Индукционная закалочная установка

Индекс помещения определяется из формулы:

где А=25 м и В=12 м - длина и ширина помещения в плане; h=3,5 м - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью (расстояние между светильниками и освещаемой поверхностью).

По полученному в результате расчета световому потоку по ГОСТ 17677-82 и ГОСТ 6825-91 выбирается ближайшая стандартная лампа и определяется необходимая электрическая мощность. При выборе лампы допускается отклонение светового потока от расчетного в пределах 10…20 %.

Выбираем лампу ЛБ 80-4.[16]

12.3 Методы защиты от электромагнитных полей КИН

Основные меры защиты от воздействия электромагнитных излучений: уменьшение излучения непосредственно у источника (достигается увеличением расстояния между источником направленного действия и рабочим местом, уменьшением мощности излучения генератора); рациональное размещение УВЧ установок (действующие установки мощностью более 10 Вт следует размещать в помещениях с капитальными стенами и перекрытиями, покрытыми радиопоглощающими материалами -- кирпичом, шлакобетоном, а также материалами, обладающими отражающей способностью масляными красками и др.); дистанционный контроль и управление передатчиками в экранированном помещении (для визуального наблюдения за передатчиками оборудуются смотровые окна, защищенные металлической сеткой); экранирование источников излучения и рабочих мест (применение отражающих заземленных экранов в виде листа или сетки из металла, обладающего высокой электропроводностью -- алюминия, меди, латуни, стали); организационные меры (проведение дозиметрического контроля интенсивности электромагнитных излучений -- не реже одного раза в 6 месяцев; медосмотр -- не реже одного раза в год; дополнительный отпуск, сокращенный рабочий день, допуск лиц не моложе 18 лет и не имеющих заболеваний центральной нервной системы, сердца, глаз);применение средств индивидуальной защиты (спецодежда, защитные очки и др.).

У индукционных нагревательных индукторов (высокие частоты) допускается напряженность поля до 20 В/м. Предел для магнитной составляющей напряженности поля должен быть 5 А/м. Напряженность ультравысокочастотных электромагнитных полей (средние и длинные волны) на рабочих местах не должна превышать 5 В/м.[12]

Каждая промышленная установка снабжается техническим паспортом, в котором указаны электрическая схема, защитные приспособления, место применения, диапазон волн, допустимая мощность и т. д. По каждой установке ведут эксплуатационный журнал, в котором фиксируют состояние установки, режим работы, исправления, замену деталей, изменения напряженности поля. Пребывание персонала в зоне воздействия электромагнитных полей ограничивается минимально необходимым для проведения операций временем.

Новые установки вводят в эксплуатацию после приемки их, при которой устанавливают выполнение требований и норм охраны труда, норм по ограничению полей и радиопомех, а также регистрации их в государственных контролирующих органах..

Генераторы токов высокой частоты устанавливают в отдельных огнестойких помещениях, машинные генераторы -- в звуконепроницаемых кабинах. Для установок мощностью до 30 кВт отводят площадь не менее 40 м2, большей мощности -- не менее 70 м2. Расстояние между установками должно быть не менее 2 м, помещения экранируют, в общих помещениях установки размещают в экранированных боксах. Помещения высокочастотных установок запрещается загромождать металлическими предметами. Наиболее простым и эффективным методом защиты от электромагнитных полей является «защита расстоянием».

Экранирование -- наиболее эффективный способ защиты. Электромагнитное поле ослабляется экраном вследствие создания в толще его поля противоположного направления. Степень ослабления электромагнитного поля зависит от глубины проникновения высокочастотного тока в толщу экрана. Чем больше магнитная проницаемость экрана и выше частота экранируемого поля, тем меньше глубина проникновения и необходимая толщина экрана. Экранируют либо источник излучений, либо рабочее место. Экраны бывают отражающие и поглощающие.

Для защиты работающих от электромагнитных излучений применяют заземленные экраны, кожухи, защитные козырьки, устанавливаемые на пути излучения. Средства защиты (экраны, кожухи) из радиопоглощающих материалов выполняют в виде тонких резиновых ковриков, гибких или жестких листов поролона, ферромагнитных пластин.

К средствам индивидуальной защиты от электромагнитных излучений относят переносные зонты, комбинезоны и халаты из металлизированной ткани, осуществляющие защиту организма человека по принципу заземленного сетчатого экрана.[20]

12.4 Расчет контурного защитного заземления КИН.

Расчет проводиться по методике изложенной в [17].

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые при нормальном режиме работы не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним вследствие нарушения изоляции.

При замыкании фазы на металлический корпус электроустановки он приобретает электрический потенциал относительно земли. Если к корпусу такой установки прикоснется человек, стоящий на земле или токопроводящем полу, он немедленно будет поражен электрическим током.

Назначение защитного заземления - исключить опасность поражения электрическим током путем уменьшения напряжения на корпусах установок в аварийных ситуациях и обеспечение допустимых значений напряжения прикосновения и напряжения шага.

С помощью защитного заземления ток замыкания перераспределяется между заземляющим устройством и человеком обратно пропорционально их сопротивлениям. Поскольку сопротивление тела человека в сотни раз превышает сопротивление растеканию тока заземляющего устройства, через тело человека, прикоснувшегося к поврежденному заземленному оборудованию, пройдет ток, не превышающий предельно допустимого значения (10мА), а основная часть тока уйдет в землю через контур заземления. При этом напряжение прикосновения на корпусе оборудования не превысит 42 В.

В заземляющее устройство входит заземлитель - металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с грунтом, и заземляющие проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителем.

Конструкция заземляющего устройства представлена на рис. 10.4.1.

Рис. 10.4.1. Конструкция заземляющего устройства: L - длина одиночного заземлителя; K - расстояние между соседними (смежными) заземлителями

Расчет заземляющего устройства сводиться к определению числа вертикальных заземлителей и длины соединительной полосы. Для упрощения расчета примем, что одиночный вертикальный заземлитель представляет собой стержень либо трубу малого диаметра.

Исходные данные:? = 1,6 для II климатической зоны из табл. 2; ?1 = 100 - Суглинок; ?2 = 60 - глина; L = 3 м; Н = 2 м; t = 0,7 м; T = 0,7+2/2 = 1,7 м; D = 0,05 м

1.Сопротивление одиночного вертикального заземлителя:

где L и D - длина и диаметр стержня, м;

T - заглубление электрода (расстояние от поверхности земли до середины электрода;

Эквивалентным удельным сопротивлением грунта неоднородной структурой называется такое удельное сопротивление земли с однородной структурой, в которой сопротивление заземляющего устройства имеет тоже значение, что и в земле с однородной структурой. Эквивалентное удельное сопротивление определяется из выражения:

Визуально установку одиночного заземлителя в двухслойном грунте можно увидеть на рис. 9.2.



Рис.10.4.2. Установка одиночного заземлителя в двухслойном грунте.

2.Определяем примерное количество вертикальных заземлителей без учета сопротивления соединительной полосы:

Коэффициент сезонности ? второй климатической зоны принимается равным 1,6…1,8.[7]

3.Определяем сопротивление растекания тока соединительной полосы:

где , b - длина и ширина соединительной полосы, м;

t - заглубление соединительной полосы;

- коэффициент сезонности для полосы.

- коэффициент использования полосы.

Примем К = 3 м; ширина b = 20 мм; ?П = 4; ?П = 0,32.



Длину полосы можно определить по предварительному количеству вертикальных заземлителей. Если принять что они размещены в ряд, то длина полосы составит:

где К - расстояние между соседними вертикальными заземлителями, м.

4.Определение сопротивления вертикальных заземлителей с учетом сопротивления растекания тока соединительной полосы:

5. Определения окончательного количества заземлителей:

где - коэффициент использования вертикальных заземлителей.

Вследствие того, что токи, растекающиеся с параллельно соединенных одиночных заземлителей, оказывают взаимное влияние, возрастает общее сопротивление заземляющего контура, которое тем больше, чем ближе расположены вертикальные заземлители друг к другу.

Это явление учитывается коэффициентом использования вертикальных заземлителей, величина которого зависит от типа и количества одиночных заземлителей, их геометрических размеров и взаимного расположения в грунте.

6. Проводим проверочный расчет группового заземлителя:

Из расчетов следует, что требования литературы соблюдены, то есть (9.4.9)

Вывод: Рассчитано контурное заземление для термического участка с КИН.

12.5 Профилактика пожарной безопасности в цехе с КИН.

В основе обеспечения пожарной безопасности лежат, прежде всего, организационные мероприятия, которые затем реализуются технически по четко разработанному плану противопожарной защиты объекта.

Пожарная профилактика - комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на предотвращение пожара, ограничение его распространения, а также создание условий для успешного тушения пожара.

Пожарно-профилактические мероприятия направлены на обеспечение пожарной безопасности.

Пожарная безопасность - состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а так же обеспечивается защита материальных ценностей.

Ответственные органы и их обязанности. Пожарная профилактика традиционно ограничивалась обучением технике безопасности и мерами по предупреждению пожаров и всегда входила в обязанности муниципальных управлений пожарной охраны. Сегодня круг мероприятий по пожарной профилактике расширен, и в него вошли проверка и утверждение проектов строительства, контроль за выполнением норм по пожарной безопасности, а также инструктаж и обучение рабочих.

Задачи пожарной профилактики можно разделить на три широких, но тесно связанных комплекса мероприятий:

1) обучение, в т.ч. распространение знаний о пожаробезопасности.

2) пожарный надзор, предусматривающий разработку государственных норм пожарной безопасности и строительных норм, а также проверку их выполнения;

3) обеспечение оборудованием и технические разработки (установка переносных огнетушителей и изготовление зажигалок безопасного пользования).

Из трех перечисленных комплексов мероприятий сложнее всего, по-видимому, пожарный надзор. В сферу надзора включены нормы пожарной профилактики, строительные пожарные нормы и правила, стандарты изготовления и установки противопожарного оборудования и стандарты пожарной безопасности на товары широкого потребления.

Проводить профилактическую работу - это значит предупреждать, выявлять и устранять нарушения правил пожарной безопасности. Поэтому личный состав пожарных частей обязан активно поддерживать в цехах, на складах, установках и других помещениях строгий противопожарный режим. Этого можно добиться разъяснением правил и инструкций пожарной безопасности, а также подготовкой рабочих и служащих к своевременной ликвидации возможных возгораний. Реализации систем пожарной безопасности во всех случаях предшествуют организационно-технические мероприятия, подразумевающие осмысление задач обеспечения пожарной безопасности на объекте и проведения подготовительных мероприятий организационного и технического характера.

Пожарно-профилактическую работу следует проводить в тесном контакте со специалистами техники безопасности, санитарного, технического надзора. Мероприятия по пожарной профилактике разделяются на организационные, технические, режимные и эксплуатационные.

Организационные мероприятия: предусматривают правильную эксплуатацию машин и внутризаводского транспорта, правильное содержание зданий, территории, противопожарный инструктаж.

Технические мероприятия: соблюдение противопожарных правил и норм при проектировании зданий, при устройстве электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции, освещения, правильное размещение оборудования. Режимные мероприятия - запрещение курения в неустановленных местах, запрещение сварочных и других огневых работ в пожароопасных помещениях и тому подобное.

Эксплуатационные мероприятия - своевременная профилактика, осмотры, ремонты и испытание технологического оборудования.

Противопожарные разрывы. Для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое между ними устраивают противопожарные разрывы. При определении противопожарных разрывов исходят из того, что наибольшую опасность в отношении возможного воспламенения соседних зданий и сооружений представляет тепловое излучение от очага пожара. Количеством принимаемой теплоты соседним с горящим объектом зданием зависит от свойств горючих материалов и температуры пламени, величины излучающей поверхности, площади световых проемов, группы возгораемости ограждающих конструкций, наличия противопожарных преград, взаимного расположения зданий, метеорологических условий и т.д.

Противопожарные преграды. К ним относят стены, перегородки, перекрытия, двери, ворота, люки, тамбур-шлюзы и окна. Противопожарные стены должны быть выполнены из несгораемых материалов, иметь предел огнестойкости не менее 2.5 часов и опираться на фундаменты. Противопожарные стены рассчитывают на устойчивость с учетом возможности одностороннего обрушения перекрытий и других конструкций при пожаре. Противопожарные двери, окна и ворота в противопожарных стенах должны иметь предел огнестойкости не менее 1.2 часа, а противопожарные перекрытия не менее 1 часа. Такие перекрытия не должны иметь проемов и отверстий, через которые могут проникать продукты горения при пожаре. Пути эвакуации. При проектировании зданий необходимо предусмотреть безопасную эвакуацию людей на случай возникновения пожара. При возникновении пожара люди должны покинуть здание в течение минимального времени, которое определяется кратчайшим расстоянием от места их нахождения до выхода наружу.

Число эвакуационных выходов из зданий, помещений и с каждого этажа зданий определяется расчетом, но должно составлять не менее двух. Эвакуационные выходы должны располагаться рассредоточено. При этом лифты и другие механические средства транспортирования людей при расчетах не учитывают. Ширина участков путей эвакуации должна быть не менее 1 м, а дверей на путях эвакуации не менее 0.8м. Ширина наружных дверей лестничных клеток должна быть не менее ширины марша лестницы, высота прохода на путях эвакуации - не менее 2 м. При проектировании зданий и сооружений для эвакуации людей должны предусматриваться следующие виды лестничных клеток и лестниц: незадымляемые лестничные клетки (сообщающиеся с наружной воздушной зоной или оборудованные техническими устройствами для подпора воздуха); закрытые клетки с естественным освещением через окна в наружных стенах; закрытые лестничные клетки без естественного освещения; внутренние открытые лестницы (без ограждающих внутренних стен); наружные открытые лестницы.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы проектирования индукционной закалочной установки ИЗТ1-320/1, предназначенной для термической обработки токами повышенно средней частоты втулок промышленных тракторов различных типоразмеров.

В результате патентных исследований для расчета и проектирования в разрабатываемом дипломном проекте выбрано изобретение ”Способ получения втулок для гусеничных цепей” - C21D9/08, № 94032958, Россия.

Произведен расчет и проектирование элементов установки. В тепловом расчете были определены: габариты индуктора, тепловые потери и полезная мощность в заготовке. В электрическом расчете приведен расчет основных параметров установки. Рассчитано водоохлаждение индуктора, выбраны конденсаторные банки типа ЭСВ-0,8-1, оптимальная частота и полупроводниковый преобразователь частоты ППЧ-320-1.

Разработана конструкция индуктора, принципиальная электрическая схема питания и схема управления, сигнализации и защиты. Также было выбрано основное электрооборудование.

В теме углубленной проработки с помощью написанной программы исследованы электрические параметры установки при термообработке на ней втулок меньших размеров.

В ходе выполнения проекта был произведен выбор и описание системы автоматического регулирования установки.

Представлен бизнес - проект, в котором определено количество технологического и вспомогательного оборудования, площадь цеха, стоимость основных фондов, численность работающих в цеху, себестоимость продукции. Рассмотрены вопросы безопасности и экологичности проекта. Описаны метеорологические условия на участке, методы защиты и воздействие электромагнитных полей на организм человека.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Слухоцкий А.Е., Рыскин С.Е. Индукторы для индукционного нагрева Л.: Энергия, 1974, 264 с.

2. Слухоцкий А.Е., Немков В.С., Павлов Н.А., Бамунэр А.В. Установки индукционного нагрева: Учебное пособие для вузов; под ред. Слухоцкого - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981, 328 с.

3. Альтгаузен А. Электрооборудование и автоматика электротермических установок: Справочник/ Альтгаузена А. П.-М,: Энергоиздат, 1978, 304c

4. Терехов В.П. Специальная теория переменного электромагнитного поля: Учеб. пособие. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2002.

5. Терехов В.П., Яров В.М. Установки индукционного нагрева: Методические указания к курсовому проекту/ Миронов Ю.М. - Чебоксары, 1995.

6. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1989, 608 с.

7. Ю.П. Ананьин, Ю.М. Петросов. Механизмы и приводы электротехнологических установок. Чебоксары: Изд-во чуваш. ун-та, 2005, 402 с

8. Автоматическое управление электротермическими установками: Учебник для вузов/ А. М. Кручинин, К. М. Махмудов, ю. М. Миронов и др.: по ред. А. Д. Свенчанского. - М.: Энергоатомиздат, 1990, 416 с.

9. Полупроводниковые преобразователи частоты для установок индукционного нагрева: Учеб. пособие / В. М. Яров, В. П. Терехов, А. Н. Ильгачев. Чебоксары: Изд-во Чуваш. Ун-та, 2005, 228 с.

10. Экономика и организация электротермического производства: Методические указания к курсовой работе /Сост. Г.Н.Денисов; Чуваш. Ун-т. Чебоксары, 1988. 36 с.

11. Электротермическое оборудование: Справочник / Под ред. А.П.Альтгаузена. М.:Энергия,1980. 415 с.

12. Долин П.А.. справочник по технике безопасности.-6-ое издание,переаб. и доп..- М.: Энергоатомиздат, 1985г.- 824 с.

13. Охрана труда: Учебник для студентов ВУЗов/ Б.А. Князевский, П.А. Домин, Т.П. Марусова и др.; под ред Б.А. Князевский- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1982.

14. Охрана труда в машиностроение: Учебник для машиностроительных ВУЗов/ Е.Я. Юдин, С.В Белова, С.К. Баланцев и др.; под ред Е.Я. Юдин, С.В Белова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983.

15. Справочная книга для проектирования электрического освещения/ Под ред. Г.Н. Кнорринга - Л.: Энергия, 1976.

16. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/ Н. Г. Занько,

К. Р. Малаян, О. Н. Русак.: Лань, 2008, 672 с.

Размещено на Allbest.ur