Дипломная работа: Проект учебной лаборатории по тюнингу автомобилей

Для общего освещения учебных помещений (кабинетов, аудиторий, лабораторий) следует использовать люминесцентные светильники: ЛСО02-2ґ40, ЛПО28-2ґ40, ЛПО02-2ґ40, ЛПО46-4ґ18-005, могут использоваться другие светильники по типу приведенных с аналогичными светотехническими характеристиками и конструктивным исполнением.

П.2.4.2.5. Необходимое количество светильников и их размещение в помещении определяют по-светотехнически расчетам с учетом коэффициента запаса в соответствии с требованиями, предъявляемыми к естественному и искусственному освещению.

В учебных кабинетах светильники с люминесцентными лампами располагают параллельно свето-несущей стене на расстоянии 1,2 м от наружной стены и 1,5 м - от внутренней. Классную доску оборудуют софитами и освещают двумя светильниками типа ЛПО-30-40-122(125), расположенными выше верхнего края доски на 0,3 м и на расстоянии 0,6 м перед доской в сторону класса.

Предусматривают раздельное включение светильников или отдельных их групп (с учетом расстановки учебного и технологического оборудования).

П.2.4.3.5. Механическая вытяжная вентиляция предусматривается для следующих групп помещений: учебных кабинетов, лабораторий, актовых залов, бассейнов, столовой, медпункта, гардеробной, киноаппаратной, санитарных узлов, помещений для обработки и хранения уборочного инвентаря.

П.2.4.3.6. В лабораториях, учебно-производственных мастерских, рабочих местах на предприятиях, где проводится обучение, у станков и механизмов, работа на которых связана с выделением вредных веществ, пыли, повышенного тепла, оборудуется общая и местная механическая вентиляция, обеспечивающая параметры факторов и уровень содержания веществ в пределах, не превышающих установленные гигиенические нормативы.

П.2.4.3.12. Температура воздуха должна составлять в учебных кабинетах, лабораториях 18 - 20 °С при обычном остеклении, 19 - 21 °С при ленточном остеклении.

Такое оборудование учебных лабораторий как: установка для окрашивания распылением, аппарат точечной сварки, рабочие места для отливки и термообработки, - как правило, нужно устанавливать и создавать в отдельном помещении с установкой местных вытяжных отсосов. Красить распылителем, никелировать необходимо только в вытяжном шкафу.

Над рабочим местом для запуска и испытания двигателя внутреннего сгорания должен быть оборудован кожух с вытяжной вентиляцией. Выпускную трубу двигателя нужно вставлять и плотно соединять с трубой, выведенной наружу [22].

Вентиляционные устройства должны быть всегда исправными и находиться под постоянным присмотром лиц, которые отвечают за работу вентиляции. Вентиляционные установки должны проходить планово-предупредительный ремонт, периодическое техническое и санитарно-гигиеническое испытание. Результаты испытаний заносят к специальному журналу [21].

Расчет освещения

Люкс (от лат. lux - свет; русское обозначение: лк, международное обозначение: lx) - единица измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ). Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 мІ при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 лм [11].

Далее приведен расчёт освещенности лаборатории площадью 48.5 м2, уровень освещённости должен соответствовать Ен=300-500 люксов на высоте h 1 = 1м. от пола при высоте потолка h = 2,9м.

Согласно нормам СанПиН 2.4.3.1186-03 [5] расположение оконных проемов соответствует требованиям, то есть окна выходят на восточную сторону, тем самым обеспечивается естественное освещение. Но на ряду с естественным, - необходимо искусственное. Основным искусственным источником света выберем светильник ЛПО46 стоимостью 1139 руб., изображенный на рисунке 2.11, имеющий 4 люминесцентные лампы мощностью по 18 Вт.

Рисунок 2.11 - Светильник ЛПО46

Находим общую мощность светильника по формуле (2.1).

Pобщ= кол-во ламп*Р1

где:

Робщ-общая мощность светильника;

N - кол-во ламп, N=4;

Р1 - мощность одной лампы, Вт. Р1=18 Вт.

Тогда:

Pобщ = 4*18=72 Вт.

Находим световой поток от светильника ЛПО46 по формуле (2.2).

Фобщ=Робщ*Фv,

где:

Фобщ - световой поток от светильника;

Робщ - общая мощность светильника;

Фv - световой поток от 1 Вт люминесцентной лампы, Фv =50 лм [11].

Тогда:

Фобщ = 72*50=3600лм.

Далее необходимо рассчитать индекс помещения i, который рассчитывается по формуле (2.3)

i = S/(A+B)h,

где:

S - площадь помещения в м2, S = 4 8.5м2;

A и B - длина и ширина помещения, A=7 м, B =7,65 м;

h - расстояние между светильником и горизонтальной поверхностью, на которой рассчитываем освещенность, h =1.9м.

Тогда:

i = 4 8,5/(7+7,65)1,9 = 2,93.

Округляем до ближайшего целого числа и получаем I =3.

Значение коэффициента отражения от пола потолка и стен (p) допускается определить на глаз, в данном случае принимаем серую=30%.

Согласно справочнику [11] при i=3 и p=30% коэффициент использования светового потока n = 63% = 0,63.

Находим освещенность помещения, формула (2.4)

E1= n *Фобщ/S,

где:

E1 - освещённость данного помещения от одного светильника;

n - коэффициент использования светового потока, n =0,63;

Фобщ - световой поток от одного светильника;

S - площадь данного помещения, м2.

Тогда:

E1=0,63*3600/48,5=46,7 лк, округляем до 47лк.

Для достижения необходимого минимума освещенности в Ен - 300 лк надо рассчитать необходимый световой поток по формуле (2.5)

Фн=Фобщ(Ен/Е1),

где:

Фн - необходимый световой поток, лм;

Фобщ - световой поток от одного светильника;

Ен - минимальное значение освещенности для конкретной лаборатории 300 лк;

E1 - освещённость данного помещения от одного светильника.

Тогда:

Фн=3600*(300/47) =22978лм.

Рассчитаем количество светильников, формула (2.6)

N = Фн/ Фобщ,

где:

Фн - необходимый световой поток, лм;

Фобщ - световой поток от одного светильника.

Тогда:

N = 22978/3600 = 6,38 шт.

Округляем значение до полного в большую сторону и получаем 7, именно столько светильников ЛПО46 необходимо для освещения данной лаборатории.

Расположение осветительных приборов будет в 2 ряда по 3 и 4 элемента соответственно.

Расчет вентиляции

Для лабораторных помещений технических наук необходимо проектировать приточно-вытяжную вентиляцию с механическим побуждением, предусматривая при необходимости обогрев, очистку и увлажнение воздуха. Расчетную температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха в лабораториях нужно принимать как для помещений с легкими работами, а также согласно технологическим требованиям. В лабораториях должны быть открывающиеся части окон и системы естественной вентиляции для удаления воздуха в нерабочее время, а так же необходимая температура воздуха в холодное время должна быть не ниже 15Со [16].

Расчет приточного воздуха производится для N=20 человек одновременно находящихся в учебной лаборатории.

Расчет расхода воздуха по числу людей по формуле (2.7)

Qр=Q*N ,

где:

Qр - расчетный расход воздуха, м3/ч.;

Q - расход воздуха на человека в час, Q = 30 м3/чел. [4];

N - кол-во человек одновременно находящихся в учебной лаборатории, N = 20 чел.

Тогда:

Qр=30*20=600 м3/ч.

Далее по формуле (2.8) используя кратность воздухообмена n вычисляем необходимый приточный расход воздуха в данной лаборатории

Qн=Qр*n,

где:

Qн - необходимый расход воздуха, м3/ч;

Qр - расчетный расход воздуха, Qр=600 м3/ч;

n - кратность воздухообмена, n = 2 [4].

Тогда:

Qн =600*2=1200 м3/ч.

Именно такое минимальное значение необходимо для нормального воздухообмена приточной вентиляции. Под такую характеристику подходит вентилятор ВО 06-300 №3, который будет удовлетворять санитарным нормам распространяющихся на данную лабораторию. Устройство обладает техническими характеристиками приведенными в таблице 2.2.

Вытяжная вентиляция будет рассчитываться аналогично приточной, за исключением кратности воздухообмена. В данном случае она должна быть n=3. Расход воздуха вытяжной вентиляцией рассчитывается по формуле (2.9)

Qр=Q*N,

где:

Qр - расчетный расход воздуха, м3/ч;

Q - расход воздуха на человека в час, Q= 30 м3/чел. [4];

N - кол-во человек, одновременно находящихся в учебной лаборатории, N = 20 чел.

