Проект технологической системы салона красоты

  V_вн – внутренний объем технологического оборудования и трубопроводов, находящихся под давлением, м³; 
         m - относительная молекулярная масса газов или паров в аппаратуре (для трихлорэтилена m =118); 
         Т – абсолютная температура газов или паров, °К (273+t°С)  
         М_сн – массовый расход (утечки) вредных веществ через сальники насосов, кг/ч; 
         d_в – диаметр вала или штока, мм; 
         К_с – коэффициент, учитывающий состояние сальников и степень токсичности вещества, К_с = 0.0002…….0.0003; 
         Р – давление, развиваемое насосом, Па; 
         М_пр – массовый расход паров растворителей; 
         А_л – расход лакокрасочных материалов в граммах на 1 м² площади поверхности , г/м² 
         m – содержание в краске летучих растворителей, % (см. табл.); 
         F_и – площадь поверхности изделия, окрашиваемая или лакируемая за 1 час, м²;

с – удельная теплоемкость воздуха, с=1кДж/(кгК); 
t_n, t_y – температура воздуха, подаваемого в помещении или удаляемого, °С; р – плотность воздуха, кг/м³; 
i_n, i_y – теплосодержание  приточного или удаляемого воздуха, кДж/кг; 
Теплосодержание приточного воздуха

d_n, d_y – влагосодержание приточного или удаляемого воздуха, г/кг сухого воздуха; 
К_n – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, г/м³. Обычно принимаеться равной 30 % предельно допустимой концентрации (ПДК) данного вещества; 
К_у – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, принимается равной ПДК. 
При выделении в воздух рабочей зоны нескольких вредных веществ разноправного действия, воздухообмен для их нейтрализации вычисляется для каждого вредного вещества отдельно.       
При выделении в воздух рабочей зоны нескольких  вредных веществ одноправленного действия., воздухообмен для их нейтрализации вычисляется путем суммирования объемов воздуха для разбавления каждого вещества в отдельности до его ПДК, т.е. до К_i , определяемой по выражению: 
åК_i/(ПДК)_i£1=0.5, тогда К_y = ПДК = К_i=0.5       5.2. Определение расхода воздуха, необходимого для удаления тепло – и влагоизбытков. 
         Температура воздуха, подаваемого в помещение t_n = 21.1 °С; теплосодержание приточного воздуха, i_n = 50,4 кДж/кг, полные тепловыделения в помещении Q_n = 24900 кДж/кг=6423 Вт, влаговыделения в помещении W=1.78 кг/ч, объем помещения V=108 м³, вертикальное расстояние от пола до горизонтального отверстия всасывания вентилятора, Н=3,5 м.         Последовательность расчетов: 
1.     Определение температуры воздуха в помещении по выражению: 
                                  t_р.э=t_n+(6….10°C)=21.2+6.7=27.9 °C 
2.     Определение удельных избытков тепла: 
 
3.     Определение температуры воздуха, удаляемого из помещения: 
                                                      t_y=t_р.э+Δ(Н-2) 
где: Δ – градиент температуры, °С/м 
     при q<16.8 Вт/м³- Δ = 0…0.3 
             q=16.8…33.6 – Δ= 0.3….1.2 
             q>33.6…..43.4 – Δ=0.8…1.5 
     Принимаем Δ=0.9°С/м, т.к q=57.34>33.6 Вт/м³, тогда  t_y=30+0.9(4-2)=31.8°C. 
4.     Определение направления луча процесса изменения параметров приточного воздуха под воздействием тепло- и влагоизбытков: 
а) вычисляем параметр: e=Q_H/W=24900/1.64=15182.9 кДж/кг. 
5. Определение плотности воздуха р кг/м³ при t град.С, по выражению: 
при температуре воздуха поступающего в помещение t_n: r_n=353/273+t_p=1.19 
при температуре наружного воздуха t_H: r_n=353/273-t_H=1.34; r_y=353/273+t_y=1.28 
6.     Вычисляем расход воздуха, необходимый для нейтрализации тепловыделения, м³ч: 
                          
