close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Пялин Михаил Витальевич. Исследование и организация мероприятий для улучшения трудовой деятельности на АО "Протон-Электротротекс"

код для вставки
АННОТАЦИЯ
Выпускная квалификационная работа объемом 89 страниц компьютерного
теста, включает 14 таблиц, 18 рисунков и 46 источника.
Ключевые слова: условия труда, микроклимат, избыточные тепловыделения,
воздухообмен, система приточно-вытяжной вентиляции, аэрация, естественная
конвекция, тепловое облучение.
Выпускная квалификационная работа по теме: «Исследование и организация
мероприятий
для
улучшения
трудовой
деятельности
на
АО
«Протон-
Электротротекс»» исследование и улучшение условий труда работников
термического цеха.
В России больше чем каждый третий работник трудится в условиях, не
отвечающих санитарно-гигиеническим нормам. Термический цех всегда отличался
большим количеством вредных факторов (высокие концентрации пыли и вредных
газов в воздухе рабочей зоны, тепловое облучение, повышенный уровень шума),
поэтому санитарно-гигиеническая оценка условий труда в термическом цехе
является актуальной проблемой современной промышленности.
Объект исследования является термический цех АО «Протон-Электротекс».
Предмет исследования – условия труда на рабочем месте термиста
термического цеха АО «Протон-Электротекс».
Цель данной выпускной квалификационной работы является исследование
санитарно-гигиенических условий труда и организация мероприятий для
улучшения трудовой деятельности в термическом цехе на АО «ПротонЭлектротекс».
Для достижения поставленной цели данной выпускной квалификационной
работы необходимо решить следующие задачи:
-
Охарактеризовать технологический процесс термического цеха АО
«Протон-Электротекс»;
-
Описать вредные и опасные факторы в термическом цехе;
-
Провести исследование существующих способов и средств снижения
5
содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны;
-
Установить нормированное значение коэффициента естественной
освещенности для данного вида работ;
-
Определить норму освещенности, необходимое количество
светильников общего освещения и составить план их размещения;
-
Определить допустимое значение интенсивности теплого облучения
на рабочем месте термиста.
-
Рассчитать необходимый воздухообмен и его кратность для
общеобменной вентиляции;
-
Обосновать выбор предлагаемой системы вентиляции и произвести
расчет вентилятора и требуемых вентиляционных элементов;
-
Рассчитать параметры аэрации.
Результаты исследования:
-
Установлено
нормированное значение коэффициента естественной
с
-
Определена норма освещенности в 200 лк;
в
-
Рассчитано необходимое количество светильников общего освещения
о
е шт);
(10
щ
-
Определена допустимая интенсивность теплового облучения, которая
-
Даны рекомендации по подборке вентиляционного оборудования по
е
н
ен
н
величине воздухообмена по угарному газу и очистке загрязненного воздуха;
о
д
-
Разработана система общеобменной приточно-вытяжной вентиляции с
соодним вытяжным каналом, способном обеспечить расход воздуха 15000 м3/ч и
тлодним приточным каналом, который способен обеспечить расход воздуха 13500
и 3/ч. Каждый вытяжной канал оборудован фильтром, циклоном и вентилятором.
ж
м
н
Каждый
приточный канал оборудован калорифером, фильтром и вентилятором.
ад
-
Для притока свежего воздуха предлагается использовать аэрационные
л
фрамуги,
что позволит достичь большего экономического эффекта. Расчет
я
п
проводился
по двум методикам – по теплоизбыткам с учетом ветровой нагрузки и
р
ед
6
без нее. Как видно, при учете ветровой нагрузке требуется меньшая площадь
приточных фрамуг. При этом, приток свежего воздуха осуществляется через
фрамуги с наветренной стороны. Площадь аэрационных фрамуг без учета ветровой
нагрузки составляет 130 м2 , а с учетом ветровой нагрузки – 85 м2
Система вентиляции позволит снизить концентрации вредных веществ в воздухе
рабочей зоны и избыточное тепловыделение до значений, не превышающих ПДК,
что приведет к снижению вероятности получения профессионального заболевания.
Рекомендованные в выпускной квалификационной работе мероприятия
позволят обеспечить допустимые санитарно-гигиенические условия и высокую
производительность труда в термическом цехе, а также сохранить работникам
здоровье и снизить финансовые издержки на льготы и компенсации.
7
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 9
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ................. 12
1.1. Общие сведения о предприятии ........................................................................ 12
1.2. Основные климатические особенности района ............................................... 17
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ
НОРМАЛИЗАЦИИ
УСЛОВИЙ
ТРУДА
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ПОМЕЩЕНИЙ .............................................................................................................. 20
2.1. Понятие о нагревающем микроклимате. Воздействие нагревающего климата
на организм человека ................................................................................................. 20
2.2. Мероприятия по нормализации микроклиматических параметров .............. 23
2.2.1. Механическая вентиляция. .......................................................................... 27
2.2.2. Понятие об аэрации. Области ее применения............................................ 30
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ
УСЛОВИЙ ТРУДА ....................................................................................................... 40
3.1. Краткая характеристика термического цеха .................................................... 40
3.2. Определение нормированного значения коэффициента естественной
освещенности для данного вида работ и расчет площади остекления в
помещении .................................................................................................................. 47
3.3. Определение нормы освещенности, необходимого количества светильников
общего освещения и составление план их размещения. ........................................ 49
3.4. Определение допустимого значения интенсивности теплого облучения на
рабочем месте, если облучаемая поверхность тела до 50% и вывод о соответствии
фактического значения с нормой. Указать необходимые средства защиты. ...... 51
3.5. Расчет необходимого воздухообмена и его кратности для общеобменной
вентиляции. ................................................................................................................. 52
3.6. Расчет приточно-вытяжной системы вентиляции ........................................... 54
3.6.1. Схема приточно-вытяжной системы вентиляции ..................................... 54
3.6.2. Расчет воздуховодов системы приточно-вытяжной вентиляции. ........... 54
3.7. Выбор средства очистки воздуха .................................................................... 56
3.7.1. Выбор циклона расчетным методом ........................................................... 59
3.8. Расчёт калорифера .............................................................................................. 64
8
3.9. Расчёт вентилятора ............................................................................................. 65
3.10. Инженерный расчет параметров аэрации термического цеха .................... 70
3.10.1. Распределение давлений на вертикальные ограждающие конструкции
однопролетного цеха .............................................................................................. 70
3.10.2. Расчет аэрации однопролетных промышленных зданий под действием
теплоизбытков ......................................................................................................... 75
3.10.3. Расчет аэрации при совместном действии ветра и теплоизбытков ....... 79
ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ...................................... 83
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ......................................................................... 85
9
ВВЕДЕНИЕ
Улучшение условий труда работающих является важной государственной
социально-экономической задачей.
В Российской Федерации с 2015 г началась тенденция по снижению
численности работников, занятых во вредных условиях труда. Однако в 2017 г.
удельный вес таких рабочих мест остался на очень плохом уровне - 37,9 %. По
данным Росстата удельный вес работников во вредных условиях труда
увеличился с 18,8 % в 2001 г. до 39,7 % в 2014 г. от общей численности занятых
во всех видах экономической деятельности. В стране больше чем каждый третий
работник трудится в условиях, не отвечающих санитарно-гигиеническим
нормам, а в таких видах экономической деятельности как промышленность, в
том числе в черной и цветной металлургии, тяжелом машиностроении, на
текстильных предприятиях, добыче полезных ископаемых доля такой категории
работающих составляет одну четверть и более.
Вредные условия труда снижают эффективность использования трудовых
ресурсов, существенно уменьшая производительность труда, приводят к
профессиональным заболеваниям работающих и, в конечном итоге, влияют на
состояние здоровья настоящего и будущих поколений.
В Конвенции Международной организации труда* № 155 «О безопасности
и гигиене труда и производственной среде» (Женева, 3.06.81) записано, что
каждый
член
МОТ
разрабатывает,
осуществляет
и
периодически
пересматривает согласованную национальную политику в области безопасности
труда, гигиены труда и производственной среды. «Цель такой политики —
предупредить несчастные случаи и повреждение здоровья, возникающие в
результате работы, в ходе ее или связанные с ней, сводя к минимуму, насколько
это
обоснованно
и
практически
осуществимо,
причины
опасностей,
свойственных производственной среде».
Изучением технологических процессов, условий труда, окружающей
обстановки, в которой происходит работа человека, занимаются службы
10
производственной санитарии. Для устранения причин, условий и факторов,
отрицательно влияющих на здоровье человека, разрабатываются организационные,
санитарно-гигиенические
и
лечебно-профилактические
мероприятия.
Они
направлены на оздоровление условий труда и повышение его производительности
на всех стадиях технологического процесса.
Условия и факторы, неблагоприятно влияющие на организм человека, можно
разделить на три основных вида: физические (высокая или низкая температура,
тепловые излучения, шум, вибрация и пр.), химические (пыль, газы, ядовитые
вещества и пр.), биологические (инфекционные заболевания). Факторы, которые
неблагоприятно влияют на организм человека в условиях его труда и нарушают его
здоровье, называются профессиональными вредностями.
Таким образом, задачей службы производственной санитарии является
выполнение комплекса мероприятий, направленных на оздоровление условий
труда рабочих и повышение его производительности на всех стадиях
технологического процесса, устранение неблагоприятно действующих на здоровье
рабочих факторов и предупреждение профессиональных заболеваний.
Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий
предусматриваются предельно допустимые концентрации вредных веществ в
воздухе рабочей зоны. Эти концентрации являются максимально разовыми и в
пределах 8-часового рабочего времени и всего рабочего стажа не могут вызвать у
работающих заболевания или каких-либо отклонений в состоянии здоровья,
обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы в
отдаленные сроки.
Термический цех всегда отличался большим количеством вредных факторов
(высокие концентрации пыли и вредных газов в воздухе рабочей зоны, тепловое
облучение, повышенный уровень шума), поэтому санитарно-гигиеническая оценка
условий труда в термическом цехе является актуальной проблемой современной
промышленности.
Объект исследования является термический цех АО «Протон-Электротекс».
11
Предмет исследования – условия труда на рабочем месте термиста
термического цеха АО «Протон-Электротекс».
Цель данной выпускной квалификационной работы является исследование
санитарно-гигиенических условий труда и организация мероприятий для
улучшения трудовой деятельности в термическом цехе на АО «ПротонЭлектротекс».
Для достижения поставленной цели данной выпускной квалификационной
работы необходимо решить следующие задачи:
- охарактеризовать технологический процесс термического цеха АО
«Протон-Электротекс»;
- описать вредные и опасные факторы в термическом цехе;
- провести исследование существующих способов и средств снижения
содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны;
-
установить
нормированное
значение
коэффициента
естественной
освещенности для данного вида работ;
- определить норму освещенности, необходимое количество светильников
общего освещения и составить план их размещения;
- определить допустимое значение интенсивности теплого облучения на
рабочем месте термиста.
-
рассчитать
необходимый
воздухообмен
и
его
кратность
для
общеобменной вентиляции;
- обосновать выбор предлагаемой системы вентиляции и произвести расчет
вентилятора и требуемых вентиляционных элементов;
- рассчитать параметры аэрации.
12
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
1.1. Общие сведения о предприятии
АО «Протон-Электротекс» специализируется на разработке и производстве
силовых полупроводниковых диодов, тиристоров, модулей, охладителей, IGBT
(БТИЗов (биполярный транзистор с изолированным затвором)), а также силовых
блоков для применения в различных отраслях промышленности. Предприятие
располагается на двух промплощадках.
Площадка №1 (основное производство)
Производственный корпус АО «Протон-Электротекс» располагается на
территории АО «Протон».
В
производственном
корпусе
размещается
производство,
которое
подразделяется на:

производство приборов паяной конструкции (ПППК)

