Расчёт вентиляции производственного помещения. Расчёт вентиляции производственных помещений

Безопасные условия труда. Методы расчета вентиляции производственных помещений на АТП

Методы расчета вентиляции производственных помещений на АТП

Количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение для обеспечения требуемых параметров воздушной среды, определяют на основании количества тепла, влаги и вредных веществ, поступающих в помещение. При этом должно учитываться количество воздуха, удаляемого местными отсосами от оборудования общеобменной вентиляцией, на технологические или другие нужды. Определять необходимое количество подаваемого воздуха следует отдельно для теплого, переходного и холодного периодов года. Плотность воздуха следует принимать равной 1,2 кг/м3. В том случае, когда необходимо учитывать действительную плотность воздуха, производится перерасчет.

В соответствии со Строительными нормами и правилами (СНиП) при расчете учитываются следующие показатели:

L — необходимое количество подаваемого воздуха, м3/ч;

Lо.з. — количество воздуха, удаляемого из рабочей или обслуживаемой зоны помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические или другие нужды, м3/ч;

А и В — коэффициенты для перевода единиц в СИ; А = 3,6 кДж/(м3-К); В= 1,2 кДж/(м3-К);

Qя и Qп — избыточный тепловой поток соответственно явного и полного тепла в помещении, Дж/с;

tо.э. — температура воздуха, удаляемого из рабочей или обслуживаемой зоны помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические и другие нужды, К;

tn — температура воздуха, подаваемого в помещение, К;

tух— температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, К;

Jо.з. — энтальпия (теплосодержание) воздуха, удаляемого из рабочей или обслуживаемой зоны помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические или другие нужды, кДж/кг;

Уух — энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, кДж/кг;

Уп — энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, кДж/кг;

W — избытки влаги в помещении, г/ч;

dо.з. — влагосодержание воздуха, удаляемого из рабочей или обслуживаемой зоны помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические и другие нужды, г/кг;

Z — количество вредных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч;

Zо.з. — концентрация вредных веществ соответственно в воздухе, удаляемом из рабочей или обслуживаемой зоны местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические или другие нужды, мг/м3;

Zn — концентрация вредных веществ в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м3;

Zух — концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, мг/м3.

При удалении избытков явного тепла

L = Lо.з. + /.

При удалении избытков полного тепла

L = Lо.з. + /.

При удалении избытков влаги

L = Lо.з. + /.

Освещение производственных помещений на АТП

Рационально спроектированное освещение помещений АТП позволяет повысить качество обслуживания автомобилей, производительность и безопасность труда.

В зависимости от применяемого источника света производственное освещение подразделяется на три типа, а по функциональному назначению — на пять (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Классификация искусственного освещения

Естественный свет обладает значительной биологической и гигиенической ценностью для человека. Благодаря своей высокой диффузности он наиболее благоприятен для зрительной работы.

В качестве количественной характеристики естественного освещения принят относительный показатель — коэффициент естественной освещенности (КЕО).

КЕО обозначается через «е» и представляет собой выраженное в % отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или отраженным), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода.

Качество естественного освещения определяется неравномерностью распределения КЕО по помещению. Искусственное освещение характеризуется показателем освещенности, коэффициентом пульсации освещенности и показателем ослепленности, неравномерностью освещения.

Количественные и качественные характеристики освещения регламентируются СНиП «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования». В соответствии с нормами естественное освещение должно быть предусмотрено в помещениях АТП с постоянным пребыванием людей.

Без естественного освещения допускаются к эксплуатации санитарно-бытовые помещения (душевые, умывальные, туалеты), помещения для хранения автомобилей, технические и складские помещения, залы заседаний, коридоры, проходы, переходы и помещения ожидания в здравпункте.

Нормированные значения КЕО для зданий, располагаемых в III поясе светового климата РФ (рис. 3.5), принимаются с учетом характера зрительной работы (табл. 3.5).

Рис. 3.5. Карта светового климата РФ

Таблица 3.5. Нормированные значения КЕО

Помещения, посты и производственные участки	Характеристика зрительной работы	Нормируемое значение KEO %
		при верхнем или верхнем и боковом освещении	при боковом освещении
		при верхнем или верхнем и боковом освещении	в зоне с устойчивым снежным покровом	на остальной территории РФ
Мойки и уборки, ежедневного обслуживания (ЕО) автомобилей
	Общее наблюдение за ходом производственного процесса
ТО и TP, деревообрабатывающий, обойный, шиномонтажный	Малой точности
Ремонта электрооборудования, ремонта приборов питания, моторный, агрегатный, слесарно-механический	Средней точности
Кузнечно-рессорный, сварочный, жестяницкий, арматурный, мед-ницко-радиаторный, ремонта аккумуляторов, компрессорная	Средней точности

Нормированные значения КЕО для зданий, располагаемых в I, II, III, IV и V поясах РФ,

, (3.1)

где т — коэффициент светового климата, принимаемый равным: для I пояса светового климата 1,2; для II — 1,1, для IV — 0,9, для V — 0,8; Ск — коэффициент солнечности климата (табл. 3.6).

Таблица 3.6. Значения коэффициента солнечности климата

В помещениях с работами различной точности нормированное значение КЕО следует принимать по точности работы, преобладающей в данном помещении.

Неравномерность естественного освещения помещений АТП с верхним или верхним и боковым (комбинированным) естественным освещением не должна превышать 3:1. Этот показатель не нормируется для производственных помещений с боковым освещением, для помещений ежедневного обслуживания автомобилей с верхним или верхним и боковым освещением, для вспомогательных помещений.

Искусственное освещение в помещениях АТП должно удовлетворять требованиям СНиП, «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ и ПТБ)».

В производственных помещениях вентиляция может быть естественной (форточки, фрамуги) и искусственной.

Искусственная вентиляция делится на вытяжную и поточно-вытяжную вентиляцию. В производственных помещениях ремонтных предприятий наиболее часто используется вытяжная вентиляция, которая отсасывает загрязнённый воздух. Свежий воздух поступает естественным путём.

Производительность вытяжных вентиляторных установок определяют по зависимости:

W в =V о ∙К; (м 3 /час), (31)

где V 0 - объём помещения (отделения), м 3 ;

К - кратность обмена воздуха.

W в = 168 3,0=504 (м 3 /час)

Исходя из производительности вентиляторов подбирают их тип и марку. Мощность N в для привода двигателя вентилятора подсчитывают по формуле:

N в =(W в ∙ Н в ∙ β)/(3600 ∙ 102 ∙ η в), (32)

где Н в – напор вентилятора, Н/м 2 (кгс/м 2);

η в – к.п.д. вентилятора (ηв=0,5÷0,55);

β – коэффициент запаса мощности (β=1,2÷1,5).

N в = (504∙ 100 ∙ 1,2)/(3600 ∙ 102 ∙ 0,5) = 0,32 кВт

Применяют два типа вентиляторов – центробежные и осевые. Осевые вентиляторы менее шумны, чем центробежные и имеют часто больший к.п.д., они реверсивны и более компактны, их мощность мало зависит от изменения производительности.

Полученные данные заносим в таблицу 12.

Таблица 12 – Наименование отделения, марка вентилятора и их характеристика

Экономическая часть

В дипломном проекте рассчитывают цеховую себестоимость условного ремонта, т.е. учитывают только прямые и общепроизводственные накладные расходы. Цеховая себестоимость ремонта в мастерской равна:

где - заработная плата производственных рабочих (С р= 5167000 руб.);

– нормативные затраты на запасные части;

– стоимость ремонтных материалов;

- общепроизводственные накладные расходы.

Расчёт себестоимости работ производится в % соотношении от заработной платы производственных рабочих:

Затраты на запасные части:

(34)

Затраты на ремонтные материалы:

(35)

Общепроизводственные накладные расходы:

(36)

Себестоимость одного условного ремонта равна:

где – общий объем работ в мастерской, в единицах условного ремонта.

где – общая трудоемкость с учетом дополнительных работ в ЦРМ, чел.час.

= 42,23

Охрана труда. Охрана окружающей среды. Энергосбережение

Охрана труда

Помещения для ремонта тракторов, МС и ДМ, автомобилей, и агрегатов должны обеспечивать безопасное и рациональное выполнение всех технологических операций при полном соблюдении санитарно-гигиенических условий труда и должны быть оборудованы первичными средствами пожаротушения и другими средствами противопожарной защиты.

Микроклимат, запылённость, загазованность, шум, вибрация на рабочих местах не должны превышать норм, установленных в соответствии с ГОСТом 12.1.005-88.

В производственных помещениях полы должны быть ровными и прочными, иметь покрытия с нескользящей поверхностью, удобной для очистки. Рабочие места в помещениях с бетонными полами следует укомплектовывать подножными переносными деревянными трапами, настилами или решётками.

Помещения для ТО и ремонта автомобилей должны оснащаться упорами или башмаками, устанавливаемыми под колёса, и козелками в соответствии с технологической потребностью.

Естественное освещение в производственных, вспомогательных и бытовых помещениях должно соответствовать требованиям строительных норм РБ. СНБ. 2.07.05-98.

Помещения и рабочие места должны обеспечиваться искусственным освещением, достаточным для выполнения работ, пребывания людей и удовлетворяющим требованиям СНБ 2.04.05-98, санитарным нормам и правилам СНиП 3.05.06-85.

Всё электрооборудование должно иметь надёжное защитное заземление. Лампы накаливания и люминесцентные лампы местного и общего освещения должны иметь абажуры-отражатели, защищающие глаза работающего от ослепления. Применять открытые лампы не допускается.

Организации должны оборудоваться хозяйственно-питьевыми и производственными трубопроводами, а так же фекальной и производственной канализацией в соответствии с санитарными нормами правилами СНиП 2.04.01-85.

Производственные; вспомогательные и санитарно-бытовые помещения должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией и отоплением в соответствии с санитарными нормами и правилами СНиП 2.04.05-86. Система отопления должна обеспечивать равномерный нагрев воздуха в помещении, возможность местного регулирования и выключения, удобство эксплуатации, а также доступности для ремонта. Все вентиляционные системы должны быть в исправном состоянии. В нерабочее время в производственных помещениях использовать приточную вентиляцию для рециркуляции. В рабочую зону, а также в осмотровые канавы воздух должен подаваться в холодный период времени года с температурой не выше + 25 °С и не ниже + 16°С.

Разборка и сборка машин сборочных единиц должны производиться только на специальных тележках и стендах, которые будут обеспечивать устойчивое положение ремонтируемой машины.

Выпрессовка и запрессовка втулок, подшипников и других вставных деталей должны производиться с помощью специальных приспособлений и прессов.

Снятие и установка пружин производится специальными съёмниками, предотвращающими внезапное их действие.

Для обеспечения пожарной безопасности в ремонтных мастерских необходимо строго соблюдать противопожарные режимы, своевременно убирать горючие отходы, хранить легковоспламеняющиеся и горючие средства в специально отведенных местах. Работы с применением огня, за исключением помещения горячей обработки металла, как правило, не разрешаются. В случаях же крайней необходимости они могут быть разрешены только главным инженером.

В каждом производственном помещении должны быть средства пожаротушения, а также инструкция о мерах пожарной безопасности, средства тушения размещают е местах доступных для пользования. Они не должны заграждаться оборудованием о материалами. Основные противопожарные требования к системам вентиляции и кондиционирования воздуха направлены на предотвращение образования горючей среды и источников зажигания в ней и распространения огня по воздуховодам.

В ремонтных мастерских не допускается проводить ремонт техники с баками наполненными топливом и применять горючие и легковоспламеняющиеся жидкости для мойки и обезжиривания деталей.

На некоторых участках ремонтных предприятий происходит активное образование пыли, грязи, газов, паров, ядовитых веществ, что является одним из факторов загрязнения окружающей среды. Источником загрязнения почвы, воды и воздуха являются сточные воды, образующиеся на гальваническом, аккумуляторно-моечном участках и участке испытания двигателей.

Участки работ, где по технологическому процессу происходит образование пыли, грязи, газа и пара должны размещаться в изолированных помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией.

Для спуска производственных вод должны быть предусмотрены канализационные устройства. Спуск этих вод в поглощающие колодцы и буровые скважины не допускается.

В отдельных случаях с разрешения Госинспекции допускается сооружение выгребных ям с устройствами, препятствующими загрязнению почв.

Сливные воды гальванических и аккумуляторных участков должны отводиться в: специальные коллекторы.

Спуску в водоём подлежат сточные воды, которые не могут быть использованы в системе оборотного водоснабжения.

Очистные сооружения, станции и прочие установки для сточных вод не должны являться источниками загрязнения почвы, воды и воздуха.

1. Определение вредных выделений в производственном помещении;

2. Расчет потребного воздухообмена;

3. Определение конфигурации вентиляционной сети в помещении;

4. Расчет воздуховодов и их сопротивления;

5. Подбор вентилятора и электродвигателя.

Исходные данные для расчета механической вентиляции

1. Производственное помещение – механический цех;

2. Размеры производственного помещения:

Ширина – 20 м;

Длина – 32 м;

Высота – 8 м.

3. Остекление помещения:

Площадь окон с двойным остеклением – 100 м 2 ;

Площадь фонарей с двойным остеклением – 100 м 2 .

4. Площадь покрытия:

С чердаком – 600 м 2 .

5. Количество работающих в одну смену – 13 человека;

6. Наименование оборудования, его количество и мощность:

Станки – 6 шт.;

мощность одного станка, в среднем – 20 кВт;

Кран-балка – 1 шт.;

мощность крана-балки – 10 кВт;

7. Выделение вредностей при технологическом процессе:

Углекислый газ СО 2 – 780 г/ч;

8. Мощность, расходуемая светильниками – 8 кВт.

Решение

1. Определение количества СО 2 , которое выделяется работающими:

G = N·g , где

N – число работников на участке;

g – количество СО 2 , выдыхаемое одним человеком в час

g = 60 г/ч.

G = 13·60 = 780 г/ч

2. Определение количества тепловыделений в помещении:

От людей:

Q 1 =N·q , где

N – число работников на участке;

q – количество тепла, выделяемое человеком за 1 час, q = 180 Вт/чел.

Q = 13·180 = 2340 Вт = 2340 Дж/с

Q´ 1 = 8424 кДж/ч

2.2. От солнечной радиации, поступающей через окна:

Q 2 =F 0 ·q 0 ·A 0 , где

F 0 – площадь окон, м 2 ;

q 0 – тепловыделения через 1м 2 поверхности, Вт/м 2 ;

A 0 – коэффициент учета характера остекления.

Q 2 = 100·185·1,15 = 21275 Дж/с

Q´ 2 = 76590 кДж/ч

2.3. От перехода механической энергии в тепловую:

Q 3 = 1000 ·N Σ ·η , где

N Σ – суммарная мощность станков, кВт;

Q 3 = 1000·140·0,2 = 28000 Дж/с

Q´ 3 = 100800 кДж/ч

2.4. От источников искусственного освещения:

Q 4 = 1000·N c ·η , где

N c – мощность, расходуемая светильниками, кВт;

η – коэффициент полезного действия.

Q 4 = 1000·8·0,95 = 7600 Дж/с

Q´ 4 = 27360 кДж/ч.

2.5. Суммарное выделение тепла на участке:

213174 кДж/ч

3. Определение потребного воздухообмена при избытке теплоты:

, где

с – массовая удельная теплоемкость воздуха, с = 1кДж/кг°С;

ρ – плотность приточного воздуха, ρ = 1,24 кг/м 3 ;

t В , t H – верхний и нижний пределы допустимых значений температуры в помещении соответственно.

м 3 /ч

4. Выбор системы вентиляции для производственного помещения. Принята общеобменная приточная с распределением воздуха:

5. Расчет сечения воздуховодов:

, где

f i – площадь поперечного сечения i-го воздуховода, м 2 ;

V i – скорость движения воздуха в i-том воздуховоде м/с;

d i – диаметр i-го воздуховода, м.

6. Определение сопротивления сети воздуховодов:

, где

– падение давления воздуха в i-том воздуховоде;

1093,13 Па;

с учетом коэффициента запаса к = 1,1,

7. Подбор вентилятора. Производительность вентилятора должна быть L =9000 м 3 /ч при давлении 1202,44 Па.

При сопротивлении сети P > 200 Па целесообразно использовать центробежный вентилятор.

8. Подбор электродвигателя для вентилятора:

, где

– произведение КПД вентилятора и привода, = 0,8.

кВт.

Таблица 4.1.

Результаты расчета

№	L i , м 3 /2	V i , м/с	l i , м	R i , Па/м	ξ i	ρ, кг/м 3	d i , м	V i ρ/2, Па	R i l i	Z i =ξ(Vρ 2 /2)	ΔP=R i l i +Z	Δ=ΣΔP
				0,03	2,9	1,24	0,351		0,06	179,8	179,86	-
				0,04	0,8	1,24	0,351		0,4	49,6		229,86
				0,05	1,9	1,24	0,34	50,22	0,1	95,42	95,52	325,38
				0,01	0,8	1,24	0,28	50,22	0,1	40,18	40,28	365,66
				0,04	1,9	1,24	0,296	39,68	0,08	75,39	75,47	441,13
				0,05	0,8	1,24	0,317	30,38	0,5	24,3	24,8	465,93
				0,03	1,9	1,24	0,355	30,38	0,06	57,72	57,78	523,71
				0,04	0,8	1,24	0,392	39,68	0,4	31,74	32,14	555,85
				0,06	1,9	1,24	0,595	50,22	0,12	95,42	95,54	651,39
				0,04	0,9	1,24	0,396	50,22	0,08	45,198	45,28	696,67
				0,05	1,9	1,24	0,396	50,22	0,5	95,42	95,92	792,59
				0,03	0,8	1,24	0,421	39,68	0,06	31,74	31,8	824,39
				0,02	1,9	1,24	0,364	39,68	0,2	75,39	75,59	899,98
				0,04	0,8	1,24	0,33	39,68	0,08	31,74	31,82	931,8
				0,03	1,9	1,24	0,33	39,68	0,3	75,39	75,69	1007,49
				0,04	0,9	1,24	0,45	30,38	0,08	37,24	27,42	1034,91
				0,05	1,9	1,24	0,526	30,38	0,5	57,72	58,22	1093,13

Рисунок 4.1. Схема системы общеобменной приточной вентиляции производственного помещения

Выводы

1. Изучен базовый технологический процесс и принято решение о не технологичности конструкции детали и целесообразности внесения изменений техпроцесса.

2. Принято решение о изменении способа получения заготовки. В базовом технологическом процессе деталь изготавливается из двух заготовок: стальной ступицы и бронзового венца. В новом техпроцессе планируется использовать в качестве заготовки отливку из стали 45. Способ получения отливки – литье в песчано-глинястые формы.

3. Экономия за счет замены заготовки составляет 2830 кг бронзы в год, стоимость которой составляет 330 руб./кг.

4. Для выполнения требований к плавности хода и точности остановки кабины лифта, а также более долговечной работы червячной пары, вводится дополнительная операция Шевинговальная с использованием специального червячного шевера.

5. Подробно изучены и описаны характеристики специального режущего инструмента, способы его изготовления и особенности работы.

6. Проектируемый технологический процесс сокращается на 7 операций: пропадает необходимость комплектования заготовок; нагрев бронзового венца; запрессовка ступицы в венец; сверловка отверстий и нарезка резьбы; закрепление венца на ступице болтами и срубка головок болтов; а также две транспортные операции.

7. За счет внесенных изменений себестоимость детали снизилась на 24,8%. Годовой экономический эффект составляет 713561 руб. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений 0,6 года.

Список использованной литературы

1. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т, Под. Ред. А.Г.Косиловой 4-е изд. – М. Машиностроение, 1985.

2. А.Н.Ковшов Технология машиностроения: Учебник. – М. Машиностроение, 1987.

3. М.Е.Егоров Технология машиностроения: Учебник. Изд. 2-е. – М. Высшая Школа, 1976.

4. Основы технологии машиностроения. Под ред. В.С.Корсакова. Изд. 3-е. Учебник для вузов. – М. Машиностроение, 1977.

5. А.Г.Косилова Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. – М. Машиностроение, 1976.

6. А.И.Якушев Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник для вузов 6-е изд. – М. Машиностроение, 1986.

7. Организация и планирование машиностроительного производства. Учебник для вузов. Под ред. М.И.Ипатова – М. Высшая школа, 1988.

8. Детали и механизмы металлорежущих станков. В 2-х т. Под ред. Д.Н.Решетова. – М. Машиностроение, 1971.

9. Металлорежущие станки: Учебник для вузов. Под ред. В.Э.Пуша. – М. Машиностроение, 1985.

10. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов. Г.Н.Сахаров. – М. Машиностроение, 1989.

11. Конструирование инструмента: Учебник для машиностроительных техникумов. Под общ. ред. Г.А.Алексеева. – М. Машиностроение, 1979.

12. Н.К.Фотеев. Производство заготовок: конспект лекций. Москва, 1998.

13. В.С.Корсаков. Основы конструирования приспособлений. Учебник для вузов 2-е изд. – М. Машиностроение, 1979.

14. А.А.Вардашкин. Станочные приспособления. Справочник в 2-х томах. – М. Машиностроение, 1979.

15. Измерительные системы для обеспечения качества. Журнал. 2002.

16. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов. – С.В.Белов, А.М.Ильницкая, А.Ф.Козьяков и др.; Под общ. Ред. С.В.Белова. – М. Высш. шк., 2004.

17. Режимы резания металлов. Справочник. Под ред. Ю.В. Барановского. М. Машиностроение, 1972.

18. Диссертация: Процесс шевингования зубьев червячного колеса специальным шевером. А.И. Торманов, 2002.

Приложения