Реферат Курсовая Конспект
Расчет маховика - раздел Философия, ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕМЫ..... Сравнение альтернативных видов топлив. Обзор существующих систем питания двигателей альтернативными видами топлива Используя Суммарную Диаграмму Тангенциальных Сил, Определяем Момент Инерции В...
|
Используя суммарную диаграмму тангенциальных сил, определяем момент инерции всех вращающихся частей, затем, параметры маховика.
Определяем максимальную избыточную работу (в кВт) по формуле /3/:
, (3.72)
где μF- масштаб площади, м/мм;
μ= μ1· μ2
μ1- масштаб тангенциальной силы, μ1=35;
μ2- масштаб длины.
. (3.73)
Подставив получим: μF= 30· 0,001832=0,05495.
Aизб.max=424,4 мм2.
Подставив получим: кВт.
Момент инерции всех вращающихся частей двигателя (в кг·м2) определяется по формуле /3/:
, (3.74)
где δ- неравномерность вращения коленчатого вала;
Для дизельных двигателей δ=0,006…0,01(стр.21 /4/), принимаем δ= 0,008.
Подставив получим: кг·м2.
Момент инерции маховика (в кг·м2):
Jм=0,88·J=0,88·1,302=1,145(кг·м2); (3.75)
Jм=m·R2, (3.76)
где m - масса маховика, кг;
R - радиус центра тяжести сечения маховика, м;
Исходя из выполненных двигателей принимаем Rм=0,3 м., тогда масса маховика: Подставив получим: m=Jм/R2=1,145/0,32=12,73 кг.
Размеры конструктивных элементов маховика принимаем исходя из размеров маховиков аналогичных двигателей серийного производства.
4 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА
4.1 Обеспечение условий и безопасности труда на производстве
На предприятии по техническому сервису топливной аппаратуры организация работ по охране труда осуществляется в соответствии с Положением об организации работы по охране труда (Трудовой кодекс РФ
Статья 217) /20/.
В целях обеспечения соблюдения требований охраны труда, осуществления контроля за их выполнением у каждого работодателя, осуществляющего производственную деятельность численность работников которого превышает 50 человек, создается служба охраны труда. Или вводится должность специалиста по охране труда, имеющего соответствующую подготовку или опыт работы в этой области. Работодатель, численность работников которого не превышает 50 человек, принимает решение о создании службы охраны труда или введении должности специалиста по охране труда с учетом специфики своей производственной деятельности. При отсутствии у работодателя службы охраны труда, штатного специалиста по охране труда их функции осуществляют работодатель - индивидуальный предприниматель (лично), руководитель организации, другой уполномоченный работодателем работник либо организация или специалист, оказывающие услуги в области охраны труда, привлекаемые работодателем по гражданско-правовому договору.
Организации, оказывающие услуги в области охраны труда, подлежат обязательной аккредитации. Перечень услуг, для оказания которых необходима аккредитация, и правила аккредитации устанавливаются федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере труда.
Согласно Трудовому кодексу Российской Федерации продолжительность рабочего времени у сотрудников предприятия составляет 40 часов в неделю. Ежегодно все работники предприятия имеют право на оплачиваемый отпуск не менее 28 календарных дней /20/.
Единый порядок обучения работников предприятия по охране труда устанавливается Положением о профессиональной подготовке в области охраны труда Республики Башкортостан. Вводный инструктаж с работниками, а также со студентами, проходящими производственную практику, проводит специалист по охране труда предприятия. Проведение вводного инструктажа фиксируется в журнале регистрации вводного инструктажа с обязательными подписями инструктируемого и инструктирующего. Первичный и повторный инструктаж возлагается на непосредственных руководителей работ (преподавателей, мастеров производственного обучения).
В соответствии со статьей 212 трудового кодекса РФ 30.06.2006 г. и Трудовым кодексом Республики Башкортостан на работах с вредными условиями труда (маляры, регулировщики топливной аппаратуры, мастера производственного обучения) выдается спецодежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты /20/.