производство биполярных приборов прижимной конструкции (ПБППК).
Производство приборов паяной конструкции (ПППК) включает в себя
участок сборки приборов паяной конструкции (УСППК).
Производство биполярных приборов прижимной конструкции (ПБППК)
состоит следующих участков:
- участки химической обработки деталей №1, №2;
- участок диффузионных процессов;
- участок фотолитографии;
- участок шлифовки кремниевых пластин;
- участок струйного травления;
- участок сплавления;
- участок низкотемпературного спекания (синтеринг);
- гальванический участок;
- участок испытаний;
- участок шлифовки фаски;
- мастерская ОГЭ (отдел главного энергетика);
13
- участок сборки нагревателей;
- участок розлива кислот;
участок пайки таблеточных и штыревых приборов и маркировки приборов.
Производственный корпус АО «Протон-Электротекс» располагается в
Советском районе г. Орла по ул. Лескова на территории промплощадки АО
«Протон» и граничит:
- с севера – свободная от застройки территория, далее на расстоянии 76 м
располагается корпуса АО «Протон». Ближайшая граница территории с
нормируемыми показателями к атмосферному воздуху (граница территории БУЗ
Орловской области «Больница скорой медицинской помощи имени Н.А. Семашко»)
располагается на расстоянии 360 м от производственного корпуса АО «ПротонЭлектротекс».
- с северо-востока – свободная от застройки территория, далее на расстоянии
22 м располагаются производственный корпус АО «Протон»;
с востока – свободная от застройки территория, далее на расстоянии 36 м
располагается производственный корпус АО «Протон». Ближайшая граница
территории с нормируемыми показателями к атмосферному воздуху (граница
территории БУЗ Орловской области «НКМЦ им. З. И. Круглой» Инфекционный
стационар) располагается на расстоянии 235 м от производственного корпуса АО
«Протон-Электротекс».
- с юго-востока – свободная от застройки территория, далее на расстоянии 29
м располагается производственный корпус АО «Протон». Ближайшая граница
территории жилой застройки располагается по ул. Красноармейская на расстоянии
190 м;
- юга – свободная от застройки территория, далее на расстоянии 32 м
располагается граница территории автозаправочной станции;
- юго-запада – свободная от застройки территория, далее на расстоянии 36 м
располагается здание магазина «Мир кровли»;
- с запада – свободная от застройки территория, далее на расстоянии 109 м от
производственного корпуса АО «Протон-Электротекс» проходит проезжая часть ул.
14
Грановского, за которой располагается территории Троицкого кладбища (115 м);
- с северо-запада - свободная от застройки территория, далее на расстоянии
109 м от производственного корпуса АО «Протон-Электротекс» проходит проезжая
часть ул. Грановского, за которой располагается территории НПАО «Научприбор»
на расстоянии 203 м. Ближайшая граница территории с нормируемыми
показателями к атмосферному воздуху (граница территории БУЗ Орловской
области «Орловский онкологический диспансер») располагается на расстоянии 350
м от производственного корпуса АО «Протон-Электротекс».
На прилегающих к границам промплощадки предприятия территориях (по
тексту – свободная от застройки территория) и в пределах границ ориентировочной
СЗЗ – объекты и территории с нормируемыми показателями, перечисленные в п.2.2.
СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества
атмосферного воздуха населенных мест», отсутствуют.
Ближайшая граница территории жилой застройки располагается с юговостока на расстоянии 190 м.
Согласно
СанПиН
2.2.1/2.1.1.1200-03
“Санитарно-защитные
зоны
и
санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» (в
действующей редакции) ориентировочный размер СЗЗ для данной промплощадки
составляет – 100 м (IV класс – п. 7.1.2, п.7 – «Производство приборов для
электрической промышленности (электроламп, фонарей и т.д.) при отсутствии
литейных цехов и без применения ртути»). Санитарно-защитная зона выдержана,
т.к.
отвечает
требованиям
п.3.1.8
СанПиН 2.1.6.1032-01
«Гигиенические
требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест».
Водоснабжение промплощадки технической водой для производства
осуществляется от собственных скважин, а водоснабжение промплощадки
хозяйственно-бытовой водой - от водопроводной сети АО «Протон» по договору.
Водоотведение технической воды с площадки предприятия осуществляется в
горколлектор по договору с МПП ВКХ «Орёлводоканал», а хозяйственно-бытовых
вод - в систему хозяйственно-бытовой канализации АО «Протон» по договору.
15
Система ливневой канализации отсутствует. Поверхностные сточные воды
(дождевые и талые) отводятся на рельеф местности без очистки.
Теплоснабжение предприятия осуществляется по договору от тепловых сетей
АО «Протон».
На балансе предприятия находятся грузовые (4 ед.) и легковые (2 ед.)
автомобилей с карбюраторными и дизельными типами двигателей. Хранение
автотранспорта осуществляется на открытой арендованной стоянке за пределами
территории промплощадки.
Техобслуживание
и
мойка
автотранспорта
осуществляется
на
специализированных предприятиях г. Орла по договору.
В настоящий момент на промплощадке предприятия один источник оснащен
пыле- газоочистным оборудованием.
Площадка №2 (механическое производство)
Фактический адрес: 302020, г. Орёл, Наугорское шоссе, д. 5
Промплощадка №2 располагается в одном из производственных корпусов
предприятия ПАО «ОРЗЭП» и включает в себя механическое производство,
предназначенное для изготовления деталей из стали, цветных металлов и графита.
На площадке №2 размещены следующие производственные участки:
- участок по изготовлению и ремонту нестандартного оборудования и
оснастки;
- участок по реставрации и изготовлению комплектующих;
- участок по изготовлению охладителей.
Площадка №2 располагается в Советском районе г. Орла по Наугорскому
шоссе на территории промплощадки ПАО «ОРЗЭП». Производственный корпус, в
котором размещается площадка №2 граничит:
- с северо-запада и севера – вплотную с границами промплощадки ООО
«ОСУ-2» (выпол-нение строительно-монтажных и отделочных работ). Ближайшая
граница территории жилой застройки располагается на расстоянии 260 м с севера.
- с северо-востока, востока, юго-востока и юга – с производственными
корпусами ПАО «ОРЗЭП»;
16
- с юго-запада – свободная от застройки территория, далее располагается
территория автосервиса BOSH-автосервис и офисное здание Орелэнергосбыт.
Ближайшая граница территории жилой застройки располагается на расстоянии 220
м;
- с запада - вплотную с административными зданиями, в которых
размещаются магазин и склад зоотоваров, магазин электротоваров «АВС-электро»
(электротехническая продукция).
На прилегающих к границам промплощадки предприятия территориях (по
тексту – свободная от застройки территория) и в пределах границ ориентировочной
СЗЗ – объекты и территории с нормируемыми показателями, перечисленные в п.2.2.
СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества
атмосферного воздуха населенных мест», отсутствуют.
Ближайшая граница территории жилой застройки располагается на
расстоянии 220 м с юго-запада.
Согласно
СанПиН
2.2.1/2.1.1.1200-03
«Санитарно-защитные
зоны
и
санитарная классифи-кация предприятий, сооружений и иных объектов» (в
действующей редакции) ориентировочный размер СЗЗ для данной промплощадки
составляет – 100 м (IV класс – п. 7.1.2, п.15 – «Машино-строительные предприятия
с металлообработкой, покраской без литья»). Санитарно-защитная зона выдержана,
т.к.
отвечает
требованиям
п.3.1.8
СанПиН 2.1.6.1032-01
«Гигиенические
требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест».
Водоснабжение промплощадки осуществляется от водопроводной сети ПАО
«ОРЗЭП» в рамках договора аренды. Водоотведение площадки производится в
систему хозяйственно-бытовой канализации ПАО «ОРЗЭП» по договору. Система
ливневой канализации отсутствует. Поверхностные сточные воды (дождевые и
талые) отводятся на рельеф местности без очистки.
Теплоснабжение промплощадки производится по договору с организацией
ООО «Империал».
В данной ВКР рассматривается термический цех размером 30 х 12 х 6 м
проводятся физические работы категории – III. Тепловыделения в помещение
17
составляют Qизб. = 240 ккал/м3·ч. В воздух рабочей зоны одновременно
выделяются пыль, содержащая диоксид кремния (G = 6475 мг/ч) и угарный газ
(G = 200 г/ч). По результатам специальной оценки условий труда были выявлены
рабочие места с классом ниже допустимого. Далее в работе будут предложены
мероприятия по устранению вредных факторов на таких рабочих местах.
1.2. Основные климатические особенности района
Климат района - умеренно-континентальный, с прохладной зимой с
оттепелями, и неустойчивым летом со сменяющимися периодами сильной
жары и прохладной температуры.
В области встречаются различные типы почв: на западе – серые лесные
почвы, в центральной части – темно-серые лесные и черноземные почвы, на юговостоке в основном черноземные почвы.
Среднегодовая температура воздуха составляет
+6,5 ℃. Средняя
температура января -8… -18℃, июля +17…+20℃ (таблица 1). Абсолютный
максимум температуры +40℃, минум -37℃
Таблица 1 – Среднемесячная температура города Орла.
Температура по месяцам
Го-род янв
фев
мар
апр
май
июн
июл
авг
сен
окт
ноя
дек
ср
Орел
-7,3
-4,4
3,1
9,8
15,9
18,1
14,5
8,8
3,5
-2,3
-7,6
3,3
-7,8
Осадков выпадает около 650 мм в год. Данные о ежемесечной сумме осадков
приведены в таблице 2.
Преобладающими ветрами являются ветры южного и юго-западного
направления. Средняя скорость ветра в году составляет 3,2 м/сек.
В течении года преобладают ветра: летом южных, восточных и северовосточных направлений, зимой юго-западных и северо-западных.
18
Таблица 2 – Среднемесячная сумма осадков.
Месяц
Сумма осадков, мм
Месяц
Сумма осадков, мм
I
31
VII
77
II
26
VIII
84
III
30
IX
73
IV
25
X
41
V
50
Ⅺ
38
VI
66
Ⅻ
33
Данные о средней повторяемости ветра для наиболее жаркого и наиболее
холодного месяца представлены в таблице 3 и 4.
Таблица 3 – Средняя повторяемость ветра (%) для наиболее жаркого месяца – июля.
Направление
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
З
СЗ
Штиль
ветра
Повторяемость, %
3
9
12
2
10
2
3
1
11
Таблица 4 – Средняя повторяемость ветра (%) для наиболее холодного месяца – января.
Направление
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
З
СЗ
Штиль
ветра
Повторяемость,
2
6
1
1
4
16
6
11
5
%
Розы ветров для июля и января показаны на рисунках 1.2 и 1.3
соответственно.
19
Рисунок 1 – Роза ветров для наиболее жаркого месяца – июля (г. Орел)
Рисунок 2 – Роза ветров для наиболее холодного месяца – января
20
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕОРИИ И
ПРАКТИКИ НОРМАЛИЗАЦИИ УСЛОВИЙ ТРУДА
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
2.1. Понятие о нагревающем микроклимате. Воздействие нагревающего
климата на организм человека
Оптимальным тепловым состоянием является тепловой комфорт, под
которым принято понимать такую совокупность теплоощущений, при которой
человек
выражает
удовлетворение
микроклиматическими
параметрами
окружающей среды. Эти параметры принято называть термонейтральными.
Основные параметры микроклимата нормируются в соответствии с СанПиН
2.2.4.548-96
и
Санитарными
нормами
в производственных
помещениях.
Нормирование производится в зависимости от периода года и интенсивности
выполняемой работы.
В соответствии с указанными нормативными документами, параметры
микроклимата принято подразделять на оптимальные и допустимые.
Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям
оптимального
теплового
и
функционального
состояния
человека.
Они
обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течении 8
часовой
рабочей
смены
при
минимальном
напряжении
механизмов
терморегуляции.
Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям
допустимого функционального и теплового состояния человека на период 8часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушения состояния
здоровья, но могут привести к возникновению общих и локальных ощущений
дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия
и понижению работоспособности.
В зависимости от времени года, показатели микроклимата нормируются для
холодного и теплового периодов. В основу такой градации положено значение
среднесуточной температуры окружающей среды (tcc). При значении tcc ≥ 100С,
21
необходимо руководствоваться нормами для теплого периода. При значении tcc <
100С – для холодного.
В основу классификации интенсивности выполняемой работы, положены
энергозатраты человека. По величине общих энергозатрат, весь комплекс
выполняемых работ принято разделять на:
– легкие физические работы (категория I): виды деятельности, с расходом
энергии не более 150 ккал/ч (категория 1а – энергозатраты до 120 ккал/ч, включает
работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим
напряжением. Категория 16 – энергозатраты 120 – 150 ккал/ч, включает работы,
производимые сидя и стоя);
– средней тяжести: (категория II): виды деятельности, с энергозатратами 151
– 250 ккал/ч (категория IIа – энергозатраты 151 – 200 ккал/ч, включает виды
деятельности, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких изделий
(массой до 1 кг) и требующих определенного физического напряжения. Категория
IIб – энергозатраты 201+250 ккал/ч, включает работы, связанные с ходьбой,
перемещением, переносом тяжестей
кг и сопровождающиеся умеренным
до 10
физическим напряжением);
–
тяжевые
физические
работа
(категория
Ш):
деятельность,
с
энергозатратами более 250 ккал/ч. К данной категории относятся работы,
связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переносом
значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующих больших физических усилий.
Нагревающий
микроклимат
–
сочетание
параметров
микроклимата
(температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная
влажность, тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена
человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме
выше верхней границы оптимальной величины (больше 0,87 кДж/кг) и/или
увеличении доли потерь тепла испарением пота (больше 30%) в общей структуре
теплового
баланса,
появлении
общих
теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко).
или
локальных
дискомфортных
22
Факторы, влияющие на микроклимат, можно разделить на две группы:
нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной местности) и
регулируемые (особенности и качество строительства зданий и сооружений,
особенности технического процесса и др.).
В
производственных
помещениях
источники,
выделяющие
тепло,
чрезвычайно разнообразны. Тепло выделяется промышленными печами, сушилами
и иным оборудованием, в котором сжигается топливо, подводится тепло (пар,
электроэнергия и т. д.), вырабатывается энергия (собственные тепловые потери
двигателей, тепло работы сил трения). Тепло нагретых изделий, паропроводов и
пр., солнечная радиация, источники искусственного освещения также могут
образовывать избытки тепла в помещении. Наименьшее количество тепла исходит
от людей.
С большими избытками тепла приходится встречаться в металлургической
промышленности (цехи доменные, мартеновские, бессемеровские, прокатные,
парогенераторные, фабрики агломерационные, шамотодинасовые и др.), в
машиностроительной (кузницы, термические, литейные и другие цехи), в
химической (печные и другие цехи), в энергетической (котельные и машинные
залы), в легкой промышленности (красильно-отделочные фабрики, стекольные,
сахарные заводы и т. д.).
Работа
в
условиях
высокой
температуры
оказывает
влияние
на
функциональное состояние ряда других органов и систем. В условиях высокой
температуры снижается секреция желудочного и поджелудочного сока, желчи,
угнетается
моторика
желудка.
Печень
отвечает
снижением
гликогенообразовательной функции. Отрицательное влияние на ЦНС проявляется
в снижении силы условных рефлексов, ослаблении внимания, ухудшении
координации движений, способности к переключению, замедлении реакций, что
может быть причиной роста травматизма, снижения работоспособности и
производительности труда.
Нагрев кожи человека до 45 °С вызывает ее повреждение и болевые
ощущения, а при температуре 52 °С происходит необратимое свертывание
23
белков тканей. Поэтому в целях профилактики тепловых травм температура
нагретых поверхностей машин, оборудования или ограждающих их конструкций
должна быть не выше 45 °С.
Допустимые перепады температуры воздуха по высоте рабочей зоны не
должны превышать 3 °С для работ всех категорий, а по горизонтали 4 °С для легких
работ, 5 °С для работ средней тяжести и 6 °С для тяжелых работ [8].
В связи с поставленной целью настоящей работы, сосредоточим внимание на
вариантах технических решений применительно к помещениям со значительными
избытками тепла.
2.2. Мероприятия по нормализации микроклиматических параметров
Основными мероприятиями по нормализации микроклимата в помещениях с
вредными веществами в воздухе рабочей зоны и избыточного тепла являются:
системы кондиционирования и системы вентиляции.
Системы
кондиционирования
воздуха
обеспечивают
создание
и
автоматическое поддержание в помещении заданных параметров воздушной среды
независимо от меняющихся метеоусловий.
Кондиционирование воздуха, осуществляемое для создания и поддержания
допускаемых или оптимальных условий воздушной среды, носит название
комфортного, а искусственных климатических условий в соответствии с
технологическими требованиями — технологического. Кондиционирование
воздуха осуществляется комплексом технических решений, именуемых системой
кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства
приготовления, перемешивания и распределения воздуха, приготовления холода,
а
также
технические
средства
холодо-
дистанционного управления и контроля.
и
теплоснабжения,
автоматики,
24
Рисунок 3 – Система кондиционирования производственных помещений.
Системы вентиляции служат для удаления из помещения загрязненного и
(или) нагретого воздуха и подачи чистого.
Вентиляционные системы должны отвечать ряду специальных требований:
не повышать пожарную опасность, не создавать повышенного шума, обеспечивать
отвод статического электричества; вентиляторы, применяемые
пожароопасных
помещениях,
должны
во
взрыво-
и
быть выполнены из материалов, не
вызывающих искрообразования.
По способу осуществления перемещения воздуха системы вентиляции
делятся на естественные и искусственные (механические). Естественная
вентиляция обеспечивается за счет гравитационного давления, возникающего
вследствие того, что наружный и внутренний воздух имеют разную плотность,
либо за счет ветрового давления. При механической вентиляции перемещение
воздуха осуществляется вентиляторами. Возможно применение и смешанных
систем.
По способу подачи и направлению потока воздуха различают системы
25
вентиляции
вытяжные,
приточные,
приточно-вытяжные
и
системы
с
рециркуляцией. Приточная вентиляция создает избыточное давление в помещении,
и за счет этого исключается попадание в него загрязненного воздуха из соседних
помещений или холодного воздуха извне. Вытяжная вентиляция создает
пониженное давление в помещении, и применяется в тех случаях, когда
необходимо
исключить
распространение
в
данном
помещении
вредных
выделений.
Системы с рециркуляцией — это системы, в которых к наружному воздуху
примешивается
часть
вытяжного
воздуха
из
помещения.
По
способу
конструктивного оформления, обслуживаемому объему системы вентиляции
делятся на общеобменные, местные и смешанные.
Общеобменная вентиляция — система, которая осуществляет циркуляцию
(подачу и вытяжку) воздуха во всем помещении и тем самым создает в нем
некоторые средние условия микроклимата. Она применяется при равномерном
поступлении вредных веществ в воздух всего помещения и при отсутствии какихто определенных границ у рабочих мест. Местная вентиляция (вытяжная или
приточная) создает требуемые условия только в местах нахождения людей.
Конструктивно она может быть выполнена в виде воздушных душей, вытяжных
зонтов, отсосов, шкафов.
Преимуществами
искусственной
системы
вентиляции
являются:
относительная простота конструкции и обслуживания, воздухообмен не зависит от
параметров внешней среды. Недостатки данной системы: большие габариты,
температура подаваемого воздуха зависит от параметров окружающей среды,
значительный расход электроэнергии.
Естественная
вентиляция
может
быть
организованной
(аэрация)
и
неорганизованной (инфильтрация через неплотно закрытые двери, окна, через
щели и т. д.). Аэрация осуществляется в заранее установленных пределах
(управляемая естественная вентиляция) через специальные проемы (форточки,
фрамуги, аэрационные фонари), площади которых рассчитываются. Ее применение
26
дает значительный экономический эффект. В зависимости от конструктивного
исполнения аэрация может быть бесканальной и канальной.
Рисунок 4 – Общеобменная и местная механическая вентиляция производственных
помещений.
В теплое время года аэрация может быть применена почти на всех
производствах, кроме небольшого круга промышленных предприятии, требующих
по условиям технологического процесса предварительной обработки воздуха.
Рисунок 5 – Естественная вентиляция помещений.
В это, время года в однопролетных цехах наружный воздух поступает в
здание через открывающиеся створки внизу стен, а отработавший
удаляется из цеха через створки в фонаре.
воздух
27
Опыт показывает, что аэрация, как система вентиляции, способна достигать
отличных результатов, если она была учтена при проектировании здания.
Возможность большого воздухообмена и энергонезависимость делают аэрацию
интересной для использования в качестве основной системы вентиляции. Так же
большим преимуществом являются простота конструкции и обслуживания.
Но большая зависимость от параметров внешней окружающей среды не
позволяют ее использовать без искусственной вентиляции. В таких случаях
Механическую вентиляцию необходимо применять как некоторый корректив к
естественной в виде воздушных душей, оазисов, воздушных завес и местных
отсосов.
Таким образом, одним из наиболее оптимальных решений является
совместное применение аэрации и искусственной вентиляции. Это позволит
достичь большой экономической выгоды.
2.2.1. Механическая вентиляция.
Наиболее важное значение для снижения вероятности появления
профессиональных заболеваний и нормализации воздушной среды имеет
вентиляция [12, 13, 14, 15].
В соответствии с СНБ 4.02.01-03 под вентиляцией понимают обмен
воздуха в помещении для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других
веществ с целью обеспечения допустимых параметров микроклимата и чистоты
воздуха [16].
Системы
вентиляции
обеспечивают
поддержание
допустимых
метеорологических параметров в помещениях различного назначения. Система
вентиляции
должна
создавать
в
помещении
воздушную
среду,
удовлетворяющую установленным гигиеническим нормам и технологическим
требованиям.
Основной задачей вентиляции является удаление из рабочей зоны
загрязненного, увлажненного или перегретого воздуха и подача взамен его
воздуха
соответствующего
качества,
иными
словами»
организация
28
воздухообмена в помещении.
Искусственная
(механическая)
вентиляция
устраняет
недостатки
естественной вентиляции. Она предназначена для обеспечения в рабочих
помещениях оптимальных или допустимых микроклиматических условий и
снижения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до ПДК. При
механической вентиляции воздухообмен в помещении осуществляется за счет
напора воздуха, создаваемого вентиляторами. 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. По
конструктивному исполнению системы искусственной вентиляции делятся на
канальные и бесканальные (рисунок 6)[2]
а
б
Рисунок 6 - Канальные и бесканальные системы вентиляции: а- бесканальные системы,
б-канальные системы; 1-утепленный клапан, 2- вентилятор, 3-лопасти вентилятора, 4вытяжная шахта, 5-шибер, 6- электродвигатель, 7-вытяжная сеть.
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
[4].
29
Рисунок 7 - Основные схемы механической вентиляции: а - приточная; б - вытяжная;
в - приточно-вытяжная с рециркуляцией; 1-воздухозаборное устройство; 2-воздуховоды; 3фильтр для очистки воздуха от пыли; 4- калорифер; 5-центробежный вентилятор; 6приточное отверстие и насадки; 7-вытяжные отверстия; 8-устройство для очистки воздуха от
пыли и газов; 9- устройство для выброса воздуха; 10-вентилируемое помещение; 11регулирующие клапаны.
Чаще всего на производстве используют смешанную вентиляцию
(естественную в сочетании с механической). По степени охвата помещения или
по месту действия системы вентиляции делятся на обще обменные и местные
(локальные).
По способу организации воздухообмена в помещении механическая
общеобменная вентиляция может быть выполнена в виде приточной, вытяжной
или приточно-вытяжной (рисунок 7).
В системе приточной вентиляции воздух с помощью вентилятора подается
в
помещение
организованно,
повышая
в
нем
давление,
а
уходит
неорганизованно, вытесняясь через щели, проемы окон и дверей в соседние
помещения или наружу. Количество подаваемого воздуха можно регулировать
клапанами или заслонками, устанавливаемыми на вентиляционных каналах.
При
вытяжной
вентиляции
воздух
организованно
удаляется
30
вентиляторами через сеть воздуховодов из помещения, в котором вследствие
этого снижается давление. Взамен загрязненного в вентилируемое помещение
подсасывается воздух из соседних помещений и снаружи через открытые
проемы окон, двери, ворота или неплотности ограждающих конструкций.
В системе приточно-вытяжной вентиляции воздух организованно
подается
и
удаляется
в
вентилируемое помещение через
отдельные
воздуховоды. В зависимости от со отношения расходов удаляемого и
подаваемого воздуха, давление в помещении может снижаться или повышаться
(отрицательный или положительный баланс).
Поскольку выбор схемы движения воздушных масс обуславливает
распределение концентраций вредных выделений в объеме помещения, то в
конечном итоге от него зависит и интенсивность воздухообмена.
Планируемая искусственная циркуляция воздушных масс должна
соответствовать естественной тенденции их движения. В этом случае энерго- и
материалоемкость системы вентиляции будут минимальны.
Принимая во внимание отсутствие источников
повышенного
теплообразования и наличие выделяющихся пылей, рекомендуем организовать
воздухораспределение по схеме «сверху-вниз». То есть, вытяжные каналы
размещаем внизу помещения, приточные - сверху, над оборудованием. [6].
Такая схема размещения позволит создать необходимый воздушный поток,
позволяющий увеличить качество воздушной среды не только в рабочей зоне,
но и во всем помещении цеха и за его пределами.
2.2.2. Понятие об аэрации. Области ее применения
Принцип действия систем аэрации в промышленных зданиях основан на
эффекте
использования
свободной
конвекции,
обусловленной
разностью
плотностей (удельных весов) наружного и внутреннего воздуха, а также действием
ветра.
Общая схема аэрации представлена на рисунке (рисунок 8) и предполагает
введение дополнительных конструктивных элементов (рисунок 9):
31
- приточные фрамуги создают условия для организации необходимого
воздухообмена. Для регулирования воздухообмена предъявляются требования как
к расположению приточных фрамуг, так и к их конструктивному решению;
- вытяжные фрамуги, предназначенные для удаления из помещения нагретого
и загрязненного воздуха;
- дефлекторы, которые усиливают интенсивность движения воздуха за счет
действия ветра.
Рисунок 8 – Распределение давления воздуха в помещении при естественной
вентиляции.
Рисунок 9 – Типы створных преплетов и круглый дефлектор (1 — патрубок; 2 —
диффузор; 3 — корпус дефлектора; 4 — лапки для крепления зонта-колпака; 5 — зонт-колпак).
32
В многопролеткых цехах одних створок в стенах здания оказывается
недостаточно, и для снабжения свежим воздухом рабочих мест, находящихся
далеко от наружных стен, приходится вводить воздух сверху — с крыши
здания из межфонарных пространств. В связи с этим возникает необходимость
хорошего проветривания этих пространств и необходимость чередования горячих
и холодных пролетов. Холодные пролеты служат воздухоприемниками [9].
Наружный воздух через створки в фонарях холодных пролетов поступает в
здание и отсюда распределяется по соседним горячим пролетам.
Рисунок 10 – Направление потоков воздуха в многопролетных цехах.
Для использования аэрации в зимнее время необходимо, чтобы избытков
тепла в помещении было достаточно для нагревания расчетного объема воздуха и
чтобы, кроме створок в фонаре, имелся в стенах верхний ярус створок (на высоте
5—7 м от пола) для впуска холодного воздуха. Высота расположения этих створок
назначается с таким расчетом, чтобы воздух, опускаясь с этой высоты до рабочей
зоны, успел достаточно нагреться за счет перемешивания с внутренним теплым
воздухом [21].
Аэрация должна применяться прежде всего в цехах е теплоизбытками (так
называемых горячих цехах): доменных, бессемеровских, мартеновских, прокатных
в металлургической промышленности; в кузницах, литейных, термических на
машиностроительных заводах, в газогенераторных, в печных цехах химической
промышленности, в котельных и машинных залах и т. д.
33
Часто наиболее рационально комбинировать аэрацию с механической
вентиляцией в виде местного притока (воздушные души, оазисы, завесы) и местных
отсосов.
Рисунок 11– Схема поступления и удаления воздуха при аэрации в теплый и холодный
период года.
Эффективность естественных воздухообменов зависит от многих факторов,
которые должны предусматриваться как при проектировании
промышленного здания, так и при последующей его эксплуатации.
Основные мероприятия, обеспечивающие рациональную организацию
естественных
воздухообменов
целесообразной
компоновке
в
рабочих
помещениях,
производственного
заключаются
оборудования,
в
служащего
источником тепловыделения, в надлежащем строительном оформлении здания
(число пролетов, форма и профиль крыши) и в целесообразном размещении в
стенах и фонарях открываемых створок.
Оптимальные решения могут быть получены в тех случаях, когда технологи
и
архитекторы
наряду
с
многообразными
и
сложными
требованиями,
предъявляемыми к промышленному зданию, учитывают вопросы аэрации и
находят гармоническое решение всего комплекса, принимая при прочих равных
условиях более выгодное решение с точки зрения аэрации.
34
Можно привести достаточно большое количество промышленных зданий, в
которых аэрация предусматривалась при проектировании и во время эксплуатации
дала хорошие результаты.
Однако
найдется
немало
примеров,
когда
при
проектировании
промышленных зданий вопросам аэрации не уделяли достаточного внимания.
Впоследствии при эксплуатации предприятий за такое невнимание приходится
очень дорого расплачиваться.
Для лучшего понимания вопросов естественного проветривания рассмотрим
прежде всего явления, вызываемые источниками тепла в промышленном здании,
познакомимся с тем, какие при этом возникают потоки воздуха в однопролетных и
многопролетных зданиях, с воздействием ветра на здание, с перераспределением
давлений па здание, когда оно находится в потоке.
Ввиду большой сложности
теоретического изучения этих явлений
исследование их производится преимущественно на моделях пространственных и
плоских.
Существуют некоторые ограничения использования аэрации в помещении:
1) аэрация не допустима в помещениях с кондиционированием воздуха;
2) аэрация запрещена, если она сбивает факелы местных отсосов;
3) аэрация запрещена в помещениях, где выделяются токсичные вредные
вещества;
4) аэрация запрещена в помещениях с постоянным пребыванием человека у
наружных ограждения, где аэрационные фрамуги находятся ниже 4-х метров от
уровня пола;
5) аэрация в холодный период года осуществляется через специальные
фрамуги;
6) аэрация запрещена в помещениях, если за счет нее снижается качество
выпускаемой продукции [22].
2.2.2.1. Краткая характеристика методов расчета аэрации
Для проектирования системы аэрации ее отдельные параметры необходимо
35
определить по результатам инженерных расчетов.
Существуют несколько
основных методов определения параметров систем аэрации:
1)
Аэрация под действием ветровой нагрузки. Данный метод применяется
при значительном действии ветра: д.в. > 10 ∙ ∆. Основными расчетными
значениями являются необходимый воздухообмен, давление ветра на уровне
каждой из фрамуг, внутреннее избыточное давление на уровне каждой из фрамуг и
скорость движения воздуха в фрамугах. По этим параметрам рассчитывается
необходимая площадь фрамуг;
2)
Аэрация под действием теплоизбытков. Данный метод применяется
при незначительном действии ветра: 5 ∙ ∆ > д.в. . При выборе этого
метода
рассчитываются: необходимый воздухообмен, положение
нулевой зоны от уровня приточных и вытяжных фрамуг, внутреннее
избыточное давление на уровне каждой из фрамуг и скорость движения воздуха в
фрамугах. На заключительном этапе рассчитывается необходимая площадь
фрамуг;
3)
Аэрация при совместном действии ветра и теплоизбытков. Метод
применяется при условии: 5 ∙ ∆ < д.в. < 10 ∙ ∆. При расчете учитываются все
параметры, описанные в пункте 1 и 2.
За расчетное количество тепла, которое должно учитываться при
определении воздухообмена, принимается общее количество тепла, выделяемое
одновременно всеми источниками. Из этого количества следует вычесть потери
тепла внешними ограждениями и изделиями, удаляемыми из
цеха в нагретом состоянии [22].
Наиболее надежным, путем для установления расчетного количества
вредностей вообще и тепла в частности является экспериментальное определение
теплового баланса помещения. Такой баланс нужно определять по возможности
при установившемся тепловом состоянии помещения. Тогда общее количество
тепла, выделяемого в цех, будет состоять из тепла, сообщенного воздуху, за
вычетом тёпла, потерянного внешними ограждениями. Последнее подсчитывается
36
по известным формулам теплопередачи при измеренных температурах внутри и
вне помещения.
В некоторых случаях представляется возможным пользоваться имеющимися
на заводах или опубликованными в литературе данными тепловых испытаний
теплопотребляющего оборудования.
2.2.2.2. Анализ математических описаний процесса естественной конвекции
Проектирование
фундаментальным
исследованы
систем
естественной
затруднением
менее
полно,
–
чем
вентиляции
процессы
сталкиваются
свободной
вынужденной
с
конвекции
конвекции.
Согласно
классическим представлениям, свободно-конвективный теплообмен – это перенос
тепла за счет теплопроводности и движения. Воздух в пограничном слое
нагревается теплопроводностью, расширяется и за счет архимедовых сил
формирует восходящее движение [15]. Этот процесс описывается системой
уравнений:
Навье-Стокса,
описывающее
процесс
движение,
уравнение
неразрывности и уравнения энергии, описывающее теплообмен:
  (u  (u )T   (u  u )  p)  F ,

