close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Чертков Александр Сергеевич. Исследование параметров условий труда и способов их улучшения с разработкой технических средств защиты (на примере предприятия обрабатывающей промышленности)

код для вставки
1
2
3
4
Аннотация
Выпускная квалификационная работа
выполнена в ФГБОУ
ВО «Орловский
Государственный Университет имени И.С. Тургенева» на кафедре «Техносферной
безопасности».
Руководитель выпускной квалификационной работы, к.т.н.,
доцент кафедры
«Техносферной безопасности» ФГБОУ ВО «Орловский Государственный Университет
имени И.С. Тургенева» Щербакова Елена Викторовна.
В данной выпускной квалификационной работе выполнен анализ технологического
процесса нанесения полимерного покрытия проведен анализ удельного веса численности
работников, занятых во вредных и опасных условиях труда. Провели исследование
условий труда на рабочих местах производственных помещений, определены классы
условий труда. Рассчитали требуемый воздухообмен по избыткам тепла, влаги и вредных
веществ. Разработали схему общеобменной приточно-вытяжной вентиляции, которая
позволит снизить содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Предоставлены
мероприятия по снижению структурного шума вентиляторов.
Выпускная квалификационная работа изложена на 74 страницах машинописного
текста, содержит введение, 2 главы, основные выводы и предложения, список
использованной литературы. В диссертации представлено 20 таблиц и 24 рисунка.
5
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………7
1.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ
ОПАСНОСТЕЙ
И
ИССЛЕДОВАНИЕ
УСЛОВИЙ
ТРУДА…………………………………………………………………………………9
1.1 Краткие сведения о предприятии…………………………………………9
1.2 Характеристика технологического процесса……………………………9
1.3 Источники и характеристики потенциальных опасностей……………...12
1.4
Исследование
условий
труда
на
рабочих
местах
производственных
помещений……………………………………………………………………………13
Анализ
1.5
численности
работников,
занятых
во
вредных
удельного
и
опасных
веса
условиях
труда.........................................................................16
1.6
Исследование
условий
труда
на
участке
нанесения
полимерных
покрытий……………………………………………………………………………..20
1.7 Средства защиты работников от выделений в воздух рабочей зоны и их
анализ…………………………………………………………………………………25
2. МЕРОПРИЯТИЯ ПО УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ ТРУДА…………32
2.1
Расчѐт
тепловыделений
на
участке
нанесения
полимерного
покрытия…………………………………………………………………………….32
2.2 Расчѐт требуемого воздухообмена по избыткам тепла ……………...35
2.3 Расчѐт требуемого воздухообмена по выделяемой влаге……………36
2.4
Расчѐт
требуемого
воздухообмена
по
выделению
веществ………………………………………………………………………………37
2.5 Выбор требуемого воздухообмена…………………………………….38
2.6 Схема общеобменной приточно-вытяжной системы вентиляции……39
2.7 Расчѐт воздуховодов……………………………………………………..42
2.8 Расчѐт калорифера………………………………………………………..45
вредных
6
2.9 Определение характеристик вентиляционного оборудования….........46
2.10 Ожидаемые результаты использования разработанной схемы……..59
2.11
Обоснование
мероприятий
по
борьбе
с
шумом
вентиляционных
систем………………………………………………………………………………..60
2.12 Расчѐт шумоглушителя…………………………………………………62
2.13 Мероприятия по снижению структурного шума вентиляторов…….67
2.14
Определение
требуемой
звукоизоляции
ограждающих
конструкций
вентиляционных камер……………………………………………………………..70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………71
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………..........72
7
ВВЕДЕНИЕ
Работа выполнена на базе предприятия обрабатывающей промышленности,
продукцией которого является холодильное оборудование. На всех аналогичных
предприятиях имеется большое количество вредных факторов оказывающих влияние на
жизнь и здоровье работающих. Каждому технологическому процессу производства
соответствуют те или иные вредные факторы, параметры которых по данным Росстата
России на каждом третьем рабочем месте не соответствую требованиям охраны труда.
При производстве холодильного оборудования большое значение имеет нанесение
защитного покрытия в виде лакокрасочного материала или полимерного покрытия. В
том или ином случае в воздух рабочей зоны выделяются различные вредные вещества:
красочные аэрозоли (с твѐрдой или жидкой фазой), пары растворителей (в зависимости
от используемого материала покрытия могут быть пары бензола, этиленгликоля, спирта
и тд.) и компонентов которые используются в покрасочных материалах. Процесс
нанесения покрытия включает в себя этапы мойки, сушки, нанесения материала и
термической обработке, то есть при данном процессе выделяются избыточное тепло и
влага.
Обрабатывающие
производства
характеризуются
также
высоким
уровнем
производственного травматизма с коэффициентом частоты несчастных случаев на
производстве Кч = 1,9, при среднем значении по стране Кч = 1,4. Тема работы актуальна,
так как посвящена нормализации параметров условий труда на рабочих местах
работников отрасли.
Для снижения влияния данных факторов возможно двух направлений – либо
совершенствование оборудования, либо применение средств улучшения качества
воздушной среды. Наиболее оптимальным для предприятия является применение
средств улучшения качества воздушной среды, так это ведет к минимальным
изменениям технологического процесса.
8
Целью работы является улучшение условий труда с разработкой технических
средств защиты.
Для достижения цели работы необходимо решить следующие задачи:
выполнить исследование параметров условий труда на рабочих местах работников
основных профессий;
провести идентификацию потенциальных опасностей производственного процесса;
оценить существующую на предприятии систему безопасности;
разработать технические мероприятия по улучшению условий труда работников.
9
1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТЕЙ И ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ТРУДА
1.1 Краткие сведения о предприятии
Предприятие является крупной компанией на рынке Ice-Cold Merchandising (ICM)
и расположено в Орловской области. Компания специализируется на производстве
торгового холодильного и морозильного оборудования.
Модельный ряд завода представлен морозильными ларями, однодверными и
двухдверными вертикальными холодильными витринами разного объема.
1.2 Характеристика технологического процесса
Рассмотрим технологическую линию производства холодильного оборудования на
предприятии, где используется:
- линия по сборке корпусов холодильных витрин,
- участок капитального ремонта холодильных витрин,
- покрасочная камера для малых серий,
- координатно-револьверный пробивной пресс - 2 шт.,
- кромкогибочный пресс - 4шт,
- пресс кривошипный,
- пила для резки алюминиевых профилей - 2шт.,
- автомат для резки и гибки медных трубок Beretta,
- автоматическая линия производства деталей из листового металла Salvagnini.
В производственном цехе расположены следующие участки:
- участок обработки металлов давлением;
- участок сварки;
- участок нанесения полимерных покрытий;
- участок термоизоляции кабин с применением циклопентановой технологии;
- участок трафаретной печати;
- участок сборки дверей;
- участок по сборке электро- и хладомеханизмов;
- участок окончательной сборки;
10
- склады;
На рисунке 1 приведена схема производства холодильного оборудования.
Рисунок 1 - Технологическая схема производства холодильного оборудования.
На участке обработки металлов давлением производятся следующие виды
технологических операций: резка листового материала на ножницах гильотинных,
резка профиля на прессе отрезном, пробивка отверстий на пробивных прессах с ЧПУ,
холодная штамповка на прессе, гибочные работы на гибочном прессе. Основным
вредным фактор производственной среды является шум, который составляет 82 дБА.
Также у электросварщиков ручной сварки превышено содержание марганца в
сварочных аэрозолях.
На участке сварки соединение в неразъемные узлы происходит методами сварки:
контактная точечная и электросварка в среде углекислого газа. Вредный фактор
производственной среды – шум, который составляет 82 дБА, а также превышена
концентрация марганца в сварочных аэрозолях.
На
участке
порошковыми
нанесения
полимерными
покрытий
при
материалами
окраске
шкафов
предусмотрена
холодильников
автоматизированная
конвейерная линия, в состав которой входят: агрегат обезжиривания; камера сушки;
11
камера окраски; камера оплавления. Вредным фактором производственной среды
является превышение ПДК формальдегида, фактическое содержание которого
составляет 0,6 мг/м3.
На участке трафаретной печати происходит нанесение надписей на внешнюю
поверхность холодильных шкафов производится на автоматизированной машине,
изготовление трафаретных форм осуществляется в специальном помещении участка.
Вредный фактор производственной среды – концентрация комбинации веществ
(гидроксибензол (фенол), диметилбензол), которая равна 1,13 мг/м3.
На
участок
термоизоляции
участке
предусмотрена
специальная
механизированная дозировочная машина высокого давления для изоляции корпусов
холодильников полиуретановой пеной. Вредный фактор производственной среды
пропан-2-ол, концентрация которого равна 16 мг/м3, ксилол, ацетон, содержание
которых равно 1,8 мг/м3.
Участок сборки дверей оснащен следующим технологическим
оборудованием: пилами отрезными, приспособлениями для установки дверей. Вредный
фактор производственной среды: шум, фактические значение которого равно 81 дБА.
На участке сборки электрооборудования и хладомеханизмов осуществляется
мерная резка и формовка концов проводов на специальном автомате. Сборка
вентиляторов производится на рабочих местах, оснащенных пневмоинструментом.
Сборка
и
установка
охладительной
системы
производится
на
конвейере
с
использованием пневмоинструмента и газовых горелок для пайки трубок системы
охлаждения. Вредный фактор производственной среды: шум, фактическое значение
которого составляет 81 дБА, длительное сосредоточенное внимание, аэрозоли припоя
(углерод оксид, азота оксиды, сера диоксид), концентрация которых составляет 1,1
мг/м3.
На участке окончательной сборки происходит сборка холодильников на
конвейере, при этом выполняются следующие операции:
- монтаж холодильной системы;
- электромонтаж методом механической зажимки концов проводов;
- заправка холодильной системы хладогентом;
12
- испытание изделий на работоспособность;
- упаковка готового холодильника в картонную коробку;
- отправка упакованных изделий на склад готовой продукции.
На складе готовой продукции и запасных частей осуществляется получение,
хранение и выдача производственным участкам материалов и
комплектующих изделий, хранение и выдача (погрузка) готовой продукции.
