Дополнение д

Таблица Д. 1 - Коэффициент использования ηг горизонтального ленточного электрода, что соединяет вертикальные электроды (трубы, углы и тому подобное) группового заземления

Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине а/l		Количество вертикальных электродов
		2		4		6		10			20	40		60		100
Электроды расположены в ряд
1		0.85		0.77		0.72	0.62			0.42			-		-		-
2		0.94		0.80		0.84	0.75			0.56			-		-		-
3		0.96		0.92		0.88	0.82			0.68			-		-		-
Электроды расположены по контуру
1	-		0.45		0.40				0.34	0.27			0.22		0.20		0.19
2	-		0.55		0.48				0.40	0.32			0.29		0.27		0.23
3	-		0.70		0.64				0.56	0.45			0.39		0.36		0.33

Дополнение ж

Показатель помещения	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0
Коэффициент использования светового потока	0,22	0,37	0,48	0,54	0,59	0,61

Пример развязывания задач

ЗАДАЧА 1

Рассчитать устройства защитного заземления, которые сделаны из труб с глубиной закладки.

Дано:

l - длина заземления, 2,4 м

d - диаметр заземления (трубы) 0,04 м

а - расстояние между трубами, 4,8 м

h - углубления заземления, 0,8 м

b - ширина ленты, 0,04 м

η_c - коэффициент сезонности 1,2

ρ - удельное электрическое сопротивление почвы, 700 Ом·м

Заземления расположены по контуру

Решение.

Последовательность расчета защитного заземлительного приспособлению.

Расчет заземления осуществляется в такой последовательности:

1. Расчетное удельное сопротивление почвы (Ом*м) определяют за формулой

ρ_р = ρ· η_c; Ом*м

ρ_р = 700*1,2=840 Ом*м

где ρ - удельное сопротивление почвы по данным задания равняется 700 Ом*м ;

η_c - климатический коэффициент, который зависит от характера почвы и ее влажности во время измерений из задания равняется 1,2

ρ_р = 700*1,2=840 Ом*м

2. Сопротивление растеканию тока в одном вертикальном заземлении

где

t = 0,5l + h

d - диаметр заземления (трубы), м;

ρ_p - расчетное удельное электрическое сопротивление почвы, Ом·г.

t = 0,5*2,4 + 0,8 = 2

Ом*м

3. Определяем теоретическое (условную) количество вертикальных заземлений без учета коэффициента использования η_c и ориентировочное их расположение по контуру или в ряд с определением расстояния между ними:

; шт

где R_H - наибольшее допустимое сопротивление заземлительного приспособлению (согласно "Правилам устройства электроустановок" R_H = 4 Ом или за дополнением В).

=71 шт

2. Определяем коэффициент использования η_у вертикальных электродов (труб, углов и тому подобное) группового заземления без учета влияния соединительной ленты (за дополнением Г) равняется 0,55

2. Определяет необходимое количество вертикальных заземлений с учетом коэффициента использования η_в, шт.

; шт

; шт

5. Определяем L_n - расстояние между вертикальными заземлениями - длина соединительной ленты за формулой

L_n = 1,05·а, м

где а - расстояние между трубами, г.

L_n = 1,05·4,8·(129 - 1)= 645,2 м

6. Определяется коэффициент использования горизонтального заземления η_г в зависимости от отношении а/l (дополнение Д), яки равняется 0,27

6. Определяется сопротивление растеканию тока в горизонтальном заземлении за формулой:

Ом*м

Где:

b - ширина ленты равняется 0,04 м

h - глубина закладывания заземлений 0,8м

L_n - расстояние между заземлениями 645,2 м

Ом*м

6. Определяем расчетное общее сопротивление заземлительного приспособления с учетом соединительной ленты.

Ом

Ом

Вывод

Сопротивление R_зу = 3,5 Ом меньше сопротивления, которые допускаются, ровного 4 Ом. Следовательно, диаметр заземлителя d = 55 мм при числе заземлителей n = 18 является достаточными для обеспечения защиты при выносной схеме расположения заземлителей.

Рисунок 1 - Схема полученного выносного заземления.

Рисунок 2 - Схема расположения заземлителей.

ЗАДАЧА 2.

Расчет местного отсоса и выбор источника разжижения.

υ₀ - скорость газов на входе к отсосу, 0,5м/с

Q₁ - расходы воздуха, который отводится через местный отсос, 60м³/ч

d₁ - диаметр всасывающего шлангу, 25мм

l₁ - длина шлангу, 2,2м

d₂ - диаметр соединительного шлангу, 25мм

l₂ - длина гибкого соединительного шлангу, 5,3м

n - количество сварочных горелок, 6шт.

t₀ - температура воздуха, который выводится, 53 С⁰

Главным заданием расчету является выбор источника разжижения, то есть вентилятора или вакуум-насосу за двумя параметрами:

а) нужная производительность, м³/год;

б) перепад давления или разжижение, которое создает источник разжижения.

Производительность источника должна равняться или превышать рассчитанный объем удаленного воздуха. Перепад давления должен быть больше общего гидравлического сопротивления при перемещении воздуха через вентиляционную сетку.

