Файл: Т.Л. Долгопол Электрификация производственных процессов.pdf

7

3.Методические указания по выполнению курсового проекта

3.1.Характеристика окружающей среды в цехе

Необходимо привести характеристику окружающей среды для каждого производственного участка цеха с целью определения минимальной степени защиты электрооборудования. Если в цехе имеются пожаро - и взрывоопасные зоны, то необходимо указать и охарактеризовать классы этих зон.

3.2. Проектирование светотехнической части осветительной установки

3.2.1.Выбор источников света

Одним из наиболее эффективных способов уменьшения установленной мощности и снижения затрат на освещение является использование экономичных источников света с наибольшей световой отдачей. Поэтому для обеспечения рационального использования электроэнергии, расходуемой на освещение, во всех случаях, где не имеется специфических противопоказаний, в качестве источников света целесообразно применять газоразрядные лампы.

Из-за низкой световой отдачи ламп накаливания их можно применять только в следующих случаях:

-для освещения помещений с тяжелыми условиями среды и взрывоопасных, если отсутствуют необходимые светильники с газоразрядными лампами;

-в помещениях, где выполняются зрительные работы VI и VIII разрядов при временном пребывании людей;

-для общего освещения помещений повышенной опасности поражения электрическим током при невысоких значениях освещенности (20лк и ниже) и при необходимости использования пониженных уровней напряжения (не выше 42В) для питания осветительной установки;

-для местного освещения в случае конструктивной невозможности установки светильников с люминесцентными лампами;

-в помещениях, где недоступны радиопомехи;

8

- для аварийного и эвакуационного освещения, когда рабочее освещение выполнено газоразрядными лампами высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ).

Выбор наиболее целесообразного типа ламп среди газоразрядных источников света определяется в зависимости от конкретных требований к освещению.

При наличии требований к цветоразличению выбор источников света должен производиться по прил. 2.

При использовании люминесцентных ламп и отсутствии повышенных требований к цветоразличению следует применять:

-люминесцентные лампы типа ЛБ, имеющие наибольшую световую отдачу;

-рефлекторные люминесцентные лампы типа ЛБР в светильниках без отражателей для тяжелых условий среды (при этом обеспечивается экономия электроэнергии около 20% по сравнению с использованием ламп ЛБ в этих же светильниках);

-амальгамные лампы типа ЛБА при повышенной температуре

взоне работы лампы (экономия электроэнергии до 25% по сравнению с лампами ЛБ).

Лампы ДНаТ рекомендуется применять в помещениях высотой более 10м, где отсутствуют требования к цветоразличению и производятся работы малой и очень малой точности. Применение данных ламп ограничено из-за больших пульсаций светового потока и большой доли желтого монохроматического излучения.

Рекомендуется использовать натриевые лампы высокого давления для установок внутреннего освещения в сочетании с другими лампами высокого давления ДРИ и ДРЛ. Такие осветительные установки, называемые установками смешанного света, считаются очень перспективными. Сочетание натриевых ламп, имеющих самую большую световую отдачу (140лм/Вт), с лампами ДРИ или ДРЛ, обладающими меньшей пульсацией светового потока и другим спектральным светораспределением, открывает перспективу создания энергетически экономичного освещения.

Рекомендуется применение натриевых ламп высокого давления в сочетании с лампами ДРЛ в количестве 40-50% или с лампами ДРИ в количестве 20-40% суммарной установленной мощности для освещения зрительных работ малой и средней точности.

Рекомендации по выбору наиболее эффективных источников света в зависимости от высоты помещения приведены в табл. 2.

9

Светотехнические характеристики источников света приведены в прил. 3, 4, 5.

3.2.2. Выбор системы освещения

Искусственное освещение производственных помещений может быть выполнено системами общего равномерного, общего локализованного или комбинированного освещения.

Система комбинированного освещения рекомендуется в следующих случаях:

-в производственных помещениях, где в основном выполняют зрительные работы наивысшей, высокой и средней точности, характеризуемые I-IV разрядами зрительной работы, за исключением тех случаев, когда это невозможно по конструктивным или технологическим условиям;

-в производственных помещениях с оборудованием, создающим глубокие и резкие тени на рабочей поверхности в условиях общего освещения (прессы, штампы);

-на рабочих местах, где требуется изменение направления светового потока;

-в производственных помещениях, в которых рабочие поверхности расположены вертикально или наклонно и нуждаются в сравнительно высоких уровнях освещенности.

Систему общего равномерного освещения реализуют в следующих случаях:

-в производственных помещениях при высокой плотности расположения технологического оборудования (ткацкие цеха);

-в производственных помещениях, в которых выполняют однотипные работы (литейные цеха, крупносборочные);

10

- в производственных помещениях, в которых работа не требует большого и длительного напряжения зрения (разряд зрительной работы V и ниже);

Система общего локализованного освещения рекомендуется в следующих случаях:

-в производственных помещениях при расположении рабочих мест группами;

-в производственных помещениях, в которых на отдельных участках выполняют работы различной точности;

-в производственных помещениях с большими площадями рабочих поверхностей (разметочные плиты, раскройные столы) или громоздким оборудованием, создающим тени (химическая промышленность).