  ( u )  0,
  (kT  C Tu )  0
p

(1)
где: η – вязкость воздуха, кг/(м·с);
ρ – плотность воздуха, кг/м3; u – вектор скорости движения воздуха, м/с;
k – коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/(м·К);
Ср – теплоемкость воздуха, Дж/(кг·К);
F – сила, побуждающая восходящее движение воздуха, Н.
Движущая сила естественной конвекции определяется по соотношению
плотностей более холодного и нагретого воздуха с ускорением силы тяжести:
F  (   0 ) g
Изменение плотности воздуха описывается приближением Буссинеска:
(2)
37
 Т Т 
 0   0 1  0  
Т 

(3)
где: Т – температура воздуха в температурном пограничном слое на стенке
установки, К;
Т∞ – температура воздуха в свободной среде, К.
Из формул видно, что процесс свободной конвекции зависит только от
разности температур нагретого и холодного объемов воздуха. Поэтому дальнейшее
развитие теории естественной конвекции связано с повышением точности
исследования распределения температурного поля в вязкой среде.
Анализ математических моделей естественной конвекции
В настоящее время предложено большое количество моделей естественной
конвекции. Рассмотрим основные из них.
Модель теплопроводности J. Fan.
J. Fan предложил математическую модель процессов теплопроводности в
вязких средах. Модель выведена при использовании следующих ограничений и
допущений:
- рассматриваемая среда представляется изотропной;
- локальные температурные скачки могут возникать в любой области
рассматриваемой среды.
С
учетом
этого,
классическое
дифференциальное
уравнение
теплопроводности среды было представлено в следующем виде:

=  −  4 (, );

{

= − +  4 (, ).

где:  – общее тепловое излучение, переходящее вправо, Вт ∙ м-2;
 – общее тепловое излучение, переходящее влево, Вт ∙ м-2
 – радиационная сорбционная константа волокон, м-1;
 – константа Стефана Больцмана, Вт / (м2 · К4).
(4)
38
Уравнения учитывают не только конвективную составляющую, но и
радиационный теплообмен. Представленные уравнения являются нестандартными,
поэтому J. Fan предложил
численный метод для решения уравнения. Более
подробно он будет рассмотрен в следующем разделе.
Именно это является одним из основных недостатков модели – авторская
расчетная схема численного метода требует дополнительных усилий по
автоматизации расчетов, что осложняет использование предложенной системы
уравнений.
Модель естественной конвекции в воде.
M. Mancic предложил модель для вычисления процессов естественной
конвекции в воде при нагреве за счет теплового облучения. Модель основана на
уравнении теплового баланса, записанном в частных производных:

(5)
= ̇ − (̇ + ̇ + ̇ + ̇ ).

Основными вкладчиками энергетических потерь при этом являются:
  
проводимость через стены бассейна, конвекции от поверхности бассейна,
излучения от поверхности бассейна, испарение с поверхности бассейна,
потери тепла из-за потока пресной воды. Конвективная составляющая учитывается
здесь
только
для
расчета
тепловых
потерь
и
тепловых компенсаций,
вызванных свежим потоком пресной воды и нагревателями.
Как видно, расчет осуществляется только по уравнению теплового баланса, а
конвективная составляющая рассматривается недостаточно полно. По этой
причине эта модель не может быть выбрана в качестве базовой в рамках
рассматриваемой работы.
Модель процесса конвекции Bejan.
Достаточно полное описание конвективных процессов предложено в модели
процесса конвекции Bejan. При этом, в качестве основной модели предлагается
система, составленная из уравнения Навье-Стокса и уравнение энергии:
39

() − ∇ ∙  ∙ (∇u + (∇u) ) +  ∙ ( ∙ ∇) + ∇p = F;

{

+ ∇ ∙ () = 0.

(6)
Особенности конвективных процессов могут быть отражены за счет
описания движущей силы процесса (F). В случае естественной конвекции в этом
качестве выступает разность плотностей воздуха. При этом величина движущей
силы вычисляется по разности плотностей нагретого и более холодного воздуха
(формула 2).
Изменение плотности воздуха в данном случае описывается, используя
приближение Буссинеска (формула 3):
Оно позволяет установить связь между температурой и плотностью.
Приближение Буссинеска не включает в себя давление. Таким образом,
предполагается, что давление постоянно. Теплопроводность и вязкость воздуха так
же считаются постоянными, чтобы определить влияние только расширения.
В случае вынужденной конвекции движущая сила F рассчитывается на
основе соотношения между силами инерции и вязкости по формуле (7):
F

(7)
l
где: ω – скорость воздуха, м/с;
ν – кинематическая вязкость воздуха, м/с;
l – характерная длина канала, м
Как видно, подход Bejan отражает основные физические особенности
конвективных процессов, а также позволяет достаточно полно учесть изменение
параметров воздуха при его нагреве и охлаждении. Поэтому, по нашему мнению,
именно этот подход является наиболее приемлемым.
40
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО
УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ ТРУДА
3.1. Краткая характеристика термического цеха
В термических цехах машиностроительной промышленности протекают
сложные процессы термической и химико-термической обработки – цементация,
цианирование, закалка металла и его отпуск. В термических цехах с
круглосуточным режимом работы и большим выделения тепла следует
предусматривать аэрационные фонари. Термический цех может размещаться в
одном помещение с механическим или кузнечным цехами или находится недалеко
от них.
В состав термического цеха входят производственное и вспомогательные
отделения, служебные и бытовые помещения.
Производственное отделение разбивается на участки, предназначенные для
определенных операций термической обработки или для определенных деталей.
В состав вспомогательных отделений входят склады деталей, поступаю-щих
на термическую обработку, межоперационные склады, склады готовых деталей,
вспомогательных материалов, приспособлений, трансформаторные подстанции.
В термических цехах наблюдаются следующие технологические процессы:
1. Отжиг и нормализация с нагревом изделий из углеродистой стали до
600…900 оС и легированной (быстрорежущей) до 1100…1200 оС для придания
металлу однородной структуры и равномерной твердости. Нагрев осуществляется
в камерных или в муфельных печах или же электродно-соляных ваннах с
расплавленным хлористым натрием или же хлористым барием, в последнее время
применяется нагрев токами высокой частоты;
2. Цементация - процесс обогащения поверхностного слоя углеродом с
образованием карбида (науглероживания) пpoтекaет при температуре 900… 950 оС
в муфельных или в камерных печах в присутствии среды, содержащей
порошкообразный уголь (твердый карбюриэатор) или богатые углеродом газы
(газовая цементация) - метан, пропан, бутан и др.;
41
3. Закалка - придание материалу твердости нагревом до температуры
750…850 оС с последующим быстрым охлаждением. Нагрев ведется в камерных
или в шахтных печах, закалка - в масляных или в водяных ваннах. Иногда
применяется B03душная закалка путем обдува нагретых изделий струей сжатого
воздуха;
4. Отпуск - снятие внутренних напряжений в металле, образующихся в
процессе закалки. Низкий отпуск может вестись при температуре от 200 до 350 С в
масляных или в свинцовых ваннах; высокий отпуск - при температуре 450…700 оС
в селитровых или в соляных ваннах, оборудованных электронагревом;
5. Цианирование - одновременное обогащение поверхностного слоя металла
углеродом (для пpидания твердости) и азотом (для придания устойчивости против
истирания) путем разложения цианистых солей калия или натрия. Процесс
протекает при температуре 830…870 оС при погружении обрабатываемых изделий
в тигельные печи или в ванны с электронагревом, содержащие расплавленные соли
цианистых соединений;
6. Азотирование (или азотация)
- придание поверхности металла
износоустойчивости за счет обогащения азотом. Процесс ведется в камерных печах
пpи температуре 500…600
о
С в среде аммиака, который при диссоциации
освобождает азот, поглощаемый поверхностью металла. А водород при этом
сгорает. Иногда вместо аммиака в печь подается из баллонов под давлением
газообразный азот.
Большинство профессий в термическом цехе относятся к категории работ IIб.
При данной категории работ, согласно СанПиН 2.2.4.548-96, температура рабочей
зоны в теплый период года не должна превышать 22 оС, а при наличии теплового
облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна
превышать 21 оС.
Как видно, Основные производственные вредности: тепло конвективное и
лучистое, продукты сгорания топлива, в частности сернистый ангидрид,
сероводород, окись углерода.
42
Согласно Правилам по охране труда в термических цехах [25], основными
опасными и вредными производственными факторами в литейном производстве
являются:

повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

нарушения температурного режима воздуха рабочей зоны, повышенная
температура поверхностей оборудования, отливок, расплавленный металл;

повышенные уровни шума и вибрации;

подвижные части производственного оборудования, перемещающееся
транспортное и грузоподъемное оборудование и транспортируемые грузы;

недостаточная освещенность;

стесненность на производственных площадях;

физические перегрузки и др.
Пыль литейных цехов мелкодисперсная, до 90 % пылинок имеют размеры
менее 2 мкм. При очистке отливок выделяется пыль, которая содержит более 90%
двуокиси кремния, а при выбивке отливок — около 99%. Двуокись кремния
содержится также в пыли формовочных и стержневых смесей. При плавке
легированных сталей и цветных металлов в воздух рабочей зоны могут выделяться
аэрозоли конденсации окислов марганца, цинка, ванадия, никеля и многих других
металлов и их соединений. Источники выделения окиси углерода — вагранки и
другие плавильные агрегаты, а также залитые формы в процессе остывания,
сушильные печи и т. д.
Метеорологические условия на рабочих местах должны соответствовать
требованиям ГОСТ 12.1.005 – 88.
В соответствии с санитарными нормами, показателями, характеризующими
микроклимат, являются:
1) температура воздуха;
2) относительная влажность воздуха;
3) скорость движения воздуха;
4) интенсивность теплового излучения.
43
Оптимальные показатели микроклимата распространяются на всю рабочую
зону, допустимые показатели устанавливаются дифференцированно для
постоянных и непостоянных рабочих мест. Оптимальные и допустимые
показатели температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха
в рабочей зоне производственных помещений должны соответствовать
значениям, указанным в таблице 5.
Таблица 5 - Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности
и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений для категории
работ IIб.
Период
года
Температура, °С
оптима
льная
допустимая
верхняя
нижняя граница
граница
на рабочих местах
постоя непос посто непосто
нных тоянн янных янных
ых
Относительная
влажность
оптима допуст
льная
имая
на
рабочи
х
местах
Скорость
движения, м/с
оптима допусти
льная,
мая на
не
рабочих
более
местах
постоян
ных и
непосто
янных
Холод
ный
17-19
21
23
15
13
40-60
75
0,2
Теплый
20-22
27
29
16
15
40-60
70
(при
25 °С)
0,3
Не
более
0,4
0,2-0,5
Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в
случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономическим
причинам не обеспечиваются оптимальные нормы.
При обеспечении допустимых показателей микроклимата температура
внутренних поверхностей конструкций, ограждающих рабочую зону (стен, пола,
потолка н др.), или устройств (экранов ит.п.) не должна выходить за пределы
допустимых величин температуры воздуха, установленных в таблице 5, для
отдельных категорий работ. Перепад температуры воздуха по высоте рабочей зоны
при всех категориях работ допускается до 3°С,
Колебаний температуры воздуха по горизонтали в рабочей зоне, а также в
течение смены допускаются до 4 °С - при легких работах, до 5 °С - при средней
44
тяжести работах н до 6 °С - при тяжелых работах, при этом абсолютные значения
температуры воздуха, измеренной на разной высоте и в различных участках
помещений в течение смены, не должны выходить за пределы допустимых
величин, указанных в таблице 5.
Требования к
температуре
внутренних
поверхностей
ограждающих
конструкций и устройств не распространяются на температуру поверхностей
систем охлаждения и отопления помещений и рабочих мест.
Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей
технологического
оборудования,
осветительных
приборов,
инсоляции
на
постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м2 при
облучении 50 % поверхности тела и более, 70 Вт/м2 - при величине облучаемой
поверхности от 25 до 50 %и 100 Вт/м2 - при облучении не более 25 % поверхности
тела.
Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников
(нагретый металл, стекло, «открытое» пламя и др.) не должна превышать 140 Вт/м2,
при этом облучению не должно подвергаться более25 % поверхности тела и
обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в
том числе средств защиты лица и глаз.
Избыточные выделения тепла основным технологическим оборудованием —
плавильными агрегатами колеблется от 14 до 62 % от общего расхода тепла на
расплавление металла, а при расплавке металла составляет около 3000 МДж/т.
Интенсивность теплового потока на ряде рабочих мест достигает высоких
значений.
Освещение
—
это
использование
световой
энергии
Солнца
и
искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия
окружающего
мира.
Весь
воспринимаемый
органом
зрения
человека
предметный мир образуется излучением, сосредоточенным в узкой полосе
электромагнитных волн длиной от 380 до 760 нм, составляющих так называемую
область видимых лучей.
В
соответствии
с
СП
52.13330.2011
по
принципу
организации
45
производственное освещение подразделяется на:

естественное — освещение помещений светом неба (прямым или
отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих
конструкциях;

искусственное
—
освещение,
создаваемое
искусственными
источниками света, т.е. устройствами, предназначенными для превращения
какого-либо вида энергии в оптическое излучение;

совмещенное — освещение, при котором недостаточное по нормам
естественное освещение дополняется искусственным.
Естественное освещение в свою очередь бывает:

боковым, при котором освещение помещения естественным светом
осуществляется через световые проемы в наружных стенах;

верхним — естественное освещение помещения через фонари,
световые проемы в стенах в местах перепада высот здания;

комбинированным — сочетание верхнего и бокового естественного
освещения.
Выбор системы искусственного освещения осуществляется исходя из:

нормируемой освещенности;

требований равномерности освещения;

размещения оборудования и рабочих мест;

первоначальных затрат на электроэнергию.
Наименьшая освещенность, создаваемая
освещением безопасности,
должна составлять не менее 5% освещенности, нормируемой для рабочего
освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территорий
предприятий.
Негативное воздействие на человека оказывают шум и вибрация.
Шумом
называется
бессистемное
сочетание
звуков
различной
тенсивности и частоты, оказывающих вредное действие на организм человека.
ин-
46
Вибрация — это механические колебания, передаваемые по жидким или
твердым средам. Вибрация аналогична шуму по физической природе.
Источниками общей вибрации в литейных цехах являются выбивные
решетки, пневматические формовочные, центробежные и другие машины, а
источниками локальной вибрации — пневматические рубильные молотки,
трамбовки и т. д.
В литейных цехах для обработки жидких расплавов, очистки отливок, а также
в установках и системах очистки газов и других применяют ультразвук, уровень
которого необходимо контролировать.
Зоны с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 80
дБА должны быть обозначены знаками безопасности по ГОСТ 12.4.026-2004.
Работающих в этих зонах администрация обязана снабжать средствами
индивидуальной защиты по ГОСТ Р 12.4.255-2011.
Кроме того, в литейных цехах электротермическими установками для плавки
и нагрева металла, сушки форм и стержней генерируются электромагнитные поля,
для защиты от которых применяются системы заземления и средства
индивидуальной защиты.
Местная вытяжная вентиляция
Все оборудование, выделяющие тепло и другие вредности, должно по
возможности
оборудоваться
местными
отсосами.
Воздух,
удаляемый
от
дробеструйных и дробеметных камер, должен быть очищен перед выбросом.
Местная приточная вентиляция
На постоянных рабочих местах при тепловом облучении работающих
интенсивностью от 175 до 350 Вт/м2 необходимо обеспечить скорость движения
воздуха на 0,2 м/с более указанной ГОСТ 12.1.005-76. Для обеспечения указанных
метеорологических условий допускается предусматривать установку аэратора.
При тепловом облучении интенсивностью 360 Вт/м2 и более необходимо
предусматривать воздушное душирование. Вентиляцию кабин мостовых кранов
следует проектировать с подачей свежего воздуха.
Общеобменная вентиляция
47
Приточную вентиляцию рекомендуется проектировать естественную за счет
аэрации. В зимний период приток допускается подавать на высоте не менее 4
метров. Допускается применение механического притока. Вытяжную вентиляцию
рекомендуется предусматривать естественную через аэрационные фонари,
независимо от периода года.
3.2. Определение нормированного значения коэффициента естественной
освещенности для данного вида работ и расчет площади остекления в
помещении
Принимаем естественное освещение боковое одностороннее. Для бокового
освещения рассчитаем площадь остекления по формуле:
бок =
 ∗  ∗ 0 ∗ Кз ∗ Кзд 2
,м
100 ∗ 0 ∗ 
(8)
где:  - нормированное значение КЕО, определяется по формуле:
 =  ∗  ;
(9)
 - площадь пола, м2
0 - световая характеристика окна;
Кз - коэффициент запаса (для литейных цехов Кз = 1,5);
Кзд – коэффициент затенения окон противостоящими зданиями (Кзд =
1…1,7);
100 – коэффициент пересчета;
0 - коэффициент светопропускания окон;
 - коэффициент, учитывающий отражение света внутренними
поверхностями помещения;
Определяем нормированное значение КЕО по формуле (9):
Так как наименьшим объектом различения при выполнении работ в
термическом цехе являются объекты с размером более 5 мм, разряд зрительной
работы VI (работа грубая (очень малой точности)). Тогда  = 1%.
Так как здание расположено в Орле и окна ориентированы на северо-запад,
 = 0,9, поэтому:
48
 = 1 ∗ 0,9 = 0,9%;
Рассчитаем площадь пола:
 = 30 ∗ 12 = 360 м2 ;
Определяем световую характеристику окна о таблице 8 [1].
Отношение длины помещения «а» к ее ширине «b» составляет 2,5.
Значение ширины помещения к высоте составляет 2.
Тогда 0 = 8,5.
Коэффициент запаса выбираем исходя из запыленности помещения.
Согласно [1] коэффициент запаса для термических цехов равен 1,5.
Принимаем, что затеняющих высотных зданий рядом нет, следовательно
Кзд = 1.
Определяем коэффициент светопропускания окон по таблице 4 [1], 0 = 0,3.
Определяем значение коэффициента r, учитывающий отражение света
внутри помещения.
Определяем значение средневзвешенного коэффициента по формуле:
ср =
1 ∗ 1 + 2 ∗ 2 + 3 ∗ 3
,
1 + 2 + 3
где 1 , 2 , 3 - площадь стен, потолка и пола, м2 ;
1 , 2 , 3 - коэффициент отражения стен, потолка и пола.
Для стен: 1 = 30 ∗ 62 + 12 ∗ 6 ∗ 2 = 1224м2 , т.к. цвет стен темный
1 = 0,42.
Для потолка: 2 = 30 ∗ 12 = 360 м2, 1 принимаем 0,7 (хорошо
сохранившаяся известковая побелка).
Для пола: 3 = 30 ∗ 12 = 360 м2, 1 = 0,2 (хорошо сохранившийся
силикатный кирпич и бетон).
Отсюда получаем:
ср =
0,42 ∗ 1224 + 0,7 ∗ 360 + 0,2 ∗ 360
= 0,43.
1224 + 360 + 360
(10)
49
Следовательно, для бокового одностороннего естественного освещения, при
 взвешенном равном 0,4, r = 3.
Тогда:
бок =
 ∗  ∗ 0 ∗ Кз ∗ Кзд 0,9 ∗ 360 ∗ 10 ∗ 1,8 ∗ 1
=
= 64,8 м2
100 ∗ 0 ∗ 
100 ∗ 0,3 ∗ 3
Количество окон в помещении определяем по формуле:
бок
ок =
ок
(11)
где ок - площадь стандартного окна, м2 .
Исходя из размеров помещения, принимаем площадь стандартного окна
высотой 3м, шириной 1,8м, тогда количество окон в помещении равно:
ок =
64,8
= 12 шт
3 ∗ 1,8
В данном разделе определили нормируемый КЕО,  = 0,9%, площадь
остекления при выполнении данной категории работ должна составлять 64,8 м2 .
Фактическая площадь остекления составляет 48,2 м2 . Следовательно, необходимо
проведение корректирующих мероприятий.
3.3. Определение нормы освещенности, необходимого количества
светильников общего освещения и составление план их размещения.
Необходимый световой поток от каждого светильника, Фс , лм:
Фс =
100 ∗ ЕН ∗  ∗ з ∗ 
,
∗
где ЕН – нормируемая минимальная освещенность, лк;
 – площадь помещения;
з – коэффициент запаса;
z – коэффициент неравномерности освещения;
 – коэффициент использования светильников, %;
N – количество светильников.
Определяем по таблице 5 [1] нормируемое значение освещенности:
ЕН = 200 лк.
(12)
50
По результатам специальной оценки условий труда, значение фактической
освещенности составляет 163 лк. Следовательно, необходимо проведение
корректирующих мероприятий. Проведем необходимый расчет.
Определяем коэффициент запаса:
Т.к. концентрация пыли лежит в пределах 5 – 10 мг/м3 , з принимаем
равным 1,6.
Согласно правилам по охране труда [25], освещения всех участков и
отделений термических цехов с постоянными рабочими местами следует
применять газоразрядные источники света, следовательно, коэффициент z
принимаем равным 1,1.
Определяем индекс помещений по формуле:
 =
∗
 ∗ ( + )
(13)
где L и B – соответственно длина и ширина помещения, м;
 – расчетная высота подвеса светильника, м, определяется по формуле:
 =  −  −  ,
(14)
где H – высота помещения, м;
 – высота свеса светильника;
п – высота рабочей поверхности.
Принимаем высоту свеса  = 0. При рабочей позе стоя высота рабочей
поверхности п = 1м. Тогда:
 = 6 − 0 − 1 = 5
По таблице 15 [1] определяем коэффициент использования светового потока.
Принимаем к установке светильник РСП 11, а значение коэффициента
отражения ρп = 50, ρс = 30, следовательно  = 60%.
Принимаем к установке лампу ДРЛ 400.
Из формулы (5) находим количество светильников, требуемое обеспечения
нормы освещенности:
51
=
100 ∗ ЕН ∗  ∗ з ∗  100 ∗ 200 ∗ 360 ∗ 1,6 ∗ 1,1
=
= 10 шт.
 ∗ Фс
60 ∗ 22000
Расстояние между рядами светильников определяется по формуле:
 =  ∗ ,
(15)
 = 5 ∗ 1,1 = 5,5.
Количество рядов светильников m, определим по формуле с учетом ширины
помещения B и расстояния l от стены до ряда светильников:
=
=
 − 2
,
0,5 ∗ 
(16)
12 − 2 ∗ 3,25
5,5
=
= 2.
0,5 ∗ 5,5
2,75
Выбираем схемы размещения светильников для РСП 11: два ряда по 5
светильников в линии, параллельной окну.
Норма освещенности при выполнении данной категории работ, ЕН = 200 лк,
необходимое количество светильников, N = 10 шт, светильники необходимо
разместить в два ряда по 5 шт, расстояние от стены до ряда, l = 3,25
3.4. Определение допустимого значения интенсивности теплого облучения на
рабочем месте, если облучаемая поверхность тела до 50% и вывод о
соответствии фактического значения с нормой. Указать необходимые
средства защиты.
Исходя из того, что облучаемая поверхность тела до 50%, допустимая
и
н
Интенсивность теплового потока на рабочем месте заливщика составляет 1,2
2
т
кВт/м
.
е
Фактическое значение интенсивности теплового облучения значительно
н
превышает
нормируемое значение. Для защиты рабочего персонала от вредного
с
воздействия
теплового
излучения
и
высоких
температур
применяют
и
теплоизоляцию
горячих поверхностей, например путем обмазки наружных
в
поверхностей
котлов и трубопроводов горячей воды каким-либо строительным
н
раствором
с наполнителем в виде стекловаты или асбеста. Общей защитой от
о
с
т
52
излучения могут служить экраны из малотеплопроводных материалов (асбест,
шифер), а в качестве средств индивидуальной защиты применяются спецодежда
(брезентовые или суконные костюмы), очки со светофильтрами, щитки из
органического стекла и др. Так же необходимо организовать регламентированные
перерывы через определенные промежутки времени.
3.5. Расчет необходимого воздухообмена и его кратности для
общеобменной вентиляции.
Вещества однонаправленного действия отсутствуют.
Определим воздухообмен при выделении диоксида кремния по формуле:
2 =
2
ПДК2 − 0,3 ∗ ПДК2
(17)
В соответствии с таблицей 48 [1] определяем ПДК для диоксида кремния:
ПДК2 = 4мг/м3 ,
Следовательно:
2 =
6475
= 2312,5 м3 /с.
4 − 0,3 ∗ 4
Определим воздухообмен при выделении угарного газа:
СО =
СО
,
ПДКСО − 0,3 ∗ ПДКСО
В соответствии с таблицей 48 [1] определяем ПДК для диоксида кремния:
ПДКСО = 20мг/м3 .
Приводим единицы измерения к системным:
G = 200 г/ч = 200000 мг/ч,
Отсюда:
СО =
200000
= 14285,7 м3 /с.
20 − 0,3 ∗ 20
Так как L по диоксиду кремния меньше, чем L по угарному газу, то
вентиляционное оборудование подбираем по величине СО .
При выделении избыточного тепла, воздухообмен рассчитывается по
формуле:
53
изб =
изб
,
 ∗ пр ∗ (у − пр )
(18)
где изб – избытки тепла;
С - массовая удельная теплоемкость воздуха;
пр - плотность приточного воздуха, кг/м3;
у - температура удаляемого воздуха, °С;
пр - температура приточного воздуха, °С.
пр =
изб =
Кратность
353
353
=
= 1,18
273 + р.з. 273 + 26
(19)
240
= 169,49 м3 /г
0,24 ∗ 1,18 ∗ (26 − 21)
n,
ч−1
=

,
пом
воздухообмена
показывает,
сколько
раз
в
час
меняется воздух в помещении:
(20)
где  - максимальный воздухообмен, м3 /ч;
пом - объем помещения, м3 .
пом = 30 ∗ 12 ∗ 6 = 2160 м3 .
=
14284,7
2160
≈ 7 ч−1 .
Рассчитан необходимый воздухообмен и его кратность для общеобменной
вентиляции. Необходимый воздухообмен составляет,
СО = 14285,7 м3 /ч, его
кратность для общеобменной вентиляции,  ≈ 7 ч−1 .
Принимаем расход воздуха для вытяжной системы вентиляции равным 15000
м3/ч.
Требуемый расход воздуха приточной системы вентиляции принимаем на
10% меньше, чем совокупный расход воздуха в вытяжной системе вентиляции.
 = 15000 − 0,1 ∙ 15000 = 13500 м3 /ч
Принимаем расход воздуха для приточной системы вентиляции равным
14000 м3/ч.
54
3.6. Расчет приточно-вытяжной системы вентиляции
3.6.1. Схема приточно-вытяжной системы вентиляции
В вытяжном канале принимаем расход воздуха равный 15000 м3/ч.
Требуемый расход воздуха приточной системы вентиляции принимаем на
10% меньше, чем совокупный расход воздуха в вытяжной системе вентиляции.
Для равномерного удаления воздуха из рабочей зоны устанавливаем 6
воздуховодов, в вытяжном канале каждого делаем 6 ответвлений.
Основные воздуховоды крепим к несущим конструкциям здания (балкам
и колоннам), а также к стенам здания. Вход воздуха в вытяжные отсосы
располагаем на высоте 0,7 м, приточные воздухораспределители - на высоте 2,4
метра. Это обеспечит максимальную эффективность удаления пыли из зоны
пылевыделения [27].
Вентиляторы выносим за пределы помещения, на прилегающую территорию,
для снижения уровня шума. Для увеличения срока службы вентилятора и
снижения поступления вредных веществ в воздух рабочей зоны, в приточные
каналы системы вентиляции устанавливаем фильтры перед вентилятором.
Каналы системы вытяжной вентиляции снабжены пылевыми вентиляторами и
циклонами для очистки выбросов от пыли.
В холодный период года в приточных системах вентиляциях для подачи теплого
воздуха необходимо использовать канальный калорифер, отключаемый в
теплый период года [9].
3.6.2. Расчет воздуховодов системы приточно-вытяжной вентиляции.
Вытяжные каналы размещаем сверху над рабочей зоной с ответвлениями,
подходящими к зоне выделения вредных веществ.
Диаметр воздуховодов рассчитываем по формуле:
4∙
возд = √
,
 ∙ возд ∙ 3600
где возд – диаметр воздуховода, м;
м3 /ч
(21)
55
 – расход воздуха, м3 /ч
возд – скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с.
Скорость движения в воздуховоде принимаем равным 12 м/с для
магистрального, для ответвлений - 6 м/с [29].
Диаметр сечения магистрального воздуховода возд , м в вытяжной системе
согласно формуле:
возд = √
4 ∙ 15000
= 0,665 м.
3,14 ∙ 12 ∙ 3600
Принимаем диаметр сечения магистрального воздуховода, согласно
стандартным диаметрам стальных воздуховодов, равным 710 мм [8, 9].
Рассчитаем по формуле (3) диаметр сечения вытяжного воздуховода возд в,
м, идущего к рабочей зоне:
4 ∙ 15000
возд = √
= 0,271 м
3,14 ∙ 6 ∙ 12 ∙ 3600
Принимаем диаметр сечения воздуховода, идущего к рабочей зоне, согласно
стандартным диаметрам стальных воздуховодов, равным 280 мм [28, 29].
Диаметр сечения ответвлений возд , м, на вытяжном канале согласно
формуле (3):
4 ∙ 15000
возд = √
= 0,157 м
3,14 ∙ 6 ∙ 6 ∙ 6 ∙ 3600
Принимаем диаметр сечения ответвлений воздуховода вытяжного канала,
согласно стандартным диаметрам стальных воздуховодов, равным 160 мм.
Для сохранения напора воздуха в воздуховодах, будем производить постепенное сужение воздуховода с учётом уменьшения расхода воздуха в нём,
Воздуховоды
вытяжной части
системы
состоят из магистрального
воздуховода и ответвлений. Выбираем воздуховоды круглого сечения.
Воздуховоды приточной части системы аспирации также состоят из
магистрального воздуховода и ответвлений. Выбираем воздуховоды круглого
56
сечения.
Диаметр сечения магистрального воздуховода возд мд , м в приточной
системе согласно формуле (3):
4 ∙ 15000 ∙ 0,9
возд мд = √
= 0,630 м
3,14 ∙ 12 ∙ 3600
Принимаем диаметр сечения магистрального воздуховода приточного канала
№1, согласно стандартным диаметрам стальных воздуховодов, равным 630 мм [8,
9].
Рассчитаем по формуле (3) диаметр сечения приточного воздуховода возд мв ,
м, идущего к рабочей зоне:
4 ∙ 15000 ∙ 0.9
возд мв = √
= 0,258
3,14 ∙ 12 ∙ 6 ∙ 3600
Принимаем диаметр сечения воздуховода согласно стандартным диаметрам
стальных воздуховодов, равным 280 мм [8, 9].
Диаметр сечения ответвлений возд ов , м, на приточном канале согласно
формуле (3):
возд ов = √
4 ∙ 15000 ∙ 0.9
= 0,149 м.
3,14 ∙ 6 ∙ 6 ∙ 6 ∙ 3600
Принимаем диаметр сечения ответвлений воздуховода приточного канала,
согласно стандартным диаметрам стальных воздуховодов, равным 160 мм.
Для сохранения напора воздуха в воздуховодах, будем производить
постепенное сужение воздуховода с учётом уменьшения расхода воздуха в нём, как
показано на рисунке 15.
3.7.
Выбор средства очистки воздуха
При выборе метода и аппарата очистки следует опираться, прежде всего, на
два показателя – дисперсность частиц пыли и расход воздуха.
Данный производственный процесс предполагает выделение пыли со
57
средним размером частиц d50 = 23,5 мкм.
Для эффективной очистки воздуха рабочей зоны от пыли, мы внедряем
разрабатываемую нами систему вентиляции с цикло-нам на линий вытяжной
вентиляции.
Циклоны ЦН-15 применяются для очистки газов от пыли.
Наименьшей стоимостью очистки обладают циклоны, они просты в
изготовлении и эксплуатации, кроме того, они позволяют очищать воздух от пыли
необходимой дисперсности.
Выбор типа и размеров циклонов производится на основе заданного расхода
газов, физико-механических свойств пыли, требуемого коэффициента очистки,
габаритов установки, эксплуатационной надежности и стоимости очистки.
При выборе циклонов НИИОГАЗ следует обращать внимание на надежность
работы системы, особенно в тех случаях, когда ремонт или ревизия системы
газоочистки невозможны — без остановки технологического оборудования.
Широкий диапазон типоразмеров ЦН позволяет удовлетворять многим
требованиям, в том числе и требованию надежности. Наиболее характерными
нарушениями нормальной работы циклонов являются истирание стенок циклонов
абразивной пылью и залипание. С увеличением диаметров циклонов и понижением
скорости газового потока на входе истирание стенок и залипание уменьшаются.
Для предварительной технико-экономической оценки циклонов различных
типов можно пользоваться результатами сравнительных испытаний, проведенных
на одной и той же пыли (рисунок 12).
При одинаковой эффективности наиболее высокие технико-экономические
показатели имеют циклоны ЦН-11. Циклоны ЦН-15 отличаются меньшими
габаритами, более устойчивой работой на пылях, склонных к налипанию, поэтому
их эксплуатация оправдана при очистке газов с высокой концентрацией мелкой
пыли или улавливании средне и сильно слипающихся пылей.
При невысоких требованиях к качеству очистки и для очистки газов от пылей
со средним медианным диаметром более 20 мкм экономически рентабельно
использование циклонов ЦН-24. При больших расходах газов и высокой
58
концентрации пыли в газовом потоке применение циклонов ЦН-24 может быть
рекомендовано
в качестве первой ступени очистки, перед
аппаратами,
обеспечивающими высокую эффективность, например перед циклонами СДК-ЦН33, рукавными фильтрами или электрофильтрами.
Циклоны ЦН-15У имеют низкие технико-экономические показатели, и их
использование может быть оправдано только в тех случаях, когда имеются строгие
ограничения габаритов по высоте.
Рисунок 12 – График зависимости коэффициента очистки и гидравлического
сопротивления от скорости для циклонов НИИОГАЗ.
Для очистки газов от мелкой пыли, со средним медианным диаметром 5—6
мкм, а также при высоких требованиях к качеству очистки следует использовать
наиболее высокоэффективные конические циклоны СДК-ЦН-33, обладающие
также высокими технико-экономическими показателями. При ограничениях по
габаритам следует использовать циклоны СК-ЦН-34, имеющие высокую
эффективность при более значительных энергетических затратах. Для обеспечения
59
устойчивой работы, исключающей забивание пылевыпускных отверстий, условная
скорость в плане для циклонов СК-ЦН-34 не должна быть меньше 2,0, а для циклонов СДК-ЦН-33 — 2,2 м/сек. При улавливании сажи в циклонах диаметром более
1 м скорость может понижаться до 1,5 м/сек.
Недостатками конических циклонов являются большие габариты, трудность
комплектования их в группы и высокий расход металла на 1000 м3/час очищаемых
газов.
Для снижения потерь давления в одиночных циклонах ЦН-15, ЦН-15У и ЦН24 при улавливании неслипающихся пылей можно использовать регенераторы
давления, выполненные в виде лопастных раскручивателей, снижающих
сопротивление аппарата на 18—25% без ухудшения качества очистки. В циклонах
типа ЦН-24 установка раскручивателей способствует повышению эффективности
очистки. Для групповых циклонов ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У и ЦН-24 рекомендуется
применение только кольцевых диффузоров, позволяющих снижать сопротивление
аппаратов на 10—18%. Дополнительные затраты металла на диффузоры и
лопастные раскручиватели и некоторое усложнение циклонных аппаратов
окупаются снижением энергетических затрат.
Далее, с учетом написанного выше, выбор циклона производится расчетным
методом, взяв первым для расчета, подходящий циклон с наиболее высокими
технико-экономическими показателями.
3.7.1. Выбор циклона расчетным методом
Расчет циклонов ведут методом последовательных приближений.
Таблица 6 - Параметры, определяющие эффективность циклонов
Тип циклона
Параметры
ЦН-24
ЦН-15У
ЦН-15
ЦН-11
СДК
ЦН-33
СК
ЦН-34
СК
ЦН 34М
ωоп,м/с
4,5
3,5
3,5
3,5
2,0
1,7
2,0
dтоп, мкм
8,50
6,00
4,50
3,65
2,31
1,95
1,13
lg T
0,308
0,283
0,352
0,352
0,364
0,308
0,340
60
ωоп - скорость движения газа в циклоне, м/с;
dтоп - диаметр частиц освящаемых с эффективностью 50%, мкм;
lg T - стандартное
отклонение функции распределения порциальных
коэффициентов очистки.
Расчет начинают с циклона, для которого диаметр частиц пыли должен быть
ориентировочно dм > 2dт50. dм - медианный размер частиц, который представляет
такой размер, при котором количество частиц крупнее dм, равно количеству частиц
мельче dм.
1) Принимается циклон типа ЦН-15 и определяется его диаметр D по
следующей формуле:
4∙Q
D=√
π ∙ ωоп
(22)
где Q - количество очищаемого газа, м3/с.
3
3
 = 15000 м ⁄ч = 4,167 м ⁄сек
ωоп = 3,5 м⁄сек
dТоп = 4,50 мкм
4 ∙ 4,167
D=√
= 1,298 м
3,14 ∙ 3,5
Полученное значение диаметра D округляется до ближайшего типового
значения внутреннего диаметра циклона Dц (таблица 4).
Таблица 7 - Типовые значения внутреннего диаметра циклона.
Параметр
Dц, м
Значение
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0
Ближайшее типовое значение внутреннего диаметра Dц = 1,2.
2) По выбранному диаметру циклона находится действительная скорость
движения газа в циклоне:
ωр =
4∙Q м
, ⁄с
π∙D2ц
(23)
61
ωр =
4 ∙ 4,167
= 3,685 м⁄с
3,14 ∙ 1,22
Действительная скорость в циклоне не должна отклоняться от оптимальной
более, чем на 15%
100 ∙ |
ωр − ωоп
| ≤ 15%
ωоп
При отклонении более чем 15% выбирают другой тип циклона.
100 ∙ |
3,685 − 3,5
| ≤ 15%
3,5
5,286 ≤ 15%
Неравенство выполняется, следовательно, скорость в циклоне не отклоняется
от оптимальной более, чем на 15%, выбранный циклон следует принять для
дальнейших расчетов.
Параметр d 50 определяют следующим образом. d 50 - диаметр частиц реально
осаждаемых с эффективностью 50% при рабочих условиях. Величина
d 50
определяется по формуле:
Dц ρч μ ωт
d50 = dт50 ∙ √ ∙
∙ ∙
Dт ρчт μт ωр
(24)
Значение dт50 соответствует следующим параметрам работы циклона:
ωт = 3,5 м⁄с
ρчт
Dт = 0,6 м
= 1930 кг⁄ 3
м
μт = 22,2 ∗ 10−6 Па ∗ с
С учетом этих значений формула (3) принимает вид :
Dц 1930
μ
3,5
d50 = dт50 ∙ √
∙
∙
∙
0,6 ρчт 22,2 ∗ 10−6 ωр
0,389 1930 18,6 ∗ 10−6
3,5
d50 = 4,5 ∙ √
∙
∙
∙
= 3,666 мкм
0,6 1500 22,2 ∗ 10−6 3,3157
(24)
62
Полученное значение d50 должно быть меньше dм (заданного). Если это не
выполнятся, то необходимо выбрать другой циклон с меньшим значением dт50 .
Расчет параметра X ведут по формуле :
Х = 0,8 ∙ lg ∙ (
Х = 0,8 ∙ lg ∙ (
d50
)
dт50
(25)
3,666
) = −0,071
4,5
По величине параметра X определяют значение нормальной функции
распределения Ф(Х). Ф(Х) - это полный коэффициент очистки газа, выраженный в
долях.
0,3762  X  0,5

( X )  
1
1

 5,8  X  0,5

0  X  0,6
X  0,6
Ф(Х) = 0,527
Эффективность очистки газа в циклоне ( η ) определятся:
1 + Ф(Х)
(26)
2
1 + 0,527
η=
= 0,7635
2
Полученное значение сопоставляют с требуемым. Если η окажется меньше
η=
требуемого, то необходимо выбрать другой тип циклона с меньшим значением ωоп и
dт50 .
Определение коэффициента гидравлического сопротивления циклона:
ζ = К1 ∙ К2 ∙ ζ500
(27)
ζ = 0,99 ∙ 0,92 ∙ 155 = 141,174
где K1 - поправочный коэффициент на диаметр циклона (табл. 3),
K2 - поправочный коэффициент на запыленность газа (табл. 4),
ζ500- коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона
диаметром 500 мм (таблица 10).
63
Таблица 8 - Поправочный коэффициент K1.
Dц, м
ЦН-11
ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24
0,2
0,3
0,4
≥0,5
0,95
0,96
0,99
1,00
0,90
0,93
1,00
1:00
СДК ЦН-3, СДК ЦН-34,
СДК ЦН-34М
1,00
1,00
1,00
1,00
Таблица 9 - Поправочный коэффициент K2.
Тип циклона
ЦН-11
ЦН-15
ЦН-15У
ЦН-24
СДК ЦН-33
СК ЦН-34
СК ЦН-34М
Запыленность на входе, г/м3 (Свх)
0
10
20
40
80
120
150
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
1,00
0,96
0,93
0,93
0,95
0,81
0,98
0,99
0,94
0,92
0,92
0,93
0,785
0,947
0,97
0,92
0,91
0.91
0,92
0,78
0,93
0,95
0,90
0,90
0,89
0,90
0,77
0,915
-
0,87
0,87
0,88
0,87
0,76
0,91
-
0,85
0,86
0,87
0,86
0,745
0,90
-
Таблица 10 - Коэффициент гидравлического сопротивления
Тип циклона
ЦН-24
ζ500
75
ЦН-15, ЦН15У
155
500 .
ЦН-11
СДК ЦН-33
245
520
СК ЦН-34
СК ЦН-34М
1050
Вычисление гидравлического сопротивления циклона производят по
формуле:
ρ ∙ ω2p
(28)
∆ = ζ ∙
, Па
2
1,225 ∙ 3,685 2
∆ = 141,174 ∙
= 1174,183 Па
2
где  - плотность газа, кг⁄ 3
м
ωр- скорость газа в циклоне, м/с.
Расчет мощности привода подачи газа. Величина гидравлического
сопротивления и объемный расход (Q) очищаемого газа определяют мощность (N)
привода устройства для подачи газа к циклону:
=
К3 ∙ ∆Р ∙ 
, Вт
м ∙ в
(29)
64
=
1,3 ∙ 1174,183 ∙ 0,4167
= 9458,073 Вт
0,8 ∙ 0,8
K 3 - коэффициент запаса мощности, ( K 3 =1,2)
ηм- КПД передачи мощности от электродвигателя к вентилятору (ηм = 0,8 ).
ηв - КПД вентилятора ( B = 0,8 ).
Расчеты
показали,
что
выбранный
циклон
ЦН-15,
подходит
для
использования в термическом цехе. Эффективность очистки, выраженная в
процентах, составила 76%. Потери гидравлического сопротивления 1174 Па.
Использование регенератора давления, выполненного в виде лопастного
раскручивателя позволит снизить сопротивление аппарата на 18-25%.
3.8. Расчёт калорифера
Расчёт калорифера производится исходя из расхода тепла требуемого на
подогрев приточного воздуха на две линии приточной вентиляции [9, 13]:
Qкал = Lпр ∙ρпр ∙свозд ∙(tпр -tнар ), Вт
(30)
где:Qт – тепловая мощность калорифера, Вт;
ρвозд. – плотность воздуха. Плотность сухого воздуха при 15°С на уровне
моря составляет 1,225 кг/м³;
свозд. – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг∙К)=0,24
ккал/(кг∙°С);
tвн. – температура воздуха на выходе из калорифера, °С;
tнар. – температура наружного воздуха, °С (температура воздуха наиболее
холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по строительной климатологии).
Подставив значения в формулу (30), получаем:
Q кал1 = 14000 ∙ 1,22 ∙ 0,278 ∙ (15 − (−9,7)) = 117281,528 Вт
Выбираем водный калорифер «ГОЛЬФСТРИМ» ТВВ 43-91 для приточной
вентиляции
Калориферы «ГОЛЬФСТРИМ» просты в управлении и компактны. Это
наиболее доступный воздухонагревательный прибор, работающий на горячей воде,
который позволяет значительно снизить расход электро-энергии на обогрев
65
помещений.
Они могут использоваться в помещениях различного назначения: в
промышленных помещениях для временного или постоянного обогрева рабочих
мест; в складских помещениях; в магазинах; в жилом доме; в сельском хозяйстве,
где существует возможность использовать любой ис-точник горячей воды.
Корпус изготовлен из оцинкованной стали, покрытой порошковой краской,
что обеспечивает надёжную защиту от коррозии.
Конструкция «ГОЛЬФСТРИМ» обеспечивает регулирование направления
потока воздуха с помощью встроенной воздушной решетки. В качестве
дополнительной опции возможна установка решетки с верти-кальными жалюзи для
регулирования направления потока воздуха в горизонтальной плоскости [35].
Для каждого из них рассчитываем расход теплоносителя (воды):
G=
3,6∙Qкал
, кг/ч
свод ∙(t1 -t2 )
(31)
где: 3,6 - коэффициент перевода Вт в кДж/ч (для получения расхода в кг/ч);
G - расход воды на теплоснабжение калорифера, кг/ч;
Qт–тепловая мощность калорифера, Вт;
св – удельная теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг∙К)=1 ккал/(кг∙°С);
tпр. – температура теплоносителя (прямая линия), принимаем 90 °С;
tнар. – температура теплоносителя (обратная линия), принимаем 50 °С.
Подставив значения в формулу (7), получаем:
расход воды на калорифер:
G1 =
3,6 ∙ 117281,528
= 2520.979 кг/ч
4,187 ∙ (90 − 50)
3.9. Расчёт вентилятора
Для расчёта вентилятора необходимо знать расход воздуха и потери давления
в системе [36, 37, 33, 38].
Расход воздуха согласно расчётам, в вытяжном канале составляет 15000 м3/ч
Потеря давления в системе определяется по следующей формуле:
66
∆Р = ∆Рпотер. + Рнаг
ск. + ∆Ркомп. + ∆Рфильтр. , Па
(32)
где: ∆Рпотер. – 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.)
∆Рпотер.
 2 ∙l
2
= (λ ∙
+ ∑ ξ ∙ ) ∙ ρв−ха , Па
dэкв. ∙2
2
(33)
где: – коэффициент трения в воздуховоде, принимается  = 0,03;
∑  – сумма коэффициентов местных сопротивлений воздуховодов;
v– скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с.;
 – длина воздуховода, м;
экв. – эквивалентный диаметр воздуховода;
экв. =
2 ∙ 
,м
+
(34)
в−ха – плотность воздуха, кг/м3, в−ха = 1,22 кг/м3 ;
Рнаг
ск – скоростное (или динамическое) давление в нагнетательном (выходном
сечении воздуховода), Па;
Рнаг
ск =
υ2наг
∙ ρв−ха
2
(35)
∆Ркомп. – потери давления в элементах системы вентиляции (приточные и
вытяжные воздухораспределители, калориферы, клапаны, шумоглушители и т.д.),
Па;
∆Рфильтр. – потери давления в фильтре, циклоне, Па;
В приложении Б приведена аксонометрическая схема вытяжной вентиляции
канала №1.
В таблице 8 приведены аэродинамические характеристики элементов
системы вытяжной вентиляции канала №1 [29].
Скоростное давление в нагнетательном сечении воздуховода из формулы
(35) составляет:
67
13,262
=
∙ 1,22 = 107,26 Па.
2
Полные потери давления в системе вентиляции составляют согласно
Рнаг
ск
паспорту и формуле (33):
∆Р = 2312,24 + 107,26 = 2419,5 Па.
Потребляемая мощность вентилятора с учётом всех потерь в нем,
определяется по формуле:
Nвен =
L∙∆Р
, кВт;
102∙g∙ηвен ∙3600
(36)
где: вен – коэффициент полезного действия вентилятора, принимаем равным
0,5;
 – ускорение свободного падения.
Подставив значение в формулу (36), получаем:
Nвен =
15000 ∙ 2419,5
= 20,171 кВт.
102 ∙ 9,8 ∙ 0,5 ∙ 3600
Потребляемая мощность на валу электродвигателя, определяем по формуле:
Nэл =
Nвен ∙ k зап
, кВт
ηпер
(37)
где зап – коэффициент запаса электродвигателя, принимаем 1,2;
пер – коэффициент полезного действия передачи, принимаем 0,8.
Следовательно:
Nэл =
10,8 ∙ 1,2
= 30, кВт;
0,8
Согласно полученным значениям выбираем вентилятор ВР 100-45-8,
исполнение 5, частота вращения 1810 об/мин с электродвигателем АИРР180М4
мощностью 30 кВт [37], технические и аэродинамические характеристики которого
приведены в таблицах 12 - 13 и на рисунке 21.
68
Таблица 11 - Технические характеристики вентилятора ВР-100-45-8
Обозначение
вентилятора
Типоразмер
двигателя
ВР-100-45-8-
АИРР180М4
Параметры вентилятора
в рабочей зоне
Q, х103
м3/ч
10,0-15,5
nрк,
мин-1
Ny,
кВт
Масса, кг
не более
1810
30
749
Pv, Па
4000-3600
Таблица 12 - Акустические характеристики вентилятора ВР-100-45-8
Обозначение
вентилятора
ВР-100-45-8
n,
мин1
1810
Сумарный
уровень
звуковой
мощности,
Lw, дБА
117
Октавные ур. Звуковой мощности, Lwi, дБ в полосах
среднегеометрических частот, Гц
125
115
250
116
500
113
1000
109
2000
4000
107
100
8000
93
Рисунок 13 - Аэродинамические характеристики вентиляторов: ВР-100-45-8
Для приточной системы вентиляции
Суммарные потери давления составляют 359,37 Па.
Скоростное давление в нагнетательном сечении воздуховода из формулы
(35) составляет:
Рнаг
ск
15,922
=
∙ 1,22 = 154,6 Па.
2
69
Полные потери давления в системе вентиляции составляют согласно
формуле (9):
∆Р = 559,37 + 154,6 = 513,97 Па.
Потребляемая мощность вентилятора с учётом всех потерь в нем,
определяется по формуле (36):
Nвен =
15000 ∙ 0,9 ∙ 513,97
= 2,96 кВт.
102 ∙ 9,8 ∙ 0,65 ∙ 3600
Потребляемая мощность на валу электродвигателя, определяем по формуле
(37):
Nэл =
2,96∙1,4
1
= 4,15, кВт;
Согласно полученным значениям выбираем вентилятор ВРК-6,3-4-0955,5/1440, частота вращения 1440 об/мин с электродвигателем 5АИ112М4
мощностью 5,5 кВт [17], технические и акустические характеристики которого
приведены в таблицах 13 - 14 и на рисунке 14.
Рисунок 14 - Аэродинамическая характеристика вентилятора ВРК-6,3-4-095-5,5/1440
70
Таблица 13 - Технические характеристики вентилятора ВРК-6,3-4-095, 5,5/1440
Обозначение
вентилятора
Типоразмер
двигателя
Параметры вентилятора в
рабочей зоне
Q, х103 м3/ч
ВРК-6,3-4-095,
5,5/1440
5АИ112M4
2,7…17,8
nрк,
мин-1
Ny,
кВт
Масса, кг
не более
1440
5,5
167
Pv, Па
900…40
Таблица 14 - Акустические характеристики вентилятора ВРК-6,3-4-095, 5,5/1440
Обозначение
вентилятора
n,
мин-
ВРК-6,3-4-095,
5,5/1440
1440
1
Октавные ур. Звуковой мощности, Lwi, дБ в
полосах среднегеометрических частот, Гц
Сумарный
уровень звуковой
мощности, Lw,
дБА
125
250
500
1000
2000
4000
8000
73
74
68
65
59
53
48
71
3.10. Инженерный расчет параметров аэрации термического цеха
3.10.1. Распределение давлений на вертикальные ограждающие конструкции
однопролетного цеха
Рассмотрим распределение давлений на вертикальные ограждающие
конструкции однопролетного цеха. Эпюры давления воздуха на ограждающие
конструкции здания при незначительных ветровых нагрузках приведены на
рисунке (15).
Известно, что давление в приземном слое атмосферы имеет форму
треугольника, если за точку отсчета принять давление по центру высоты здания, то
эпюра будет следующего вида (см. 1-1). Согласно закону сохранения энергии,
среднее значение давления изнутри и снаружи здания будут одинаковы, тогда при
слабых ветровых воздействиях (см.2-2) с наветренной стороны давление будет
избыточным, а с заветренной стороны будет разряжение. Результирующей эпюрой
3-3 характеризуют совместное действие давления и слабого ветра на вертикальные
ограждающие конструкции здания.
71
Рисунок 15 – Эпюры давления воздуха на ограждающие конструкции здания при
незначительных ветровых нагрузках.
По результатам суммирования эпюр можно сделать следующий вывод: при
слабых ветровых воздействиях нижние аэрационные фрамуги работают на приток
воздуха в помещение, верхние - на вытяжку, т.к. нижняя часть эпюры «+», а
верхняя «-».
При расчетах аэрационного воздухообмена пользуются следующими
понятиями:
1) избыточное давление:
∆изб = в − н ,
(38)
где: в – давление внутри здания;
н – атмосферное давление.
Избыточно давление - это разность давлений внутри и снаружи здания
на ограждающую конструкцию на одном и том же уровне.
2) нулевая зона (Оз) - это горизонтальная плоскость, в которой
избыточное давление равно 0 (∆изб = 0).
3) располагаемое давление:
∆р = (н − в ),
где: Н – высота здания;
н – удельный вес наружного воздуха;
в – удельный вес воздуха внутри здания.
(39)
72
То есть произведение вертикального расстояния между центрами приточных
и вытяжных фрамуг на разность удельных весов наружного и внутреннего воздуха.
Выделим в помещении горизонтальную плоскость А-В, которая совпадает
условно с нулевой зоной и рассмотрим 2 столба воздуха, расположенных от уровня
А-В на расстоянии Н1 вниз до уровня С-Д, проходящей через оси нижних
аэрационных фрамуг, и другого столба, расположенного по вертикали на
расстоянии Н2 вверх до уровня Е-К, проходящего через оси вертикальных
аэрационных фрамуг.
Рисунок 16 – Распределение давлений внутри здания.
На уровне А-В избыточное давление внутри помещения складывается из
внутреннего избыточного давления и атмосферного. Снаружи здания На уровне АВ давление соответствует атмосферному.
Пусть эти выделенные столбы воздуха в плане имеют размеры 1х1 метр,
отсюда следует, что вес каждого из столбов будет определятся по выражению:
 = gV = 1 ∙ 1 ∙ H ∙ γ.
где:  – плотность воздуха;
g – ускорение свободного падения;
V – объем здания;
γ – удельный вес воздуха.
(40)
73
На уровне С-Д давление будет:
а + в + 1 ∙ ср .
(41)
где: Н1 – положение нулевой зоны от уровня приточных фрамуг, м;
ср – усредненный удельный вес воздуха.
На уровне С-Д снаружи здания давление равно:
а + 1 ∙ н .
(42)
На уровне Е-К давление равно:
а + в − 2 ∙ ср .
(43)
где: Н2 – положение нулевой зоны от уровня вытяжных фрамуг, м.
На уровне Е-К снаружи здания давление равно:
а − 2 ∙ н .
(44)
Найдем избыточное давление.
Избыточное давление на уровне С-Д:
∆изб.СД = в − 1 ∙ (н − ср ).
(45)
Избыточное давление на уровне Е-К:
∆изб.ЕК = в + 2 ∙ (н − ср )
(46)
Из анализа уравнений (45) и (46) можно сделать следующие выводы:
1)
с увеличением высоты Н повышается избыточное давление;
2)
избыточное давление зависит от температуры внутреннего и
наружного воздуха;
3)
при увеличении внутреннего давления избыточное давление также
возрастает.
Существует следующее соотношение расположения аэрационных фрамуг от
их площади:
1
2 2
=( )
2
1
(47)
Отношение вертикальных расстояний расположения приточных и вытяжных
фрамуг от нулевой зоны обратно пропорционально квадрату отношения их
площадей.
74
Для расчетов аэрации следует определить перепад температуры, по которому
судят о необходимости аэрационного воздухообмена.
Количество тепла, которое необходимо удалить аэрацией, определяется:
∆аэр = ∆т − мех.ух.
(48)
где ∆т - избытки тепла (явного, в теплый период года);
мех.ух. - количество тепла, уносимого из помещения вытяжными
механическими системами вентиляции.
∆т = яв − пот .
(49)
где: яв – суммарный тепловой поток явного тепла. Рассчитывается по
формуле (2.18).
пот – тепловые потери.
Тогда перепад температуры определяется:
∆ =
3,6 ∙ ∆т
в ∙ мех.ух.
(50)
где: мех.ух. – количество теплоты, удаляемое из помещения механическими
системами вентиляции.
Если ∆ не превышает 4 - 6 °С для производственных помещений и 3 - 5 °С
для общественных и административно-бытовых помещений, то аэрация не
требуется, причем ∆ < 4° С для не теплонапряженных производственных
помещений, ∆ < 6°С для теплонапряженных, ∆ < 3°С для не теплонапряженных
общественных и административно-бытовых и ∆ < 5°С для теплонапряженных.
В случае если неравенства не выполняются, то для них проектируют
аэрационный воздухообмен при наличии аэрационных фрамуг на нижнем и
верхнем уровне.
Аэрационные воздухообмены рассчитываются по 3-м методикам:
1. Метод расчета аэрации по избыткам явной теплоты, применяется, когда
динамическое давление ветра меньше половины располагаемого давления:
д.в. < 0,5 ∙ ∆.
(51)
75
Метод был разработан Каменевым П.Н. с использованием понятия нулевой
зоны. Нулевая зона существует в помещении при отсутствии ветровых нагрузок
или при слабом их воздействии. Если есть ветровые нагрузки, то нулевая зона
исчезает.
2. Метод расчета при совместном действии теплоизбытков и ветра:
0,5 ∙ ∆ < д.в. < 10 ∙ ∆
(52)
3. Метод расчета под действием только ветровых нагрузок:
д.в. > 10 ∙ ∆
(53)
По значению ∆изб определяется назначение аэрационной фрамуги:
 при ∆изб > 0 - фрамуга является вытяжной;
 при ∆изб < 0 - фрамуга является приточной.
Цель расчета аэрации заключается в определении расположения и размеров
приточных и вытяжных фрамуг.
3.10.2. Расчет аэрации однопролетных промышленных зданий под действием
теплоизбытков
Данный метод расчёта аэрации называется методом Каменева П.Н.
Однопролетное здание имеет фонарь. Аэрация по теплоизбыткам рассчитывается,
когда динамическое давление ветра меньше д.в. < 0,5 ∙ ∆
Рисунок 17 – Однопролетное промышленное здание при расчете аэрации по теплоизбыткам.
76
Количество теплоты удаляемое из помещения механическими
1.
системами вентиляции:
мех.уд. = 0,278 ∙ мех.уд. ∙ ух ∙ в ∙ (ух − н ),
(54)
где: мех.уд. – воздухообмен посредством механической вентиляции;
ух – плотность удаляемого воздуха;
в – изобарная теплоемкость воздуха;
ух – температура удаляемого воздуха;
н – температура наружного воздуха.
мех.уд. = 0,278 ∙ 15000 ∙ 1,1644 ∙ 1,005 ∙ (30 − 17) = 63437,73 Вт
Количество теплоты, которое необходимо удалить при помощи
2.
аэрации рассчитывается по формуле (2.11).
Суммарный тепловой поток явного тепла определяется по формуле:
яв = об + изд + мех + эл + рад + л + осв + от
(55)
Принимаем, что единственным источником тепловыделения в цехе являются,
тепловыделения оборудования.
об =  ∙ п (п − в ),
(56)
где:  – коэффициент теплопередачи от поверхности оборудования,
Вт/(м2∙К);
п – площадь теплопередающей поверхности, м2;
п – температура поверхности оборудования, К;
в – нормируемая температура воздуха в помещении, К.
 =  4√п − в .
(57)
4
 = 3,26 ∙ √(318,15 − 293,15) = 3,26 ∙ 2,236 = 7,29 Вт/(м2∙K).
об = 7,29 ∙ 6,6 ∙ (298,15 − 293,15) = 240 Вт.
∆аэр = 240 − 0 = 240 Вт.
3. Массовый расход аэрационного вытяжного воздуха:
аэр.ух. =
3,6 ∙ ∆аэр
в ∙ (ух − н )
.
(58)
77
Температура удаляемого воздуха рассчитывается по формуле:
ух = р.з. + ∆( − 2).
(59)
ух = 20 + 1 ∙ (12 − 2) = 30 ℃.
аэр.ух. =
3,6 ∙ 240
= 66 кг/ч.
1,005 ∙ (30 − 17)
Принимаем аэр.ух. = 0 при механической вентиляции
4. Согласно исследованиям Каменева П.Н. положение нулевой зоны от
уровня приточных и вытяжных фрамуг определяется по соотношению:
1
(60)
1 = , м.
3
1
1 = ∙ 6 = 2 м.
3
2
(61)
2 = , м.
3
2
2 = ∙ 6 = 4 м.
3
5. Как было показано выше избыточное давление на уровне приточных
фрамуг определяется:
∆изб1 = ∆изб4 = в0 − 1 ∙ (н − ср.в. ),
(62)
где: в0 – давление ветра.
∆изб1 = ∆изб4 = 0 − 2 ∙ (1,217 − 1,179) = −0,076 кг/м2 .
Избыточное давление на уровне вытяжных фрамуг 2:
∆изб2 = ∆изб3 = в + 2 ∙ (н − ср.в. ).
(63)
∆изб2 = ∆изб3 = −0 + 4 ∙ (1,217 − 1,179) = 0,152 кг/м2 .
6. Считается, что вся энергия приточного и вытяжного воздуха теряется при
прохождении через соответствующие фрамуги. Тогда скорость при проходе через
первые фрамуги определяется по зависимости:
78
2|∆изб1 |
1 = 4 = √
.
н
(64)
2|−0,076 |
1 = 4 = √
= 0,3534 м/с.
1,217
Соответственно:
2|∆изб2 |
2 = 3 = √
.
н
(65)
2|−0,152 |
2 = 3 = √
= 0,4998 м/с.
1,217
7. Составляется массовый воздушный баланс:
аэр.прит. = аэр.ух. + мех.ух. .
(66)
аэр.прит. = 0 + 11538 = 11538 кг/ч.
8. Площадь приточных фрамуг рассчитывается по формуле:
аэр.пр. =
аэр.пр. =
аэр.прит. ∙ ср.в. ∙ 0,0036
.
пр 1 н
(67)
11538 ∙ 1,184 ∙ 0,0036
= 130 м2 .
0,6 ∙ 0,3534 ∙ 1,1644
где пр – коэффициент расхода приточных фрамуг.
аэр.пр.
.
2
130
=
= 65 м2 .
2
аэр.пр.1 = аэр.пр.4 =
аэр.пр.1 = аэр.пр.4
(68)
Аналогичным образом определяется площадь вытяжных фрамуг:
аэр.ух. =
аэр.ух. =
аэр.прит. ∙ ср.в. ∙ 0,0036
ух 2 ух
11538 ∙ 1,184 ∙ 0,0036
= 93,8429 м2 .
0,6 ∙ 0,4998 ∙ 1,1644
(69)
79
аэр.ух.
(70)
;
2
140,8429
аэр.ух.2 = аэр.пр.3 =
= 46,9215 м2 .
2
3.10.3. Расчет аэрации при совместном действии ветра и теплоизбытков
аэр.ух.2 = аэр.пр.3 =
Данный метод расчета применяется, когда динамическое давление ветра не
меньше 0,5р и не больше 10р (р =  ∙ ∆).
0,5 ∙ ∆ < д.в. < 10 ∙ ∆
0,5 ∙ 12 ∙ ∆ < д.в. < 10 ∙ ∆
Рисунок 18 – Однопролетное промышленное здание при расчете аэрации по совместному
действию ветра и теплоизбыткам.
1.
Определяется количество теплоты, удаленной из помещения местными
вытяжными системами:
м.о. = 0,278 ∙ м.о. ∙ в ∙ (р.з. − н ).
(71)
где: м.о. – расход воздуха местной вытяжной вентиляции;
р.з. – температура рабочей зоны.
м.о. = 0,278 ∙ 15000 ∙ 1,005 ∙ (30 − 17) = 54481 Вт
2.
Определяется количество теплоты, которое необходимо удалить
аэрацией.
Расчет проводится по аналогии с пунктом 3.10.1. Так как исходные данные
80
остаются неизменными, результат принимается равным: ∆аэр = 240 Вт.
3. Находится массовый расход удаляемого аэрацией воздуха.
Согласно пункту 2.2.1, аэр.ух. = 66 кг/ч.
4.
Определяется внутренне давление в помещении на уровне каждой из
фрамуг:
вн = вн = во +  ∙ (н − р.з. ).
(72)
вн = вн = во +  ∙ (н − ух ).
(73)
Выбираем внутреннее давление, исходя из условия, что створки 4
заветренной стороны работают на приток и что
во =

