close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Покатаев Роман Валентинович. Создание комфортных условий труда на предприятии текстильной промышленности

код для вставки
1
2
3
4
АННОТАЦИЯ
Работа посвящена созданию и обеспечению комфортных условий труда на
предприятии текстильной промышленности на примере мотального участка, так
как, в связи с особенностями технологического процесса (высокая тяжесть и
напряженность труда), комфортные условия труда позволят снизить риск
травматизма и получения профессиональных заболеваний. Поэтому целью работы
– обеспечение комфортных условий труда на предприятии текстильной
промышленности, а объектом исследования – процесс обеспечения световой
среды, микроклимата и производственного шума в пределах нормативных
значений.
В работе приведены результаты исследования условий труда работников на
предприятии текстильной промышленности на примере мотального участка,
рассмотрены
нормативные
документы
для
предприятий
текстильной
промышленности, построена плоская и объемная модели мотального участка,
выбраны необходимые методы и средства обеспечения комфортных условий
труда. рассчитаны и спроектированы патентного поиска существующих средств
обеззараживания помещений и выбран рациональный вариант.
Рассчитаны и разработаны системы местного и общего освещения,
приточно вытяжной вентиляции и защиты от шума в виде акустической
обработки помещения.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: УСЛОВИЯ ТРУДА, ОСВЕЩЕННОСТЬ, УРОВЕНЬ
ШУМА И ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ, ПАРАМЕТРЫ МИКРОКЛИМАТА,
МЕСТНОЕ
И
ОБЩЕЕ
ОСВЕЩЕНИЕ,
ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ
ВЕНТИЛЯЦИЯ, АКУСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПОМЕЩЕНИЯ.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех разделов,
заключения, списка литературы из 20 наименований и двух приложений. Работа
изложена на 75 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков, 14
таблиц.
5
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………………….6
1. Проблемы обеспечения условий труда на предприятии текстильной
промышленности ………………….........................................................................7
1.1 Общие сведения о предприятии………………………………………………7
1.2 Особенности технологического процесса…………….……………………..7
1.3 Анализ условий труда работников на выбранном предприятии текстильной
промышленности ………………………………………………………………………8
1.4 Анализ условий труда работников …..........................................................10
1.5. Оборудование, вредные и опасные производственные факторы в мотальном
участке…………………………………………………………………………………12
2. Мероприятия по обеспечению комфортных условий труда…………………..14
2.1. Создание комфортной световой среды……………………………………...14
2.2. Мероприятия по созданию комфортных параметров микроклимата……..17
2.3 Мероприятия по снижению уровня производственного шума……………24
3.Определения расчетных параметров мероприятий по обеспечению комфортных
условий труда работающих…………………........................................................30
3.1 Определение параметров световой среды……………………….………….30
3.2. Определение параметров системы вентиляции …………………………..39
3.2.1 Расчет требуемого воздухообмена на мотальном участке предприятия
текстильной промышленности ……………………………………………………..39
3.2.2. Расчет параметров канального нагревателя……………………………43
3.2.3 Расчет мощности канального охладителя…………………..………….44
3.2.4. Схема приточно-вытяжной системы вентиляции ………………….…44
3.2.5. Расчет воздуховодов системы приточно-вытяжной вентиляции……46
3.2.6 Расчёт вентилятора………………………………………………………49
3.3 Определение параметров средств защиты от шума……………………….59
Заключение…………………………………………………………………………….65
Список литературы…………………………………………….................................66
Приложение 1…………………………………………………………………………68
Справка о результатах проверки текстового документа на наличие
заимствований…………………………………………………………………………75
6
ВВЕДЕНИЕ
Текстильная промышленность – одна из самых крупных и важных отраслей
легкой промышленности. На любом предприятии текстильной промышленности
имеется большое количество вредных факторов, оказывающих влияние на жизнь
и здоровье работающих. Каждому технологическому процессу производства
соответствуют те или иные вредные факторы.
Обеспечение безопасных и комфортных условий труда – один и из
основополагающих факторов производства, благодаря которому, обеспечивается
долгое и успешное функционирование предприятия, отсутствие внешней ротации
квалифицированных сотрудников и отсутствие препятствий технологическим
процессам. Благоприятные условия микроклимата снижают риск заболеваний, как
хронических,
так
и
сезонных,
достаточное
количество
освещенности
благоприятно воздействует на концентрацию сотрудников, их сосредоточенность
на
технологическом
процессе,
что,
в
свою
очередь,
снижает
риск
производственного травматизма, а эффективное снижение уровня шума позволит
снизить утомляемость сотрудников и повысит производительность их труда.
Целью данной работы является разработка мероприятий по обеспечению
комфортных условий труда на предприятии текстильной промышленности.
Согласно вышесказанному, были поставлены следующие задачи:
1.
Анализ
вредных
и
опасных
производственных
факторов
при
производстве текстильных изделий;
2. разработка мероприятий по обеспечению комфортной световой среды.
3. разработка мероприятий по обеспечению оптимальных параметров
микроклимата.
4. разработка мероприятий по обеспечению допустимых уровней шума
7
1. ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСЛОВИЙ ТРУДА НА
ПРЕДПРИЯТИИ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
1.1. Общие сведения об объекте исследования.
В рамках данной работы рассматривается предприятие текстильной
промышленности, на котором осуществляется производство чулочно-носочных
изделий.
Данная
выпускная
квалификационная
работа
построена
на
основе
предприятия, расположенного на территории Орловской области.
Предприятие состоит из мотального участка, вязально-швейного цеха,
окрасочного участка, формовочно-сортировочного цеха и склада готовой
продукции.
1.2. Особенности технологического процесса.
Для производства текстильных изделий применяется хлопчатобумажная,
смешанная,
полушерстяная
пряжа,
пряжа
из
химических
(вискозных,
полиамидных, полиакрилонитрильных) волокон и нитей и их сочетаний. Для
улучшения
потребительских
свойств
продукции
используются
высокорастяжимые полиуретановые нити.
В производстве применяется пряжа различной плотности из натуральных
(хлопок, шерсть, лен) и синтетических (эластан, пан, полиамид) волокон. Для
изготовления изделий премиум-коллекций используется инновационное сырье и
новые виды нитей: вискоза, тенцель (эвкалипт), бамбук, модал, мерсеризованный
хлопок, ангора-вискоза, египетский хлопок, кашемир, вискоза-шелк, волокно
Coolmax. Эко-линейка Organic line представлена изделиями из хлопка с АлоэВера, вискозы со льном и органического х/б.
В производстве используется х/б пряжа массой 1500 кг, эластик 70 кг,
лизоны из пластмассы 96 кг, машинное масло 10л, дорластин 50 кг, лайкра 80 кг.
В качестве материалов и сырья на мотальном участке используется пряжа и
нитки (х/б крашенное, х/б суровое, п/ш, бамбук, вискоза).
8
Сырьем для получения продукции в процессе ткачества служат хлопковые,
шелковые, льняные, шерстяные, джутовые, пеньковые нити, а также нити,
полученные из искусственных и синтетических волокон.
На рисунке 3 представлены общие этапы производства чулочно-носочных
изделий.
Рисунок 1.1 - Схема и описание производства чулочно-носочных изделий.
1.3
Анализ условий труда работников на выбранном предприятии
текстильной промышленности.
По воздействию негативных факторов, влияющих на условия труда
работников, стоит выделить мотальный участо, ввиду того, что оборудование,
используемое в технологическом процессе, хоть и отвечает необходимым
требованиям безопасности, но из-за высоких требований по освещенности,
9
данный участок требует внедрения эффективных мероприятий по созданию
комфортных условий труда для работающих. Кроме того, тепло и шум от
оборудования также создают предпосылки для мероприятий по созданию
комфортных условий труда, что, подтверждает актуальность данной работы.
На рисунке 1 представлено схематичное изображение мотального участка,
где расположено оборудование.
Рисунок 1.2. План-схема мотального участка.
Как видно из представленного изображения, естественное освещение
представлено односторонним боковым. Согласно СП 52.13330.2011, нормы
искусственной освещенности для швейного цеха должны составлять не менее 750
люкс. Следовательно, освещенность от местного источника света, должна
составлять 1250 люкс.
Так как работы могут проводиться как в светлое, так и в темное время суток
(2-3 сменная работа), то устанавливается, наряду с естественным, искусственное
освещение. Нормативная освещенность на рабочем месте должна составлять не
менее 2000 люкс, при общей освещенности не менее 750лк.
10
Искусственное освещение реализуется при помощи люминесцентных или
светодиодных ламп, путем подвеса их над технологическими машинами и
равномерно по помещению.
1.4. Анализ условий труда работников.
Результаты специальной оценки условий труда (СОУТ) для типовых
рабочих мест мотального участка приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Результаты СОУТ на мотальном участке
Наим-е профессии
Мастер участка
Оператор
мотальной машины
Помощник мастера
Кладовщик (в цехе)
Уборщик
производственных
помещений
Вредный произв.
