Обеспечение БЖД в ремонтно-механическом цехе (РМЦ) хлебозавода

Фактор времени  протекания тока через тело человека имеет важное значение. Чем больше время протекания тока, тем больше опасность. При этом следует учитывать и приложенное напряжение. Установлено, что действие на организм импульса продолжительностью до 0,2 сек при напряжении до 220 в не вызывает смертельного исхода.

 

Наиболее  опасной частотой, вызывающей нарушение  сердечной деятельности, является частота 50 гц, а при частоте 200 гц наступает остановка дыхания. Установлено, что частота от 50 до 500 гц не снижает опасности поражения электрическим током.

Наиболее  вероятным и часто встречающимся является прикосновение человека к токоведущим частям при однофазном токе. В этом случае электрическая цепь образуется, если человек стоит на токопроводящем основании или дотронулся до заземленного предмета (водопроводные трубы, батареи отопления, заземленное оборудование), причем земля и токопроводящие предметы, связанные с ней, являются проводниками электрического тока. При двухфазном токе прикосновение приводит к замыканию электрической цепи на тело человека. В обоих случаях прикосновение опасно для жизни человека.

Предупредить  поражение электрическим током  можно путем применения пониженных, безопасных напряжения и силы тока, изоляции частей оборудования и строительных конструкций (пола, стен) от земли, применения специальных средств защиты (защитное заземление, защитное отключение, выравнивание потенциала), а также путем применения изолирующих средств (перчатки, боты, галоши, коврики, инструмент с изолирующими ручками, штанги, клещи).

Наиболее  характерным несчастным случаем  при работе на высоте является падение. Обычно считают, что человек, падающий с большей высоты, получает и более тяжелую травму. В этой связи условно считают опасной высоту начиная с 1,1 м от уровня основания и особо опасной высоту свыше 5 м. Однако тяжесть полученной травмы зависит и от того, какая часть тела подверглась повреждению. Падение может произойти из-за отсутствия ограждений мест работы, предохранительных поясов с гибкой нитью (веревка, трос, цепочка), вследствие непрочности лесов, настилов, люлек, лестниц. Кроме того, падение может быть обусловлено индивидуальными особенностями человеческого организма, например нарушением равновесия, потерей самообладания.

Подъем тяжести  сверх установленной нормы может  привести к появлению всевозможных грыж, к опущению внутренних органов, повреждению позвоночника, нарушению сердечной деятельности, смещению глазных осей. Систематическое выполнение работ по подъему и перемещению тяжестей может привести к профессиональному заболеванию — искривлению позвоночника (сутулость). Кроме того, человек, систематически поднимающий груз свыше установленной нормы, при обслуживании механического оборудования быстро утомляется, координация его движений нарушается, что может привести к травмированию движущимися частями оборудования.

При систематическом подъеме и опускании груза во время обслуживания оборудования установлена норма: не более 20 кг для мужчин и 10 кг для женщин.

 

 

Такие же нормы  распространяются и на юношей от 16 до 18 лет при условии, что работать по подъему и переноске тяжестей они могут не более 1/3 рабочего дня. Мужчинам, физически крепким и тренированным на переноске грузов, в возрасте старше 18 лет разрешается поднимать и переносить груз весом до 50 кг, женщинам соответственно не более 20 кг. Мужчинам и женщинам, не имеющим такой тренировки, следует постепенно доводить нагрузку до нормы, чтобы не вызвать заболевания.

Уменьшение  нагрузки на организм при подъемах и перемещениях тяжести может  быть достигнуто применением средств механизации и грузоподъемных устройств.

Электромагнитные поля различных частот образуются при работе высокочастотных, сверхвысокочастотных и ультравысокочастотных установок. К ним соответственно относятся: установки для плавки металла и поверхностной закалки металлических изделий, установки для сушки диэлектриков и радиопередатчики радиостанций различного назначения. Электромагнитные поля с частотами выше установленных норм вызывают общее расстройство нервной системы, головные боли и могут также привести к заболеванию глаз (катаракта). Для отражения или поглощения электромагнитных волн применяются специальные экраны.

