Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 111
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В соответствии с видом помещения задаем коэффициент отражения:
от потолка:
=50%от стен:
=30%от рабочей поверхности:
=10%Выбираем светильники открытого исполнения типа РСП-0.5;
диаметром
=0,395 мм Производим расчет подвеса светильников под потолком
=1,5 мВысота рабочей поверхности над уровнем пола
=1,2 мОпределяем расчетную высоту подвеса светильников под рабочей поверхностью
(13)Производим расчет индекса помещения по формуле:
Разрабатываем план поперечного разреза помещения ремонтно-механического цеха (рисунок 1).
Рисунок 2.1. План поперечного разреза помещения. М 1:250
Согласно выбранного типа светильников и рассчитанного индекса помещения из таблицы справочной книги [2] определяем коэффициент использования светового потока
Рассчитываем коэффициент использования осветительной установки
(13)О
Коэффициент неравномерности освещенности, применяемый для точечных источников света составляет величину
Z=1,15о.е [2, с.]
Производим определение расчётного числа светильников (ламп)
(14)
Производим определение расчетного числа рядов светильников. При этом предварительно принимаем, что расстояние между рядами светильников определяется по расчетной формуле
(13)Расчетное число рядов
Принимаем что число рядов светильников
Рассчитываем число светильников в ряду
Действительное число светильников одного ряда
Производим расчет общего количества светильников для помещения
Производим расчет суммарной электрической мощности осветительной установки
Производим расчет величины светового потока одной лампы при выбранном общем количестве светильников
(14)Рассчитываем среднюю величину светового потока лампы
Расчетная величина отклонения светового потока
Погрешность в допустимых пределах, следовательно, расчет ОУ произведен верно
(< 20%; < -10%)Составляем план расположения светильников (Рисунок)
Расстояние между рядами светильников
Расстояние от крайних рядов светильников до продольных стен
Расстояние между светильниками в ряду
Расстояние от крайних светильников в каждом ряду до продольных стен
Рисунок 2.2. План расположения светильников. М 1:300
2.5 Расчет вентиляционной установки вертикально-фрезерного станка.
Вентиляторы предназначены для вентиляции производственных помещений и являются частью вентиляционной установки, состоящий из нескольких вентиляторов. Вентиляционные установки являются частью вентиляционной системы, которая помимо вентиляторов включает в себя сеть каналов и воздуховодов для обеспечения эффективного обмена.
Суммарная мощность нагрузки всей вентиляционной нагрузки определяется по формуле
(15)Где КЗап – коэффициент запаса, примаем (1,1 ÷ 1,5);
Нв – напор, (давление) газа, принимаем (800 ÷ 1200), Па;
Q – производительность вентиляционной установки, м3/с;
ηв – КПД вентилятора, (0,4 ÷ 0,7);
ηп – КПД механической передачи от двигателя вентилятора, (0,9 ÷ 0,95)
Производительность вентиляционной установки зависит от объема помещения V,
и кратности обмена воздуха в час 
= (1÷3 )1/ч:Расчетная формула производительности вентиляционной установки имеет вид:
(15)В соответствие с оборудованием, установленного в цехе (сварочные аппараты, токарные автоматы, круглошлифовальные станки, плоскошлифовальные станки, строгальные станки, расточные станки, заточные станки), принимаем, что кратность обмена воздуха в час
=3 1/чОбъем помещения цеха:
V = А · В · Н = 48·28·10=13440
Для вентиляции производственных помещений рекомендуемые пределы перепадов давления от
= (800 ÷ 1200), Па.В соответствии с принимаемыми видами оборудования принимаем, что:
Принимаем, что коэффициент запаса:
КПД вентилятора: ηв = 0,65 о.е
КПД механической передачи: ηп = 0,92 о.е
Производим определение расчетной мощности вентиляционной установки:
Для вентиляционной установки выбираем 6 вентилятора (
=6 шт).Расчетная мощность приводного двигателя одного вентилятора:
(16)В соответствии с расчетной мощностью двигателя одного вентилятора по справочнику [13, c.146 таблица 7.6.1] выбираем приводной асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором в соответствии со следующим соотношением:
Окончательно выбираем асинхронные двигатели серии АИР с синхронной частотой вращения
об/мин.Справочные данные вентиляционного двигателя заносим в таблицу 3.1.
Таблица 2.7- Технические данные двигателей вентиляторов.
| Типоразмер |  ,кВт |  ,% |  ,о.е. |  ,% |  ,о.е. |  ,о.е. |
| АИР112М4 | 5,5 | 85,5 | 0,86 | 4,5 | 2,5 | 7 |
Суммарная электрическая мощность рассчитанной вентиляционной установки
2.6 Расчет и выбор электродвигателя для мостового крана.
Для эффективной работы предприятий необходимо применение различного назначения и исполнения подъемного-транспортных устройств.
К ним относятся подвесные электротележки (тельферы и кран-балки), а также мостовые краны.
Подвесные электротележки применяются в производственных помещениях для подъема и опускания грузов массы до 5 тонн.
Мостовой кран - это грузоподъемное устройство предназначено для вертикального и горизонтального перемещения на небольшие расстояния грузов массы более 5 тонн.
Задан мостовой кран грузоподъемностью 15 тонн.
Расчетная статическая мощность на валу приводного двигателя подъемной лебедки рассчитывается по формуле:
(15)где G, Н – номинальная сила тяжести поднимаемого груза;
, Н – сила тяжести грузозахватывающего устройства.В зависимости от номинальной грузоподъемности сила тяжести грузозахватывающего устройства определяется по следующему соотношениям:
=(0,02÷0,05)·Gηпод = 0,8 о.е – номинальный КПД механической части грузоподъемной лебедки при подъеме полного груза.
Для заданного грузоподъемного механизма при известной его грузоподъемности номинальная масса поднимаемого груза:
Номинальная сила тяжести поднимаемого груза:
где g = 9,81 м/с²– ускорение свободного падения.
Расчетная масса грузозахватывающего устройства:
Сила тяжести грузозахватывающего устройства:
Задаемся величиной номинальной скорости подъема груза:
,Принимаем, что в соответствии с типом грузоподъемного механизма, номинальная скорость подъема:
Производим расчет статической мощности нагрузки при подъеме груза:
По справочной таблице [13, c.57] в соответствии с расчетной мощностью нагрузки выбираем крановый асинхронный электродвигатель с фазным ротором следующей серии, технические характеристики заносим в таблицу 4.1.
МТF.
М – машина;
Т – трехфазный;
F – класс нагревостойкости изоляции;
Машины с классом «F» - крановые; «Н» - краново-металлургические.
Для мостовых кранов, где производится регулировка скорости изменением сопротивления цепи ротора, применяются двигатели с фазным ротором.
Кроме этого двигатели выбираются по величине относительной продолжительности работы крана, а именно. Для мостового крана грузоподъемность до 15 тонн
Таблица 2.8. Технические характеристики двигателя подъемного механического мостового крана.
| Тип двигателя |  % | , кВт |  , |  ,А |  ,о.е. | , % |  ,А |  ,В |  , |
| MTF412-6 | 40 | 30 | 970 | 75 | 0,71 | 85,5 | 73 | 255 | 932 |
Сквозная таблица с характеристиками электрооборудования
Таблица 2.9.Сквозная таблица с характеристиками электрооборудования.
| № | Наименование электрических приёмников | Кол-во двигателей, шт | Мощность каждого, кВт | Общая мощность, кВт | N,шт | Рн, кВт |
| 1а…1в | Вентилятор вытяжной | 1 | 5,5 | 5,5 | 3 | 5,5 |
| 2а…2в | Вентилятор приточный | 1 | 5,5 | 5,5 | 3 | 5,5 |
| 3..5 | Сварочный агрегат | 1 | 12 | 12 | 3 | 12 |
| 6..8 | Токарный автомат | 1 | 6 | 6 | 3 | 6 |
| 9..10 | Станок зубофрезерный | 1 | 10 | 10 | 2 | 10 |
| 11 | Станок вертикально-фрезерный | 1 | 11 | 11 | 1 | 11 |
| 12..14 | Станок круглошлифовальный | 1 | 6 | 6 | 3 | 6 |
| 15..17 | Станок заточный | 1 | 2,5 | 2,5 | 3 | 2,5 |
| 18..19 | Станок сверлильный | 1 | 2,2 | 2,2 | 2 | 2,2 |
| 20..25 | Станок токарный | 1 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 26..27 | Станок плоскошлифовальный | 1 | 10,5 | 10,5 | 2 | 10,5 |
| 28..30 | Станок строгальный | 1 | 17,5 | 17,5 | 3 | 17,5 |
| 31..34 | Станок фрезерный | 1 | 8,5 | 8,5 | 4 | 8,5 |
| 35..37 | Станок расточной | 1 | 7,5 | 7,5 | 3 | 7,5 |
| 38 | Кран мостовой | 1 | 44 | 44 | 1 | 44 |
| | Щит освещения | 1 | 24 | 24 | 1 | 24 |
| | Итого | | 178,7 | 178,7 | 43 | 178,7 |
3 Расчет электрической нагрузки
При расчете силовых электрических нагрузок важное значение имеет правильное определение электрической нагрузки во всех элементах силовой сети. Завышение нагрузки может привести к перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства; занижение нагрузки - к уменьшению пропускной способности электрической сети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электроприемников.
Расчет начинают с определения номинальной мощности каждого электроприемника, независимо от его технологического процесса, средней мощности: мощности, затраченной в течение наиболее загруженной смены, и максимальной расчетной мощности участка, цеха, завода или объекта.
3.1. Расчет среднесменной активной и реактивной мощности.
Сменная мощность учитывает количество мощности, израсходованной в период наиболее загруженной смены.
Рсм = Рном· Ки [1, стр. 29]
где Ки – коэффициент использования электроприемника
Qсм = Рсм· tgφ [1, стр. 29]
Величина Ки, cosφи tgφ определяются из таблицы 1 приложения.
Для расчета приемники объединяют в группы с одинаковым режимом работы и, следовательно, с одинаковым Ки, cosφ и tgφ. Таблица составляется на основании сводной таблицы нагрузки участка цеха. Расчет производим в таблице 3.1.
Таблица 3.1 Расчет сменной мощности.
| Наименование электроприемников | N шт | Рном кВт | Ки | cosφ | tgφ | Рсм кВт | QсмкВар |
| Вентилятор вытяжной, вентилятор приточный | 6 | 33 | 0,6 | 0,8 | 0,75 | 19,8 | 14,8 |
| Сварочный агрегат | 3 | 36 | 0,25 | 0,35 | 2,67 | 9 | 24 |
| Станок зубофрезерный Станок вертикально-фрезерный Станок сверлильный Станок токарный Станок плоскошлифовальный Станок строгальный Станок фрезерный Станок расточной | 23 | 201,4 | 0,17 | 0,65 | 1,17 | 141 | 165 |
| Токарный автомат Станок круглошлифовальный Станок заточный | 9 | 43,5 | 0,16 | 0,6 | 1,33 | 7 | 9,31 |
| Кран мостовой, кран мостовой | 2 | 74 | 0,1 | 0,5 | 1,73 | 1,4 | 2,42 |
| Освещение | | 22,8 | 1 | 0,67 | 1,11 | 22,8 | 25,3 |
| Итого | 43 | 410,7 | 0,49 | 0,64 | - | 201 | 240,83 |
Определяем среднее значение cos
для данного участка цеха
где РсмΣ – активная сменная суммарная мощность;
QcмΣ – реактивная сменная суммарная мощность.
Определяем среднее значение Ки для участка цеха:
где Ки.ср – коэффициент использования электроприемника среднее значение;
РномΣ – номинальная суммарная мощность.
Расчет электрической нагрузки производится для выбора питающей трансформаторной подстанции, которая выбирается общей для цеха, или нескольких цехов, расположенных в непосредственной близости друг от друга.
Таблица 3.2 Расчет дополнительной нагрузки участка.
| Рном, кВт | Ки | cosφ | tgφ | Рсм, кВт | Qсм, кВар. |
| 400 | 0,5 | 0,67 | 1,1 | 200 | 220 |
Таблица 3.3 Расчет общей сменной мощности участков.
| Наименование | Рном, кВт | Ки | cosφ | tgφ | Рсм, кВт | Qсм, кВар. |
| Основная мощность | 410 | 0,49 | 0,64 | - | 201 | 240,83 |
| Дополнительная мощность | 400 | 0,5 | 0,67 | 1,1 | 200 | 220 |
| Итог | 810 | 0,49 | 0,67 | - | 401 | 460,83 |
3.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства.