фактор
Шум
Шум
Тяжесть труда
Шум
Шум
Кол-во
рабочих
(чел.)
Наим-е льгот и компенсаций
Доп.плата к
Молоко
тарифной ставке, %
4
Шум
8
4
4
-
Доп.
Пенсия
отпуск
2
-
пенсия
7
-
-
1
2
4
1
Согласно типовой карте аттестации (Таблица 1.2), на работников
мотального участка действуют такие факторы, как освещение, шум, параметры
микроклимата, которые оказывают влияние на их работоспособность и риск
травмирования.
Таблица 1.2 - Карта аттестации оператора мотальной машины.
N
п/п
1
2
3
4
Наименование фактора произв-ной
среды и трудового процесса, ед.
измерения
ПДК, ПДУ,
Фактический уровень
Класс
допустимый фактора произв-ной среды и условий
уровень
трудового процесса
труда
2
3
Шум
Эквивалентный уровень звука, дБА
80
Уровень звука, дБА
(Производственный участок)
Микроклимат (холодный период)
Производственный участок
Категория - IIа
Температура воздуха, °С
17-23
Скорость движения воздуха, м/с
0-0.3
Влажность воздуха, %
15-75
Микроклимат (теплый период)
4
82
5
3.1
3.1
81.8
22.1-22.4
0.14-0.16
20.2-21.0
2
2
2
2
2
2
11
продолжение таблицы 1.2
5
6
7
Производственный участок
Категория - IIа
Температура воздуха, °С
18-27
Скорость движения воздуха, м/с
0-0.4
Влажность воздуха, %
15-75
Световая среда
Рабочая зона
разряд - IVa
КЕО, %
0.5
Освещенность рабочей поверхности
300
(общая), лк
Коэффициент пульсации, %
20
Тяжесть трудя (ж)
Напряженность труда
-
23.0-23.3
0.15-0.2
33.0-34.0
2
2
2
2
2
1.0
2
450-650
2
20
-
1
3.2
2
Кроме этих факторов, необходимо отметить тяжесть трудового процесса,
которая связана с технологией производства. Необходимо отметить, что
обеспечиваемое нормативные значения (к) других факторов условий труда
возможно снижение утомляемости работников, и, как следствие, повышение их
работоспособности.
Повышенная температура воздуха способствует увеличению эластичности
волокна,
размягчая
текстильной
его
внешнюю
промышленности
оболочку,
температура
и
поэтому
влажность
на
предприятиях
воздуха
строго
регламентируются и поддерживаются на определенном уровне в течение всего
года. Согласно СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений» считается допустимая температура воздуха 24-30
о
С и оптимальная влажность 40-60%. Повышение температуры воздуха в
мотальном участке предприятия объясняется тем, что процесс перемота пряжи
сопровождается выделением большого количества тепла. Это происходит в
результате превращения механической энергии мотальных машин в тепловую.
В итоге приведенного анализа потенциально опасных, вредных и
утомляющих факторов (Табл.1.2), было выявлено несоответствие уровня шума на
рабочем месте, что превышает установленные значения «Санитарными нормами
допустимых уровней шума на рабочих местах» и ГОСТ 12.1.003-89 ССБТ «Шум.
Общие требования безопасности».
12
1.5. Оборудование, вредные и опасные производственные факторы на
мотальном участке.
В качестве объекта для исследования нами был выбран мотальный участок,
на котором установлены мотальные и бобинажно-мотальные машины и
производится перемот пряжи. Схема участка представлена на рисунке 2.
Площадь участка составляет 445,47 м2 , высота помещения – 6,5 м.
В мотальном цехе, установлены машины, осуществляющие перемот пряжи.
В результате данного технологического процесса, в воздух рабочей зоны может
выделяться аэрозоль преимущественно фиброгенного действия (АПФД). Для
этого,
мотальные
машины
оборудованы
системой
аспирации
и
электродвигателями, мощность которых составляет 20кВт на машине МТ-2, а на
БП-350 – 11кВТ. Двигатели данных машин выделяют немалое количество тепла,
негативно влияющее на микроклимат воздуха рабочей зоны. Кроме того, на
работающих оказывает негативное влияние повышенный уровень шума. На
обслуживании всех машин требуется 10 человек в смену.
На мотальном участке присутствует ряд вредных факторов производства,
негативно влияющих на работников, трудящихся на данном участке. Уровень
шума на участке составляет 82 дБА, октавные уровни звукового давления
представлены в 1.4.
Основным источником шума на участке являются мотальные машины МТ-2
и бобинажно-мотальные машины БП-340-6. Они же являются и источниками
тепловыделений и объектом травмоопасности из-за движущихся мелких частей.
13
Рисунок 1.3 – План мотального участка: 1 — бобинажно-мотальные
машины БП-340-6; 2 —мотальные машины МТ-2;
Таблица 1.4 - Спектральная характеристика шума, воздействующего на
оператора мотальной машины МТ-2.
Наименование параметра
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах, со
среднегеометрическими частотами, Гц
63
125
250
500 1000 2000 4000 8000
Экв.
УЗД
дБА
Фактическое значение
УЗД
83
80
78
75
74
76
77
72
82
Нормативное значение
УЗД
95
87
82
78
75
73
71
69
80
Требуемое снижение УЗД
-12
-7
-4
-3
-1
3
6
3
2
Как видно из таблицы, необходимо снизить уровень звукового давления на
октавных полосах 2000, 4000 и 8000 Гц.
14
2. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ КОМФОРТНЫХ
УСЛОВИЙ ТРУДА
2.1. Методы и средства обеспечения световой среды
Освещение подразделяется на естественное, искусственное и совмещенное.
Естественное освещение разделяется на боковое (световые проемы в
стенах), верхнее (прозрачные перекрытия и световые фонари на крыше) и
комбинированное
(наличие
световых
проемов
в
стенах
и
перекрытиях
одновременно). Величина освещенности Е в помещении от естественного света
небосвода зависит от времени года, времени дня, наличия облачности, а так же
доли светового потока Ф от небосвода, которая проникает в помещение. Эта доля
зависит
от
размера
световых
проемо»
(окон,
световых
фонарей);
светопроницаемости стекол (сильно зависит от загрязненности стекол); наличия
напротив световых проемов зданий, растительности; коэффициентов отражении
стен и потолка помещения (в помещениях с более светлой окраской естественная
освещенность лучше) и т. д.
Естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем
искусственный, создаваемый любыми источниками света. Кроме того, чем лучше
естественная освещенность в помещении, тем меньше времени приходится
пользоваться искусственным светом, а это приводит к экономии электрической
энергии.
Для
оценки
использования
естественного
света
введено
понятие
коэффициента естественной освещенности (КЕО)
КЕО не зависит от времени года и суток, состояния небосвода, а
определяется геометрией оконных проемов, загрязненностью стекол, окраской
стен помещений и т. д. Чем дальше от световых проемов, тем меньше значение
КЕО (рис.2.1).
15
Рисунок 2.1 – Распределение КЕО при различных видах естественного освещения: а —
одностороннее боковое освещение; б — двустороннее боковое освещение; в — верхнее
освещение; г — комбинированное освещение; 1 — уровень рабочей поверхности
При
недостатке
освещенности
от
естественного
света
используют
искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света. По
своему конструктивному исполнению искусственное освещение может быть
общим, общим локализованным и комбинированным (рис. 2.2).
Рисунок 2.2 – Виды искусственного освещения: а — общее; б — общее локализованное; в —
комбинированное
16
При общем освещении все места в помещении получают свет от общей
осветительной установки. В этой системе источники света распределены
равномерно без учета расположения рабочих мест. Средний уровень освещения
должен быть равен уровню освещения, требуемого для выполнения предстоящей
работы.
Эти системы используются главным образом на участках, где рабочие места
не являются постоянными.
Такая
система
должна
соответствовать
трем
фундаментальным
требованиям. Прежде всего, она должна быть оснащена антибликовыми
приспособлениями (сетками, диффузорами, рефлекторами и т. д.). Второе
требование заключается в том, что часть света должна быть направлена на
потолок и на верхнюю часть стен. Третье требование состоит в том, что
источники енота должны быть установлены как можно выше, чтобы свести ослепление до минимума и сделать освещение как можно более однородным (рис.
2.3).
Рисунок 2.3 – Схема размещения светильников при общем освещении
17
Общая локализованная система освещения предназначена для увеличения
освещения посредством размещения ламп ближе к рабочим поверхностям.
Светильники при таком освещении часто дают блики, и их рефлекторы должны
быть расположены га ким образом, чтобы они убирали источник света из прямого
поля зрения работающего. Например, они могут быть направлены вверх.
Комбинированное освещение наряду с общим включает местное освещение
(местный светильник, например настольная лампа), сосредотачивающее световой
поток непосредственно на рабочем месте. Использование местного освещения
совместно с общим рекомендуется применять при высоких требованиях к освещенности.