Вредные вещества в условиях производства могут по-разному  действовать на организм, вызывая различные заболевания и отравление. Большинство вредных веществ (бензол, толуол, уайт-спирит, эпоксидная смола, хром, марганец, свинец, ртуть), попадая в организм, вызывают расстройство нервной системы, головную боль, а также острые отравления. Некоторые вещества (двуокись кремния, асбест и др.), попадая в легкие, вызывают заболевания, именуемые асбестозом, силикозом. От действия керосина, скипидара, канифоли, охлаждающей жидкости на коже появляются мокнущие язвочки (дерматит). Газы проникают в организм через дыхательные пути. Пары и пыль кроме дыхательных путей могут действовать на кожный покров, вызывая заболевание кожи. Через кожу также в организм проникают вещества жидкие и твердые, с. которыми приходится иметь контакт в условиях производства (свинец, этилированный бензин).

Санитарными нормами строго регламентировано наличие  в воздушной среде различных вредных веществ. Предполагается, что человек не должен заболеть или отравиться, находясь в помещении, где в воздухе имеются вредные вещества в количествах, не превышающих санитарные нормы. Разумеется, следует стремиться к максимальной степени очистки воздушной среды, создавая наиболее благоприятные условия для работающих [2]. С этой целью используют аппараты для очистки вентиляционных выбросов.

Проектирование  аппаратов для очистки вентиляционных выбросов Задание

Подобрать циклон, обеспечивающий степень эффективности очистки газа от пыли не менее

η =0,87, по исходным данным. При этом приняты следующие обозначения и некоторые значения:

 

 

Q, м³/с - количество очищаемого газа; р = 0,89 кг/м³ - плотность газа при рабочих условиях; μ = 22,2*10^-6 Н*с/м² - вязкость газа; р_п, кг/м³ - плотность частиц пыли, диаметр d_п , мкм и дисперсность lgσ_п, Свх, г/м³ - входная концентрация пыли.

Исходные  данные

Q= 1,5м³/с

р_п= 1800 кг/м³

d_п =  25 мкм

lgσ_п = 0,6

Свх = 20 г/м³

Решение

1 .Тип циклона,  оптимальная скорость газа Wопт в сечении циклона диаметром Д Тип циклона ЦП-15

Wопт, м/с 3,5

2. Определяем  диаметр циклона Д, м, по  формуле (4.1)

Д =

Д = = 0,74 (м)

Полученное значение Д округляют  до ближайшего типового значения внутреннего диаметра циклона. Д=800 мм.

3. По выбранному диаметру циклона находим действительную скорость газа в циклоне, м/с, по 
формуле (4.2):

W = 4Q/(π*n*Д²)

где n - число циклонов.

W=4*1.5/(3.14*1*0.8^2) = 2,99 (м/с)

Действительная  скорость в циклоне не должна отличаться от оптимальной более чем на 1 5%.

ΔW= 100-(3,9* 100/3,5)= 14,57%

4. Вычисляем коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона по формуле

x = К₁* К₂ * x₅₀₀ (4.3)

где К₁ - поправочный коэффициент на диаметр циклона (табл. 4.1). К₁  =1;

К₂ - поправочный коэффициент на запыленность газа (табл. 4.2), К₂ =0,87; x₅₀₀ - коэффициент гидравлического сопротивления одиночного наклона диаметром 500 мм (табл. 4.3), x₅₀₀ =155 .

x₅₀₀  = 1*0,87*155=134,85

5. Определяем  гидравлическое сопротивление циклона. Па, по формуле (4.4)

Dр = x * р * W²/2 

где р и W - соответственно плотность и скорость газа в расчетном сечении циклона;

x - коэффициент гидравлического сопротивления.