Расчетная величина cosφср = 0,67. Согласно ПУЭ для действующих электроустановок требуется нормированное значение cos.
сosφн =0,97÷0,99
Поэтому необходимо принять меры для повышения cosφ до принятого нормируемого значения. Для проектируемого цеха должен быть принят ряд мероприятий
, которые обеспечивают повышение cosφ естественным путем, т.е. не требует дополнительных установок и затрат. Но естественных способов повышения cosφ недостаточно, поэтому необходимо выбрать компенсирующее устройство. Наиболее распространенным методом компенсации реактивной мощности является применение конденсаторных установок, которые устанавливают на подстанции на шинах 0,4 кВ.
Определяем расчетную мощность конденсаторных установок:
Qку=Pсм∙ (tgφ1- tgφ2)
При cosφср=0,67, приняв cosφн=0,96, определяем tgφ1 и tgφ2 по справочной таблице.
Qку=401 ∙ (0,67-0,14) = 212,53 кВар
Предполагается, что на проектируемой подстанции цеха будет установлено два трансформатора (так как электрическая нагрузка представлена в основном потребителями второй категории), поэтому необходимо выбрать две конденсаторные установки.
Выбираем две комплектные конденсаторные установки типа УКМ 58-0,4-200-25 У3-У1, Qку=200 кВар.
3.3. Определение максимальной расчетной мощности.
Максимальная мощность – это наибольшая мощность, в течение смены на 30 минут.
= 
Значение
определяют из справочной таблицы в зависимости от эффективного числа электроприемников 
и среднего значение 
.
может быть определена по соотношению
– единичная мощность наибольшего электроприемника
Из справочной таблицы выбираем
1,2
кВтТак как
то 
Теперь можно определить полную расчетную мощность с учетом выбранной КУ.
4. Выбор питающей подстанции.
Питание цеховых ТП выполняется либо от главной понизительной подстанции ГПП завода, либо от центрального распределительного пункта ЦРП, или от шин генераторного напряжения ближайшей энергостанции. Напряжение в сети внешнего электроснабжения принимается 10 кВ. Наиболее вероятным вариантом выполнения сети внешнего электроснабжения является использование кабельных линий (КЛ). Воздушные линии (ВЛ) применяются только в случаях. Когда они проходят по незаселённой местности.
4.1. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции.
На проектируемом участке цеха:
Spmax= 482,92кВА
U1 = 10 кВ – напряжение питающей сети.
U2 = 0,4кВ – напряжение распределительной сети цеха.
Нагрузка представлена потребителями 2 и 3 категории. Выбираем встроенную в цех комплектную двух трансформаторную подстанцию, с трансформаторами Sн.тр = 630 кВА. При работе двух трансформаторов каждый имеет коэффициент загрузки:
[8, стр. 13]
[8, стр. 13]
В аварийном режиме, при отключении одного из двух трансформаторов Кз.ав = 0,77%, то есть загрузка меньше допустимой.
Трансформатор выбираем с завышенной мощностью, учитывая перспективные расширения объекта.
Выбираем трансформатор по каталогу и его технические данные заносим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 Технические параметры трансформатора:
| Тип | Sном кВА. | U1н кВ. | U2н кВ. | Рхх кВт. | Ркз кВт. | Uкз % | Iхх % |
| ТМГ11-630/10-У1 (ХЛ1) | 630 | 10 | 0,4 | 1,05 | 7,6 | 5,5 | 2 |
4.2 Выбор конструктивного исполнения подстанции.
Выбор типа, и мощности трансформатора на подстанции обусловлен величиной и характером нагрузок. ТП должны размещаться как можно ближе к центру размещения потребителей, поэтому рекомендуется применять ТП, встроенные в цех. Наибольшее распространение в последнее время получили КТП – комплектные трансформаторные подстанции.
При наличии потребителей 2 категорий, а также при наличии неравномерного графика применяют двух трансформаторные подстанции. Число трансформаторов более двух применяется в исключительных случаях принадлежащим обоснованию. Каждый трансформатор должен быть рассчитан на покрытие всех нагрузок 1й и основных нагрузок 2й категории при аварийном режиме.
Для двух трансформаторной подстанции, при аварийном отключении одного из трансформаторов, второй на время ликвидации аварии, должен быть загружен не более чем на 140 % согласно ПУЭ.