А = Ц_м / Т_с;

А₁ = 11500 / 2 = 5750 руб.

А₂ = 17250 / 10 =1725 руб.

Р_т - расходы на текущий ремонт техники, исчисляемые по нормативу в проценте к ее стоимости:

Р_т = Ц_м ґ Н_р / 100,

где Н_р - норматив расхода средств на ремонт в проценте к оптовой цене (3ё7%);

Р_т1 = 11500 ґ 5 / 100 = 575 руб.

Р_т2 = 17250 ґ 5 / 100 = 862,5 руб.

Э_н - расходы на электроэнергию:

Э_н = М_т ґ Т_ч ґ С_э ,

где М_т - потребляемая мощность, кВт;

Т_ч - время работы техники за год, ч;

С_э - стоимость одного кВт-ч энергии;

С_э = 0,1 руб.

Тогда:

Э_н1 = 7500 ґ 3,0 ґ 0,1 = 2250 руб.

Э_н2 = 7500 ґ 2,5 ґ 0,1 = 1875 руб.

Откуда:

Э_р^н = Э_р2 = 1725 + 862,5 + 1875 = 4462,5 руб.;

Э_р^б = Э_р1 = 5750 + 575 + 2250 = 8575 руб. ,

следовательно:

Э_р^Б’ = 8575 ґ 1,2 = 10290 руб.

К₁^’, К₂^’ - сопутствующие капитальные вложения для эксплуатации базового прибора на сопоставимый объем работы (сопоставимую мощность) нового прибора

Величины К₁, К₂ могут приниматься укрупненно

К_1,2= 0,05 ґ 3_1,2;

Имеем:

К₁ = 0,05 ґ 10000 = 500 руб.;

К₂ = 0,05 ґ 15000 = 750 руб.;

Тогда: К’₁ = 500 ґ 1,2 = 600 руб.

- среднегодовой выпуск нового прибора,

где N - потребность народного хозяйства в проектируемом приборе;

N = 20000 шт.

Т_п- период производства.

Т_п = 10 лет,

Откуда сравнительная экономическая эффективность проектируемой СУ составляет:

Расчет абсолютной экономической эффективности прибора производится с учетом показателя его экономической и технико-экономической прогрессивности.

Экономическая прогрессивность техники - экономичность ее эксплуатации - определяется по формуле

где Э_р^б, Э_р^Н - годовые эксплуатационные расходы по заменяемому базовому и проектируемому новому устройству,

Е_ту- техническая прогрессивность проектируемого прибора.

Техническая прогрессивность техники является предпосылкой ее экономической прогрессивности и определяется совокупностью параметров, отражающих в целом уровень ее качества, превосходящий уровень качества лучших образцов отечественной и зарубежной техники.

Уровень экономической эффективности проектируемого прибора определяется с учетом его технической прогрессивности по сравнению с существующими приборами, параметры которых известны.

Для определения Е_ту производится выбор его аналога (прототипа). В качестве прототипа выбирается техника, сходная по целевому назначению и отличающаяся от проектируемой конструктивными или схемными решениями.

При оценке уровня технической прогрессивности разрабатываемой СУ ее параметры сопоставляются с конструкциями аналогичных СУ, соответствующими проектируемому объекту по назначению и области применения.

Улучшение параметров проектируемой системы управления по сравнения с аналогом и их удельная значимость занесены в таблицу:

Таблица 8.1 - Сравнение проектируемой СУ с аналогом

Показатель технической прогрессивности проектируемого прибора:

,

где A_j- улучшение значения j-го параметра проектируемого прибора;

m_j- значение значимости j-го параметра;

n - количество рассматриваемых параметров.

С учетом табличных значений показатель технической прогрессивности

Е_ту= 3ґ0.3 +1,5ґ0,4 + 5ґ0,1 +2ґ0,2 = 2,4

В связи с этим, для проектируемой СУ:

Уровень технико-экономической прогрессивности устройства (Е_п) оценивается по формуле

Е_п = Е_ту ґ Е_ээ,

Для проектируемой СУ имеем:

Е_п = 2,4 ґ 1,784 = 4,282

Показатели технико-экономической прогрессивности проектируемой СУ используем для определения ее цены и эффективности в народном хозяйстве.