Dр = 134,85*0,89*2,99²/2=536,48(Па)

6. По табл. 4.4 находим значения параметров пыли d^т₅₀ и lgσ_п для выбранного типа циклона. d^т₅₀ =4,5 мкм и lgσ_п =0,352

7. Ввиду того, что значения d^т₅₀, приведенные в табл. 4.4, определены по условиям работы типового циклона (Дт= 0,6 м; р=1930 кг/м³; m=22,2х10^-6 Па*с; Wт= 3,5 м/с), необходимо учесть влияние отклонений условий работы от типовых на величину d₅₀ мкм, по формуле (4.5):

d₅₀ = d^т₅₀ / p_п) * (m /m_т) * (Wт/W)

d₅₀ = 4.5 / 1800) * (22.2 * 10^-6) * (3.5/2.99)=5,85 (мкм)

8. Параметр X по формуле (4.6)

 

 

х =

 

 

х = lg (25/5.85) / =  0,91

а по табл. 4.5 находим параметр Ф(х). Ф(х)=0,8413

9. Определяем  эффективность очистки газа в  циклоне по формуле (4.7)

h = 0.5(1+Ф(х)),

где Ф(х) - табличная  функция от параметра х, рассчитанного по формуле (4.6).

h = 0.5(1+0,8413) = 0,92 [3].

Расчетное значение h больше необходимого по заданию, расчет верен.

Задание.

Определить размеры, энергозатраты  и время защитного действия адсорбера  для улавливания паров этилового  спирта, удаляемых местным отсосом от установки обезжиривания при условии непрерывной работы в течение 8 ч. Расчет выполнить по исходным данным . При этом приняты следующие обозначения и исходные значения; производительность местного отсоса Lм , м³/ч; начальная концентрация спирта Со, г/м³; температура в адсорбере t_Р = 20°С и давление Р = 9,8*10⁴ Н/ м²;плотность паровоздушной смеси рг= 1,2 кг/м³ и ее вязкость v = 0,15-10"⁴ м²/с; диаметр гранул поглотителя (активированный уголь) (1=3 мм; длина гранулы 1=5 мм; насыпная плотность рп = 500 кг/м³; кажущаяся плотность р_к= 800 кг/м³.

Исходные  данные

Lм,м³/ч 110

 

 

 

 

 

 

С₀, г/м³ 6 Решение

1. Выбираем тип сорбента и рабочую температуру. Для увеличения его емкости рабочая 
   температура выбирается минимально возможной. Изотерма адсорбции паров этилового спирта на 
   активированном угле при 20 °С представлена на рис. 4.1. По изотерме адсорбции и заданной 
   величине Со г/м³, находим статическую емкость сорбента а₀ г/кг. а₀= 140 г/кг.
2. Определяют весовое количество очищаемого газа. G-, кг/с, из выражения (4.15)

G = Lм * pг/3600

где Lм - производительность местного отсоса от паровоздушной смеси, м³/ч;

рг - плотность паровоздушной смеси, кг/м³.

G=110*1,2/3600 = 0,037 (кг/с)

3. Переводят  весовую статическую емкость  сорбента а_о, в объемную а'₀, кг/м , по формуле (4.16):

а'₀ = а₀ * pн/1000

где рн - насыпная плотность выбираемого сорбента, кг/м³.

а'₀ = 140 -500/1000=70 (кг/м^3)

4. Определяют массу сорбента, кг, по формуле (4.17) 
m_с=К*G*С₀* τ/а'_о

где К. = 1,1... 1,2 - коэффициент запаса;

 τ- продолжительность процесса сорбции, с;

G - весовое количество очищаемого газа, кг/с;

Со - концентрация поглощаемого вещества на входе в  адсорбер, кг/м³;

 а'_о - статическая емкость адсорбера, кг/м³.

 m_с= 1,15*0,037*0,006*28800/70= 0,11 (кг)