Тогда:

Qр=30*20 = 600 м3/ч.

Таблица 2.2 - Технические характеристики вентилятора ВО 06-300 №3

Далее по формуле (2.10) используя кратность воздухообмена n вычисляем необходимый вытяжной расход воздуха в данной лаборатории

Qн=Qр*n,

где:

Qн - необходимый расход воздуха, м3/ч;

Qр - расчетный расход воздуха, Qр=600 м3/ч;

N - кратность воздухообмена, n=3 [4].

Тогда:

Qн=600*3=1800 м3/ч.

Минимальное значение необходимое для нормального воздухообмена вытяжной вентиляции. Под такую характеристику подходит вентилятор ВО 06-300 №4, который будет соответствовать санитарным нормам распространяющихся на данную лабораторию. Устройство обладает техническими характеристиками приведенными в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Технические характеристики вентилятора ВО 06-300 №4

Также требуется установить дополнительную систему вентиляции на участок аэрографии для удаления из рабочей зоны взрывоопасных и вредных паров.

Мелкие детали целесообразно окрашивать в рабочей зоне оборудованной местным отсосам, но в данном помещении происходит нанесение аэрографии на весь элемент в целиком, в таком случае необходимо произвести расчет и установку еще одной системы вентиляции. Она предназначается для удаления вредных испарений от применяемых красок, когда воздух рабочей зоны загрязняется парами и взвесью краски и растворителя. Весовое количество испарений различных растворителей и лаков, выделяемых с поверхности смоченных материалов с учётом распыла в рабочую зону, вычисляют по формуле (2.11)

q=a*A*m*n/100 ,

где:

q- весовое количество испарений различных растворителей и лаков, выделяемых с поверхности смоченных материалов с учётом распыла в рабочую зону, г/ч;

б - средняя производительность одного студента при окраске пульверизатором с учётом сложной конфигурации детали, м2 /ч. Принимаем при непрерывной работе б=0,5 м2/ч;

А - расход лакокрасочного покрытия поверхности изделия, г/м2 . Принимаем А=180 г/м2 на один слой покрытия;

m - процент летучих растворителей, содержащихся в лакокрасочных материалах. Для цветных эмалей m=75%;

n - число рабочих в помещении. Принимаем для участка аэрографии n=2 человека.

Тогда:

q=0.5*180*75*2/100=135г/ч.

Объём воздуха, необходимый для растворения выделяющихся в помещении растворителей с постоянным пребыванием рабочих, Qр, м3/ч, вычисляют по формуле (2.12)

Qр = q/ d,

где

Qр - расчетный объём воздуха, необходимый для растворения выделяющихся в помещении растворителей с постоянным пребыванием студентов, м3/ч;

q - весовое количество испарений различных растворителей и лаков, выделяемых с поверхности смоченных материалов с учётом распыла в рабочую зону, q= 135 г/ч;

d - предельно допустимая концентрация выделяющегося растворителя, г/м3 . Для растворителей цветных эмалей принимаем d = 0,2 г/м3.

Тогда

Qр =135/0,2 =675 м3/ч.

ВСН 51-86 регламентируют кратность воздухообмена в учебных лабораториях с применением в работе вредных веществ, в нашем случае кратность воздухообмена n=3.

Далее по формуле (2.13) используя кратность воздухообмена n вычисляем необходимый вытяжной расход воздуха в данной лаборатории

Qн=Qр*n,

где:

Qн - необходимый расход воздуха, м3/ч;

Qр - расчетный объём воздуха, необходимый для растворения выделяющихся в помещении растворителей с постоянным пребыванием студентов, Qр=675 м3/ч;

n - кратность воздухообмена, n=3.

Тогда:

Qн=675*3=2025 м3.

Минимальное значение необходимое для нормального воздухообмена вытяжной вентиляции зоны аэрографии. Такой характеристикой обладает вентилятор ВО 06-300 №4 выполненный из разнородных элементов, который будет удовлетворять санитарным нормам распространяющихся на данную лабораторию. Устройство обладает техническими характеристиками приведенными в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Технические характеристики вентилятора ВО 06-300 №4