Проектирование вентиляции и освещения зоны ремонта двигателей

Проектирование вентиляции и освещения зоны ремонта двигателей

Расчет освещения производственных помещений. Естественное освещение

освещение вентиляция производственный

В соответствии с заданием выбираем систему освещения. При ширине

помещения В< 6 м можно принять боковое одностороннее освещение, при В =6... 12 м - боковое двустороннее, при В >12 м- верхнее.

При ширине до 18 м можно ограничиться однопролетным фонарем, при большей ширине принимаем два и более пролета.

Расчет сводится к определению площади остекления окон или фонарей.

гдеF₀- площадь окон, м²;площадь пола помещения, м²;_мин норма освещения,%

η₀ - световая характеристика окна;

 - коэффициент светопропускания оконного проема;

 - коэффициент, учитывающий свет, отраженный от стен и потолка.

Площадь помещения определяется в соответствии с заданием:S= L ∙В_n

гдеL- длина помещения, м., В_n - ширина помещения, м.

Норма освещения при естественном освещении оценивается коэффициентом естественной освещенности, при боковом освещении минимальным, при верхнем - средним.

гдеЕ_bn - освещенность внутри помещения;

Е_H - наружная.

Норму освещения находим по табл. 1.5 приложения. Световая характеристика окна находится по табл. 1.6 приложения, в зависимости от двух отношений:  и, гдеL- длина помещения, В -глубина освещения, равная при одностороннем освещении ширины помещения В_n, при двухстороннем В = 0,5 В_n- расстояние от верхней кромки окна до рабочей поверхности. Высота рабочей поверхности условно принимается равной 0,8 м, минимальное расстояние от верхней кромки окна до потолка - 0,2 м. Отсюдаh_1max= Н - 0,8 - 0,2 =H- 1 м, где Н - высота помещения.

Рис.

Световая характеристика окна принимается по табл. 1.7 приложения. Коэффициент принимаем по табл. 2.1 в зависимости от коэффициента отраженияр_ср, который находится как взвешенное среднее по всем отражающим поверхностям

Величины pi для разных поверхностейвежепобеленных стен      -0,7

панели светло-голубые, желтые     -0,4

// - синие, коричневые  -0,3

оштукатуренные поверхности        -0,15

свежевыпавший снег    -0,98

окраска белилами -0,75...0,80

Определив общую площадь остекления окон, находим количество

окон:

где  - площадь одного окна, м², равная h₀•b₀; высота окна h₀определяется величинойh₁,которой мы задались ранее. Ширину окнаb₀задаем произвольно. Затем оцениваем реальность полученных результатов.

Необходимо, чтобы окна вместились в длину стены h при одностороннем освещении или 2hпри двустороннем. Находим суммарную ширину остекления b_ост =b₀-n. Должно быть выполнено условие: b_ост<Lилиb_ост< 2L.

Для обеспечения равномерности освещения величина простенков между окнами не должна превышать 3 м, то есть

Если эти условия не выполняются, то изменяем величину h₁ и повторяем расчет.

Площадь остекления фонарей находится по формуле аналогичной (1):

(3)

Определив общую площадь остекления, находим высоту остекления фонаряh_ocm.

, гдеn - число пролетов.

Задача 1

Рассчитать естественное освещение в помещении ремонта двигателей размерами:

= 10 м; В = 10 м;H= 8 м.

Выбираем боковое двустороннее освещение. Находим общую площадь остекления оконF₀по формуле (1):

= 10• 10 = 100 м²;

Норму освещенностиe_мин принимаем по табл. 1.5 по сборке двигателейe_мин = 2.

Величинуh₀выбираем по табл. 1.6 из условий

η₀=15.

Коэффициентk находим по табл. 5 из условийL_n= 10 м;h_k= 7;k = 1,3. Коэффициентτ₀выбираем по табл. 1,7. Для вертикальных окон с двойным остеклением и деревянными переплетамиτ₀= 0,25.

По табл. 1.8 находим коэффициент из условий:

_1=1,9

Площадь окон =8,21

ƒ₀=33=9 м²

число окон =1 окно.

Величина простенков не превышает 3 м, условие равномерности освещения выполняется.

Рассчитать искусственное освещение для помещения ремонта двигателей размерами:

= 10 м, B=10м,Н=8 м.

Количество ламп определяем по формуле (6)

=10 ∙ 10= 100 м².

Е - 300 лк по табл. 1.5.

К = 2 для ламп накаливания или ДРЛ

Расстояние между светильниками выбираем в зависимости от распределения силы света, высоты подвеса светильника и строительных особенностей помещения. Применяем размещение светильников по вершинам прямоугольников (прямоугольное). Найвыгоднейшее расположение светильников определяем для равномерного светораспределения светильника λ=2. Расстояние от стен принимаем l=1м

Высоту подвеса принимаем максимальной, Н_n = 8 - 0,8 - 1,2 = 6 м.

η_свыбираем по табл. 1.10для индекса помещения

η_с=0,45.:h_n- 1; отсюдаz= 1,053.

ламп

Рассчитываем световой поток Фл (лм), который должна излучать каждая электрическая лампа:

Расстояние между светильниками l = 2 м, l< 1,4 Н_n. Условие равномерности освещения выполняется.

По расчетному световому потоку подбираем из таблицы ближайшую стандартную лампу - ДРЛ 250.

По энергоисточнику системы вентиляции делятся на естественную, механическую и смешанную. По способу организации - на общеобменную и местную; по назначению - на приточную, вытяжную и комбинированную. В рамках РГЗ № 2 мы будем рассматривать общеобменную естественную вытяжную и механическую приточную вентиляции. В отдельных помещениях - сварочном, кузнечном, наплавочном участках - будет применяться местная вытяжная механическая вентиляция. Во всех помещениях при любых условиях предусматриваются форточки. Общая площадь форточек принимается до 2% от площади помещения, но обычно не превышает 1%, так чтоF_фор= 0,1 S , количество форточек .

Стандартный размер одной форточки ƒ=0,4∙0,6=0,24 м².

Естественная вытяжная вентиляция

Естественная вытяжная вентиляция может быть беструбной или трубной. В помещениях, имеющих фонари, в качестве вытяжных проемов используются фрамуги, в остальных - вытяжные трубы. Расчет сводится к определению приемной площади фрамуг или сечения труб. Исходной величиной является воздухообмен или производительность вентиляции, Lм7ч.

Расчет воздухообмена может производиться по количеству вредных факторов - паров, пыли, влаги, тепла по общей формуле

м³/ч

где К - количество ВПФ, мг/ч;

К₁ - ПДК, мг/м³;

К₂ - содержание ВПФ в приточном воздухе, мг/м³.

В тех случаях, когда имеется несколько факторов и неизвестно точно их количество, используют коэффициент кратности воздухообмена

гдеV- объем помещения, м³.

Таблица 2.1

Определив воздухообмен, находим площадь сечения вытяжных отверстий фрамуг или труб.

=

где v- скорость движения воздуха в приемном отверстии фрамуги или трубы, м .

Скорость движения воздуха рассчитывается либо по тепловому, либо по ветровому напору. В первом случае

где - коэффициент, учитывающий сопротивление воздуха в выходном сечении (для труб  = 0,5. для фрамуг = 0,22);-ускорение свободного падения(g= 9,8 м/с²);расстояние между входными и выходными отверстиями по вертикали или длина трубы, м;

- плотность входящего и выходящего воздуха, определяется его

температурой t°C

Естественную вентиляцию рассчитывают по переходному периоду времени года, когда температура наружного воздухаt_H колеблется от 0 до + 10°С.

Когда тепловой напор недостаточен или требуется повышенная надежность вентиляции, используют дефлекторы-насадки на вытяжные трубы, создающие дополнительную тягу за счет обдувания корпуса дефлектора ветром. В этом случае

гдеК_э - коэффициент эффективности дефлектора (К_э = 0,42);средняя скорость ветра (принимается не менее 4 м/с).

Определив общую площадь сечения вытяжных каналов, находят их количество

Площадь фрамуг должна быть ƒ_фр ≥0,5 м² .

Площадь труб определяют, задавшись их диаметром

Механическая вентиляция

Механическая вентиляция осуществляется с помощью вентиляторов, которые делятся на осевые и центробежные. В осевых вентиляторах направление движения воздуха совпадает с направлением оси вращения рабочего колеса. Эти вентиляторы могут иметь значительную производительность, но не создают большого давления (напора). Наиболее распространены осевые вентиляторы серии МЦ.

Центробежные вентиляторы могут создавать значительный напор, поэтому применяются при наличии протяженных и разветвленных сетей- воздуховодов. Наиболее распространены серии ЭВР и Ц4-70.

Вентиляторы характеризуются: частотой вращенияn,1/мин; к.п.д.., η;производительностьюQ,м³/ч; напоромН кг/м² (мм.в. ст.) или Па (1 мм. в. ст. = 10 Па); номером, который означает диаметр рабочего колеса в дм.

Производительность приточной вентиляции L_npсоставляет до 90% от вытяжной

В объем вытяжной вентиляции входит также производительность местной вентиляции. Определяется она либо по формуле (1), либо по сечению вытяжного устройства

= 3600Fvм³/ч.

Так, стандартный боковой отсос от сварочного стола имеет размеры 0,65x0,75 м, от кузнечного цеха, примыкающего к стене 2x1,5 м, расположенного в углу - 1,5x1,5 м, открытого с 4-х сторон - 2x2 м. При наплавке применяют щель высотой 0,3 м., длина зависит от длины наплавляемой детали. Скорость движения воздуха в приемном отверстии зонта v≤0,2 м/с, отсосов при сварке и наплавке - v= 0,9... 1,25 м/с.

По вычисленной производительности подбирают вентилятор по графику (см. приложение).

При наибольшей протяженности воздуховодов достаточно напора до 50 мм.в. ст., при значительной - 50...150 мм. в. ст. Больший напор в помещениях Агропрома, как правило, не применяется. Далее рассчитываем мощность двигателя

где L- воздухообмен, м³/ч;

η_B - к.п.д. вентилятора (по графику);

- к.п.д. передачи (если частота вращения и двигателя совпадают, то

где α - коэффициент запаса.

При N < 0,5 кВт а = 1,5

0,5...11,4

1...21,3

2...51,2

> 5 1,1

Затем по таблице приложения подбирается двигатель.

Задача 1.

Рассчитать естественную вытяжную вентиляцию для зоны ремонта двигателей размерами: L- 10 м; В = 10 м; Н= 8 м.

Выбираем трубную систему вентиляции. Площадь сечения труб по формуле (2).

Воздухообмен считаем по кратности

= 2∙10∙10∙8 = 1600 м³/ч.

Скорость движения воздуха рассчитываем по формуле (5). Выбираем дефлектор конструкции ЦАГИ,К_э = 0,40.

Скорость ветра принимаемv_e= 4 м/с.

Тогда v= 0,40∙4 = 1,6 м/с.

м²

Выбираем трубы диаметром 0,35 м.

м²

Число труб = 2трубы.