CC BY
75
Гармоники тока, присутствующие в электрической сети, вызывают соответствующие потери в ней, обусловленные реактивной мощностью и определяемые частотами гармоник.
Ток в нулевом проводе также является источником дополнительных непроизводительных потерь мощности в питающей трехфазной сети. Результаты и их обсуждение Определим численные потери мощности в исследованной 3-х фазной сети 380 В 50 Гц, питающей лампы высокого давления ДРЛ - 400.
Потери мощности, обусловленные токами высших гармоник 3, кратных трем, при симметричной и несинусоидальной системе токов можно приближённо рассчитать по формуле [3,4]:
In
ф'тз
2+ rnin3 2
Rф = Rn = pl/s, Ом.
Rn= Rф=0,7415/2,5 ~ 1,5 Ом.
41,5 2,942 - 52 Вт.
(7)
(4)
где RN и Rф - сопротивления нулевого и линейного (фазного) проводов. С учётом того, что нулевой и фазные провода в осветительной сети имеют одинаковую длину, сопротивление провода находим как
(5)
Для провода длиной 1=5 м и сечением s=2,5 мм2 (для алюминия удельное сопротивление составляет р=0,741 Омм), получаем сопротивление одного провода сети:
(6)
Расчётные суммарные потери мощности в 3-х фазной четырёхпроводной сети 380 В, питающей 9 ламп типа ДРЛ 400, при токе 3-й гармоники 1^3 = 2,94 А, обусловленные токами гармоник, кратных трем, составят:
Выводы
Дополнительные потери мощности непроизводительного характера в 3-х фазной сети 380 В с 9-ю лампами ДРЛ-400, обусловленные токами гармоник, кратных трем, достигают 8% от мощности одной лампы при длине проводов 5 м в лабораторной сети. При более длинных проводах и большем количестве ламп типа ДРЛ 400 (или ДНаТ) будут значительно превышать это приведенное выше расчётное значение.
Поэтому учёт этих потерь необходим при детальных исследованиях и для поиска методов их уменьшения.
Список литературы
1. Лаптев, В.А. Об ухудшении качества электроэнергии в сети тепличных хозяйств / В.А. Лаптев, А.С. Рябчинский. // Аграрная наука-сельскому хозяйству: материалы Всероссийской науч.-практ. конференции. -Курск, 2009. - С. 43-47.
2. Лаптев, В.А. Электрическая энергия в сети с газоразрядными лампами / В.А. Лаптев, А.С. Рябчинский. - Вестник МАНЭБ, СПб.-Брянск. - Т.15, №4. - 2012. - С.133-135.
3. Жежеленко, И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. — М.: Энергоатомиздат, 1986.- 166 с.
4. Косоухов, Ф.Д. Критерии увеличения потерь мощности в сельских электрических сетях 0,38 кВ от несимметрии, несинусоидальности токов и снижения коэффициента мощности. / Ф.Д. Косоухов, В.Ф. Петров. // Энерго- и ресурсосберегающие технологические процессы оптического облучения в АПК: сб. науч. трудов СПбГАУ. - СПб.: Изд-во СПбГАУ, 1992. - С. 65-68.
УДК 631.2: 628.8/.9
ТОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК В РЕМОНТНЫХ МАСТЕРСКИХ
Маркарянц Л.М., д.т.н., профессор, Безик В.А., к.т.н., доцент, Никитин А.М., аспирант ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет»
Реферат. Важную роль играет микроклимат помещений для людей, работающих в ремонтных мастерских. Неудовлетворительный микроклимат может явиться следствием возникновения различных болезней и даже гибели людей. Наиболее плохой микроклимат наблюдается в помещениях, где проводят электросварочные процессы. Сварочное производство является вредным для организма человека. Из проведенного анализа следует,
Abstract. Important indoor environment for people working in repair shops. Unsatisfactory microclimate may be the result of the occurrence of various diseases, and even death. The most bad climate is observed in areas where conduct electric welding processes. Welding production is harmful to the human body. From the analysis it follows that the climate system must analyze the concentration of suspended particles, temperature, gas
2
что система микроклимата должна анализировать концентрацию взвешенных частиц, температуру, газовый состав среды в рабочей зоне. Целью предлагаемой системы вентиляции является снижение концентрации вредных веществ в рабочей зоне и повышение точности работы автоматизированной системы управления установкой. Предлагаемая автоматизированная система основана на регистрации светового излучения при появлении электрической дуги во время сварочных работ и включении вытяжного вентилятора на определенное время, что позволяет ускорить выведение вредных веществ из рабочей зоны за счет более быстрого включения вытяжной вентиляции; в дальнейшем параметры микроклимата поддерживаются с помощью датчика концентрации вредных веществ и датчика температуры. Схема системы вентиляции обеспечивает более качественное удаление вредных веществ из рабочей зоны.
Ключевые слова: Микроклимат, ремонтные мастерские, электросварка, вентиляция, автоматизирования система управления, электрическая дуга, датчик, температура.
Среди множества факторов, формирующих здоровье населения, большую роль играют условия труда. Исследования Всемирной организации здравоохранения и Международной организации труда свидетельствуют об определяющем влиянии условий труда на состояние здоровья работающего населения и продолжительность жизни человека.
Важную роль играет микроклимат помещений для людей, работающих в ремонтных мастерских. Гигиеническое нормирование производственного микроклимата предусматривает систему стандартов безопасности труда и распространяется на рабочую зону, под которой понимается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих. За сутки человек потребляет 15 кг воздуха. Неудовлетворительный микроклимат может явиться следствием возникновения различных болезней и даже гибели людей [1].
Наиболее плохой микроклимат наблюдается в помещениях, где проводят электросварочные процессы, которые широко используются во многих отраслях производства при сборке различных изделий и конструкций. Сборка изделий производится в многопролетных сборочно-сварочных цехах большого объема или в небольших помещениях. Цеха могут быть размещены как в отдельно стоящих одноэтажных зданиях, так и пролетах блокированных корпусов, где одновременно выполняются и другие операции.
Сварочное производство является вредным для организма человека. Сварочные процессы
composition of the environment in the working area. The purpose of the proposed ventilation system is to reduce the concentration of harmful substances in the working area and the greater precision of the automated control system installation. The proposed automated system based on the detection of light radiation with the appearance of an electric arc in the time of welding and turning on the exhaust fan at a certain time, allowing you to speed up the excretion of harmful substances from the working zone through more quickly activate the exhaust ventilation; further parameters of microclimate are supported by the sensor of the concentration of harmful substances and the temperature sensor. The scheme of the ventilation system ensures better removal of harmful substances from the working zone.
Keywords: Microclimate, repair shops, welding, ventilation, automatic control system, electric arc, the sensor temperature.
отличаются интенсивными тепловыделениями (лучистыми и конвективными), пылевыделения-ми, приводящими к большой запыленности производственных помещений токсичной мелкодисперсной пылью, и газовыделениями, действующими отрицательно на организм работающих [2].
Высокая температура сварочной дуги способствует интенсивному окислению и испарению металла, флюса, легирующих элементов. Окисляясь кислородом воздуха, эти пары образуют мелкодисперсную пыль, а возникающие при сварке и тепловой резке конвективные потоки уносят газы и пыль вверх, приводя к большой запыленности и загазованности производственных помещений. Сварочная пыль - мелкодисперсная, скорость витания ее частиц - не более 0,08 м/с, оседает она незначительно, поэтому распределение ее по высоте помещения в большинстве случаев равномерно, что чрезвычайно затрудняет борьбу с ней.
Процент исследований проб воздуха рабочей зоны с превышением ПДК на пары и газы достигает 17,8%, на пыль и аэрозоли— 22,9%. Процент исследований с превышением ПДК веществ 1 и 2-й группы опасности намного выше паров и газов (69,7%, пыль и аэрозоли 23,8%) [1].
Основными компонентами пыли при сварке и резке сталей являются выделения окислов марганца, вызывающие органические заболевания нервной системы, легких, печени и крови; соединения кремния, вызывающие силикоз; соединения хрома, способные накапливаться в организме, вызывая головные боли, заболевания пищеварительных органов, малокровие; окись титана,
вызывающая заболевания легких. Кроме того, на организм неблагоприятно воздействуют соединения алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля и других элементов. Поражающее воздействие пыли, в основном, определяется дисперсностью частичек пыли, их формой и твердостью, волокнистостью, удельной поверхностью. Токсичные включения, входящие в состав сварочного аэрозоля, и вредные газы при их попадании в организм человека через дыхательные пути могут оказывать на него неблагоприятное воздействие и вызывать ряд профзаболеваний. Мелкие частицы пыли (от 2 до 5 мкм), проникающие глубоко в дыхательные пути, представляют наибольшую опасность для здоровья, пылинки размером до 10 мкм и более задерживаются в бронхах, также вызывая их заболевания.
Биологические свойства электросварочной пыли полно и хорошо описаны в работе К. В. Мигая [1], в которой анализируются три основных гигиенических показателя вредности пыли: растворимость, задержка при дыхании легочной тканью и фагоцитоз.
Сварочный аэрозоль представляет собой совокупность мельчайших частиц, образовавшихся в результате конденсации паров расплавленного металла, шлака и покрытия электродов. Вредные газообразные вещества, попадая в организм через дыхательные пути и пищеварительный тракт, вызывают иногда тяжелые поражения всего организма. К наиболее вредным газам, выделяющимся при сварке и резке, относятся окислы азота, вызывающие заболевания легких и органов кровообращения; окись углерода накапливаясь в помещении приводит к раздражению дыхательных путей, вызывает потерю сознания, одышку, судороги и поражение нервной системы; озон образуется при сварке в инертных газах, быстро вызывает раздражение глаз, сухость во рту и боли в груди; фтористый водород действует на дыхательные пути даже в небольших концентрациях, вызывая раздражение слизистых оболочек. При сварке в среде защитных газов тарированными вольфрамовыми электродами в воздух выделяются окислы тория и продукты его распада, которые представляют радиационную опасность.
Другие элементы сварочного аэрозоля, а также так называемые сварочные газы, обладая сильным раздражающим действием, способны вызвать хронический бронхит. Установлено, что многие компоненты сварочного аэрозоля при длительном воздействии увеличивают риск возникновения сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний и уменьшают продолжительность жизни.
Помимо аэрозолей и газов неблагоприятное влияние на работающих в сварочных производствах оказывает еще ряд явлений, не устраняющихся с
помощью вентиляции, а в совокупности с вредными веществами ухудшающих условия труда. Это -лучистая энергия сварочной дуги, ультрафиолетовая и инфракрасная радиация, вызывающие ожоги открытых частей тела и иногда (особенно летом) перегрев организма; шум, который в сочетании с ультразвуковыми колебаниями, вызывает стойкое понижение слуха у работающих.
Необходимо учитывать, что в производственных условиях работники, как правило, подвергаются одновременному воздействию нескольких вредных веществ, в том числе и пыли. При этом их общее воздействие может быть взаимоусиленным, взаимоослабленным или „независимым".
Практика показывает, вытяжная вентиляция в совокупности с комплексом мероприятий технологического и организационного характера позволяет снизить концентрации вредных веществ до предельно допустимых и способствует значительному оздоровлению условий труда работающих в сварочных цехах.
Из проведенного анализа следует, что система микроклимата должна анализировать концентрацию взвешенных частиц, температуру, газовый состав среды в рабочей зоне.
Целью предлагаемой системы вентиляции является снижение концентрации вредных веществ в рабочей зоне и повышение точности работы автоматизированной системы управления установкой [3].
Автоматизированная система основана на регистрации светового излучения при появлении электрической дуги во время сварочных работ и включении вытяжного вентилятора на определенное время, что позволяет ускорить выведение вредных веществ из рабочей зоны за счет более быстрого включения вытяжной вентиляции; в дальнейшем параметры микроклимата поддерживаются с помощью датчика концентрации вредных веществ и датчика температуры. Схема системы вентиляции изображена на рисунке 1.
Устройство работает следующим образом. В момент возникновения электрической дуги при сварочных работах срабатывает фотодатчик 3, подающий сигнал на устройство автоматического управления 8, которое включает вытяжной вентилятор 6 на определенное время. В процессе сварки происходит превышение концентрации вредных веществ и (или) температуры, срабатывает датчик концентрации вредных веществ 4 и (или) датчик температуры 5, которые подают сигнал на устройство автоматического управления 8, включающее вытяжной вентилятор 6; воздух удаляется через вытяжной зонт 2 по вытяжному воздуховоду 1 и выходит наружу. В дальнейшем параметры микроклимата поддерживаются устройством автоматического управления 8 при помощи датчика концентрации вредных веществ 4 и датчика температуры 5.
Рисунок 1. Функционально-технологическая схема системы вентиляции сварочного цеха
На рисунке 1 обозначены: —► - направление приточного воздуха, 6 - фотодатчик, 7 - датчик
движения воздуха, 1 - электродвигатель приточно- загазованности, 8 - электродвигатель вытяжной
го вентилятора, 2 - калорифер, 3 - датчик темпера- вентиляции, 9 - вытяжной зонт, 10 - устройство
туры приточного воздуха, 4 - датчик температуры управления, 11 - исполнительные механизмы. внутри помещения, 5 - датчик температуры
Рисунок 2. Изменение концентрации вредных веществ: а) в стандартной системе; б) в предлагаемой системе
Изменение концентрации вредных веществ в области органов дыхания сварщика при использовании замкнутой системы управления микроклиматом при использовании только датчика концентрации вредных веществ показано на рисунке 1а, при использовании дополнительного датчика освещения на рисунке 1б. Как видно из рисунка предложенная система снижает уровень вредных веществ в переходных процессах, путем своевременного включения вытяжной вентиляции.
Режим сварочных работ характеризуется короткими периодами горения дуги. Это приводит к тому, что часто система работает под управлением только одного фотодатчика, без использования датчика концентрации вредных веществ. При неполном удалении газов за период работы
из рабочей зоны, они способны распространяться по помещению. Исходя из условия полного удаления вредных веществ, можно определить минимальное время работы вентилятора при срабатывании фотодатчика
где Vраб -объем рабочего места сварщика до вытяжного зонта,
Qв - производительность вентилятора.
Предложенное конструктивное решение позволяет своевременно удалять вредные вещества из рабочей зоны, что в свою очередь обеспечивает оптимальный микроклимат.
Список литературы
1. Мигай К.В. Влияние электросварочной пыли и газов на животных / К.В. Мигай // Гигиена труда и проф. заболевания. 1961. - № 8. - С. 712.
2. Агашков Е.М. Классификация систем автоматического удаления вредных веществ из воздуха производственного помещения / Т.И. Белова, В.Е. Бурак, О.Б. Гераськова, Д.А. Кравченко // Вестник МАНЭБ.-2010- Т.15, № 4. - С. 116-118.
3. Патент № 2428636. Система приточно-вытяжной вентиляции животноводческого помещения (Белова Т.И., Маркарянц Л.М., Безик В.А., Белов А.С., Никитин А.М.).-2011.
4. Патент РФ № 2479795. Система вентиляции промышленного предприятия./Е.М. Агашков, Т.И. Белова, Л.М. Маркарянц, В.А. Безик, Д.А. Кравченко, М.С. Изотов -28.11.2012.
5. Безик, В.А. Автоматика/В.А. Безик, В.А. Лаптев. -Методические указания. Брянская ГСХА -Брянск: БГСХА, 1999-48с.
6. Безик В.А., Л.М. Маркарянц, Алексанян И.Э. Применение комбинированных устройств защиты // Актуальные проблемы энергетики АПК: Материалы Международной научно-практической конференции./Под ред. А.В. Павлова. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2010 С. 44-47.
7. Интернет-ресурс www.owen.ru
8. Интернет-ресурс www.melasensor.ru
9. Интернет-ресурс www.e-automation.ru
10. Маркарянц, Л.М. Снижение концентрации вредных веществ в ремонтных мастерских при использовании сварочного оборудования / Л.М. Мар-карянц, В.А. Безик, А.М Никитин // Вестник Брянской ГСХА. 2011. № 2 (2011). С. 88-91.
11. Маркарянц, Л.М. Автоматизированная система вентиляции сварочного участка предприятия / Л.М. Маркарянц, В.А. Безик, А.М Никитин // Вестник Брянской ГСХА.. 2013. № 4 (2013). С. 33-34.
УДК 556.114.679;502;574.
ОСОБЕННОСТИ МЕЛИОРАТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПРОМЫВКЕ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ЦЕЗИЕМ ПОЧВ В СРАВНЕНИИ С ПРОМЫВКОЙ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ
Василенков С.В. к.т.н., доцент, Василенков В.Ф., д.т.н., профессор, Белоус Н.М., д.с.-х..н., профессор, Ториков В.Е., д.с.-х..н., Малявко Г.П. д.с.-х..н., Дёмина О.Н., к.т.н., доцент
ФГБОУ ВО Брянский государственный аграрный университет
Реферат. В данной статье приведены различия в мелиоративных мероприятиях по промывке засоленных почв и почв, загрязненных цезием. Описаны проблемы, которые возникают при организации указанных реабилитационных мероприятий и этапы промывных поливов. Даны рекомендации по определению промывных норм и возможностей управление процессом промывки.
Ключевые слова: засолённые почвы, радиация, промывные поливы, поливные нормы, цезий 137.
Мелиоративное производство накопило за много лет огромный опыт по промывке засолён-ных земель на обширной территории Советского Союза. Из литературных источников мы знаем о солончаках, солонцах, вредных солях натрия, магния. Естественно предположить, что для удаления из почвы солей щелочного металла - цезия, можно использовать в какой- то мере опыт по борьбе с засолением почв. В статье предпринимается попытка сделать некоторые выводы из практики борьбы с засолением орошаемых земель.
На основании «Закона об охране окружающей среды», гл.12, статья 70 «Научные исследования в области охраны окружающей среды»
The referir. There is given the distinctions in ameliorative actions for washing of the salted soils and soils polluted by cesium. Problems which arise at the organization of the specified rehabilitation actions and stages of washing watering are also described in the article. Recommendations about definition of washing norms and opportunities management of washing process are made.
Keywords: salted soils, radiation, washing watering, irrigation norms, cesium 137.
важным является не создание уникальных технологий, а решение следующих вопросов:
- разработка научно - обоснованных мероприятий по улучшению и восстановлению окружающей среды;
- разработка и создание наилучших технологий в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов;
- разработка программ реабилитации территорий, отнесенных к зонам экологического бедствия.
Хорошим примером могут служить исследования агрономов. Агрохимические и агротехнические мероприятия были известны еще до возникновения проблемы радиоактивного загрязнения