1.3 Источники и характеристики потенциальных опасностей
Вредным фактором производственной среды на участке окончательной сборки
являются сварочные аэрозоли (углерод оксид, азота оксиды, сера диоксид),
концентрация которых составляет 1,1 мг/м3, напряженность производственного
процесса (внимательность, рабочая поза, движущийся конвейер и изделия на нем), шум,
фактические значение которого равно 81,3 дБА.
Участок сварки. В результате сварочных работ в атмосферу через систему
общеобменной вентиляции и осевой вентилятор выделяются следующие вредные
вещества: железа оксид, марганец и его соединения, пыль неорганическая с содержанием
SiO2.
Участок нанесения покрытий. При работе оборудования в атмосферу через систему
местной вентиляции выделяются следующие загрязняющие вещества: озон, спирт
этиловый, уайт-спирит.
Участок термоизоляции. Для нагрева рабочих растворов в агрегате обезжиривания,
сушки изделий после трафаретной печати предусмотрено применение в качестве
теплоносителя - природный газ. При сжигании природного газа в атмосферу выделяются:
азота оксид, азота диоксид, углерода оксид, бензапирен.
Участок окончательной сборки. На участке производится отправка упакованных
изделий на склад готовой продукции автопогрузчиком, при работе которого в атмосферу
выделяются: азота диоксид, азота оксид, углерода оксид, сажа, ангидрид сернистый,
углеводороды (по керосину), углеводороды (по бензину).
Общезаводские склады. Получение, хранение и выдача производственным
участкам материалов и комплектующих изделий производится с использованием
13
автопогрузчиков, при работе которых в атмосферу выделяются: азота диоксид, азота
оксид, углерода оксид, сажа, ангидрид сернистый, углеводороды (по бензину),
углеводороды (по керосину).
Кроме того, в корпусе используется как межцеховой транспорт, автопогрузчик с
дизельным двигателем. При его работе в атмосферу выделяются: свинец и его
соединения,
азота
диоксид,
азота
оксид,
сажа,
углеводороды
(по
керосину),
углеводороды (по бензину).
На основании проведенного анализа установили что практически на всех участках
технологического процесса изготовления холодильного
оборудования наиболее
вредными факторами условий труда является повышенный шум и загрязнение воздуха
рабочей зоны токсичными веществами.
1.4 Исследование условий труда на рабочих местах производственных помещений
На каждом участке предприятия были проведены либо аттестация рабочих мест,
либо специальная оценка условий труда. Исходя из этого в таблице 1 приведены опасные
и вредные производственные факторы по ГОСТ Р 12.0.003-74* [1]. В таблице 2
приведены классы условий труда по рабочим местам.
Таблица 1- Анализ состояния условий труда на участках
Участок
Вредные и опасные факторы
Класс условий
труда
Категория
профессиона
льного риска
1
2
3
4
участок
обработки Шум
металлов давлением
3.1–вредный
Малый
(умеренный)
риск
участок сварки
3.2– вредный
Средний
(существенн
ый) риск
нанесения Пыль
краски, 3.2– вредный
эпихлоргедрин, рабочая поза
Средний
(существенн
участок
Шум, сварочная аэрозоль
14
полимерных покрытий
(стоя)
ый) риск
участок термоизоляции
кабин с применением
циклопентановой
технологии
Уксусная
кислота, 3.1 –вредный
толуилендиизоционат,
рабочая поза (стоя), ацетон,
ксилол
Малый
(умеренный)
риск
3.1 –вредный
Малый
(умеренный)
риск
3.2- вредный
Средний
(существенн
ый) риск
участок
по
сборке Шум,
длительное 3.2- вредный
электрои сосредоточенное внимание
хладомеханизмов
Средний
(существенн
ый) риск
участок окончательной Шум,
длительное 3.2- вредный
сборки
сосредоточеное внимание,
ацетон, бензин, ксилол,
рабочая поза (стоя)
Средний
(существенн
ый) риск
участок
печати
трафаретной толуилендиизоционат,
рабочая поза (стоя)
участок сборки дверей
Шум, рабочая поза (стоя)
Таблица 2 - Сводная таблица состояния условий труда
Напряженность
труда
Тяжесть
труда
Световая
среда
Шум
Химичский
Охрана
Микрокл
имат
Класс условий труда
Наименование рабочего места
(профессии, должности)
Общий
класс
условий
труда
15
продолжение таблицы 2
Охранник
2
2
2
2
3.1
3.1
Резчик металла на ножницах и
прессах (гибка заготовок)
3.1
2
2
2
2
3.1
Резчик металла на ножницах и
прессах (пробивка, вырубка в
металле)
3.1
2
2
2
2
3.1
Резчик металла на ножницах и
прессах (резка металла)
3.1
2
2
2
2
3.1
Резчик металла на ножницах и
прессах (штамповка)
3.1
2
2
2
2
3.1
Оператор станков с
программным управлением
(Линия Beretta)
3.2
2
2
2
3.1
3.2
Участок ОМД
Электросварщик ручной сварки
3.2
2
2
2
3.2
2
3.3
Сварщик на машинах
контактной (прессовой) сварки
2
2
2
2
3.2
2
3.2
Бригадир
3.1
2
2
2
2
3.1
Резчик заготовок и изделий из
пластических масс (станки с
ЧПУ)
3.1
2
2
2
2
3.1
Резчик заготовок и изделий из
пластических масс
(фрезерование деталей из
пластика)
3.1
2
2
2
2
3.1
Резчик заготовок и изделий из
пластических масс (резка,
обрезка)
3.1
2
2
2
2
3.1
Участок сборки дверей
Участок трафаретной печати
Маляр (фотолаборатория)
3.1
2
2
2
2
2
3.1
Маляр (Линия печати)
3.1
3.1
2
2
2
2
3.2
Участок термоизоляции
16
продолжение таблицы 2
Слесарь по сборке
металлоконструкций (конвеер)
2
2
2
2
3.2
3.2
Участок окончательной сборки
Паяльщик
3.1
3.1
2
2
2
3.2
3.2
Слесарь механосборочных работ
(мойка витрин)
3.1
3.1
2
2
3.2
2
3.2
Из анализа представленных данных следует, что наиболее опасными и вредными
факторами являются повышенный шум и загрязнение воздуха рабочей зоны вредными
веществами. Особенно это характерно для участка нанесения полимерного покрытия.
Так как рядом с участком нанесения полимерных покрытий находится участок
сварки и сборки, то проанализируем вредные выделения на этих участках.
Участок сварки. В результате сварочных работ в атмосферу через систему
общеобменной вентиляции и осевой вентилятор выделяются следующие вредные
вещества: железа оксид, марганец и его соединения, пыль неорганическая с содержанием
SiO2.
Участок окончательной сборки. На участке производится отправка упакованных
изделий на склад готовой продукции автопогрузчиком, при работе которого в атмосферу
выделяются: азота диоксид, азота оксид, углерода оксид, сажа, ангидрид сернистый,
углеводороды (по керосину), углеводороды (по бензину).
1.5 Анализ удельного веса численности работников, занятых во вредных и
опасных условиях труда
В результате аттестации рабочих мест по условиям труда на предприятии
составляется перечень должностей и профессий работников, которым выдается
бесплатное профилактическое питание (молоко) и производится компенсация (доплата)
к тарифной сетке за работу в тяжелых и вредных условиях труда.
Проведем сравнительный анализ удельного веса численности работников,
имеющих право на компенсации за работу во вредных и опасных условиях труда
17
обрабатывающих производств по стране с удельным весом работников, которым
предоставляются компенсации в организации.
Удельный вес численности работников, работающих во вредных и опасных
условиях труда, исчисляется делением численности лиц, имеющих право хотя бы на
один из основных видов компенсаций, предоставляемых им за работу с тяжелыми и
вредными условиями труда, на общую численность работников соответствующих
видов экономической деятельности (в процентах). При этом каждый работник может
иметь право на один или несколько видов компенсаций: оплату труда в повышенном
размере, а также доплаты за работу во вредных и тяжелых условиях и интенсивность
труда, дополнительный ежегодный оплачиваемый отпуск, сокращенный рабочий день
с сохранением заработной платы, бесплатное лечебно-профилактическое питание,
бесплатное получение молока или других равноценных пищевых продуктов,
досрочное назначение трудовой пенсии по старости.
На предприятии удельный вес численности работников, занятых во вредных и
опасных условиях тpуда составляет 57,48 %, из них имеют право на дополнительный
отпуск 9,29% работников следующих специальностей: маляр участка нанесения
покрытий (7 календарных дней), бригадир участка сборки дверей (7 календарных дней),
резчик
заготовок
и
изделий
из
пластических
масс
(7
календарных
дней),
электросварщик на автоматических и полуавтоматических машинах (12 календарных
дней), паяльщик (12 календарных дней), маляр фотолаборатории и трафаретной печати
(7 календарных дней).
Право на бесплатное получение молока или других равноценных пищевых
продуктов имеют 21,13% работников следующих специальностей: маляр участка
нанесения покрытий, сварщик на машинах контактной сварки, электросварщик на
автоматических и полуавтоматических машинах, паяльщик, слесарь механосборочных
работ (мойка витрин), паяльщик, оператор станков с программным управлением,
слесарь по сборке металлоконструкций (мойщица витрин), маляр фотолаборатории и
линии трафаретной печати.
Количество работников, которые за работу во вредных и опасных условиях труда
имели право на оплату труда в повышенном размере составляет 57,48%.
18
На
досрочное
назначение
трудовой
пенсии
по
старости
по Спискам № 1 и № 2 имеют право 3,8% работников специальностей: маляр участка
нанесения покрытий, электросварщик на автоматических и полуавтоматических
машинах, маляр фотолаборатории и линии трафаретной печати.
Результаты сравнительного анализа представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Удельный вес численности работников, имеющих право на
компенсации за работу во вредных условиях труда
По отрасли На предприятии
Работники, занятые во вредных и опасных условиях тpуда 41,8
57,48
Работники, которые за работу во вредных и опасных условиях труда имели право:
на дополнительные отпуска
31,1
9,29
на бесплатное получение молока или других 24,9
21,13
равноценных пищевых продуктов
на оплату труда в повышенном размере
29,3
57,48
на досрочное назначение трудовой пенсии по старости 19,0
3,8
по Спискам № 1 и № 2
Результаты анализа представлены на рисунке 2
Рисунок 2 – Результат анализа
Произведем сравнительный анализ удельного веса численности мужчин и
женщин, занятых во вредных и опасных условиях труда обрабатывающих производств
с удельным весом численности мужчин и женщин, занятых во вредных и опасных
условиях труда на предприятии.
