4.13. Расчет энергетики цеха

Активная мощность электроприемников

N_А = N_УСТ  К_С =1108,2  0,25 =277,05 кВт [2,стр.20]

К_С = 0,25 [2,стр.20]

Расход энергии на производство

N_ПР = N_А  Ф_Д.О.  _З = 277,05  3890  0,5 =538862,25 кВтч. [4,стр.378]

Расход энергии на освещение

N_ОСВ. = 15  10 ^-3 (F_{Произв.}+ F_Всп.)Ф = 15  10 ^-3 ( 5184+1440)1300 =129168 кВтч. [4,стр.378].

Суммарный расход электроэнергии

N = N_ПР + N_ОСВ = 538862,25 + 129168 =668030,25 кВтч.

Расход сжатого воздуха

Обдувка станков

Q_Обд.ст. = Q_Д  Ф_Д.О. _з  С_Общ = 1,7  3890  0,5  150 = 495975м³.

Q_Д - действительный среднечасовой расход сжатого воздуха на 1 станок

Q_Д = 1,7 м³/ст. [4,стр.380]

Пневматические зажимы

Q_П.З = Q_п.з.  Ф_Д.О.  _з  С_Общ = 4  3890  0,5  30 =233400м³.

Q_п.з. = 4 м³/ст. [4,стр.380].

Суммарный расход сжатого воздуха

Q = Q_Обд.ст. + Q_П.З. =495975 + 233400 =729375 м³.

Годовой расход воды

На приготовление СОТС

м³/час.

q_в = 0,6 л/час [4,стрн.81].

Промывка деталей в моечных машинах

Q_Пром. = q_В.пром  Q_ДЕТ = 0,3 611 =183,3м³.

q_В.пром = 0,3 м³/час. [4,стр.381].

На бытовые нужды

Для хоз. - питьевых нужд.

Q_В.хоз. = (q_В  Р_Спис  Ф_Д.Р.) / 1000 = (25  165  1781)/1000 = 7346,625м³.

q_В = 25 л/чел [4,стр.381].

Для групповых умывальников.

Q_В.ум. = (q_в.ум  Р_Спис  Ф_Д.Р.) / 1000 = (3  165 1781) / 1000 = 881,595м³.

q_в.ум = 3 л/чел. [4,стр.381].

Суммарный расход воды

Q = Q_СОТС + Q_Пром. + Q_В.хоз + Q_В.ум = 116,7+183,3+7346,625+881,595 = 8528,22м³.

6. ОХРАНА ТРУДА

6.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов

Движущиеся механизмы.

Движущиеся машины и механизмы (такие как погрузочно-разгрузочное оборудование). Подвижные части промышленного оборудования (столы фрезерных и шлифовальных станков). Стружка обрабатываемых материалов ( возникает при обработка на высоких скоростях например: фрезеровании, шлифовании).

Защита. С целью предотвращения воздействия на человека этих опасных факторов, необходимо станки расставлять в соответствии с требованиями норм по расстановки оборудования, а абразивный круг заключать в защитный кожух.

Повышенный уровень шума на рабочем месте.

Источниками шума являются любые работающие механизмы станка, а также местная вытяжная вентиляция, пневмоприводы станочных приспособлений. Основными источниками шума являются шпиндельная бабка станка и вентилятор вытяжки.

В результате экспериментов установлено, что длительное воз­действие на рабочих шума различной интенсивности может вызвать функциональное изменение со стороны ряда систем и органов чело­века, а именно нервной системы (характерные субъективные симпто­мы – рассеянность, раздражительность, ослабление памяти и внима­ния, подавленное настроение, увеличение времени двигательной ре­акции на звуковые и световые сигналы и т.д.), сердечно - сосуди­стая система (изменение кровяного давления, ритма сердечных со­кращений, повышение внутричерепного давления и пр.), мышечной системы (изменение силы мышц, снижение мышечной работы и пр.), органов пищеварения, органов слуха, вестибулярного аппарата, зрительного анализатора и ряда других органов и систем.

Защита. Средства и методы защиты от шума по отношению к защи­щаемому объекту подразделяются на:

средства и методы коллективной защиты

средства индивидуальной защиты;

Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуж­дения шума делятся на:

средства, снижающие шума в самом источнике;

средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.

Средства коллективной защиты в зависимости от способа реали­зации подразделяются на:

• акустические (звукоизоляция ограждениями, экранами, кожухами и звукопоглощение облицовками и объемными поглотителя­ми);

• архитектурно-планировочные;

• организационно-технические;

Средства индивидуальной защиты от шума в зависимости от кон­структивного исполнения подразделяются на:

• противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слуховой проход;

противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи;

• противошумные каски и шлемы;

• противошумные костюмы.

В данном случае рационально применять средства индивидуальной защиты.

Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело че­ловека

В данном случае, источником данного опасного фактора является вероятность пробоя изоляции и как следствие появление на корпусе станка электрического потенциала, что может привести к пораже­нию электрическим током станочника. Поражение произойдет при условии, если человек одновременно коснется, не защищенными частями тела станка, который находится под напряжением, и токопроводящего предмета с другим значением потенциала.

Проходя через живой организм, электрический ток производит термическое, электролитическое и биологическое действия. Термическое действие проявляется в ожогах наружных и внутренних уча­стков тела, нагреве кровеносных сосудов и крови и т.п., что вы­зывает их серьезные функциональные расстройства. Электролитиче­ское - в разложении крови и других органических жидкостей, вызы­вая тем самым самые значительные нарушения их физико-химического составов и ткани в целом. Биологическое действие выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может со­провождаться непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц сердца и легких.

Защита. В качестве защиты в подобных случаях наиболее широкое распространение получило защитное заземление.

Повышенный уровень вибрации.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. В данном случае это неуравновешенные вращающиеся массы (узлы и детали шпиндельной бабки и вентилятора).

Производственная вибрация, имеющая значительную амплитуду и продолжительность действия, передаваясь здоровым тканям и орга­нам, оказывает вредное влияние, прежде всего, вызывая нейротрофические и гемодинамические нарушения. Изменяется вибрационная, температурная и болевая чувствительность кожи. Длительное воз­действие интенсивной вибрации может привести к заболеванию виб­рационной болезнью, связанной с нарушением деятельности жизненно важных органов и систем человека: нервной, сердечно-сосудистой, опорно-двигательного аппарата, кожных анализаторов и т. д.

Защита. Различают следующие методы защиты от воздействия виб­рации по отношению к источнику ее возбуждения:

1) методы снижающие параметру вибрации на путях ее распро­странения от источника возбуждения;

2) методы снижающие параметры вибрации воздействием на ис­точник возбуждения;

В данном случае целесообразно использовать вторую группу ме­тодов. С этой целью проводят балансировку вращающихся частей станка и вентилятора, а также установку оборудования на фундамент. Эти мероприятия положительно сказываются на качестве обработки деталей.

Пониженный уровень освещенности.

Не достаточное освещение не только утомляет зрение, но и вы­зывает утомление организма в целом. Нерациональное освещение мо­жет, кроме того, явиться причиной травматизма, снижения произво­дительности труда и увеличивает брак продукции.

Защита. С целью решения этих проблем производится расчет освещения по соответствующим нормативам.

Повышенная запыленность и загазованность воздуха

рабочей зоны.

Холодная обработка металлов и их сплавов, проводится на токарных, фрезерных, сверлиль­ных, расточных, отрезных, шлифовальных и других станках. При то­чении, сверлении и фрезеровании стальных изделий пыль практиче­ски не выделяется. Такие станки местной вентиляцией, как прави­ло, не оборудуются. Удаление стружки производится периодически, механическим путем или вручную. В процессе механической обра­ботки материалов происходит значительное выделение пыли.

Наиболее интенсивным пылевыделением сопровождаются операции абразивной обработки металла. Количество выделяющейся пыли в этом случае зависит в основном от твердости обрабатываемого из­делия, окружной скорости круга, а также вида обработки (табл.1).

При обработке металла абразивными кругами в воздух помещения выделяется пыль, состоящая на 30-40% (в массовых долях) из мате­риала абразивного круга и на 60-70% из материала обрабатываемого материала.

Пыль представляет собой материальную систему, состоящую из мелких частиц твердого или жидкого вещества, рассеянных в газо­образной среде. Такие системы называют аэрозолями. К аэрозолям относят также туман, возгоны и дым.

Таблица 6.1

Удельное выделение пыли, г/ч, при абразивной обработке метал­ла

Станки	Диаметр круга, мм	Удельные выделе­ния, г/ч
Круглошлифовальные Плоскошлифовалдьные Бесцентрово-шлифовальные Зубошлифовальные Внутришлифовальные Заточные	150-900 175-500 30-500 75-400 5-200 100-550	420-1100 470-790 160-290 140-230 110-360 140-1100
Примечание. Максимальное пылевыделение соответствует максималь­ному диаметру круга.

Пылями называют аэрозоли, при процессах механического измель­чения - таких, как бурение, дробление, размол, истирание или ме­ханической обработки с одновременным или последующим переходом образующихся частиц во взвешенное состояние. Размеры частиц в пылях больше, чем в дымах, возгонах и туманах.

Возгоны, образующиеся в результате сублимации, горения и кон­денсации, содержат частицы размерами меньше 1 мкм.

Дым, отличающейся значительной оптической плотностью, образу­ется в таких же процессах, как и возгоны; размеру частиц в нем могут быть меньше, чем в возгонах.