Применение одного местного освещения недопустимо, т. к. возникает
необходимость частой переадаптации зрения, создаются глубокие и резкие тени и
другие
неблагоприятные
факторы.
Поэтому
доля
общего
освещения
в
комбинированном должна быть не менее 10 %.
Кроме естественного и искусственного освещения может применяться их
сочетание, когда освещенности за счет естественного света недостаточно для
выполнения той или иной работы. Такое освещение называется совмещенным.
Для выполнения работы наивысшей, очень высокой и высокой точности в основном применяют совмещенное освещение, т. к. обычно естественной освещенности
недостаточно.
2.2. Мероприятия по созданию комфортных параметров микроклимата
Наличие множества различных вредных факторов при производстве
текстильных изделий (тепловыделения и влаговыделения, пылей) требует
установки вентиляционных систем.
Если классически рассматривать системы вентиляции (рис. 2.4), то все они
подразделяются по способу инициирования движения воздуха на естественные
(организованные и неорганизованные) и искусственные.
Рисунок 2.4 – Классификация существующих систем вентиляции
18
19
Искусственные системы вентиляции по направлению потока воздуха
бывают приточными, вытяжными, приточно-вытяжные, рециркуляционными; по
зоне обслуживания – общеобменные и местные; по использованию воздуховодов
– канальные и бесканальные.
Неорганизованная естественная вентиляция называется инфильтрацией,
которая осуществляется за счет неплотностей оконных и дверных проемов, а
также пор материалов конструктивных элементов зданий.
Создание естественной вентиляции происходит из-за воздействия ветрового
давления и разности температур и весов воздуха (внутри tвγв и снаружи tнγн)
производственных помещений. На рис. 2.5 показана схема распределения
давления воздуха и разность высот приточного и вытяжного проемов. При
естественной
вентиляции
необходимо
располагать
оборудование
перпендикулярно стенам для обеспечения свободного движения воздушных
потоков. [21, 25]
Рисунок 2.5 – Распределение давления воздуха в помещении при естественной вентиляции
20
Против проходов между оборудованием в стенах оборудуют приточные
отверстия в виде открывающихся фрамуг, через которые свободно поступает
свежий воздух в помещения. При этом свежий воздух вытесняет загрязненный
воздух, находящийся в помещении [21, 25].
Одним из способов обеспечения естественной вентиляции является
проветривание помещений, открывая форточки и фрамуги в окнах и световых
фонарях. Но воздухообмен в холодный период года допускается не более
однократного в час, из-за необходимости не допустить снижения температуры
воздуха внутри помещения ниже допустимой, туманообразования и конденсации
водяных паров на поверхности стен, покрытий, остекления (рис. 2.6) [25].
Рисунок 2.6 – Схема поступления и удаления воздуха при аэрации в теплый и холодный
периоды года
На организованную естественную вентиляцию (аэрацию) возлагается роль
общеобменной вентиляции производственных помещений для обеспечения
расчетных параметров параметрах, для достижения нормальной и эффективной
работы которой необходимо здание расположить перпендикулярно направлению
или под углом не менее 45° направлению господствующих ветров.
Окна в стенах и фонарях на крышах оборудуются механизмами,
обеспечивающими их открывание с пола, регулируют в зависимости от
направления и силы ветра воздухообмен в необходимых объемах. Надежное
действие аэрации можно обеспечить только при частом открывании и закрывании
21
окон (фрамуг), что требует повышенной надежности и хорошей конструкции
механизмов открытия-закрытия, а также их механизации.
Приток воздуха в помещение предусматривается в теплый период года на
высоте не более 1,8 м от пола, а в холодный период года – не ниже 4 м от пола.
Для этого по высоте боковых проемов здания располагают два ряда фрамуг.
Для повышения эффективности воздухообмена в производственных
помещениях устанавливаются вытяжные каналы, которые выводятся на крышу и
оснащаются дефлекторами, работающие за счет теплового напора и действия
силы ветра. Разработано большое количество дефлекторов различных типов, но
широкое распространение получили дефлекторы ЦАГИ
Установка
помещений
дефлекторов
обеспечивает
выше
улавливание
коньков
крыши
ими
ветрового
производственных
напора
любого
направления. Данная конструкция дефлектора исключает обратную тягу (в
помещение), а при непогоде – проникновение в здание дождя и снега.
Преимущества систем естественной вентиляции:
- простота конструкции;
- отсутствие необходимости установки дорогостоящего оборудования;
- отсутствие энергозатрат на работу вентиляции;
- огромный воздухообмен при малых затратах.
Недостатки систем естественной вентиляции:
- зависимость от условий внешней среды;
- небольшое создаваемое давление;
- отсутствие возможности подготовки подаваемого воздуха (подогрев,
очистка, увлажнение) в производственное помещение.
Из-за наличия большого количества выделений тепла, влаги, и особенно
вредных газов (паров) и пыли на предприятиях пищевой промышленности к
системам
естественной
вентиляции
необходимо
добавлять
системы
искусственной вентиляции для нормализации параметров воздушной среды.
Искусственные вентиляционные системы позволяют в разы увеличить качество
воздухообмена производственных помещений и сделать их автономными
22
(независимыми от условий окружающей среды). Но применение отдельно как
естественной так и искусственной системы вентиляции нежелательно, так как
первая не обеспечивает необходимого качества воздуха производственного
помещения, а для работы второй необходим подток свежего воздуха.
Для
создания
необходимого
давления
используют
искусственную
вентиляцию, в которой применяется различное оборудование (вентиляторы,
электродвигатели, воздухонагреватели, автоматика и др.). Это оборудование
позволяет создать широкую сеть воздуховодов в здании и обеспечить
необходимые условия труда. При этом главным недостатком искусственной
системы вентиляции является потребность в сложном и дорогом оборудовании и
большие энергозатраты на работу вентиляции.
По конструктивному исполнению
системы искусственной вентиляции
делятся на канальные и бесканальные (рис. 2.7).[21]
а
б
Рисунок 2.7 – Канальные и бесканальные системы вентиляции
а – бесканальные системы, б – канальные ситемы
1 – утепленный клапан, 2 – вентилятор, 3 – лопасти вентилятора,
4 – вытяжная шахта, 5 – шибер, 6 – электродвигатель, 7 – вытяжная сеть
Бесканальные
системы
вентиляции
характеризуются
простотой
конструкции, но малой зоной действия – интенсивный воздухообмен происходит
только ближней зоне, что не позволяет достичь необходимого качества воздуха
производственного помещения. Также отсутствует возможность установки
23
специального оборудования (фильтров, увлажнителей). Канальные системы
позволяют равномерно распределить воздухообмен по всему помещению, а также
обеспечить необходимое качество воздуха (за счет установки специального
оборудования и герметизации загрязненного воздуха в вентиляционных каналах)
в конкретных зонах производственного помещения.
По зоне обслуживания канальные и бесканальные системы вентиляции
подразделяются на общеобменные и местные.
Общеобменные системы вентиляции подразделяются на приточные,
вытяжные, приточно-вытяжные и рециркуляционные (рис. 2.8). Местные системы
делятся на приточные и вытяжные.
Рисунок 2.8 – Схемы приточной и вытяжной систем вентиляции
а – приточная вентиляция, б – вытяжная вентиляция;
1 – воздухораспредилители, 2 – воздуховоды, 3 – калорифер, 4 – вентилятор, 5 –
воздухозаборная шахта, 6 – воздухоприемники
Приточные системы применяют для подачи в помещения чистого воздух, в
результате чего происходит разбавление воздуха помещения, что приводит к
снижению концентрации вредных веществ, стабилизации температуры и
24
влажности воздуха. Как правило, приточный воздух перед подачей в помещение
необходимо подвергнуть очистке о пылей, подогреву, увлажнению, в результате
чего необходимо устанавливать фильтры, калориферы и др.
Вытяжная
вентиляция
необходима
для
удаления
загрязненного
и
отработанного воздуха из помещения.
Приточно-вытяжная
сбалансированного
вентиляция
воздухообмена,
что
применяется
позволяет
для
значительно
создания
увеличить
качество воздушной среды.
Рециркуляционные системы вентиляции применяются в холодное время
года в целях энергосбережения, затрачиваемого на обработку воздуха. Частично
удаляемый из помещения воздух после его очистки направляется обратно в
помещение. Поступающий атмосферный воздух должен составлять не менее 10%
от общего количества поступающего воздуха в помещение, в котором должно
быть не более 30% вредных веществ.
Применение рециркуляционных систем нежелательно в условия наличия в
воздухе вредных веществ 1, 2 и 3-его классов опасности, неприятных запахов и
болезнетворных микроорганизмов, и возможности значительного увеличения
концентрации вредных веществ.