На предприятие заняты во вредных и опасных условиях труда 680 работников
(57,48 %), из них 32 женщины (2,7 %).
В условиях повышенного уровня звука работает 322 человека (27,22%), из
которых 290 мужчин (24,52 %) и 32 женщины (2,7 %).
19
Количество работников, занятых в условиях повышенной загазованности
составляет 130 человек (10,99 %), из которых мужчин 98 человек (8,29 %), а женщин 32
(2,7 %).
Число работников, занятых на тяжелых работах равно 82 человека (6,93 %), из
них 50 работников мужчин (4,23 %) и 32 женщины (2,7 %).
Заняты на работах, связанных с напряженностью трудового процесса, 157
работников (13,3 %) мужчин.
удельного веса численности работников, занятых во вредных и опасных условиях
труда
Результаты сравнения представлены в таблице 4.
Таблица 4 – Результаты сравнения
Факторы
Работали в условиях, не отвечающих гигиеническим
ноpмативам условий труда - всего
мужчины
женщины
из них работали в условиях повышенного(ной):
уровня шума, ультра- и инфразвуков - всего
мужчины
женщины
загазованности воздуха рабочей зоны - всего
мужчины
женщины
Заняты на тяжелых работах - всего
мужчины
женщины
Заняты на работах, связанных с напряженностью трудового
процесса - всего
мужчины
женщины
Результаты сравнения представлены на рисунке 3
По
отрасли
31,5
На
преприятии
57,5
37,2
23,3
54,8
2,8
18,5
23,0
12,0
7,0
8,9
4,3
10,5
13,6
6,3
6,1
27,2
24,5
2,7
10,9
8,2
2,7
6,9
4,2
2,7
13,3
7,4
4,4
13,3
-
20
Рисунок 3 - Результат сравнения
1.6 Исследование условий труда на участке нанесения полимерных покрытий
Нанесение
полимерных
покрытий
является
одним
из
важных
этапов
производственного процесса так как нанесение полимерных покрытий позволяет
увеличить срок службы холодильного оборудования, из- за снижения коррозионной
нагрузки на материал. При этом на нем из-за установленного оборудования происходит
выделение избыточного тепла, Существенное влияние на условие труда и на выбросысбросы вредных веществ оказывает наличие технологического оборудования и
выполнение тех или иных операций.
На участке используется система порошковой окраски иностранного производства
марки TAISS, которая состоит из четырѐх установок. Система нанесения полимерных
покрытий способна окрашивать крупно габаритные детали, размерами 2500 2500 800.
Скорость Транспортера 2,2 м/мин. Окрашивает такие металлы как: сталь, оцинкованная
сталь, алюминий.
Процесс нанесения покрытий начинается с промывки деталей. Для этого
предназначена установка струйной обработки поверхности туннельного типа. Обработка
поверхности состоит из нескольких фаз обработки. Для начала поверхность детали
обезжиривают, в качестве обезжиривателя могут быть использованы такие вещества как:
спирт этиловый, уайт-спирит, бензин. Вредными факторами являются пары этих
веществ.После процесса обезжиривания деталь промывают водой.
После процесса промывки, детали поступают в камеру сушки где они
подвергаются
температурной
обработке. Внутри
сушильной
камеры
постоянно
поддерживается температура в диапазоне 90-120°С. Равномерный поток воздуха
21
имеет постоянную
высокую
скорость
для
эффективного
удаления
влаги, часть
циркуляционного воздуха постоянно удаляется из печи и заменяется свежим для
уменьшения его влажности. Вредным фактором является высокая температура. влаги и
вредных веществ. План участка на предоставлен на рисунке 4
Рисунок 4 - План участка нанесения полимерного покрытия:1-камера мойки, 2-камера
сушки, 3-камера нанесения покрытия, 4-камера полимеризации, 5-конвейерная линия
На всем цикле обработки поверхности установлена аппаратура автоматического
контроля параметров электропроводности и дозирования (корректировки) химических
продуктов.
22
После того как заготовки прошли все стадии обработки, они при помощи
конвейера перемещаются в автоматическую камеру нанесения порошкового покрытия.
При помощи распылителей покрывается слоем порошка-полимерной краской. При
нанесении порошковых лакокрасочных материалов образуется аэрозоль порошка. Для
обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда и безопасной работы
окрашивание проводят в специальных распылительных камерах. Распылительная камера
сконструирована таким образом, чтобы выполнять несколько задач: препятствовать
распространению порошка в помещении цеха, обеспечивать улавливание и сбор не
осевшего
на
изделия
порошка,
обеспечивать
безопасные
условия
работы.
Распространению аэрозоля порошка через открытые проемы камеры в цех препятствует
разрежение, создаваемое вентилятором. Загрязненный порошком воздух подается в
коллекторное устройство, в котором порошок отделяется от воздуха фильтрацией. Для
возврата воздуха назад в рабочую зону он подвергается дополнительной фильтрации с
тем, чтобы удалить мельчайшие частицы размером менее 0,3мкм. Собранный в
восстановительном блоке порошок просеивается для удаления возможных загрязнений,
после чего смешивается со свежим порошком и смесь направляется на распыление. К
вредным и опасным факторам можно отнести частицы краски. Схема распылительной
камеры и камеры нанесения покрытия представленна на рисунке 5 и рисунке 6.
Далее заготовки попадают в печь полимеризации. Высокая температура плавит
полимерный порошок, и он прочно схватывается с ранее специально обработанной
поверхностью. Из камеры полимеризации выходят идеально ровно окрашенные детали
холодильника. Процесс полимеризации происходит при температуре от 180-220°С.
Вредным фактором также является высокая температура и вредные выделения
представлены в таблице 5 в результате тепловой обработки порошка [2].
23
Рисунок 5 - Схема распылительной камеры: 1-корпус; 2-окрашиваемое изделие; 3коллектор; 4-вентилятор; 5-барьерный
фильтр; 6-источник
высокого
напряжения; 7-
патронный фильтр; 8-сито; 9-распылитель; 10-питатель.
Рисунок 6 - Камера нанесения покрытия: а-общий вид; б-схема движения
воздуха; 1-проемы для конвейера; 2-транспортный проем; 3-проем для
нанесения; 4-проемы для автоматического нанесения.
ручного
24
Таблица 5 - Выделение вредных веществ
Количество
Наименование вещества
ПДК, мг/м3
выделений, мг/ч
бутилакрилат
5034,96
10
диметилтерефталат
4471,2
0,1
диэтиленгликоль
3985,2
10
этиленгликоль
2517
5
Кислота акриловая
1166,4
4
Пыль порошковой краски
22700
1
Бутилакрилат
(бутиловый
эфир
акриловой
кислоты)
представляют
собой
бесцветную жидкость с неприятным резким запахом. Хорошо растворим в органических
растворителях, плохо - в воде. Обладает наркотическим и общетоксическим действием,
относится к 4-му классу опасности.
Диметилтерефталат
представляет
собой
белый
кристалический
порошок.
Используют в основном для производства полиэтилентерефталата, пылевоздушная смесь
взрывоопасна. Диметилтерефталат раздражает слизистые оболочки глаз, дыхательных
путей и кожу. По степени воздействия на человека относится ко 2-му классу опасности.
Диэтиленгликоль является сырьѐм в промышленном получении сложных эфиров,
полиуретанов. Диэтиленгликоль используется как осушитель газов, в качестве основного
компонента антифризов, как растворитель нитратов целлюлозы и полиэфирных смол.
Обладает невысокой токсичностью, при вдыхании вероятность отравления минимальна,
относится к 3-му классу опасности.
Этиленгликоль в очищенном виде представляет собой прозрачную бесцветную
жидкость слегка маслянистой консистенции. Не имеет запаха и обладает сладковатым
вкусом. Токсичен. Попадание этиленгликоля или его растворов в организм человека
может привести к необратимым изменениям в организме и к летальному исходу.
Относится к 3-му классу опасности.
Акриловая кислота представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом,
растворимую в воде и органических растворителях. Применяют для предотвращения
25
полимеризации. Акриловая кислота сильно раздражает кожные покровы. Раздражает
слизистую оболочку глаз (порог раздражающего действия 0,04 мг/л). Относится к 3-му
классу опасности.
Пыль порошковой краски представляет собой мелкодисперсный порошок, который
оказывает негативное влияние на организм человека. Относится к 3-му классу опасности.
В ходе анализа, было установлено, что в помещении цеха основными вредными
факторами являются:
- повышенная температура;
- влага, попадающая в рабочую зону;
- вредные вещества, образованные в процессе обработки деталей;
- красочный аэрозоль, образованная от использования порошка.
1.7 Средства защиты работников от выделений в воздух рабочей зоны и их анализ
Наиболее
важное
значение
для
снижения
вероятности
появления
профессиональных заболеваний и нормализации воздушной среды имеет вентиляция [3,
4, 5, 6].
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 [7].
Основной задачей вентиляции является удаление из рабочей зоны загрязненного,
увлажненного или перегретого воздуха и подача взамен его воздуха соответствующего
качества, иными словами организация воздухообмена в помещении. Вентиляцию можно
классифицировать следующим образом:
Необходимый воздухообмен является исходной величиной для расчета системы
вентиляции (подбор вентиляционного оборудования, расчет сечения воздуховодов и
т.д.).
В зависимости от способа перемещения воздуха в помещении вентиляция
подразделяется на естественную и искусственную, (механическую). На рисунке 7
представлена аэрация здания.
26
Рисунок 7 - Схема аэрации здания.
Естественная вентиляция осуществляется за счет разности температуры воздуха в
помещении и снаружи (тепловой напор) или действия ветра (ветровой напор).
Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной. Вентиляция
считается организованной, если направление воздушных потоков и воздухообмен в
помещении организуются с помощью специальных устройств, в качестве которых
используются вытяжные каналы в стерах, шахты, форточки, фрамуги оконных блоков,
проемы в потолке, аэрационные фонари и т.п.