Туман состоит из частиц жидкого вещества, образующихся при конденсации паров на частицах твердого вещества или при распыле­нии жидкостей.

По происхождению пыль делится на органическую (животного или растительного происхождения, неорганическую (металлическую, ми­неральную) и смешанную.

Промышленная пыль представляет собой смесь частиц вещества различной структуры. В запыленном воздухе встречаются пылевые частицы размерами 0,1-100 мкм и более крупные. Крупная пыль быст­ро оседает. Легкая волокнистая иглообразная пыль длительное вре­мя находится во взвешенном состоянии и оседает медленно.

В воздухе производственных помещений преобладают пылевые час­тицы размером до 10 мкм, причем 40-90% общего числа их имеют размеры менее 2мкм.

Пыль может поступать в воздух производственных помещений при процессах дробления и разлома материала, а также при просеивании или транспортировании сыпучих веществ. Пыль образуется в чугуно­литейных производстве при приготовлении формовочных и стержневых смесей, выбивке и очистке литья и т. п. Большое количество пыли образуется при обработке изделий на абразивных войлочных и матерчатых кругах, на всевозможных механических станках и при дру­гих операциях.

Запыленность измеряется массой пыли в единице объема воздуха, мг/м³, или числом частиц в 1м³ воздуха.

Действие пыли на организм человека зависит от ее состава и дисперсности, которая характеризуется размерами пылевых частиц. Дисперсность влияет на глубину проникания пыли в дыхательные пу­ти человека. Наибольшую опасность для организма человека представляет пыль с размерами пылевых частиц менее 10мкм, так как более крупная пыль задерживается на слизистой оболочке верхних дыхательных путей.

При попадании пыли в легкие человека возникают тяжелые забо­левания. Так, попадание в легкие пыли, содержащей двуокись крем­ния SiO₂, или кварц, может вызвать заболевание силикозом, а попа­дание асбестовой пыли - заболевание асбестозом.

Процессы металлообработки характеризуются внедрением на маши­ностроительных предприятиях высокопроизводительного оборудования с повышенными скоростями резания.

Интенсификация процессов механической обработки металла с це­лью уменьшения изнашивания режущего инструмента и сохранения структуры обрабатываемых материалов, нагревающихся в следствии трения до 400-500°С, потребовала эффективного охлаждения путем обильного смачивания зоны обработки смазочно-охлаждающими жидко­стями (СОЖ).

В качестве таких жидкостей широко применяются нефтяные мине­ральные масла, их эмульсии и эмульсолы. Эмульсии представляют собой 3-10%-ные водные растворы масел и неорганических щелочей. Применение СОЖ уменьшает интенсивность пылеобразования, но при этом в воздух производственного помещения происходит обильное выделение аэрозолей масла и эмульсола (табл.2).

Таблица 3.2

Удельные выделения аэрозолей масла, эмульсола при механиче­ской обработке металла [31].

	Мощность	Аэрозоли	Аэрозоли
	Электро-	масла при	эмульсола
Тип станка	привода	охлаждении	при охлаж-
	оборудова-	маслом,	дении
,	ния, кВт	г/ч	эмульсией,
			г/ч
Токарные крупных размеров	10-200	2-40	0,06-1,3
Фрезерные	7-40	2-8	0,1-0,6
Сверлильные	1-14	0,2-2,8	0,1
Расточные	4-60	12	0,03-0,4
Круглошлифовальные	0,7-10	21-300	0,1-1,7
Плоскошлифовальные	1,7-2,8	51-840	0,28-4,62
Бесцентрово-шлифовальные	4,5-20	135-60	0,7-3,3
Максимальные выделения аэрозоля соответствуют максимальной
мощности электропривода станков.

Масляный туман конденсационного происхождения в основном со­стоит из капелек размером менее 4 мкм (до 90%) . Масляные, туманы могут существенно ухудшать условия труда, вызывая иногда профес­сиональные заболевания. При недостаточно эффективной вентиляции, концентрация аэрозолей масла в воздухе цехов механической обра­ботки может превышать ПДК (5 мг/м³) . Кроме того, осадки масла на полу, станках и инструментах способствуют возникновению травматизма, осложняют уборку помещений, загрязняют источники света и др. Наряду с выделением пыли и масляного тумана в цехах механиче­ской обработки имеют место существенные тепловыделения. Тепловы­деление Q от станков (кВт) зависит от мощности установленных электродвигателей и определяются с учетом коэффициентов загрузки и одновременной работы электродвигателей (принимаются по данным технологов).

Источниками тепловыделения являются также солнечная радиация, искусственное освещение и тепловыделения от людей. При размещении цехов механической обработки в одноэтажных зданиях расчетные (максимальные) величины теплопоступлении от солнечной радиации, как правило, соизмеримы, а в ряде случаев превышают величины те­плопоступлении от технологического оборудования.[26]