4.2 Расчет потребного воздухообмена в токарном цехе

При токарной обработке в воздухе рабочей зоны находятся вредные вещества (смазочно - охлаждающие жидкости, механические примеси).

4.2.1 Расчет потребного воздухообмена для удаления вредных веществ из помещения

В токарном цехе в воздухе рабочей зоны содержатся такие вредные вещества как минеральные масла концентрацией 8 мг/м3 и оксиды железа концентрацией 9 мг/м3. Количество выделяющегося минерального масла и количество оксидов железа рассчитывается по формуле[16]:

G= C • V • K, мг/ч (4.4)

где С – фактическая концентрация вредного вещества в единице объема воздуха производственного помещения, мг/м3; V – объем помещения, м3; К – коэффициент запаса, учитывающий неравномерность распределения вредного вещества по объему помещения (К= 1,5 ч 2);

Количество выделяющегося минерального масла:

G = 8 • 405 • 2 = 6480 мг/ч;

Количество выделяющегося оксида железа:

G = 9 • 405 • 2 = 7290 мг/ч.

Потребный воздухообмен для удаления вредных веществ из рабочей зоны рассчитывается по формуле:

L= G/ qвыт – qприт, (4.5)

где G – количество выделяющихся вредных веществ, мг/ч; qвыт, qприт –концентрации вредных веществ в вытяжном и приточном воздухе соответственно, мг/м3; qприт= 0, т.к. в атмосферном воздухе отсутствуют минеральные масла и оксиды железа

Lм.м. = 6480/ 8 = 810 м3/ч.

LFe2O3 = 7290/ 9 = 810 м3/ч.

Так как потребные воздухообмены равны, принимаем 810 м3/ч.

Кратность воздухообмена — это сколько раз меняется воздух в замкнутом помещении в течение часа. В зависимости от типа и назначения помещения устанавливаются нормы кратности воздухообмена.

K = LQ / V, (4.6)

где LQ – потребное количество воздухообмена, м3/ч; V - объем помещения, м3;

К = 810 / 405 = 2 ч-1

Потребный воздухообмен для обеспечения санитарно - гигиенических норм в токарном цехе Бураевского ДРСУ ГУП «Башкиравтодор» равен LQ = 810 м3/ч. с кратностью 2 раз в час.

Для обеспечения воздухообмена 810 м3/ч используем вентилятор для общей вентиляции марки ТКК (400 В), который обеспечивает воздухообмен 900 м3/час [17]. Для обеспечения местного воздухообмена используем пылестружкоуловители марки ПСУ-2000 с производительностью 2000 м3/ч.

4.3 Проектирование системы освещения

Измерение и оценка освещенности проводится в соответствии со СНиП 23-05-95 «Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение», ГОСТ 17677-82 «Светильники. Общие технические условия», ГОСТ 24940-97 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности» [4].

Система искусственного освещения обеспечивает горизонтальную освещенность 700 лк, что на 50 лк меньше допустимой величины.

При расчете искусственного освещения применяются три основных метода: метод удельной мощности, носящий упрощенный, оценочный ха-рактер, метод коэффициента использования светового потока и точечный метод. Расчет освещения осуществлялся по методу коэффициента использо-вания светового потока с учетом потока, отраженного от стен, потолка и рабочей поверхности. Данный метод дает возможность определить световой поток ламп, необходимый для создания заданной освещенности [23].

Основное уравнение метода:

, (4.1)

где Fл – световой поток лампы (лм);

Eн – минимальная нормируемая освещенность, принимаемая по СНиП 23-05-95 (Eн = 200 лк);

k – коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности, вследствие старения ламп, запыления и загрязнения светильников (k = 1,2…1,5) примем k =1.3;

S – площадь помещения, м2;

Z – отношение средней освещенности к минимальной (для люминес-центных ламп 1,1);

N – число светильников;

n – число ламп в светильнике;

η – коэффициент использования светового потока, т.е. отношение, па-дающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп. Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от индекса помещения i, коэффициента отражения потолка и пола.

i = (а * b) / ( h * (a + b)) , (4.2)

где h – расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхно-стью, м; a и b – длина и ширина помещения, м [23].

Длина рабочего помещения a составляет 13,5 м, ширина b – 6 м. Высота помещения H = 5 м.

Для расчета высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью воспользуемся формулой:

h = Н - hрп , (4.3)

где hрп = 1 м - высота рабочей поверхности;

Рассчитаем высоту подвеса светильников:

h = 5-1,3=3,7 м.

Подставив полученные результаты в формулу (4.12), получаем:

i = (13,5 * 6) / ( 3,7 * (13,5 + 6)) = 1,123.

Стены в помещении покрашены в светлую краску, коэффициент отра-жения стен 50%. Потолок побеленный, коэффициент отражения потолка 70%. В соответствии с этим, исходя из приложения значения коэффициента использования светового потока принимаем η = 33 % [20].

Тогда, при имеющемся количестве светильников (20 шт.) по 2 лампы получим:

т.е. 1 лампа должна создавать поток 1755 лм.

Выбираем лампу ЛДВ40, световой поток 1 лампы 1995 лм.

В этом случае отклонение рассчитанного светового потока от действительного:

dF= |FФ - FП| / FП, (4.4)

где FФ - фактический световой поток лампы; FП – полученный свето-вой поток лампы.

dF =|1995-1755| / 1755 = 0,137

или 13,7 %, что является допустимым, т. к. в практике допускаются отклонения светового потока выбранной лампы от расчетного до -10 и +20%.

Вычислим мощность всей осветительной системы:

Wобщ = Вт; (4.5)

где Wл – мощность 1 лампы. Для рабочего помещения газорезчика мощность всей осветительной системы равна:

Wобщ = 40∙20∙2 = 800 Вт.

Вычислим расстояние между светильниками по следующей формуле:

L ≤ λ h, (4.6)

где λ - коэффициент равномерного распределения светового потока (λ =1,4).

Подставив ранее полученные результаты, получаем, что L ≤ 1,4 * 4, т.е L ≤ 5,6 м. Таким образом, расстояние между светильниками должно быть не более 5,6 м.

Точечный метод.

Выбираем светильник для промышленных помещений: НКП04-60-Х, КСС типа Д-2, IР54, h=0,6 м.

Световой поток источника света в каждом светильнике рассчитываем по формуле:

где F – световой поток, лм;

En – минимальное нормированное освещение по СНиП 23-05-95, лк;

µ - коэффициент учитывающий освещение от удаленности источника, а также отражающий световой поток от стен, 1,1-1,2;

е – условная освещенность, определяющаяся по кривой изолюксы;

k – коэффициент запаса, 1,3-1,4.

В качестве контрольных выбираются те точки освещаемой поверхности, в которых Σe имеет наименьшее значение.

Определение e для каждой контрольной точки производится с помощью пространственных изолюкс условной горизонтальной освещенности, на которых находится точка с заданным d и

Таблица 4.1 – Расчетная таблица для определения условной освещенности

Число светильников	Расстояние d, м	Расстояние h, м	Условная освещенность, e, лк
1	0	0,6	50
2	3,5	0,6	30
3	7	0,6	7
4	10,5	0,6	2,9
Σ			89,9

По ГОСТ 2239 – 79 выбираем ближайшую стандартную лампу Б225-235-60. Ее световой поток F=675 лм и отличается от расчетного на

что укладывается в пределы допустимых отклонений (от -10 до +20 %).