= , :
 + 
 ,
+

 
  + 
=

,

=
=
во =
 +
(74)
(75)

=

 + 
= , 

 ∙ (−, ) + ,  ∙
,  − , 

= −,  кг/м
+ , 
 =  ∙
н = ,  ∙
, 
.
в
(76)
, 
= ,  кг/м .
,  + 
р.з. = ,  ∙
, 
= ,  кг/м .
,  + 
ух = ,  ∙
, 
= ,  кг/м .
,  + 
вн = вн = −,  + ,  ∙ (,  − , ) = −,  кг/м .
вн = вн = −,  +  ∙ (,  − , ) = ,  кг/м .
5.
Определяется среднее значение динамического давления ветра по
81
формуле.
Д.
Д.
2
=
 .
2 н
(77)
32
=
∙ 1,217 = 0,56 кг/м2 .
2 ∙ 9,81
Определяется ветровое воздействие на уровне каждой из фрамуг по
6.
формуле (2.41):
 = ± ∙ д. .
(78)
1 = 0,8 ∙ 0,56 = 0,448 кг/м2 .
2 = 0,7 ∙ 0,56 = 0,392 кг/м2 .
3 = −0,6 ∙ 0,56 = −0,336 кг/м2 .
4 = −0,5 ∙ 0,56 = −0,28 кг/м2 .
Определяется избыточное давление на уровне каждой из фрамуг по
7.
формуле (2.42):
∆изб = в −  ;
(79)
∆изб1 = −0,1824 − 0,448 = −0,6304 кг/м2 .
∆изб2 = 0,3016 − 0,392 = −0,0904 кг/м2 .
∆изб3 = −0,1824 − (−0,336) = 0,1536 кг/м2 .
∆изб4 = 0,3016 − (−0,28) = 0,5816 кг/м2 .
По знаку ∆изб определяется назначение фрамуг: «-» - приточные, «+» вытяжные.
8.
Из условия полного расходования энергии на преодоление сопротив-
ления во фрамугах определяются скорости. Рассчитывается по формуле (64):
2|−0,6304|
1 = √
= 1,0178 м/с.
1,217
2|−0,0904|
2 = √
= 0,3854 м/с.
1,217
82
3 = √
2|0,1536|
= 0,5135 м/с.
1,165
2|0,5816|
4 = √
= 0,9874 м/с.
1,193
9.
Находится площадь приточных и вытяжных фрамуг:
=
аэр.ух.
(80)
√2 ∙ √ − в .
252
2
1 =
= 44,46 м2 .
0,6√2 ∙ 9,81 ∙ 1,217 ∙ √0,448 + 0,1824
252
2
2 =
= 39,33 м2 .
0,6√2 ∙ 9,81 ∙ 1,217 ∙ √0,392 + 0,3016
252
2
3 =
= 44,39 м2 .
0,6√2 ∙ 9,81 ∙ 1,165 ∙ √0,336 − 0,1824
252
2
4 =
= 46,73 м2 .
0,6√2 ∙ 9,81 ∙ 1,165 ∙ √0,28 + 0,3016
Расчет проводился по двум методикам – по теплоизбыткам с учетом ветровой
нагрузки и без нее. Как видно, при учете ветровой нагрузке требуется меньшая
площадь приточных фрамуг. Приточные фрамуги занимают меньше площади, чем
вытяжные. При этом, через фрамуги с наветренной стороны осуществляется
приток, а с заветренной – удаление воздуха. Расчет площади фрамуг без учета
ветра показал, что приточные фрамуги требуют большую площадь, чем вытяжные.
83
ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
В данной выпускной квалификационной работе была проведена санитарногигиеническая
оценка
производственными
условий
вредностями
труда
в
термическом
являются:
повышенная
цехе.
Основными
запыленность
и
загазованность воздуха рабочей зоны, нарушения температурного режима
воздушной
среды,
повышенная
температура
поверхностей
оборудования,
недостаточная освещенность.
В связи с этим были поставлены задачи, которые решены в ходе курсовой
работы:
-
Установлено
нормированное значение коэффициента естественной
с
-
Определена норма освещенности в 200 лк;
в
-
Рассчитано необходимое количество светильников общего освещения
о
е шт);
(10
щ
-
Определена допустимая интенсивность теплового облучения, которая
-
Даны рекомендации по подборке вентиляционного оборудования по
е
н
ен
н
величине воздухообмена по угарному газу и очистке загрязненного воздуха;
о
д
-
Разработана система общеобменной приточно-вытяжной вентиляции с
ос
одним
вытяжным каналом, способном обеспечить расход воздуха 15000 м3/ч и
лт
одним
приточным каналом, который способен обеспечить расход воздуха 13500
и 3/ч. Каждый вытяжной канал оборудован фильтром, циклоном и вентилятором.
ж
м
н
Каждый
приточный канал оборудован калорифером, фильтром и вентилятором.
ад
-
Для притока свежего воздуха предлагается использовать аэрационные
л
фрамуги,
что позволит достичь большего экономического эффекта. Расчет
я
п
проводился
по двум методикам – по теплоизбыткам с учетом ветровой нагрузки и
р нее. Как видно, при учете ветровой нагрузке требуется меньшая площадь
без
ед
приточных
фрамуг. При этом, приток свежего воздуха осуществляется через
ва
фрамуги
с наветренной стороны. Площадь аэрационных фрамуг без учета ветровой
н
ы
н
ш
84
нагрузки составляет 130 м2 , а с учетом ветровой нагрузки – 85 м2
Система вентиляции позволит снизить концентрации вредных веществ в воздухе
рабочей зоны и избыточное тепловыделение до значений, не превышающих ПДК,
что приведет к снижению вероятности получения профессионального заболевания.
Рекомендованные в выпускной квалификационной работе мероприятия
позволят обеспечить допустимые санитарно-гигиенические условия и высокую
производительность труда в термическом цехе, а также сохранить работникам
здоровье и снизить финансовые издержки на льготы и компенсации.
85
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Heat Transfer Module User’s Guide, Version COMSOL 3.2,2005.–216 c.
2. Li, Y. Influence of Thickness and Porosity on Coupled Heat And Liquid
Moisture Transfer in Porous Textiles [text] / Y. Li, Q. Zue, K.W. Yeung – Textile
Research J, 2002, 72(5). P. 435 – 446.
3. Li, Y. Mathematical Simulation of Heat and Moisture Transfer in a Human
Mathematical – Clothing –Environment System [Text] / Y. Li, B.V. Holcombe – Textile
Research J. ,1998, 68, P. 389-397.
4. Rugh, J. P. Predicting human thermal comfort in a transient non uniform
thermal environment [Text] / J. P. Rugh, R. B. Farrington, D. Bharathan, A. Vlahinos, R.
Burke – Eur.: Appl. Physiol., 92(6), Sep, 2004 P. 721-729.
5. Sachdeva, R. C. Fundamentals of engineering heat and mass transfer [Text] /
R. C. Sachdeva. – 2nd ed. – India: Publisher New Age International, 2005/ - P. Ltd.
6. Wang, Z. Radiation and Conduction Heat Transfer Coupled with Liquid Water
Transfer, Moisture Sorption, and Condensation in Porous Polymer Materials, J. of
Applied [text] / Z. Wang, Y. Li, Q.X. Zhu – Polymer Science, 2003, 89. – P. 2780 – 2790.
7. Абиев, Р.Ш. Вычислительная гидродинамика и тепломассообмен.
Введение в метод конечных разностей: Учебное пособие. [Текст] / Р.Ш. Абиев. –
СПб.: Изд-во НИИХимии СПбГУ, 2002. – 576 с.
8. Абрамов,
А.В.
Исследование
параметров
микроклимата
производственного помещения. Методические указания. [Текст] / А.В. Абрамов,
Е.В Щербакова – Орел: Орел-ГТУ, 2006 – 22 с.
9. 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.
10. Батурин, В.В. Аэрация промышленных зданий [Текст]/ В.В.Батурин,
Е.М.Эльтерман. – Москва: Государственное из-во лит-ры по стр-ву и архитектуре,
1953. - 260 с.
86
11.
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.
12. Библиотека технической литературы [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: http://delta-grup.ru/bibliot/97/20.htm. – (Дата обращения: 15.03.2018).
13. Бирюлин, Г.В. Теплофизические расчёты в конечноэлементарном пакете
COMCOL/FEMLAB [Текст] / Г. В. Бирюлин; СПбГУИТМО – С-Пб, 2006. – 76 с.
14. Богословский, В.Н. Внутренние санитарно-технические устройства. В 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.
15.
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.
16. Василькова, С.Б. Расчёт нагревательных и термических печей [Текст] / С.
Б. Василькова, под общ. ред. В. М. Тымчака и В. Л. Гусовского – М.: Металлургия,
1983. – 480 с.
17.
ВЕНТС. Промышленная и коммерческая вентиляция [Текст]. – М.:
2011. – 385 с.
18.
ВЕКОВЕНТ.
Системы
вентиляции.
Вентиляторы
общего
и
специального назначения [Электронный ресурс] Режим доступа: www.vekovent.ru.;
дата обращения 05.04.2018
19. Глинков, М. А. Основы теории печей [Текст] / М. А. Глинков– М.:
Металлургиздат, 1962. - 575 с.
20.
ГОСТ Р 12.0.003 – 74*. Опасные и вредные производственные факторы.
Классификация. – Введ. 1976 – 01 – 01. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1974.
– 3 с.
21. Девисилов, В.А. Охрана труда: учебник [Текст] / В.А. Девисилов. – М.:
Форум: ИНФРА-М, 2008. – 448 с.
87
22. Дульнев, Г.Н. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена: Учеб.
пособие для теплофизич. и теплоэнергетич. спец. вузов. [Текст] / Г.Н. Дульнев, В.Г.
Парфенов, А.В. Сигалов – М.: Высш. шк., 1990. 207 с.
23. Идельчик, И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям [Текст]
/ И.Е. Идельчик. Под ред. М.О. Штойнберга. – М.: Машиностроение, 1992. – 672 с.
24. Исаченко, В.П. Теплопередача: Учебник для вузов. [Текст] / В.П.
Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел – М.: Энергоиздат, 1981. 416 с.
25. Казанцев, Е. И. Промышленные печи [Текст] / Е. И. Казанцев. – М.:
Металлургия, 1975. - 368 с.
26. Калинин, Е. Н. Методические указания по выполнению лабораторного
практикума в системе мультифизического моделирования. [Текст] / Е. Н. Калинин;
ГОУВПО «Ивановская государственная текстильная академия» - Иваново, 2005. –
85 с.
27. Каменев, П.Н. Отопление и вентиляция [Текст]/ П.Н. Каменев. – Москва:
Издательство лит-ры по стр-ву, 1964. 472 с.
28. Каменев, П.Н. Расчет воздуховодов и водоструйных аппаратов
(элеваторов) по методу перемещения единицы объема [Текст]/ П.Н. Каменев. – М.;
Ленинград: Государственное издательство стандартизации и рационализации,
1934. - 404 с.
29. Каменев, П.Н. Смешивание потоков [Текст]/ П.Н. Каменев. –
М.;
Ленинград: Главная редакция строительной литературы, 1936. - 190 с.
30. Каменев, П.Н. Отопление и вентиляция: Учебник для вузов: в 2 ч. [Текст]/
П.Н.Каменев, А.Н.Сканави, В.Н.Богословский, под. ред. В.Н.Богословского. – M.,
Стройиздат, 1976. - 483 с.
31. Кочев, А.Г. Вентиляция промышленных зданий и сооружений. Учебное
пособие. [Текст] / А.Г. Кочев – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2011 – 178 с.
32. Михеев, М. А. Основы теплопередачи [Текст]/ М. А. Михеев, И. М.
Михеева.-Москва: Энергия, 1977. – 344 с.
33. Мельников, Ю.С. Помощь проектировщика по проектированию вентиляции
[Текст] / Ю.С. Мельников. – Ижевск, 2004. – 74 с.
88
34. Нестеренко, А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и
кондиционирования воздуха [Текст] / А.В, Нестеренко – Москва: Высшая школа,
1971. – 460 с.
35.
ОАО «Энергомаш». Циклоны РИСИ. Технические характеристики.
[Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.energomash-tver.ru/ciklon_pici дата
обращения 15.04.2018
36.
Посохин В.Н. Аэродинамика вентиляции [Текст] / В.Н. Посохин. - М:
АВОК-ПРЕСС, 2008. - 209 с.
37.
Приказ Минздравсоцразвития России от 12.04.2011 N 302н (ред. от
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
10.05.2018
38.
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.
39. СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений» [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://www.tehbez.ru/Docum/DocumShow_DocumID_333.html. – (дата обращения:
12.05.2018).
40.
Скороходова
лабораторных
работ
Т.А.,
по
Методические
курсам
указания
«Безопасность
по
выполнению
жизнедеятельности»
и
«Промышленная экология» [Текст] / Скороходова Т.А., Сафронов В.В. – Орёл:
ООО Картуш, 2008. – 16 с.
89
41.
СтройКонВент. Kroll. Водяные калориферы KROLL серии LH.
[Электронный
ресурс]
Режим
доступа:
http://www.spb-vent.ru/catalog/vodyanye-
kalorifery-kroll/ Дата обращения 12.04.2018
42.
СтройКонВент.
Водяные
калориферы
«ГОЛЬФСТРИМ».
[Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.spb-vent.ru/catalog/vodyanyekalorifery-arktos/teploventilyatory-golfstrim/ Дата обращения 13.04.2018
43. Талиев, В.Н. Аэродинамика вентиляции: учеб. пособие для вузов [Текст]
/ В.Н. Талиев. – М.: Стройиздат, 1979. – 295 с.
44.
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.
45. Физические величины: Справочник. Под. ред. И.С. Григорьева, Е.З.
Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991.—1232 с.
46. Щербакова, Е.В. Безопасность жизнедеятельности. Примеры и задачи.
Учебное пособие. [Текст] / Е.В. Щербакова – Орел: Орел-ГТУ, 2006 - 206 с.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа