Задача

Задача на тему Задачи по БЖД

Работа добавлена на сайт bukvasha.ru: 2014-08-18
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.
 SHAPE  \* MERGEFORMAT
Н
Н0
dв
lв

                                              Рис. 3.1. Вертикальный электрод
ав=12м
ав=12м
2
3
3
4
 

                    Рис. 3.2. План комбинированного ЗУ Rи
U>1 кВ
В
А
С
В
А
U£1 кВ
ЭУ1
ЭУ2
С
1
1
1
2
0,7 м
4

 

lв=3 м, dв=12 мм,
nв=6 шт,
 

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.
 

lд=6м
 
Рис 3.3. Схема воздуховодов
вытяжной вентиляции.
l2=7м
lг=2м
l1=7м
lб=8м
l3=7м
lв=3,5м
l4=4м
ПУ
la=7м
 

         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 Сдконцентрация 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
где  m = 25 м3/ч–норма воздуха на одного работника,
       z =1,3 –коэффициент запаса.
       n = 46 – число работников
Окончательно LП = 114000 м3
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:
N участка
l, м
Sx
L, м3
d, мм
V, м/с
 Па



Р, Па
РI, Па
Р, Па
а
7
1.1
8572
400
19
216
0.04
0.28
1.38
298
298
-
б
8
-
17143
560
19.4
226
0.025
0.2
0.2
45.2
343
-
в
3,5
-
34286
800
19
216
0.015
0.053
0.053
11.4
354.4
-
г
3,5
0.1
34286
800
19
216
0.015
0.053
0.153
33
387
-
д
6
2.4
25715
675
23
317
0.02
0.12
2.52
799
1186
-
1
7
1.1
8572
400
19
216
0.04
0.28
1.38
298
298
-
2
7
1.1
8572
400
19
216
0.04
0.28
1.38
298
343
45
3
7
1.1
8572
400
19
216
0.04
0.28
1.38
298
343
45
4
4
1.4
8572
400
19
216
0.04
0.16
1.56
337
799
462
Как видно из таблицы, на участке 4 получилась недопустимая невязка в 462 Па (57%).
Как видно из таблицы, на участке 2, 3 получилась недопустимая невязка в 45 Па (13%).
Для участка 4: уменьшаем d с 400 мм до 250 мм, тогда
                   м/с,
при этом =418 Па и = 0.08, Р = 780 Па, ÑР = 80 Па, Þ .
Для участка 2 и 3: уменьшаем d с 400 мм до 250 мм, тогда V = 10 м/с, при этом = 226 Па и = 0.25, Р = 305 Па, ÑР = 80 Па, Þ .
Выбор вентилятора.
Из приложения 1 книги [3] по значениям Lпотр = 34286 м3/ч и         РI = 1186 Па выбран вентилятор Ц-4-76 №12.5 Qв – 35000 м3/ч,             Мв – 1400 Па, hв = 0,84, hп = 1. Отсюда установленная мощность электродвигателя составляет:

где Qв – принятая производительность вентилятора, Nв – принятый напор вентилятора, hв=h - кпд вентилятора, hп – кпд передачи.
Из приложения 5 книги [3] по значениям N = 75 кВт и                     w = 1000 об/мин выбран электродвигатель АО2-92-6 (АО» – защитное исполнение, 92 – размер наружного диаметра, 6 – число полюсов).  Схема электродвигателя показана на рис.3.2.
 

Рис. 3.2. Схема электродвигателя А02-92-6
При этом необходимо предусмотреть установку реверсивных магнитных пускателей для реверсирования воздуха при соответствующих аварийных ситуациях в данном помещении.
Вентилятор и электродвигатель устанавливаются на железной раме при их одноосном расположении. Для виброизоляции рама устанавливается на виброизолирующие материал. На воздухоотводе устанавливают диафрагму, а между ними и вентилятором переходник.

Список использованной литературы:
1.     Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122 – 871 Минэнерго СССР. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
2. Практикум по безопасности жизнедеятельности под ред. Бережного С.А. – Тверь: ТГТУ, 1997.
3. Калинушкин М.П. Вентиляторные установки, Высшая школа, 1979.

1. Курсовая на тему Адвербиализация как средство пополнения русских наречий
2. Реферат на тему По книге Г Вильхельма Древний народ хурриты
3. Реферат Бюджетный дефицит и его формы
4. Реферат Компьютеризация
5. Курсовая Пресс-конференция как средство взаимодействия со СМИ
6. Реферат на тему Alexander Hamilton Essay Research Paper 1 Tittle
7. Реферат на тему Elizabeth Bathory Essay Research Paper Rachel SmithCaywoodAP
8. Реферат Отель Ламбер
9. Контрольная работа на тему Составление бухгалтерского баланса предприятия
10. Лекция Курс лекций по Гражданскому праву