Схема движения воздушных потоков при естественной вентиляции здания
показана на рисунке 8.
При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за
счет вытеснения внутреннего теплого воздуха наружным через не плотности и поры
наружных ограждений зданий (инфильтрация), а также через форточки, окна, двери,
открываемые без всякой системы.
27
Рисунок 8 - Схема движения воздушных потоков при естественной вентиляции
здания: а)-при безветрии; б)
-при
ветре; 1-вытяжные и
приточные отверстия; 2-
тепловыделяющий агрегат.
Естественную вентиляцию через открывающиеся окна и проемы допускается
устраивать в помещениях без выделения вредных веществ и веществ с резко
выраженным неприятным запахом с объемом на каждого работающего 40 м3 и более.
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 9) [3].
Рисунок 9 - Канальные и бесканальные системы вентиляции: а-бесканальные
системы,
б-канальные
системы;
1-утепленный
клапан,
2-вентилятор,
3-лопасти
вентилятора, 4-вытяжная 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 [5].
28
Чаще всего на производстве используют совмещенная 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 10).
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 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.
Рисунок 10 - Основные схемы механической вентиляции:
29
а-приточная;
б-вытяжная;
в-приточно-вытяжная
с
рециркуляцией;
1-
воздухозаборное устройство; 2-воздуховоды; 3-фильтр для очистки воздуха от пыли; 4калорифер; 5-центробежный вентилятор; 6-приточное отверстие и насадки; 7-вытяжные
отверстия; 8-устройство для очистки воздуха от пыли и газов; 9-устройство для выброса
воздуха; 10-вентилируемое помещение; 11-регулирующие клапаны.
В системе приточно-вытяжной вентиляции воздух организованно подается и
удаляется в вентилируемое помещение через отдельные воздуховоды. В зависимости от
соотношения расходов удаляемого и подаваемого воздуха, давление в помещении может
снижаться или повышаться (отрицательный или положительный баланс).
Общеобменную вентиляцию устраивают, если:
♦ в производственное помещение попадают вредные выделения вследствие
невозможности полной герметизации производственного оборудования;
♦ отсутствуют строго фиксированные источники вредных выделений;
♦ работа местных отсосов является недостаточно эффективной.
Общеобменная вентиляция обеспечивает необходимые параметры микроклимата и
снижение концентрации вредных веществ до допустимых значений во всем объеме
производственного помещения.
Различают четыре основные схемы организации воздухообмена в помещении при
общеобменной вентиляции: сверху вниз, сверху вверх, снизу вверх и снизу вниз. Кроме
того, возможны различные комбинации из этих схем.
На данный момент на участке нанесения полимерных покрытий присутствует
вытяжная система вентиляции, которая представлена на рисунке 9, крышными
вентиляторами. При данной конструкции вентиляции вредные вещества, которые
образуются при технологическом процессе поднимаются до крыши, способствовать
этому процессу способствуют тепловые потоки. Тепло для этих потоков на данном
участке образуется при процессах сушки и полимеризации деталей. Процесс выделения
тепла происходит на малой части этого участка, кроме того процесс полимеризации
краски происходит в термоизолированной печи, что исключает выделения большого
количества тепла в зону данного участка.
30
Рисунок 11 - Существующая система вентиляции на участке нанесения
полимерного покрытия: 1-крышные вентиляторы.
Данный вид очистки воздуха рабочей зоны мало эффективен, так как данное
решение обеспечивает лишь локальные зоны удаления вредных веществ и тепла, что не
препятствует их распространению по участку и по зданию цеха. В воздух рабочей зоны
на участке нанесения полимерного покрытия выделяются вредные вещества, избыточное
тепло и влага, оборудование является крупногабаритным, вследствии чего отсутствует
возможность локализации вредных выделений. Для улучшения данной ситуации
предлагаем проектирование новой системы вентиляции, которая обеспечит удаление
вредных веществ со всего участка нанесения полимерных покрытий и обеспечит приток
необходимого количества свежего воздуха. Принимаем решение установить канальную
общеобменную приточно-вытяжную систему вентиляции. Она позволит создать
сбалансированный воздухообмен, что значительно увеличит качество воздушной среды.
31
2. МЕРОПРИЯТИЯ ПО УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ ТРУДА
2.1 Расчѐт тепловыделений на участке нанесения полимерного покрытия
Как было сказано в п. 1.3 на различных этапах нанесения полимерного покрытия
происходит выделения различных вредных веществ и влаги перечень и количество
которых представлены в таблице 6 [2].
Таблица 6 - Перечень вредных выделений, избыточной теплоты и влаги
ПДК,мг/м3
Наименование
Количество
фактора
выделений. мг/ч
бутилакрилат
5034,96
10
диметилтерефталат
4471,2
0,1
диэтиленгликоль
3985,2
10
этиленгликоль
2517
5
Кислота акриловая
1166,4
4
Пыль порошковой
22700
1
Бензин
1750000
100
Уайт - спирит
1750000
300
Спирт этиловый
1734000
1000
Избыточная влага
71 мг/ч
-
краски
32
Теплопоступления на участке нанесения полимерных покрытий образуются при
работе камер сушки и полимеризации, при остывании горячих металлических изделии на
выходе из камер сушки и полимеризации, источников освещения и людей [8, 9, 10].
Тепловыделения от остывающего металла определяются по формуле:
(1)
где:
– масса остывающего металла, кг;
,
– температура металла в начале и в конце остывания, 0С;
– теплоѐмкость металла, соответствующая фазовому состоянию, кДж/(кг
для стали - 0,73 кДж/(кг
Следовательно,
К);
К).
теплопоступления
при
остывании
металлических
изделий,
выходящих из камеры сушки (Вт):
Теплопоступления при остывании металлических изделий, выходящих из камеры
полимеризации:
Общее теплопоступления от остывающих металлических изделий:
(2)
Тепловыделения от камеры сушки и камеры полимеризации определим по
теплопередаче через стенки камер.
Тепловой поток от стен камер определяют по формуле:
,
где:
(3)
– теплота, передаваемая через 1 м2 поверхности камеры, Вт/м2;
– коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 K);
33
tп – температура внутри камер, °С (внутри камеры сушки – 110, внутри камеры
полимеризации 250 );
– температура воздуха в рабочей зоне, 0С. (принимаем 20 С).
Коэффициент теплопередачи определяется по формуле
(4)
где:
– толщина слоѐв стен камер из разных материалов, м;
– коэффициент теплопроводности материалов, Вт/(м K);
– коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности камеры, значение
которого колеблется в пределах
=29…46,4 Вт/(м2
K), принимаем
= 30 Вт/(м2
K);
– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности камеры, принимаем
= 17,4 Вт/(м2 K).
приближенно
Стенки камер состоят из трѐх слоѐв: внутренний и внешний слои выполнены из
гальванического цинка толщиной по 1 мм, средний слой – из базальтового волокна
толщиной 150 мм для камеры сушки и 200 мм для камеры полимеризации.
Коэффициенты теплопроводности
для базальтового волокна составляет 0,032 Вт/(м
K), для гальванического цинка – 113,5 Вт/(м K).
Следовательно,
коэффициенты
теплопередач
от
камер
сушки
(Вт/(м2 K)):
полимеризации
Откуда, плотности теплового потока от камер сушки qс и полимеризации qп:
.
.
Определяем общее тепловыделения от камеры сушки и камеры полимеризации:
, Вт;
(5)
и
34
где:Q – тепловыделения от камеры сушки или камеры полимеризации, Вт;
q – плотность теплового потока, Вт/м2;
S – поверхность камер сушки или полимеризации, м2.
Расчет поступающего тепла от сушильной камеры:
Вт.
Расчет поступающего тепла от камеры полимеризации:
Вт.
Общее теплопоступления от работающего оборудования:
,
(6)
Откуда:
Вт.
Тепловыделения от источников искусственного освещения, кВт, определяют по
формуле:
,
(7)
где:N – мощность осветительной установки, Вт (2,8 кВт);
 – коэффициент перехода энергии электрической в тепловую (в среднем  =
0,45).
Теплопоступления от людей считается от количества людей и по энергозатратам
при выполнении работы. Принимаем что при выполнении работы энергозатраты
составляют 120 Вт. На участке работают 4 человека. Следовательно, теплопоступления
от людей составляют 480 Вт.
Общее теплопоступления от всех источников тепла без учета тепловых потерь
составляет:
35
,
(8)
Следовательно:
.
2.2 Расчѐт требуемого воздухообмена по избыткам тепла
Воздухообмен по теплопоступлениям находим по следующей зависимости [9]:
(9)
где:Qизб – избытки тепла;
С – массовая удельная теплоемкость воздуха: С = 0,278 Вт;
пр – плотность приточного воздуха, кг/м3;
tу – температура удаляемого воздуха, оС;
tпр – температура приточного воздуха, оС.
Температура удаляемого воздуха определяется по формуле:
(10)
где:tр.з – допустимая температура в рабочей зоне, оС;
t – температурный градиент по высоте помещения, оС/м. Зависит от мощности
источников тепла, интенсивности циркуляции воздуха, высоты помещения t = 0,5…1,5
о
С/м. Для помещений высотой менее 4м повышение температуры по высоте можно не
учитывать;
Н – высота от пола до центра вытяжных проемов (4…6 м);
2 – высота рабочей зоны, м.
36
Найдем температуру удаляемого воздуха:
.
Температура приточного воздуха принимается ниже допустимого по нормам
значения:
(11)
Рассчитаем по формуле:
.
Плотность приточного воздуха находится по формуле:
(12)
Найдем плотность приточного воздуха:
Воздухообмен по формуле (9):
.
2.3 Расчѐт требуемого воздухообмена по выделяемой влаге
На этапе мойки и при транспортировке изделий от камеры мойки до камеры сушки
и от работающего персонала суммарное выделение парообразной влаги составляет 71000
г/ч.
Воздухообмен по избыточной влаге определяем по формуле (13) [9]:
37
(13)
где:G – парообразная влага, г/ч;
пр – плотность приточного воздуха, кг/м3 (принимаем 1,22 кг/м3);
dу – содержание влаги в удаляемом воздухе, г/кг. Определяем по i-d диаграмме
(составляет 7 г/кг);
dпр – содержание влаги в наружном воздухе, г/кг (принимаем dпр = 5 г/кг).
Следовательно:
.
2.4 Расчѐт требуемого воздухообмена по выделению вредных веществ
При выделении вредных веществ в воздух рабочей зоны расчет количества
вентиляционного воздуха производим исходя из необходимости разбавления вредных
выделений до допустимых концентраций [9, 11]:
,
(14)
где:G – количество вредных веществ, мг/ч;
qПДК – предельно допустимая концентрация, мг/м3;
qпр – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м3 (qпр  0,3 qПДК,
принимаем qпр=0,1 qПДК).
Результаты расчета согласно формуле и таблицы исходных данных приведены в
таблице 7.
Таблица 7 - Необходимый воздухообмен по количеству вредных выделений
38
Наименование
Количество
фактора
выделений. мг/ч
2
qПДК, мг/м3
qпр
L, м3/ч
3
4
5
6
бутилакрилат
5034,96
10
1
559,4
диметилтерефталат
4471,2
0,1
0,01
49680
2
3
4
5
6
диэтиленгликоль
3985,2
10
1
442,8
этиленгликоль
2517
5
0,5
559,3
Кислота акриловая
1166,4
4
0,4
324
39
продолжение таблицы 7
Пыль порошковой
22700
1
0,1
25222,2
Бензин
1750000
100
10
19444,4
Уайт-спирит
1750000
300
30
6481,5
Спирт этиловый
1734000
1000
100
1926,7
краски
В качестве обезжиривателя могут быть использованы: бензин, уайт-спирит, спирт
этиловый. Используются только по отдельности, совместно не используются.
2.5 Выбор требуемого воздухообмена
В таблице 8 представлены результаты расчета воздухообмена по вредным
веществам с учетом однонаправленности действия и по избыточным теплоте, влаге.
Таблица 8 - Результаты расчета воздухообмена по вредным веществам
Наименование
Количество
фактора
выделений, мг/ч
2
qПДК, мг/м3
qпр
L, м3/ч
3
4
5
6
5034,96
10
1
883,4
4471,2
0,1
0,01
49680
3985,2
10
1
1002,1
22700
1
0,1
25222,2
Бензин
1750000
100
10
19444,4
Уайт-спирит
1750000
300
30
6481,5
Спирт этиловый
1734000
1000
100
1926,7
Избыточная теплота
40258 Вт/ч
-
-
16958
Избыточная влага
71000 г/ч
-
-
29098
Бутилакрилат+
кислота акриловая
Диметилтерефталат
Диэтиленгликоль+
этиленгликоль
Пыль порошковой
краски
40
Так как избыточная теплота, влага, и вредные вещества являются факторами
разнонаправленного действия, то согласно табл. принимаем требуемый воздухообмен по
выделению диметилтерефталата равным 49680 м3/ч. Округляем полученное значение до
50000 м3/ч
2.6 Схема общеобменной приточно-вытяжной системы вентиляции
В воздух рабочей зоны на участке нанесения полимерного покрытия выделяются
вредные вещества, избыточное тепло и влага, оборудование является крупногабаритным
в следствии чего отсутствует возможность локализации вредных выделений. Принимаем
решение
установить
общеобменную
приточно-вытяжную
систему
вентиляции.
Вытяжная часть системы вентиляции будет состоять из 3-х каналов, размещенных над
основными источниками вредных выделений рисунок 12 [12, 13, 14, 15].
Между вытяжными каналами размещаем 2 канала приточной части системы
вентиляции рисунок 13.
На каждый вытяжной канал системы вентиляции принимаем воздухообмен равный
17000 м3/ч, на приточную часть по 25000 м3/ч на канал. Каждый канал для равномерной
подачи (удаления) воздуха разбиваем на 12 участков (ответвлений) [11].
Основные
воздуховоды
воздухораспределители
крепим
располагаем
к
на
балкам
высоте
фермы
4
здания.
метров,
Вытяжные
приточные
воздухораспределители – на высоте 4,7 метра. Что обеспечит равномерные подачу и
удаление воздуха [12].
Вентиляторы выносим на крышу за пределы помещения для снижения уровня
звука. Для увеличения срока службы вентилятора и снижения поступления вредных
веществ в воздух рабочей зоны и уменьшения выбросов в атмосферу перед
вентиляторами устанавливаем фильтры [11, 16, 17].
41
Рисунок 12 – Схема вытяжных каналов: 1-вытяжной канал №1; 2-вытяжной канал №2; 3-вытяжной канал №3; 4камера мойки; 5-камера сушки; 6-камера нанесения покрытий; 7-камера полимеризации; 8-конвеер.
41
Рисунок 13 – Схема приточных каналов: 1-приточный канал №1; 2-приточный канал №2; 3-камера мойки; 4камера сушки; 5-камера нанесения покрытий; 6-камера полимеризации; 7-конвейер.
43
В холодный период года для подачи теплого воздуха необходимо
использовать канальный калорифер, отключаемый в теплый период года [14].
Для снижения распространения шума от вентилятора в приточной системе
вентиляции устанавливаем шумоглушитель [18].
Для
снижения
распространения
пламени
в
воздушных
каналах
устанавливаются огнезадерживающие клапана [14].
2.7 Расчѐт воздуховодов
Воздуховоды приточной и вытяжной части системы вентиляции состоят из
магистрального воздуховода и ответвлений. Выбираем воздуховоды круглого
сечения.
Диаметр сечения воздуховода рассчитываем по выражению:
,
(15)
где: – диаметр воздуховода, м;
– расход воздуха, м3/ч;
– скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с.
Скорость движения в воздуховоде принимаем равным 12 м/с для
магистрального, для ответвлений – 6 м/с [14].
Диаметр сечения магистрального воздуховода , м, на вытяжном канале
согласно формуле (15):
м.
Принимаем диаметр сечения магистрального воздуховода вытяжного
канала, согласно стандартным диаметрам стальных воздуховодов, равным 710 мм
[13, 14].
Диаметр сечения ответвлений , м, на вытяжном канале согласно формуле
(15):
Принимаем диаметр сечения ответвлений воздуховода вытяжного канала,
согласно стандартным диаметрам стальных воздуховодов, равным 315 мм.
44
Для сохранения напора воздуха в воздуховодах, будем производить
постепенное сужение воздуховода с учѐтом уменьшения расхода воздуха в нѐм,
как показано на рисунке 14.
Р
исунок 14 - Схема участков воздуховода.
Результаты расчѐтов диаметров участков воздуховода в вытяжном канале
приведены в таблице 8 и на рисунке 15.
Таблица 8 - Диаметры участков воздуховода в вытяжном канале, мм
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D 10
D 11
710
710
710
710
710
710
710
630
500
450
315
Рисуно
к 15 - Результаты расчѐтов диаметров участков воздуховода в вытяжном канале.
Диаметр сечения магистрального воздуховода , м, на приточном канале
согласно формуле (15):
.
45
Принимаем диаметр сечения магистрального воздуховода приточного
канала, согласно стандартным диаметрам стальных воздуховодов, равным 900 мм.
Диаметр сечения ответвлений , м, на приточном канале согласно формуле
(15):
Принимаем диаметр сечения ответвлений воздуховода приточного канала,
согласно стандартным диаметрам стальных воздуховодов, равным 355 мм.
Для сохранения напора воздуха в воздуховодах, также будем производить
постепенное сужение воздуховода с учѐтом уменьшения расхода воздуха в нѐм.
Результаты расчѐтов диаметров участков воздуховода в приточном канале
приведены в таблице 9 и на рисунке 16.
Таблица 9 - Диаметры участков воздуховода в вытяжном канале, мм
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D 10
D 11
900
900
900
900
900
900
800
710
630
500
355
Рисунок 16 - Диаметры участков воздуховода в приточном канале.
2.8 Расчѐт калорифера
46
Расчѐт калорифера производится исходя из расхода тепла требуемого на
подогрев приточного воздуха [14, 18]:
(16)
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 (темп-ра воздуха наиболее
холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по строительной климатологии).
Выбираем водяной калорифер KSK-3-12 [17].
Для него рассчитываем расход теплоносителя (воды):
(17)
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.
47
2.9 Определение характеристик вентиляционного оборудования
Для расчѐта вентилятора необходимо знать расход воздуха и потери
давления в системе [11, 14, 16, 17, 18, 19].
Расход воздуха согласно расчѐтам, в каждом вытяжном канале составляет
17000 м3/ч, в каждом приточном канале - 25000 м3/ч.
Потеря давления в системе определяется по следующей формуле:
;
(18)
где: – полные потери в сети. Они складываются из потери давления на
трение 1 м. длинны расчѐтного участка воздуховода и потери давления на трение
в местных сопротивлениях (отводы, уголки, сужение и расширение воздуховода и
т.д.)
;
(19)
где:
– коэффициент трения в воздуховоде, принимается
;
– сумма коэффициентов местных сопротивлений воздуховодов;
– нагнетательная скорость в выходном сечении воздуховода, м/с.;
– длинна воздуховода, м;
– эквивалентный диаметр воздуховода;
(20)
– плотность воздуха, кг/м3;
48
– скоростное (или динамическое) давление в нагнетательном
(выходном сечении воздуховода), кг/м2;
,
(21)
– потери давления в элементах системы вентиляции (приточные и
вытяжные воздухораспределители, калориферы, клапаны, шумоглушители и т.д.),
кг/м2;
– потери давления в фильтре, кг/м2;
На рисунке 17 приведена аксонометрическая схема вытяжной вентиляции
канала №1 (№2-3)
49
Рисунок 17 - Аксонометрическая схема вытяжной вентиляции канала №1(№2-3)
50
В таблице 10 приведены аэродинамические характеристики элементов
системы вытяжной вентиляции канала №1 (№ 2-3) [20].
