Определение потребности в энергии основных видов
Деревоперерабатывающие производства (цехи) потребляют энергию различных видов, поставляемую ему главным образом извне: электроэнергию силовую и для освещения, сжатый воздух и пар [1].
Силовая электроэнергия
Для питания электродвигателей станков и вентиляторов на технологические нужды деревоперерабатывающих цехов применяется переменный трехфазный ток с рабочим напряжением 380/220 В и частотой 50 Гц. Постоянный ток для привода станков используется как исключение, когда необходимо бесступенчатое изменение частоты вращения режущего инструмента или скорости подачи предмета труда.
Источником электроэнергии обычно служит линия электропередачи напряжением 110 кВ. Для понижения напряжения до рабочего используют следующий каскад: открытая главная понизительная подстанция 110/35 кВ – открытые центральные распределительные подстанции 35/(10-6) кВ – цеховые закрытые трансформаторные подстанции с распределительными щитами 6-10/0,4 кВ. Блок распределительного устройства низкого напряжения монтируется в стальном шкафу и состоит из вводного автомата и предохранителей-переключателей. К последним присоединяются отходящие линии напряжением 380/220 В.
Активную мощность Р А, кВт, на шинах низкого напряжения цеховых трансформаторов определяют по суммарной установленной мощности токоприемниках Σ Р УСТ и коэффициенту спроса К С, учитывающему недогрузку по мощности и по времени, а также неодновременность работы электроприемников, по формуле
|
|
|
(19)
Коэффициент спроса принимают на основании расчета или опытных данных: для деревоперерабатывающих станков К С = 0,20-0,65; для высокочастотных установок К С = 0,3; для конвейеров К С = 0,75-0,80.
Значение установленных мощностей токоприемников (электродвигателей, станков, электроинструментов и т.п.) принимают на стадии технического проектирования цехов по заявочной ведомости на оборудование, с последующим уточнением их на стадии рабочего проектирования по данным заводов – поставщиков оборудования.
При проектировании необходимо предусмотреть запас мощности трансформаторов и сетей, поскольку обычно производство должно расти и развиваться. В этом случае:
(20)
где Σ Р С.У – активная мощность, вычисляемая по среднему значению установленной мощности:
(21)
где Σ М В – суммарная установленная мощность электродвигателей вентиляторов, кВт; КЗАП – коэффициент, предусматривающий рост и развитие производства; КЗАП = 1,25…1,30; Р УСТ – средняя установленная мощность, приходящаяся на единицу оборудования, кВт; S – количество устанавливаемого оборудования.
|
|
|
Расход электроэнергии на вентиляцию деревоперерабатывающего цеха в целом может быть определен по выражению:
(22)
где Ф В – годовое число часов работы вентиляторов в цехе; N В – установленная мощность вентиляторов, кВт; 0,8 – КПД электродвигателей; 0,95 – коэффициент, учитывающий потери в сети.
Годовой расход силовой электроэнергии:
(23)
где Ф Д – действительный фонд времени работы оборудования.
Количество электроэнергии, необходимой для высокочастотного электроинструмента, может быть определено по каталожным данным или укрупнено исходя из количества установленного электроинструмента, коэффициента спроса К С = 0,3 и средней потребляемой мощности 0,4…0,6 кВт на один инструмент.
Электроэнергия на освещение
Расход электроэнергии на освещение определяют исходя из нормы освещенности, то есть величины светового потока, приходящего на 1 м2 площади здания, при этом годовое число осветительной нагрузки для зданий фонарного типа принимается в зависимости от географической широты, числа смен работы и коэффициента естественного светопропускания, поскольку загрязненность света и облачность снижают нормальную освещенность помещений. Это может быть учтено коэффициентом 
<1.
|
|
|
В Таблица 6 приведены нормы освещенности производственных и бытовых помещений.
В настоящее время установлено, что оптимальной является освещенность 1000 лк. При этом часовой расход энергии на 1 м2 производственной площади составляет 32,5 Вт. Норматив освещенности для бытовых и служебных помещений может быть принят в среднем равным 300 лк, что соответствует часовому расходу энергии 10 Вт/м2.
Таблица 6
Нормы освещенности помещений, лк
| Помещение | Лампы накаливания | Газоразрядные лампы | ||
| Освещение | ||||
| общее | комбинированное | общее | комбинированное | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Деревообрабатывающий цех | – | 2000 | – | 3000 |
| Сборочный цех | 100 | – | 300 | – |
| Инструментальное отделение | – | 3000 | – | 4000 |
| Шлифовальное отделение | – | 750 | – | 750 |
| Лакокрасочное отделение | 200 | – | 300 | – |
| Помещения отдыха | 150 | – | 150 | – |
| Гардеробные | 75 | – | 75 | – |
Для фонарных зданий, расположенных в районах 40-60о северной широты, принимают следующую величину годовой осветительной нагрузки: для освещения производственных, вспомогательных и бытовых помещений цехов 2100 ч, для лабораторий, конструкторских бюро и служебных помещений, пользующихся в значительной степени естественным светом через окна здания, 500 ч. Осветительная нагрузка от дежурного освещения может быть учтена коэффициентом ŋH = 1,02…1,03. С учетом изложенного, годовой расход электроэнергии на освещение W осв может быть определен по эмпирической формуле
|
|
|
или окончательно:
(24)
где - коэффициент, учитывающий естественное светопроникновение, = 0,5-0,9; F О – сумма площадей производственных и вспомогательных помещений, м 2; Р СП – списочное число работающих в цехе; 3,77 и 1,17 – удельные нормы площадей служебно-бытовых помещений.
Сжатый воздух
Сжатый воздух применяется в деревоперерабатывающих цехах очень широко: в пневматических патронах станков, разного рода приспособлениях, гидропневмоприводах, прессах, пневмоинструментах, автоматической и измерительной технике, для распыления краски и обдува.
Рабочее давление сжатого воздуха обычно вырабатываемого на центральной общезаводской компрессорной станции преимущественно с помощью турбокомпрессоров и подаваемого в цехи вследствии наличия сопротивления в трубосетях, утечек и неравномерности расходов падает с 0,8 до 0,4 МПа.
Годовой расход сжатого воздуха QСЖ.В, м3/ч, при этом давлении рассчитывают по формуле
(25)
где Q i – расход воздуха при непрерывной работе источников потребления, м3/ч; К u – коэффициент использования воздухоприемника в цикле работы станка или устройства; К З – средний коэффициент загрузки станков или устройств по времени; Ф Д – действительный годовой фонд времени оборудования с учетом сменности, ч.
Пар
В деревоперерабатывающих цехах пар расходуется на производственные нужды цеха, а также для отопления и вентиляции.
Потребность пара для производственных нужд зависит от числа и состава оборудования. Пар применяется для подогрева воды в бойлерах, из которых горячая вода подается в раздевалки и душевые кабины, для подогрева воздуха, нагнетаемого в производственные помещения цехов, для создания тепловых завес у входных дверей вестибюлей.
Годовую потребность в паре, необходимом для отопления и вентиляции, определяется по формуле
(26)
где gт – расход теплоты на 1 м3 объема здания, кДж/ч; для фонарных зданий
gт = 147 кДж/ч; Z – число часов в отопительном периоде; V Н – объем здания по наружным размерам, м3; i – теплота испарения 1 кг воды; i = 2268 кДж/кг.
Расчет пара на технологические нужды Q Т, (т) ведется по максимальному часовому расходу пара потребителям. При этом годовая потребность в паре определяется по формуле
(27)
где Q i П – максимальный часовой расход пара i- тым потребителем, кг; Ф i П – фонд работы потребителя в год, ч.
Количество пара Q В, потребное для горячего водоснабжения (для бытовых нужд), можно определить на следующем основании. Горячая вода к смесителям должна подаваться питьевого качества по ГОСТ 2874-73 при температуре 65 оС. При смешении ее с холодной водой принимается, что вся вода в душевых используется при температуре 45 оС и что 60 % нормы потребления хозяйственно-питьевой воды расходуется в умывальниках и на мытье посуды в столовых также при температуре 45 оС. Таким образом, расход воды на хозяйственно-питьевые и санитарно-гигиенические нужды составит примерно 70 % общего расхода воды. Следовательно:
(28)
где Q Х.П – годовое потребление воды на хозяйственно-питьевые и санитарно-гигиенические нужды, т; 189 – средняя удельная теплоемкость потребляемой воды, кДж/кг; 1,15 – коэффициент, учитывающий тепловые потери в сети.
Полное потребление количество пара в год составит:
(29)
Глава 4
Технологическое проектирование
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 226; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!