НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Задачи по БЖД
Задачи по БЖД
Проектирование
защитного заземления электроустановок.
Задание: Рассчитать совмещенное ЗУ
для цеховой трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ, подсоединенной к электросети
с изолированной нейтралью. При этом принять: разомкнутый контур ЗУ, в качестве
вертикального электрода - bв
= 12 мм; в = 40 м, горизонтальный электрод - Sг = 51 мм2; dг = 10 мм.
Исходные данные:
Грунт суглинок, H0 = 0,9 м, lвоз= 70 км, lкаб = 40 км, nв = 6 шт, lв = 3 м, ав = 12 м, Rе = 30 Ом.
Расчет:
Расчетный ток
замыкания на землю:
где Uл - линейное напряжение сети, кВ; lкаб - общая длина подключенных к сети
кабельных линий, км; lвоз - общая длина подключенных к
сети ЛЭП, км.
Определение
расчетного удельного сопротивления грунта:
где rтабл.=100 Ом × м - измеренное удельное
сопротивление грунта (из табл. 6.3 [2] для суглинистого грунта); y=1,5 - климатический
коэффициент, принятый по табл. 6.4 [2] для суглинистого грунта.
Определение
необходимости искусственного заземлителя и вычисление его требуемого
сопротивления.
Сопротивление ЗУ Rзн выбирается из табл. 6.7 [2] в
зависимости от U ЭУ и rрасч в месте сооружения ЗУ, а
также режима нейтрали данной электросети:
Rе > Rзн, Þ искусственный заземлитель
необходим. Его требуемое заземление:
Определение длины
горизонтальных электродов для разомкнутого контура ЗУ:
где ав
- расстояние между вертикальными электродами nв.
Расчетное
значение сопротивления вертикального электрода:
Расчетное
значение сопротивления горизонтального электрода по (формуле г) :
Коэффициенты
использования для вертикальных и горизонтальных электродов по данным табл. 6.9 [2] равны: hв = 0,73, hг = 0,48.
Расчетное сопротивление
группового заземлителя:
R > Rи, значит увеличиваем количество
электродов
Принимаем n = 10.
lг = 120 м
Rг = 0,16 Ом
По табл.
6.9 hв = 0,68, hг = 0,4
R = 0,4 Ом
Rк = Rе×R/(Rе + R) Rмз
Rл = 30×0,4/(30+0,4) = 0,395 Ом 1,49 Ом
Rе – естественное
сопротивление, Ом;
Rи – сопротивление
искусственного заземлителя, Ом;
Rв – сопротивление
вертикального электрода, Ом;
Rг – сопротивление
горизонтального электрода, Ом;
R – сопротивление группового
заземлителя, Ом;
Rк – общее сопротивление
комбинированного ЗУ, Ом;
hв, hг – коэффициент использования вертикального и горизонтального
электродов;
ав – расстояние между
электродами, м;
lв – длина электродов, м;
nв – количество вертикальных
электродов.
Рис. 3.1.
Вертикальный электрод
Рис. 3.2. План комбинированного ЗУ Rи
Рис. 3.3. Схема
использования освещенного ЗУ в системе защитного ЭУ напряжением до и свыше 1 кВ
1 – заземляющий
проводник;
2 –
горизонтальный заземлитель;
3 – вертикальный
заземлитель;
4 – естественный
заземлитель с Rе = 30 Ом;
ЭУ1 –
высоковольтная ЭУ;
ЭУ2 –
низковольтная ЭУ.
Конструктивные
решения:
1.
присоединение
корпусов электромашин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п., металлических
корпусов передвижных и переносных ЭУ и ЗУ при помощи заземляющего проводника
сечением не менее 10 мм2.
2.
расположение
ЗУ, как правило, в непосредственной близости от ЭУ. Оно должно из естественных
и искусственных заземлителей. При этом в качестве естественных заземлителей
следует использовать проложенные в земле водопроводные и другие металлические
трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или
взрывчатых газов и смесей), обсадные трубы скважин, металлические и железобетонные
конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей, и
другие элементы. Для искусственных заземлителей следует применять только
стальные заземлители.
Проектирование
приточной и вытяжной механической вентиляции
Задание: Рассчитать механическую
вытяжную вентиляцию для помещения, в котором выделяется пыль или газ и
наблюдается избыточное явное тепло.
Исходные данные:
Количество выделяющихся вредностей: mвр.= 0,4 кг/час газа, Qяизб.= 20 кВт. Параметры помещения: 9´15´9 м. Температура воздуха: tп.= 10 °С, tу.= 23 °С. Допустимая концентрация
газа Сд.=5,0 мг/м2. Число работающих:
46 человека в смену. Схема размещения воздуховода приведена на рис.3.3.
Подобрать необходимый вентилятор, тип и мощность электродвигателя и указать
основные конструктивные решения.
Рис 3.3. Схема
воздуховодов
вытяжной
вентиляции.
Расчет:
LП – потребное количество
воздуха для помещения, м3/ч;
LСГ - потребное количество воздуха
исходя из обеспечения в данном помещение санитарно-гигиенических норм, м3/ч;
LП – тоже исходя из норм
взрывопожарной безопасности, м3/ч.
Расчет значения LСГ ведут по избыткам явной или полной
теплоте, массе выделяющихся вредных веществ, избыткам влаги (водяного пара),
нормируемой кратности воздухообмена и нормируемому удельному расходу приточного
воздуха. При этом значения LСГ определяют отдельно для теплого и холодного периода года при плотности
приточного и удаляемого воздуха r = 1,2 кг/м3 (температура 20
°С).
При наличии в
помещении явной теплоты в
помещении потребный расход определяют по формуле:
где ty и tп – температуры удалённого и
поступающего в помещение воздуха
При наличии
выделяющихся вредных веществ (пар, газ, пыль твр мг/ч) в
помещении потребный расход определяют по формуле:
где Сд
–концентрация конкретного вредного вещества,
удаляемого из помещения,принимаем равным ПДК, мг/м3
Сп
–концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м3
в рабочей зоне
Расход воздуха
для обеспечения норм взрывопожарной безопасности ведут по массе выделяющихся
вредных веществ в данном помещении, способных к взрыву
где Снк
= 60 г/м3 – нижний концентрационный предел распространения
пламени по газовоздушным смесям.
Найденное
значение уточняют по минимальному расходу наружного воздуха:
Lmin=n × m × z = 46 × 25 × 1,3 = 1495 м3/ч
где m = 25 м3/ч–норма воздуха
на одного работника,
z =1,3 –коэффициент запаса.
n = 46 – число работников
Окончательно LП = 114000 м3/ч
Аэродинамический
расчет ведут при заданных для каждого участка вентсети значений их длин L, м, и расходов воздуха L, м3/ч. Для этого
определяют:
1. Количество вытяжного воздуха по
магистральным и другим воздуховодам;
2. Суммарное значение коэффициентов
местных сопротивлений по i-участкам
по формуле:
xпов – коэффициент местного сопротивления поворота (табл. 6 [2]);
SxВТ = xВТ × n – суммарный коэффициент местного
сопротивления вытяжных тройников;
xСП – коэффициент местного сопротивления при сопряжении потоков под острым
углом, xСП = 0,4.
В соответствии с построенной схемой воздуховодов
определяем коэффициент местных сопротивлений. Всасывающая часть воздуховода
объединяет четыре отсоса и после вентилятора воздух нагнетается по двум
направлениям.
На участках а, 1,
2 и 3 давление теряется на входе в двух (четырех) отводах и в тройнике.
Коэффициент местного сопротивления на входе зависит от выбранной конструкции
конического коллектора. Последний устанавливается под углом a = 30° и при соотношении l/d0
= 0,05, тогда по справочным данным коэффициент равен 0,8. Два одинаковых
круглых отвода запроектированы под углом a = 90° и с радиусом закругления R0/dэ =2.
Для них по табл.
14.11 [3] коэффициент местного сопротивления x0 = 0,15.
Потерю давления в
штанообразном тройнике с углом ответления в 15° ввиду малости (кроме участка
2) не учитываем. Таким образом, суммарный коэффициент местных сопротивлений на
участках а,1,2,3
Sx = 0,8 + 2 × 0,15 = 1,1
На участках б
и в местные потери сопротивления только в тройнике, которые ввиду
малости (0,01…0,003) не учитываем. На участке г потери давления в
переходном патрубке от вентилятора ориентировочно оценивают коэффициентом
местного сопротивления xг = 0,1. На участке д
расположено выпускная шахта, коэффициент местного сопротивления зависит от
выбранной её конструкции. Поэтому выбираем тип шахты с плоским экраном и его
относительным удлинением 0,33 (табл. 1-28 [2]), а коэффициент местного
сопротивления составляет 2,4. Так как потерей давления в тройнике пренебрегаем,
то на участке д (включая и ПУ) получим xд = 2,4. На участке 4 давление
теряется на свободный выход (x = 1,1 по табл. 14-11 [3]) и в отводе (x = 0,15 по табл. 14-11 [3]).
Кроме того, следует ориентировочно предусмотреть потерю давления на ответвление
в тройнике (x = 0,15), так как здесь может быть существенный перепад скоростей. Тогда
суммарный коэффициент местных сопротивлений на участке 4
Sx4 = 1,1 + 0,15 + 0,15 = 1,4
Определение диаметров воздуховодов из уравнения
расхода воздуха:
Вычисленные диаметры
округляются до ближайших стандартных диаметров по приложению 1 книги [3]. По
полученным значениям диаметров пересчитывается скорость.
По
вспомогательной таблице из приложения 1 книги [3] определяются динамическое
давление и приведенный коэффициент сопротивления трения. Подсчитываются потери
давления:
Для упрощения вычислений составлена таблица с
результатами:
|