Расчет осевого усилия КНД и вентилятора 6 страница

Для освещения помещения следует использовать, наиболее экономичные разрядные лампы. Для местного освещения, на рабочем месте при работе с приборами, кроме разрядных источников света следует использовать лампы накаливания.

Таблица 10.2.

Норма проектирования естественного и искусственного освещения.

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характеристика фона	Искусственное освещение
Освещённость, лк
Комбиниро-ванное	Общее
Средней точности	Св. 0,5 до 1,0	IV	а	Малый	Темный
б	Малый Средний	Средний Темный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный
г	Средний Большой	Светлый Средний

10.3. Вибрация

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машины неуравновешенные силовые воздействия. Их источниками в компрессорной установке являются: некачественная балансировка роторов, износ подшипников, неравномерность газового потока.

Диапазон вибрационной чувствительности человека от 1 до 12000Гц с наибольшей чувствительностью от 200 до 250 Гц.

Нормы вибрации определены в СНиП 2.2.4/2.1.8.566-96 «Вибрация. Общие требование безопасности».

Для того чтобы воздействие вибрации не ухудшало самочувствие работающего и не привело к появлению виброболезни, необходимо соблюдать предельно допустимый уровень вибрации (ПДУ). ПДУ - это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья. Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных людей.

Бороться с вибрацией можно как в источнике ее возникновения, так и по пути распространения. Чтобы уменьшить колебания в самой машине необходимо применять материалы, имеющие большое внутреннее сопротивление.

Испытательные стенды устанавливаются на отдельный от здания фундамент и снабжаются акустическими швами и амортизаторами. Масса фундамента выбирается таким образом, чтобы амплитуда колебаний подош­вы фундамента не превышала 0,1 - 0,2 мм (в соответствии с
СН 2.2.4/2.1.8566-96 «Производственная вибрация», «Вибрация в помещениях жилых и общест­венных зданий»).

10.4. Шум

Причины, вызывающие появление шума при эксплуатации компрессорной установки:

- течение газа в проточной части компрессора вызывает аэродинамический шум, который возникает вследствие неоднородности потока и образования вихрей;

- течение газа в патрубках компрессора, трубопроводах;

- вращающиеся лопатки рабочих колес и другие вращающиеся части.

Шум не должен превышать своих предельных норм. Нормы устанавливают ПДУ звукового давления в октавных полосах, а также уровни звука в зависимости от:

1. вида работы;

2. длительности воздействия шума за смену;

3. характера спектра шума.

Предельно допустимый уровень шума (ПДУ) - это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Если уровень шума превышает предельно допустимый уровень, составляющий 75 дБ (Таблица 6.3), следовательно, необходимо принять следующие меры:

Снижение шума, распространяющегося от газодинамической установки в атмосферу, следует предусматривать посредством глушителей, располагаемых по пути распространения шума (в газодинамических трактах, воздухозаборных и выхлопных системах).

Снижение шума в помещении, где расположены газодинамические установки, следует осуществлять архитектурно-планировочными мероприятиями и средствами звукоизоляции и звукопоглащения.

Для уменьшения шума в конструкции компрессорной установки предусмотрены:

- тщательная статическая и динамическая балансировка вращающихся частей (роторов и др.);

- также уменьшает шум точное изготовление деталей;

- точность центровки при сборке;

- применение смазки и контроль над её температурой позволяет уменьшить шум и предотвратить его повышение;

По ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности» предусмотрены следующие меры для снижения шумового воздействия:

- достаточная удалённость машинной установки от окружающих объектов;

- управление работой установки дистанционно, оператор находится в помещении отдельном от машинного зала.

- стены бокса - двойные, облицованы резиной и жестью (ЭУ-318-420) для шумоизоляции;

Проводятся организационные мероприятия — применение знаков безопасности, которыми обозначаются зоны повышенного шума, а также выбор рационального режима труда и отдыха, предусматривающего ограничение времени шумового воздействия, введение перерывов на отдых в течение рабочей смены.

Также возможно использование индивидуальных средств защиты от шума, таких как, шлемы, наушники, затычки.

Таблица 10.3

Предельно допустимые уровни звукового давления и уровни звука для рабочего места по СН 3223-85 «Санитарные нормы предельно допустимого звукового давления на рабочих местах»

Вид трудовой деятельности, рабочее место	Уровни звукового давления, дБ	Уровень звука, дБА
среднегеометрическая частота в октавной полосе, Гц
31,5
Работа, требующая сосредоточенности; работа с повышенными требованиями к процессам наблюдения и дистанционного управления производственными циклами. Рабочие места в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях шумных агрегатов.

10.5. Электробезопасность

Электробезопасность — система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока.

Причины возникновения электротравм:

- прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением — при отсутствии ограждений этих частей или при их неверном проектировании в доступной области;

- появление напряжения на металлических частях — корпусах, кожухах и т.п. — при повреждении их изоляции;

- появление напряжения на отключённых токоведущих частях, с которыми работают люди — при ошибочном включении установки;

- отсутствие заземления металлических частей установки.

Для устранения опасности поражения электрическим током:

- все части, относящиеся к аппаратам, светильникам, щитам управления, распределительным щитам заземляются и устанавливаются предохранители;

- все кабели системы САРиР расположены в фундаментной раме.

По правилам устройства электроустановок (ПУЭ), сопротивление заземления принято R_З = 4Ом.

10.6.Обеспечение безопасности при эксплуатации систем, находящихся под давлением

Система, находящаяся под давлением должна обладать герметичностью, т.е. невозможностью проникновения газа через стенки, трубопроводы и их соединения из внутреннего объёма во внешнюю среду. Герметичность обеспечивается применением различных уплотнений.

Трубопроводы, передающие газ под давлением должны соответствовать следующим требованиям:

- на каждый трубопровод должна быть техническая документация, паспорт;

- маркировка;

- техническое освидетельствование (ТО).

Техническое освидетельствование включает в себя:

- наружный осмотр (цель выявить дефекты, проверить соответствие технологической схемы);

- проверку на прочность; на участках трубопровода создается пробное давление, которое составляет 125% от рабочего; пробное давление выдерживается 10 минут; испытание проводить водой; при невозможности проводить гидроиспытание его заменяют пневматическим испытанием на такое же пробное давление, под которым сосуд находится в течение 300 с, после осмотр с проверкой плотности швов и соединений;

- испытание на герметичность; используют не горючие и не токсичные газы проверка осуществляется при рабочем давлении, выдержка один час; падение давления - ΔР не должно превышать 1% от рабочего давления.

Должны выполняться требования к установленным на установке и трубопроводах манометрам для измерения давления:

- между манометром и системой не должно быть запорных систем;

- предельное давление манометра должно соответствовать рабочему, которое должно находиться в средней трети шкалы;

- электрический манометр может использоваться только как дублирующий к основному;

- на циферблате должна быть нанесена отметка, соответствующая допускаемому рабочему давлению;

- класс точности должен быть не ниже 2,5.

10.7. Взрыво- и пожаробезопасность

Общие требования к пожарной безопасности определены в СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

Пожарная безопасность объекта должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, в том числе организационно-техническими мероприятиями — не реже одного раза в месяц, производят проверку изоляции электрооборудования установок в соответствии с правилами ПЭЭП, ПУЭ (правила устройства электроустановок).

При возникновении пожара немедленно должны быть приняты меры к тушению с помощью имеющихся средств пожаротушения. Для тушения обмоток электрических двигателей и пожаров в закрытых помещениях рекомендуется применять водяной пар. Поэтому, для тушения очагов возгорания, устанавливают огнетушитель ОП-5. Также для тушения проводки под напряжением до 1000В, должны использоваться углекислотные огнетушители УП-1М, УП-2М. При пользовании углекислотным огнетушителем не браться рукой за раструб огнетушителя. При попадании пены на незащищенные участки тела, стереть ее платком или другим материалом и смыть водным раствором соды. Огнетушители приводить в действие в соответствии с указаниями на корпусе огнетушителя. Также должен быть установлен огнетушитель ОКП-10, для тушения твердых материалов на площади до 1 м². Специальные противопожарные трубопроводы должны быть наполнены водой, и постоянно находиться под давлением. Шланги и пожарные рукава с пожарными стволами размещают в специальных апломбированных ящиках.

Для смазки механизма движения применяется масло ИМП-10 ТУ38 1011299-90 (ГОСТ 20799-75 «Масла индустриальные. Технические условия» с температурой вспышки t_ВС11 = 174° С при ограничении t = 125° С). Хранение масла в пределах рабочей зоны - не более суточной необходимости. Не допустимо наличие пролитого масла, которое представляет опасность в случае пожара.

По ГОСТ 12.1.010-76 «Взрывобезопасность. Общие требования» предъявляются следующие требования по взрывозащите:

- применение оборудования, рассчитанного на давление взрыва;

- защита оборудования от разрушения при взрыве, при помощи устройств аварийного сброса давления (предохранительные клапаны);

- применение средств предупредительной сигнализации.

По СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений» здания компрессорной установки относится к категории «Б», со степенью огнестойкости здания – 2:несущие стены здания выполнены из несгораемых материалов(бетон, железобетон, силикатный или пустотелый глиняный кирпич)с минимальным пределом огнестойкости 2 часа; наружные стены из навесных панелей и фахверки – несгораемые 0,25 часа; плиты, настилы и другие несущие конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий (несгораемые 0,75 часа); плиты, настилы и другие несущие конструкции покрытий (несгораемые 0,25 часа); внутренние ненесущие стены (перегородки) – несгораемые 0,25 часа; противопожарные стены (брандмауэры) – 2,5 часа. Полы в здании установки выполняются несгораемыми, водонепроницаемыми и не впитывающими жидкость. Рекомендуется покрывать полы метлахской или керамической плиткой.

В качестве легко сбрасываемых конструкций следует, как правило, использовать остекление окон и фонарей. При недостаточной площади остекления допускается в качестве легко сбрасываемых конструкций использовать конструкции покрытий из стальных, алюминиевых и асбестоцементных листов и эффективного утепления. Площадь легко сбрасываемых конструкций следует определять расчётом. При отсутствии расчётных данных площадь легко сбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,03 м² на 1 м³.

Таблица 10.4.

Пожаробезопасность

Объём помещения, тыс. м^3	Категория помещения	Степень огнестойкости здания	Противопожар-ные разрывы при степени огнестойкости другого здания или сооружения, м	Класс конструктивной пожарной опасности здания	Расстояние, м, при плотности людского потока в общем проходе, чел/м^2
I и II	III	IV и V	до 1	св. 1 до 3	св. 3 до5
до 15	Б	II				С0

10.8. Заключение

Выполнение вышеперечисленных мероприятий по устранению вред­ных и опасных производственных факторов приводит к снижению уровня производственного травматизма и числа профессиональных заболеваний и к повышению безопасности обслуживающего персонала.

Список нормативных документов

- ГОСТ 28775-90 «Агрегаты газоперекачивающие с газотурбинным приводом. Общие технические требования»;

- ГОСТ 12.1.005-88 “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны”;

- СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»;

- ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования»;

- ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности»;

- СНиП 21-01-97 “Пожарная безопасность зданий и сооружений”;

- ГОСТ 20799-75 «Масла индустриальные. Технические условия»;

- ГОСТ 12.1.010-76 «Взрывобезопасность. Общие требования».

11. Технико-экономическое обоснование проекта

В дипломном проекте был спроектирован осевой компрессор газотурбинного двигателя Д-36 с большей степенью повышения давления. Авиационный турбореактивный двигатель Д-36 предназначен для установки на самолеты Як-42, Ан-72, Ан-74.

Основные достоинства турбореактивных двигателей Д-36:

- низкий удельный расход топлива;

- высокая надёжность;

- большой ресурс;

- низкие уровни шума и эмиссии загрязняющих веществ;

- простота и технологичность обслуживания, высокая ремонтопригодность, обеспечиваемые модульностью конструкции;

- наличие универсальной подвески, позволяющей без изменений конструкции двигателя применять его на различных самолётах, - размещая двигатель под или над крылом, в фюзеляже самолёта или по обеим его сторонам.

Целью данного раздела является оценка экономической эффективности нового осевого компрессора мощностью 22 МВт и производительностью 1970 м³/мин.

Таблица 11.1.

Основные технические характеристики

Параметры		Проектируемый компрессор
Объемная производительность компрессора	кг/с	39,4
Объемная производительность вентилятора	кг/с
Давление нагнетания	МПа	2,8
Степень повышение давления	-
Мощность	МВт	22,0
Частота вращения вентилятора	об/мин
Частота вращения КНД	об/мин
Число ступеней КНД	-
Частота вращения КВД	об/мин
Число ступеней КВД	-
Габаритные размеры компрессора	мм	Длина 1006 Ширина 1340 Высота 713
Цена компрессора	руб	250 000 000

11.1. Расчет затрат

Приближённая стоимость компрессора: =250000000 руб.

Стоимость аппаратуры контроля, защиты и управления:

Ц=100000000руб

Капитальные вложения с учетом транспортировки и монтажа:

К=250 000 000+0,05·250 000 000+0,1·250 000 000=287500000 руб.

Суммарные капитальные затраты:

Расчёт оценки ежегодных эксплуатационных издержек ведётся на основе неточных данных и дает ориентировочное представление по данному вопросу.

Эксплуатацию компрессора производят 5 рабочих. Средняя заработная плата в месяц .

Средняя заработная плата в квартал начальника цеха в месяц:

ЕСН - единый социальный налог равен 30% от фонда оплаты труда:

Зарплата персонала:

Норма амортизации по основному оборудованию за срок эксплуатации 7 лет:

Годовые амортизационные отчисления:

Также необходимо учесть отчисления на текущий ремонт компрессора, 15% в год:

Налог на имущество составляет 2% от его стоимости:

Расходы на смазочные материалы:

где М_м1=2,0 тонн/год - расход масла на смазку подшипников; С_м1=140 000 руб./тонна - цена масла.

Прочие эксплуатационные расходы:

,

Суммарные эксплуатационные расходы:

11.2. Результат внедрения проекта

Выручка предприятия от работы компрессора в составе авиационного двигателя:

где, V_к=39,4 кг /с =1970 м³/мин- производительность компрессора в минуту;

руб. — цена 1 м³ сжатого газа;

Т=240000 мин (4000 часов) - время работы компрессора в год.

Валовая прибыль:

Чистая прибыль учитывает налог на прибыль 24%:

Срок окупаемости:

Проектируемый компрессор имеет степень повышения давления , а аналогичный компрессор меньшую степень повышения давления . Вследствие увеличения степени повышения давления уменьшаются габариты компрессора, и следовательно количество смазывающих материалов.

Найдем расходы на смазочные материалы компрессора с :

где М_м1=3,5 тонн/год - расход масла на смазку; С_м1=140 000 руб./тонна - цена масла.

Тогда экономическая эффективность от внедрения нового компрессора составит:

Вывод:

В данном разделе рассмотрено внедрение нового осевого компрессора авиационного двигателя Д-36 с большей степенью повышения давления. Он позволяет уменьшить затраты на смазочные материалы на 75%, в связи с меньшими размерами компрессора. Проект окупит свою стоимость через 1 год и 2 месяца.

12. Технология изготовления стакана

12.1. Маршрутно-технологическая карта

Таблица 12.1

Маршрутно-технологическая карта

№ операции	Наименование операции	Краткое содержание операции.	Оборудование
	Заготовительная	Ковка заготовки	Ковочный молот
	Токарная черновая	Обработка наружной и боковой поверхности с припуском, растачивание отверстий.	Токарно-винторезный станок
	Термообработка	Отжиг	Печь
	Токарная чистовая	Обработка наружной и боковой поверхности в окончательный размер, растачивание отверстий, точение канавок, обработка фасок.	Токарно-винторезный станок
	Разметочная	Размечается положение отверстий	Рейсмус
	Сверлильная	Сверление 18 отверстий.	Вертикально-сверлильный станок
	Контрольная	Контролировать размеры всей детали в целом.

12.2. Операционная карта

00. Заготовительная.

05. Токарная черновая.

Уста-нов	Пози-ция	Пере-ход	Содержание перехода	Режущий инструмент	Мерительный инструмент	Приспособ-ление
А	I		Установить, закрепить, снять.	-	-	3-х-кулачный патрон
			Точить боковую поверхность на проход до размера 40мм	Правый проходной резец Т5К10	Штангенцир- куль
			Точить наружную поверхность заготовки с Æ330 до Æ320 до кулачков.	Правый проходной резец Т5К10	Штангенцир- куль
			Расточить отверстие с Æ230 до Æ240 на проход.	Расточной проходной резец Т5К10	Штангенцир- куль
			Расточить отверстие с Æ240 до Æ288 на глубину 20.	Расточной упорный резец Т5К10	Штангенцир-куль
Б	II		Переустановить.	-	-	3-х кулач-ный патрон
			Точить наружную поверхность с Æ330 до Æ320 на проход.	Правый проходной резец Т5К10	Штангенциркуль
			Точить боковую поверхность на проход до размера 38 мм	Правый проходной резец Т5К10	Штангенцир-куль

10. Термообработка.

15. Токарная чистовая.

Уста-нов	Пози-ция	Пере-ход	Содержание перехода	Режущий инструмент	Мерительный инструмент	Приспособ-ление
А	I		Установить, закрепить, снять.	-	-	3-х кулач-ный патрон
			Точить наружную поверхность с Æ320 до Æ314h6^+0,032 на проход с Ra 6,3.	Правый проходной резец Т15К6	Штангенцир-куль, калибр-скоба
			Точить боковую поверхность на проход до размера 36 мм	Правый проходной резец Т15К6	Штангенцир-куль
			Точить в наружной поверхности заготовки кольцевую канавку с Æ314 h6^+0,032 до Æ308 шириной 11с Ra 1,6.	Канавочный резец Т15К6	Штангенцир-куль
			Точить в наружной поверхности заготовки кольцевую канавку с Æ314 h6^+0,032 до Æ305 шириной 5,5 с Ra 1,6.	Канавочный резец Т15К6	Штангенцир-куль
			Расточить отверстие с Æ288 до Æ292 на глубину 20 с Ra 6,3.	Расточной упорный резец Т15К6	Штангенцир-куль
			Точить торцевую канавку на Æ292 согласно чертежу.	Канавочный резец Т15К6	Штангенцир-куль
			Точить фаску 2х45˚ на Æ292 с Ra 6,3.	Правый проходной резец Т15К6	Штангенцир-куль
Б	II		Переустановить.	-	-	3-х кулач-ный патрон
			Точить боковую поверхность на проход в окончательный размер 34 мм с Ra 3,2.	Правый проходной резец Т15К6	Штангенцир-куль
			Расточить отверстие с Æ240 до Æ246H7^+0,046 на проход.	Расточной проходной резец Т15К6	Штангенцир-куль, калибр- пробка
			Точить фаску 2х45˚ на Æ246 H7^+0,046 с Ra 6,3.	Расточной проходной резец Т15К6	Штангенцир-куль
			Точить фаску 2х45˚ на Æ246 H7^+0,046 с Ra 6,3.	Расточной проходной резец Т15К6	Штангенцир-куль

20. Разметочная.

Дата добавления: 2015-10-24