Расчет искусственного освещения, пылевой нагрузки производственной среды, средств защиты от поражения электрическим током

2. РАСЧЁТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ.

Обеспечение нормального  освещения по принятым нормам освещения является организационно – техническим мероприятием, призванным обеспечить приемлемые эргономические условия труда и быта человека в процессе жизнедеятельности.

Наиболее широко применяется расчет по методу коэффициента использования светового потока. Этот метод учитывает отраженный от стен и потолка световой поток и предусматривает равномерное расположение светильников в помещениях со светлым потолком и стенами и даёт возможность определить освещённость на горизонтальной поверхности.

По таблице «Нормы освещённости в помещениях» определяю общую норму освещённости при данных мне условиях:

E_н=200 лк

Т.к. светильник ДРЛ-1000 предназначен для освещение в помещениях общественных зданий, учитываем коэффициент запаса помещения с малым выделением пыли, влаги, дыма, копоти:

К_з=1,5,

Отношение средней  освещённости к максимальной принимаю для газоразрядных ламп:

z=1,1,

 

Наименьшая  высота подвески светильника для светильника ДРЛ-1000:

h=6 м,

Определяю коэффициент  наивыгоднейшего расположения светильников для достижения наибольшей равномерности  освещения:

λ_с=1,0,

Рассчитываю площадь  помещения, в котором устанавливается  осветительная установка:

 м²

 

А – длина, м; А=30 м

Б – ширина, м; Б=30 м

S = 30 * 30 = 900 м²

Рассчитываю индекс помещения:

S – площадь помещения, м²;

А,Б – соответственно длина и ширина помещения, м;

h – высота подвески над рабочим местом, м; h=6 м

i = 900/(30+30)*6 = 2,5

Определяю коэффициент  использования светового потока, который зависит от высоты подвеса светильников, коэффициента отражения стен и потолка от типа используемого светильника ДРЛ-1000:

ρ_п=70%, ρ_с=50%

        η=35% или η=0,35

Рассчитываю расстояние между соседними рядами ламп накаливания:

λ_с – коэффициент наивыгоднейшего расположения светильников, м;

h – высота подвески светильника, м;

Lr = (1.0*6)/2 = 3 м

Рассчитываю количество ламп (светильников) по длине помещения  в одном ряду осветительной установки:

A – длина помещения, м;

L – расстояние между соседними рядами ламп, м;

nлр = 30-(2*3/3)/3 = 5 шт,

Рассчитываю количество рядов ламп (светильников) по ширине помещения:

 

В – ширина помещения, м;

L – расстояние между соседними рядами ламп, м;

nр = (30-2*3/3)/3+1 = 7 шт.

Рассчитываю общее количество ламп (светильников) осветительной установки помещения:

n_лр – количество ламп в одном ряду, шт;

n_р – количество рядов осветительной установки, шт;

n=10*7= 35 шт

Рассчитываю световой поток ламп, обеспечивающий нормируемую  освещённость F_расч, лм:

 

E_н – нормируемая освещённость, лк; Е_н=200 лк

S – площадь помещения, м²;

K_з – коэффициент запаса;

z – отношение средней освещённости к максимальной;

η – коэффициент использования светового потока, η=0,35;

n – количество ламп, шт;

F расч. = 12122 лм

 

Наибольший световой поток у ламп типа ДРЛ-250 ХЛ1 равен

 F_факт=  11500 лм

 

Рассчитываю фактическую  освещённость, при использовании  выбранных ламп:

Е_н – нормируемая освещённость, лк;

F_факт – световой поток выбранной лампы, лм; F_факт=11500 лм

F_расч – расчётный световой поток, лм;

Еф = 0,95

Рассчитываю уточнённое число ламп выбранного типа:

nф = 35 шт.

 

Рассчитываю суммарную  мощность осветительной установки:

Вт

P_л – мощность выбранной лампы, Вт; P_л=130 Вт

P_å=130

35=4550 Вт.

 

РАЗМЕЩЕНИЕ ЛАМП НА ПОТОЛКЕ

Условием размещения ламп (светильников, осветительных  установок) на потолке является их расстояние друг от друга и от стен на расстоянии не менее 3 м.

Вывод

В данной курсовой работе был произведен расчет, для обеспечения нормального искусственного освещения помещения размером 30×30 м с заданными условиями. Расчет производился по методу коэффициента использования светового потока, т.к. он учитывает отраженный от стен и потолка световой поток. Результатом расчета был найден коэффициент светового потока лампы величиной 11200 лм. На основании данной величины было принято решение использовать лампы типа и мощности ДРЛ-250 ХЛ1 в количестве 35 штук.

 

 

 

 

 

Расчет  пылевой нагрузки производственной среды.

 

Производственная пыль является наиболее распространенным вредным фактором производственной среды. Многочисленные технологические процессы и операции в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве сопровождаются образованием и выделением пыли, воздействию которой могут подвергаться большие контингенты работающих.

 

В горнорудной  промышленности значительное количество пыли возникает во время бурения  и при взрывных работах, в угольной – при работе комбайнов и породопогрузочных  машин, при сортировке угля и т.д. Вся промышленность строительных материалов связана с процессами дробления, помола, смешения и транспортировки пылевидного сырья и продукта (цемент, кирпич, шамот и др.). В нефтяной и газовой промышленности пыль образуется при бурении скважин, проведении электросварочных работ, при неполном сгорании топлива. В химической и нефтехимической промышленности многие производства (например, катализаторное) также связаны с пылеобразованием.

 

Пыль выводит  из строя оборудование, снижает качество продукции, уменьшает освещенность производственных помещений, может быть причиной профессиональных заболеваний органов дыхания, поражения глаз и кожи, острых и хронических отравлений работающих.

Производственной  пылью называют взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы  размерами от нескольких десятков до долей мкм. Пыль представляет собой аэрозоль, т.е. дисперсную систему, в которой дисперсной фазой являются твердые частицы, а дисперсионной средой – воздух. Специфической особенностью пылевидного состояния является раздробленность вещества на мельчайшие частицы и, следовательно, чрезвычайно большая поверхность твердых частиц, в связи, с чем свойства пыли приобретают самостоятельное значение.

 В зависимости  от способа образования различают  аэрозоли дезинтеграции и аэрозоли  конденсации. Аэрозоли дезинтеграции образуются при механическом измельчении, дроблении и разрушении твердых веществ (бурение, дробление, размол и др.), при механической обработке изделий (шлифовка, полировка и др.). Аэрозоли конденсации образуются при термических процессах возгонки твердых веществ (плавление, электросварка и др.) вследствие охлаждения и конденсации паров металлов и неметаллов. Типичным примером образования аэрозоля конденсации из перенасыщенных паров является так называемый сварочный аэрозоль. Металл, входящий в состав стержня сварочного электрода, а также компоненты обмазки электрода и флюса в значительной мере испаряются при температуре электрической дуги, а попав в более холодную зону, конденсируются в виде мельчайших частиц окислов железа и других элементов.

Пыль характеризуется  совокупностью свойств, определяющих поведение ее в воздухе, превращение  и действие на организм человека. Из различных свойств пыли наибольшее значение имеют химический состав, растворимость, дисперсность, взрывоопасность, форма частиц, электрозаряженность, адсорбционные свойства.

Профессиональные  заболевания под действием пыли относятся к числу наиболее тяжелых  и распространенных во всем мире профессиональных заболеваний. Основными пылевыми профессиональными  заболеваниями являются пневмокониозы, хронический бронхит и заболевания верхних дыхательных путей.

 

Основой проведения мероприятий по борьбе с пылью  является гигиеническое нормирование содержания аэрозолей в воздухе  рабочей зоны. Так, например, для  аэрозолей, способных вызвать выраженный пневмокониоз, ПДК не превышает 1…2 мг/м3; для аэрозолей, оказывающих фиброгенное действие средней выраженности, – 4… 6 мг/м3, для аэрозолей с незначительной фиброгенностью – 8… 10 мг/м3. Уровень допустимого содержания пыли с выраженным токсическим действием для большинства веществ значительно меньше 1 мг/м3. В настоящее время установлены ПДК более чем для 100 видов пыли, оказывающих фиброгенное действие.

 

IIH = KNTQ,

 

где К – фактическая  среднесменная концентрация пыли в  зоне дыхания работника, мг/м3; N – число рабочих смен в календарном году; Т – количество лет контакта с АПФД; Q – объем легочной вентиляции за смену, м3.

 

Контрольный уровень  пылевой нагрузки (КПН) – это пылевая  нагрузка, сформировавшаяся при условии  соблюдения среднесменной ПДК пыли в течение всего периода профессионального контакта с фактором:

 

КПН = ПДКccNTQ,

 

 

где ПДКсс –  среднесменная предельно допустимая концентрация пыли в зоне дыхания  работника, мг/м3. Зона дыхания –  пространство радиусом 0,5 м от лица работающего.

 

Для расчета  допустимого стажа работы в условиях запыленности необходимо сопоставление  фактических и контрольных уровней  пылевой нагрузки. В случае превышения КПН рассчитывают стаж работы, при  котором ПН не будет превышать  КПН. При этом КПН рекомендуется определять за средний рабочий стаж, равный 25 годам. Тогда допустимый стаж работы в данных условиях (T1) определяется по формуле:

T1 =КПН25/(KNQ).

 

Операция –  проведение горных выработок, АПФД –  угли с содержанием SiO2 10-70 %, ПДК = 2 мг/м3, количество лет контакта с АПФД 5 лет, энергозатраты 310 Вт, число рабочих смен в году N = 260, фактические концентрации: К1 = 1020 мг/м3, К2 = 710 мг/м3, К3 = 1060 мг/м3, К4 = 840 мг/м3, длительность отбора проб 35, 45, 50,15 минут соответственно.

Мероприятия по борьбе с пылью – внутреннее орошение на комбайнах, вентиляция.

Решение.

Среднесменная концентрация пыли при проведении горных выработок:

Ксс = 919 мг/м3

Пылевая нагрузка:

ПН = 919*260*5*10 = 11.9 кг

Расчет контрольного уровня пылевой нагрузки:

КПН = 4*260*5*10 = 52000 мг

Контрольная пылевая  нагрузка за 25 лет работы в условиях соблюдения ПДК (защита временем):

КПН25 = 4*260*25*10 = 260000 мг

Расчет допустимого  стажа в подобных условиях:

Т1 = 260000/(919*260*10) = 2,5 ч

Расчет ПН с  учетом орошения, вентиляции:

Эсум = 1-(1-0,8)*(1-0,6) = 0,92

К ост1 = 919 – 919/0,92 = 73,52 мг/м3

Остаточный  уровень запыленности, равный 73,52 мг/м3, превышает ПДК более чем в 10 раз, необходимо использованить СИЗ  органов дыхания ШБ1, «Лепесток 5»

Кост2 = 73,52-73,52*0,96 = 2,94 мг/м3

 

Вывод: для данных условий была рассчитана величина пылевой  нагрузки, равная 11,9 кг за 5 лет, без  применения средств и способов борьбы с пылью. Продолжительность смены при этом 2,5 часа. После применения различных способов пылеподавления остаточная запыленность снизилась до

73,52 мг/м3, что  все равно превышает ПДК более  чем в 10 раз. В таких случаях  обязательно применение противопылевых  респираторов, что позволило снизить  остаточную запыленность до 2,94 мг/м3, что соответствует гигиеническим  требованиям (не более 4 мг/м3)

 

Расчет  средств защиты от поражения электрическим  током.

В зависимости  от вида электроустановки, номинального напряжения, режима нейтрали питающего  транформатора, условий среды помещения  и доступности элктрооборудования применяют определенный комплекс необходимых защитных мер, обеспечивающих достаточную безопасность. Применение защитных мер регламентируется Правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Различают электроустановки напряжением до 1000 В и выше 1000 в, с изолированной и неизолированной нейтралью. В электроустановках применяют следующие защитные технические меры: защитное заземление, зануление, выравнивание потенциалов, защитное отключение, малое напряжение.

Защитным заземлением  называется преднамеренное электрическое  соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Защитный эффект при применении заземлителя заключается  в том, что в случае прикосновения к корпусу электрооборудования с поврежденной изоляцией, большая часть тока утечки в электросети проходит через замедлитель и лишь некоторая часть через тело человека.

Электрическое сопротивление человека складывается из сопротивления внутренних органов (тканей) и сопротивления кожи. При  сухой, чистой и неповрежденной коже сопротивление тела человека возрастает до 100000 Ом, при увлажнении, загрязнении и повреждении кожи снижается до 500-700 Ом.