Таблица 10 - Аэродинамические характеристики элементов системы
вытяжной вентиляции канала №1 (№ 2-3)
Описание
элемента
1
Количество
2
Скорость
Коэффициент
Потери
гидравлического
давления,
сопротивления ξ
Па
3
4
5
движения
воздуха v,
м/с
Воздуховоды круглого сечения
d=1000 мм
1,5
-
0,97
6
d=710 мм
1,25
-
4,48
11,9
d=710 мм
0,27
-
0,96
11,9
d=315 мм
10,62
-
15,17
5
d=710 мм
2,23
-
7,21
11,3
d=710 мм
2,23
-
5,99
10,3
d=710 мм
2,23
-
4,88
9,3
d=710 мм
2,23
-
3,89
8,3
d=710 мм
2,23
-
3,01
7,3
d=710 мм
2,23
-
2,24
6,3
d=710 мм
2,23
-
1,58
5,3
d=630 мм
1,93
-
1,43
5,1
d=500 мм
1,85
-
1,73
5,1
d=450 мм
2,04
-
2,12
5,1
d=315 мм
2,7
-
4,01
5,1
0,31
6
Местные сопротивления
Отвод
прямоугольного
сечения 90°
1 шт
0,49
51
Продолжение таблицы 10
1
2
3
4
5
1 шт
0,2
0,29
9
1 шт
0,04
0,10
11,9
2 шт
0,03
0,07
11,9
8 шт
0,42
4,63
8,75
12 шт
0,12
0,05
5
1 шт
0,02
0,009
5,1
1 шт
0,44
0,20
5,1
1 шт
0,14
0,06
5,1
1 шт
1,26
0,58
5,1
Переход с
прямоугольного
на круглое
сечение1000х500
/1000
Переход с
прямоугольного
на круглое
сечение
1000х500/710
Отвод круглого
сечения 710 90°
Тройник
круглого
сечения 710/315
Переход с
прямоугольного
на круглое
сечение600х600/
315
Переход
круглого
сечения 710х630
Тройник
круглого
сечения 630/315
Переход
круглого
сечения 630/500
Тройник
круглого
сечения 500/315
52
продолжение таблицы 10
1
2
3
4
5
1 шт
0,02
0,009
5,1
1 шт
2,03
0,95
5,1
1 шт
0,26
0,12
5,1
1 шт
0,03
0,01
5,1
Переход
круглого
сечения 500/450
Тройник
круглого
сечения 450/315
Переход
круглого
сечения 450/315
Отвод круглого
сечения 90°
Другие элементы
Клапан
огнезадерживаю
1 шт
50
1 шт
140
12 шт
13
щий ОКС - 1К –
710 - Н
Фильтр ФЖП
1000х500
Воздухораспред
елитель
(конфузор)
4АПН-С
600х600
Итого
674
Скоростное давление в нагнетательном сечении воздуховода из
формулы (21) составляет:
Полные потери давления в системе вентиляции составляют согласно
таблице 8 и формуле (19):
53
.
Потребляемая мощность вентилятора с учѐтом всех потерь в нем,
определяется по формуле:
(22)
где:
– коэффициент полезного действия вентилятора, принимаем
равным 0,8;
– ускорение свободного падения.
Подставив значение в формулу (22), получаем:
Потребляемая мощность на валу электродвигателя, определяем по
формуле:
,кВт;
(23)
где: – коэффициент запаса электродвигателя, принимаем 1,2;
– коэффициент полезного действия передачи, принимаем 1.
Следовательно:
, кВт;
Согласно полученным значениям выбираем вентилятор ВР-80-70-10,0095-7,5-750 с электродвигателем 5АИ160S8 мощностью 7,5 кВт [16],
технические и аэродинамические характеристики которого приведены в
таблицах 11 - 12 и на рисунке 18.
54
Таблица 11 - Технические характеристики вентилятора ВР-80-70-10,0100-7,5-750
Параметры вентилятора
Обозначение
вентилятора
ВР-80-70-10,0100-7,5-750
Dотн
1,00
Типоразмер
в рабочей зоне
двигателя
5АИ160S8
Q, х103 м3/ч
Pv, Па
12,0…34.7
830…320
nрк,
Ny,
мин-1
кВт
730
7,5
Масса,
кг не
более
570
Таблица 12 - Акустические характеристики вентилятора ВР-80-70-10,0100-7,5-750
Обозначение
вентилятора
Сумарный
Октавные ур. Звуковой мощности, Lwi, дБ в
n,
уровень
полосах среднегеометрических частот, Гц
мин-
звуковой
1
мощности, Lw,
125
250
500
1000
2000
4000
8000
100
98
94
94
90
76
68
дБА
ВР-80-70-10,0100-7,5-750
730
98
Рисунок 18 - Аэродинамические характеристики вентиляторов: 1 – ВР-80-70-
55
10,0-100-7,5-750; 2 – ВР-80-70-10,0-095-7,5-750; 3 – ВР-80-70-10,0-090-5,5750.
Рассчитаем вентилятор для приточной вентиляции канала №1 (№2).
На рисунке 19 приведена аксонометрическая схема приточной
вентиляции канала №1 (№2).
56
Рисунок 19 - Аксонометрическая схема приточной вентиляции канала №1(№2) 2) (№2)
57
В таблице 13 приведены аэродинамические характеристики элементов
системы приточной вентиляции канала №1 (№ 2) [20].
Таблица 13 - Аэродинамические характеристики элементов системы
приточной вентиляции канала №1 (№ 2)
Описание
элемента
1
Количество
2
Скорость
Коэффициент
Потери
гидравлического
давления,
сопротивления ξ
Па
3
4
5
движения
воздуха v,
м/с
Воздуховоды
d=1000 мм
1,5
-
2,12
8,8
d=710 мм
2,27 м
-
17,91
17,5
d=710 мм
1,58
-
12,47
17,5
1000х500
0,28
-
1,48
13,9
d=355 мм
0,07
-
0,12
5,8
d=900 мм
1,6
-
3,25
10
d=355 мм
0,07
-
0,12
5,8
d=900 мм
1,57
-
2,64
9,1
d=355 мм
0,07
-
0,12
5,8
d=900 мм
2,04
-
2,78
8,2
d=355 мм
0,07
-
0,12
5,8
d=900 мм
2,34
-
2,53
7,3
d=355 мм
0,07
-
0,12
5,8
d=900 мм
2,21
-
1,84
6,4
d=355 мм
0,07
-
0,12
5,8
d=900 мм
2,19
-
1,34
5,5
d=355 мм
0,07
-
0,12
5,8
d=800 мм
1,78
-
1,36
5,8
d=355 мм
0,12
-
0,20
5,8
d=710 мм
1,8
-
1,56
5,8
d=355 мм
0,17
-
0,29
5,8
d=630 мм
1,91
-
1,86
5,8
d=355 мм
0,21
-
0,36
5,8
58
продолжение таблицы 13
1
2
3
4
5
d=500 мм
1,78
-
2,19
5,8
d=355 мм
0,27
-
0,46
5,8
d=355 мм
1,85
-
3,20
5,8
Местные сопротивления
Отвод
прямоугольного
сечения 90°
2 шт
0,12
14,14
13,9
1 шт
0,13
6,14
8,8
1 шт
0,001
0,18
17,5
1 шт
0,03
5,60
17,5
1 шт
0,04
4,71
13,9
1 шт
0,12
14,14
13,9
1000х500
Переход с
прямоугольного
на круглое
сечение1000х500/
1000
Переход с
прямоугольного
на круглое
сечение700х700/7
10
Отвод круглого
сечения 710 90°
Переход с
прямоугольного
на круглое
сечение1000х500/
710
Отвод
прямоугольного
сечения 90°
1000х500
59
продолжение таблицы 13
1
2
3
4
5
1 шт
0,15
12,95
11,9
1 шт
0,001
0,08
11,9
1 шт
0,31
26,77
11,9
12 шт
0,53
130,50
5,8
1 шт
0,31
18,91
10
1 шт
0,31
15,65
9,1
1 шт
0,31
12,71
8,2
1 шт
0,31
10,07
7,3
1 шт
0,31
7,74
6,4
1 шт
0,31
5,72
5,5
1 шт
0,02
0,41
5,8
1 шт
0,42
8,61
5,8
Переход
прямоугольного
сечения1000х500/
900х900
Переход с
прямоугольного
на круглое
сечение900х900/9
00
Тройник круглого
сечения 900/355
Переход с
прямоугольного
на круглое
сечение600х600/3
55
Тройник круглого
сечения 900/355
Тройник круглого
сечения 900/355
Тройник круглого
сечения 900/355
Тройник круглого
сечения 900/355
Тройник круглого
сечения 900/355
Тройник круглого
сечения 900/355
Переход круглого
сечения 900/800
Тройник круглого
сечения 800/355
60
продолжение таблицы 13
1
Переход круглого
сечения 800/710
Тройник круглого
сечения 710/355
Переход круглого
сечения 710/630
Тройник круглого
сечения 630/355
Переход круглого
сечения 630/500
Тройник круглого
сечения 500/355
Переход круглого
сечения 500/355
Отвод круглого
сечения 90°
2
3
4
5
1 шт
0,02
0,41
5,8
1 шт
0,58
11,90
5,8
1 шт
0,05
1,02
5,8
1 шт
0,82
16,82
5,8
1 шт
0,14
2,87
5,8
1 шт
2,16
44,32
5,8
1 шт
0,25
5,13
5,8
1 шт
0,03
0,61
5,8
Другие элементы
Противодождевые
жалюзи
Фильтр ФЛР
1000х500
Водяной
калорифер
Шумоглушитель
RSA 1000х500
1 шт
-
21
1 шт
-
200
1 шт
-
250
1 шт
-
200
1 шт
-
50
Клапан
огнезадерживающ
ий ОКС - 1К –
ЭМ-100х100
61
продолжение таблицы 13
1
2
3
4
12 шт
-
15
5
Воздухораспреде
литель
(диффузор) 4АПР
600х600
Итого
1340
Полные потери давления в системе вентиляции составляют согласно
таблице 13 и формуле 19:
Потребляемая мощность вентилятора в приточной вентиляции канала
№1 (№2) с учѐтом всех потерь в нем, определяется по формуле (22) и
составит:
Потребляемая мощность на валу электродвигателя, определяем по
формуле (23):
Согласно полученным значениям выбираем вентилятор ВР-80-70-10,0100-18,5-1000 с электродвигателем 5АИ180М6 мощностью 18,5 кВт [16],
технические и аэродинамические характеристики которого приведены в
таблицах 14-15 и на рисунке 20.
