Нашлемный блок индикации в составе нашлемной системы целеуказания и индикации

· защитное аземление;

· зануление;

· выравнивание потенциала;

· система защитных проводов;

· защитное отключение;

· изоляция нетоковедущих частей;

· электрическое разделение сети;

· малое напряжение; контроль изоляции;

· компенсация токов замыкания на землю;

· средства индивидуальной защиты.

Технические способы и средства применяют раздельно или в сочетании друг с другом так, чтобы обеспечивалась оптимальная защита.

5.6 Расчет искусственного освещения на рабочих местах

Неправильное освещение негативно действует на организм человека. Поэтому необходимо правильно выбирать типы осветительных приборов и рассчитывать их количество в помещении.

В рабочем помещении светильники будут располагаться равномерно в верхней зоне помещения. Для расчёта общего равномерного освещения воспользуемся методом светового потока (коэффициента использования), учитывающий световой поток, отражённый от потолка и стен.

Пусть рабочее помещение имеет размеры (м): длина l= 6, ширина b = 5, высота h = 3.

При общем искусственном освещении освещённость на рабочем месте должна быть не менее 300 лк (люксов).

В системе общего освещения используются люминесцентные лампы ЛБ-40 (световой поток 3000 лм)

Световой поток лампы Ф (лм) определяется по формуле [5.2]:

Ф = (100 E_H S z k) / N Ю (5.1)

где Е_H - нормированная минимальная освещенность, лк; S - площадь помещения, м²; z - коэффициент минимальной освещенности; k - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока по мере старения источника света; N - число ламп; Ю - коэффициент использования светового потока ламп.

Для нашего расчета имеем следующие значения величин [4.2]:

Е_н =300 лк, S = l b = 6 5 = 30, z = 1.5, k = 1.4.

Показатель помещения i определяется по формуле:

i = l b/(H_C (l + b) = (65) / 2(6 + 5) = 1.4

где: Н_с - высота светильников над рабочей поверхностью, м.

Значению показателя помещения i = 1.4 соответствует коэффициент использования светового потока ламп: Ю = 50.

Определим необходимое число ламп для общего освещения. На основе зависимости (5.1) получаем:

N= (100 E_H S z k )/Ф Ю = (100 300 30 1.5 1.4) /3000 50 = 12.6.

На основе проведенного расчета принимаем, что для освещения рабочих мест необходимо использовать: 12 ламп и 6 светильников марки ПВМ-1. Лампы следует включать на разные фазы трехфазной сети для уменьшения коэффициента пульсации света [5.3].

Светильники необходимо расположить, как показано на рис. 5.1.

L/3

L/3

Рис. 5.1. Схема расположения светильников.

5.7 Расчет адсорбера для очистки вентиляционных выбросов от паров и газов

Целью расчета адсорбера является определение необходимого количества сорбента и продолжительности процесса поглощения паров этилового спирта, удаляемых местным отсосом от установки обезжиривания при условии ее непрерывной работы в течение 8 часов.

Конструктивно аппараты для осуществления процесса адсорбции выполнены в виде вертикальных емкостей, заполненных пористым сорбентом, через который фильтруется поток очищаемого воздуха.

На рис .5.2 приведена конструкция вертикального адсорбера.

Рис. 5.2. Конструкция вертикального адсорбера.

где: 1 - адсорбер; 2 - слой активного угля; 3 - центральная труба для подачи паровоздушной смеси при адсорбции воздуха; 4 - барботер для подачи острого пара при десорбции; 5 - штуцер для выхода инертных по отношению к поглотителю газов при адсорбции; 6 - штуцер для выхода паров при десорбции

Исходными данными для расчета являются род поглотителя и поглощаемого газа на входе в адсорбер. Производительность местного отсоса по паро-воздушной смеси V = 300 м3/ч. Количество паров этилового спирта, поступающих в атмосферу цеха равна 500 г/ч.

Таким образом, начальная концентрация паровоздушной смеси, подаваемой в адсорбер:

С₀ = С_Н = 500/300 = 1.7 г/м³.

На выходе необходимо получить концентрацию:

С_вых = 0.1 г/м³.

Тогда эффективность процесса очистки должна быть не ниже

Ю = (( С_Н - С_вых )/ С_Н) 100% (1.7 - 0.1) / 1.7 = 94 %.

При расчетах примем вязкость и плотность паровоздушной смеси равной вязкости и плотности воздуха при тех же условиях. Поглощение происходит при 20°С и атмосферном давлении. Выберем в качестве поглотителя активированный уголь диаметром гранул d = 3 мм = 0.003 м и средней длиной гранул l = 5 мм=0.005м.

Насыпная плотность выбираемого сорбента: _H = 500 кг/м³, кажущаяся плотность: _K = 800 кг/м³.

На рис. 5.3 приведена изотерма адсорбции паров этилового спирта на данном угле при условиях поглощения.

Рис. 5.3 Изотерма адсорбции паров этилового спирта

Методика расчет адсорбера:

1. Для условий в адсорбере: t = 20°С и р = 9.8-104 Н/м² принимаем по воздуху р = 1.2 кг/м² и = 0.1510^-4 м²/с - кинематическая вязкость газа. При изотерме адсорбции и заданной начальной концентрации паровоздушной смеси, подаваемой в адсорбер, С₀ = 1.7 г/м³, найдем статическую емкость сорбента а₀, по изотерме адсорбции а = 75 г/кг или:

а_о = а * _H = 0.075 * 500 = 37,5 кг/м³.

2. Определим массу сорбента:

m = ((G C_H ф )/a₀) k

где С_н - концентрация поглощаемого вещества на входе в адсорбер;

ф = 32 с - время процесса адсорбции;

k - коэффициент запаса, принимаем k = 1.15,

G - весовое количество очищаемого газа,

а_о - статическая емкость сорбента.

G = V р = (300 м³/ч 1.2 кг/м³) / 3600 = 0.1 кг/с,

где V - производительность местного отсоса/

Тогда масса сорбента равна:

m = 0.167 кг.

3. Выберем эффективную скорость потока газа в адсорбере W:

W = 0.2 м/с

4. Определим геометрические размеры адсорбера, для этого вычислим диаметр и длину слоя адсорбента:

· диаметр слоя адсорбера:

D_a = v (4G)/(рсW) = 0.023 м.

· длина слоя адсорбера:

L_a= (m W)/G=(0.167 0.2) / 0.1 = 0.334 м

5. Определим гидравлическое сопротивление, оказываемое слоем зернистого поглотителя при прохождении через него потока очищаемого газа. Для этого найдем следующие дополнительные значения:

· пористость слоя сорбента:

П= (с_к - с_н ) /с_к = ( 800 - 500 ) /500 = 0.375;

· эквивалентный диаметр для цилиндрических зерен поглотителя:

d_э= (П d l) / ( 1.0 - П ) ( d/2 + l ) = ((0.375 3 5) /(1.0 - 0.375) (3/2 + 5)) 10^-3 = 0.0014 м.

6. Определим коэффициент гидравлического сопротивления л. Для этого найдем следующие дополнительные значения:

· критерий Рейнольдса:

Re = ( W d_Э ) / н П = ( 0.2 0.0014 ) \ ( 0.1510^-4 0.375 ) = 49.78

где: н - кинематическая вязкость газа.

В данном случае: Re = 49.78 < 50 и, следовательно, коэффициент гидравлического сопротивления можно определить как:

л = 220 / Re = 220 / 49.78 = 4.42.

Гидравлическое сопротивление, оказываемое слоем зернистого поглотителя при прохождении через него потока очищенного газа, определяется:

Дс = ѕ л (L_a с_г ( 1.0 -П ) W²)/Ф d_э П³ = (ѕ 4.42 0.334 1.2 (1 - 0.375) 0.2²) \ (0.9 0.0014 0.375³) = 499.8 Н/м²

7. Определим величину коэффициента массоинерции в. Для этого определим следующие величины:

· коэффициент молекулярной диффузии паров этилового спирта (зависит от характера диффундирующих веществ) можно определить:

D = D₀ ( P₀/P) (T/T₀)^3/2 = 0.10110^-4 (9.81 / 9.81) ((273 + 20) / 273)^3/2 = 1.12 10^-5 м²/с

где D₀ = 0.101 10 ^-4 м²/с - табличный коэффициент при температуре 273 К и атмосферном давлении: Р_о = 9.81 Н/м².;

· находим диффузионный критерий Прандтля:

P_r = v / D = ( 0,15 10^-4) / (1.12 10^-5 ) = 1.34.

Для заданного режима течения газа Re = 49.78 определим величину коэффициента массопередачи:

в=0.53Re^0.64P^r0.33 (D / d_э) =

= 0.53 49,78^0.64 1.34^0.33 (1.1210^-5) / 0.0014 = 0.057м/с

8. Так как начальная концентрация паровоздушной смеси, подаваемой в адсорбер находится в области № 1 изотермы адсорбции, то время защитного действия можно определить как:

(5.2)

где: Г = а_о / С₀ = 37,5 1000/1.7 = 22058 - безразмерный коэффициент Генри; b = 0.63 - безразмерный табличный коэффициент.

9. Удельная поверхность сорбента определяется выражением:

f = 4( 1.0 - П) (d/2+l) / dl = (4 (1-0.375)) (0.003/2+0.005) / (0.003 0.005) = 1083.3 м^-1

Зная эффективность адсорбера, определим концентрацию паров этилового спирта на выходе из аппарата:

C_k = С₀ (1 - Ю) = 0.5 (1 - 0.80) = 0.1 г/м³,

что удовлетворяет поставленным исходным данным расчета.

10. В заключение по формуле (5.2) определим время защитного действия адсорбера:

Т = 32 409 сек = 9 ч

Вывод: Полученное время защитного действия адсорбера больше, чем необходимое время непрерывной работы аппарата для осуществления процесса адсорбции (8 часов по ТУ на аппарат), т.е. рассчитанный адсорбер полностью отвечает требованиям по очистке рабочей зоны от паров этилового спирта.

5.8 Выводы по главе 5

1. Проведен выбор и обоснование требований к микроклимату и содержанию вредных химических веществ в воздухе на рабочих местах в процессе сборки и юстировки нашлемного блока индикации (НБИ).

2. Проведен расчет искусственного освещения на рабочих местах, что позволит не допустить наличие несчастных случаев в процессе сборки и юстировки НБИ.

3. Рассмотрены вопросы обеспечения электробезопасности техническими способами и средствами, которые обеспечивают оптимальную защиту персонала в процессе сборки и юстировки НБИ сборки и юстировки НБИ от опасного и вредного воздействия электрического тока и электромагнитных полей.

4. Произведен расчет адсорбера для очистки вентиляционных выбросов от паров и газов аберрационный расчет оптической системы, после которого можно сделать вывод, что время защитного действия адсорбера больше, чем необходимое время непрерывной работы аппарата для осуществления процесса адсорбции.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Flock of Birds. Six-degrees of freedom measurement device. Technical description of DC magnetic trackers. Ascension Technology Corporation. РОВ 527. - Burlington, VT 05402.

2. C.B. Левый, В.Г. Вишневский, Ю.С. Агалидин, С.В. Дубинко. Магнитооптические средства технической защиты информации.

3. Б.С. Введенский, Ф.В. Лисовский, А.Я. Червоненкис. Магнитооптическая визуализация магнитной записи. // Техника кино и телевидения. 1978.

4. Патент РФ №2197013, приоритет от 09.11.2000. Способ и следящая система для определения положения и ориентации подвижного объекта.

5. Корн Г., Корн Т. справочник по математике. - М.: Наука, 1977, -832с.

6. Заказнов Н.П., Кирюшин С.И., Кузичев В.И. - Теория оптических систем - М., Машиностроение, 1992. - 448 с.: ил.

7. Пуряев Д.Т., Дягилева А.В. Расчеты оптических систем интерферометров. Методические указания для курсового и дипломного проектирования. Ч. 1, М., 1982.

8. Панов В.А., Кругер М.Я. Справочник конструктора оптико-механических приборов. - Ленинград, Машиностроение, 1980.

9. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. - М.: Наука, 1970.

10. В.А. Перов, Ю.В. Сальников, A.M. Хорохоров. Технология производства микроскопов: Учебное пособие по курсу "Специальные технологические процессы производства ОЭП'УПод редакцией В.Е. Зубарева. - М.:МВТУ, 1983г.

I1. Н.Т. Ельников, А.Ф. Дитев, И.К. Юрусов. Сборка и юстировка оптико- механических приборов. - М: Машиностроение, 1974 г.

12. Сванидзе Э.Н. Технико-экономическое обоснование эффективности НИОКР. Методические указания к организационно-экономической части