Анализ вредных и опасных факторов, возникающих при эксплуатации дизель-генератора мощностью 4800 кВт

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Анализ вредных и опасных факторов, возникающих при эксплуатации дизель-генератора мощностью 4800 кВт

При эксплуатации дизель-генераторов возникают опасные и вредные факторы, в результате действия которых нарушается экологическая обстановка.

К таким факторам относятся:

· вибрация;

· шум;

· пожарная опасность;

· выброс токсичных веществ, наличие ядовитых жидкостей.

Воздействие вибрации

Вибрация - вредный и опасный фактор. Вибрация возникает вследствие возвратно-поступательного и вращательного движения неуравновешенных масс двигателя, крутильных колебаний, неточности изготовления деталей, неравномерности крутящего момента, резонансных эффектов, и других явлений, в меньшей степени вызывающих вибрацию. Вибрация вызывает дополнительные напряжения в деталях двигателя и его опоры, вызывая их разрушение, в результате которого может произойти происшествие.

Для снижения вибрации двигатель должен быть уравновешен. В четырехтактном шестнадцатицилиндровом V-образном двигателе уравновешены все моменты от сил инерции, а также от центробежных сил. Момент от центробежных сил уравновешивается противовесами на продолжении щек.

Вибрационные воздействия приводят к усталостному разрушению деталей. При этом вибрация может возникнуть в одном месте, а разрушение – в другом. Особенно опасны резонансные явления.

Вибрационные воздействия, не вызывая разрушения узлов, могут приводить к нарушению их нормального функционирования (нарушение контактных соединений в электрооборудовании, постепенное ослабление неподвижных соединений, соударения и увеличение зазоров в соединениях с зазорами).

Цель виброзащиты узлов – повышение их вибропрочности (способности не разрушаться под воздействием вибраций).

Восприятие вибраций человеком зависит от частоты: при низких частотах восприятие пропорционально ускорениям, при средних – скоростям, при высоких – частотам.

Организм человека наиболее чувствителен к вертикальным колебаниям в диапазоне частот 4 – 8 Гц и горизонтальным – в диапазоне 1 – 2 Гц, что учитывается в современных нормах по допустимому уровню вибраций (ГОСТ 12.1.012-90).

Воздействие шума

При работе поршневого двигателя внутреннего сгорания возникают шумовые эффекты. В ДВС возникают шумы впуска, выпуска, шум от сгорания горючей смеси в цилиндрах, шум от работы зубчатых передач, и других причин, в меньшей степени вызывающих шум.

Восприятие шума человеком зависит от уровня и частоты, а также от характера его изменения во времени, индивидуальных особенностей человека. Повышенный шум является причиной ухудшения слышимости, преждевременной утомляемости человека.

На организм человека оказывают вредное влияние и неслышимые инфразвуки. Сильные инфразвуки, вызывая вибрацию внутренних органов, могут привести к повреждению и даже остановке сердца. Инфразвук с частотой 7 Гц смертелен для человека. Шум судовых и тепловозных дизелей оценивают согласно ГОСТ 30575-98 уровнем звука, дБ. В качестве основной характеристики внутреннего шума принимают уровень, допустимые значения которого для судовых дизелей 100 дБ в машинном отделении.

Механический уровень шума проектируемого двигателя определяется по формуле

Здесь p_i– среднее индикаторное давление, n – частота вращения, m_V – удельная литровая масса (кг/л).

Результаты расчета приведены в таблице 5.1.1 (выбраны три режима работы двигателя).

Таблица 5.1.1. Шумовые характеристики двигателя

N, об/мин	500	750	1000
Lm, дБ	79	84	91

Пожароопасность.

Работа двигателя внутреннего сгорания связана с потреблением дизельного топлива - пожароопасной жидкости. Масло, применяемое в системе смазки двигателя, тоже пожароопасно. Наружная поверхность головки цилиндра (двигатель с водяным охлаждением) нагревается до температуры 100⁰С. При негерметичности системы топливоподачи или в результате выброса масла в моторный отсек может возникнуть пожар.

С целью уменьшения возможности пожара в машинном отделении, а также для обнаружения очага загорания и его ликвидации предусматривается комплекс средств пожарной защиты, включающий:

- конструктивные меры, предупреждающие возникновение и распространение пожара.

- системы и приборы обнаружения пожара в моторном отсеке и сигнализации о нем механику.

- систему пожаротушения.

- дренажные устройства для исключения скопления горючих жидкостей и их паров.

Требования к элементам конструкции и материалам:

· Элементы управления двигателем и другие части конструкции (подмоторные рамы, тяги, трубопроводы и коллекторы системы пожаротушения и т.д.), расположенные в машинном отделении, должны быть изготовлены из огнестойких материалов, выдерживающих воздействие пламени с температурой 1100⁰С в течение 15 минут или экранированы.

· Все места проходов линий коммуникаций, тяг управления двигателем загерметизированы. Все узлы крепления двигателя в отсеке и тяги управления выполнены из стальных сплавов.

· Топливный пожарный кран и топливопровод для него не должны располагаться в пожароопасном отсеке. Для повышения надежности и эффективности системы пожаротушения и сокращения ручных операций при пожаротушении, наряду с конструктивными мерами, предусмотрено автоматическое закрытие пожарного топливного крана в момент включения в действие огнетушителя с пульта пожарной защиты.

Снижение шума впуска.

Для снижения шума впуска рассмотрим цилиндрический однокамерный глушитель следующей схемы:

Принимаем температуру воздуха Т = 293 К, тогда с = 343 м¤с, f_гр = 811 Гц.

Величину заглушения в однокамерном глушителе определим, используя графики расчета заглушения камерным глушителем (²Охрана окружающей среды² под ред. С.В. Белова, М, ²Высшая школа² 1991 г., стр. 241, рис. 106,б), по соотношениям:

1) , где F_к – площадь поперечного сечения камеры; F_m – площадь поперечного сечения трубы; ;

2)kl_k, где - волновое число;

f и c – частота и скорость звука; l_k – длина камеры глушителя.

дБ при м^-1 и kl_k=0,23;

дБ при k=4,59 и kl_k=0,46;

дБ при k=9,16 и kl_k=9,2.

Таким образом, данный глушитель производит эффективное заглушение в диапазоне 125, 250 и 500 Гц. Для требуемого снижения уровня шума на частоте 1000 и 2000 Гц рассмотрим резонаторный элемент, который возможно совместить с камерным элементом глушителя.

D_k=0,1 м, d_m=0,05 м,с=343 м/с, l_k=0,03 м,f_гр=2000 Гц.

Эффективность реактивного элемента:

, дБ,