Расчет искусственного освещения

 

Рациональное освещение производственных и других помещений оказывает положительное психофизическое влияние на работающих, способствует повышению производительности труда, обеспечению его безопасности, сохранению высокой работоспособности человека. Свет оказывает положительное влияние на эмоциональное состояние человека, воздействует на обмен веществ, сердечно-сосудистую систему, нервно-психическую сферу [1].

Освещение производственных помещений характеризуется количественными и качественными показателями.

К количественным показателям относятся: лучистая энергия и лучистый поток, световой поток, сила света, яркость и освещенность.

К качественным показателям зрительных условий работы можно отнести: угол, контраст между объектом и фоном, видимость, показатель ослепленности, коэффициент пульсации освещенности и показатель дискомфорта.

При подборе источников света и размещении рабочих мест в помещении следует ограничивать прямую блесткость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, не должна быть более 200 Кд/м².

Для освещения помещений с мониторами и ПЭВМ рекомендуется применять светильники серии ЛПО36 с зеркализованными решетками, укомплектованные высокочастотными пускорегулирующими аппаратами (ВЧ ПРА). Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается.

Яркость светильников общего освещения в зоне углов излучения от 50° до 90° с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 Кд/м², защитный угол светильников должен быть не менее 40°. Светильники местного освещения должны иметь не просвечивающий отражатель с защитным углом не менее 40 градусов.

Коэффициент пульсации не должен превышать 5%, это можно обеспечить применением газоразрядных ламп в светильниках общего и местного освещения с высокочастотными пускорегулирующими аппаратами (ВЧ ПРА) для любых типов светильников. При отсутствии светильников с ВЧ ПРА лампы многоламповых светильников или рядом расположенные светильники общего освещения следует включать на разные фазы трехфазной сети.

Источники, виды и системы искусственного освещения

Для искусственного освещения производственных помещений обычно применяют газоразрядные лампы (люминесцентные низкого давления, дуговые ртутные, металлогалогенные и ксеноновые - высокого давления).

Газоразрядные лампы имеют высокую светоотдачу (до 100 лм/Вт) и большой срок службы. Серийно выпускаются люминесцентные лампы низкого давления, различающиеся спектральным составом света:

ЛД (дневного света);

ЛДЦ (дневного света с улучшенной цветопередачей);

ЛБ (белого света);

ЛТБ (теплого белого света);

ЛХБ (холодного белого света).

Расчет искусственного освещения с помощью коэффициента использования светового потока

Задача расчета состоит в определении типа, числа и мощности светильников, необходимых для получения заданной освещенности.

Для расчета лучше подходит определение освещенности с помощью коэффициента использования светового потока, так как в данном случае соблюдается два условия: равномерное освещение горизонтальных поверхностей и отсутствие крупных затеняющих предметов [1].

Основная формула для расчетов имеет вид:

 

, (4.1)

 

где E - нормируемая освещенность, лк, при классе и подклассе зрительной работы 4В (E=200 лк);

k3 - коэффициент запаса, для газоразрядных светильников (k₃=1.5);

S - освещаемая площадь, м^{2 (}S = 60 м^2);

z - коэффициент неравномерности освещения (для люминесцентных ламп z=1.1);

n - число ламп в светильнике (n=2);

N - число светильников (N=6);

h - коэффициент использования светового потока.

Находим индекс помещения:

 

, (4.2)

 

где A,B,h - соответственно длина, ширина, высота подвеса светильников над рабочей поверхностью.

В соответствии с формулой (4.2) получаем индекс помещения I = 1,5.

Коэффициент отражения потолка rп принимаем 70 %.

Коэффициент отражения стен rст принимаем 60 %.

В соответствии с полученными значениями выбираем коэффициент использования светового потока (для светильников, снабженных люминесцентными лампами) h=58 %.

Подставляя данные в формулу (4.1) получаем значение освещенности:

 

.

 

Исходя из полученного результата, можно сделать вывод, что в данном случае подходят люминесцентные лампы ЛБ 40.

Основные характеристики ламп следующие:

мощность 40 Вт;

световой поток 3000 лм;

световая отдача 75 лм/Вт.

Точное число светильников рассчитывается по формуле:

 

. (4.3)

 

Подставляя значение, полученное из расчета формулы (4.1) в формулу (4.3), находим точное число светильников:

 

.

 

Следовательно, для данного помещения достаточно 6 светильников ЛБ 40 (по 2 лампы в светильнике).

Схема расположения светильников приведена на рисунке 4.1.

 

Рисунок 4.1 - Схема расположения светильников

 

Светотехнические расчеты являются основополагающими при проектировании осветительных установок.

Оценка экологичности проекта

 

Выхлоп газовой турбины, когда энергоблок работает по схеме ПГУ, поступает в топку энергетического котла.

Основными контролируемыми параметрами выхлопа являются в частности концентрация оксида азота.

Расчет выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива производиться по формуле [11]:

 

, (4.4)

 

где B - расход топлива, (т/год);

 - теплота сгорания натурального топлива, (МДж/кг);

 - коэффициент, зависящий от мощности котлоагрегата;

 - коэффициент, характеризующий изменение выброса загрязняющих веществ в результате введения автоматизированных средств.

Вышеперечисленные коэффициенты для природного газа:  (МДж/кг), , .

Расход газа на котел в год .

Рассчитаем массу выбросов в соответствии с формулой (4.4):

 

 

Концентрация равна  = 0.077 ( ).

Предельно допустимая концентрация равна 0.085 ( ).

Плата за выброс рассчитывается по следующей формуле:

 

, (4.5)

 

где  - масса выброса в тоннах;

 - норматив в рублях за тонну;

 - коэффициент экологичности;

 - коэффициент индексации.

Необходимые параметры имеют следующие значения: , , , .

Подставляя эти значения в формулу (4.5) получаем расходы за выброс загрязняющих веществ:

 

.

 

Исходя из полученных результатов, следует, что введение автоматизации приводит к снижению вредных выбросов и, соответственно, уменьшению платы за них.

Оценка чрезвычайных ситуаций

 

Рассматриваемый теплоэнергетический объект связан с высокой экологической опасностью, а в частности:

выброс вредных и химически активных веществ в окружающую среду в случае аварии;

взрывы и разрушение прилегающих к производственной территории объектов и строений;

в случае масштабной аварии возникает реальная опасность прекращения подачи тепла в теплосети, также перебои с подачей электроэнергии;

Проведение анализа и моделирования критических режимов работы объекта, рассматриваемых в проекте, существенно снижает вероятность происхождения вышеперечисленных аварий. Это связано с тем, что результаты моделирования могут быть учтены как на стадии проектирования газовой турбины, так и при эксплуатации и применении средств автоматизации, для более надежного контроля состояния объекта и своевременной реакции на аварийные ситуации.

Помещение газовой турбины находится в главном здании - цехе. Цех представляет собой железобетонное здание, которое можно условно разделить на три основные части:

первый энергоблок ПГУ-190/220;

турбинное отделение;

котельное отделение.

Первый энергоблок снабжен собственными системами пожаробезопасности и аварийных ситуаций. Отделение газовой турбины находится на нижней отметке.

Краткая характеристика пожарной безопасности этого здания приведена в таблице 6.

 

Таблица 6 - Оценка пожаробезопасности основного здания

Наименование объекта	Категория здания	Краткая характеристика здания	Степень огнестойкости здания	Сгораемые материалы	Класс пожара
Цех	Г	Железобетонное здание со стальным каркасом, крышей из листовой профилированной стали. Котлы, турбины, Электроустановки высокой мощности. Электрические кабели.	I	Мазут, Газ - пропан, Изоляционная лента	Е

 

Помещение газовой турбины оснащено системой автоматического газового пожаротушения, которая идет в комплекте поставки турбоагрегата. Рассмотрим краткие характеристики системы.

Углекислый газ является бесцветным, не имеющим запаха, электрически не проводящим, инертным газом, пригодным для тушения пожара. Для того чтобы гасить пожар посредством СО₂, необходимо увеличить концентрацию по объёму до 34% и более. Требуемое количество СО₂ передаётся на защищённый участок по системе трубопроводов. Специальные форсунки для СО₂ распространяют СО₂ (внутри трубопроводов имеет жидкую форму) по защищённому участку. Выпуск СО₂ может создать опасность для персонала в виде кислородного голодания и пониженной видимости.

Системы пожаротушения на СО₂ используются для защиты дорогостоящего оборудования, которое может быть повреждено системой пожаротушения на воде. Газ СО₂ из системы противопожарной защиты выпускается внутри герметизированного корпуса с оборудованием с интенсивностью, создающей расчётную концентрацию (изначально 37%), чтобы обеспечить полное погашение огня.

Система пожаротушения на СО₂, приводимая в действие от щита пожарной сигнализации, состоит из электромагнитного клапана, управляемой подачи газа (баллоны), трубопроводов и форсунок. Каждая система включается посредством датчиков пожарной сигнализации, размещённых двойной петлёй или крестовой зоной (две отдельных петли датчиков в защищённой области). Аварийный сигнал с каждой линии должен срабатывать до выпуска СО₂. Таким образом, система может быть приведена в действие либо с помощью нажимной кнопки ручного пуска на входах корпуса, либо путём механического пуска на станции баллонов (резервуаров).

Автоматическое управление системы пожаротушения на СО₂ действует следующим образом.

В случае если на защищённом участке срабатывает только одна линия аварийной сигнализации, происходит следующая цепь событий:

включение звукового аварийного сигнала (сирена с первичным предупреждающим звуковым сигналом), мигающие лампы внутри корпуса и панели с подсветкой на входах;

общая звуковая и индивидуальная визуальная аварийная сигнализация на щите пожарной сигнализации.

Если включается датчик на второй линии на защищённом участке или, если был задействован ручной пуск, происходят следующие дополнительные события:

включение звуковой предупреждающей сигнализации выпуска газа (вторичный звуковой сигнал или звук сирены);

включение общей звуковой и индивидуальной визуальной аварийной сигнализации на щите пожарной сигнализации.

Срабатывание временной задержки выпуска газа позволяет персоналу в течение приблизительно 30 секунд покинуть защищённый участок (помещение). При ручном пуске времени меньше, около 10 секунд.

Кнопки аварийного прерывания предусмотрены на каждом входе на участки, защищённые СО₂. Данные кнопки остановят запуск системы только в том случае, если они нажаты до того, как сработал датчик на второй линии. Если процесс пожаротушения начат, его нельзя остановить. Только постоянное нажатие кнопки аварийного прерывания предотвратит приведение системы в действие.

Сервисный выключатель (блокировка) предусмотрен на станции СО₂ для того, чтобы вручную выключить систему во время ввода в эксплуатацию или техобслуживания.

Выводы по разделу

 

Внедрение данного проекта призвано улучшить понимание процессов, происходящих в объекте, что обуславливает более надежный автоматический контроль за состоянием газовой турбины. Это в свою очередь призвано уменьшить влияние человеческого фактора на ход технологического процесса и вероятность аварии из-за ошибки персонала. Кроме того, применение разработанной методики при проектировании газовых турбин, призвано обеспечить низкую аварийность, улучшить безотказность работы и качество изготовления агрегата.

Особая важность проекта заключается в возможности улучшение экологичности установки, путем расчета оптимальных параметров потоков отработавших газов на основе построенной модели камеры сгорания.

Также необходимо строго соблюдать требования электрической и противопожарной безопасности.

---

Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 185; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!