Вывод по сказанному выше - энергетическим структурам, обладающим необходимым потенциалом для реализации подобных проектов, наиболее просто взять на себя эксплуатацию когенерационных комплексов нового поколения и рассмотреть определенное инвестирование их строительства. В данном случае в выигрыше остаются все перечисленные субъекты хозяйствования: государство, энергетические и теплотехнологические промышленные предприятия, наконец, нация.

двигатель литейный чугун отжиг

4.2 Модернизация теплотехнологии сушки песка и выбор двигателя

При модернизации в цеху рассматривается проектирование когенерационной установки на базе газо-поршневого двигателя внутреннего сгорания (ГП ДВС), т.е. происходит комбинированная выработка электрической энергии и технологическая операция - сушка песка.

Следует отметить, что для газо-поршневых установок характерны большие объемы уходящих газов, большой срок окупаемости и непрерывная работа установки, механический КПД порядка - 45%, число часов использования до капремонта 90 тыс. часов. ГП ДВС не требуют постоянный режим работы, просты и дешевы в обслуживании. Достоинствами их также является быстрота запуска, маневренность, полная автоматизация.

Наиболее рациональной схемой применения таких установок считается та, при которой все их отработавшие газы используются в технологии. Эти газы могут использоваться в качестве окислителя при сжигании в горелках печей и сушил, в качестве воздушной завесы и в качестве сушильного агента туннельных сушил и барабанных сушилок.

В поршневых двигателях используется искровое зажигание, в которых реализуется идеализированный цикл Отто. Для повышения КПД, удельной мощности в них используется турбонаддув за счет использования привода от выхлопных газов.

 Lэ 40-45%

Bт

Wв.г 35-40%

17-20% СУ Qт

ух.г

Рисунок 4.1 - Принципиальная схема использования ГП ДВС в когенерационном комплексе

Qсо - поток теплоты систем охлаждения:

- непосредственно двигателя,

- охлаждения масла,

- охлаждение рабочей смеси

Расход масла на охлаждение примерно составляет 0,2…0,3 г/кВт·ч.

ГП ДВС также не требуют высокого давления топлива, обычно менее 0,4 МПа, что обычно приходит на ГРП завода. Самым значимым негативным моментом использования двигателя является их шумность. Другой проблемой является отвод тепловых потоков выделяемых в окружающую среду (0,8%).

Для выбора типа двигателя нам необходимо знать количество дымовых газов уходящих из сушилки, оно равно Gд.г=2800 м3/ч, их температура в топке, куда будут поступать выхлопные газы от ДВС, равна 450 °С. Такую же температуру имеют выхлопные газы ГПА. Выбираем предварительно тип двигателя JMS 312 GS-N.LC с электрической мощностью Nэ=625 кВт и КПД зэ=39,8% [15].

Рассчитаем мощность потока топлива:

Nт=Nэ/зэ=625/0,398=1570 кВт (4.1)

Расход топлива на ДВС:

Вт= Nт·3600/Qрн=1570·103·3600/35·106=160 м3/ч (4.2)

Принимая значение коэффициента избытка воздуха б равным 1,8 рассчитываем количество дымовых газов:

Vд.г=Bт·(V0в(б-1)+V0д.г)=160(9,25·0,8+10,26)=2826 м3/ч, с t=450 °С.

Давление выхлопа равно 600 мм вод. ст.

Таким образом, двигатель подходит для установки совместно с сушилкой и будет соответствовать требованиям для cушки песка:

Таблица 4.1 - Технические характеристики двигателя фирмы “Jenbacher AG”

Типоразмер двигателя	КПД, %	Мощность, кВт
	электр.	тепловой	общий	электрическая	тепловая
JMS 312 GS-N.LC	39,8	47,6	87,4	625	746

Определим годовую производительность участка сушки песка. Для определения годовой производительности необходимо установить режим работы оборудования. График работы сушилки песка в кипящем слое за сутки неравномерен: работает сушилка с 1100 до 2400 (в выходные работа остановлена). Определим количество рабочих дней D участка цеха в году, пользуясь таблицей 4.2.

Таблица 4.2 - Определение количества рабочих дней в году

№	Месяц	Число дней в месяце	Число нерабочих и выходных дней в месяце	Число рабочих дней в месяце
1	Январь	31	11	20
2	Февраль	28	7	21
3	Март	31	9	22
4	Апрель	30	9	21
5	Май	31	10	21
6	Июнь	30	8	22
7	Июль	31	9	22
8	Август	31	8	23
9	Сентябрь	30	9	21
10	Октябрь	31	9	22
11	Ноябрь	30	8	22
12	Декабрь	31	10	21

Из таблицы 4.2 определяем количество рабочих дней в году

D=258 дней.

Определим число часов работы Н сушильной установки:

Н==3354 ч.

Производительность П==16770 т/год.

4.3 Эксергетический баланс сушилки и когенерационной установки

Энергобаланс базируется только на первом законе термодинамики и отражает лишь количественную сторону энергетических превращений, протекающих в технологическом процессе, а потому не может дать объективной и полной термодинамической оценки преобразования энергии. По этой причине на основе только баланса энергии нельзя определить пути энерготехнологического совершенствования производственных процессов, для выявления которых необходимо применять второй закон термодинамики. Максимальное количество располагаемой работы, которое может быть получено от рабочего тела в проточной системе в результате перехода рабочего тела в состояние равновесия с окружающей средой при условии, что окружающая естественная среда является единственным источником или приемником теплоты, называется эксергией.

Выражение для эксергии получается при условии, что dq=q=0:

E = (i-i0)-T0(s-s0) (4.3)

1) Составим эксергетический баланс для сушильной установки:

Приходная часть:

- эксергия топлива:

Eт=Gт·eт= Gт·(Qрн+VН2О·сН2О·r) (4.4)

где Gт=47 м3/ч - расход топлива;

Qрн =35,59 МДж/м3 - низшая теплота сгорания топлива на рабочую массу;

VН2О = б· V?Н2О=5,6·1,24=7 м3/кг - объем водяных паров в топливе;

сН2О=0,8 кг/м3 - плотность водяных паров;

r=604,7 кДж/кг - удельная теплота парообразования при 450 ?С [17];

Eт=Gт·eт=47·(35·106+7·0,8·604,7)=2 ГДж/ч.

- эксергия воздуха для процесса горения:

евоз= Cpвоз·(( tвоз-t0)-T0·ln(Tвоз/T0)) (4.5)

В нашем случае воздух подается в сушилку из окружающей среды, поэтому принимаем эксергию воздуха равной нулю, Eвоз=0.

- эксергия потока входящего в сушилку материала:

E'м = G'м·CРм·((t'м -t0) - T0·ln(Tм/T0)) (4.6)

где E'м =0, т.к. температура песка на входе в сушилку равна tос.

Сумма приходной части эксергетического баланса равна:

?Eпр=Eт+ E'м +Eвоз=2+0+0=2 ГДж/ч.

Эксергия выходящих потоков:

- эксергия дымовых газов:

термическую составляющую эксергии дымовых газов можно определить по общей формуле для расчета эксергии вещества в потоке, которая примет вид:

eдг= Cp(tдг-t0)-T0·{Cp·ln(Tдг/T0)+Rсм·ln(pдг/p0)} (4.7)

Для большинства промышленных топок давление дымовых газов равно атмосферному. В этом случае второй член в фигурных скобках в формуле равен нулю.

едг= Cp·(( tд.г.-t0)-T0·ln(Tд.г./T0)) (4.8)

Химическая эксергия газов, образующихся при сгорании наиболее распространенных топлив, представлена в таблице [16] - для природного газа ем=114 кДж/м3.

Eд.г = Gд.г.·(едг+ем) = Gд.г·(Cp·(( tд.г.-t0) - T0·ln(Tд.г./T0)) + ем)

Eд.г =2800(1,44·(120-20)-293·ln(393/293))+114)=0,38 ГДж/ч.

- эксергия потока выходящего из сушилки материала:

E''м=G''м·CРм·((t''м -t0)-T0·ln(Tм/T0)) (4.9)

где G''м=4673 м3/ч - расход песка, выходящего из сушилки,

CРм=0,8 кДж/(кг·К) - изобарная теплоемкость песка,

t''м=100 °С - температура конечная песка.

E''м = 4673·800·((120-20) - 293·ln(393/293))=0,035 ГДж/ч.

- эксергия полезного эффекта по испарению влаги из материала:

Eисп=Gв.п.·eв.п.=G в.п.·((iв.п.-i0)-T0·(sв.п.-s0))=326,7·((2716-83,86)- 293·(7,47-0,296))=0,45 ГДж/ч

где Gв.п.=326,7 кг/ч - расход водяных паров, удаляемых из песка;

i в.п.=2716 кДж/кг - удельная энтальпия водяных паров;

s в.п.=7,47 кДж/кг·ч - удельная энтропия водяных паров при 120 ?С;

i0=83,86 кДж/кг - удельная энтальпия водяных паров при 20 ?С;

s0=0,296 кДж/кг·ч - удельная энтропия водяных паров при 20 ?С.

- эксергия внешних потерь:

Eq = Qпот·(1 - T0/T), где T = (Tmax+Tmin)/2 (4.10)

T = (Tд.г.+Tвоз)/2=(723+293)/2 = 508 K (4.11)

Eq = 0,168·(1-293/508) = 0,071 ГДж/ч

Сумма расходной части эксергетического баланса равна:

?Eрас = Eдг+ E''м +Eпол+ Eq = 0,38+0,035+0,45+0,071 = 0,94 ГДж/ч.

Уравнение баланса эксергии ТС

?Eпр = ?Eрас+D

Потери эксергии

D = ?Eпр - ?Eрас=2 - 0,94 = 1,06 ГДж/ч

Эксергетический КПД сушилки:

зe = 1 - ((D+Eq)/ ?Eпр) (4.12)

зe=1- ((1,06+0,071)/2)=43,5 %.

2) Составим эксергетический баланс для сушилки песка после модернизации:

Приходная часть:

- эксергия потока входящего в сушилку материала:

E'м=G'м·CРм·((t'м -t0)-T0·ln(Tм/T0))

E'м =0, т.к. температура песка на входе в сушилку равна tос.

- эксергия выхлопных газов:

Eв.г=Gв.г.·(евг+ем) = Gв.г· (Cp· (( tв.г-t0) - T0·ln(Tв.г./T0))+

+ем)=2800(1,44· (450-20)-293·ln(723/293))+114)=1,1 ГДж/ч.

Сумма приходной части эксергетического баланса равна:

?Eпр= Eв.г+ E'м=1,1+0=1,1 ГДж/ч.

Эксергия выходящих потоков:

- эксергия уходящих газов:

Eд.г=Gд.г.·(едг+ем)=Gд·(Cp·(( tд.г.-t0)-T0·ln(Tд.г./T0))+

+ем)=2800(1,44·(120-20)-293·ln(393/293))+114)=0,4 ГДж/ч.

- эксергия потока выходящего из сушилки материала:

E''м=G''м·CРм·((t''м -t0)-T0·ln(Tм/T0))

где G''м=4673 м3/ч - расход песка, выходящего из сушилки,

CРм=0,8 кДж/(кг·К) - изобарная теплоемкость песка,

t''м=100 °С - температура конечная песка.

E''м=4673·800·((120-20)-293·ln(393/293))=0,035 ГДж/ч.

- эксергия полезной работы по испарению влаги из материала:

Eисп=Gв.п.·eв.п.=G в.п.·((iв.п.-i0)-T0·(sв.п.-s0))=

=326,7·((2716-83,86)-293·(7,47-0,296))=0,45 ГДж/ч

где Gв.п.=326,7 кг/ч - расход водяных паров, удаляемых из песка;

i в.п.=2716 кДж/кг - удельная энтальпия водяных паров;

s в.п.=7,47 кДж/кг·ч - удельная энтропия водяных паров при 120 ?С;

i0=83,86 кДж/кг - удельная энтальпия водяных паров при 20 ?С;

s0=0,296 кДж/кг·ч - удельная энтропия водяных паров при 20 ?С [17];

- эксергия внешних потерь:

Eq=Qпот·(1-T0/T), где T=(Tmax+Tmin)/2

T=(Tд.г.+Tвоз)/2=(723+293)/2=508 K

Eq=0,168·(1-293/508)=0,071 ГДж/ч

Сумма расходной части эксергетического баланса равна:

?Eрас=Eдг+ E''м +Eпол+ Eq=0,38+0,035+0,45+0,071=0,94 ГДж/ч.

Уравнение баланса эксергии Т

?Eпр=?Eрас+D

Потери эксергии

D=?Eпр-?Eрас=1,1-0,94=0,14 ГДж/ч

Эксергетический КПД сушилки

зe=?Eрас/?Eпр=0,94/1,1=85,5 %.

В итоге модернизации получаем, что эксергетический КПД возрос на 42% (85,5-43,5) т.е. потери эксергии при энерготехнологическом комбинировании минимальны. В итоге кроме повышения зe двигатель с помощью генератора выработал электроэнергию Lэ, за счет энергии выхлопных газов высушен материал, а за счет охлаждающей жидкости с помощью системы теплообменников может нагреваться теплоноситель (вода), передающий тепловую нагрузку потребителю.

3) Составим эксергетический баланс когенерационной установки:

Приходная часть:

- эксергия топлива:

Eт=Gт·eт= Gт·(Qрн+VН2О·сН2О·r)

где Qрн =35,59 МДж/м3 - низшая теплота сгорания топлива на рабочую массу;

Gт =160 м3/ч - расход топлива на ГПД;

VН2О = б·V?Н2О=5,6·1,24=7 м3/кг - объем водяных паров в топливе;

сН2О=0,8 кг/м3 - плотность водяных паров;

r=604,7 кДж/кг - удельная теплота парообразования при 450 ?С [17];

Eт=Gт·eт= 160·(35,59·106+7·0,8·604,7)=5,7 ГДж/ч.

- эксергия воздуха для процесса горения:

в нашем случае воздух подается в двигатель из окружающей среды, поэтому принимаем эксергию воздуха равной нулю, Eвоз=0.

- эксергия потока входящего в установку:

E'м =0, т.к. температура песка на входе в сушилку равна tос.

Сумма приходной части эксергетического баланса равна:

?Eпр=Eт+ E'м +Eвоз=5,7+0+0=5,7 ГДж/ч.

Эксергия выходящих потоков:

- эксергия дымовых газов:

термическую составляющую эксергии дымовых газов можно определить по общей формуле для расчета эксергии вещества в потоке, которая примет вид:

едг= Cp·(( tд.г.- t0) - T0 ·ln (Tд.г./T0))

Химическая эксергия газов, образующихся при сгорании наиболее распространенных топлив, представлена в таблице [16] - для природного газа ем=114 кДж/м3.

Eд.г = Gд.г.·(едг+ем) = Gд.г·(Cp·(( tд.г.-t0) - T0·ln(Tд.г./T0)) + ем)

Eд.г =2800(1,44·(120-20)-293·ln(393/293))+114)=0,38 ГДж/ч.

- эксергия потока выходящего из сушилки материала:

E''м=G''м·CРм·((t''м -t0)-T0·ln(Tм/T0))

где G''м=4673 м3/ч - расход песка, выходящего из сушилки;

CРм=0,8 кДж/(кг·К) - изобарная теплоемкость песка;

t''м=100 °С - температура конечная песка.

E''м = 4673·800·((120-20) - 293·ln(393/293))=0,035 ГДж/ч.

- эксергия полезного эффекта по испарению влаги из материала:

Eисп=Gв.п.·eв.п.=G в.п.·((iв.п.-i0)-T0·(sв.п.-s0))=

=326,7·((2716-83,86)-293·(7,47-0,296))=0,45 ГДж/ч

где Gв.п.=326,7 кг/ч - расход водяных паров, удаляемых из песка;

i в.п.=2716 кДж/кг - удельная энтальпия водяных паров;

s в.п.=7,47 кДж/кг·ч - удельная энтропия водяных паров при 120 ?С;

i0=83,86 кДж/кг - удельная энтальпия водяных паров при 20 ?С;

s0=0,296 кДж/кг·ч - удельная энтропия водяных паров при 20 ?С.

- эксергия электроэнергии: E=2,25 ГДж/ч.

- эксергия внешних потерь:

Eq = Qпот·(1 - T0/T), где T = (Tmax+Tmin)/2

T = (Tд.г.+Tвоз)/2=(723+293)/2 = 508 K

Eq = 0,168·(1-293/508) = 0,071 ГДж/ч

Сумма расходной части эксергетического баланса равна:

?Eрас = Eдг+ E''м +Eпол+ Eq = 0,38+0,035+0,45+0,071+2,25 = 3,19 ГДж/ч.

Уравнение баланса эксергии ТС

?Eпр = ?Eрас+D

Потери эксергии

D = ?Eпр - ?Eрас=5,7- 3,19 = 2,51 ГДж/ч

Эксергетический КПД сушилки

зe = 1 - ((D+Eq)/ ?Eпр)

зe=1- ((2,51+0,071)/5,7)=55 %.

5. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА

Работа современных нагревательных печей не представляется без эффективно действующих схем автоматического регулирования, так как изменение производительности печи, номенклатура изделия или заготовки, подвергающихся тепловой обработке, вызывает одновременное изменение многих параметров, характеризующих температурный и тепловой графики и экономичность его работы.

К регулируемым величинам, определяющим режим работы печи и качество нагреваемого металла, следует отнести температуру рабочего пространства печи, соотношение «топливо - воздух», давление в печи, скорость и температуру нагрева заготовки.

Автоматизированная система управления тепловыми процессами (АСУ ТП) предполагает обработку и предоставление информации, изменение в соответствии с температурным графиком (программой) технологических параметров, ввод информации в управляющую ЭВМ и вывод параметров и информации по управлению с помощью технических средств системы централизованного контроля и управления тепловой нагрузкой методической печи. В системе управления и контроля предусмотрены локальные системы регулирования параметров зон печи.

Дальнейшая разработка системы управления и контроля идёт по линии создания функциональных схем автоматизации и контроля теплотехнологических процессов и контроля, которые являются основной документацией (графическая часть проекта АСУ ТП), определяющей характер построения системы автоматизации и контроля процессов, происходящих в методической печи. Система автоматизации на таких чертежах представляется в виде функционально - блочных узлов автоматического управления, контроля температуры и давления в зонах, а также соотношения «топливо - воздух» и других параметров теплотехнологического процесса.

При составлении функциональных схем решаются вопросы получения первичной информации о процессе, его стабилизации, а также контроля и записи параметров теплотехнологического процесса. После решения этих вопросов производят: выбор метода измерения параметра; выбор аппаратов автоматического регулирования (элементы КИП); выбор регулирующих органов и системы их привода; размещение всех элементов систем автоматического управления, регулирования и КИП. Элементы систем управления и регулирования тепловой нагрузки и КИП выносят на тепловой щит или устанавливают вне щита.

Функциональная схема регулирования тепловой нагрузки однозонной термической печи показана на рис. 5.1. На схеме приведены блоки регулирования соотношения между компонентами рабочей смеси (топливо - воздух), температуры и давления в камере, а также элементы теплового контроля параметров теплотехнологического процесса.

Блоки автоматического регулирования. Блок регулирования температуры (см. рис. 5.1). Импульс отбирается с помощью термопары (см. рис. 5.1, поз. 1а) и по кабелю передается к автоматическому потенциалу (рис. 6.1, поз. 1б), затем -- к регулятору температуры (рис. 5.1, поз. 1г). Сюда же поступает сигнал от задатчика предела регулирования (рис. 5.1, поз. 1в). На тепловом щите установлены: двухштифтовая кнопка управления исполнительным механизмом при ручном регулировании, указатель положения регулирующего органа (дроссельная заслонка на топливопроводе) и переключатель схемы с автоматического на ручное регулирование температуры продуктов сгорания топлива. На тепловом щите установлена сигнальная лампа HL1, позволяющая судить о наличии на щите регулирования температуры напряжения.



Рисунок 5.1 - Блок регулирования температуры

Блок регулирования давления атмосферы рабочего пространства зоны (рис. 5.2). В отличие от схемы (см. рис. 5.1) здесь вне щита предусмотрен «слепой» преобразующий механический импульс в электрический прибор. Для этой цели использован дифференциальный манометр (обозначение на схеме -- РТ). За дифманометром импульс передается по электрическому кабелю. Связь между элементами схемы осуществляется электрическим кабелем.

Рисунок 5.2 - Блок регулирования давления в зоне

Блок регулирования соотношения «топливо-воздух» (рис. 5.3).

Изменение количества топлива, поступающего в зону, дает возможность изменять (регулировать) температуру продуктов сгорания, однако это всегда приводит к диспропорции между компонентами рабочей смеси, что в свою очередь нарушает процесс горения топлива. Пропорционирова-ние топлива и воздуха-окислителя в рамках принятого коэффициента избытка воздуха достигается прикрытием -- открытием дроссельного клапана на трубопроводе дутьевого воздуха. Это делается с помощью блок-схемы регулирования соотношения «топливо -- воздух».

Для отбора механических (пневматических) импульсов используются измерительные диафрагмы 5а и 6а (см. рис. 5.3),

установленные соответственно на трубопроводах топлива и воздуха-окислителя. Механический импульс с помощью трубок поступает к бесшкальным дифманометрам 5б и 6б (эти приборы установлены вне щита, рис. 5.3). С помощью этих элементов схемы механический импульс преобразуется в электрический, и по электрическому кабелю передается к вторичным приборам 5в и 6в (самопищущие расходомеры), а затем к регулятору соотношения 5д. К последнему поступает сигнал от задатчика 5г. От регулятора электрический сигнал передается к исполнительному механизму 76 и на открытие-закрытие регулирующего органа 7а. Для контроля за положением регулирующего органа, дистанционным управлением исполнительным механизмом 76 и переключением схемы с ручного на автоматическое регулирование предусмотрены элементы 7г (указатель положения регулирующего органа), 7ж (двухштифтовая кнопка управления) и 7д (ключ управления).

Принципиальные схемы автоматического регулирования и управления тепловой нагрузкой высокотемпературной теплотехнологической установки строятся в полном соответствии с функциональными схемами.



Рисунок 5.3 - Блок регулирования соотношения компонентов рабочей смеси

6. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ УЧАСТКА ЛИТЕЙНОГО ЦЕХА

6.1 Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов

В качестве расчетного принимаем формовочный, стержневой и смесеприготовительный участки литейного цеха ковкого и серого чугуна, расположенные в одном блоке здания цеха. Для удобства и простоты расчетов принимаем свою нумерацию электроприемников соответствующую месту расположения станка на участке.

Электродвигатели производственных механизмов, как правило, поставляются комплектно с технологическим оборудованием. Выбор двигателей производится обычно разработчиками технологического оборудования.

Электродвигатели для приводов выбираются по напряжению, мощности, режиму работы, частоте вращения и условиям окружающей среды. Номинальная мощность двигателя должна соответствовать мощности приводного механизма , то есть .

Для станков применяю электродвигатели переменного тока асинхронные с короткозамкнутым ротором серии АИР и 4А с частотой вращения 1500 об/мин и U=380 В, а для кран-балки - электродвигатели серии MTKF. Выбранные электродвигатели приведены в таблице 6.1.

Для выбора защитных аппаратов определим номинальный и пусковой ток электродвигателя.

Номинальный ток электродвигателя определяется по выражению

, (6.1)

где - номинальная мощность двигателя, кВт;

- номинальное напряжение, В;

- номинальный коэффициент мощности;

- КПД при номинальной нагрузке.

Пусковой ток двигателя определяется как

, (6.2)

где - кратность пускового тока по отношению к номинальному.

Номинальная мощность электродвигателей повторно-кратковременного режима (краны, кран-балки), должна приводиться к продолжительному режиму по формуле, кВт

Рном.д Рп , (6.3)

где Рп - паспортная мощность электродвигателя, кВт;

ПВп - паспортная продолжительность включения в относительных величинах.

Таблица 6.1- Выбор электродвигателей

№ по плану	Тип оборудования	Тип двигателя	Pн, кВт	н	cos?н	kп	Iн, А	Iп, А
1	Машина формовочная	АИР112M4	5,5	87,5	0,88	7	10,852	75,967
		АИР112M4	5,5	87,5	0,88	7	10,852	75,967
2	Конвейер литейный	АИР160S4	15	89,5	0,89	7	28,611	200,277
3	Решётка выбивная	АИР132M4	11	87,5	0,87	7,5	21,954	164,658
4,5	Конвейер ленточный	АИР112M4	5,5	87,5	0,88	7	10,852	75,967
6	Смеситель	4A280F4	110	92,5	0,9	7	200,754	1405,28

Определим номинальную мощность двигателя, приведённую к продолжительному режиму, для двигателя кран-балки: МТКF 311-6, Рп= 7,5 кВт и

ПВ=40 % по формуле (6.3)

Рном.д = 7,5 = 3 кВт.

Расчет номинальной мощности для остальных электродвигателей кран-балки аналогичен. Результаты сводим в таблицу 6.2.

Таблица 6.2 - Результат выбора электродвигателей для крана и кран-балок

№	Тип двигателя	Рп, кВт	ПВ, %	Рном , кВт		cos?	kп	Iн, А	Iп, А
7	MTKF 311-6	5	40	2	74	0,74	-	5,549	53
	АИР71A4	0,55	40	0,22	70,5	0,7	5	0,677	3,387
8	MTKF 211-6	7,5	40	3	75,5	0,77	-	7,84	78
	АИР71A4	0,55	40	0,22	70,5	0,7	5	0,677	3,387

Магнитные пускатели предназначены для дистанционного управления асинхронными электродвигателями. С их помощью также осуществляется нулевая защита. Применяем магнитные пускатели серии ПМЛ степени защиты IP00 для двигателей с номинальным током до 40 А. Условие выбора магнитного пускателя по току определяется:

, (6.4)

где - номинальный ток пускателя, А;

- расчетный ток, А.

Для защиты внутрицеховых электрических сетей от токов короткого замыкания применяем плавкие предохранители. Выбор плавкой вставки предохранителя производится по двум условиям:

номинальный ток плавкой вставки предохранителя должен быть больше по величине длительного расчетного тока согласно формуле (6.5)

; (6.5)

по условию перегрузок пусковыми токами по (6.6)

, (6.6)

где - максимальный кратковременный ток, для группы электроприёмников, А

, (6.7)

где - наибольший из пусковых токов приемников в группе, А;

- наибольший номинальный ток приемника в группе с коэффициентом использования , А;

- коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, который при легких условия пуска принимается равным 2,5, при тяжелых - 1,6.

При выборе предохранителя для одного электродвигателя в качестве принимаем его номинальный ток, а в качестве - пусковой ток двигателя.

Номинальные токи плавких вставок двух последовательно расположенных предохранителей по направлению потока энергии должны отличаться не менее чем на две ступени шкалы номинальных токов плавких вставок.

Более совершенными аппаратами защиты являются автоматические выключатели. Выбор этих аппаратов производится по двум условиям (6.8) и (6.9):

1) номинальный ток расцепителя должен превышать длительный рабочий ток

; (6.8)

2) ток срабатывания электромагнитного расцепителя должен превышать кратковременный ток электроприемника

, (6.9)

где определяется как

, (6.10)

где - коэффициент тепловой отсечки расцепителя автоматического выключателя

. (6.11)

Сечение проводов и кабелей до 1 кВ выбираем исходя из условий:

по условию нагрева от протекаемого тока

, (6.12)

где - поправочный коэффициент на условия прокладки;

по условию соответствия аппарату МТЗ, установленного в начале линии

, (6.13)

где - номинальный ток защитного аппарата, А;

- кратность длительного допустимого тока провода по отношению к току срабатывания защиты, определяем по [9].

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе, или жил многожильного проводника, нулевой рабочий проводник, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчёт не принимаем. Для цеховых электрических сетей принимаем провода и кабели с алюминиевыми жилами, тогда по механической прочности минимальные сечения алюминиевых жил проводов и кабелей внутри помещений не менее 4 мм2 при прокладке на изоляторах, 2,5 мм2 при других способах прокладки. Проводники с медными жилами применяем во взрывоопасных помещениях классов В1 и В1а, а также в силовых цепях крановых установок. Сечение нулевого провода принимаем равным или большим половины фазного сечения, но не меньше чем того требует механическая прочность.

Выбор троллейных линий.

Питание крана в цеху осуществляется при помощи троллейных линий.

Расчет троллейных линий сводится к выбору размеров троллей, удовлетворяющей условиям нагрева и допустимой потере напряжения. При этом должно выполнятся следующее условие:

Iном > Ip, (6.14)

где Iном - номинальный ток троллейной линии, А;

Iр - расчётный ток троллейной линии, А.

Так для электропривода формовочной машины (№1), состоящей из двух двигателей:

1) АИР112M4 - P=5,5 кВт, =87,5 %, cos=0,88, Кп=7,0;

2) АИР80B4 - Р=1,5 кВт, =78,0 %, cos=0,83, Кп=5,5.

Номинальные токи двигателей по условию (6.1):

1) ;

2) .

Для них по (6.4) выбираем магнитные пускатели по [9]:

1) ПМЛ21004 с ;

2) ПМЛ11004 с .

Чтобы определить расчетный ток формовочной машины в целом используем метод определения электрических нагрузок с помощью коэффициента расчетной нагрузки, который будет подробнее изложен в подразделе 7.2.

Установленная мощность станка

По [10] для данного станка и .

Эффективное число электроприемников

принимаем при этом по таблицам [9] . Тогда расчетная мощность линии

, ;

расчетный ток .

Так как , то принимаем за расчетный ток 10,85 А.

Пиковый ток станка определяем по формуле (6.7)

.

По условию (6.11) выбираем автоматический выключатель в цепи питания:

· первого электродвигателя станка ВА51Г-25 с . По (6.9) , то есть . По (6.8) ток срабатывания расцепителя , что удовлетворяет условие (6.8): .

· второго двигателя ВА51Г-25 с . , ,,

.

По условию (6.6) и (6.7) выбираем предохранитель типа ПН2-100/50 для защиты формовочной машины: и

Сечение провода, идущего от рассматриваемого станка к распределительному шинопроводу, выбираем по условиям (6.12) и (6.13):

и

В итоге выбираем по литературе [1] провод АПВ 5(12,5) с .

Для электропривода с одним двигателем расчёт аналогичен двухдвигательному электроприводу, исключение лишь составляет расчётный ток, который принимаем равным номинальному току двигателя. Все расчеты сведены в таблицах 6.3, 6.4 и 6.5.

Таблица 6.3 - Выбор автоматических выключателей и магнитных пускателей

№	Iн, А	Iнп, А	Тип пускателя	Iн, A	1,25Iпик, А	Кто	Iср.р, А	Iн.р, А	Iн.а, А	Тип автомата
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
4	10,85	75,97	ПМЛ21004	25	94,96	14	175	12,5	25	ВА51Г-25
3	21,95	164,66	ПМЛ21004	25	205,82	14	350	25	25	ВА51Г-25
7	5,549	53	ПМЛ11004	10	66,25	14	88,2	6,3	25	ВА51Г-25
	0,677	3,387	ПМЛ11004	10	4,23	14	11,2	0,8	25	ВА51Г-25
1	10,85	75,97	ПМЛ21004	25	94,96	14	175	12,5	25	ВА51Г-25
	3,52	19,36	ПМЛ11004	10	24,2	14	56	4	25	ВА51Г-25
6	200	1405,28	ПМЛ71004	200	1756,6	12	2400	200	250	ВА51-35
8	7,84	78	ПМЛ11004	10	97,5	14	112	8	25	ВА51Г-25
	0,677	3,387	ПМЛ11004	10	4,23	14	11,2	0,8	25	ВА51Г-25
5	10,85	75,97	ПМЛ21004	25	94,96	14	175	12,5	25	ВА51Г-25
2	28,61	200,28	ПМЛ31004	40	250,35	10	315	31,5	100	ВА51-31

Таблица 6.4 - Выбор предохранителей

№ оборудования	Iр, А	Iпик, А	Iв по расчетному току, А	Коэффициент	Iв по условию перегрузок пусковыми токами, А	Тип предохранителя
4	10,85	75,97	10,85	2,5	30,388	ПН2-100/31,5
3	21,95	164,66	21,95	2,5	65,864	ПН2-100/80
7	3	57,16	3	2,5	22,864	ПН2-100/31,5
1	10,85	82,85	10,85	2	41,425	ПН2-100/50
6	200	1405,28	200	2,5	562,112	ПН2-630/630
8	4,35	83,88	4,35	2,5	33,55	ПН2-100/40,0
5	10,85	75,97	10,85	2,5	30,388	ПН2-100/31,5
2	28,61	200,28	28,61	2,5	79,112	ПН2-100/80

Таблица 6.5 - Выбор проводов

№ оборудования	Iр, А	/	Марка провода	Iдоп, А
4	10,85	10,395	АПВ-5(1?2,5)	19
3	21,95	26,4	АПВ-5(1?4)	28
7	6,88	10,4	КГ-5(1?2,5)	19
1	10,85	16,5	АПВ-5(1?2,5)	19
6	200	207,9	АПВ-3(1?120)+2?70	220
8	10,85	10,4	КГ-5(1?2,5)	19
5	10,85	10,4	АПВ-5(1?2,5)	19
2	28,61	26,4	АПВ-5(1?4)	28

6.2 Определение электрических нагрузок участка цеха

Расчет электрических нагрузок ведем по методу расчетных коэффициентов. Согласно методу расчетная активная и реактивная мощность равна:

, (6.15)

, (6.16)

где к'р - расчетный коэффициент, при nэф 10 к'р =1,1; nэф >10 к'р =1;

- коэффициент использования i-того приемника;

- номинальная активная мощность i- того приемника, кВт;

- коэффициент расчетной нагрузки, определяемый в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников

, (6.17)

. (6.18)

Расчетный ток для группы электроприемников определяем как

. (6.19)

Для расчета электрических нагрузок необходимо объединить электроприёмники в группы и произвести расчёт нагрузок для каждой группы.

Для примера, для группы № 3 определим методом расчетного коэффициента расчетные мощности и расчетный ток. Коэффициенты использования электроприводов и коэффициенты мощности принимаю по [1] согласно типу электроприемника.

Номинальная мощность группы:

.

Определяем групповой коэффициент использования по (6.17)

.

Определяем эффективное число электроприемников по (6.18)

.

Далее по [9] для пэф =5 и определяем, что .

Определяем расчетную активную мощность по (6.15)

кВт

И расчетную реактивную мощность по (6.16)

квар.

Полная мощность равна : кВА

Тогда расчетный ток группы по (6.19) А.

Определяем пиковый ток группы:

.

Для остальных групп, а также для участка в целом расчет электрических нагрузок производим аналогично и результаты вычислений сводим в таблицу 6.6.

Таблица 6.6 - Расчёт нагрузки групп электроприёмников проектируемого участка цеха

Поз	Тип	Pэл,кВт	Ки	Cos	nэ	Ки	Кр	tg ц	Pр,кВт	Qp,квар	Sр,кВА	Iр,А	Iпик,А
А1
1	Формовочная машина	7,00	0,16	0,16	8	0,16	1,6	1,33
1	Формовочная машина	7,00	0,16	0,16				1,33
1	Формовочная машина	7,00	0,16	0,16				1,33
1	Формовочная машина	7,00	0,16	0,16				1,33
1	Формовочная машина	7,00	0,16	0,16				1,33
1	Формовочная машина	7,00	0,16	0,16				1,33
1	Формовочная машина	7,00	0,16	0,16				1,33
1	Формовочная машина	7,00	0,16	0,16				1,33
Итого по группе	56,00		14,34	13,14	19,45	29,55	103,8
А2
6	Смеситель	110,00	0,8	0,8	3	0,8	1	0,75
6	Смеситель	110,00	0,8	0,8				0,75
6	Смеситель	110,00	0,8	0,8				0,75
Итого по группе	330,00		264	217,8	342,247	520	1764,67
А3
4	Конвейер ленточный	5,50	0,4	0,75	5	0,46	0,13	0,88
3	Решетка выбивная	11,00	0,55	0,75				0,88
7	Кран-балка	5,55	0,3	0,5				1,73
8	Тележка подвесная	8,05	0,35	0,5				0,75
5	Конвейер ленточный	5,50	0,6	0,8				1,73
23	Конвейер литейный	15,00	0,5	0,75				0,88
Итого по группе	50,6		26,14	25,78	36,7083	55,77	242,974

6.3 Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети проектируемого участка

Цеховые сети делятся на питающие, которые соединяют с ТП цеховые РУ (распределительные панели, щиты, шкафы, шинопроводы, пункты и т.п.), и распределительные, которые служат для питания силовых электроприёмников.

Радиальные схемы распределительных сетей с силовыми пунктами следует применять в тех случаях, когда применению распределительных шинопроводов препятствуют условия среды, территориальное размещение электроприемников, наличие кранов и другие местные условия.

Питающие сети до 1 кВ участка выполняем по радиальной схеме, поскольку нагрузка цеха имеет рассредоточенный.

Однотрансформаторная подстанции, расположенной в здании цеха, получает питание от ГПП. Распределительные сети выполняем по радиальной схеме. Питания электрооборудования осуществляется через провода, прокладываем в пластмассовых трубах от силовых пунктов, которые, в свою очередь, подключены к шинам низкой стороны трансформатора.

При построении схем внутрицеховой сети стремимся к тому, чтобы длина линии была минимальной, а также по возможности исключаем или сводим к минимуму случаи обратных потоков мощности.

Произведём выбор распределительных шкафов, так чтобы номинальный ток распределительного оборудования не был менее расчётного тока, т.е.

(6.20)

Произведём выбор распределительного шкафа A1. Номинальный ток распределительного шкафа A1 согласно [10]:

Iном.об ? 29,6 А

Выбираем распределительный шкаф серии ШР1-23 (Iном.об=400 А) c числом трех полюсных групп предохранителей на отходящих линиях и их номинальные токи 863 А.

Для защиты отходящей линии установим на низковольтном щите ТП автоматический выключатель, который будем выбирать в зависимости от расчётного и пикового тока линии.

По условию (6.8) выбираем автоматический выключатель ВА51-31 с .

По (6.9) , то есть .

По (6.10) ток срабатывания расцепителя , что удовлетворяет условие (6.9): ;

Сечение кабеля питающего распределительный пункт группы №1 выбираем по условиям (6.12) и (6.13):

и .

По [9] принимаем алюминиевый кабель АВВГ-1(56) ( А), проложенный в воздухе по колоннам в поливинилхлоридных трубах.

Для остальных групп выбор распределительных шкафов, автоматов и питающих кабелей приведены в таблице 6.7

Таблица 6.7 - Выбор распределительных шкафов, защиты и кабелей к ЦРП по низкой стороне

Группа	Iр, А	Iпик, А	Распред. пункт	Аппарат защиты	Iн.р, А	Питающий кабель	Допустимый ток кабеля, А
1	29,55	103,81	ШР1-23/400 (8?63)	ВА51-31	31,5	АВВГ-1(56)	32
2	519,99	1764,67	ПР-8501/630 (4?250)	ВА51-39	630	ААШвУ5(1150)	520
3	55,77	242,97	ШР1-23/400 (8?63)	ВА51-31	63	АВВГ-1(516)	60

Вдоль проектируемого участка предусматриваем троллейную линию для питания крана. По условию нагрева расчетный ток Ip не должен превышать допустимый ток угловой стали Iдоп. Величину Iр троллейной линии берем из расчета электрических нагрузок Iр=48,0 А. Выбираем угловую сталь по [9] размером 25253 с Iдоп=150 А.

7. ОХРАНА ТРУДА

7.1 Производственная санитария и техника безопасности

7.1.1 Характеристика литейного цеха ковкого и серого чугуна

Литейный цех размещен в здании с П - образной конфигурацией. Объем производственных помещений на каждого работающего составляет 15 м3, а площадь помещений - 5 м2.

Стены здания цеха - кирпичные. Конструкции основных несущих элементов зданий (колонн, ферм) железобетонные. Полы в литейном цеху обладает высокой прочностью, износостойкостью, стойкостью к воздействию агрессивных сред, расплавленных металлов, раскаленных деталей и др.

Для безопасности движения рабочих и удобства транспортирования грузов в цеху предусмотрены раздельные входы (въезды) и выходы (выезды) для людей и транспорта. Двери и ворота открываются наружу, чтобы в случае массового движения рабочих из помещения двери не являлись препятствием для выхода. На случай пожара производственное здание оборудовано дополнительными эвакуационными выходами.

Ворота для железнодорожного транспорта имеют ширину 4,8 м и высоту 6 м. Ворота для автотранспорта имеют ширину, равную ширине автомашины плюс 0,6 м, и высоту, равную высоте автомашины плюс 0,2 м.

Вспомогательные помещения имеют сообщения с производственным зданием. Состав санитарно-бытовых помещений и устройств определяется в соответствии с требованиями СНБ 3.02.03-03 в зависимости от санитарно-гигиенической характеристики производственных процессов и степени загрязнения рабочей одежды. Расчет площадей бытовых помещений (за исключением гардеробных для хранения одежды) производится по наибольшему числу работающих в смене.

7.1.2 Опасные и вредные производственные факторы, мероприятия по борьбе с ними

Основными вредными факторами, действующими на организм рабочих литейного цеха, являются: физические - повышенная температура воздуха, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, вибрация, шум, освещённость и химические пары, газы, пыль, туман, токсичные вещества.

В цеху выделяются:

- избыточная конвекционная и лучистая теплота при плавке и заливке металла, остывании залитых форм, сушке форм и стержней, выбивке форм, отжиге готового литья.

- окислы азота при плавке, заливке металла, сушке стержней, сушке песка;

- сернистый ангидрид при работе вагранок, при заливке;

- водяные пары в процессе переработки свежей и оборотной земли, а также сушке стержней и форм;

- пыль (с примесью диоксида кремния от 2 до 10 %) в процессе приготовления смесей, выбивки, очистки литья;

- газы - в основном окись углерода в периоды загрузки вагранок, заливки металла в формы, сушке форм, стержней и ковшей;

- пары керосина, фенолформальдегида, при изготовлении стержней;

- ксилол, при сушке стержней;

- масляный туман, при испарении из систем охлаждения оборудования;

- марганец, в сварочной аэрозоли, при сварочных работах.

Вышеперечисленные факторы и вещества оказывают вредное воздействие на организм человека. Среди рабочих формовочных и стержневых отделений могут выявляться такие формы профессиональных болезней, как силикоз, вибрационная болезнь, частичная потеря слуха. Кроме того, могут встречаться случаи перегревов, отравление оксидом углерода, травм, гнойничковых заболеваний кожи.

При плавке, заливке металла возможны ожоги ног, рук, при погрузочно-загрузочных работах, формовке и других операциях - механические травмы.

Таблица 7.1 - Данные о содержании вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Наименование вещества	Возможное содержание вред. в-в. мг/м3	Величина ПДК, мг/м3	Класс опасности	Особенности действия на организм
Окись азота	2,5	5	I	О
Окись углерода	6	20	II
Сернистый ангидрид	6,6	10	III
Ксилол	42,6	50	III
Фенол	0,07	0,1	II	А
Керосин	200	300	IV
Формальдегид	0,03	0,05	II	А
Марганец в сварочной аэрозоли	0,15	0,2	II
Масляный туман	3,2	5	III
Пыль с примесью диоксида кремния от 2 до 10 %	3,5	4	IV	А,Ф

О - вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе;

А - вещества способные вызывать аллергические заболевания в производственных условиях;

Ф - аэрозоли, преимущественно фиброгенного действия.

Оздоровительные мероприятия в литейном цехе направлены на борьбу с пылью, избыточным конвекционным и лучистым теплом, выделением токсичных веществ, шумом, вибрацией, опасностью травматизма, ликвидация тяжелого ручного туда.

Для борьбы с пылью при выбивке стержней и очистке отливок от формовочной земли и окалины применяют укрытие вибрационных машин и выбивных решёток, боковые отсосы, а также удаление воздуха из-под решёток. Пылящее оборудование располагается у наружных стен, что укорачивает вытяжные воздуховоды.

В борьбе с газовыделениями и избыточным тепловыделением применяется вентиляция: аэрация, местная естественная и механическая вытяжка, эжекционные устройства по удалению дымовых газов.

Для увеличения воздухообмена на крыше производственного здания установлены вытяжные шахты с дефлекторами, которые позволяют увеличить воздухообмен за счет ветрового напора. Приток воздуха в помещение в теплый период года осуществляется на высоте не более 1,8 м от пола, а в холодный период -- не ниже 4 м от пола. Применяют воздушные и водовоздушные души у мест работы заливщиков. Введен рациональный питьевой режим, подсоленная газированная вода, устанавливаются охлаждаемые панели, которые располагают недалеко от рабочих мест.

Профилактика вибрационной болезни - механизация формовки, само массаж, гимнастика, тепловые ванны, рациональный режим труда и отдыха, совмещение профессий для уменьшения длительности действия вибрации.

Профилактика ожогов и травм - это просушивание лётки печи и ковшей, борьба с загромождённостью рабочих мест, применение средств индивидуальной защиты.

7.1.3 Микроклимат

Категории работ разграничиваются по тяжести на основе общихэнергозатрат организма в ккал/ч (Вт). Работы, выполняемые в данном цехе можно отнести к средней тяжести (категория IIб) с энергозатратами от 201 до 250 ккал/ч (233-290 Вт). Данные работы связаны с ходьбой, перемещением и переноской тяжести до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением. Категория выбрана на основании ГОСТ 12.1.005-88.

Микроклимат в литейном цехе завода определяется выделением большого количества конвекционного и лучистого тепла, в связи с чем он и относится к группе горячих цехов, а удельная тепловая нагрузка в нем достигает от 840 до 1880 кДж/(м3ч). Показатели, характеризующие микроклимат: температура воздуха, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха, интенсивность теплового излучения. В кабинах, на пультах и постах управления технологическим процессом и др. производственных помещениях при выполнении работ операторского типа, связанных с нервно-эмоциональным напряжением, соблюдаются оптимальные величины температуры воздуха 22-24С, его относительная влажность 60-40% и скорость движения не более 0,1м/с. Оптимальные микроклиматические условия для литейного цеха не должны выходить более чем на 2С за пределы допустимых величин температуры воздуха, приведенных в таблице 8.2. Перепад температуры воздуха по высоте рабочей зоны при всех категориях работ - до 3С. Колебания температуры воздуха по горизонтали в рабочей зоне, а также в течение смены - до 5С при средней тяжести работ.

Допустимая интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов на постоянных и не постоянных рабочих местах 35 Вт/м2 при облучении 50% поверхности тела и более, 70 Вт/м2 - при величине облучаемой поверхности от 25 до 50% и 100 Вт/м2 - при облучении не более 25% поверхности тела согласно ГОСТ 12.1.005-88.

Таблица 7.2 Допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений литейного цеха

Период года	Категория работ	Температура, С	Относит. влажность, %	Скорость движения, м/с
		Верхняя граница	Нижняя граница	Допустимая на рабочих местах (на постоянных и не постоянных), не более	Допустимая на рабочих местах (на постоянных и не постоянных),
		На рабочих местах
		Постоянных	Непостоянных	Постоянных	Непостоянных
Холодный	Средней тяжести - 2б	21	23	15	13	75	Не более 0,4
Тёплый	Средней тяжести - 2б	27	29	16	15	55 при 28 С 60 при 27 С 65 при 26 С 70 при 25 С 70 при 24 С	0,2-0,5

Допустимая интенсивность теплового облучения от открытых источников (нагретый металл) равна 140Вт/м2, при этом облучению должно подвергаться не более 25% поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты (в том числе лица и глаз).

Мероприятия по нормализации микроклимата - это механизация и автоматизация процесса загрузки печей, разливки металла, поддержка режима плавки и т.п. В борьбе с избыточным теплом и теплоизлучениями используется: дистанционное управление трудовым процессом, вынос оборудования на открытые площадки, устройство защитных экранов, применение вентиляции механической и естественной, рационализация режимов труда и отдыха, рациональный питьевой режим, применение средств индивидуальной защиты, профилактика охлаждения и переохлаждения. В помещениях во избежание резких потоков воздуха на рабочих местах входы оборудуются шлюзами, двери воздушными завесами, используется двойное остекление окон, утепление ограждений, пола, воздушное и лучистое отопление, предусматриваются перерывы для обогрева, закаливание, применение средств индивидуальной защиты.

7.1.4 Производственная вентиляция

Производственная вентиляция - это система воздухообмена с помощью санитарно-технических устройств, используется для борьбы с избыточным теплом, влагой, вредными газами и пылью. В литейном цехе используется вытяжная местная и общая вентиляция, а также приточная местная (воздушные души, завесы) и общая (рассеянная и сосредоточенный приток). Кроме того, есть естественная (ветер, температурный перепад), и механическая (искусственная). Вентиляция обеспечивает полный, стабильный обмен воздуха - так называемое кондиционирование, механическая вентиляция с обработкой (подогрев, увлажнение, пыле очистка) приточного и удаляемого воздуха. Также происходит естественный обмен воздуха за счёт проникания наружного воздуха через стены , не плотности вокруг окон, дверей и обмен воздуха через окна, фрамуги, двери - проветривание.

Местные вытяжные устройства выполняются в виде кожухов, полностью или частично укрывающих источник вредных выделений, вытяжных шкафов с рабочими окнами для обслуживания, зонтов и бортовых отсосов. Применяется аспирация - отсасывание воздуха непосредственно из оборудования или из-под кожухов, это дробемётные аппараты, сита дробилки и др. источники пыле-, паро- и газовыделений. Для удаления влаги, токсичных паров и газов используются вытяжные шкафы. Наиболее распространённым типом местного устройства для удаления пыли являются кожуха.

7.1.5 Производственное освещение

Искусственное освещение является комбинированным осветительные устройства размещены таким образом, что обеспечивается освещённость в зоне работ и в проходах, кроме того установлены светильники местного освещения для создания более высоких уровней освещённости на рабочих местах, где выполняется напряжённая зрительная работа. Подбор источников искусственного освещения производим на основании СНБ 2.04.05.-98. В цехе применяются источники искусственного освещения следующих типов: для общего - ЛБЦТ, ЛБ; для местного - ЛДЦ, ЛБ (ЛХБ). Светильники местного, а также общего освещения при высоте подвеса менее 2,5 м питаются напряжением не более 36 В. Для переносного освещения применяется напряжение не более 12 В.

Таблица 7.3 - Естественное и искусственное освещение по литейному цеху ковкого и серого чугуна

Характеристика зрительной работы	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Искусственное освещение	Естественное освещение	Совмещённое освещение
			Освещённость, лк	КЕО, ен, %
			При системе комбинированного освещения	При системе общего освещения	При верхнем или комбинированном освещении	При боковом освещении	При верхнем или комбинированном освещении	При боковом освещении
			Всего	В том числе от общего
Заливка, вагранка	4	-	-	-	200	3	1	1,8	0,6
Стержневое, формовка, мех. отд	5	А	400	200	300	3	1	1,8	0,6
		Б	-	-	200
		В	-	-	200
		Г	-	-	200
Бегуны, стержни	6	-	-	-	200	3	1	1,8	0,6

Аварийное освещение в цехе предусмотрено только для эвакуации людей. В случае отключения основной цепи светильники общего освещения питаются от отдельного источника.

7.1.6 Шум и вибрация

Источниками шума в литейном цехе являются движущиеся технологические газы при подаче из в коммуникации, вдувании в печи, движение кранов, ленточных транспортёров, подвесных конвейеров, работа технологического оборудования (формовочные машины, бегуны, стержневые машины, очистные (голтовочные) барабаны, выбивные решётки и т.п.). Уровень шума на рабочих местах составляет 58-75дБА (в некоторых местах достигает 80-95 дБА), а при работе очистных барабанов -120 дБА .

Источниками общей вибрации являются сотрясения пола и других конструктивных элементов здания вследствие ударного действия центробежных и других машин, а источниками локальной вибрации -- пневмоинструмент. Общая вибрация составляет 50 дБ, локальная - 76 дБ Параметры общей и локальной вибрации регламентируются СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-33-2002.

Таблица 7.4 - Предельно допустимые параметры шума

Вид трудовой деятельности, рабочие места	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Выполнение всех видов работ на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятия	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80

Вибрация, создаваемая в цеху у оборудования - технологическая, категория 3а.

Используется вибродемпфирование. Для уменьшения передачи вибраций на руки при работе с ручным механизированным инструментом используют виброзащитные рукоятки, виброзащитные рукавицы и перчатки, вкладыши и прокладки.

7.1.7 Электробезопасность

Литейный цех относится к особо опасным помещениям - помещения с относительной влажностью >75%, температурой воздуха более 35С, имеется токопроводящая металлическая пыль, токопроводящий пол.

Защита от поражения электрическим током регламентируется ГОСТ 12.1.030-01 ССБТ, изм. от. 1.07.1997).

В цеху применяются изолирующие средства: штанги, электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, указатели напряжения, боты, коврики, изолирующие подставки, щиты, барьеры, ограждения-клетки, а также временные переносные заземления и др.).

7.1.8 Требования к конструкции сушильной установки

Сушильная установка расположена на шихтовом дворе. Для удобства обслуживания сушилка оборудована рабочими площадками и лестницами с перилами высотой 1 м. Ступеньки лестниц и пол площадок изготовлены из материала с нескользкой рабочей поверхностью (рифленое железо и т.п.) и защищены огнезащитными красками. Уклон маршей в лестничных клетках спроектирован 1:2 при ширине проступи 0,3 м. Для удобства обслуживания и снижения пожарной опасности около сушильного агрегата предусмотрено свободное пространство. Соблюдены нормы расположения сушильного оборудования:

? расстояния от оборудования до строительных элементов зданий превышают 1 м;

? расстояния между отдельными видами оборудования составляют от 2 до 3 м.

Полы в помещении ровные, нескользкие, выполнены из несгораемых и нетеплопроводных материалов, без щелей. Все каналы и углубления в полах плотно и прочно закрыты.

Сушка песка характеризуется следующими вредными производственными факторами:

? значительной теплоотдачей, наблюдаемой при работе сушильного устройства, что приводит к повышению температуры воздуха и нарушению терморегуляции организма человека. Для защиты от теплоизлучения применяется механизация трудовых процессов, теплоизоляция поверхностей оборудования.

? наличием органической пыли, проникающей в органы дыхания человека и представляющей взрывоопасность. Очистка выходящего из сушилки воздуха от пыли осуществляется при помощи циклона ЦН - 15. Для борьбы с пылью используют укрытие оборудования с механической вытяжкой, распыление воды форсунками.

Работа сушильной установки сопровождается шумом и вибрацией. Параметры общей технологической вибрации, категории 3а, не превышают предельно допустимых значений, установленных СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-33-2002.

При организации технологических процессов операции, выполняющиеся вибрирующим оборудованием, заменяются на процессы, свободные от вибрации. Для снижения вредного воздействия вибрации применяем:

? дистанционное и автоматическое управление, исключающее передачу вибрации на рабочие места;

? виброизоляцию (упругие элементы между сушильным аппаратом и основанием).

Шум на участке постоянный. Параметры шума при работе не превышают предельно допустимых уровней звукового давления и уровней звука на постоянных рабочих местах.

Для снижения шума в помещении широко используют метод звукопоглощения. В основе его лежит применение облицовки ограждающих поверхностей материалом, поглощающим звук. Применяется дистанционное управление шумным оборудованием, виброизолирующих фундаментов, звукогасящих прокладок, глушителей.

Электродвигатели выполнены во взрывобезопасном исполнении.

Кроме того, применяется электроаппаратура, исключающая возможность искрообразования (рубильники, предохранители, разъединители и др. выполнены в закрытом исполнении), резиновые или бронированные шнуры для переносных светильников и т.п.