Экономический эффект от использования проектируемого прибора в зависимости от его характера и целевого назначения исчисляется в виде экономии от снижения эксплуатационных расходов по использованию прибора Э_фэ, исчисляется по формуле:

Э_фэ = Э_р^б ґЕ_ту - Э_р^Н,

И, для проектируемой СУ:

Э_фэ = 8575 ґ 2,4 - 4462,5 = 16117,5 руб.

Уровень хозрасчетной эффективности устройства:

где Ц_в - возможная цена проектируемой СУ;

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15;

Ц_в = Ц_м + Э_ц.

Доля эффекта у потребителя, включаемая в цену проектируемого устройства, может быть рассчитана по формуле:

Откуда для проектируемой СУ:

Ц_в = 17250 + 7496,5 = 24746,5 руб.

И уровень хозрасчетной эффективности проектируемой СУ:

Так как при установлении оптовых цен необходимо предусматривать снижение их уровня на единицу полезного эффекта, то проверим это условие.

Для этого рассчитаем коэффициент относительной цены проектируемого устройства на единицу полезного эффекта:

где Р_с - коэффициент рентабельности изделия, отражающий отношение прибыли к себестоимости продукции:

Р_с= 0,13 ё 0,20.

При соблюдении указанного условия Е_цо< 1.

Для нашей СУ:

То есть цена проектируемой СУ на единицу полезного эффекта в 2 раза меньше, чем у аналога.

Уровень народнохозяйственной эффективности проектируемого прибора определяют по формуле

где У_зр - затраты на разработку устройства в расчете на единицу его серийного производства:

У_зр = З_р / N,

Для проектируемой СУ:

У_зр = 152677 / 20000 = 7,63;

и

Это значительно больше, чем нормативный коэффициент капитальных вложений, равный 0,17. Из этого делаем вывод, что разработка СУ расстойного шкафа была экономически целесообразна.

Экономическая часть

Экономическая часть: расчет трудоемкости и затрат на ОКР по разработке СУ расстойного шкафа

Структура планируемой к разработке СУ расстойным шкафом и данные о составе элементов СУ-аналогов

Структура разрабатываемой СУ, а также сведения о трудоемкости разработки функциональных элементов СУ-аналогов, коэффициенты новизны и сложности разрабатываемых элементов СУ приведены в таблице:

Таблица 8.1 - Структура СУ расстойного шкафа

Коэффициенты новизны К_Нi выбираем на основании знаний о конструкции и тенденциях совершенствования выбранных функциональных элементов привода:

К_Нi=0,50 Проектирование элементов по имеющимся образцам без значительных конструктивных и размерных изменений.

К_Нi=0,65 Проектирование с модификацией существующих моделей с использованием унифицированных узлов для повышения надёжности.

К_Нi=0,80 Проектирование деталей с новыми параметрами, связанное с проведением экспериментальной проверки характеристик, для уменьшения массогабаритных показателей и увеличения КПД.

Трудоемкости разработки отдельных функциональных элементов СУ T_oi берем из имеющихся сведений о таковых в СУ-аналогах.

Группы сложности и коэффициенты сложности K_СЛi разработки элементов СУ берем из таблиц.

Стоимость разработки СУ-аналога С_о=80000 руб.

Расчет трудоемкости проектирования СУ

Трудоёмкость проектирования СУ (суммарная трудоёмкость этапов 1 и 2) определяется путём пересчёта трудоёмкости проектирования функциональных элементов-аналогов Т_Оi с учётом степени новизны и конструктивной преемственности разработки по формуле:

Коэффициенты сложности K_СЛi разработки элементов определяются по группе сложности (см. таблицу 8.1).

Коэффициент преемственности разработки характеризует уровень использования в конструкции планируемого к разработке СПЛА готовых элементов

Подставляя в уравнение значения n, n_гэ, T_Oi, К_ПР, К_Нi и К_СЛi, получим трудоемкость проектирования:

^чел.-ч.

Распределение трудоемкости по основным этапам ОКР

Этапы ОКР по разработке СУ расстойного шкафа приведены в таблице:

Таблица 8.2 - Этапы ОКР

Номер этапа	Наименование этапа
	Разработка ТЗ, ТП и эскизного проекта
	Разработка технического проекта и рабочей документации
	Изготовление опытных образцов
	Заводские испытания
	Государственные испытания

Трудоёмкость этапов разработки СУ Т_ОКРj насчитывается по нормативам, с учётом того что трудоемкость проектирования

Т_ПР= Т_ОКР1+ Т_ОКР2

Таблица 8.3 - Трудоёмкость этапов разработки СУ

Расчет трудоемкости, стоимости и длительности цикла разработки СУ

Суммарная трудоемкость разработки определяется как сумма трудоёмкости отдельных этапов:

^чел.-ч.

Общая длительность цикла разработки Т_Ц = 4 квартала.

Общая стоимость всей ОКР определяется путём пересчёта стоимости разработки привода-аналога по коэффициенту сложности планируемой разработки:

С_ОКР=С_0*К_СЛ=С_0*q_Ti*К_СЛi= С_0*(T_0i/Т_ПР)К_СЛi,

где С₀ - стоимость разработки привода-аналога.

С₀ = 80000 руб.

С_ОКР = 80000ґ(450ґ1,3+600ґ1,6+250ґ1,6+2000ґ2,0+1500ґ2,0+

+1000ґ1,6+500ґ1,6+250ґ1,6+4500ґ2,0+350ґ2,0+200ґ1,6+

+200ґ1,6+400ґ1,3)/11844,615 = 152677 руб.

Определение длительности этапов и построение календарного графика разработки СУ

Определим длительность этапов разработки:

Т_Цj=Т_Ц*К_ПАРj*К_ПЕРj/А, [кварталы],

где К_ПАРj , К_ПЕРj -коэффициенты параллельности и возможных перерывов в работах по проектируемому приводу на j^ом этапе (взяты из таблиц).

Коэффициент А рассчитывается по формуле:

А=(К_ПАРj*К_ПЕРj+ К_ПАРj+1*К_ПЕРj+1)К_ПАРj,j+1 -К_ПАРj*К_ПЕРj=

=(1.4ґ1.25+1.25ґ4.6)ґ0.85+(1.25ґ4.6+3.2ґ2)ґ0.6+(3.2ґ2+1.7ґ3.15)ґ0.6+

+(1.7ґ3.15+1.9ґ2.3)ґ0.82-(1.25ґ4.6+3.2ґ2+1.7ґ3.15)=11,1875

После подстановки соответствующих коэффициентов получим длительности этапов разработки:

Т_Ц1=0,626 Т_Ц2=2,056 Т_Ц3=2,288 Т_Ц4=1,915 Т_Ц5=1,562

Найдём совместную длительность двух смежных этапов с учётом параллельности выполнения работ во времени:

Т_Цj,j+1= К_ПАРj,j+1(Т_Цj +Т_Цj+1)

Т_Ц1,2=2,28 Т_Ц2,3=2,606 Т_Ц3,4=2,522 Т_Ц4.5=2,851

Исходя из полученных значений длительности основных этапов ОКР по разработке соответствующего объекта и с учётом того, что длительность разработки в целом равна Т_Ц, а степень параллельности этапов во времени должна соответствовать значениям К_ПАРj,j+1,строим предварительный календарный график разработки объекта (см.рис.8.1):

Рисунок 8.1 - Календарный график разработки объекта

Расчет распределения трудоемкости этапов по календарным периодам и построение графика готовности разработки СУ на конец календарного периода

По данным расчёта трудоёмкости этапов ОКР и календарного графика опреде­ляется распределение трудоёмкости этапов по календарным периодам (кварталам), суммарная трудоёмкость разработки объекта на каждый календарный период и пока­затель готовности (D_гот, %) разработки на конец календарного периода (см. таблицу 8.4). Считается, что трудоёмкость каждого этапа распределяется по времени равно­мерно.

Таблица 8.4 - Распределение трудоёмкости этапов по календарным периодам (кварталам), суммарная трудоёмкость разработки объекта на каждый календарный период и пока­затель готовности (D_гот, %) разработки на конец календарного периода

График показателя D_гот приведён ниже (см. рис.8.2):

D_готґ10^-2 , %

Кварталы

Рисунок 8.2 - Пока­затель готовности разработки на конец календарного периода

Расчет распределения материальных затрат и фонда основной заработной платы по календарным периодам

Из таблиц определяется общая стоимость каждого этапа ОКР С_ОКРj, а затем для каждого этапа рассчитываются статьи затрат на материалы и основную заработную плату работников и их распределение по календарным периодам (кварталам).

Таблица 8.5 - Материальные затраты

Таблица 8.6 - Фонд основной заработной платы

Распределение затрат на материалы и основную заработную плату работников по календарным периодам (кварталам) показаны в виде диаграмм (см. рис.8.3).

Рисунок 8.3 - Распределение затрат на материалы и основную заработную плату работников по календарным периодам (кварталам)

Охрана труда и окружающей среды

Охрана труда и окружающей среды: обеспечение нормативного уровня освещенности на рабочих местах

Проектируемая система управления предназначена дла расстойного шкафа, входящего в состав минипекарни. Обеспечение нормативного уровня освещенности на рабочих местах является одним из факторов, определющих благоприятные условия труда.

Недостатачное освещение рабочих мест - одна из причин низкой производительности труда. В этом случае глаза работающего персонала сильно напряжены, трудно различают обрабатывающие предметы, у человека снижается темп и качество работы, ухудшается общее состояние.

На органах зрения отрицательно сказывается и чрезмерное освещение. Чрезмерная освещенность приводит к слепимости, при этом глаза работающего персонала быстро устают и зрительное восприятие ухудшается.

Рациональное освещение должно удовлетворять ряду требований: должно быть достаточным, чтобы глаза без напряжения могли различить рассматриваемые детали; постоянным по времени, для этого напряжение в питающей сети не должно колебаться больше чем на 4%; равномерно распределенным по рабочим поверхностям, чтобы глазу не приходилось испытывать резкого светевого контраста; не вызывать слепящего действия органов зрениячеловека как от самого источника света, так и от отражающих поверхностей, находящихся в поле зрения человека (уменьшение блесткости света достигаетсяприменением светильников, рассеивающих свет); не вызывать резких теней на рабочих местах, в проездах, проходах при правильном расположении светильников; быть безопасным - не вызывать взрыва, пожара в помещениях.

При правильно расчитанном и выполненом освещении производственных помещений глаза работающего персонала в течение продолжительного времени сохраняют способность хорошо различать предметы и орудия труда, не утомляясь.

На рабочих местах освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95 “Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение.”

Данный СНиП нормирует показатели освещенности в зависимости от разряда зрительных работ, который выбирается из Таблицы по отношению dmin/l, где

d_min - размер объекта различения, м;

l - расстояние от него до глаз работника, м.

Таблица 9.1

Определение разряда зрительных работ

Разряд	dmin/l
I	<0,3Ч10-3
II	0,3Ч10-3 ё 0,6Ч10-3
III	(0,6 ё1)Ч 10-3
IV	(1 ё 2)Ч 10-3
V	(2 ё 10)Ч 10-3
VI	>10Ч10-3

Исходя из данных таблицы выбираем пятый разряд зрительных работ.

Расчет естественного освещения

Естественное освещение имеет огромное гигиеническое значение, состоящее в сильном гигиеническом действии на организм человека.

Длительное отсутствие естественного света угнетающе действует на психику человека, способствует развитию чувства тревоги, снижает интенсивность обмена веществ в организме способствует развитию близорукости и утомляемости. Поэтому санитарные нормы предусматривают обязательное естественное освещение всех производственных, административных, подсобных и бытовых помещений.

С учетом многоэтажности производственных зданий, в нашем случае возможно только боковое естественное освещение.

Рассчитаем необходимую площадь световых проемов при боковом естественном освещении и при условии, что оператором осуществляется пятый разряд зрительных работ:

где S_п - площадь пола:

S_п = 16 ґ 20 = 320 м²;

к_з - коэффициент запаса, учитывающий потеру освещенности из-за запыленности окон:

к_з = 1,2;

е - коэффициент естественного освещения - для пятого разряда зрительных работ и бокового освещения:

е = 1%;

h₀ - световая характеристика здания:

h₀ = 10;

к_зд = 1;

r₀ - общий коэффициент светопропускания:

r₀ = 0,6;

r₁ - коэффициент увеличения освещенности за счет отражения света от пола:

r₁ = 1,2.

Таким образом, площадь световых проемов

Площадь стен:

S_ст = (16 + 20) ґ 2 ґ 3,5 = 252 м²;

Найдем процентное отношение площади окон и площади стен:

(53,3/252) * 100% = 21,15%.

Расчет искусственного освещения

В связи с тем, что естественного освещения недостаточно и с учетом груглосуточного графика работы пекарни, необходимо применять общее искусственное освещение. Для этого освещения используются многоламповые светильники типа ЛСП с люминесцентными лампами ЛБ-40, ЛБ-60 и ЛБ-80.

СНиП 23-05-95 устанавливает норму освещенности в цехе 300 Лк для общего освещения и работах малой точности. Данная норма в цехе выдерживается для пятого разряда подразряда зрительных работ.

Произведем расчет количества ламп, обеспечивающих требуемую освещенность помещения:

где E - минимальная освещенность по норме:

E = 300 Лк;

k - коэффициент запаса лампы, необходимый для компенсации потерь освещения из-за ее запыленности:

k = 1,5;

Z - отношение средней и минимальной освещенности:

Z = 1,1;

F - световой поток одной лампы:

F = g ґ P_л,

где g - светоотдача лампы:

для люминесцентных ламп: g = 45 лм/Вт;

P_л - мощность лампы:

Выбираем люминесцентные лампы

ЛБ-60 мощностью P_л = 60 Вт;

Тогда световой поток лампы:

F = 45 ґ 60 = 2700 лм

h - коэффициент использования светового потока:

h = 0,59 є 59%;

S_п - площадь помещения:

S_п = 16 ґ 20 = 320 м².

В итоге

.

Выбираем светильники с люминесцентными лампами ЛСП02 2*90. В каждом таком светильнике размещается по 2 лампы типа ЛБ-60, т.е. всего необходимо

N_св = N / 2 =102 / 2 = 51 Светильник

Выбираные светильники ЛСП02 2*90 с лампами ЛБ-60 обеспечивают необходимую освещенность в производственном помещении цеха.

В производственном помещении предусмотрено также аварийное освещение, обеспечивающее безопасную эвакуацию людей в случае пожара. Включение аварийного освещения происходит автоматически при аварийном отключении общего освещения.

Итак, рационально устроенное освещение создает достаточную равномерную освещенность производственного помещения, сохраняет зрение рабочего персонала, уменьшает травматизм, позволяет повышать производительность труда, влияет на уменьшение процента брака и улучшение качества выпекаемых изделий.

Охрана труда и окружающей среды

Охрана труда и окружающей среды: безопасность труда при работе с расстойным шкафом

В нашей стране вопросам охраны труда и окружающей среды уделяется особое внимание. Правительством России поставлена задача дальнейшего повсеместного улучшения условий труда за счет автоматизации и механизации производственных процессов, а также применения на предприятиях современных средств техники безопасности.

Цель настоящего дипломного проекта заключается в обеспечении улучшения качества выпекаемых изделий, уменьшении процента брака и снижении трудоемкости и сложности операции расстойки тестовых заготовок.

Проектируемый система управления предназначена для расстойного шкафа, входящего в минипекарню (см. план помещения на чертеже), имеющую в своем составе следующие виды оборудования для выпечки хлебобулочных изделий:

• месильная машина для замеса опары с объемным дозатором муки и дозировочной станцией для жидких компонентов;

• агрегат для брожения опары;

• месильная машина для замеса теста;

• тестоделительная машина;

• округлитель;

• закаточная машина;

• расстойный шкаф;

• хлебопечь.

Анализ опасностей и вредностей

Проведем анализ опасностей и вредностей имеющих место при работе с расстойным шкафом в составе минипекарни.

На основе анализа технологических процессов данного производства можно выделить вредности и опасности присущие ему. Таковыми являются:

• технологическое оборудование;

• электроприборы и электропроводка;

• плохие метерологические условия на рабочих местах (температура, влажность и т.п.);

• шум и вибрации;

• недостаточная освещенность на рабочих местах.

Исходя из этого, следует уделить большое внимание обеспечению безопасности работы технологического оборудования, электробезопасности, нормативных метеорологических условий на рабочих местах, а также защитным мероприятиям от шума и вибраций, обеспечению необходимой освещенности на рабочих местах.

Далее рассмотрены некоторые меры и требования по обеспечению безопасности труда при работе с расстойным шкафом.

Безопасность работы технологического оборудования

Общие требования безопасности к конструкции производственного оборудования установлены в ГОСТ 12.2.003-74 “ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности”.

Конструкция расстойного шкафа обеспечивает защищенность персонала пекарни от взаимодействия с агрегатами, опасными для человека, среди которых:

• нагревательные элементы (ТЭНы);

• парогенератор;

• циркуляционный вентилятор;

• насос;

• блоки системы управления.

Все эти агрегаты собраны под защитным кожухом в верхней части расстойного шкафа.

Сигналы о неисправностях расстойного шкафа подаются на его пульт управления и дублируются звуковым сигналом с одновременным отключением оборудования. То же происходит при отключении воды. Проектируемая система управления предотвращает перегрев ТЭНов выше критической температуры и повышение или понижение уровня воды в камере парогенератора за критические отметки, что могло бы привести к аварийной ситуации.

Все это исключает эксплуатацию расстойного шкафа в неисправном и опасном для персонала хлебопекарни, состоянии.

Электробезопасность

На основе Правил устройства электроустановок (ПУЭ-92) помещение цеха, где производится выпечка хлеба по степени опасности поражения электротоком относят к помещениям особо опасным, так как температура в цехе t>30°С, влажность воздуха j>75%, полы в помещении токопроводящие. Поэтому необходимо принять особые меры электробезопасности, исходя из требований ГОСТ 12.2.007.0-75 “ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности”; ГОСТ 12.1.030-81 “ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление и зануление”.

Вся электропроводка проведена в защищенных от человека местах, что исключает возможность повреждения ее изоляции персоналом пекарни. Расстойный шкаф и проектируемая система управления для него выполнены так, чтобы их токоведущие части были не доступны для случайного соприкосновения и изолированы. Это достигается защитными ограждениями, блокировкой аппаратов, защитными заземлениями. При снятии кожухов предусмотрена электрическая блокировка.

По технологическим требованиям для электропитания расстойного шкафа используется четырехпроводная сеть, так как она обеспечивает два рабочих напряжения - линейное (380В) для силовых цепей и фазное (220В) для цепей управления. Исходя из требований безопасности и в связи с невозможностью обеспечить хорошую изоляцию электроустановок из-за высокой влажности в помещении, используется сеть с заземленной нейтралью. Несмотря на то, что в период нормального режима работы сети она является более опасной по условиям прикосновения к фазному проводу, в аварийный период, когда одна из фаз замкнута на землю, сеть с заземленной нейтралью менее опасна.

В трехфазных четырехпроводных сетях с заземленной нейтралью заземление не обеспечивает защиты. При фазном напряжении U_ф=220В ток однофазного короткого замыкания

I_з = U_ф / (R_з + R₀) = 220 / (4 + 4) = 27,5 А,

а напряжение на заземленном корпусе

U_з = I_з ґ R_з = 27,5 ґ 4 = 110 В.

Корпуса оборудования будут находится под опасным напряжением, не смотря на то, что они заземлены. Поэтому для защиты людей в таких случаях используется не заземление, а зануление, принцип работы которого приведен на чертеже.

Зануление - это способ защиты от поражения током автоматическим отключением поврежденного участка сети и одновременно снижением напряжения на корпусах оборудования на время, пока не сработает отключающий аппарат. Для этого металлические нетокопроводящие части расстойного шкафа, которые могут оказаться под напряжением, соединяются с нулевым защитным проводником, идущим к нейтральной точке обмотки трансформатора с глухозаземленной нейтралью.

Цепь зануления (трансформатор - фазные провода - защитные нулевые проводники - трансформатор) имеют весьма малое сопротивление ( < 1 Ом). При замыканиях на корпус ток короткого замыкания, проходящий по этой цепи, достигает сотен ампер.

Основное требование безопасности к занулению заключается в том, чтобы обеспечить срабатывание защиты за доли секунды при замыканиях на корпус. Для надежного и быстрого отключения необходимо, чтобы ток короткого замыкания I_кз превосходил номинальный ток отключающего автомата:

I_кз і k ґ I_ном,

где I_ном - номинальный ток отключения автомата,

k - кратность тока короткого замыкания относительно тока отключения автомата.

Для отключающих автоматов с тепловым расцепителем с обратно зависимой от тока характеристикой k = 3.

Ток короткого замыкания определяется по формуле:

где Z_т - полное сопротивление трансформатора;

Z_ф - полное сопротивление фазного провода;

Z_нп - полное сопротивление нулевого провода;

Полная проводимость нулевых защитных проводников во всех случаях должна быть не менее 50% проводимости фазного провода или в переводе на сопротивления:

Z_нп Ј Z_ф

В нашем случае:

k = 3;

I_ном = 100 А;

Z_т = 0,5 Ом;

Z_ф = 0,4 Ом;

Z_нп = 0,1 Ом.

Тогда:

Следовательно условие 330 і 3 ґ 100 выполняется и отключение при замыкании произойдет надежно и быстро.

Для повышения эффективности системы зануления особое внимание уделяется надежности металлической связи корпуса расстойного шкафа с заземленной нейтралью источника питания через нулевой провод.

Исправность изоляции - это основное условие безопасности эксплуатации и надежности электроснабжения. В сетях с заземленной нейтралью большую роль играет состояние изоляции. При плохом ее состоянии могут происходить замыкания на землю (корпус) и короткие замыкания. Поэтому, для обеспечения безопасности, сопротивление изоляции должно быть R_из > 0,5 МОм.

Согласно ГОСТ 12.3.019-80 “ ССБТ. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности” необходимо выполнять замеры на исправность зануления электроустановок и проводить периодический контроль изоляции по ее сопротивлению.

Обеспечение на рабочих местах нормативных метерологических условий

Метерологические условия характеризуются следующими показателями:

• Температура окружающего воздуха в помещении;

• Относительная влажность;

• Скорость движения воздуха в помещении;

• Интенсивность теплового излучения;

• Температура поверхностей, ограждающих рабочую зону.

Эти показатели оказывают влияние на здоровье и работоспособность обслуживающего персонала цеха.

Помещение, где выпекается хлеб, имеет избыток тепла. По сравнению с оптимальными параметрами наблюдается превышение температуры на 4 - 6 °C и относительной влажности на 15 - 30%.

Нужный микроклимат достигается наличием приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающей необходимый воздухообмен и теплоизоляцию.

Нормирование производственного микроклимата осуществляется по ГОСТ 12.1.005-88 “ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны”. Работы, выполняемые в хлебопекарном цеху, относят к категории средней тяжести IIa. Энергозатраты, связанные с выполнением этих работ, составляют до 1050 кДж (250 кКал).

С целью улучшения общего микроклимата применяется общеобменная вентиляция, которая обеспечивает температуру в помещении не выше 27 °C при относительной влажности воздуха не более 65 %.

Вентиляция обеспечивает в теплый период года удаление теплоизбытков из производственного помещения и поддержание допустимой температуры воздуха в рабочей зоне. Допустимые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений для постоянных рабочих мест и категории работ средней тяжести IIa приведены в таблице 9.1.

Таблица 9.1

Нормированные значения параметров среды в рабочей зоне для категории работ средней тяжести IIa и постоянных рабочих мест

Кроме этого предусмотрена местная вытяжная вентиляция (см. чертеж) над расстойным шкафом, хлебопечью, так как в них происходит сильное выделение энергии, и над агрегатами, в которых производится разделка, округление и закатка теста, так как на этих операциях происходит обсыпка теста мукой.

Поскольку, в целях профилактики тепловых травм, температура наружных поверхностей технологического оборудования или ограждающих его устройств не должна превышать 45°С, расчитаем необходимую толщину теплоизоляции для расстойного шкафа.

Его стенки выполнены из стальных листов из стали 30ХГСА толщиной

d_ст = 0.001 м,

имеющих коэффициент теплопроводности

l_ст = 45 Вт/(м*гр).

Теплоизоляционный материал представлен пенополиуретаном, для которого коэффициент теплопроводности

l_из = 0,10 Вт/(м*гр).

Ее толщину определяем по формуле:

где a₁ и a₂ - общие коэффициенты теплоотдачи соответственно к внутренней поверхности стенок и от наружной их поверхности, согласно справочным данным

a₁ = a₂ = 10 Вт/(м²*гр);

k - коэффициент теплопередачи из рабочего пространства агрегата в окружающую среду:

k = q_пот/(t_р - t_в)

при максимальной температуре рабочего пространства расстойного шкафа

t_р = 75 °C

и температуре воздуха окружающей среды

t_в = 25 °C

q_пот - удельные тепловые потери стенками:

q_пот = a₂ * (t_ст - t_в),

Интенсивность теплового облучения работников от нагретых поверхностей технологического оборудования не должна превышать 100 Вт/м² при облучении не более 25% поверхности тела.

В этой связи температура стенок

t_ст = q_пот / a₂ + t_в

т.е. t_ст = 100 / 10 + 25 = 35 °С

что меньше допускаемой температуры наружной поверхности стенок расстойного шкафа t_{ст доп} = 45°C

Следовательно принимаем

q_пот = 100 Вт/м²

Отсюда

k = 100/(75 - 25) = 2 Вт/(м²*гр)

и

Таким образом, толщина теплоизоляции, обеспечивающая 35°C на наружной поверхности стенок расстойного шкафа, составляет 30 мм.

Так как температура поверхностей расстойного шкафа выходит более чем на 2°С за пределы допустимой величины температуры воздуха (смотри таблицу), то рабочие места должны быть удалены от них на расстояние не менее 1 м.

Борьба с вредным воздействием шума и вибраций

Шум и вибрация оказывают вредное воздействие на работоспособность человека. Шум воздействует на центральную нервную систему и утомляет, притупляя органы слуха. Длительное воздействие вибраций на организм человека вызывает вибрационную болезнь с потерей трудоспособности. СН 3223 85 “Санитарные нормы допустимых уровней шума на рабочих местах” устанавливают уровень шума в цеху не более 80 дБ. С целью уменьшения уровня шума следует:

1. содержать оборудование в исправном рабочем состоянии;

2. своевременно проводить техосмотры и ремонты;

3. заменять механизмы издающие повышенный шум;

4. использовать во вращающихся механизмах бесшумные подшипники качения и скольжения;

5. применять бесшумные цепные передачи;

6. правильно осуществлять монтаж и наладку оборудования;

7. для защиты от вибрации использовать виброглушители;

8. для уменьшения шума от вентиляторов и насосов использовать звукоизолирующие кожухи.

В расстойном шкафу основными источниками шума являются вентилятор, работающий постоянно, и насос, включающийся при сливе воды. Максимальный уровень шума при работе расстойного шкафа без дополнительных мероприятий по борьбе с шумом составляет L_max = 90 Дб.

Для уменьшения шума, излучаемого этими агрегатами применяются звукоизолирующий кожух, изготовленный из стали 30ХГСА толщиной 1 мм. Кожух крепится к расстойному шкафу через эластичные прокладки и не касается поверхностей изолируемых агрегатов.

Звукоизолирующая способность кожуха определяется по формуле:

R_к = 20lg( m ґ ¦ ) - 60,

где m - масса 1 м² кожуха;

Для стали 30ХГСА, плотностью r = 7900 кг/м³ масса 1 м² кожуха толщиной 1 мм

m = 7900 ґ 0.001 ґ 1 ґ 1 = 7,9 кг;

¦ - частота звука.

Максимум уровня шума приходится на частоту

¦ = 1000 Гц.

Тогда кожух обладает звукоизолирующей способностью

R_к = 20lg( 7,9 ґ 1000 ) - 60 = 18 Дб

Требуемая звукоизолирующая способность кожуха

R_{к треб} = L_max - L_доп + 5,

где L_доп - допустимый уровень шума в помещении,

равный L_доп = 80 Дб.

Следовательно

R_{к треб} = 90 - 80 + 5 = 15 Дб

И, так как R_к і R_{к треб}, то звукоизолирующий кожух обеспечивает понижение уровня шума до нормативных величин.

Выводы по охране труда и окружающей среды

Мероприятия по охране труда позволяют за счет небольших затрат свести к минимуму потери от внезапных аварийных ситуаций, а иногда и предотвратить их.

Внимательно проанализировав вредности и опасности присущие данному производству нужно и важно сделать все возможные шаги по их нейтрализации и недопущению ситуаций, в которых могли бы пострадать работники.

Проектируемая система управления играет большую роль в обеспечении безопасности работы с расстойным шкафом, облегчая труд работающих с ним и контроллируя параметры работы расстойного шкафа и не позволяя выйти им за допустимые пределы.

Все рассмотренные выше


29-04-2015, 04:11