Независимо от выбранной системы освещения расчет по п.3.2.5. производить только для общего освещения.

Во вспомогательных помещениях применяют обычно систему общего освещения с равномерным размещением светильников.

3.2.3. Выбор светильников

Выбор светильников производят по конструктивному исполнению и по светораспределению.

1. Выбор светильников по конструктивному исполнению

Конструкция светильников должна обеспечивать надежную защиту всех их частей от вредных воздействий окружающей среды, электро-, пожаро- и взрывобезопасность, надежность, долговечность, стабильность светотехнических характеристик в данных условиях.

При выборе конструктивного исполнения светильников во всех случаях, включая пожаро- и взрывоопасные зоны, необходимо руководствоваться следующими общими указаниями и рекомендациями:

- для помещений особо сырых, с химически активной средой и вне зданий должны, как правило, применяться светильники со степенью защиты не ниже IP53 или 5’3, но более предпочтительны IP54 или 5’4; в особо пыльных производствах с гидроудалением пыли не ниже IP55;

11

- в пыльных помещениях целесообразны светильники со степенью защиты IP60, 6’0 или IP50 или 5’0 в зависимости от характера и количества пыли; при наличии нетокопроводящей пыли в виде исключения допускается IP20.

- в помещениях пыльных и с химически активной средой наряду со светильниками с соответствующими степенями защиты рекомендуются зеркальные лампы накаливания, зеркальные лампы ДРИЗ и рефлекторные люминесцентные лампы ЛБР в открытых светильниках.

Рекомендации по выбору исполнения светильников для различных помещений приведены в табл. 3 и 4.

Таблица 3 Рекомендации по выбору конструктивного исполнения

светильников

12

Н– нормальная среда;

В– влажная;

С – сырая; ОС – особо сырая;

Х - химически активная; П – пыльная; Ж – жаркая;

+ - рекомендуется;

х– допускается;

-- запрещается;

(-) – применение возможно, но нецелесообразно.

2. Выбор светильников по светораспределению

Степень концентрации светового потока осветительного прибора является одним из важных параметров, определяющих его эффективность для осветительных установок. Светораспределение светильника однозначно определяется его кривой силы света (КСС).

Для освещения производственных помещений широко применяют светильники с КСС типов К, Г и Д, для вспомогательных и общественных помещений – Д, М и С, для наружного освещения –

13

Л и Ш. Кроме этого, на выбор типа КСС влияют высота помещения и отражающие свойства поверхностей. Чем выше помещение, тем более концентрированные КСС должны иметь светильники. Чем больше коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности, тем менее концентрированным должно быть светораспределение светильника.

Номенклатура и основные параметры светильников для освещения производственных и общественных помещений приведены в прил. 6 и 7.

3.2.4. Выбор уровня освещенности и коэффициента запаса

Норма освещенности зависит от разряда зрительной работы, определяемого минимальным размером объекта различения, и от подразряда зрительной работы, определяемого условиями видимости объекта.

Норма освещенности при проектировании устанавливается по отраслевым нормативным документам (при их наличии) или по СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

Нормы освещенности для помещений промышленных предприятий по СНиП 23-05-95 приведены в прил. 8, а для помещений общественных и административно-бытовых зданий в прил. 9. При выборе уровня освещенности необходимо учесть, что нормируемые значения освещенности даны для разрядных источников света и при наличии естественного освещения.

Для компенсации спада освещенности в процессе эксплуатации осветительной установки следует при ее расчете вводить коэффициент запаса, который зависит от условий среды в освещаемом помещении, эксплуатационной группы светильника и типа используемого источника света. Значения коэффициента запаса согласно СНиП 23-05-95 приведены в прил. 10. Коэффициент запаса предусматривается только для общего освещения независимо от выбранной системы освещения.

14

3.2.5. Расчет освещения

Целью расчета освещения является определение числа и мощности источников света, необходимых для обеспечения нормированного значения освещенности.

В курсовом проекте расчет освещения рекомендуется выполнять по методу коэффициента использования осветительной установки. Данный метод расчета целесообразен во всех случаях, когда расчет ведется по средней освещенности и, в частности, для расчета общего равномерного освещения на горизонтальных рабочих поверхностях.

При использовании для освещения помещений ЛН или ГЛВД (ДРЛ, МГЛ, ДНаТ) определяют световой поток лампы по формуле:

где Ен – нормируемая освещенность для данного помещения;

Кз – коэффициент запаса;

S – освещаемая поверхность (площадь помещения), м2;

Z – коэффициент минимальной освещенности, значение которого при проектировании для ламп накаливания и ДРЛ принимают равным 1,15, а для люминесцентных ламп – 1,1;

n – количество светильников;

Uoy – коэффициент использования осветительной установки, зависящий от:

а) коэффициентов отражения потока, стен и расчетной поверхности;

б) светораспределения светильников; в) индекса помещения.

Индекс помещения определяют по формуле

где А и В – соответственно длина и ширина помещения;