Таблица 14 - Технические характеристики вентилятора ВР-80-70-10,0100-18,5-1000
Параметры вентилятора
Обозначение
вентилятора
Dотн
Типоразмер
двигателя
в рабочей зоне
Q, х103
nрк, мин1
Ny, кВт
970
18,5
Pv, Па
Масса, кг
не более
м3/ч
ВР-80-70-10,0100-18,5-1000
1,00
5АИ180М6
16,0…46,2
1460…560
615
62
Таблица 15 - Акустические характеристики вентилятора ВР-80-70-10,0100-18,5-1000
Обозначение
n,
вентилятора
мин-1
Сумарный
Октавные ур. Звуковой мощности, Lwi, дБ в
уровень
полосах среднегеометрических частот, Гц
звуковой
мощности,
125
250
500
1000
2000
4000
8000
107
105
101
101
97
83
75
Lw, дБА
ВР-80-70-10,0100-18,5-1000
970
105
Рисунок 20 - Аэродинамические характеристики вентиляторов: 1 – ВР80-70-10,0-100-18,5-1000; 2 – ВР-80-70-10,0-095-15-1000; 3 – ВР-80-70-10,0090-11-1000.
2.10 Ожидаемые результаты использования разработанной схемы
После проведенных расчетов элементов системы общеобменной
приточно-вытяжной вентиляции построим их взаимное расположение
рисунок 21.
63
Рисунок 21 - Объѐмная модель общеобменной приточно-вытяжной
вентиляции для участка нанесения полимерных покрытий.
В
приложении
предоставлена
спецификация
размещаемого
оборудования.
После монтажа предлагаемой общеобменной приточно-вытяжной
вентиляции ожидается снижение концентрации вредных веществ до значения
ПДК, следовательно, возможно произойдет снижение вероятности получения
профессиональных заболеваний (отравлений) в 3-5 раз по концентрации
диметилтерефталата.
2.11 Обоснование мероприятий по борьбе с шумом вентиляционных
систем
Одним из источников шума в цехе является вентиляционная
установка. При этом основным источником шума в них служит вентилятор.
В помещении, в котором установлен вентилятор, шум излучается
через стенки кожуха вентилятора, через зазор между кожухом и приводом
вентилятора и через стенки воздуховодов, расположенных в пределах
данного помещения.
Шум в обслуживаемое помещении распространяется по воздуховодам
и излучается через приточные и вытяжные решетки, а также через стенки
воздуховодов, если они проходят по помещению.
64
В помещения, граничащие с вентиляционными камерами, шум
вентилятора проникает по воздуху через ограждающие конструкции
камеры, если они имеют недостаточную звукоизоляцию, и по строительным
конструкциям, которые колеблются и излучают шум под влиянием
вибрации, передающихся на них от работающей вентиляционной установки
(структурный шум), если она не установлена на виброизолирующей
основание.
Шум в атмосферу распространяется через приточные и вытяжные
шахты и решетки или непосредственно от работающего вентилятора, если
он расположен снаружи здания (на прилегающей территории, на крыше и
т.п.).
Основными мероприятиями по снижению шума от вентиляционных
систем
являются
следующие.
Планировочные
мероприятия,
заключающиеся в рациональном размещении вентиляционных камер и
отдельных
установок.
Все
установки
общеобменной
вентиляции,
кондиционирования воздуха и воздушного отопления целесообразно
размещать в специальных помещениях – вентиляционных камерах, которые
должны быть по возможности удалены от обслуживаемых и тихих
помещениях.
Мероприятия
по
звукоизоляции,
которые
предусматривают
применение ограждающих конструкций (перекрытий, стен, окон, дверей)
вентиляционных
камер
с
достаточной
звукоизоляцией;
применение
звукоизолируемых кабин и звукоизолирующих кожухов для вентиляторов,
расположенных в производственном помещении или снаружи здания (на
открытом
воздухе);
звукоизолирующую
облицовку
транзитных
воздуховодов в производственных помещениях и в вентиляционных
камерах; установку вентиляторов на виброизолирующее основание.
Заглушение воздушного шума, распространяющего через приточные
и воздухозаборные отверстия или решетки в помещение или в атмосферу,
за счет применения вентиляционных глушителей.
65
Мероприятия по снижению шума вентиляционных систем должны
выявляться на основе акустических расчетов. Чаще всего шум вентилятора,
распространяясь по воздуховодам, проникает в вентилируемые помещения
и создает там значительные уровни шума.
2.12 Расчѐт шумоглушителя
В системах вентиляции и кондиционирования воздуха целесообразно
применять только абсорбционные глушители (со звукопоглощающим
материалом), поскольку вентиляторы имеют широкополосный спектр шума.
Рекомендуется применять трубчатые, цилиндрические, пластинчатые и
камерные
глушители
звукопоглощающими
(рисунок
22),а
материалами
также
повороты.
облицованные
С
учетом
изнутри
диаметра
воздуховода (более 500 мм) выбираем пластинчатые глушители.
Шумоглушители
необходимо
устанавливать
как
на
стороне
нагнетания, так и на стороне всасывания. Конструкцию глушителя
определяем в зависимости от размеров воздуховодов, допускаемой скорости
воздушного потока, требуемого снижения октавных уровней звукового
давления и располагаемого места для установки глушителя.
66
Рисунок 22 - Глушители: а - пластинчатый с крайними пластинами; б пластинчатый без крайних пластин; в - трубчатый прямоугольного сечения; г
- трубчатый круглого сечения; д - цилиндрический; е – камерный. 1 - кожух
глушителя; 2 - звукопоглощающая пластина; 3 - каналы для воздуха; 4 звукопоглощающая облицовка; 5 - звукопоглощающий цилиндр; 6 - планка
установочная; 7 - внутренняя перегородка; А - расстояние между
пластинами; В - толщина пластин; Н, Н1 - размеры воздуховода; С - толщина
облицовки воздуховода; D - диаметр воздуховодов.
Основным источником шума при работе вентиляционной системы
является вентилятор. Шум распространяется от вентилятора по воздуховодам
и через стенки корпуса. Так как вентилятор вынесен за пределы помещения
(на крышу), то шум от вентилятора распространяется в основном по
воздуховодам [18,19,20,21].
Октавные уровни звуковой мощности вентилятора излучаемой в
воздуховод будет составлять:
(23)
где:
– уровень звуковой мощности вентилятора;
– суммарное снижение уровней звуковой мощности по пути
распространения звука;
Суммарное снижение уровней звуковой мощности
в дБ по пути
распространения шума следует определять последовательно для каждого
элемента сети воздуховодов и затем суммировать по формуле:
;
где:
(24)
– снижение октавных уровней звуковой мощности в
отдельных элементах воздуховодов дБ;
– число элементов сети воздуховодов, в которых учитывается
снижение уровней звуковой мощности.
67
Снижение
октавных
уровней
звуковой
мощности
дБ
в
разветвлении воздуховода определяется по формуле :
(25)
где:
– отношение площадей поперечных сечений воздуховодов,
равное:
(26)
где: – площадь поперечного сечения воздуховода перед разветвлением,
м2;
– площадь поперечного сечения воздуховода отдельного
ответвления м2;
– суммарная площадь поперечных сечений воздуховодов
всех ответвлений в м2.
Расчѐт
ведем
через
ближайшую
к
вентилятору
воздухораспределительную решетку.
Результаты расчѐта суммарного снижения уровня звуковой мощности
по октавным полосам через элементы системы вентиляции согласно
формулам (24) сведены в таблицу 15 суммарного снижения уровня звуковой
мощности по октавным полосам через элементы системы вентиляции.
Таблица 16 - Суммарное снижение уровня звуковой мощности по
октавным полосам через элементы системы вентиляции
Описание
элемента
2
d=1000 мм
Количество
3
на 1 м
длины
Снижение уровней звуковой мощности ALp при
среднегеометрической частоте октавных полос в Гц
125
250
500
1000
2000
4000
8000
5
6
7
8
9
10
11
0,03
0,03
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
68
на 1,5 м
d=710 мм
на 1 м
длины
на 3,85 м
0,05
0,05
0,09
0,09
0,09
0,09
0,09
0,06
0,06
0,1
0,15
0,15
0,15
0,15
0,24
0,24
0,39
0,58
0,58
0,58
0,58
69
продолжение таблицы 16
1000х500
на 1 м
0,6
0,3
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,17
0,08
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,1
0,1
0,15
0,2
0,2
0,2
0,2
На 0,07 м
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
3
5
6
7
8
9
10
11
длины
На 0,28 м
d=355 мм
2
на 1 м
длины
Местные сопротивления
Отвод
прямоугольно
го сечения 90°
1
5
7
5
3
3
3
2
10
14
10
6
6
6
1
5
7
5
3
3
3
1
5
7
5
3
3
3
1
5
7
5
3
3
3
1
5
7
5
3
3
3
8,73
9,73
13,73
15,73
13,73
11,73
11,73
0
0
0
0
1000х500
2 шт
Отвод
круглого
сечения 710
90°
1 шт
Отвод
прямоугольно
го сечения 90°
1000х500
1 шт
Тройник
круглого
сечения
900/355
Другие элементы
Воздухораспр
еделитель
(диффузор)
4АПР 600х600
-5
-1
0
70
продолжение таблицы 16
Общий
уровень
снижения
8,29
29,11
42,26
36,45
26,45
24,45
24,45
звукового
давления
В таблице 17 приведены результаты расчѐта октавного уровня звуковой
мощности вентиляционной системы, рассчитанные по формуле (24), и
требуемое снижение уровня звука.
