Реконструкция башенной печи для отжига трансформаторной полосы

Средняя (по высоте помещения) температура воздуха вычисляется  по формуле:

 

tв = (tрз + tу)·0,5,

(66)

 

t_в = (28 + 32) · 0,5 = 30 °С.

Плотности воздуха:

ρ_n = 1,18 кг/м³;

ρ_у = 1,16 кг/м³;

ρ_в = 1,17 кг/м³.

Перепад давлений между приточными и вытяжными проемами определяется по формуле:

 

ΔP = g · (ρn - ρв) · (h2- h1),

(67)

где g – ускорение свободного падения;

h₂ и h₁ – отметки центров вытяжного и приточного проемов соответственно, равные

20 м и 2 м.

 

ΔP = 9,81 ·(1,18 -  1,17) · (20 - 2) = 4,5.

Массовый расход воздуха  необходимый для ассимиляции  находим по формуле:

 

(68)

где Q_я – избытки теплоты, Вт;

с_р – теплоемкость воздуха.

 

Избытки теплоты определяются по формуле:

 

Qя= Qобщ -  Qр,

(69)

где Q_р – величина теплопотерь, равная 84000 Вт.

 

Q_я = 1204156 – 84000 = 1120156 Вт;

 с_р = 1,2 кДж/(м³·С).

Тогда массовый расход воздуха  необходимый для ассимиляции  находим по формуле (68):

 

Перепады давлений в приточных  и вытяжных проемах по отношению  к атмосферному давлению внутри помещения:

ΔP_n = 0,4 ·4,5 = 1,79;

ΔP_в = 0,6 ·4,5 = 2,69.

Площади приточных аэрационных  проемов определяются по формуле:

 

(70)

где μ_n – коэффициент расхода воздуха, равный 0,6.

 

Площади вытяжных аэрационных  проемов определяются по формуле:

 

(71)

где μ_в – коэффициент расхода воздуха, равный 0,57.

 

Тогда по формулам (70) и (71) соответственно:

 

 

Проверяется выполнение условия:

 

Fn · μn = а · Fв · μв,

(72)

где а – показатель устойчивости работы аэрации, равный 1,3.

 

F_n · μ_n = 69,1;

a · F_в · μ_в = 68,5.

Таким образом, эквивалентная  площадь приточных проемов больше на 30 % эквивалентной площади вытяжных проемов, что соответствует устойчивой работе аэрации.

3.3 Расчет освещения

 

Для создания благоприятных  условий труда важное значение имеет освещение. В цехе предусмотрено естественное и искусственное освещение в соответствии со СНиП 23-05-95 выполняемые в производственном помещении работы относятся к V разделу.

Естественное освещение  предусматривается для помещений  с постоянным пребыванием людей  в них. Предусмотрено боковое  и верхнее естественное освещение. Нормализованное значение коэффициента естественного освещения составляет I_n=0,7 %.

В основе нормирования естественного  освещения лежит коэффициент  естественной освещенности e_N. Для НЛМК, расположенного во II поясе светового климата e_N определяется по формуле:

 

eN = eн · mN,

(73)

где e_н – КЕО для II пояса по СНиП 23.05.95 с учетом характера зрительной работы

Е_н = 200 лк (e_н = 0,6 при боковом освещении, e_н = 1,8 – при верхнем освещении);

m_N – табличный коэффициент светового климата, равный 0,99.

 

При боковом освещении:

e_N = 0,6·0,99 = 0,59 %.

При верхнем освещении:

e_N = 1,8·0,99=1,78 %.

Принятые значения освещенности представлены в таблице 32.

 

Таблица 32 – Принятые значения освещенности

Разряд и подразряд зрительной работы	Освещение	Освещенность, лк
5а	Эвакуационное Аварийное Искусственное	0,5 2 200

 

Для освещения используются ртутные лампы с отражающим слоем (ДРЛ-400).

Индекс помещения определяется по формуле:

 

(74)

где  А – длина цеха, равная 70 м;

В – ширина цеха, равная 33 м;

Н – высота подвеса светильников, равная 25 м.

 

 

Коэффициент использования  светового потока η = 0,4.

Основные характеристики источников света: электрическая мощность одной лампы Р_л=400 Вт, световой поток Ф_л=22000лм. В одном источнике помещена одна лампа.

Коэффициент запаса для протяжной  печи К_з=1,5. Коэффициент минимальной освещенности z = 1,2 [12].

Количество светильников N_св со световым потоком ламп Ф_л, обеспечивающих в данном помещении заданное значение освещенности Е, определяется по формуле:

 

(75)

где К_з – коэффициент запаса, зависящий от степени износа лампы и загрязненности воздуха;

S – площадь помещения;

z – коэффициент минимальной освещенности, равный 1,2;

Ф_л – световой потом лампы;

n – количество ламп в одном светильнике;

η – коэффициент использования светового потока, зависящий от геометрических параметров помещения (индекс помещения i) и отражательной способности потолка ρ_пот, равной 0,5 и стен ρ_ст, равной 0,3.

 

Основные  характеристики  источника   света:    электрическая   мощность   одной   лампы

Р_л=400 Вт, световой поток Ф_л=22000 лм.

В одном источнике помещена одна лампа. Коэффициент запаса для  протяжной печи К_з=1,5.

Количество светильников:

 

Суммарную мощность осветительных  установок можно определить по формуле:

Р = Рл · Nсв · n,

(76)

где Р_л – электрическая мощность одной лампы, Вт.

 

Р = 400 · 170 · 1 = 68040 Вт.

Результаты расчета соответствуют  нормированному значению освещенности СНиП 23-05-95.

3.4 Санитарно-бытовые помещения

 

Для удовлетворения санитарных и бытовых нужд рабочих цеха предусматриваются  санитарно-бытовые помещения [13].

Состав санитарно-бытовых  помещений определяется на основании  производственных процессов в цехе и в соответствии с требованиями СНиП 2.09.04-89. Данные расчета площадей санитарно-бытового и административного назначения предоставлены в таблице 33.

 

Таблица 33 – Данные расчета площадей санитарно-бытовых помещений

Назначение расчетной площади	Наименование бытовых устройств и норм на одного человека	Норма площади на одного человека, м2	Количество человек	Всего площади, м2
1	2	3	4	5
Гардеробные - мужские - женские	Шкаф двойной закрытый 5040165 см	1,2	420	504
Душевые - мужские - женские	Душевая 0,40,3 Одна кабина на человека	0,71	320 50	227 71
Умывальники - мужские - женские	Умывальные краны, 1 кран на 20 человек	0,08	320 50	26 8
Уборные - мужские - женские	Писсуар – 1 кабина на 30 человек. Унитазная кабина 1,2х0,9 на 15 человек.	0,16	320 50	51 16
Помещение для отдыха в рабочее время	-	0,2	420	84

 

Продолжение таблицы 33

1	2	3	4	5
Помещение общественного питания	Одно место на человека	1,11	420	466
Здравпункт	-	0,2	420	84
Кабинет техники безопасности	-	0,04	420	16,8

3.5 Анализ опасных и вредных факторов производственной среды

 

Анализ потенциально-опасных  и вредных факторов производственной среды проведен в соответствии с  классификацией по ГОСТ 12.0.222-83. Результаты анализа представлены в таблице  34.

 

Таблица 34 – Потенциально-опасные и вредные факторы

Наименование выполняемой операции	Агрегат, оборудование, устройство и т.д., на которых выполняется операция	Характеристика потенциально-опасных и вредных факторов	Нормируемое значение параметров ПДК, ПДУ, ПДВ
1	2	3	4
Сварка полосы	Агрегат сварки полосы	Движущиеся машины и механизмы Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей  зоны СО – 22 мг/м3; NО2 – 8 мг/м3	ПДК: NО2 – 5 мг/м3

 

Продолжение таблицы 34

1	2	3	4
Транспортировка полосы до и после обработки	Рольгант	Движущиеся машины и механизмы Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей  зоны СО – 22 мг/м3; NО2 – 8 мг/м3	ПДК: NО2 – 5 мг/м3
Наблюдение за движением, температурой полосы	АНО	Повышенный уровень инфракрасной радиации q = 400 Вт/м2	Q = 140 Вт/м2
Транспортировка металла для упаковки	Транспортер, линии упаковки	Опасный уровень напряжения в электрической сети, замыкание которой может произойти через тело человека U= 380 В I=10 А f=50 Гц	Uпр=2 В I=30 А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 34

1	2	3	4
Подача продуктов сгорания в проход со струйной обдувкой	Протяжная печь, центробежные вентиляторы	Повышенная температура  воздуха рабочей зоны 28 °С;   Опасный уровень напряжения в электрической сети, замыкание  которой может произойти через  тело человека U= 380 В I=10 А f=50 Гц   Повышенный уровень шума на рабочем месте Lа=113 дБ А	Тепловой период Категория работ II 21-23 °С                 Uпр=2 В I=30 А           Lа=80 дБ А

3.6 Мера защиты от выявленных опасных и вредных факторов производственной среды

 

Технические меры защиты от выявленных потенциально опасных и  вредных производительных факторов приведены в таблице 35.

 

Таблица 35 – Технические меры защиты персонала от выявленных потенциально опасных и вредных производственных факторов

Опасный или вредный фактор производственной	Проектируемое защитное устройство и его тип	Параметры устройства и материала	Место установки на плане  цеха
1	2	3	4

 

Продолжение таблицы 35

1	2	3	4
Опасный уровень напряжения в электрической сети, замыкание  которой может произойти через  тело человека	Выносное заземление	R4 Ом d=0,05 м; n = 11 шт; lс = 3  м; Сталь 3	53 – 55
Движущиеся машины и механизмы, передвигающиеся изделия, заготовки, материалы	Ограждение, аварийное выключение	Стальной лист 1,5м	51 – 53 63 – 65
Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей  зоны	Вытяжной зонт	N = 1кВт; L = 784 м3/ч; длина 1,2 м; ширина 1,2 м; высота 1 м.	51 – 53 63 – 65
Повышенный уровень Инфракрасной радиации	Теплозащитный экран	Стальной лист 2м	53 – 55
Повышенная температура  в рабочем пространстве	Аэрация	Площадь приточных и вытяжных проемов: Fn = 157 м2 Fв = 126 м2	-
Повышенный уровень шума на рабочем  месте	Звукоизолирующий кожух	Листовая сталь h = 1,6 мм; Минераловатные акустические плиты h = 50 мм	53 – 55