Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
4 Р виды энергии.doc
Скачиваний:
15
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
412.67 Кб
Скачать

4.2.2 Проверочный расчет диаметра паропровода при организации участка по производству сыворотки

Диаметр паропровода определяется как:

d=,

Где: D – максимально потребляемое количество пара участком, кг/ч,

D= 1182,5 кг/ч (по графику работы машин и аппаратов для участка по производству творога) /68/;

- удельный объем насыщенного пара, м3/кг, =0,84м3/кг;

- скорость движения пара в трубопроводе м/с, принимается 40м/с;

d ==0,100 м=100 мм

К цеху подведен паропровод диаметром 100 мм, следовательно, его диаметра достаточно.

Паропроводы стальные, бесшовные, толщина стенки 2,5 мм

4.2.3. Расчет трубопровода для возврата конденсата

Диаметр трубопровода определяется по формуле:

d=, м,

где Мк – количество конденсата, кг/ч;

Y – удельный объем конденсата, м3/кг, Y=0,00106 м3/кг;

W – скорость движения конденсата, м/с, W=1м/с.

Мк=0,6* D, кг/ч

Мк=0,6*1182,5=710 кг/ч

d==0,017м=17мм

Подбираем стандартный диаметр трубопровода dст=20мм.

4.2.3 Расчет изоляции тепловых сетей

С целью сокращения потерь тепловой энергии трубопроводы изолируют. Поведем расчет изоляции питающего паропровода с диаметром 110 мм.

Толщина изоляции для температуры окружающей среды 20ºС при заданной тепловой потере определяется по формуле:

, мм,

где d - диаметр неизолированного трубопровода, мм, d=100мм;

t - температура неизолированного трубопровода, ºС, t=180ºС;

λиз - коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/м*К;

q- тепловые потери с одного погонного метра трубопровода, Вт/м.

q=0,151 кВт/м = 151 Вт/м²;

λиз=0,0696 Вт/м²*К.

В качестве изоляционного материала используется шлаковая вата.

=90 мм

Толщина изоляции не должна превышать 258 мм при диаметре труб 100 мм. Полученная δиз<258 мм.

Диаметр изолированного трубопровода составит d=200 мм.

4.2.5 Проверка экономии тепловых ресурсов

Тепловая энергия определяется по формуле:

+20ºСQ=KF t

t=180-20=160ºС

Рисунок 4.1 Схема трубопровода

Площадь трубопровода определяется по формуле:

F=2πRH,

R= 0,050 м, H= 1 м.

F=2*3,14*0,050*1=0,314м²

Коэффициент теплопередачи неизолированного трубопровода определяется по формуле:

,

где а1=1000 Вт/м²К, а2=8 Вт/м²К, λ=50 Вт/мК, δст=0,002м.

=7,93.

Q=7,93*0,314*160=398 Вт.

Коэффициент теплопроводности изолированного трубопрвода определяется по формуле:

,

где λиз=0,0696 Вт/мК.

=2,06

Площадь изолированного трубопровода определяется по формуле F=2*3,14*0,1*1=0,628м²

Q=2,06*0,628*160=206Вт.

Выполненные расчеты показали, что при использовании изоляции на паровом трубопроводе толщиной 90 мм экономиться 232 Вт тепловой энергии с 1 м трубопровода, то есть тепловая энергия расходуется рационально.

4.3 Электроснабжение

На заводе основными потребителями электроэнергии являются:

- электродвигатели (силовая нагрузка);

- электролампы (осветительная нагрузка);

Электроснабжение на предприятии от городской сети через трансформаторную подстанцию.

Система электроснабжения – трехфазный ток с промышленной частотой 50 Гц. Напряжение внутренней сети 380/220 В.

Расход энергии:

- в час пиковой нагрузки – 750 кВт/ч;

- в ночное время (наименьшая нагрузка) – 60кВт/ч.