1 Выбирается конструкция местного отсоса.

2 Складывается схема вентиляционной сетки

1 - отсосная насадка; 2 - соединенный шланг; 3 - гибкий шланг;

4 - фильтр; 5 - источник разрядки

Рисунок 3 - Схема вентиляционной сетки для одной сварочной горелки

3 Определяется общее количество воздуха, который отводится через местный отсос, м³/год:

Q = n*Q₁

Q = 6*60= 360 м³/год

4 Определяется скорость воздуха на разных участках вентиляционной сетки, м/с :

,

м/с

м/с

5 Определяются потери давления в вентиляционной сетке на каждом участке на местных опорах, Па:

на входе к отсосу:

Па

Па

где ρ₀ - плотность воздуха при нормальных условиях, ρ₀=1,279 кг/м³;

ξ₀ - коэффициент местного сопротивления.

- - для рукавного фильтра - 8.10;

- - для циклонов - 4.6;

- - для электрофильтров - 7.9.

β =1/273, 1/С⁰ - коэффициент объемного расширения;

на соединительном шланге:

Па

Па

на фильтре:

Па

где ξ - коэффициент местного сопротивления :

- - для рукавного фильтра - 8.10;

- - для циклонов - 4.6;

- - для электрофильтров - 7.9.

Суммарные расходы давления на местных опорах:

ΣН_М=Н_мо+Н_м1+ Н_м2, Па

ΣН_М= 2,65 +1,212 + 1,212= 5,074 Па

Потери давления на трение рассчитываются за формулами:

Па

Па

где μ - коэффициент трения. Для стальных труб μ = 0,025, для пластмассовых - μ = 0,04, для резинотканевых μ = 0,05;

l - длина участка, м

d - диаметр трубы, г.

Потери давления на трение можно также определить за упрощенной формулой, Па:

ΣН_тр= Н_тр1+Н_тр2=R_1l1+R_2l2, Па

ΣН_тр= 0,11*10-8+ 0,27*10-8=0,38*10-8 Па

где R₁, R₂ - потери давления на 1 м длины трубы, Па/м, определяются за графикой в зависимости от диаметра трубы и скорости воздуха.

Рассчитываются потери давления воздуха на местных опорах и потери давления на трение:

Σ Н = Σ Н_тр + Σ Н_м.

Σ Н = 5,074+0,38*10-8=5,074 Па

6 Выбирается вентилятор или другой источник разжижения в зависимости от потери количества воздуха и необходимого перепада давления.

Определяется мощность электродвигателя вентилятора, кВт:

N(3600·η_в)

N(3600·0,6*10-3) = 0,84 кВт

где η_в - коэффициент полезного действия вентилятора, который равняется 0,4*10-3-1,1*10-3

ЗАДАЧА 3

Искусственное освещение сборочно-сварочного участка целесообразно осуществлять лампами накаливание. Согласно норм наименьшая освещенность сборочно-сварочного участка должна быть 150 лк.

Напряжение осветительной сети - 220 В.

Длина участка - 72 м.

Ширина участка - 30 м.

Высота участка - 12 м.

Рационально при высоте помещения 12 использовать светильник типа "глубоко выпрямитель". Принимаем лампы типа НГ- 750, мощностью 750 В.

Количество светильников определяем способом светового потока за формулой:

шт.

где:

S=a*b площадь производственного помещения, м

а- длина, м;

b - ширина, м

Е- минимальная освещенность производственного участка, лк.

К₃ - коэффициент запаса. Принимается для ламп накаливания=1,6; для газоразрядных ламп =1,8

Z - коэффициент минимальной освещенности. Принимается 1,2

F_и - световой поток одной лампы, лм. Принимается из таблицы в зависимости от типа лампы.

К_и - коэффициент использования светового потока, который зависит от показателя помещения и определяется. Показатель помещения рассчитывается за формулой:

где: h - расчетная высота, м которая определяется за формулой: h =Н - (h_с+h_р)

где: Н - высота помещения, м

h_с - высота подвеса светильника, м (0,3-1,5)

h_р - высота рабочей поверхности, м (1,5 м)

h=12 - (1+1,5) = 9,5 м

Тогда по расчетному показателю помещения, учитывая коэффициент отражения потолка и стен ровным 0,7, определяем коэффициент использования светового потока К_и = 0,5 (смотри дополнение Ж) Находим количество светильников :

_ШТ

Принимаем 96 светильников.

Светильники размещаем по строительным фермам,

l – расстояние между фермами 12 м.

Количество рядов светильников рассчитывает за формулой:

N_c = a/l, шт

n_c = 72:6 = 12 шт

Количество светильников в каждом ряду

, шт

шт.

Площадь, которая приходится на один светильник, равняется:

м²

м²

Расстояние между светильниками в каждом ряду рассчитывается за формулой:

м

м

Принимаем 3,7 м

Схема расположения светильников представлена на рисунку 4.

										\

Рисунок 4 - Схема расположения светильников.