Общее техническое и санитарно - гигиеническое состояние производственных цехов, исследовательских лабораторий, гаражей и других помещений предприятия соответствует требованиям. Подъездной участок дороги и пешеходные дорожки на территории, прилегающей к предприятию, имеют асфальтобетонное покрытие. Санитарно - защитные зоны и противопожарные резервуары между зданиями соблюдаются. Системы отопления и вентиляции обеспечивают параметры микроклимата помещений в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88. Освещение соответствует нормам освещенности СНиП-23-05-95.
Ежегодно работники предприятия проходят медицинский осмотр. На работе с вредными условиями труда работникам выдается бесплатное по установленным нормам молоко или равноценные пищевые продукты.
На случай возникновения пожара внутри каждого производственного и санитарно – бытового помещения имеется план эвакуации из здания, пожарные краны, в каждом производственном помещении и исследовательских лабораториях имеются огнетушители.
Для достижения показателей травматизма необходимо разработать и выполнить следующие мероприятия:
- размещать наглядные пособия по охране труда в производственных помещениях и лабораториях;
- увеличить материально-техническое снабжение отдела безопасности труда;
- в фойе и коридорах необходимо разместить агитационные стенды, направленные на предупреждение травматизма.
Установки, которые в качестве топлива используют водород, имеют, по сравнению с установками, работающими на дизельном топливе, ряд специфических особенностей. Эти особенности определяются тем, что устройства для хранения и подачи водорода в жидкой фазе работают под значительным избыточным давлением, а при утечке водорода возникает повышенная пожаробезопасность и взрывоопасность. Поэтому при эксплуатации водородных установок требуются дополнительные мероприятия по технике безопасности.
При эксплуатации водородных установок необходимо иметь в виду следующее:
При утечке водорода через соединения водородных магистралей и аппаратуры двигателей может образоваться взрывоопасная смесь. Дело в том, что сжиженный водород, находящийся в резервуаре под небольшим давлением (но при низкой температуре), при выходе в атмосферу быстро испаряется, занимая при этом объем в 250—350 раз больший, чем в жидком состоянии. Газовоздушные смеси в этих местах могут иметь взрывоопасную концентрацию, которая вследствие плохой диффузии составляющих газа может поддерживаться в течение продолжительного времени.
При движении водорода по трубопроводам происходит наведение статического электричества, разность потенциалов которого может доходить до 3000 в. Это создает дополнительную угрозу воспламенения водорода за счет возможного появления искры. Наведение статического электричества происходит и при падении струи сжиженного водорода в цистерну, что также может вызвать взрывоопасность при первоначальном заполнении цистерны, если в ней имеется воздух.
При полном опорожнении цистерн и продувке воздухом возникает взрывоопасность от возможного самовозгорания сернистых соединений железа, образующихся при длительной эксплуатации емкостей.
Для исключения утечки водорода необходимо тщательно следить за исправностью всей аппаратуры и приборов двигателя. Места утечки можно обнаружить по появлению изморози в местах дефектных соединений. Кроме того, в машинном отделении и других рабочих помещениях должно быть установлено необходимое количество водородных детекторов для регистрации возможных утечек водорода.
При повышении концентрации водорода у одного из всасывающих патрубков водородных детекторов более чем на 30% от минимально допустимой должна автоматически включаться световая и звуковая сигнализация.
Для отвода статического электричества все цистерны и трубопроводы должны иметь эффективное заземление на корпус, который при заправке от стационарных заправочных станций заземляется проводом.
Для того чтобы воздух не попадал в цистерны, образуя взрывоопасную смесь, следует оставлять 3-5% водорода для создания небольшого противодавления. Перед заправкой воздух из цистерн вытесняется углекислым газом или азотом.
Чтобы предотвратить возможное повышение температуры водорода внутри цистерны сверх допустимого предела, необходимо иметь систему орошения газовых цистерн. При эксплуатации из окружающей атмосферы вырабатывается жидкий воздух и закачивается между стенками водородного бака и внешней теплоизоляцией. Бак не нагревается пока испаряется жидкий воздух.
Смена воздуха в моторном и насосных отделениях при вентиляции должна составлять 20—40 объемов в час.
В случае возникновения пожара следует немедленно перекрыть расходные магистральные и баллонные вентили. Если пожар возник при работающем двигателе, то необходимо при закрытых водородных вентилях увеличить число оборотов коленчатого вала, чтобы быстрее израсходовать водород из газопроводов и аппаратуры.
Эффективным способом борьбы с пожаром является применение углекислотной системы пожаротушения. С пуском углекислоты в отсек его вентиляция автоматически отключается и включается световая и звуковая сигнализация. При этом в коммуникацию водородомоторной установки также вводится углекислота. После открытия вентиля баллона с жидкой углекислотой все магистрали мгновенно заполняются инертным газом с давлением, превышающим давление водорода в системе. В результате этого доступ водорода к месту горения немедленно прекращается. Углекислый газ, окружая очаг горения, быстро ликвидирует пламя.
Известно, что при эксплуатации возможно расширение сжиженного водорода при повышении температуры окружающей среды, которое может привести к разрыву цистерн и трубопроводов. Это свойство водорода должно обязательно учитываться при заполнении емкостей. Рекомендуемый предел заполнения цистерн по объему составляет 85—90%. На трубопроводах жидкостной фазы необходимо устанавливать клапаны, сбрасывающие жидкость при ее температурном расширении.
Сжиженный водород, выходящий из жидкостного пространства емкостей в атмосферу, быстро испаряется, отнимая тепло от окружающего воздуха или предметов, на которые они попадают. Минимальная температура кипения для сжиженного пропана составляет -252,8° С. Поэтому для предохранения персонала от обмораживания при ремонте водородной аппаратуры и наполнении емкостей надо соблюдать осторожность и обязательно пользоваться рукавицами.
Таким образом, для обеспечения безопасной эксплуатации автотракторных двигателей автотракторных двигателей с водородными установками необходимо:
а) систематически проверять герметичность соединений баллонов, газопроводов и арматуры;
б) строго соблюдать сроки очередных испытаний баллонов и цистерн на прочность согласно инструкциям Котлонадзора;
в) заполнять емкости жидким водородом не более чем на 90% от их полного объема;
г) предусмотреть применение устройств, способных обнаружить
утечки водорода и сигнализировать о появлении неисправностей газовой системы;
д) обеспечить отвод статического электричества;
е) предусмотреть углекислотную систему пожаротушения;
ж) провести специальный инструктаж обслуживающего персонала.
К работе допускаются лица не моложе 18 лет, прошедших соответствующую подготовку, изучившие правила работы, прошедшие первичный инструктаж на рабочем месте.
Расчёт вентиляции:
При работе с двигателями опасным фактором является количество выделяемых вредных газов, при которой целесообразно устраивать местную вентиляцию. Вредный газ удаляется через зонт, расположенный над установкой.
При работе двигателя дезеле-водородной смеси выделяется:
- СО-0,095 () или г/мин;
- СН-0,006 () или г/мин;
- NOX-0,09 () или г/мин.
Необходимую производительность L (в м3/ч) вентиляции определим по формуле /2/:
, (4.1)
где G – количество топлива, л/ч;
q – среднее содержание выбросов в отработавших газах , г/кВт×ч;
k – содержание выделяющихся токсичных веществ, % от q;
qд и qн – допускаемая концентрация токсичных веществ соответственно в воздухе помещения и в наружном воздухе, г/ м3.
Подставив получим: L.
На предприятиях, при работе с топливами нефтяного происхождения, вредности удаляются через вытяжной зонт, расположенный над рабочим местом.
Количество воздуха L (в м3/ч) отсасываемого вытяжным зонтом, находим по формуле /2/:
L = abv3600, (4.2)
где а и b – размеры широкой приёмной части зонта в плане, м
v – скорость отсасываемого воздуха в приёмной части зонта = 2,5, м/с.
Таким образом необходимая производительность вентиляции обеспечивается.
Задаваясь скоростью движения воздуха в широкой части зонта, определяем необходимые его размеры (в м2) по формуле:
ab = , (4.3)
Подставив получим: ab= = 0,35 м2.
Размеры широкой приемной части зонта принимаем а=0,5м и b=0,5м.
4.2 Мероприятия по охране окружающей среды
Токсичные компоненты отработанных газов являются основным источником загрязнения атмосферного воздуха в больших городах. В связи с быстрым ростом мобильных и стационарных средств механизации в настоящее время во всем мире с продуктами сгорания энергетических установок ежегодно выбрасывается в атмосферу свыше 300 млн.тонн окиси углерода, более 15 млн. тонн сернистого ангидрида, свыше 100 млн. тонн твердых веществ, более 50 млн. тонн окислов азота и много других веществ. Поэтому сейчас уделяется большое внимание экологическим проблемам, и интенсивно ведутся работы по применению новых видов топлив и созданию низко токсичных энергетических установок.
В частности перевод дизелей на водорододизельный процесс является весьма эффективным способом снижения их токсичности.
Добавка к топливу водорода существенно снижает дымность выбросов двигателя. Относительное снижение дымности ОГ водорододизеля по сравнению с дизелем в штатном исполнении составляет более 60% на номинальном режиме и достигает 80% на режимах пониженных частот вращения при полных нагрузках. Очевидно, этот эффект применения водорода может быть наиболее важным для дизелей, находящихся в эксплуатации.
Концентрации углеводородов СН и оксидов углерода СО в ОГ дизеля и водорододизеля достаточно малы и мало отличаются друг от друга. Концентрации оксидов азота при переходе на водорододизельный процесс с внутренним смесеобразованием несколько снижаются. При полной нагрузке и малых частотах вращения вала - на 20%, а на номинальном режиме - на 17 - 18%. При частичных нагрузочных режимах концентрации оксидов азота в ОГ снижаются на 60 - 70%.
4.3 Защита работников предприятия и материальных ценностей в чрезвычайных ситуациях
Возникновение крупных аварий в расположении предприятия в связи с характером его деятельности маловероятно. По вопросам гражданской обороны на предприятии проводятся следующие мероприятия:
1. подготовка сотрудников в области защиты от чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени;
2. обеспечение безопасности сотрудников в повседневной жизни и в чрезвычайных ситуациях;
3. повышение устойчивости работы предприятия в чрезвычайных ситуациях.
4. Разработана тематика и проводятся ежегодно занятия с работниками и служащими предприятия;
5. ежегодно проводятся учения по эвакуации сотрудников предприятия из опасной зоны.
4.4 Безопасность движения и предотвращения аварий с опасными грузами
В разрабатываемом проекте в систему подачи сжиженного водорода в линию высокого давления топлива водорододизеля установлен распределитель отработавших газов (рисунок 4.1), который служит для регулирования количества, подводимого к гидриду с отработавших газов. Который предотвращает чрезмерное наполнение баллонов водородом, что может привезти к взрыву.
Чтобы исключить возможность образования паровой фазы водорода в трубопроводах, повысить стабильность и надёжность работы системы, в водородном баллоне поддерживалось давление, превышающее давление насыщенных паров водорода при температуре подкапотного пространства в системе имеется ресивер от компрессора.
Рисунок 4.1 - Распределитель отработавших газов: 1 - корпус распределителя; 2 - заслонки; 3 - чувствительный элемент; 4 - возвратная пружина; 5 -рычажный механизм.
Требуемое давление в баллоне поддерживалось подачей в него сжатого воздуха с требуемым давлением. Для разобщения сжиженного водорода от сжатого воздуха в баллоне предусмотрена диафрагма.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
ОГЛАВЛЕНИЕ... Стр ВВЕДЕНИЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Расчет маховика
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов