V. Организация энергетического хозяйства предприятия.

Количество топлива для производственных нужд (термической обработки металла, сушки литейных форм, стержней, плавки металла и т.д.) можно определить по формуле:

Qпр = qN : Kэ,

где q – норма расхода условного топлива на единицу выпускаемой продукции;

N – выпуск продукции за расчетный период в соответствующих единицах

измерения;

Kэ – калорийный эквивалент применяемого вида топлива.

Количество топлива для отопления производственных, административных и других зданий определяется по формуле:

Qот = (q'RtFV) : (1000Куηк),

где q' – расход тепла на 1 м³ здания при разности наружной и внутренней

температур в 1ºС ккал/ч;

Rt – разность наружной и внутренней температур отопительного периода,

ºС;

F – длительность отопительного периода, ч;

V – объем здания (по наружному периметру), м³;

Kу – теплотворная способность условного топлива (7000 ккал/кг);

ηк – коэффициент полезного действия котельной установки (75%). Количество электроэнергии (кВтч) для производственных целей (плавка, термообработка, механическая обработка, сварка металла, производство сжатого воздуха и т.д.) рассчитывается по формуле:

Wпр = (PустFэkзkо) : (kсηд),

где Pуст – суммарная установленная мощность электромоторов на участке, в

цехе, на предприятии, кВт;

Fэ – эффективный (полезный) фонд времени работы потребителей электро-энергии за планируемый (расчетный) период (месяц, квартал, год), ч;

kз – коэффициент загрузки потребителей электроэнергии;

kо – коэффициент одновременности работы потребителей электроэнергии;

kс – коэффициент полезного действия питающей электрической сети;

ηд – коэффициент полезного действия установленных электродвигателей.

Количество электроэнергии для производственных целей можно определить также по следующим формулам:

Wпр = PустηсFэ;

Wпр = Pустcosφkм,

где cos φ – коэффициент мощности установленных электродвигателей;

kм – коэффициент машинного времени электроприемников (машинное вре мя работы оборудования);

ηс – коэффициент спроса потребителей электроэнергии.

Этот коэффициент учитывает недогрузку и неодновременность работы электроприемников. Его определяют по формуле:

ηс = (kзkо) : (kсηд)

Количество электроэнергии для освещения помещений (кВтч) определяется по формулам:

Wос = (CPсрFэkо) : 1000;

Wос = (hSFэ) : 1000,

где C – число светильников (лампочек) на объекте, шт.;

Pср – средняя мощность одной лампочки, Вт;

h – норма освещения 1 м² площади (по ГОСТу), Вт;

S – площадь здания, м².

Количество пара для производственных целей (штамповочных молотов, сушки окрашенных изделий, подогрева эмульсии и т.д.) определяется на основе удельных норм расхода в кг/работы соответствующего потребителя пара или в кг/ед. продукции.

Количество пара для отопления зданий (т) можно рассчитать по формуле:

Qп = (qпRtFV) : 1000i,

где q – расход пара (тепла) на 1 м³ здания при разности наружной и внутренней температур в 1ºС;

I – теплосодержание пара (540 ккал/кг).

Количество сжатого воздуха для производственных целей (м³) определяется по формуле:

m

Qв = 1,5∑d kиFэkз,

1

где 1,5 – коэффициент, учитывающий потери сжатого воздуха в трубопроводах

в мастах неплотного их соединения;

d – расход сжатого воздуха в час при непрерывной работе воздухоприем-

ника, м³;

kи – коэффициент использования воздухоприемника во времени;

m – число наименований воздухоприемников.

Количество воды для производственных целей (промывка деталей, приготовление охлаждающих смесей, гидравлические испытания и т.д.) можно определить по укрупненным нормативам исходя из часового расхода, л. Например, часовой расход воды на промывку деталей в баках (1,5 – 2,5 м³) в среднем составляет 200 л., для гидравлических испытаний – 10 л и т.д. Для некоторых производственных целей расход воды можно определить по расчетным формулам. Количество воды для охлаждающих жидкостей при резании металла:

Qводы = (qвCвFэkз) : 1000,

где qв – часовой расход воды на один станок, л;

Cв – число станков, употребляющих воду для охлаждения.

Решение типовых задач

Определить потребность силовой электроэнергии для участка механического цеха за год на основе следующих данных:

Станки	Р	cos φ	kм
Токарные	36	0,8	0,7
Фрезерные	30	0,7	0,8
Сверлильные	6	0,6	0,4
Зуборезные	18	0,7	0,6
Шлифовальные	28	0,8	0,8

Режим работы участка – двухсменный по 8 ч. Число рабочих дней в году 260. Потери времени на капитальный ремонт – 5%.

Решение.

1). Полезный фонд времени работы участка за год:

Fэ = 260 × 2 × 8 × 0,95 = 3952 ч.

2). Потребность электроэнергии за год составит:

Wпр = 3952 × (36 × 0,8 × 0,7 + 30 × 0,7 × 0,8 + 6 × 0,6 × 0,4 + 18 × 0,7 × 0,6 + 28 × 0,8 ×0,8) = 252454 кВт×ч.

Ответ: потребность электроэнергии за год 252454 кВт×ч.

По механическому участку за месяц общая мощность установленных электромоторов – 180 кВт; средний КПД – 0,9; средний коэффициент загрузки оборудования – 0,8; средний коэффициент одновременной работы оборудования – 0,7; коэффициент полезного действия питающей электрической сети 0 0,96; плановый коэффициент спроса для участка – 0,6. Ре-

жим работы участка – двухсменный по 8 ч. Число рабочих дней в месяце – 23.

Потери времени на плановый ремонт – 5%. Определить экономию (перерасход) электроэнергии по участку за месяц.

Решение.

1). Эффективный фонд времени работы участка за месяц:

Fэ = 23 × 2 × 8 × 0,95 = 349,6 ч.

2). Расход электроэнергии по плану составит:

Wпл = 180 × 0,6 × 349,6 = 37757 кВт×ч.

3). Расход электроэнергии (фактический):

Wф = (180 × 349,6 × 0,8 × 0,7) : (0,96 × 0,9) = 41250 кВт×ч.

4). Перерасход составит:

41250 – 37757 = 3493 кВт×ч.

Ответ: Перерасход 3493 кВт×ч.

Задачи для решения.

Задача № 1.

Дано: годовая программа выпуска – 1500 т., норма расхода условного топлива на одну тонну годного литья – 180 кг. Калорийный эквивалент – 0,93.

Найти: Qпр - ?

Задача № 2.

Дано: длина – 60 м.; ширина – 30 м.; высота – 6м.; норма расхода пара на 1 м³ - 0,6 ккал/ч при разности наружной и внутренней температур 1ºС; средняя наружная температура - 5ºС; внутренняя - + 16ºС; отопителный период – 150 дней; калорийный эквивалент каменного угля – 0,9; теплотворная способность – 7000 ккал/кг; КПД котельной установки – 0,7.

Найти: Q - ?

Задача № 3.

При плавке металла в вагранках литейного цеха в качестве топлива применяется каменный уголь, калорийный эквивалент которого – 0,9, а цена за 1 т – 10,8 руб. определить стоимость топлива, которое необходимо израсходовать для получения 25 000 т годного литья, если норма расхода условного топлива на 1 т литья составляет 0,21 т.

Задача № 4.Определить расход силовой электроэнергии по участку механического цеха за месяц, если на участке установлено 10 электродвигателей по 6 кВт, 7 – по 8 кВт,5 – по 10 кВт и 4 – по 12 кВт. Средний коэффициент полезного действия электродвигателей – 0,9. средний коэффициент загрузки оборудования – 0,8. средний коэффициент одновременной работы оборудования – 0,7.потери питающей электросети – 4 %. Режим работы участка – двухсменный по 8 часов. Число рабочих дней в месяце – 22. потери времени на плановый ремонт – 5 %.

Задача № 5.

Определить расход воды на приготовление охлаждающей эмульсии для металлорежущего инструмента за год по механическому цеху. Вода употребляется на 50 станках, средний часовой, расход которой на один станок составляет 1,2 л. средний коэффициент загрузки станков – 0,8. цех работает в две смены по 8 ч. число рабочих дней в году - 260. потери времени на плановый ремонт.

Задача № 6.

Определить потребность силовой электроэнергии для участка механического цеха за год на основе следующих данных:

Потребители электроэнергии	Мощность установленных моторов, кВт	Коэффициент спроса
Элетрокран	6	0,2
Токарный станок	8	0,3
Сверлильный станок	3	0,2
Фрезерный станок	10	0,3
Шлифовальный станок	7	0,4
Строгальный станок	8	0,2
Пресс фрикционный	12	0,5

Режим работы участка – двухсменный по 8ч. Число рабочих дней в году – 260. Потери времени на капитальный ремонт – 5%.

Задача № 7.

Определить потребность каменного угля для отопления здания механического цеха, имеющего наружные габаритные размеры: длина – 45 м, ширина – 35 м и высота – 5 м. Норма расхода пара на 1 м³ - 0,6 ккал/ч при разности наружной и внутренней температур 2ºС. Средняя наружная температура за отопителный период составляет – 5⁰С, а внутри здания цеха 16⁰С. Отопительный период - 150 дней. Калорийный эквивалент каменного угля – 0,9; теплотворная способность – 7000 ккал/кг; КПД котельной установки – 0,8.

Задача № 8.

По фрезерному участку за месяц общая мощность установленных электромоторов – 230 кВт; средний КПД – 0,86; средний коэффициент загрузки оборудования – 0,7; средний коэффициент одновременной работы оборудования – 0,8; коэффициент полезного действия питающей электрической сети 0,93; плановый коэффициент спроса для участка – 0,65. Режим работы участка – двухсменный по 8 ч. Число рабочих дней в месяце – 21.Потери времени на плановый ремонт – 3%. Определить экономию (перерасход) электроэнергии по участку за месяц.