Основные потребители энергии:

- технологическое оборудование;

- силовые установки;

- система освещения предприятия.

Распределительная сеть 380/220В от распределительных шкафов до машинных пускателей выполнена кабелем марки ЛВВР в стальных трубах, к двигательным проводам ЛВП. В качестве заземления используется нулевой провод питающей сети.

Предусматривается общее (рабочее и аварийное) и местное (ремонтное и аварийное) освещение. Местное освещение питается от понижающих трансформаторов малой мощности при напряжении 24В. Нормальное аварийное освещение питается от электрической сети на напряжении 220В. При полном исчезновении напряжении на шинах подстанции аварийное освещение питается от автономных источников («сухих аккумуляторов»), встроенных в светильники или от АГП.

Рабочее (общее) освещение предусматривается на напряжении 220В.

Светильники предусматриваются в исполнении, соответствующим характеру производства и условиям среды помещений, в которых они устанавливаются. В производственных помещениях предусматриваются с люминистцентными лампами, устанавливаемые на комплектных линиях из специальных подвесных коробов, располагаемых на высоте около 0,4м от пола.

Для эвакуационного освещения устанавливаются щитки аварийного освещения, подключаемые к другому (независимому) источнику освещения.

Производственное освещение осуществляется люминесцентными лампами и лампами накаливания.

Характеристики ламп накаливания, используемых для освещения производственных помещений:

1) 235- 240В 100Вт Цоколь Е27

2) 235- 240В 200Вт Цоколь Е27

3) 36В 60Вт Цоколь Е27

4) ЛСП 3902А 2*36 Р65ИЭК

Наименование светильников, используемых для освещения холодильных камер:

Cold Force 2*46WT26HF FO

Для уличного освещения используются:

1) RADBAY 1* 250 WHST E40

2) RADBAY SEALABLE 1* 250WT HIT/ HIE MT/ME E40

Обслуживание электросиловых и осветительных приборов осуществляется специальной службой предприятия.

4.3.1 Расчет нагрузки от технологического оборудования

Тип электродвигателя подбирается из каталога технологического оборудования.

Рноп, КПД – паспортные данные электродвигателя, выбираются из электротехнических справочников /69/.

Рпр- присоединительная мощность

Рпрном/

Тип магнитного пускателя выбирается для каждого электродвигателя конкретно. Расчёт нагрузки от оборудования сведён в таблицу 4.4

4.3.2 Расчет осветительной нагрузки /69/

Аппаратный цех

Определим высоту подвеса светильников:

Hр1-hсв-hр

Где: Н1- высота помещений, 4,8м;

hсв- высота рабочей поверхности над полом, 0,8м ;

hр- расчетная высота подвеса светильников, 1,2м.

Hр=4,8-0,8-1,2=2,8м

Выбираем равномерную систему распределения светильников по углам прямоугольника.

Расстояние между светильниками:

L= (1,2÷1,4)·Hр

L=1,3·2,8=3,64м

Ориентировочное число осветительных ламп:

Nсв= S/L2 (шт)

где: S- площадь освещенной поверхности, м2;

L - расстояние между светильниками, м.

nсв=1008/3,64м2=74 шт

Принимаем 74 светильника.

Определяем ориентировочное число ламп:

Nл=nсв·Nсв

Nсв- количество ламп в светильнике

Nл=73·2 = 146 шт

Определим коэффициент использования светового потока по таблице коэффициентов:

i=А*В/Н*(А+В)

где: А - длина, м;

В – ширина помещения, м.

i=24*40/4,8*(24+40) = 3,125

Принимаем коэффициенты отражения света:

- от потолка-70%;

- от стен -50%;

- от рабочей поверхности-30%.

По индексу помещения и коэффициенту отражения выбираем коэффициент использования светового потока η=0,5

Определим световой поток одной лампы:

Q=Emin*S*k*Z/Nл

где: Emin- минимальная освещённость, 200лк;

Z –коэффициент линейной освещённости 1,1;

к- коэффициент запаса, 1,5;

η – коэффициент использования светового потока, 0,5;

Nл- число ламп, 146 шт.

