1632
.pdf
11
Задача № 6. Рассчитать решетки для улавливания из сточных вод крупных нерастворимых загрязнений. Варианты для расчета задачи приведены в табл. 6
Таблица 6 Исходные данные для расчета решетки для улавливания сточных вод
Вари- |
Средняя производительность в |
Диаметр стержней, d, мм |
анты |
сутки, Qср. сут., м3/сут |
|
1 |
10000 |
0,01 |
|
12000 |
0,07 |
2 |
||
|
14000 |
0,08 |
3 |
||
|
16000 |
0,05 |
4 |
||
|
15000 |
0,09 |
5 |
||
|
17000 |
0,03 |
6 |
||
|
16000 |
0,06 |
7 |
||
|
13000 |
0,04 |
8 |
||
|
18000 |
0,02 |
9 |
||
|
19000 |
0,1 |
10 |
||
|
|
|
Методика расчета
Рис. 1. Схема решетки для улавливания загрязнений
1. Для удобства съема загрязненной решетки (рис. 1) ее обычно устанавливают под углом α = 60° к горизонту. Прозоры между металлическими стержнями принимают d = 16 ÷ 19 мм.
Скорость движения сточных вод в прозорах решетки при максимальном потоке надлежит принимать: в механизированных решетках v = 0,8 – 0,1 м/с; в
12
решетках-дробилках v = 1,2 м/с. Объемная масса отбросов m – 750 кгс/м3, коэффициент часовой неравномерности К1 – 2 (СНиП П-32-94, п. 5.13).
2. Определяем общее количество прозоров, шт
n = (Q / dh1vp ) K3 , |
(8) |
где Q – максимальный расход сточных вод, м3/сут;
d – величина (расстояние между стержнями) прозора решетки, м; h1 – глубина воды перед решеткой, м;
vр – средняя скорость в прозорах, принимаемая равной 0,8-1,2 м/с;
К – коэффициент, учитывающий стеснение прозоров граблями и задержанными загрязнениями, равный 1,05.
3. |
Находим ширину решетки, м: |
|
|
Bp = S(n −1 + bn) , |
(9) |
где S – толщина стержня решетки, м. |
|
|
4. |
Определяем потерю напора в решетке, |
|
|
h = (ξv2 / 2)K , |
(10) |
где ξ - толщина стержня решетки, мм, К – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора вследствие за-
сорения решетки, ориентировочно принимаемый равным 3.
Коэффициент местного сопротивления зависит от формы стержней. Его определяют по формуле
|
S |
4 / 3 |
(11) |
ξ = β |
|
sin α , |
|
b |
|
|
|
где β – коэффициент, равный 1,72 для круглых стержней, 2,42 – для прямоугольных.
Отбросы должны подвергаться дроблению на специальных дробилках. Влажность отбросов принимается равной 80 %.
Определяем средний секундный расход сточных вод, м3/с
Q ср .с = |
Q ср .сут . |
(12) |
24 3600 |
Для измельчения загрязнений применяют дробилки. При определении количества улавливаемых загрязнений, например, от сточных вод, образовавшихся при наружной мойке автомобилей, тракторов и т.п., необходимо знать среднее количество загрязнений от одной машины и количество машин, обслуживаемых в сутки, производительность моечных машин и некоторые другие данные.
13
Задача № 7. Рассчитать песколовки для улавливания из сточных вод песка и других минеральных нерастворенных загрязнений, образовавшихся при мойке автомобилей и тракторов.
Вариант для расчета задачи приведен в табл. 7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
|
|
Исходные данные для расчета решетки для песколовки |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
Варианты |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
16000 |
|
|
|
|
|
Производи- |
|
15000 |
19000 |
12000 |
14000 |
21000 |
13000 |
18000 |
17000 |
24000 |
|
тельность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
очистной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
станции |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сутки, Qср. сут., |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м3/сут |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
Скорость |
|
0,1 |
0,5 |
0,9 |
0,6 |
0,1 |
0,8 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
|
движения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сточных вод, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песколовки применяются для улавливания из сточных вод песка и других минеральных нерастворенных загрязнений, образовавшихся при мойке автомобилей и тракторов. Горизонтальные (рис. 2) и аэрируемые песколовки используют при расходах воды более 10000 м3/сут. Тангенциальные песколовки рекомендуется применять при небольших расходах – до 50000 м3/сут. Вертикальные песколовки работают не особенно эффективно и используются в исключительных случаях.
Рис. 2 Схема горизонтальной песколовки: а – продольный разрез; б – поперечное сечение
14
Надлежит брать не менее двух песколовок или их отделений, причем все они должны быть рабочими.
При расчете горизонтальных песколовок (рис. 2) вначале определяют площадь живого сечения одного отделения
|
ω= Q / vn |
|
|
|
|
(13) |
||
где Q – максимальный расход сточных вод, м3/с; |
|
|
|
|||||
v – скорость движения сточных вод, м/с; |
|
|
|
|
||||
n – число песколовок или их отделений. |
|
|
|
|
||||
Длину песколовки вычисляют по формуле |
|
|
|
|||||
|
L = K |
1000 H p v |
, |
|
|
|
(14) |
|
|
u o |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
где К – коэффициент (табл. 8) |
|
|
|
|
||||
Нр – глубина проточной части песколовки, м; |
|
|
|
|||||
uo – гидравлическая крупность песка, мм/с. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
|
Значение коэффициента К |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр |
Гидравлическая |
|
|
Тип песколовок |
|
|||
задержи- |
крупность пес- |
|
|
|
аэрируемые |
|
||
|
горизонтальные |
|
|
|||||
ваемых |
ка, мм/с |
|
|
|
В/Н=1,25 |
|
|
|
|
|
В/Н=1 |
|
В/Н=1,5 |
||||
частиц |
|
|
|
|
|
|
|
|
песка, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
|
0,15 |
13,2 |
|
- |
2,26 |
|
2,39 |
||
|
|
|
|
|
2,25 |
|
|
|
0,2 |
18,7 |
|
1,7 |
2,43 |
|
2,08 |
||
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
0,25 |
24,2 |
|
1,03 |
- |
|
- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При иных расчетных параметрах значение коэффициента К можно найти по формуле
uo |
|
|
K = u02 − ω02 |
, |
(15) |
где ωо – вертикальная турбулентная составляющая: ωо = 0,05v.
При проектировании горизонтальных песколовок следует принимать: скорость движения сточных вод при максимальном притоке – 0,3 м/с, при минимальном – 0,15 м/с; гидравлическую крупность песка, подлежащего задержанию, 18÷24 мм/с, при необходимости – не менее 18 мм/с; продолжительность протекания сточных вод при максимальном притоке – не менее 30 с; расчетную
15
глубину песколовок Нр = 0,25÷1 м. Для сгребания осадка в бункер, расположенный в начале песколовки, предусматривают скребковый механизм. Для поддержания в песколовке постоянной скорости потока на выходном канале устраивают неподтопленный водослив с широким порогом без донного выступа, размеры которого вычисляют по следующим формулам: перепад между дном песколовки и порогом водослива
P = hmax −K2 / 3 hmin . |
(16) |
К2 / 3 −l |
|
где К – отношение максимального и минимального расходов qmax /qmin; hmax, hmin – глубина воды в песколовке соответственно при расходах
qmax и qmin и расчетной скорости 0,3 м/с; l – ширина слива.
bc = |
|
qmax |
(17) |
|
m |
2q(P + hmax )3/ 2 |
|||
|
|
где m – коэффициент расхода водослива, зависящий от условий бокового сжатия и равный 0,35 - 038.
Задача № 8. Определить напряжение прикосновения человека, работающего на станке, и силу тока.
Данные для расчета напряжения прикосновения шага приводятся в табл. 9
Таблица 9 Исходные данные для расчета напряжения прикосновения шага
Вари- |
Сопротивление заземления |
Сопротивление заземления |
ант |
нейтрали Ro, Ом |
электрооборудования Rз, Ом |
1 |
0,5 |
3,4 |
2 |
0,7 |
2,0 |
|
|
4 |
3 |
1,5 |
|
4 |
3,8 |
2,8 |
5 |
2,0 |
0,7 |
|
|
3,5 |
6 |
2,7 |
|
7 |
3,0 |
0,5 |
8 |
3,5 |
0,7 |
|
|
1,5 |
9 |
3,9 |
|
10 |
4 |
0,5 |
16
Методика расчета
Благодаря защитному заземлению человек, находясь вблизи электрооборудования, имеющего замыкание на корпус, касаясь корпуса, окажется под воздействием только части полного напряжения, под которым находится поврежденное оборудование относительно земли. Это напряжение называется напряжением прикосновения. Оно равно разности напряжений относительно земли на корпусе поврежденного электрооборудования и на поверхности земли (пола):
|
Uпр = Uр − Uн |
(18) |
где Uр – напряжение корпуса (рук человека); |
|
|
Uн – потенциал ног человека, |
|
|
или |
Uпр = U3α1α2 |
(19) |
здесь α1 – коэффициент напряжения прикосновения (табл. 10).
α2 – коэффициент, учитывающий падение напряжения в дополнительных сопротивлениях тела человека;
α2 = Rч /(Rч + Rоб + Rn ) |
(20) |
где Rч – сопротивление тела человека, находящегося в пределах 1000÷100000
Ом; |
|
Rоб – сопротивление обуви человека, Ом; |
|
Rn – сопротивление опорной поверхности ног человека, Ом; |
|
Rn = ρгр / 4πxн |
(21) |
здесь ρгр - удельное сопротивление поверхности слоя грунта, Ом · м;
хн – эквивалентный радиус опорной поверхности ног;
U3 – напряжение заземления (корпуса электрооборудования) относительно
земли; в сети с глухозаземленной нейтралью |
|
Uз = IзRз = UфRз /(Rо + Rз) , |
(22) |
где Iз – ток замыкания на землю, А; |
|
Uф – фазное напряжение сети, В; |
|
Rз – сопротивление заземления корпуса электрооборудования, Ом; |
|
Rо – сопротивление заземления нейтрали, Ом. |
|
Для полусферического заземлителя |
|
Uз = Iзρ / 2πхн . |
(23) |
17
Таблица 10 Наибольшие значения коэффициентов прикосновения α1 и шага β1
Тип заземлителя |
|
Число |
Расстояние |
α1 |
β1 |
|
|
|
|
параллельных |
между парал- |
|
|
|
|
|
полос |
лельными |
|
|
|
|
|
|
полосами, м |
|
|
Одиночный горизонтальный; |
- |
- |
1 |
0,3 |
||
заглубление t0=0,5 м |
|
|
|
|
|
|
Групповой |
– вертикальные |
- |
- |
1 |
0,6 |
|
стержневые |
электроды распо- |
|
|
|
|
|
ложены в ряд и соединены по- |
|
|
|
|
||
лосой; заглубление t0=0,8м |
|
|
|
|
|
|
Групповой контурный из полос |
2 |
2,5 |
0,3 |
|
||
с параллельными полосами |
|
5,0 |
0,35 |
0,15 |
||
|
|
|
|
10 |
0,4 |
|
|
|
|
|
15 |
0,45 |
|
|
|
|
|
2,5 |
0,15 |
|
|
|
|
5 |
5,0 |
0,2 |
|
|
|
|
10 |
0,3 |
0,15 |
|
|
|
|
|
15 |
0,35 |
|
|
|
|
10 |
2,5 |
0,1 |
|
|
|
|
5,0 |
0,15 |
0,15 |
|
|
|
|
|
10 |
0,25 |
|
|
|
|
|
15 |
0,3 |
|
Групповой |
контурный |
из |
|
2,5 |
0,1 |
|
стержней с |
внутренними |
па- |
5 |
5,0 |
0,15 |
0,15 |
раллельными полосами |
|
10 |
0,25 |
|||
|
|
15 |
0,35 |
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
2,5 |
0,08 |
|
|
|
|
10 |
5,0 |
0,1 |
|
|
|
|
10 |
0,2 |
0,15 |
|
|
|
|
|
15 |
0,25 |
|
Примечание. Для первых двух типов заземлителей значения даны для случаев, когда человек находится на расстоянии 20 м и более от заземлителя. Все остальные значения α1 относятся к случаям нахождения человека внутри контура.
18
Библиографический список
Основная литература
1. Безопасность жизнедеятельности [Текст] : учебник / С. В. Белов [и др.] ; под общ. ред. С. В. Белова. – 2-е изд., испр. и доп. – М. : Высш. шк., 1999. – 448 с.
Дополнительная литература
2.Никитин, Л. И. Охрана труда в лесном хозяйстве, лесной и
деревообрабатывающей промышленности [Текст] / Л. И. Никитин, А. С. Щербаков. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Лесн. пром-сть, 1985. – 352 с. 3. Шиянов, Б. А. Безопасность работ с нефтепродуктами [Текст] : учебное пособие : в 2-х ч. Ч. 2 / Б. А. Шиянов, В. И. Писарев, В. Ф. Асминин. –
Воронеж, 2009. – 128 с.
19
Виктор Васильевич Белозоров Александр Дмитриевич Голев Ирина Михайловна Казбанова
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Методические указания к выполнению контрольной работы для студентов заочной формы обучения специальности 190702 – Организация и безопасность движения
Редактор Е.А. Попова
Подписано в печать 07.10.2010. Формат 60×90 1/16. Объем 1,2 п. л. Усл. печ. л. 1,2. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 150 экз. Заказ
ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» РИО ГОУ ВПО «ВГЛТА». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8 Отпечатано в УОП ГОУ ВПО «ВГЛТА». 394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10
20
5-00