Таблица 17 - Результаты расчѐта октавного уровня звуковой мощности
вентиляционной системы
Расчѐтный параметр
1
Уровень звуковой
мощности вентилятора
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со
среднегеометрическими частотами, Гц
125
250
500
1000
2000
4000
8000
2
3
4
5
6
7
8
107
105
101
101
97
83
75
8,29
29,11
42,26
36,45
26,45
24,45
24,45
98,71
75,89
58,74
64,55
70,55
58,55
50,55
87
82
78
75
73
71
69
11,71
-6,11
Суммарное снижение
уровней звуковой
мощности
в дБ
по пути распространения
шума
Уровни звуковой
мощности
вентиляционной
системы
Допустимые уровни
звукового давления
Требуемое снижение
уровня звукового
давления
-19,26 -10,45
-2,45
-12,45 -18,45
71
Как видно из таблицы 17 уровень звуковой мощности вентиляционной
системы на октавной полосе 125 Гц не соответствует допустимому уровню
звука (превышение на 11,71 дБ). Следовательно, требуется применение
шумоглушителя.
Выбираем пластинчатый шумоглушитель типа ГП 5-2. Глушитель
пластинчатый ГП представляет собой сборную секцию, состоящую из
металлического кожуха длиной 1000 мм. с размещенными внутри него
пластинами
П,
зафиксированными
при
помощи
направляющих.
Акустические характеристики шумоглушителя приведены в таблице 18.
Таблица 18 - Акустические характеристики шумоглушителя
Снижение шума на 1 м. длины шумоглушителя (в дБ) при среднегеометрических частотах
октавных полос, Гц
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
10,0
15,0
38,0
42,0
50,0
52,0
45,0
27,0
2.13 Мероприятия по снижению структурного шума вентиляторов
При работе вентиляторов в смежных изолируемых помещениях через
ограждения проникает воздушный и структурный шум.
Воздушный шум в изолируемых помещениях возникает в результате
излучения шума вентиляторами в венткамеру с последующим его
прохождением через ограждения из венткамеры в изолируемые помещения.
Структурный шум в изолируемых помещениях создается вследствие
передачи динамических сил от вентилятора через его опорные конструкции
на перекрытие.
К
строительно-акустическим
мероприятиям
по
снижению
структурного шума от вентиляторов относятся виброизоляция вентиляторов
и устройство полов на упругом основании.
72
Вентиляторы необходимо устанавливать на виброизоляторы. Выбор
типа виброизоляторов зависит от места установки оборудования и частоты
вращения рабочего колеса вентилятора и электродвигателя.
В соответствие с этими требованиями выбираем виброизоляторы типа
00.42.40 количество и схема установки виброизоляторов принимается
согласно рекомендации представлены в таблице 19.
Таблица 19 - Тип и количество виброизоляторов, применяемых с
вентилятором типов Ц4-7 №20 без инертной плиты
Тип и №
вентилятора
Тип
виброизоляторов
Колличество
виброизоляторов
Механическое
сопротивление всех
виброизоляторов
20
00.42.40
14
8200
План расположения виброизоляторов для вентилятора Ц4-7 №20
правого вращения представлен на рисунке 23.
Рисунок 23 - План расположения виброизоляторов для вентилятора Ц4-7
№20 правого вращения.
Эффективность акустической виброизоляции определяется осадкой
виброизоляторов под нагрузкой. Чем менее жесткое перекрытие, тем
больше должна быть осадка виброизоляторов.
Рекомендуется при частоте вращения до 1800 об/мин использовать
стальные пружины со звукоизолирующими прокладками (из ребристой или
из перфорированной листовой резины).
73
Оборудование, создающие динамические нагрузки (вентиляторы,
компрессоры, насосы и т.п.), перед установкой на виброизоляторы
необходимо жестко монтировать на тяжелой бетонной плите. Масса плиты
должна быть в 2-3 раза больше общей массы агрегата с электродвигателем.
Для хорошей виброизоляции
связи
между
виброизолируемым
необходимо устранить все жесткие
агрегатом
и
строительными
конструкциями. Питание к электродвигателю следует подводить гибкими
кабелепроводами. Гибкими вставками необходимо присоединить не только
воздуховоды к вентиляторам, но и трубопроводы к насосам.
Гибкие вставки в воздуховоде следует монтировать так, чтобы они
сильно не провисали и не натягивались, используя материал типа
прорезиненного брезента. Рисунок гибких вставок представлен на рисунке
24.
Рисунок 24 - Расположение гибких вставок
В качестве гибких вставок для трубопроводов можно применять
рукава резинотканевые или рукава резинотканевые с металлическими
спиралями (ГОСТ 5398-76 []).
74
2.14 Определение требуемой звукоизоляции ограждающих
конструкций вентиляционных камер
Требуемая звукоизоляция рассчитывается отдельно для каждой i-той
ограждающей конструкции помещения и для каждой октавной полосы с
учетом пути распространения шума:
Rтрi = Lв – 10lgB + 10lgS - Lдоп
где Lв – звуковая мощность вентилятора, дБА;
S – площадь ограждающей конструкции, через которую проникает
шум в изолируемое помещение, м2.
Площадь ограждающей конструкции, через которую проникает шум в
изолируемое помещение равна 60 м2.
Определяем требуемую звукоизоляцию ограждающей конструкции
помещения на частоте 1000 Гц:
Rтрi = 98 – 10lg6552+10lg60 - 75 = 3
Результаты расчета представлены в таблице 20.
Таблица
20
Результаты
расчета
требуемой
звукоизоляции
вентиляционной системы
величина
Lнаг
В
Lдоп
Rтр
63
98
3276
95
-14
Расчетным
Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц
125
250
500
1000
2000
4000
100
102
101
98
91
86
3276
3604
4586
6552
10483
19656
87
82
78
75
73
71
4
2
4
3
-4
-10
значениям
удовлетворяет
звукоизоляция
8000
81
39312
69
-
фанеры,
следовательно, требуемая звукоизоляция обеспечивается существующей
конструкцией ограждения вентиляционной камеры.
75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ технологического процесса нанесения полимерного покрытия
показал, что он состоит из четырех этапов мойка, сушка, нанесение
полимерного покрытия и полимеризация. Этапу мойки соответствуют
следующие вредные факторы: выделение паров бензина либо уайт-спирита
либо этанола, влаги; на этапе сушки выделяется избыточная теплота; на этапе
нанесения полимерного материала – аэрозоль полимерного материала; на
этапе полимеризации – бутилакрилат, акриловая кислота, этиленгликоль,
диэтиленгликоль, диметилтерефталат и избыточная теплота.
Выяснено что применяемая на данный момент система вентиляции не
справляется с разбавлением вредных веществ, поэтому на участке нанесения
полимерных покрытий класс условий труда составляет 3.2 (концентрация
диметилтерефталата превышает в 3 – 5 раз предельно допустимую).
Рассчитанный воздухообмен по выделениям показал, что, наибольший
воздухообмен соответствует диметилтерефталату и составляет около 50000
м3/ч.
Разработана система общеобменной приточно-вытяжной вентиляции с
тремя вытяжными каналами по 17000 м3/ч и двумя приточными каналами по
25000
м3/ч.
Каждый
вытяжной
канал
оборудован
фильтром,
огнезадерживающим клапаном и вентилятором. каждый приточный канал
так же оборудован огнезадерживающим клапаном, шумоглушителем,
калорифером, фильтром и вентилятором. предлагаемая система вентиляции
позволит
снизить
концентрации
вредных
веществ
до
значений
не
превышающих ПДК что приведет к снижению вероятности получения
профессионального заболевания в 3 – 5 раз.
76
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ Р 12.0.003 – 74*. Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация. – Введ. 1976 – 01 – 01. – М.: ИПК Издательство
стандартов, 1974. – 3 с.
2. ГН 2.2.5.1313 – 03. Химические факторы производственной среды
предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе
рабочей зоны. – Введ. 2003 – 04 – 30. – М.: Минздрав России, 2003. – 68 с.
3. 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.
4. Девисилов, В.А. Охрана труда: учебник [Текст] / В.А. Девисилов. –
М.: Форум: ИНФРА-М, 2008. – 448 с.
5.
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.
6. 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.
7. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование. –
Введ. 2003 – 06 – 23. –М.: Госстрой России, 2004. – 28 с.
8. Волков, О.Д. Проектирование вентиляции промышленного здания
[Текст] / О.Д. Волков Харьков. Выша Шк., 1989. – 240 с.
9. Щербакова, Е.В. Безопасность жизнедеятельности. Примеры и
задачи: учебное пособие [Текст] / Е.В. Щербакова. – Орел: ОрелГТУ, 2006. –
206с.
77
10. Нестеренко, А.В. Основы термодинамических расчѐтов вентиляции
и кондиционирования. Учебн. пособие [Текст] / А. В. Нестеренко. – М., издво «Высшая школа», 1971. – 460 с.
11. ВЕНТС. Промышленная и коммерческая вентиляция [Текст]. – М.:
2011. – 385 с.
12. Талиев, В.Н. Аэродинамика вентиляции: учеб. пособие для вузов
[Текст] / В.Н. Талиев. – М.: Стройиздат, 1979. – 295 с.
13. Мельников, Ю.С. Помощь проектировщика по проектированию
вентиляции [Текст] / Ю.С. Мельников. – Ижевск, 2004. – 74 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.
Белова,
пищеконцентратных
Т.И.
Обеспечение
производств
условий
созданием
труда
системы
работающих
пылеудаления-
пылезащиты: монография [Текст] / Т.И. Белова, Е.М. Агашков, В.И.
Гаврищук, Д.П. Санников. – Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК»,
2014. – 134 с.
16. ВЕКОВЕНТ. Системы вентиляции. Вентиляторы общего и
специального
назначения
[Электронный
ресурс]
Режим
доступа:
www.vekovent.ru.; дата обращения 10.06.2015
17. Вентиляционный завод Лиссант [Электронный ресурс] Режим
доступа: www.lissant.ru.; дата обращения 10.06.2015
18. 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.
19. Скороходова Т.А., Методические указания по выполнению
лабораторных работ по курсам «Безопасность жизнедеятельности» и
78
«Промышленная экология» [Текст] / Скороходова Т.А., Сафронов В.В. –
Орѐл: ООО Картуш, 2008. – 16 с.
20. Идельчик, И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям
[Текст] / И.Е. Идельчик. Под ред. М.О. Штойнберга. – М.: Машиностроение,
1992. – 672 с.
21. Программа «Расчет уровня внешнего шума систем вентиляции».
Версия 1 [Текст]. – СПб.: Фирма «Интеграл», 2006. – 15 с.
79
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа