Автоматизация процесса обеспечения микроклимата картофелехранилища

Во всех случаях относительная влажность воздуха должна быть максимальной, но без образования конденсата на картофеле. При пониженной влажности вентиляционного воздуха возникают большие потери массы клубней, и они теряют свой товарный вид.

Устройство формирующие микроклимат в картофелехранилище - это вентиляционные установки. Они входят в комплект оборудования регулирования температуры в картофелехранилищах (ОРТХ).

В комплект оборудования типа ОРТХ входят следующие основные устройства: смесительный клапан 3 с подогревателем 1 и исполнительным механизмом 4, приточная 2 и вытяжная 5 шахты, два рециркуляционно-отопительных агрегата 6, вентиляционно-распределительный канал 7, приточный вентилятор 8 и шкаф автоматического управления активной вентиляцией ШАУ-АВ.

Рассчитаем и выберем приточный вентилятор для подачи воздуха в секцию хранения картофеля.

Определим расход холодного воздуха необходимого для удаления излишней теплоты из помещения и массы хранимого продукта.

Ф = m1g' + m2g'' (42)

где m1 - суточное поступление продукции в камеру, Т; (m1 = 50т); g' - тепловыделения во время охлаждения, Вт/т; g' = 18,5 Вт/т; [19] m2 - масса продукции в охлаждаемом помещении, т; (m2 = 950т); g'' - тепловыделения в условиях хранения, Вт/т; g'' = 13,6 Вт/т;

При хранении картофеля и корнеплодов после машинной уборки следует увеличить значение тепловлаговыделений на 30%.

g` = 18,5 * 1,3 = 24,05 Вт/т;

g` = 13,6 * 1,3 = 17,68 Вт/т;

Ф = 50 * 24,05 + 950 * 17,68 = 17998 Вт 18кВт.

Энтальпию холодного воздуха определяют при его температуре принимаемой на 2 - 5 Со ниже температуры внутри охлаждаемого помещения: hв = 30 кДж/ кг (при tвн = 12 Со; вн = 80%) hx = 18 кДж/ кг (при tхол= 7 Со, хол = 60%);

L = 3600 * (18 / (1,29* (30 - 18))) = 4186,05 м3/ч.

Приточный вентилятор в соответствии с технологией хранения включается 6 раз в сутки по 0,5 часа каждый раз. Определим необходимый объем холодного воздуха за сутки: Vсут. = 4186,05 * 24 = 100465,2 м3 / сут.

Определим объем воздуха, подаваемого за один цикл работы вентилятора:

Vц = Vсут. /6 = 100465,2 /6 = 16744,2 м3;

Определим необходимую подачу вентилятора:

LTP = Vц / 0,5 = 16744,2 / 0,5 = 33488,4 м3/ч;

где 0,5 - продолжительность работы установки за 1 цикл, ч;

Принимаем к установке 1 вентилятор марки ЦЧ-70 с производительностью 30240 м3/ч и

Н = 726 Па (74 кгс/ м3), n =1000 об/мин. [19].

Принципиальная электрическая схема на основании схемы автоматизации, а схема автоматизации, в свою очередь, разрабатывается на основании технологической и функциональной схем. Функциональная схема хранения картофеля приводится на рисунке 8.

Регулятор Р1 - на основании разности температур наружного воздуха и воздуха в массе хранимого картофеля управляет приточным вентилятором в период охлаждения и хранения.

Регулятор Р2 - регулирует температуру над продуктом в верхней зоне хранилища и подает команды на включение приточного вентилятора в период хранения.

Регулятор Р4 - контролирует температуру воздуха в вентиляционной системе и при снижении ее значение до минимально-допустимого значения можем отключить приточный вентилятор даже в ручном режиме работы схемы.

Регулятор Р3 - контролирует температуру внутри массы хранимого продукта и подает команды на включение приточного вентилятора в период хранения.

Регулятор Р5 - контролирует температуру воздуха в вентиляционной системе и в зависимости от ее значения меняет положение заслонки смесительного клапана.

Схема автоматизации и принципиальная электрическая схема приведены в графической части проекта.

Схема управления предусматривает 2 режима работы: ручкой и автоматический.

В ручном режиме переключатели SA1 и SA3 ставят в положение Р и кнопками SВ1.1 и SВ1.2 управляют вентилятором и калорифером рециркуляционно-отопительной системы, кнопками SВ2.1 и SВ2.2 - обогревателем смесительного клапана, кнопками SВ3.1 и SВ3.2 приточной вентиляцией. В этом режиме при помощи регулятора Р4 автоматически может отключиться только приточный вентилятор, если температура наружного воздуха снизилась до минимально-допустимого значения. При допустимой температуре контакт Р4 замкнут.

В автоматическом режиме переключатель SA1 переодят в положение А. Последовательность работы схемы зависит от периода хранения. В лечебный период переключатель SA2 ставят в положение Л, а переключатель SA3 в положение Н (нейтральное), в результате чего действует только приточный вентилятор, который периодически включается и отключается промежуточным реле KV5, управляемыми контактами КТ программного реле времени. Программное реле времени кт настраивается на шестиразовое включение приточного вентилятора в сутки в каждом случае по 30 минут. В этом режиме исполнительный механизм ИМ закрываем смесительный клапан полностью, а вентиляция осуществляется рециркуляционным воздухом.

В период охлаждения переключатель SA2 ставят в положение «О» и в работу вводится дифференциальный терморегулятор Р1, который при помощи датчиков ВК1 и ВК2 сравнивает температуры наружного воздуха и в массе хранимого продукта.

Если разница между ними больше так называемого дифференциала (свыше 2 … 3 Со), то срабатывает терморегулятор Р1 и включает промежуточное реле KV1. Контактами KV1.1 реле KV1 вводим в работу терморегулятор Р3, а затем Р4. В результате этого промежуточное реле KV5 включает приточный вентилятор, а контактами KV1.2 включает промежуточное Р5, который посредством датчик ВК6 и исполнительного механизма ИМ управляем температурой воздуха в системе вентиляции. При отклонении этой температуры от заданной терморегулятор Р5 своим замыкающим Р5.2 и размыкающим Р5.1 контактами включает исполнительный механизм, поворачивающий заслонку смесительного клапана в такое положение, при котором устанавливается необходимая температура смешанного наружного и рециркуляционного воздуха. Охлаждение продолжается до тех пор, пока температура в массе хранимого продукта не достигнет заданного значения, после чего посредством датчика ВК3 терморегулятора Р3 отключается приточный вентилятор.

Если температура наружного воздуха длительное время превышает температуру в массе продукта, то вентиляция ведется только рециркуляционным воздухом. Сигнал на включение вентилятора подается от программного реле времени через контакты КТ. В этом случае смесительный клапан закрыт и теплый наружный воздух в хранилище не поступает.

В период хранения переключатель SA2 ставят в положение Х. Приточный вентилятор включается контактами КТ программного реле времени 4 … 6 раз в сутки для снятия перепадов температуры в массе продукта. При этом блок-контактами KV5.3 промежуточного реле через переключатели SA1 и SA2 подключаются терморегулятор Р1, реле KV1 и терморегулятор Р3. В дальнейшем схема действует, в целом как в режиме охлаждения.

Если температура в течение заданного при помощи реле времени КТ цикла работы не снизилась до нормы, то вентилятор продолжает работать до тех пор, пока не разомкнулись контакты регулятора Р3. При отключении вентилятора смесительный клапан автоматически закрывается при помощи блок-контактов KV5.4, управляющих работой исполнительного механизма ИМ.

В том случае, когда температура в верхней части хранилища над продуктом оказывается меньше заданной, что может вызвать выпадение конденсата в продукт, от датчика ВК3 срабатывает терморегулятор Р2 и через промежуточное реле KV2 и KV3 включает рециркуляционно-отопительные агрегаты.

Рециркуляционно-отопительные агрегаты работают только при выключенном приточном вентиляторе (блок контакты 5.1 замкнуты), отключение их осуществляется контактом Р2 терморегулятора, когда температура верхней зоны ровна заданному значению.

Автоматическое управление обогревателем смесительного клапана задают переключателем SA3 (положение А) при снижении наружной температуры до минус 15оС. Он включается или автоматически от реле КТ, или вручную кнопками SB2.1 и SB2.2 (SA3 в положении Р).

Обогреватель ЕК служит для обогрева шкафа управления в зимний период. Термоконтактный термометр контролирует температуру внутри шкафа.

Произведем выбор элементов схемы управления. Выберем магнитный пускатель для включения обогревателя шкафа управления из условия:

UНП UC = 220В;

IНП IДЛ. IДЛ = (РН0 * 103) /( UC * 0) = 103 / (220*0,9) = 5,1А;

Принимаем к установке магнитный пускатель марки ПМА-110004 и IН = 10А;

Выберем кнопочную станцию управления оборудованием при работе шкафа в ручном режиме из условия:

UНК UC = 220В;

Число кнопок - 2 .

Принимаем к установке кнопочный пост марки ПКЕ112-2УЗ с двумя кнопками.

Выбор остальных элементов схемы производим аналогично.

Шкаф управления выбираем из условия наличия достаточной площади монтажной зоны задней стеки. Для определения требуемой площади монтажной зоны запишем в таблицу 16 все элементы, находящиеся в шкафу и размеры из вместе с монтажной зоной [14].

Таблица 16. Размеры монтажных зон аппаратов.

Элементы схемы	Марка	Кол-во	Высота, мм	Ширина, мм
Задняя стена шкафа
1. Предохранитель	ППТ-10	1	150	100
2. Обогреватель		1	150	100
3. Терморегулятор	ТЭ4П3	1	200	200
4. Терморегулятор	ТЭ3П3	4	200	200
5. Реле промежуточное	ПЭ-37	5	150	100
6. Реле времени	2РВМ	1	150	150
7. Пускатель магнитный	ПМЛ110000	1	150	100
Дверь шкафа
1. Тумблер	ТБ-2	1	70	70
2. Переключатель	ПКУ-12СО	3	100	100
Выключатель автоматический Пост кнопочный	ВА14-26 ПКЕ-112-2УЗ	1 3	150 150	70 100

Определим требуемую площадь задней стенки шкафа управления по формуле (43):

SТР = ni=1 ni * Hi * Bi (43);

где Hi - высота i-го элемента, мм; Bi - ширина i-го элемента, мм; ni - количество i-x элементов, шт;

Определим требуемую площадь двери:

SТР = 70*70+30*100*100+150*70+150*100 = 60400 мм2;

Так как SТР задней стеки > SТР двери, то выбираем ящик управления из условия SТР ЗС SЯУ. Принимаем шкаф управления ЯУЭ - 1265.

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Требования безопасности при монтаже электрооборудования объекта

Все работы по монтажу производятся в соответствии с ППР ЭО в сельском хозяйстве. В картофелехранилище установлено следующее технологическое оборудование: вентиляционные установки, нагреватели, транспортеры различного назначения и др.

Перед началом монтажа оборудования необходимо проверить и исправность инструмента, механизмов, монтажных приспособлений и средств для проведения работ на высоте.

Машины или аппараты, хотя бы раз находившиеся под рабочим напряжением (присоединенные к сборным линиям или источнику питания), приравниваются к аппаратуре, находящейся в эксплуатации, и все работы по их проверке и наладке нужно выполнять в соответствии с правилами безопасности при эксплуатации электроустановок.

Если понадобятся какие-то доделки силами монтажников или строителей, электроустановка должна быть не просто отключена или заземлена, а переведена в число недействующих путем демонтажа участков шин, шлейфов, отсоединения кабелей. Все работы по монтажу электродвигателя нужно выполнять до подключения к нему проводов.

Часть электрооборудования картофелехранилища находится на высоте свыше 13 метров и при его монтаже необходимо соблюдать следующие правила безопасности при работе на высоте.

Высота приставной лестницы не должна превышать 5 м. Если работать нужно на высоте более 4 м.(до ног), но до 7 м., используют передвижные леса (пирамиды или платформы). Это вышки на рамках с площадкой наверху, рассчитанной не менее чем на двоих, и огороженной перилами. Во время работы рамки пирамид нужно заклинить, а при передвижении пирамид или телескопических вышек на них не должно быть людей и инструмента. При высоте более 7 м используют неподвижные леса.

У деревянных приставных лестниц ступеньки должны быть не просто прибиты к тетивам, а врезаны в них. Тетивы нужно скреплять болтами через каждые 2 метра длинны. На нижних концах тетив должны быть стальные шипы или резиновые наконечники в зависимости от того, где используют лестницы: на земле или полу.

Не допускается использовать недостаточно длинные лестницы или недостаточно высокие подмости, наращиваемые снизу или сверху ящиками, стульями. Запрещается также работать с двух последних ступенек приставных лестниц и стремянок; рабочий должен стоять не выше чем на расстоянии одного метра от верхнего конца лестницы. Приставные лестницы нужно устанавливать под углом к горизонту 60 … 750, иначе лестницу в верхней части следует прикреплять к тому, на что она опирается. В электроустановках с приставных лестниц работают вдвоем (второй поддерживает лестницу), но если лестница не длиннее 2,5 м, то вдали от частей, находящихся под напряжением, допускается работать в одиночку.

Приставные лестницы испытывают один раз в шесть месяцев, устанавливая их под углом в 750 и подвешивая на 2 минуты к одной из ступеней в средней части лестницы груз 1 кН (100 кг). Но для раздвижных лестниц при периодических испытаниях в эксплуатации на ступеньку подвешивают груз 2 кН (200 кг). Кроме того раздвижные лестницы испытывают и в горизонтальном положении, подвешивая к каждой из тетив посредине лестницы груз 100 кг. При этом не должно быть каких либо остаточных деформаций. На одной из тетив делают отметку об испытании.

Запрещается работать на приставных лестницах в следующих случаях: около вращающихся трансмиссий, движущихся ремней, работающих машин или над ними; вблизи частей под напряжением, не защищенных от случайного прикосновения; при использовании электрофицированного или пневматического инструмента на высоте более 2,5 м; при натягивании проводов с площадью поперечного сечения 4 мм2; при электро или газосварке. Для таких работ нужно применять подмости или стремянки с площадкой наверху, огражденный перилами.

Лестницы - стремянки должны закрываться на крючок или цепь, препятствующие их самопроизвольному раздвижению. Запрещаются какие-то ни было работы с подмостей на высоте 1,3 м и более, если ширина их менее 1 м или они не ограждены перилами. Перила должны быть высотой не менее 1 м и состоять из поручня, укрепленного на стойках одного промежуточного элемента и так называемой закромки (бортовой доски) шириной не менее 15 см, расположенной у края настила и предназначенной для задержания на настиле случайно упавших на него предметов.

Леса и подмости, передвижные пирамиды или вышки, применяемые на строительно-монтажных работах должны быть не временными, изготовленными на месте работ, а инвентарными. У них должен быть паспорт предприятия изготовителя. Пользоваться инвентарными лесами и подмостьями можно только лишь в исключительных случаях, с разрешения главного инженера, причем при высоте более 4 м их нужно строить по утвержденному им проекту. Настилы на случайных опорах (бочки, ящики) устраивать запрещается. [15]

Во избежание случайного падения инструмента нельзя оставлять его на подмостьях, лесах. Его кладут в инструментальный ящик или сумку. К работам на высоте допускаются только лица, прошедшие инструктаж, а при высоте более 5 м - еще и медицинский осмотр.

4.2 Основные требования электробезопасности при эксплуатации оборудования объекта

Все помещения картофелехранилища относятся к помещениям без повышенной опасности, кроме секций хранения, которые относится к помещениям с повышенной опасностью, так как относительная влажность воздуха в период хранения картофеля составляет приблизительно 90%.

Технические мероприятия электробезопасности выполняют в следующей в указанной ниже последовательности, когда работы должны проводиться со снятием напряжения, до их начала.

Отключают от источника напряжения нужные для работы токоведущие части и принимают меры, препятствующие их ошибочному включению.

На приводах ручного и ключах дистанционного управления коммутационными аппаратами вывешивают плакаты безопасности, запрещающие включение.

Проверяют отсутствие напряжения на токоведущих частях которые при U > 380 В должны быть заземлены на время работ.

Ограждают при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением части (если работа в близи таких частей) и вывешивают предупреждающие плакаты на этих ограждениях («Стой напряжение») и предписывающие на рабочем месте («Работать здесь»).

При оперативном обслуживании электроустановки двумя лицами все эти операции выполняют вдвоем, а при единоличном обслуживании допускается делать это одному.

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работы в электроустановке, в основном следующие: письменное оформление задания на работу нарядом-допуском или записью в оперативный журнал устного распоряжения, которое делает отдающий или получивший распоряжения до его выполнения, или письменным перечнем работ, который ответственный за электрохозяйство разрешает выполнять в порядке текущей эксплуатации;

соблюдение определенной процедуры допуска ремонтного персонала к работе; надзор во время работы за соблюдением правил безопасности этим персоналом; письменное оформление окончания работы, а так же перерывов в работе и перевода работающих на другое рабочее место.

При работе без снятия напряжения до 1000 В на токоведущих частях или вблизи них надо оградить части, находящиеся под напряжением, к которым возможно случайное прикосновение. Временное ограждение в виде щита или ширмы должно быть изготовлено из дерева или другого диэлектрического материала. Оно может отстоять от токоведущих частей на расстоянии 0,35 м, а в случае необходимости даже касаться токоведущих частей (изоляционные накладки между контактами отключенного рубильника). Ставить ограждение надо с особой осторожностью. Накладки устанавливают вдвоем - лица с IV и III группами, пользуясь диэлектрическими перчатками, галошами и клещами. После установки временных ограждений работать вблизи токоведущих частей следует в диэлектрических галошах или стоя на диэлектрическом коврике, на изолирующей подставке или применяя инструменты с изолированными рукоятками. Если таких инструментов нет можно использовать обычные, надев диэлектрические перчатки.

Работать со снятием напряжения до 1000 В может единолично лицо с квалификационной группой III, а работы без снятия на токоведущих частях или вблизи них должна выполнять бригада, состоящее не менее чем из двух лиц, включая производителя работ. В электроустановках до 1000 В накладывать временное переносное заземление на отключенные токоведущие части обязательно при работе со снятием напряжения более 380 В, а также при работе со снятием напряжения выше 380 В, а так же при работе на ВП 380/220В, воздушных и кабельных вводах в здания, щитов и сборок с любым напряжением до 1000 В. Нужно ли заземлять шины присоединения к сборным шинам при работе на этом присоединении или электроприемник, определяет выдающий наряд. Накладывать или снимать заземление в установке с напряжением до 1000 В может одно лицо оперативного персонала с группой III, надев диэлектрические перчатки.

В тех случаях, когда временного заземления не устанавливают, необходимы дополнительные мероприятия, предотвращающие ошибочную подачу напряжения на место работы: кроме отключения установочного автомата или магнитного пускателя вынимают патроны предохранителей. Допускается вместо этого запирать рукоятки коммутационных аппаратов или дверей шкафов, в которых расположены эти аппараты, укрывать пусковые кнопки дистанционного включения или соединять концы проводов от включающей катушки. Когда возможно, между контактами выключателя вставляют изолирующие накладки два лица (с группой IV и III, причем второй может быть из числа ремонтного персонала), использую диэлектрические перчатки и клещи. Включать и отключать пусковую аппаратуру производственного механизма разрешается работающим на нем или обслуживающим эти машины лицам (токарь, доярка) после получения инструктажа и практического обучения на рабочем месте электриком. Тем из них, кто обслуживает электротехнологические установки а также водителям автокранов присваивается квалификационная группа I, а когда позволяет стаж работы, - II. Этим лицам разрешается так же заменять лампы, обтирать чистить осветительную, пусковую и защитную аппаратуру, электродвигатели при обязательном снятии напряжения.

При замене сгоревшей плавкой вставки предохранителя необходимо снять с него напряжения, отключив рубильник на том ответвлении, где сработал предохранитель. Если это невозможно сделать без отключения других ответвлений, например на групповых щитах, сборках с общим рубильником на ряд линий, то допускается единолично менять плавкие вставки вместе с патронами под напряжением, но сняв нагрузку (отключив рубильник ниже предохранителей), пользуясь защитными очками, диэлектрическими перчатками, изолирующими клещами. Без снятия нагрузки можно менять только предохранители в закрытых патронах. [16]

4.3 Проверка эффективности зануления электроустановок картофелехранилища емкостью 1000 тонн на отключающую способность

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником механических токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением (например: при повреждении изоляции или падения на эти части оборвавшегося провода.) [16].

Целью расчета является определение кратности тока расцепителя или плавкой вставки по отношению к однофазному току короткого замыкания: расчетный ток однофазного короткого замыкания должен не менее чем в 3 раза превышать ток расцепителя автомата с зависимой от тока характеристикой.

Определим эффективность зануления электродвигателя загрузочного транспортера ТЗК-30.

Определим ток однофазного короткого замыкания по формуле:

IK (1) = UФ / (Zn + Zm / 3)

где UФ - фазное напряжение, В; Zn - сопротивление петли фаза - ноль, Ом; Zn1 - сопротивление фазы трансформатора току однофазного короткого замыкания, Ом; (0,1620 м [2]);

Сопротивление петли фаза - ноль определяется;

Zn = Zni; Zni = li ((2 * roi)2 + Xoi2));

где li - длинна i-го участка, км; roi - удельное активное сопротивление провода, i-го участка, Ом/ км;

(Xoi = 0,15 Ом/ км, для кабеля) ZOI = 1000 / ( * F);

где - удельная проводимость проводов; для медных - = 53 (м/ Ом *мм2); для алюминиевых - = 32 (м/ Ом *мм2); F - площадь поперечного сечения, мм2);

Подставляя значения в формулы получим:

Zn1 = 0,02 * 0,67 = 0,0135 Ом;

Zn2 = 0,005 * 0,91 = 0,0045 Ом;

Zn2 = 0,035 * 6,252 = 0,2188 Ом;

Zn2 = 0,03 * 6,291 = 0,1887 Ом;

Zn2 = 0,005 * 6,291 = 0,0314 Ом;

Zn = 0,0135 + 0,0045 + 0,2188 + 0,1887 + 0,0314 = 0,457 Ом.

Ток однофазного короткого замыкания равен:

IК.З.(1) = 220 / (0,457 + 0,162) = 355,4 А.

Электродвигатель защищает то токов короткого замыкания и перегрузок автоматический выключатель серии ВА51-31 с номинальным током установки IН.У. = 25 А и током электромагнитного расцепителя IН.Р. = 250 А.

Защитное зануление эффективно если соблюдается неравенство:

IК.(1) > К IСР;

где К - коэффициент эффективности защитного зануления К = 1,25. К I

СР = 1,25 * 250 =312,5 А

Неравенство выполняется: 355,4 > 312,5 А

Из этого следует, что зануление эффективно и обеспечивает надежную защиту и быстрое снятие напряжения с поврежденных элементов конструкций электроустановок.

4.4 Пожарная безопасность

Картофелехранилище и все помещения, входящие в его состав относятся к категории Д по взрывопожаробезопасности: в нем обращаются негорючие вещества в практически холодном состоянии.

Противопожарное водоснабжение в картофелехранилище проектом не предусмотрено, поэтому основным противопожарным средством являются огнетушители.

В помещениях размещено различное технологическое оборудование, которое имеет электрический привод, т.е. имеется электрооборудование, находящиеся под напряжением, поэтому для тушения пожара внутри картофелехранилища используются углекислотные огнетушители: один находится в электрощитовой, а другой в цеху товарной обработки у входа в служебное помещение на противопожарном щите.

Углекислотный огнетушитель марки 09-5 имеет баллон заполненный углекислым газом под давлением, вентиль и раструб. При открытии вентиля газ устремляется в раструб, где за счет резкого расширения он сильно охлаждается. Тушение огня происходит за счет снижения температуры и закрытия доступа кислорода к очагу огня из-за большого количества негорючего углекислого газа.

Пожар в электроустановках, находящихся под напряжением, лучше всего тушить углекислотными или углекислотно-бромэтиловыми огнетушителями. Водяные струи можно применять только в открытых для обзора электроустановках при напряжении до 10 кВ. При этом ствол должен быть заземлен, а ствольщик должен работать в диэлектрических перчатках и сапогах и соблюдать расстояние не менее 3,5 м в установках с напряжением до 1 кВ и 4,5 м при напряжении 6 … 10 кВ, если диаметр спрыска 13 мм (при диаметре 19 мм - соответственно 4 и 8 м). Эти расстояния допустимы, если вода пресная ( 10 Ом * м). Применять под напряжением пенные огнетушители запрещается.

Организационные мероприятия по пожарной безопасности. Разработку противопожарных норм, правил и инструкций по проектированию, строительству и эксплуатации зданий и установок, а так же надзор за соблюдением правил ведет управление пожарной охраны МинЧС РБ. Инспектор Государственного пожарного надзора обнаружив нарушение правил, предписывает руководителю предписывает устранить и за не выполнение предписания может оштрафовать виновного. Виновник нарушения правил может быть наказан в дисциплинарном порядке и привлечен к уголовной ответственности.

Основную роль в пожарной охране на селе играют добровольные пожарные дружины (ДПД) или пожарно - сторожевая охрана (ПСО). Количество членов ДПД (ПСО) устанавливает правление колхоза или руководитель совхоза по согласованию с местными органами пожарного надзора и с учетом имеющихся в хозяйстве средств тушения пожара. ДПД создают по одной на хозяйство с отделениями в бригадах.

Члены ДПД (или ПСО) хранят в боевой готовности пожарную технику, изучают ее и способы тушения пожаров, регулярно проводят учебные тревоги, принимают участие в проверке на объектах средств тушения пожаров, источников водоснабжения, выполнение правил пожарной безопасности, а так же ведут разъяснительную работу среди населения.

4.5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайно экологически не благоприятных ситуациях

Чрезвычайные ситуации могут быть вызваны следующими событиями:

аварии на атомных электростанциях с разрушением производственных сооружений и радиоактивным заражением территории;

аварии на ядерных установках инженерно-исследовательских центров с радиоактивным загрязнением территории;

аварии на химически опасных объектах с выбросом в окружающую среду сильно действующих ядовитых веществ;

аварии на электросистемах;

пожары на пожароносных объектах;

Чрезвычайные ситуации природного характера могут возникать в следствие: геофизических явлениях (землетрясение), геологических (просадка земной поверхности), метеорологических (буря, ураган, смерч, ливень, сильный снегопад и др.), гидрологических (наводнение), природных пожаров (лесые, торфяные и т.п.), явления космического происхождения (падения метеоритов).

Радиоактивное заражение возникает в результате выпадения радиоактивных веществ. Источники радиоактивности:

продукты ядерного взрыва (осколочная радиация);

неразделившаяся (не учавствовавшая в реакции деления часть заряда);

наведенная радиация, возникающая под действием нейтронов на элементы, входящие в состав грунта (натрий, кремний, магний и др.).

Эти элементы становятся радиактивными и испускают - и - лучи. Большая часть осадков выпадает из облака в течении 10 - 20 часов, заражая воду, воздух, земную поверхность и т.д. На земной поверхности образуется след радиоактивного облака, форма которого может быть очень сложной, так как она зависит от многих условий. Для удобства оценки радиоактивной обстановки вводится понятие зон радиоактивного заражения, определяемых условиями радиации и экспозиционными дозами до полного распада радиоактивных веществ.

Уровнем радиации называют мощность экспозиционной дозы на высоте 0,7 - 1 м над зараженной поверхностью. Другими словами, это суммарная доза за единицу времени.

На загрязненной радионуклидами местности происходит и загрязнение всей произрастающей растительной продукции на данной местности.

Внутреннее заражение людей и животных может произойти при попадании зараженного картофеля внутрь организма. Особенно много радиоактивных продуктов концентрируется у человека в тканях щитовидной железы (в 1000 - 10000 раз больше чем в других тканях). На загрязненной территории наиболее опасной в поражении людей и животных является внутреннее облучение в результате попадания радионуклидов в организм. Поражающие действие внешнего облучения на живые организмы наиболее ощутимы в первое время после аварии (взрыва). В дальнейшем уровень радиации падает и приближается к фоновому значению. С воздухом в организм человека поступает 1% всей накапливающейся в организме радиоактивности, примерно 5% - с питьевой водой, остальная часть - с пищей. Поэтому основная защита людей и с.х. животных от поражения - потребление чистых продуктов и кормов. Снизить радиоактивность продуктов питания и кормов можно путем технологической обработки.

В условиях радиоактивного заражения местности имеется целый ряд специфических мер безопасности. В зоне радиоактивного заражения не допускаются к работе лица моложе 18 лет, а так же беременные женщины. Работающие в зоне должны пройти медицинское обследование и не иметь противопоказаний по допуску к работе. Все работники для выполнения сельскохозяйственных работ в условиях радиоактивного заражения должны обеспечиваться спецодеждой (комбинезоны или костюмы), защищающие от нетоксичных веществ и пыли, резиновыми сапогами, перчатками тканевыми, рукавицами и головными уборами. Спецодежда не реже чем один раз в неделю должна быть постирана и проверена радиационным контролем. Для защиты органов дыхания могут применяться респираторы “Лепесток”, “Астра”, ШБ-1 и др., противопульные тканевые маски ПТМ-1.

Продолжительность пользования респираторами не более 12 ч, повязками - не более 4 ч. Для защиты органов зрения используются очки защитные марки “Г” или закрытые очки 3п1, 3п2.

При попадании радиоактивной пыли в рот, нос, уши, необходимо их промыть водой или раствором марганцовки, 0,5%-м раствором щавелевой кислоты или лимонной кислоты. Запрещается использовать в качестве дезактивирующих

веществ хозяйственное мыло. Каждый работник должени иметь возможность вымыть после работы голову и тело теплой водой с мылом.

Санитарно-бытовые помещения должны быть оборудованы согласно требованиям СНиП2 09.04.87 “Административные и бытовые здания”.

В картофелехранилище осуществляется контроль за уровнем радионуклидов в картофеле непосредственно перед его закладкой на хранение.

Сциктиляционный радиометр поисковый СРП-68-01 предназначен для поиска радиоактивных руд по их гамма излучению и радиометрической съемки местности. После аварии на Чернобыльской АЭС прибор используются для ведения радиационной разведки, определения степени зараженности животных, продуктов растительного и животного происхождения, кормов и воды.

СРП-68-01 позволяет производить измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в пределах от 0 до 3000 мкР/ч. Степень радиоактивной загрязненности измеряют в пределах от 0 до 10000 имп/с. Диапазон измерений мощности дозы гамма-излучения разбит на 5 поддиапазонов.

Прибор состоит из пульта (РПГ-4-01), блока детектирования (БДГ- 4-01), комплекта запасных частей, инструмента, документации и укладочного ящика.

На основе полученных данных радиационного контроля необходимо следить за допустимой нормой загрязнения картофеля, а так же информировать рабочих об уровне радиационного загрязнения среды и сельскохозяйственной продукции. [17]

5. Экономическая часть

Экономическая эффективность определяется: во-первых, для выявления и оценки уровня использования отдельных видов затрат и ресурсов, экономической результативности производства в целом, экономических итогов реализации комплекса мероприятий; во-вторых для технико-экономического обоснования и отбора наиболее экономичных, оптимальных вариантов решения задач по внедрению новой техники. Эффективность рассчитывается на основе сопоставления технико-экономических показателей по двум вариантам решения производственной задачи.

Исходные данные: рассчитать экономическую эффективность применения автоматического управления оборудованием микроклимата в картофелехранилище емкостью 1000 тонн, по сравнению с ручным управлением.

Вариант: Все электродвигатели приточной и вытяжной вентиляции, а так же отопительные агрегаты включаются вручную оперативным персоналам картофелехранилища. Потребляемая мощность картофелехранилища Р = 82кВт. Электродвигатели приточной вентиляции включаются 4 раза в сутки продолжительностью по 1 часу.

Вариант 2: Всеми электродвигателями приточной и вытяжной вентиляции, а так же электродвигатели отопительного агрегата управляются шкафам автоматического управления активной вентиляции ШАУ-АВ. Потребляемая мощность картофелехранилища Рпот = 82 кВт. Электродвигатели приточной вентиляции включаются 6 раз в сутки продолжительностью по 30 минут.

Преимущества автоматического управления микроклиматом в картофелехранилищах, по сравнению с ручным управлением.

Во-первых, при хранении большой массы картофеля и овощей в хранилищах колхозов и совхозов, не оборудованных системами автоматического управления, при положительных температурах возникают очаги загнивания продукта, которые быстро распространяются на рядом расположенные клубни картофеля.

Во-вторых, обычно картофель и овощи стараются хранить при минимально допустимых температурах, и при сильных морозах иногда подмораживается продукция в периферийных слоях.

В-третьих, для визуального контроля сохранности продукции ее закладывают слоем небольшой толщины и оставляют места для прохода обслуживающего персонала, что приводит к относительно малому использованию объема хранилища. Вследствие этого при хранении картофеля и овощей в неавтоматизированных овощехранилищах полезный объем сооружений составляет 30 … 40% общего объема, а порча продукции доходит до 30 % и более.

Из-за неправильных режимов хранения хозяйства несут огромные потери. Например, потери питательных веществ в картофеле и овощах при нарушении режимов хранения составляет более 20%. [12]

Определим количество продукции дополнительно сохраненной благодаря автоматизации процессов регулирования микроклимата:

V1 = 1000 (1 - 0,05) = 950 т.

V2 = 1000 (1 - 0,035) = 965 т.

V = 965 - 950 = 15 т.

Основные режимы работы картофелехранилища:

Лечебный период - с целью быстрого залечения механических повреждений tлеч = 14 дней.

Период охлаждения - температуру хранимого картофеля постепенно снижают до 2 … 4 оС. tохл = 20 … 25 суток.

Период хранения - основной период, он длится tхр = 225 … 240 суток.

2. Определим потребность электрической энергии при ручном и автоматическом управлении оборудованием: W = P * t (43);

где Р - установленная мощность электрооборудования, кВт; t - годовой фонд работы оборудования, ч; t = Дг * tд (44);

где Дг - количество дней в году, в которые работает оборудование; tд - количество часов работы в день, ч;

t1 = 240 * 4 = 960 ч.

t2 = 240 * 3 = 720 ч.

W1 = 82 * 960 = 78720 кВт * ч.

W2 = 82 * 720 = 59040 кВт * ч.

При автоматизации потребляемая мощность уменьшается

3. Рассчитаем объем капиталовложений.

К = Цоб = (1 +тр + м) (45);

где Цоб - цена устанавливаемого оборудования, тыс. руб; тр - коэффициент учитывающий затраты на транспортировку (тр = =0,15 [18]) м - коэффициент учитывающий затраты на монтаж (м = 0,2 [18])

Балансовая стоимость действующей ОВС

Сб = 2654 (1 +0,15 +0,2) = 3582,9 тыс.руб

Капиталовложения в новое оборудование.

К1 = 3614 (1 + 0,15 + 0,2) = 4878,9 тыс.руб.

4. Рассчитаем эксплуатационные издержки:

Иэ = ЗП + Ос + А + Р + Э (46);

где ЗП - затраты на заработную плату персонала, тыс. руб. ОС - отчисления на социальные страхования, тыс. руб. А - отчисления на амортизацию оборудования, тыс. руб. Р - затраты на проведение ремонтов, тыс. руб. Э - затраты на электроэнергию, тыс. руб.

ЗП = Ст * Кд * Т (47);

где Ст - часовая тарифная ставка, , тыс. руб. Кд - коэффициент учитывающий дополнительную оплату (Кд = 1,3 [18]) Т - годовые затраты труда, ч;

Ст = (Кт * С min) / Тмес (48);

где Кт - коэффициент единой тарифной сетки (Кт = 1,57 для 4-го разряда) С min - минимальная заработная плата 1-го разряда 19,500 тыс. руб. Тмес - средняя норма продолжительности рабочего времени в месяц, Тмес = 168,0 ч. - при 40 часовой рабочей неделе.

Ст = 1,57 * 19,5 * 103 / 168,0= 181,476 руб/час.

ЗП1 = 181,476 * 1,3 * 225 = 53081,73 руб.

ЗП2 = 181,476 * 1,3 * 130 = 35387,82 руб. Ос = Кс / 100 * ЗП (49);

Кс - коэффициент отчислений на социальное страхование. Кс = 30 % [18].

Ос1 = 0,3 * 53081,73 = 15924,52 руб.

Ос2 = 0,3 * 35387,82 = 10616,35 руб. А = Ра / 100 * К (50);

где Ра - процентная ставка амортизационных отчислений. Ра = 11,3% [18].

А1 = 11,3 / 100 * 3582,9 = 404,86 тыс. руб.

А2 = 11,3 / 100 * 4878,9 = 551,315 тыс. руб.

Р = Ртр + Ркр (51); Ртр = Ктр / 100 * К;

Ркр = Ккр / 100 * К; (53)

где Ртр - отчисления на текущий ремонт, тыс. руб. Ркр - отчисления на капитальный ремонт, тыс. руб. Ктр - процентная ставка отчисления на текущий ремонт, Ктр = 5% [18] Ккр - процентная ставка отчисления на капитальный ремонт, Ктр = 1,2% [18].

Ртр1 = 5/100 * 3582,9 = 179,15 тыс. руб.

Ркр1 = 1,2/ 100 *3582,9 = 42,99 тыс. руб.

Р1 = 179,15 + 42,99 = 224,14 тыс. руб.

Ртр2 = 5/100 * 4879 = 243,95 тыс. руб.

Ркр2 = 1,2/ 100 * 4879 = 58,55 тыс. руб.

Р2 = 243,95 + 58,55 = 302,5 тыс.руб.

Затраты на электроэнергию:

Э = Cw * W (54);

где Cw - цена электроэнергии , тыс. руб./кВт. W - потребность электроэнергии, кВт.

Э1 = 0,0448 * 78720 = 3526,6 тыс.руб.

Э2 = 0,0448 * 59040 = 2645 тыс.руб.

Все величины, входящие в эксплуатационные издержки заносим в общую таблицу, а в итоговой графе высчитываем суммарные затраты на эксплуатацию электрооборудования за год.

Таблица 17. Эксплуатационные издержки

Показатель, тыс. руб./год	Вариант	Изменения (II-I)
	I	II
Заработная плата. Отчисления на социальное страхование. Амортизационные отчисления. Отчисления на ремонт. 5. Затраты на электроэнергию.	53,08 15,92 404,87 224,14 3526,6	35,38 10,62 551,33 302,5 2645	-17,7 -5,3 +146,46 +80,36 -881,6
6. Полные издержки на эксплуатацию	4224,6	3544,38	-679,8

5. Определим годовой доход.

Дг. = Ц V + (Иэ1 - Иэ2) + (А2 - А1).

где Ц - цены картофеля, тыс. руб./т.

V - количество дополнительно сохраненного картофеля, т.

Дг = 150 * 15 + (4224,6 - 3544,8) + (551,33 - 404,87) = 3076,3 т.руб.

6. Определим срок окупаемости оборудования:

Ток = К1/ Дг (55); Ток = 4878,9/ 3076,3 = 1,58 года.

7. Рассчитаем эффективность капиталовложений:

- определим расчетный период службы оборудования: Тсл = 100/Ра (56); Тсл = 100/ 11,3 = 8,8

Срок службы составляет 9 лет.

Рассчитаем чистый дисконтированный доход.

ЧДД = Дг * т - К1 (57);

где т - коэффициент дисконтирования.

т = ((1 + Е)Т - 1)/ (Е(1 - Е)Т (58);

где Е - базовая процентная ставка

т = ((1 +0,1)9 - 1)/ (0,1(1 - 0,1 )9) = 5,759.

ЧДД = 3076,3 * 5,759 - 4878,9 = 12840 т.руб.

Определим коэффициент возврата капитала

Рв = Дг/К - Е (59); Рв = 3076,3/4878,9 - 0,1 = 0,63

- Определим сроки возврата капитала:

Тв = ln (1 + E/Pв)/(ln (1 +0,1), (60);

Tв=ln(1+0.1/0.63)/(ln(1+0.1)=1,6 года.

Вывод

Автоматизация процесса обеспечения микроклимата весьма выгодна: она позволяет на 1,5% снизить потери продукции при хранении, вложенные средства окупятся уже через 1,6 года, годовой доход составляет 3076,3 тыс. руб., а чистый дисконтированный доход за расчетный период составляет 12840 тыс. руб. Причем, чем больше объем картофелехранилища, тем выгоднее его автоматизация.

Размещено на Allbest.ru