и влаговыделенный 
                         
7.     Определение кратности вентиляционного воздухообмена, 1/ч 
                                    1/ч 
где: L_max – максимальный расход воздуха, необходимый для нейтрализации тепло- и влаговыделений, м³/ч 
8.     Вычисляем теплоту, уносимую с вентилируемым воздухом, по выражению: 
Q_B=cr_yV(t_n-t_H)K_вв=0.28*1.2*112(24.5-22.4)=79.07 
Где: с – удельная теплоемкость воздуха, с=0.28 (Вт*ч/кг*градС) 
9.     Вычисляем потери теплоты в Вт через ограждения (потолок, стены, двери и окна) помещения: 
Q_O = (t_n-t_H)åК_ТF=(24.5-22.4)*1.17*25=21.85 
10. Расчетная теплоотдача калорифера по формуле, Вт: 
Q_к=Q_в+Q_O=79.07+21.85=100.92 
11. Вычисляем мощность калорифера по формуле, Вт: 
P_k=Q_k/h_k=100.92/0.9=112.12 
12. Вычисляем суммарную поверхность нагрева калорифера по выражению, м²: 
                           F_k=Q_k/K_n*Δt=100.92/23*2.25=1.95 
Где: Δt – разность между средней температурой теплоносителя теплообменника и температурой воздуха в помещении., т.е. Δt=t_y-t_ср, где t_ср=(t_H-t_y)/2=21.3.     5.3.  Подбор вентилятора и электродвигателя. 
     Вентилятор подбирается в соответствии с подсчитанными общим расходом воздуха  L, м³/ч и общий потерей давления åP_i, Па. 
а) определение параметров вентилятора 
Наиболее современными и экономическими являются центробежные (радиальные) вентиляторы типа Ц4-70. 
         б) Определение мощности электродвигателя для привода вентилятора 
Р_эд=LåP₁K_з /(3600*1000*h_вh_пh_р), кВт. 
Где: К_з – коэффициент запаса = 1.25. 
         h_в – к.п.д. вентилятора = 0.8 
         h_п – к.п.д. учитывающий механические потери в подшипниках вентилятора=0.95 
         h_р – к.п.д., учитывающий механические потери в передаче от вентилятора и двигателя =0.9. 
         При  åP₁=Р получим для выбранного вентилятора мощность электродвигателя: Р_эд.= 2500*750*1.25/3600*1000*0.8*0.95*0.9=0.95 кВт. 
5.4. Расчет надежности оборудования (системы)      Общие теоретические основы деятельности 
         Надежность функционирования систем сервиса рассчитывают по известным показателям надежности их составных частей и подсистем. Для чего структуру систем сервиса представляют в виде так называемой «модели надежности», являющиеся функционально – структурной схемой параллельного, последовательного и параллельно – последовательного соединения подсистем и элементов. 
              
Рис.2 Последовательно-параллельное соединение элементов 
 
Рис.3 Параллельно-последовательное соединение элементов 
         Вероятность безотказной работы для системы с последовательным соединением элементов вычисляется как произведение вероятностей отдельных элементов (подсистем), т.е. P_1-n=P₁*P₂*P₃….*P_n , где P_1-n – вероятность безотказной системы из «n» элементов, а P₁, P₂, ….P_n – вероятность безотказной работы одного «i» элемента. 
         Для системы с параллельными соединением элементов вероятность безотказной работы вычисляются по формуле: P_1-n=1-(1-P₁)*(1-P₂)*… 
*(1-P_n).        Вероятность безотказной работы для структуры с последовательно-параллельным соединением (рис.2) вычисляется по формуле: 
                           P_1-4=P_1-2*P_3-4=[1-(1-P₁)(1-P₂)]*[(1-(1-P₃)(1-P₄)] 
         Для структуры с параллельно-последовательным соединением элементов (см.рис.3) вероятность безотказной работы вычисляются по выражению: 
                           P_5-8 = 1-(1-P_5-6)(1-P_7-8)=1-(1-P₅*Р₆)(1-P₇Р₈) 
         При вероятности безотказной работы системы, превышающей 0.9, т.е l_сt£0.1 c достаточной для практики точность при внезапных отказах элементов, когда приработка оборудования закончена, а старение еще не наступило, наиболее применим экспоненциальный закон распределения вероятности безотказной работы, т.е. 
Р_б(t)=е^-l=1-l_еt 
где:  l_е – интенсивность отказа системы, 1/ч; t – время работы, ч. 
Откуда:  
                                            l_еt=1-Р_э(t) и l_е=(l-P_э(t))/t 
Частота отказов: 
                                         а_с = l_е* е^-l=l_е(l-l_е*t)= l_е*P_e 
         При средней вероятности отказов каждого из элементов подсистем Р_с.ср=0.998 имеет в течение t₀=10 часов работы: l₀t₀=0.002, т.е. l₀=0.002/10=0.2*10^-3 1/ч. Средняя наработка до первого отказа системы Т⁰_ср=1/l₀=1/0.2*10^-3=5000 ч. Следовательно, Т_ср =2Т⁰_ср=2*5000=10000 ч. 
         Тогда частота отказов вычисляется по формуле: 
                                       а_с = l₀²* tе^-l=0.04*10^-6* tе^-l,  
а интенсивность отказов по выражению: 
l_е=а_с/Р_к=0.04*10^-6*t/(l+0.2*10^-3t)

Заключение

 
В салонах красоты силовые трансформаторы устанавливают на главных понизительных, на цеховых и на специальных подстанциях. Преобразовательных электропечных, сварочных и др. Потери электроэнергии в трансформаторах являются неизбежными, однако размер их должен быть доведён до возможного минимума путём правильного выбора мощности и числа силовых трансформаторов, а также рационального режима их работы. Кроме того, следует стремиться к уменьшению потерь электроэнергии путём исключения холостого хода трансформаторов при малых загрузках. Это мероприятие имеет особое значение при эксплуатации цеховых трансформаторов предприятий, работающих в одну или две смены, а также в выходные дни.  
 
Обычно в салонах красоты в свободное от работы время или в выходные дни ведутся ремонтные работы, испытания оборудования и т.д.. Для производства таких работ также требуется электроэнергия, но в значительно в меньшем количестве, чем в рабочие дни. Включение всех цеховых трансформаторов вызывает большие нерациональные потери за счёт потерь холостого хода трансформаторов. Для устранения таких потерь рекомендуется проектировать новые схемы электроснабжения предусматривая резервные связи (перемычки) на стороне низкого напряжения цеховых трансформаторов. При этом целесообразно питать установки для ремонтных работ, ночного, охранного и дежурного освещения по всей территории предприятия и т. п., включая работу только 1, 2-ух трансформаторов в разных точках сети.

Список используемой литературы

 
1.         Лебедев В.С. Технологические процессы машин и аппаратов в производствах бытового обслуживания. – М., Дегропромиздат, 1991. 
 
2.         Надежность в машиностроении. Справочник. Под общ.ред. В.Шашкина, Г.Карзова. – СПб.: Политехник., 1992. 
 
3.         Адрианов В.И., Соколов А.В. Охранные устройства для дома и офиса, - СПб.: Изд. «Лань», 1997. 
 
4.         Потребитель «Бытовая техника», журнал – каталог российского рынка бытовой техники. – М.: 1997 – 2001. 
 
5.         Привалов С.Ф. Электробытовые приборы и устройства. Спавочник мастера.- СПб.: Лениздат, 1994. 
 
6.         Гладкевич В.В., Заплатинский В.И. Надежность бытовой техники. Уч.пособие. – СПб.: СПбТИС,  
 
7.         Соловьев В.Н,, Гончаров А.А. Организация деятельности предприятий сервиса. Методическое руководство к курсовому проектированию – СПб.: СПбГИСЭ., 2000.