Местные приточные системы вентиляции должны подавать чистый
подготовленный воздух к рабочим местам для разбавления вредных веществ в
воздухе рабочей зоны, создания необходимых параметров микроклимата и
снижения интенсивности теплового облучения работающих. Местные приточные
системы могут быть в виде воздушных душей и воздушных оазисов. Разбавление
вредных веществ ведет к распространению по всему помещению.
2.3 Мероприятия по снижению уровня производственного шума
Для защиты от акустических колебаний (шума, инфра- и ультразвука)
можно использовать следующие методы:
 снижение звуковой мощности источника звука;
25
 размещение рабочих мест с учетом направленности излучения звуковой
энергии;
 удаление рабочих мест от источника звука;
 акустическая обработка помещений;
 звукоизоляция;
 применение глушителей;
 применение средств индивидуальной защиты.
Снижение звуковой мощности источника звука. Для снижения шума
механизмов и машин применяют методы, аналогичные методам, снижающим
вибрацию машин, т. к. вибрация является источником механического шума.
Аэродинамический шум, вызываемый движением потоков воздуха и газа и
обтеканием им элементов механизмов и машин, – наиболее мощный источник
шума, снижение которого в источнике наиболее сложно. Для уменьшения
интенсивности генерации шума улучшают аэродинамическую форму элементов
машин, обтекаемых газовым потоком, и снижают скорость движения газа.
Изменение направленности излучения шума. При размещении установок с
направленным излучением необходима соответствующая ориентация этих
установок по отношению к рабочим и населенным местам, поскольку величина
направленности
может
достигать
10...
15
дБ.
Например,
отверстие
воздухозаборной шахты вентиляционной установки или устье трубы сброса
сжатого газа необходимо располагать так, чтобы максимум излучаемого шума
был направлен в противоположную сторону от рабочего места.
Удаление рабочих мест от источника звука. Увеличение расстояния от
источника звука в 2 раза приводит к уменьшению уровня звука на 6 дБ.
Акустическая обработка помещения — это мероприятие, снижающее
интенсивность отраженного от поверхностей помещения (стен, потолка, пола)
звука. Для этого применяют звукопоглощающие облицовки поверхностей
помещения (рис. 2.9, а) и штучные (объемные) поглотители различных
конструкций (рис. 2.9, б), подвешиваемые к потолку помещения. Поглощение
звука происходит путем перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в
26
теплоту за счет потерь на трение в пористом материале облицовки или
поглотителя.
Рисунок 2.9 – Акустическая обработка помещений: а — звукопоглощающая облицовка
помещений: 1 — защитный перфорированный слой; 2 — звукопоглощающий материал; 3 —
защитная стеклоткань; 4 — стена или потолок; 5 — воздушный промежуток; 6— плита из
звукопоглощающего материала; б— звукопоглотители различных конструкций
Для большей эффективности звукопоглощения пористый материал должен
иметь
открытые
Звукопоглощающие
со
стороны
материалы
падения
звука
характеризуются
незамкнутые
поры.
коэффициентом
звукопоглощения а, равным отношению звуковой энергии, поглощенной
материалом, и энергии, падающей на него. Звукопоглощающие материалы
должны иметь коэффициент звукопоглощения не менее 0,3. Чем это значение
выше, тем лучше звукопоглощающий материал. Звукопоглощающие свойства
пористых материалов определяются толщиной слоя, частотой звука, наличием
воздушной прослойки между материалом и поверхностью помещения.
Установка звукопоглощающих облицовок снижает уровень шума на 6...8 дБ
в зоне отраженного звука (вдали от его источника) и на 2...3 дБ в зоне
27
превалирования прямого шума (вблизи от источника). Несмотря на такое
относительно небольшое снижение уровня шума, применение облицовок
целесообразно по следующим причинам: во-первых, спектр шума в помещении
меняется за счет большей эффективности (8... 10 дБ) облицовок на высоких
частотах: он делается более глухим и менее раздражающим; во-вторых,
становится более заметным шум оборудования, а следовательно, появляется
возможность слухового контроля его работы, становится легче разговаривать,
улучшается разборчивость речи. По этим причинам помещения концертных залов
подвергают акустической обработке.
Штучные звукопоглотители применяют при недостаточности свободных
поверхностей помещения для закрепления звукопоглощающих облицовок.
Поглотители различных конструкций, представляющие собой объемные тела,
заполненные
звукопоглощающим
материалом
(тонкими
волокнами),
подвешивают к потолку равномерно по площади. Для стандартных материалов
облицовок и типов штучных звукопоглотителей значения коэффициентов
звукопоглощения а и эквивалентной площади звукопоглощения А1 известны и
содержатся в справочных данных по борьбе с шумом.
Звукоизоляция. При недостаточности указанных выше мероприятий для
снижения уровня шума до допустимых значений или невозможности их
осуществления применяют звукоизоляцию. Снижение шума достигается за счет
уменьшения интенсивности прямого звука путем установки ограждений, кабин,
кожухов, экранов. Сущность звукоизоляции состоит в том, что падающая на
ограждение энергия звуковой волны отражается в значительно большей степени,
чем проходит через него. Звукоизоляция перегородки тем больше, чем она
тяжелее (изготовлена из более плотного материала и толще) и чем выше частота
звука.
Перегородки выполняют из бетона, кирпича, дерева и т. п. Наиболее
шумные механизмы и машины закрывают кожухами, изготовленными из
конструкционных материалов — стали, сплавов алюминия, пластмасс и др., и
облицовывают изнутри звукопоглощающим материалом.
28
Экранирование. Защитные свойства экрана возникают из-за того, что при
огибании прямой звуковой волной кромок экрана за ним образуется зона звуковой
тени тем большей протяженности, чем меньше длина волны (выше частота звука).
Т. к. экран защищает только от прямой звуковой волны, его применение
эффективно только в области превалирования прямого шума над отраженным.
Поэтому экраны надо устанавливать между источником шума и рабочим местом,
если они расположены недалеко друг от друга. Звуковые экраны широко
применяют не только на производстве, но и в окружающей среде, например для
защиты от шума транспортных потоков зоны пешеходных дорожек, проходящих
вдоль магистрали. В качестве экранов, снижающих уровень шума, используются
лесозащитные полосы, поглощающие звук. Лесозащитные полосы должны быть
сплошными, без промежутков, через которые может проникать шум. Для этого
деревья высаживают в несколько рядов (чем шире полоса лесных насаждений,
тем лучше) в шахматном порядке, снизу в зоне оголенной части ствола дерева
высаживают кустарник. Эффективность снижения шума лесными насаждениями
уменьшается зимой, когда деревья сбрасывают листву.
Глушители применяют для снижения аэродинамического шума. Глушители
шума принято делить на абсорбционные, использующие облицовку поверхностей
воздуховодов
звукопоглощающим
материалом;
реактивные
типа
расширительных камер, резонаторов, узких отростков, длина которых равна '/4
длины волны заглушаемого звука; комбинированные, в которых поверхности
реактивных
глушителей
облицовывают
звукопоглощающим
материалом;
экранные.
Реактивные глушители в отличии от абсорбционных заглушают шум в
узких частотных диапазонах и применяются для снижения шума источников с
резко выраженными дискретными составляющими. Если таких составляющих
несколько, глушитель выполняют в виде комбинации камер и резонаторов,
каждый из которых рассчитан на заглушение шума определенного диапазона.
Реактивные глушители широко используют для снижения шума выпуска
выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.
29
Экранные глушители устанавливают перед устьем канала для выхода
воздуха в атмосферу или его забора (например, для вентиляционных или
компрессорных установок, выброса сжатого газа и т. д.). Эффективность их тем
выше, чем ближе они расположены к устью канала. Однако при этом
увеличивается гидравлическое сопротивление для сброса и забора воздуха (газов),
а следовательно, и время сброса. При расчете и установке таких глушителей ищут
оптимальный вариант. Эффективность глушителей может достигать 30...40 дБ.
При наличии нескольких источников суммарный уровень звукового
давления определяется по следующим формулам.
Средства индивидуальной защиты. К СИЗ от шума относят ушные
вкладыши, наушники и шлемы.
Вкладыши — мягкие тампоны из ультратонкого материала, оставляемые в
слуховой канал. Их эффективность не очень высока и в зависимости от частоты
шума может составлять 5...15дБ.
Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются на голове
дугообразной пружиной. Их эффективность изменяется от 7 дБ на частоте 125 Гц
до 38 дБ на частоте 8000 Гц.
Шлемы применяют при воздействии шумов очень высоких уровней (более
120 дБ). Они закрывают всю голову человека, т. к. при таких уровнях шума он
проникает в мозг не только через ухо, но и непосредственно через черепную
коробку.
30
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕРОПРИЯТИЙ
ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА
РАБОТАЮЩИХ
3.1 Определение параметров освещения
Для поддержания необходимой световой среды, на мотальном участке
устанавливается общее равномерное и местное освещение над мотальными
машинами, из-за повышенной точности выполняемых зрительных работ.
Освещенность, приходящаяся на общее равномерное освещение, должна
составлять не менее 750лк, а на долю местного освещения приходится не менее
1250 лк, что, в совокупности, численно равно 2000лк.
Общее
равномерное
освещение,
изначально
рассчитываем
методом
светового потока, где определяем количество светильников типа ЛСП 58. Расчет
количества светильников ведем по формуле 2.1:
Фс 
100  Е Н  S n  k з  z
,
η N
(3.1)
где Фс – световой поток 1 светильника. Для линий светильников типа ЛСП с
лампами мощностью 58 Вт, Фс=4800 лм.
ЕН – нормируемая минимальная освещенность, (Ен=750лк);
Sn – площадь помещения; Sп=447,47 м2;
kз – коэффициент запаса, зависит от запыленности помещения. При
концентрации пыли С > 10 мг/м3 kз = 1,8; при С = 5…10 мг/м3 kз = 1,6; если С < 5
мг/м3 kз = 1,5; в помещении с особым режимом по чистоте kз = 1,3; т.к. в
помещении запыленность воздуха незначительрна, то kз принимаем равным 1.3
z – коэффициент неравномерности освещения, зависящий от отношения
расстояния между светильниками к высоте подвеса z = lа/Hp. Для линий
люминесцентных светильников z = 1,1 при расположении светильников по
31
вершинам квадратных полей z = 1,15; Тк. Используются линии люминесцентных
светильников принимается z=1,1.
 – коэффициент использования светильников,  (определяется по индексу
помещения i и коэффициентам отражения). Согласно источнику [] принимается
равным 59%.
N – количество светильников.
Подставив все значения в выражение (3.1), получаем:
N
100  750  453.4  1,3  1,1
 172
59  4800
Рассчитаем количество рядов, используя коэффициент неравномерности z.
Для этого расстояние между рядами:
la  Hp  z ,
(3.2)
где Нр – высота подвеса светильника, принимаем с учетом свеса и высоты
рабочей зоны Нр=4,5 м.
Откуда
la  4,5  1,1  4,95 , м.
Принимаем la=3м.
Количество рядов r
r
B  2  lб
 1,
la
где В – ширина помещения, согласно рис. 1.2 В=17,49 м;
(3.3)
32
lб –расстояние от боковой стены до первого ряда до стены, принимаем
lб=0,5м.
Подставив значения в формулу (3.3), получаем:
r
17,49  2  0,5
1 6.
3
Следовательно количество светильников в ряду:
n
172
 29 .
6
Схема размещения светильников показана на рис. 3.1.
Рисунок 3.1 – Схема размещения светильников общего освещения на участке.
33
На рис. 3.2 показана карта распределения освещённости, полученная при
помощи программного комплекса КОМПАС 3d.
Рисунок 3.2 – карта распределения освещённости при общем освещении на мотальном
участке
Согласно рис. 3.2 , средняя освещенность превышает нормативную на 72лк.
Постепенно уменьшая количество светильников и равномерно размещая их по
34
помещению, с помощью программного комплекса КОМПАС было определено
количество светильников и схема распределения освещенности, которые
представлены на рис. 3.4 и 3.5. Как видно (, средняя освещенность выше всего на
25лк. Дальнейшее уменьшение количества светильников снизит значение
освещенности до недопустимых значений.
Рисунок 3.3 – Схема распределения светильников общего освещения после
моделирования в программе КОМПАС 3d
35
Рисунок 3.4 – Карта освещенности общего освещения после установки 102 шт
светильников.
Согласно технических характеристик машин МТ-2, освещенность в рабочей
зоне должна составлять не менее 2000лк. Поэтому, непосредственно над
машинами МТ-2 необходимо установить местное освещение в виде светильников
ЛСП 24-2х36-501.
Расчет местного освещения ведем также по формуле (3.1):
N
100  1250  15,6  1,3  1,1
 17 .
59  2800
36
Для удобства размещения принимаем количество светильников, равное 18.
На рис. 3.6 и 3.7, показана схема размещения светильников общего и местного
освещения.
Рисунок 3.5 – План-схема мотального участка с общим и местным освещением
37
Рисунок 3.6 – Схема расположения светильников по высоте
38
С помощью программного комплекса КОМПАС 3d построена карта
освещенности с учетом общего и местного освещения.(рис. 3.8).
Рисунок 3.7 – Распределение освещенности на территории участка на территории и
общего, и местного освещения
Согласно рис. 3.8, видно, что над мотальными машинами выполняется
требование по нормативам освещенности, составляющее 2000лк (превышает –
2400 лк над крайними машинами и более 2100 лк – над центральной машиной
МТ-2, при средней освещенности в цеху – 1158лк.)
39
Согласно расчетам и моделированию в программном комплексе КОМПАС
организация общего и местного освещения на участке. необходимо поставить 102
светильника типа ЛСП51-2х58-002[C] и 54 светильника типа ЛСП-24-2х36-501,
общей мощностью 15,72 кВт.
3.2 Определение параметров системы вентиляции
3.2.1 Расчет требуемого воздухообмена на мотальном участке предприятия
текстильной промышленности
На работающих на мотальном участке действуют такие факторы, как
аэрозоль преимущественно фиброгенного действия, выделяемая технологическим
оборудованием и теплота, поступающая с технологического оборудования,
персонала, искусственного и естественного освещения. Но, технологическое
оборудование снабжено системой аспирации, которое не позволяет создать
концентрацию пыли, превышающее значение ПДК, поэтому, основным фактором,
воздействующим на рабочих, является избыточная теплота. Часть тепловой
энергии поступает в помещение также от работающих, поэтому расчет
требуемого воздухообмена необходимо производить по поступающим избыткам
теплоты согласно следующему выражению:
L
Qизб
,
C   пр t у  t пр


где Qизб – избытки тепла;
С – массовая удельная теплоемкость воздуха, С = 0,278 Вт;
пр – плотность приточного воздуха, кг/м3;
tу – температура удаляемого воздуха, оС;
tпр – температура приточного воздуха, оС.
(3.4)
40
Избытки теплоты, поступаемых в воздух мотального участка состоят из
теплоты, поступаемых от рабочих Qp, Теплоты, поступаемого от от мотальных
машин МТ-2 и бобинажно-мотальных машин БП Qм, теплоты, поступаемой от
осветительной установки Qосв и теплота от солнечной радиации, проникающей
через световые проемы Qрад:
Qизб  Q р  Qм  Qосв  Q рад ,
(3.5)
Теплопоступления от технологического оборудования (мотальных и
бобинажно-мотальных машин) определяется по следующему выражению, Вт/ч,
определяются по формуле:
Qм  1000  N м  n1  n2  n3  n4 ,
(3.6)
где Nм – номинальная (установочная) мощность оборудования, N м =85,9кВт;
n1 – коэффициент использования установочной мощности электроэнергии
(0,7…0,9); Принимаем n1=0,9
n2 – коэффициент загрузки – отношение величины среднего потребления
мощности к максимально необходимой (0,5…0,8); Принимаем равным 0,8;
n3 – коэффициент одновременной работы электродвигателей (0,5…1);
допускаем одновременную работу оборудования на мотальном участке, поэтому
принимаем n3=1;
n4
–
коэффициент,
характеризующий,
какая
часть
израсходованной
электрической энергии превращается в тепловую и остается в помещении
(0,1…1). принимаем равным 0,3.
Подставив значения в формулу (3.6), получаем
Q м  1000  85,9  0,9  0,8  0,8  0,3  18,55 , кВт
41
Количество тепла, поступающего в помещение от солнечной радиации, Вт:
Q рад    F  q,
(3.7)
где  – коэффициент, учитывающий вид остекления (для двойного
остекления  = 1,15);
F – площадь поверхности остекления, F = 50,7 м2;
q – удельное значение солнечной энергии, зависит от широты. Для Орла q =
137,92 Вт/м2.
Откуда
Q рад  1,15  50,7  137,92  8,04, кВт.
Тепловыделения
от
источников
искусственного
освещения,
кВт,
определяют по формуле:
Qосв  N осв  ,
(3.8)
где N осв – мощность осветительной установки, N осв =15,72 кВт (согласно
расчета освещения);
 – коэффициент перехода энергии электрической в тепловую. Для
люминесцентных ламп принимаем равным 0,93.
Подставив значения в выражение, получаем
Qосв  15,72  0,93  14,62, кВт.
42
Тепло,
выделяемое
людьми,
определяется
по
энергозатратам
при
выполнении работ от 5 до 195 Вт (принимаем для работающих тепловыделения
105 Вт от одного работающего), следовательно, суммарная теплота, поступающая
от всех людей Qp=1,05 кВт.
Температура удаляемого воздуха определяется по формуле:
t у  t р.з  t H  2,
(3.9)
где tр.з – допустимая температура в рабочей зоне, принимаем равной 20 оС,
согласно СанПиН;
t – температурный градиент по высоте помещения, оС/м. принимаем t = 1
о
С/м.
