Дипломная (вкр): Выбор линейных размеров 4-осной цистерны для перевозки сжиженных газов

 мг/ч,

а при ручной сварке оно составит

 мг/ч.

Общее среднечасовое выделение пыли в цехе составит Кв = 245693,7 мг/ч.

Таким образом, требуемый воздухообмен при выделении вредных газов можно подсчитать, подставив числовые значения в формулу (11.8):

 м³/ч.

По каталогу выбираем вентилятор МЦ-6 с числом оборотов 965 в мин, расходом воздуха L = 40000 м³/ч. Число вентиляторов выберем из выражения

.

Мощность электродвигателя определим по формуле

, (11.16)

где    L - требуемый воздухообмен при выделении вредных газов;

 - расчетное сопротивление при стандартных условиях, принимаем  кгс/м²;

 - КПД вентилятора, принимаем ;

 - КПД подачи, принимаем .

Подставив числовые значения в формулу (11.16), получим

 кВт.

Таким образом, из результатов расчетов видно, что для обеспечения необходимой вентиляции при производстве котлов цистерны посредством сварочных работ, необходимо иметь как минимум один вентилятор марки МЦ-6.

Сечения и длина шлангов и коллектора определяются расчетом для каждой конкретной установки в зависимости от местных условий и типа принятого в системе вакуумного побудителя тяги.

, (11.17)

где    U - скорость воздуха в рабочем сечении, принимаем 6 м/с;- площадь рабочего сечения, составляющая 25% от общей площади Foб (F =0,01 м²). Foб - принимаем равной 0,04 м².

 м³/ч.

При этом эффект удаления воздуха от одного сварочного поста, концентрация пыли и газов в зоне дыхания сварщика снижается до уровня близкого к допустимой концентрации. При их помощи в цехе будут поддерживаться необходимые условия работы. При отсутствии местных отсосов следует применять средства индивидуальной защиты органов дыхания, особенно когда местные вытяжные устройства не могут обеспечить требуемых параметров воздушной среды. Когда концентрации газов в зоне дыхания невелики, можно применять противопылевые распираторы ТТТБ-1 «Лепесток», «Астра-2».

Когда сварщик работает в условиях высоких концентраций не только аэрозоля, но и газов, следует пользоваться шланговыми противогазами ПШ-1, ПШ-2-57, ДПА-5, АСМ с принудительной подачей воздуха. Недостатком применяемых для индивидуальной защиты органов дыхания шланговых противогазов является отсутствие устройств для подогрева воздуха, что ограничивает их использование в холодное время года и фильтров для очистки воздуха,

Установка для принудительной подачи воздуха под маску электросварщика состоит из следующих основных узлов:

маски;

шлангов;

электронагревателя;

фильтра;

редукционной шайбы.

Воздух для установки может подаваться от вентилятора высокого давления; от заводских поршневых компрессоров или турбокомпрессоров. В случае использования вентиляторов высокого давления шланги должны быть небольшой длины (до 10м) с внутренним диаметром 20-25мм.

Сжатый воздух, подаваемый поршневыми компрессорами, обычно загрязнен продуктами смазочных масел, пылью и водяными парами. При недостаточном охлаждении поршневых компрессоров не исключена возможность присутствия в компрессорном воздухе и окиси углерода. Для очистки воздуха, поступающего от поршневых компрессоров, следует устанавливать специальный фильтр.

При работе у сварщика наблюдается увеличение объема легочной вентиляции в результате воздействия таких факторов, как вынужденное положение тела, влияние лучистого тепла, нарушение терморегуляции и защитной спецодежды. Для обеспечения нормальной легочной вентиляции, поддержание гигиенической нормы углекислого газа и относительной влажности подмазку следует подавать не менее 100 м³/ч воздуха в минуту. Для поддержания избыточного давления около 0,35 кг/см³ должно быть добавлено еще 20% воздуха, то есть 120 л/мин.

Требуемое количество воздуха проходит через редукционную шайбу с отверстием в ней 1,7мм диаметра. Перед шайбой установлена сетка для улавливания случайно попавших в сетке частиц пыли или окалины за шайбой для уплотнения - рябиновая прокладка. Сетка латунная с ячейкой размером 0,3мм в свету легко вынимается для прочистки.

Окончательную очистку воздуха проходит в фильтре и поступает в электродвигатель напряжением 36 В и мощностью 300 Вт, которая используется для подогрева воздуха в холодное время года.

Для подачи воздуха к сварщику применен автогенный шланг с внутренним диаметром 12мм. На участке от коллектора до редукционной шайбы шланг находится под давлением сети.

При подаче воздуха от вентилятора высокого давления, к которому можно подключить до пяти масок, воздухопроводом может служить облегченный пылесосный шланг диаметром 25мм длиной 2м, собранный на муфтах до требуемой длины.

От пояса до козырька установлен шланг длиной 1м из медицинской резины с внутренним диаметром 8мм. Воздух из под козырька через щель, несколько расширяемую от центра маски в стороны, равномерно направляется на переднюю ее стенку.

На передней стенке маски смонтирована на оси откидная рамка со светофильтром, имеющим снаружи защитное стекло. При поднятой рамке смотровое окно, площадью, в 4 раза превышающей габариты светофильтра, закрыто органическим стеклом, поверхностью которого для предотвращения образования царапин обработано лаком, изготовленным на основе кремнисто-органических соединений.

Электросварщик через смотровое стекло может свободно обозревать свариваемый участок, не откидывая всей маски, а благодаря наличию органического стекла и небольшого избыточного давления дышать чистым воздухом.

Чистый воздух, омывая переднюю стенку маски, на которой закреплено оргстекло, устраняет его запотевание, не охлаждая при этом кожаный покров лица.

По внутреннему периметру маски укреплена ткань (черная сарта), затягиваемая с помощью резинки по подбородку и щекам сварщика. Через этот мягкий материал избыточный воздух, включая и выдыхаемый сварщиком, свободно выходит наружу. Ткань, во избежание воспламенения от искры, обработана специальной огнеупорной пропиткой.

Кромке ткани, соприкасающейся с лицом, пристегивается заколками сменный чехол из марли. В случае перехода на новое рабочее место предусмотрен запас ткани, позволяющий полностью оттягивать маску поворотом на наголовнике.

Данная конструкция отличается незначительной концентрацией пыли, хорошим субъективным ощущением сварщика и самочувствием. Отсутствие выделение пота с кожи лица позволили применять маску с подачей воздуха при сварочных работах внутри котла цистерны.

Для защиты глаз и лица сварщиков и подсобных рабочих используются специальные щитки и маски. Для защиты глаз от ослепляющей видимой части спектра излучения, ультрафиолетовых и ультракрасных лучей в очках, щитках и масках должны примениться соответствующие конкретным условиям защитные светофильтры.

Для защиты глаз электросварщиков применяются щитки ЩЭУ универсального типа для электросварщиков. В связи с частыми профессиональными заболеваниями глаз подсобных рабочих для них применяются защитные маски МВЭ. Маска состоит из фибрового экрана, наголовника и фартука. На уровне глаз вмонтирована прямоугольная рамка с комплектом стекол: наружного бесцветного покровного и внутреннего двухцветного защитного светофильтра, позволяющего видеть при горящей и не горящей сварочной дуге. Фартук из кожевенного спилка защищает нижнюю часть лица и шею от брызг металла и излучения. Для защиты глаз крановщиков в сборочно-сварочных цехах рекомендуется применять защитные очки «Восход».

Для защиты головы электросварщиков следует обеспечивать защитными касками из токонепроводимых материалов.

Электросварщикам должны выдаваться защитные костюмы, рукавицы, спецобувь. Спецодежда должна быть прочной, огнестойкой, легкой, воздухопроницаемой, не электропроводимой, с малой усадкой. При повышении опасности поражения электрическим током сварщикам должны выдаваться диэлектрические перчатки, галоши и коврики. При плазменной обработке, потолочной сварке, работе в холодных условиях сварщикам выдают нарукавники, наколенники, подлокотники из огнестойких или теплозащитных материалов. Для защиты на сварщиков и подсобных рабочих от травм и ожогов применяют специальные ботинки с носками, защищенными металлическими пластинками, и боковой застежкой, исключающей попадание искр и капель расплавленного металла.

12. Определение экономического эффекта спроектированной цистерны

С созданием и использованием новой техники всегда связаны те или иные капитальные затраты. Заменять существующую технику более совершенной по техническим и эксплуатационным параметрам экономически целесообразно лишь тогда, когда рассматриваемый вариант обеспечивает максимальный экономический эффект по сравнению с альтернативным, либо при условии тождества полезного результата характеризуется минимальными затратами на его достижение.

Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог, повышение её эффективности имеют важное значение для снижения транспортных затрат в народном хозяйстве. Исходные данные для расчета приведены в таблице 12.1.

Таблица 12.1 Исходные данные

Метод расходных ставок

Готовые текущие издержки при использовании базовых и проектируемых цистерн для перевозки сжиженных газов определяются методом расходных ставок. Согласно этого метода необходимо определить величину эксплуатационных расходов на перевозку 1000км нетто как для базового, так и для проектируемого вагонов.

Для груженых поездов

1. Затраты вагоно-километров:

, (12.1)

где    - динамическая нагрузка гружёного вагона, т/ваг.

, (12.2)

где    - доля каждого вида груза в общем объёме перевозок в исследуемых цистернах;

 - дальность перевозки или гружёный рейс (км) i-го типа груза, можно принять в расчётах 1700км для всех наименований перевозимых грузов.

Статическая нагрузка вагона зависит от удельного объёма котла цистерны и удельного объёма груза перевозимого в цистернах и составляет:

, (12.3)

где    - удельный объём котла цистерны, т/м³;

Р - грузоподъёмность;

 - - удельный объём i-го груза, т/м³.

. Затраты вагоно-часов:

, (12.4)

1) при прохождении вагонов по участкам:

, (12.5)

где    - участковая скорость поездов,  км/ч.

) во время простоя под начальными и конечными грузовыми операциями:

, (12.6)

где    - дальность перевозок по сети,  км.

) во время простоя вагона на технических станциях с переработкой и без переработки:

. (12.7)

3. Затраты локомотиво-километров:

, (12.8)

где    - масса брутто грузового вагона;

, (12.9)

здесь - погонная нагрузка брутто, т/км;

м - длина станционных путей для установки локомотива.

. Затраты локомотиво-часов:

, (12.10)

5. Затраты бригадо-часов локомотивных бригад:

, (12.11)

6. Затраты тонно-километров вагонов и локомотивов:

. (12.12)

7. Затраты электроэнергии  на 1000 ткм нетто перевозок:

, (12.13)

где    - расход электроэнергии для тяги гружёных поездов 10000 ткм брутто рассчитывается по удельному расходу электроэнергии  на 1 ткм механической работы локомотива, которые принимаем с учётом фактического КПД локомотивов на уровне 4 кВт.ч., т.е.:

, (12.14)

здесь - затрата ткм механической работы локомотива на 1 ткм брутто;

, (12.15)

где    - основное удельное сопротивление движению состава, локомотива, кг/т;