Q=200*1,5*1008*1,1/146*0,5= 4340 лм

Выбираем лампу типа ЛД-80.

Творожный цех

Ориентировочное число осветительных ламп:

Nсв=S/L2 (шт)

где: S- площадь освещенной поверхности, м2;

L - расстояние между светильниками, м.

nсв=864/3,64м2 = 65,2 шт

Принимаем 66 светильников.

Определяем ориентировочное число ламп:

Nл=nсв·Nсв

Nсв- количество ламп в светильнике

Nл=66·2 = 132 шт

Определим коэффициент использования светового потока по таблице коэффициентов:

i=А*В/Н*(А+В)

где: А - длина, м;

В – ширина помещения, м.

i=24*36/4,8*(24+36) = 3

Принимаем коэффициенты отражения света:

- от потолка-70%;

- от стен -50%;

- от рабочей поверхности-30%.

По индексу помещения и коэффициенту отражения выбираем коэффициент использования светового потока η=0,5

Определим световой поток одной лампы:

Q=Emin*S*k*Z/Nл

где: Emin- минимальная освещённость, 200лк;

Z –коэффициент линейной освещённости 1,1;

к- коэффициент запаса, 1,5;

η – коэффициент использования светового потока, 0,5;

Nл- число ламп, 238 шт.

Q=200*1,5*864*1,1/132*0,5 = 4356 лм

Выбираем лампу типа ЛД-80.

Цех по переработке сыворотки

Ориентировочное число светильников:

nсв=288/3,642=21,73 шт

Принимаем 22 светильников.

Число ламп:

Nл=22*2=44

Коэффициент использования светового потока:

i=24*12/4,8*(24+12) =1,7

Световой поток одной лампы:

Q=200*1,5*288*1,1/56*0,5=3740 лк

Выбираем лампу типа ЛД-80.

Приемное отделение

Ориентировочное число светильников:

nсв=144/3,64м2=10,8 шт

Принимаем 12 светильников

Число ламп:

Nл=11*2=22

Коэффициент использования светового потока:

i=12*12/4,8*(12+12)=1,3

Световой поток одной лампы:

Q=150*1,5*144*1,1/22*0,5=3740 лк

Выбираем лампу типа ЛД-80.

Установлена мощность одной осветительной нагрузки Р=N1л (Вт)

Р=344*80=27520

Расчет осветительной нагрузки по методу удельных мощностей.

Emin =150 лк W*100=8,2 Вт/м2

Пересчет на освещенность 150 лк осуществляется по формуле

W= W*100* Emin /100, Вт/м2

W= 8,2*150/100 = 12,2 Вт/м2

Определение суммарной мощности, необходимой для освещения (Р), Вт.

Р=W*S

Аппаратный цех Р= 12,2*1008= 11712 Вт

Творожный цех Р= 12,2*864= 10540 Вт

Приемное отделение Р=12,2*144= 1757 Вт

Цех переработки сыворотки Р= 12,2* 288= 3514 Вт

Определяем число мощностей Nл= Р/Р1

Р1 – мощность одной лампы

Nл (аппаратного цеха) = 11712 / 80= 146

Nл (творожного цеха) = 10540 / 80= 132

Nл ( приемного отделения) = 1756/ 80= 22

Nл ( цеха переработки сыворотки) = 3514/80 = 44

146+132+22+44= 344; 344*80= 27520 Вт.

Таблица 4.5 – Расчет силовой нагрузки

Наименование оборудования

Тип, марка

Количество

Тип электродвигателя

Мощность

КПД электродвига-

теля

Тип магнит-

ного пуска

теля

Номинальная Р

Электрическая

Р

Емкость

В2-ОХЕ-50

1

4А80А2У3

4,5

5,5

0,82

ПМЕ-122

Емкость

Я1-ОСВ-4

1

4А63В4У3

0,55

0,75

0,73

ПМЕ-122

Смесител

ИС-250

1

4А16ОМ2У3

18,5

20

0,93

ПМЕ-122

Насос

П8-ОНБФ

1

4А8ОВ6

1,4

1,8

0,78

ПМЕ-122

Фасовочный автомат

Дозатор Я1-ДТ-1

1

4А112МА8У3

2,0

2,2

0,9

ПМЕ-122

Фасовочный автомат

Я1-ОПР

2

4А113МА9У3

1,7

2,2

0,9

ПМЕ-122

Емкость

Я1-ОСВ-10

2

4А63В4У3

0,55

0,75

0,73

ПМЕ-122

Насос

Г2-ОПА

1

4А80А2У3

4,5

5,5

0,82

ПМЕ-122

Насос

Г2-ОПБ

3

4А80А2У3

4,5

5,5

0,82

ПМЕ-122

Емкость

Goavek

2

4А63В4У3

0,55

0,75

0,73

ПМЕ-122

Фасовочный автомат

SAN/T

1

4А113МА9У3

1,7

2,2

0,9

ПМЕ-122

Линия производства твор

Олит-про

1

4А1ООL2У3

5,5

6,3

0,87

ПМЕ-222

Таблица 4.6 – Расчёт осветительной нагрузки

Наименование помещений

Площадь

М2

Мин. освеще

ние, лк

Тип лампы

Кол-во ламп

Элект-ричес-

кая мощ-

ность кВт

Удельная мощ-ность, Вт/м2

Приемное отделение

144

150

ЛД-80

22

1,8

12,22

Творожный цех

864

200

ЛД-80

132

10,8

12,22

Аппаратный цех

1008

200

ЛД-80

146

11,99

12,17

Цех по переработке сыворотки

360

200

ЛД-80

56

4,6

12,12

4.3.3 Проверочный расчет силовых трансформаторов

Активная мощность: Ртрмаксети

где: Рмак =144,85 кВт (по графику «Расход мощности по часам суток»)

ηсети =0,9

Ртр=144,85/0,9=160,94 кВт

Полная мощность, S, кВ·А

S=Ртр/соsθ

S=160,94/0,8=201,18 кВ·А

Для трансформаторной подстанции ТМ-1000/10 полная мощность составляет 1000кВ·А, полная мощность при существующей на предприятии нагрузки составляет 750кВ·А, но с учетом технического переоснащения творожного участка и организации переработки сыворотки необходимая мощность должна составлять: 750+201,18=951,18 кВ·А < 1000кВ·А.

Расход электроэнергии на 1 т вырабатываемой продукции:

Р=

где М- масса всех вырабатываемых продуктов, т;

М=28,675 т

Р=462,46/28,675=16,13 кВт*ч/т

Таким образом, из графика расхода электроэнергии по часам суток видно, что наибольшая мощность требуется в промежутке времени с 800до 1100 и с 16до 21часов. В этот период времени происходит приемка и обработка поступающего молока-сырья, производство изделий, розлив напитков . Небольшие скачки наблюдаются в период с 8до 11, когда идет большинство процессов обработки молока для получения продуктов.

4.3.4 Расчет сечений и выбор кабелей.

Сечение кабеля находят по потере напряжения

S=2 PL*100/γ*ζ*U2, где :

Р – максимальная силовая нагрузка, кВт .

L – длина кабеля , м.

γ – удельная проводимость меди, ОМ* м.

ζ – допустимые потери напряжения ,%

U- напряжение сети, В.

S= 2*107300*100*100 / 57,1*103*5*3802 =0,52 мм2.

Вывод: сечение используемого предприятием кабеля марки ВВР 1,5 мм2 – следовательно , имеющийся кабель обеспечит участки электроэнергией.

Таблица 4.7 – Почасовой расход электроэнергии на выработку продуктов

Марка

Часы суток

6-7

7-8

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

Насос 50-1Ц7,1-31

0,75

0,75

Счетчик Взлет-ЭР

1,85

1,85

Охладитель

00У-25

0,9

0,9

Емкость

В2-ОХЕ-50

3,6

5,5

5,5

5,5

5,5

5,5

5,5

5,5

Насос Г2-ОПА

1,12

1,75

2,25

2,25

1

1,3

0,45

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

ППОУ ЦКРП-5-МСТ

12

12

12

12

12

12

Сепаратор-нормализатор ОСЦП-5

7,5

7,5

7,5

7,5

7,5

7,5

Счетчик-расходомер

РМ-5-П

2,05

3

3

3

1,7

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

Емкость

Я1-ОСВ-4

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

Творогоизготовитель ТИ

0,75

1,5

1,55

1,8

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

Продолжение таблицы 4.7

Марка

Часы суток

6-7

7-8

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

Мембранный насос

1,7

3,4

3,4

3,4

3,4

1,7

Обезвоживатель

7,5

15

15

15

14

7,5

Стабилизатор

параметров

5

10

10

10

10

5

Насос П8-ОНБ-1

1,1

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

1,1

Автомат фасовочный SAN/T

1,85

1,2

Измельчитель-смеситель-250

7,4

14,8

11,1

14,8

10,1

14,8

3,7

Автомат фасовочный

Алур СМ

0,87

1,7

1,3

1,7

1,3

1,7

0,87

Дозатор

Я1-ДТ-1

1,2

1,6

0,4

Фарш мешалка

Л5-ФМ

3,1

4,1

1,0

Продолжение таблицы 4.7

Марка

Часы суток

6-7

7-8

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

Емкость

ОСВ-10

0,75

0,75

0,75

0,75

0,5

Сепаратор-

Осветлитель

А1-ОХС-5

7,5

15

15

15

10

Ванна ВДП

0,3

0,55

0,55

0,35

0,3

0,3

Насос-дозатор НРДМ

0,25

0,3

0,15

0,69

0,45

Емкость

Goavek

0,4

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

0,75

0,45

Установка

УФ

6

18

18

18

Ванна ВДП

0,6

0,75

0,75

0,75

0,75

0,55

0,25

Насос погружной Seepex

0,1

0,3

Трубчатый

пастеризатор

8

10

10

2,5

2,5

10

5,6

Продолжение таблицы 4.7

Марка

Часы суток

6-7

7-8

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

Емкость

Passilak

0,03

0,75

0,75

0,75

0,75

Емкость

Goavek

0,19

0,75

0,75

Ванна

ОПБ

1,35

1,5

1,5

1,5

1,5

0,75

Насос

В3-ОРА

0,03

0,13

0,15

0,14

Насос

НМУ-6

0,75

0,75

0,75

0,75

1,5

1,5

1,12

1,5

1,5

1,3

0,18

Автомат фасовочный

Я1-ОРП

20

20

20

20

40

40

30

40

40

35

5

Приемное отделение

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

1,8

Аппаратный цех

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

11,99

Творожный цех

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

10,8

Цех переработки сыворотки

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

4,6

Окончание таблицы 4.7

Марка

Часы суток

6-7

7-8

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

Итого

45,24

82,97

121,99

131,69

125,59

83,34

65,58

76,72

79,96

67,14

99,44

99,44

89,06

99,44

99,44

94,24

34,37

Неучтенные потери 10%

4,5

8,3

12,19

13,16

12,56

8,33

6,55

7,67

7,99

6,71

9,94

9,94

8,9

9,94

9,94

9,42

3,43

Итого

49,74

91,27

134,18

144,85

138,15

91,67

72,13

84,39

87,95

73,85

109,38

109,38

97,96

109,38

109,38

103,66

37,8

График расхода электроэнергии.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]