5. Выбирают скорость потока газа в адсорбере W, м/с. Обычно фиктивная скорость 
   паровоздушной смеси или скорость, рассчитанная на полное сечение слоя, выбирается в пределах 
   0,1...0,25 м/с. W = 0,17 м/с.
6. Определяют геометрические размеры адсорбера. Так, для цилиндрического аппарата диаметр 
   Да, м, и длину (высоту) слоя адсорбента Lа, м, подсчитывают по формулам (4.18 - 4.19)

Да =

Да = = 0,48 (м)

Lа = mc*W/G

Lа = 0,11 * 0,17/ 0,037=0,48 (м)

7. Находят  пористость сорбента по формуле  (4.20)

П = р_к - р_н

р_н

 

где р_к и р_н 

- кажущаяся и насыпная плотность сорбента, кг/м

 

П= 800-500 = 0,375

          800        

8. Рассчитываем  эквивалентный диаметр зерна  сорбента, м, по формуле (4.21)

d_э =        П*d * l       

   (1-П) * (d/2 + l)

где d и l - диаметр и длина зерна сорбента, м.

      d_э =          0.375*3*10^-3*5*10^-3        = 1,39 * 10^-4 

   (1 - 0.375) * (3 * 10^-3 / 2 + 5 * 10^-3)    

9. Коэффициент трения λ находят в зависимости от характера движения по выражению

при Rе<50     λ = 220 /Rе ; (4.22)

где Rе = W*dэ/(v*П) - критерий Рейнольдса; v - кинематическая вязкость газа, м/с.

Rе =0,175 * 1,39 * 10^-4/(0,15*10^-4*0,375 = 41,84

λ = 220/41,84=5,26

10. Определяем гидравлическое сопротивление, оказываемое слоем зернистого поглотителя при 
прохождении через него потока очищаемого газа Δр, Па, по формуле (4.24)

ΔР = 3/4 * λ* La * p_г * (1-П) *W²

                              Ф * d_э * П³

где Ф= 0,9 - коэффициент  формы.

0,48*1,2*(1-0,375)*017²

ΔР = 3/4* 5,26*  0,9 * 1,39 * 10^-4 * 0,375           =627.65(Па)

11 . Определяем  коэффициент молекулярной диффузии  паров этилового спирта в воздухе  при заданных условиях Т и Р по формуле (4.25)

Д = Д₀ * (Т/Т_о)^3./2 * P/P₀

где Д_о = 0,101 10^-4 при То = 273°К и атмосферном давлении Ро = 9,8*1 0⁴ Па.

Д = 0,101 * 10^-4 (273 +20) ^3/2 * 9,8* 10⁴  = 1,1 * 10^-5

                                273              9,8* 10⁴

12. Находят  диффузионный критерий Прантля  по формуле (4.26)

 Рr = v/Д.

 Рr = 0,15*10^-4/1.1*10^-5=1.36

 

 

13. Для заданного  режима течения газа (определяется  значением Rе) вычисляем величину коэффициента массопередачи для единичной удельной поверхности, м/с:

 при Rе>=30    β=0.53*(Rе)^0,64*(Рr)^0,33*Д/dэ

β = 0.53*(41,84)^0,64 *(1,36)^0,33 * 1.1*10^-5/1.39* 10^-4=0.01

14. По изотерме адсорбции (см. рис. 4.1) находят величину - количество вещества, максимально 
сортируемое поглотителем при  а ∞/2   данной температуре, и величину концентрации 
поглощаемого вещества на входе в адсорбер Сх, соответствующую величине

а ∞ = 180 г/кг

 а ∞/2 = 90 г/кг Сх = 2,5 г/м³

15. Рассчитываем удельную поверхность адсорбента f м² /м³ по формуле (4.29):

f = 4 * (1-П)  * (d/2 + l)

        d * l

f = 4*(1-0.375)   *(3 *10^-3/2 + 5*10^-3)=1083(м²/м³)                3*10^-3*5*10^-3

16. Определяют концентрацию паров этилового спирта на выходе из аппарата, г/м³, по формуле 
(4.30)

 

c_к = с₀ (1-η)

где η - эффективность процесса очистки.