Н – высота от пола до центра вытяжных проемов принимаем Н=4м;
откуда
t у  20  1(4  2)  22С,
Температура приточного воздуха принимается ниже допустимого по
нормам значения:
t пр  t р.з  5...8.
следовательно,
t пр  20  5  15 , оС.
Плотность приточного воздуха находим по следующему выражению:
(3.10)
43
 пр .  1,29
273
, кг/м3
Т пр
(3.11)
где Тпр – температура приточного воздуха, К.
Подставив значение Тпр в формулу, получаем:
 пр  1,29
273
 1,22 кг/м3.
273  15
Подставив значения в формулу (3.5), получаем:
Qизб  1,05  18,55  14,62  8,041  42,471 , кВт.
Откуда, по формуле (3.4), расход воздуха равен:
L
42471
 18351, м3/ч.
0,278  1,22  (22  15)
Принимаем расход воздуха равным 18500 м3/ч.
3.2.2. Расчет параметров канального нагревателя
Так как расход воздуха достаточно велик, принимаем канальный
нагреватель с водяным теплоносителем. Расчет требуемой мощности канального
нагревателя ведется по следующему выражению:


QТ  L   пр  С  t пр  t нар , Вт.
(3.12)
44
где Qт – тепловая мощность калорифера, Вт;
ρвозд. – плотность воздуха. Плотность сухого воздуха при 15°С на уровне моря
составляет 1,22 кг/м³;
С – удельная теплоемкость воздуха, равная 0,278 Вт;
tвн. – температура воздуха на выходе из калорифера, 15°С;
tнар – температура наружного воздуха, для зимы tнар=-26°С (температура
воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по строительной
климатологии).
Подставив значения в формулу (3.12), получаем:
QТ  18500 1,22  0,278  15  (26)  259348 , Вт
В качестве калорифера принимаем канальный нагреватель, где в качестве
теплоносителя используется вода.
3.2.3 Расчет мощности канального охладителя
Расчет мощности канального охладителя ведется по выражению (3.12), где
Тнар принимается равной 28 С для теплого периода года. Отсюда согласно
формуле (3.12):
QТ  18500 1,22  0,278  15  28  81567 , Вт
3.2.4. Схема приточно-вытяжной системы вентиляции
Для организации воздухообмена на мотальном участке, необходимо
установить воздухозаборники вытяжного канала в центре помещения вдоль
мотальных машин, а подачу воздуха в помещение осуществлять по периметру
мотального участка с помощью приточного канала вентиляции (рис.3.9).
45
Рисунок 3.8 – Схема приточно-вытяжной вентиляции. 1 – канал приточной вентиляции,
2—канал вытяжной вентиляции
46
Воздухозаборник вытяжного канала системы вентиляции располагается на
высоте 4 м, а воздухоподача организуется с высоты 5 м, для лучшей организации
потоков воздуха в помещении.
Распределяем расход воздуха в приточно-вытяжном канале на 2 канала в
каждом по 9250 м3/ч. Для равномерного распределения воздуха, подача
осуществляется через 10 воздухораспределителей в каждом канале, по 925 м3/ч.
3.2.5. Расчет воздуховодов системы приточно-вытяжной вентиляции
Так как расход воздуха, в приточном и вытяжном каналах одинкаов, то
диаметры воздуховодов будут тоже одинаковы. Диаметры воздлуховодов считаем
по формуле
Диаметр воздуховодов рассчитываем по формуле:
Dвозд 
где:
4 L
, м3/ч
  возд  3600
(3.13)
– диаметр воздуховода, м;
– расход воздуха, м3/ч;
– скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с.
Скорость движения в воздуховоде принимаем равным 6 м/с для
магистрального и для ответвлений [9].
Диаметр сечения магистрального воздуховода
приточных каналах согласно формуле (3):
Dвозд маг 
4  18500
 0,532 .
  6  3600
,, м в вытяжных и
47
Принимаем диаметр сечения магистрального воздуховода, согласно
стандартным диаметрам стальных воздуховодов, равным 560 мм [8, 9].
Диаметр сечения ответвлений
, м, на вытяжном и приточном каналах
согласно формуле (3.13):
Dвозд ов 
4  925
 0,12 , м.
  6  3600
Принимаем диаметр сечения ответвлений воздуховода вытяжного и
приточного каналов, согласно стандартным диаметрам стальных воздуховодов,
равным 125 мм.
Для сохранения напора воздуха в воздуховодах, будем производить
постепенное сужение воздуховода с учётом уменьшения расхода воздуха в нём,
как показано на рисунке 3.10
Рисунок 3.9 - Схема размещения воздуховодов на вытяжных каналах
Результаты расчётов диаметров участков воздуховода в вытяжном и
приточном каналах приведены в таблице 3.1 и на рисунке 3.11.
Таблица 3.1 - Диаметры участков воздуховода в приточном канале, мм
1
2
3
4
5
6
7
8
125
200
250
280
315
315
355
400
48
Рисунок 3.10 - Диаметры воздуховодов вытяжных каналов
3.2.6 Расчёт вентилятора
Для расчёта вентилятора необходимо знать расход воздуха и потери
давления в системе [16, 17, 13, 18].
Расход воздуха согласно расчётам в вытяжном и приточном каналах
составляет по 18500 м3/ч.
Потеря давления в системе определяется по следующей формуле:
наг
Р  Рпотер.  Рск
 Ркомп.  Рфильтр , Па
где
(3.14)
– полные потери в сети. Они складываются из потери давления на
трение 1 м. длинны расчётного участка воздуховода и потери давления на трение
в местных сопротивлениях (отводы, уголки, сужение и расширение воздуховода и
т.д.)

 2 l
2
Рпотер .    
  
 d экв  2
2

где

   в  ха ,Па


– коэффициент трения в воздуховоде, принимается
(3.15)
;
49
– сумма коэффициентов местных сопротивлений воздуховодов;
v– скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с.;
– длина воздуховода, м;
– эквивалентный диаметр воздуховода;
d экв 
2 a b
, м;
ab
– плотность воздуха, кг/м3,
(3.16)
;
– скоростное (или динамическое) давление в нагнетательном (выходном
сечении воздуховода), Па;
2
наг  наг
Рск 
  в  ха
2
(3.17)
– потери давления в элементах системы вентиляции (приточные и
вытяжные воздухораспределители, калориферы, клапаны, шумоглушители и т.д.),
Па;
– потери давления в фильтре, циклоне, Па;
На рис. 3.12 приведена аксонометрическая схема вытяжного канала
системы приточно-вытяжной системы вентиляции.
В таблице 3.2 приведены аэродинамические характеристики элементов
вытяжного канала приточно-вытяжной вентиляции [19].
50
Рисунок 3.11 – Аксонометрическая схема вытяжного канала приточно-вытяжной вентиляции
51
N вен 
где
L  P
102  g  вен  3600
(3.18)
– коэффициент полезного действия вентилятора, принимаем равным 0,7;
– ускорение свободного падения.
Подставив значение в формулу (3.18), получаем:
N вен 
18500  944,96
 6,93 , кВт.
102  9,81 0,7  3600
Потребляемая мощность на валу электродвигателя, определяем по формуле:
N вен 
где
N вен  k зап
, кВт
(3.19)
 пер
– коэффициент запаса электродвигателя, принимаем 1,2;
– коэффициент полезного действия передачи, принимаем 1.
Следовательно:
N вен 
6,93 1,2
 8,31 , кВт.
1
Согласно полученным значениям, выбираем вентилятор ВЦ 14-46-6,3
правового
вращения,
исполнение
электродвигателем АИР160M8
1,
частота
мощностью
11
вращения
730
об/мин
с
кВт [16],
технические и
акустические характеристики которого приведены в таблицах 9 - 10 и на рисунке
19.
52
Рисунок 3.12 – Внешний вид радиального вентилятора типа ВЦ 14-46
Таблица 3.2 - Технические характеристики вентилятора ВЦ 14-46-6,3
Обозначение
вентилятора
Типоразмер
двигателя
Параметры
вентилятора
Q, х103
Pv, Па
м3/ч
ВЦ 14-46-6,3
АИР160М8
16,2-23
10901120
nрк,
мин-1
Ny,
кВт
Масса, кг не
более
730
11
293
Таблица 3.3 – Акустические характеристики вентилятора ВЦ 14-46-6,3
Обозначение
вентилятора
n,
мин-
ВЦ 14-46-6,3
730
1
Сумарный
уровень звуковой
мощности, Lw,
дБА
125
250
500
1000
2000
4000
8000
99
88
89
93
95
91
87
82
Октавные ур. Звуковой мощности, Lwi, дБ в
полосах среднегеометрических частот, Гц
53
Рисунок 3.13 - Аэродинамические характеристики вентилятора ВЦ 14-46-6,3
Аналогично рассчитаем вентилятор для приточного канала приточновытяжной вентиляции.
На рис. 3.14 приведена аксонометрическая схема приточного канала
системы приточно-вытяжной системы вентиляции.
54
Рисунок 3.14 – Аксонометрическая схема канала приточно-вытяжной вентиляции
В таблице 3.3 приведены аэродинамические характеристики элементов
приточного канал приточно-вытяжной системы вентиляции [19].
55
Таблица 3.4 - Аэродинамические характеристики элементов приточного
канала приточно-вытяжной системы вентиляции
№
элта
Описание элемента
1
2
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
d=125 мм
d=200 мм
d=250 мм
d=280 мм
d=315 мм
d=355 мм
d=400 мм
d=800 мм
1000х500 мм
500х500 мм
Отвод круглого сечения
125 90
Переход круглого
сечения 200/125
Тройник круглого сечения
200/125
Переход круглого
сечения 250/200
Тройник круглого сечения
250/125
Переход круглого
сечения 280/250
Тройник круглого сечения
280/125
Переход круглого
сечения 315/280
Тройник круглого сечения
315/125
Переход круглого
сечения 355/315
Тройник круглого сечения
355/125
Переход круглого
сечения 400/355
Отвод круглого сечения
400 90
Тройник круглого сечения
560/400
Переход с прямоугольного
на круглое сечение
1000×500/560
Кол-во
Коэф-т гидр.
сопр-я ξ
3
4
Воздуховоды
16,1
4
7,9
4
7,9
7,9
20,5
13,6
4,8
2,9
Местные сопротивления
5
Скорость
движения
воздуха v,
м/с
6
64,99
9,91
13,36
7,45
12,56
10,65
26,94
2,07
2,46
3,90
5,8
5,75
5,31
5,9
5,78
5,65
5,92
2,61
5,23
6,7
Потери
давления, Па
2
0,09
3,69
5,8
2
0,298
12,02
5,75
2
0,53
18,23
5,31
2
0,298
12,27
5,81
2
0,53
22,50
5,9
2
0,24
9,78
5,78
2
0,53
21,97
5,83
2
0,24
9,34
5,65
4
0,53
43,50
5,8
2
0,298
12,27
5,81
4
0,53
43,20
5,78
2
0,298
12,35
5,83
3
0,047
2,745
5,65
1
0,53
10,87
5,8
1
0,075
1,53
5,8
56
продолжение таблицы 3.4
Отвод прямоугольного
сечения 1000×500 90
Переход прямоугольного
сечения
1000×500/500×500
Отвод круглого сечения
800 90
26.
27.
28.
Фильтр
Канальный нагреватель
Канальный охладитель
Диффузор
29.
30.
31.
32.
1
0,05
0,95
5,6
1
0,086
1,84
5,93
2
0,047
0,39
2,61
Другие элементы
1
1
1
20
150
110
130
120
Скоростное давление в нагнетательном сечении воздуховода из формулы
(3.14) составляет:
наг
Рвыт
 1,22 
5,8 2
 20,5 , Па.
2
Полные потери давления в системе вентиляции составляют согласно
таблице 8 и формуле (3.12):
Р  903,86  20,5  924,36 , Па.
Потребляемая мощность вентилятора с учётом всех потерь в нем,
определяется по формуле (3.18):
N вен 
18500  924,36
 6,78 , кВт.
102  9,81 0,7  3600
Потребляемая мощность на валу электродвигателя, определяем по формуле
(3.19):
57
N вен 
6,78 1,2
 8,13 , кВт.
1
Согласно полученным значениям, выбираем вентилятор ВЦ 14-46-8
правового
вращения,
исполнение
электродвигателем АИР160M8
1,
частота
мощностью
11
вращения
735
об/мин
с
кВт [16],
технические и
акустические характеристики которого приведены в таблицах 9 - 10 и на рисунке
3.15.
Таблица 3.4 - Технические характеристики вентилятора ВЦ 14-46-8
Параметры
Обозначение
Типоразмер
вентилятора
двигателя
вентилятора
Q, х103
м3/ч
ВЦ 14-46-8
АИР160М8
Pv, Па
1200-
16,6-19,5
1270
nрк,
Ny,
Масса, кг не
мин-1
кВт
более
735
11
375
Таблица 3.5 – Акустические характеристики вентилятора ВЦ 14-46-6,3
Обозначение
вентилятора
n,
мин1
Сумарный
Октавные ур. Звуковой мощности, Lwi, дБ в
уровень звуковой
полосах среднегеометрических частот, Гц
мощности, Lw,
дБА
ВЦ 14-46-8
730
107
125
250
500
1000
2000
4000
8000
96
97
101
103
99
95
90
58
Рисунок 3.15 - Аэродинамические характеристики вентилятора ВЦ 14-46-8
В приложении 1 приведена спецификация вентиляционного оборудования
3.3 Определение параметров средств защиты от шума
Согласно исследованиям, в цехе, при работающем оборудовании, уровень
шума может достигать 82 дБА при нормативном 80 дБА, а фактические и
нормативные октавные уровни звукового давления представлены в таблице 3.6.
Таблица 3.6 – Фактические и нормативные значения производственного
шума
Наименование
параметра
Фактическое
значение УЗД
Нормативное
значение УЗД
Требуемое
снижение УЗД
Уровни звукового давления (УЗД), дБ, в октавных
полосах, со среднегеометрическими частотами, ГЦ
63
125
250
500 1000 2000 4000 8000
Эквивалентный
уровень звука,
дБА
83
79
82
79
76
74
71
70
82
95
87
82
78
75
73
71
69
80
-12
-8
0
1
1
1
0
1
2
59
Для снижения уровня шума в помещении мотального участка лучше
использовать акустическую обработку помещения, так как применение средств
индивидуальной
защиты
накладывает
значительные
ограничения
на
работоспособность рабочего. Акустическая обработка помещения выполняется в
виде
облицовке
внутренних
поверхностей
помещений
и
штучных
звукопоглотителей в случае недостаточного снижения уровня звукового давления.
Так как помещение является соразмерным (соотношение длины и ширины
помещения мотального участка к высоте l/h < 5, b/h < 5), то облицовку можно
наносить как на стены, так и на потолок.
Из следующего выражения находится требуемая постоянная помещения В1,
м2, после установки звукопоглощающих конструкций:
B1  В  100,1L ,
(3.20)
где ΔL – требуемое снижение уровня звукового давления, дБ;
В – постоянная помещения до акустической обработки, м2.
Постоянная помещения до акустической обработки определяется по
выражению:
В  В1000   ,
(3.21)
где В1000 – постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц,
равная двадцатой доли объема помещения и равна 147,4 м2;
μ - частотный множитель, определяемый по таблице 3.7.
Таблица 3.7 – Значения частотного множителя 
Частотный множитель  на среднегеометрических частотах октавных полос, Гц
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
0,5
0,5
0,55
0,7
1
1,6
3
6
60
Результаты расчетов по выражения (3.20) и (3.21) сведены в таблицу 3.8.
Таблица3.8 – Результаты расчетов постоянных помещений до установки и
после установки звукопоглощающих конструкций
Уровни звукового давления (УЗД), дБ, в октавных
Наименование параметра
полосах, со среднегеометрическими частотами, ГЦ
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
73,7
73,7
81,07 103,1 147,4 235,8 442,2 884,4
4,65
11,6
81,0
Постоянная помещения до
установки звукопоглощающих
конструкций, м
2
Постоянная помещения после
установки звукопоглощающих
129,8 185,5 296,9 442,2
1113
конструкций, м2
Площадь облицовки звукопоглощающими конструкциями поверхностей
помещений определяется из выражения:
Sобл  0,6  Sогр ,
(3.22)
где Sогр – площадь ограничивающих помещение поверхностей, м2, Sогр=1536 м2;
следовательно
Sобл  0,6  1536  921,6 , м2.
Средний
коэффициент
звукопоглощения
помещения
до
устройства
звукопоглощающей облицовки  определяется по формуле:

В
,
В  S огр
(3.23)
61
Звукопоглощение
конструкций,
на
которых
нет
звукопоглощающей
облицовки А1, м2, находят из выражения:
А1   Sогр  Sобл ,
(3.24)
Средний коэффициент звукопоглощения в помещении 1 и звукопоглощение
А, м2, находим из выражения:

1 


В 
 1
А1  А
;
S огр
(3.25)
А1  А
..
1  1
Требуемый реверберационный коэффициент обл, м2, звукопоглощения
выбранной конструкции облицовки в октавной полосе частот находится из
следующего выражения:
 обл 
А
,
S обл
(3.26)
Результаты расчетов по сведены в таблицу 3.9
Таблица 3.9 – Результаты расчета коэфициентов
Наименование параметра
Средний коэффициент
звукопоглощения
помещения до устройства
звукопоглощающей
облицовки 
Звукопоглощение
конструкций, на которых
нет звукопоглощающей
облицовки А1, м2
звукопоглощение А, м2
Требуемый
реверберационный
коэффициент обл, м2
Уровни звукового давления (УЗД), дБ, в октавных полосах, со
среднегеометрическими частотами, ГЦ
63
125
250
500
1000 2000 4000
8000
0,045
0,045
0,050
0,062
0,087
0,133
0,223
0,3651
28,1
28,1
30,8
38,6
53,7
81,7
137,3
224,4
-23,4
-16,5
46,2
81,0
111,7
167,0
206,0
421,0
-0,025
-0,017
0,050
0,087
0,121
0,181
0,223
0,456
62
Согласно этим результатам выбираем в качестве облицовочного материала
винипор полужесткий толщиной 30 мм, закрепленным непосредственно на
ограждающих конструкциях помещений. Характеристики материала и результаты
расчета
представлены
ожидаемых
уровней
звукового
давления
после
акустической обработки помещений представлены в таблице и на рисунке 3.16.
Таблица 3.10 – Результаты расчета после акустической обработки
помещения
Наименование
параметра
Уровни звукового давления (УЗД), дБ, в октавных
полосах, со среднегеометрическими частотами, ГЦ
Эквивалент
ный
уровень
8000
звука, дБА
63
125
250
500
1000
2000
4000
Реверберационный
коэффициент обл,
м2
0,01
0,15
0,25
0,56
0,85
1
1
звукопоглощение
А, м2
9,21
138,2 230,4
516,
783,3 921,6 921,6 921,6
1
Средний
коэффициент
звукопоглощения в
помещении 1
0,024 0,108 0,170
0,36
0,545 0,653 0,689 0,746
1
постоянная
помещения В1, м2,
после установки
звукопоглощающих
конструкций
38,27 186,5 314,7
868,
1840
4
1
2893
3409
4515
Снижение уровня
звукового давления
ΔL, дБ
9,1
12,0
5,8
8,2
9,9
9,8
8,8
6,0
Ожидаемый уровень
звукового давления,
дБ
73,8
66,9
76,1
70,7
66,0
64,1
62,1
63,9
73,6
Нормативное
значение УЗД
95
87
82
78
75
73
71
69
80
63
Рисунок 3.16 – Результаты акустического расчета
Согласно таблице и рисунку видно, применение звукопоглощающей
облицовки в виде винипора полужесткого толщиной 30 мм на стены, потолок и
колоны, приведет к снижению уровня звука ниже предельных значений.
64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ технологического процесса показал, что основными вредными
факторами является шум от механизмов и вентилятора системы аспирации
машин, а также возможно, недостаточная освещенность из-за высоких
требованиям к освещенности (750 для общего освещения и 1250 для местного).
Из-за большого объема помещения, технологических деталей машин,
возможно
создание
параметров
микроклимата,
несоответствующего
нормативным.
Для обеспечения комфортной световой среды и нормативной освещенности,
не менее 750 лк для общего освещения и 2000 лк для освещенности рабочих мест,
потребуется 102 светильника общего освещения типа ЛСП 24-2*36-501 и по 18
светильников типа над машинами для перемота пряжи, общей мощностью 15кВт.
Для обеспечения оптимальных параметров микроклимата, понадобится
приточно-вытяжная вентиляция с расходом воздуха 18500м3/ч. В приточной
системе вентиляции необходимо установить калорифер, мощностью 50кВт,
канальный охладитель мощностью 15кВт, а также фильтр. Приточные и
вытяжные каналы оборудуются вентиляторами.
Для обеспечения уровня шума в пределах допустимого значения,
необходимо обработать стены и потолок помещения звукоизолирующим
материалом. Это позволит снизить уровень шума в цеху на 10 дБ.
65
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приказ Минздравсоцразвития России от 12.04.2011 N 302н (ред. от
1.
05.12.2014)
"Об
утверждении
перечней
вредных
и
(или)
опасных
производственных факторов и работ, при выполнении которых проводятся
обязательные
предварительные
и
периодические
медицинские
осмотры
(обследования), и Порядка проведения обязательных предварительных и
периодических медицинских осмотров (обследований) работников, занятых на
тяжелых работах и на работах с вредными и (или) опасными условиями труда"
[Электронный
ресурс]
Режим
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_120902/;
доступа:
дата
обращения
10.10.2018
2.
Ананьев, В.А. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и
практика [Текст] / В.А. Ананьев, Л.Н. Балуева, А.Д. Гальперин и др. – М.:
Евроклимат, 2001. – 416 с.
3.
Девисилов, В.А. Охрана труда: учебник [Текст] / В.А. Девисилов. – М.:
Форум: ИНФРА-М, 2008. – 448 с.
4.
Бондарь,
Е.С.
Автоматизация
систем
вентиляции
и
кондиционирования воздуха: Учебное пособие [Текст] / Е.С. Бондарь, А.С.
Гордиенко, В.А. Михайлов, Г.В. Нимич. – Киев: ТОВ «Видавничий будинок
«Аванпост-Прим», 2005. – 560 с.
5.
Русак, О.Н. Безопасность жизнедеятельности [Текст] / О.Н. Русак, К.Р.
Малаян, Н.Г. Занько; под ред. О.Н. Русака. – СПб.: Лань, 2001. – 448 с.
6.
Посохин В.Н. Аэродинамика вентиляции [Текст] / В.Н. Посохин. - М:
АВОК-ПРЕСС, 2008. - 209 с.
7.
Талиев, В.Н. Аэродинамика вентиляции: учеб. пособие для вузов
[Текст] / В.Н. Талиев. – М.: Стройиздат, 1979. – 295 с.
8.
Мельников, Ю.С. Помощь проектировщика по проектированию вентиляции
[Текст] / Ю.С. Мельников. – Ижевск, 2004. – 74 с.
9.
Богословский, В.Н. Внутренние санитарно-технические устройства. В
66
3 ч. В60 Ч.З. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.1 [Текст] / В.Н.
Богословский, А.И. Пирумов, В.Н. Посохин и др.; Под ред. H.H. Павлова и Ю.И.
Шиллера.4-е изд.,перераб. и доп. – M.: Стройиздат, 1992. – 319 с.
10.
Белова,
Т.И.
Обеспечение
условий
труда
работающих
пищеконцентратных производств созданием системы пылеудаления-пылезащиты:
монография [Текст] / Т.И. Белова, Е.М. Агашков, В.И. Гаврищук, Д.П. Санников.
– Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», 2014. – 134 с.
11.
ОАО «Энергомаш». Циклоны РИСИ. Технические характеристики.
[Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.energomash-tver.ru/ciklon_pici дата
обращения 15.06.2016
12.
ГОСТ Р 12.0.003 – 74*. Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация. – Введ. 1976 – 01 – 01. – М.: ИПК Издательство
стандартов, 1974. – 3 с.
13.
Титов, В. П. Курсовое и дипломное проектирование по Beнтиляции
rражданских и промышленных зданий: Учеб. пособие для вузов [Текст] / В. П.
Титов, Э.В. Сазонов, Ю. С. Краснов, В. И. Новожилов. – М.: Стройиздат, 1985. – 208 с.
14.
СтройКонВент. Kroll. Водяные калориферы KROLL серии LH.
[Электронный
ресурс]
Режим
доступа:
http://www.spb-vent.ru/catalog/vodyanye-
kalorifery-kroll/ Дата обращения 16.10.2018
15.
СтройКонВент.
[Электронный
ресурс]
Водяные
Режим
доступа:
калориферы
«ГОЛЬФСТРИМ».
http://www.spb-vent.ru/catalog/vodyanye-
kalorifery-arktos/teploventilyatory-golfstrim/ Дата обращения 16.10.2018
16.
ВЕНТС. Промышленная и коммерческая вентиляция [Текст]. – М.:
2011. – 385 с.
17.
ВЕКОВЕНТ.
специального
Системы
назначения
вентиляции.
[Электронный
Вентиляторы
ресурс]
общего
Режим
и
доступа:
www.vekovent.ru.; дата обращения 16.10.2018
18.
Скороходова
лабораторных
работ
Т.А.,
по
Методические
курсам
указания
«Безопасность
по
выполнению
жизнедеятельности»
и
67
«Промышленная экология» [Текст] / Скороходова Т.А., Сафронов В.В. – Орёл:
ООО Картуш, 2008. – 16 с.
19. Идельчик, И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям
[Текст] / И.Е. Идельчик. Под ред. М.О. Штойнберга. – М.: Машиностроение, 1992.
– 672 с.
20.
Е.В.
Щербакова
Безопасность
жизнедеятельности.
Оценка
шумонагруженности рабочих мест. [Текст] /. Е.В. Щербакова. – Орел: ОрелГТУ,
2009. – 32 с.
68
Приложение 1
Спецификация используемого оборудования
69
70
71
72
73
74
75
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа