Розрахунок електропостачання елеватора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

На сьогодні паливно-енергетичний комплекс України характеризується технологічною відсталістю, зношеністю промислово-виробничих фондів (на 65--75 %), браком коштів на їх оновлення, недостатніми обсягами геологорозвідувальних робіт стосовно нафти й газу та введення в експлуатацію перспективних родовищ, неактивною політикою диверсифікації джерел нафто - і газопостачання тощо. Одна з проблем електроенергетики України пов'язана із зменшенням наявної потужності ТЕС, збільшенням питомої витрати палива на виробництво електричної і теплової енергії за рахунок систематичного погіршення якості палива.

Переорієнтація електроенергетики України на розвиток атомної енергетики призвела до того, що на тривалий період були припинені перспективні розробки в тепловій енергетиці. Майже половина встановлених потужностей ТЕС України введена в експлуатацію в 60-70-х роках, тобто експлуатується вже 30-40 років (граничний ресурс основного обладнання українських ТЕС становить 170-220 тис. годин, тобто 20-25 років).

З метою розв'язання енергетичних проблем і реформування паливної та енергетичної галузей у 1994 р. була розроблена Концепція розвитку паливно-енергетичного комплексу України на період до 2010 р. У контексті сталого розвитку та вдосконалення структур виробництва і споживання визначено такі пріоритети енергетичної політики України:

-- активнересурсо - й енергозбереження;

-- розширення використання безпечних беземісійних (або з низьким ступенем емісії С0₂) джерел енергопостачання;

-- зменшення шкідливого тиску джерел енергопостачання з високим вмістом вуглеводнів на навколишнє середовище;

-- створення систем моніторингу та використання індикаторів з метою спостереження за процесом інтеграції екологічних аспектів у паливно-енергетичному секторі;

-- диверсифікація джерел імпортного постачання в Україну природного газу, нафти, ядерного палива;

-- стабілізація й збільшення обсягів власного видобутку нафти і газу шляхом зростання обсягів розвіданих запасів;

-- розвиток нафто - і газотранспортних коридорів;

-- розвиток відновлюваних джерел енергії;

-- використання альтернативних видів палива;

Кабінет Міністрів України має намір створити державний концерн "Атоменергопром", що займатиметься атомною промисловістю, в якому сконцентруються всі потужності, що дасть змогу збільшити видобуток і переробку урану,а також у майбутньому створити завод із виробництва елементів ядерного палива. Концерн планують сформувати на базі департаменту ядерної енергетики й атомної промисловості, департаменту майнових відносин і реформування власності та державного підприємства "Енергоатом". Нині Національна атомна енергогенеруюча компанія (НАЕК) "Енергоатом" об'єднує чотири діючі українські АЕС з 15 енергоблоками і загальною встановленою потужністю 13 835 МВт. Це найбільший в Україні виробник електроенергії.

Розробляється проект електротехнічної частини виробничого механізму, проводяться необхідні розрахунки і обирає оптимальне електрообладнання, а також схемні рішення, користуючись нормативними документами галузі і довідковими матеріалами.

Курсовий проект є логічним завершенням вивчення дисципліни.



1. ОСНОВНА ЧАСТИНА

1.1 Роль та місце виробничого механізму в технологічному процесі об'єкта

Елеватор - спорудження для зберігання великих партій зерна і доведення його до кондиційної стану. Елеватор являє собою високомеханізоване зерносховище силосного типу.

Розрізнюють такі види елеваторів:

- заготівельні (лінійні) -- приймають зерно від сільських господарств, місткість 15 -- 100 тис. т;

- виробничі -- біля млинів, місткість 8 -- 40, іноді понад 100 тис. т;

- перевалочні (базисні та портові елеватори) -- для тривалого зберігання та перевантаження з одного виду транспорту до іншого, будують на великих залізничних станціях і в портах, місткість 50 -- 150 тис. т;

- фондові (базисні) -- для тривалого зберігання державного зернового резерву.

Елеватори являють собою комплекс споруд, до складу яких можуть входити: робочу будівлю, силосні корпуси, пристрої для навантаження і вивантаження зерна, зерносушарки та ін. На територіях діючих підприємств будують елеватори з повним або скороченим комплексом споруд. Широко поширене будівництво силосних корпусів, що прив'язуються до робочих будівлям діючих елеваторів. Силосні залізобетонні корпусу (ємності) місткістю від 11,2 до 48,0 тис. Тонн компонують з силосів двох типів: квадратних збірної конструкції розміром 3х3 по осях стін і круглих монолітних діаметром 6 і 9 метрів або збірних діаметром 6 метрів, висота зазвичай 30 метрів . Квадратні силоси розташовують по ширині в шість, вісім і дванадцять рядів, а круглі - в три, чотири і шість рядів. Металеві силоси місткістю 2,55 і 3,0 тис. Тонн, діаметром 18 метрів, висотою 11,9 і 15 метрів, розташовують послідовно в один ряд (по 2 ... 4 силосу). Силосизблоковані з робочим будівлею, де розміщено основне технологічне і транспортне устаткування. Зерно з приймальних бункерів піднімають транспортерами або вертикальними підйомниками (норіями) на верх робочої будівлі, зважують, очищають від домішок, сушать в зерносушарках і направляють по верхньому конвеєру на надсилосні транспортери, які скидають його в силоси. Вивантажують зерно на нижні конвеєри (їх встановлюють у підсилосних поверсі) через отвори з воронками в днищах силосів. Частина силосів обладнають установками для дезінфекції зерна і активного вентилювання. Температуру зерна вимірюють Термопідвіски, що встановлюються на різних рівнях.

Зараз, як правило, елеватор володіє пунктами автопріема, ж /д прийому, авто- і ж/д навантаження. А раніше були не рідкісні випадки, коли безпосереднє надходження зерна в сам елеватор здійснювалося за допомогою ручної праці. У цьому випадку люди лопатами з поверхні землі або з кузова автомобіля закидають зерно на приймальний транспортер, який як снігоприбиральна машина піднімає зерно і зсипає його в маршрутні мережі елеватора. Перший силосний елеватор побудований в США (м.Дулут) в 1845, в Росії (Нижній Новгород) - в 1887 році.

В залежності від призначення елеватори поділяють на:

- хлібоприймальне або заготівельні (приймають зерно від господарств, очищають від домішок, сушать і відвантажують споживачеві; ємність 15-100 тис. т);

- виробничі (споруджують при млинах, круп'яних, комбікормових, крохмалепатокових заводах і т.п.; 10-150 тис. т);

- базисні (призначені для тривалого зберігання зерна, прийнятого з ж/д транспорту та відвантажується в ж / д вагони; 100-150 тис. т);

- перевалочні і портові (будують у місцях перевалок зерна з одного виду транспорту на інший - на великих ж / д станціях, у морських портах; 50-100 тис. т).

За кордоном поширені також елеватори з силосами з металу (сталь, алюміній), більшого діаметру (до 30 м) і висоти (до 60 м), прямокутними в плані. У Росії поширені робочі вежі елеватора заввишки 53-60 метрів, а силосні корпуси висотою 43 метри.

Склад типового елеватора:

- вагова;

- приймальне відділення (для вивантаження ж / д або автотранспорту), являє собою завальну яму різного об'єму проїзного або непроїзними типу;

- робоча вежа, в ній розташовуються машини для попередньої, первинної та, при необхідності, вторинного очищення зерна, а також система аспірації для очищення від легких домішок;

- сушильне відділення, включає в себе ємності для накопичення вологого і сухого матеріалів, а також необхідну кількість сушарок різного виконання з пальниками під потрібний вид палива;

- відділення зберігання, у сучасному елеваторі являє собою силоси (банки) необхідної місткості розташовані або в один ряд, або в кілька взаємопов'язаних рядів, що дозволяє зберігати різні культури або сорту одних і тих же культур в одному елеваторі;

- відділення відвантаження, як правило представляють собою систему бункерів-хоперів для відвантаження на ж / д або автотранспорт;

- транспортне обладнання пов'язує всі маршрути елеватора (норіями і транспортерами різних видів і модифікацій);

- металоконструкції (норійні вишки і транспортні мости та галереї);

- системи електрики та автоматизації, включають в себе шафи управління, частотні перетворювачі, датчики, електро-кабельну продукцію, освітлення і т.д .;

- адміністративно-побутовий корпус, лабораторія, пожежний резервуар та інші, необхідні за нормативами, будівлі та споруди.

За технічним рівнем зернові підприємства можна умовно поділити на покоління:

1) покоління - зернові склади, що володіють низьким ступенем механізації та автоматизації;

2) покоління - залізобетонні елеватори, операції із зерном практично повністю механізовані, досить високий ступінь механізації виробничих процесів, характеризуються відносно високою енергоємністю і низькими коефіцієнтами (недостатньою ефективністю) використання обладнання;

3) покоління - зерносховища на базі металевих силосів, операції із зерном практично повністю механізовані, з елементами автоматизації виробничих процесів, низька пристосованість для роботи з кукурудзою, часто обмежені технологічні можливості;

4) покоління - сучасні високотехнологічні елеватори в процесі створення, яких застосовані передові наукові підходи до дотримання технології виробництва, враховують основні тенденції розвитку зернової техніки на найближче десятиліття, що відповідають сучасним вимогам безпеки і екологічності.

На рисунку 1.1 зображено основні споруди елеватора.I- робоча вежа; II - силосний корпус; III - приймальний пристрій з залізничного транспорту; IV - приймальний пристрій з автомобільного транспорту; V - зерносушарка; VI - галерея відпустки на млин; 1 - норії; 2 - надвесовой бункер; 3 - ковшові ваги; 4 - розподільні труби; 5 - надсилосні транспортери; 6 - надсепараторние бункера; 7 - сепаратор; 8 - контрольний сепаратор; 9 - подсепараторний бункер; 10 - підсилосних транспортер; 11 - приймальний транспортер з автомобільного транспорту; 12 - прийомні транспортери із залізничного транспорту.



Рисунок 1.1 Основні споруди елеватора

Вентилятор -- обертальна лопаткова машина, що збільшує питому енергію повітря або інших газів, викликає безперервний їх потік при відносному максимальному стисненні, що не перевершує 1,3 [1].

Існує три основні види вентиляторів, які використовуються для переміщення повітря: осьові, відцентрові (радіальні) і діаметральні (тангенціальні). Вентилятори осьової течії мають лопатки, які примушують повітря переміщатися паралельно осі, навколо якої вони обертаються. Вентилятори, які дують повітря через вісь вентилятора, лінійно, отримали назву осьових. Це найпростіший у використанні вид вентилятора, діапазон його застосування дуже широкий і простягається від малих вентиляторів охолоджування для електроніки до гігантських вентиляторів, що використовуються в повітряних тунелях. Відцентровий вентилятор має компонент (під назвою ротор), який складається з центральної осі, навколо якої встановлені лопатки спіральної форми, що рухається. Відцентровий вентилятор переміщає повітря під прямим кутом до вхідного перетину вентилятора, обертаючись, повітря рухається назовні до виходу. Ротор, що обертається, примушує повітря входити у вентилятор біля осі і рухатися перпендикулярно від осі до виходу у відведення, виконане у вигляді спірального кожуха. Відцентровий вентилятор виробляє більший тиск для даного повітряного об'єму і використовується в різних промислових цілях. Вони звичайно шумніші, ніж порівняльні осьові вентилятори. Вентилятор діаметральної течії має ротор типу «біляча клітка» (ротор порожній у центрі, і лопатки осьового вентилятора вздовж периферії). У тангенціальних вентиляторах повітря поступає вздовж периферії ротора і рухається до виходу подібно тому, як це відбувається у відцентровому вентиляторі. Діаметральні вентилятори виробляють рівномірний повітряний потік уздовж усієї ширини вентилятора і безшумні при роботі. Вони порівняно громіздкі, і повітряний тиск низький. Вентилятори діагональної течії часто використовуються для охолоджування в ксероксах. При роботі вентилятора або повітродувки створюється підвищення тиску вище за атмосферний, це є основою нагнітальної вентиляції.

Привід вентиляторів звичайно електричний. Електричні вентилятори, загалом, складаються з набору лопаток, що обертаються, і які розміщені в захисному корпусі, що дозволяє повітрю проходити через нього. Леза обертаються електродвигуном, для великих індустріальних вентиляторів використовуються 3-фазні асинхронні двигуни. Менші вентилятори часто приводяться в дію засобами електродвигуна змінного струму з екранованим полюсом, або щітковими чи безщітковими двигунами постійного струму. Вентилятори з приводом від двигунів змінного струму звичайно використовують напругу електромережі. Вентилятори з приводом від двигуна постійного струму використовують низьку напругу, звичайно 24V, 12V або 5V. У вентиляторах охолоджування для комп'ютерного устаткування використовують винятково безщіткові двигуни постійного струму використання, які проводять набагато менше електромагнітних перешкод при роботі. У машинах, які вже мають двигун, вентилятор часто з'єднується безпосередньо з ним. Це можна бачити в автомобілях, у великих системах охолоджування і віяльних машинах. Турбовентилятор - відцентровий або осьовий вентилятор, що його приводить у рух турбіна.

На елеваторі №1 вентилятор використовується в аспіраційній установці.

Аспірація (вентиляція) - знепилюючі вентиляційні пристрої, що характеризуються всмоктуванням повітря. Аспіраційні установки відсмоктують запилений повітря з місць пилоутворення. Це попереджає можливість пилових вибухів. На елеваторах аспиріруют сепаратори, самопливні і поворотні труби, черевики і головки норій, розвантажувальні воронки (отвори у вигляді решіток в силосах, куди зсипається зерно) та візки транспортерів, ваги та інше обладнання.

На рисунку 1.2 представлена типова схема вентиляційної системи.1 - відсмоктувачі від герметизирующих кожухів (колектори); 2 - повітропровід всмоктуючий; 3 - труба самопливна для пилу; 4 - відцентровий пиловідокремлювачі; 5 - повітропровід нагнітає; 6 - вентилятор.

Рисунок 1.2 Типова схема вентиляційної системи

Вентиляція на елеваторах повинна забезпечити малу запиленість повітря, що не перевищує допустиму концентрацію пилу в робочих зонах виробничого приміщення.

Сама вентиляційна мережа, призначена як для знепилювання обладнання та приміщень, так і для сушіння і активного вентилювання зерна, складається з системи всмоктуючих і нагнітають повітропроводів, вентилятора і відцентрового.

В таблиця 1.1 наводяться вихідні дані по об'єкту



Таблиця1.1 Вихідні дані по об'єкту

Найменування	Розмір,м	Нормована освітленість , лк	Джерело світла	Коефіцієнт співвідношення
	А	В	Н
Елеватор №1	13	25	2,5	30	ЛР	1,0

Скорочення до таблиці 1.1 ЛР - лампи розжарювання

В таблиці 1.2 наведено вимоги до виробничому механізму

Таблиця1.2 Вимоги до виробничого механізму

Найменування	Q,м/с3			,об/хв	Р, кПа	Кз,в.о.	,кА
Вентилятор	0,11	0,50	0,60	3000	1,0	0,20	1,5

В таблиці 1.3 наведено особливості вибору схеми керування

Таблиця1.3 Особливості вибору схеми керування

Реверсування	Пуск у функції	Гальмування	Кількість електродвигунів	Наявність резервного електродвигуна
-	Прямий	Противмиканням	2	+

1.2 Вибір схеми та конструктивного виконання силової мережі живлення виробничого механізму

Силова мережа живлення виробничого механізму виконується радіально (однією лінією без відгалужень) від силової розподільної шафи (СРШ), що одержує живлення від шин НН ЦТП (цехової трансформаторної підстанції). Груповий щит робочого освітлення (ЩРО) ті щит аварійного освітлення (ЩАО) живиться за радіальною схемою від шин НН ЦТП.

Конструктивно силова мережа живлення виробничого механізму на складі ПММ №2 виконується у металевих трубах проводами марки АПВ.

У цеховій трифазній мережі напругою 0,38/0,22 кВ нульовий провідник одночасно виконує функцію робочого нульового провідника для живлення однофазних ЕП і функцію нульового захисного провідника,тому для трифазних ЕП проводка в металевих трубах повинна мати три проводи.

Трубні проводки виконують у підлозі перед заливанням його бетоном. Максимально можливий переріз провідників,що затягується в трубу, залежить від діаметра труби, її довжини і кількості вигинів, тому лінії роблять можливо короткими.



2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

2.1 Вибір і перевірка електродвигуна і типу виробничого механізму

Потужність електродвигуна для приводу виробничого механізму вибирається в залежності від характеру навантаження так,щоб в процесі роботи двигун нагрівався не вище припустимої за класом ізоляції температури та припускав короткочасне перевантаження.

Потужність двигуна вентилятора визначається за формулою

= ,кВт;

= = 0,036666667 ,кВт,

де Q - продуктивність компресора, м³/с;

Р - тиск повітря, кПа;

- ККД механічної передачі;

- ККД виробничої установки.

За виразом (2.1) розраховується потужність двигуна проводу виробничого механізму

,кВт; (2.2)

,кВТ;

де - коефіцієнт запасу (=1,1- 1,3).

Результат вибору електродвигуна заносяться в таблицю 2.1.Умови, які повинні виконуватись:



(2.3)

, (2.4)

0,047710,09[кВт]

30003000,[об/хв]

де - проектна частота обертання ротора, об/хв. (таблиця 1.2);

- номінальна (синхронна) частота обертання ротора, об/хв.

Таблиця 2.1 Вибір електродвигуна приводу виробничого механізму

Тип двигуна	,кВт	, об/хв	,%
4АА50А2У3	0,09	3000	60	0,7

Перевірка двигуна за умовами пуску

; (2.5)

,[Нм];

де - статичний момент навантаження, Нм;

- номінальний момент, який розвиває двигун.

,Нм; (2.6)

=,Нм; (2.7)

= = ,Нм;

= = ,Нм;

де - номінальна кутова швидкість двигуна, рад/.



= ,рад/с^-1 (2.8)

= = ,рад/с^-1

2.2 Визначення ККД двигуна виробничого механізму

Визначення коефіцієнту корисної дії (ККД) двигуна виробничого механізму виконується за формулою

(2.9)

де - коефіцієнт завантаження електродвигуна,в.о., (таблиця 1.2);

- номінальний ККД , (таблиця 2.1)

Втрати потужності двигуна

,кВт (2.10)

,кВт (2.11)

= ,кВт

,кВт



2.3 Вибір і опис схеми керування виробничого механізму

Двигун М1 є робочим, а М2 резервним. Вимикачі замикаються в такій послідовності: SB1, SВ результаті цього починає працювати двигун М1.

Одночасно розмикаються контакти К1, які з`єднані послідовно з котушкою К2. Таким чином, двигун М2 підготовлено до пуску. В разі відсутності струму в котушці К1, тобто при зупинці першого двигуна, контакти К1 у колі керування другим двигуном замикаються. Тепер по котушці К2 проходить струм, у результаті чого двигун М2 починає працювати.

Для зупинки командоконтролер П переводять із робочого положення для одного напрямку обертання через нульове положення в одне з робочих положень для іншого напрямку обертання. У цьому разі при переведенні через нульове положення командоконтролер, відмикаються всі контактори. При встановленні ручки командоконтролерау робоче положення іншого напрямку обертання увімкнеться контактор КМ2, який своїми контактами приєднує обмотку статора двигуна до мережі при чергуванні фаз, протилежному попередньому. Внаслідок того, що ротор двигуна ще продовжує обертатися у попередньому напрямку, ковзання його відносно поля статора буде значно більшим (більше одиниці) і е.р.с. ротора, яка пропорційна ковзанню, буде значно більшою за е.р.с., яка буда під час пуску двигуна. Внаслідок цього інтенсивно відбувається гальмування проти вмикання при наявності в колі ротора повного опору. Тому струм ротора під час гальмування проти вмиканням буде обмежений допустимою величиною, незважаючи на наявність значної е.р.с. ротора.



2.4 Вибір електричних апаратів обраної схеми

Необхідно провести вибір електричних апаратів обраної схеми.

Дистанційне керування електродвигуном виробничого механізму забезпечують магнітні пускачі, які одночасно захищають від роботи на двох фазах (за допомогою теплових реле) та від самозапуску при знижених напругах чи її перериві. Всі мережі повинні бути захищені від коротких замикань, тому в живильному ланцюгу встановлюється автоматичний вимикач, який захищає від перевантаження (тепловий розчіплював) та струмів короткого замикання (електромагнітний розчіплював), а також запобіжник. Таким чином, в якості апаратури та захисту обирається автоматичний вимикач, магнітний пускач і запобіжник.

Вибір автомата виконується за таких умов:

1) Міцність ізоляції для роботи в тривалому режимі і короткочасних перенапругах

; (2.12)

[В]

де - номінальна напруга обраного апарата, В;

- номінальна напруга мережі, В.

2) Струм уставки теплового розчеплювача

; (2.13)

, [А];

де - номінальний струм електродвигуна.



= ; (2.14)

= = = , А;

3) Струм уставки електромагнітного розчеплювача

; (2.15)

, [А];

де - пусковий струм електродвигуна, А.

; (2.16)

, А;

де - пусковий коефіцієнт (=2,2-3,5 при 10 кВт; = 3,5-5,5 при = 10-30 кВт;=5,5-7,5 при30 кВт).

4) Вимикаюча здатність автомату

; (2.17)

, [А]. де - струм трифазного короткого замикання в точці К.

Після проведених розрахунків остаточно вибирається автомат, а результати розрахунків зводяться до таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 Вибір автоматичного вимикача

Тип вимикача	, В	, А	, А	, А	, А	, А
ВА 51-25	380	0.56	25	6,3	46,2	6



Вибір та перевірка запобіжника проводиться за виконання наступних умов:

1) Умова (2.12)

[В]

2) Вибір по нагріву в тривалому режимі

; (2.18)

, [А].

3) Номінальний струм плавкої вставки

(2.19)

, [А].

4) Перевірка на струм патрона

; (2.20)

.

5) Вимикаюча здатність

; (2.21)

, [кА].

де - струм трифазного короткого замикання (таблиця 1.2).

Після проведених розрахунків остаточно вибирається запобіжник, а результати вибору заносяться в таблицю 2.3.



Таблиця 2.3 Вибір запобіжника

Тип запобіжника	, В	, А	, А
НПН2-60	500	60	6

Розрахункові дані магнітного пускача повинні відповідати:

1) Умова (2.14)

2) Перевірка навідсутність спрацювання від пускових струмів

;

, [А]; (2.22)

де - номінальний струмпускача, А.

Після проведених розрахунків остаточно вибирається магнітний пускач, а результати вибору заносяться в таблицю 2.4

Таблиця 2.4 Вибір пускача

Тип пускача	, В	, А	Тип теплового реле	Діапазон рег. струма уставки, А
ПМЕ-132	380	10	ТРН-8	-

2.5 Вибір перерізу провідників силової мережі живлення виробничого механізму

Основною умовою вибору перерізу провідників в мережах напругою до 1 кВ є величина нагрівання їх електричним струмом у нормульному, форсованому та аварійному режимах. Якщо температура нагрівання перевищить допустиму, то залежно від величини перевищення й тривалості часу елементи може бути пошкоджений, що спричинить порушення нормальної роботи системи, а в найгіршому випадку (загорання ізоляції) може призвести до пожежі.

В електричних мережах напругою до 1 кВ переріз проводу розподільних мереж вибирається за умовою нагрівання в нормальному режимі

;

, [А]. (2.23)

Допустимий тривалий струм для проводів з полівінілхлоридною ізоляцією з алюмінієвими жилами дляелеватора №1 складає 18 А. Для елеватора №1 вибирається провід марки АПВ та з перерізом 2 мм².

2.6 Узгодження перерізів провідників з апаратами захисту

Переріз провідників, які вибирались за нагріванням за допустимим тривалим струмом , перевіряють за умовою узгодження відповідності вибраним апаратам захисту за умовою

;

[А],

де - допустимий тривалий струм провідника, А;

- номінальний струм уставки ЕМ - розчеплювача чи плавкої вставки, А;

- коефіцієнт захисту (для запобіжників = 0,33; для автоматів ).

Узгодження в курсовому проекті проводиться для провідників з відповідними лінійними автоматами. Умова виконується, результати вибору заносяться в таблицю 2.4.



Таблиця 2.4 Узгодження вибраного перерізу провідників електричної мережі з вибраними апаратами захисту

Попередній переріз провідника	, А		Остаточний переріз провідника	, А
2 мм2	18	46,2	2 мм2	18

2.7 Розрахунок освітлення об'єкту

Враховуючи тип освітлення, світлорозподіл та економічность, визначається тип світильника. Визначається кількість світильників при умові їх розміщення з найбільш вигідною відносно відстанню.

Площа приміщення

, м² (2.25)

, м²

Розрахункова висота підвісу світильників

, м

, м

де - розрахункова висота світильника, м ().

Оптимальна відстань муж світильниками

Визначається кількість світильників в ряду при заданій розрахунковій висоті. Кількість рядів світильників рядів , шт.



Відстань від крайніх світильників до стін

, м

, м

Розрахунок відстані між рядами

= , м

= = 2,5, м

Розрахункова відстань між світильниками в ряду

= , м

= = 2,5, м

Кількість світильників у ряду

= , шт.

= , шт

Кількість всіх світильників, шт.



Визначається індекс приміщення

Індекс приміщення i

Розрахунковий світловий потік світильника, Ф, лм

=

де - нормована освітленість, лк;

- коефіцієнт запасу (=1,1-1,3);

- площа приміщення, м²;

- коефіцієнт нерівномірності освітлення (1,15 - для світильників з лампами розжарювання);

- кількість світильників, шт.;

коефіцієнт використання світлового потоку ().

Згідно із значенням розрахункового світлового потоку обирається лампа типу БК215-225-56 зі стандартним світловим потоком , лм і потужністю 56 Вт.

Фактична освітленість



, лк;

=35,07, лк

Відхилення освітленості

Е = 100, %;

Е = 100 =5,77, %.

Установлена потужність освітлювальної установки

, Вт;

, Вт.



3. ЗАКЛЮЧНА ЧАСТИНА

3.1 Заходи щодо забезпечення електробезпеки

При експлуатації можливе виникання ряду виробничих факторів впливаючих на людину, а також на пожежну небезпеку.

Ураження електричним струмом виникає:

- при доторканні до струмоведучих частин напругою до 1 кВ (власні потреби, оперативні ланцюги);

- при наближенні на недопустиму відстань до струмоведучих частин РП-10 кВ (не менш ніж 0,6 м);

- при доторканні до заземлених не струмоведучих частин виявшихся під напругою (напруга дотику);

- при знаходженні людини вблизузаземлення (менш 8 м) з якого проходить струм уземлю (напруга шагу або іншого можливого замикання на землю).

Виникання пожежі на об`єктах можливо при наступних обставинах:

- при коротких замиканнях;

- при прямих попаданнях

- при руйнуванні та перегріву ізоляції з послідуючим возгоранням;

- при перегріві масла в трансформаторі;

- при перегріві струмоведучих частин від перевантаження при неправильному їх виборі.

Ушкодження ізоляції електроустаткування може призвести до появи на корпусах і інших металевих частинах (потенційно небезпечних частинах) потенціалів, небезпечних для життя людини. Гранично допустимі рівні напруг дотику і струмів через тіло людини при аварійному режимі виробничих електроустановок з частотою 50 Гц не повинні перевищувати значень, наведених в ПТБ та ПУЄ. Тому всі потенційно небезпечні частини повинні бути заземлені. Відповідно до 1.7.28 ПУЄ в чотирьох провідних мережах трифазного струму глухе заземлення нейтралі є обов`явзковим, а згідно 1.7.34 ПУЄ в трифазних мережах до 1 кВ із глухо заземленою нейтраллю електроустаткування повинне бути занулене;в електроустановках вище 1кВ з ізольованою нейтраллю (1.7.41) повинне бути виконане заземлення.

Для захисту від електричного струму при доторканні до струмоведучих ланцюгів оперативного струму, застосовується ізольовані провода.

Контроль та захист при КЗ на землю та ушкодженні ізоляції виконує система релейного захисту, автоматика та сигналізації. Апаратура релейного захисту на постійному оперативному струмі розташована в спеціальних шафах. При замиканні або ушкодженні оперативних ланцюгів здійснюється їх контроль ті захист.

3.2 Заходи щодо енергозбереження

електропостачання потужність двигун вимикач

Вибір електрообладнання.

Важливим і ще дуже мало використаним резервом енергозбереження служить правильний вибір основного електрообладнання в простому, наймасовішому і енергоємному нерегульованому електроприводі (системах електроприводу). Європейські експерти вважають, що середній коефіцієнт використання двигунів (відношення середньої потужності за цикл до номінальної) становить 0,6. Як показує досвід, у вітчизняних умовах цей коефіцієнт іноді істотно нижче. Нерідко частка енергетичних витрат на вироблену продукцію непомірно зростає, що робить виробництво нерентабельним. Істотний ефект в подібних випадках може дати проста заміна обладнання (двигунів) або впровадженні систем автоматизації, однак коректне рішення такого завдання передбачає досить високу кваліфікацію персоналу. Тут вельми ефективні прикладні комп'ютерні програми, орієнтовані на широкий круг фахівців, пов'язаних з електроприводом, і підтримують прийняття раціональних рішень. Досвід створення таких програм показав, що незважаючи на великі витрати, ефективність такого підходу: в руках фахівців виявляється потужний, зручний, дуже легко освоюваний інструмент, що дозволяє швидко вирішувати дуже непрості завдання.

Зменшення втрат в двигунах.

У світовій практиці з середини 1970-х років активно пропагується використання енергозберігаючих двигунів. Ідея дуже проста: в асинхронний двигун проектують так що закладають в них на 25 ... 30% більше активних матеріалів (алюмінію, заліза, міді), при цьому на 30% знижуються енерговтрати і зростає ККД - до 5% в невеликих двигунах (одиниці кВт) і до 1% в двигунах потужностями близько 70 ... 100 кВт. Існує безліч захоплених публікацій, що відносяться до ЕЕМ. Зокрема, вважається, що якщо б всі двигуни в Європі були замінені на ЕЕМ, то економія електроенергії була б еквівалентна закриттю шести електростанцій по 500 МВт. Однак цей напрям енергозбереження містить ряд спірних і неочевидних обставин. По-перше, мова йде про нерегульованому електроприводі, тобто заощадивши кілька відсотків на втратах в двигуні, в наймасовіших та енергоємних застосуваннях (насоси, вентилятори і т.д.) можна продовжувати втрачати в десятки разів більше в агрегатах, що обслуговуються електроприводом. По-друге, розрахункова економія буде досягатися лише при мало змінюється і близькою до номінальної навантаженні. При різко змінному навантаженні, наприклад при значній частці холостого ходу в циклі, економія буде істотно менше розрахункової. По-третє, економія може бути помітною (Рекламовані 4 ... 5%), якщо всі елементи силового каналу правильно вибрані і налаштовані. Так, втрати в ремінної передачі, часто використовуваною, наприклад, в електроприводі вентиляторів, можуть варіюватися від 5 до 10 ... 12% тільки за рахунок нераціонального вибору параметрів передачі і можуть різко зростати при невірно обраному натягу ременів. Таким чином, існує ряд причин, які можуть практично знецінити цей популярний в США і Європі спосіб енергозбереження в електроприводі.

Зменшення втрат в живлячих мережах.

Проблема втрат потужності виникає за рахунок низького коефіцієнта потужності. Проблема компенсації реактивної потужності традиційно користується великим (іноді надмірно великим) увагою у вітчизняній практиці. Знайдено і застосовуються різні технічні рішення (перемикані конденсаторні батареї, синхронні компенсатори, фільтрокомпенсірующіе пристрою і т.д.). Як ми бачимо більшість цих прийомів орієнтовані на нерегульований електропривод, а іноді й сильно недовантажений електропривод з асинхронними двигунами з короткозамкненим ротором. До інших способів енергозбереження в нерегульованому електроприводі можна віднести:

- зниження часу холостого ходу;

- перемикання обмоток за схемами на час холостого ходу або малих навантажень;

- зміна типу гальмування в електроприводах з частими пусками і гальмуваннями.

Перехід від нерегульованого електропривода до регульованого. Цей перехід є генеральним напрямком енергозбереження, прийнятим у всьому світі і дає найбільший ефект як в частині економії електроенергії, так і в інших показниках технологічного процесу.

Для цього в силовий канал включається додатковий елемент - перетворювач електричної енергії, що подає до асинхронного двигуна напругу з регульованими амплітудою і частотою (використання частотних перетворювачів). В результаті забезпечується подача кінцевому споживачеві необхідної (або оптимальної) потужності і виключаються великі втрати в засувці.

Одна з величин - витрата води - змінюється некеровано, оскільки вона визначається відкритими в даний момент кранами, а друга задається насосом і, отже, може управлятися.

В інших технологічних процесах вільні для управління обидві утворюють потужність величини. Так, при сопілці колод, обробці металів різанням існують оптимальні режими, які визначаються найкращим в окремих випадках поєднанням швидкості і сили різання:

Слід підкреслити, що в розглянутому випадку поряд з головним ефектом - істотним зниженням втрат у технологічній машині, обслуговуваним електроприводом, і в інших елементах силового каналу досягається ряд додаткових, часто не менш важливих ефектів: раціоналізується весь технологічний процес, економляться інші ресурси, збільшується термін служби основного устаткування, знижується шум і т.д. Тут особливо істотний вибір раціонального з технічної та економічної точок зору способу управління величиною (величинами), що утворює споживану технологічними машинами потужність.

До середини 1980-х років єдиним доступним рішенням був електропривод постійного струму.

Його загальновідомі недоліки - дорога машина і необхідність в обслуговуванні - обмежували використання випадками, коли без регульованого електроприводу обійтися було не можна (верстати, металургійні агрегати, потужні екскаватори і т.д.).

Електропривод постійного струму практично не використовувався в масових агрегатах (насоси, вентилятори і т.д.), там абсолютно переважав нерегульований електропривод з асинхронними двигунами з короткозамкненим ротором.

Зараз ситуація радикально змінилася: на широкому ринку з'явилися досконалі і доступні електронні перетворювачі частоти.

Вони випускаються десятками зарубіжних і вітчизняних фірм, мають практично однакову структуру (некерований випрямляч-фільтр-автономний широтно-амплітудний модулятор (ШІМ-інвертор) і розвинену систему мікропроцесорного керування, що забезпечує широкі функціональні можливості, надійний захист приводу і інші важливі для користувача функції. Саме ці пристрої справили переворот в сучасному електроприводі: різко (до 15%) знизили частку електроприводів постійного струму в загальному парку регульованих електроприводів, стали основним (і поки практично єдиним) засобом, що реалізує високоякісний регульований асинхронний електропривод в масових застосуваннях.

Разом з тим робилися спроби використовувати для регулювання швидкості асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором у тривалому режимі (насоси та ін) більш прості тиристорні регулятори напруги.

Ці пристрої, широко і успішно застосовуються для плавного пуску і зупинки електроприводу («м'які» пускачі), за рідкісними винятками не можуть скільки-небудь ефективно використовуватися для безперервного тривалого регулювання швидкості.

Вони вимагають, навіть при найсприятливішою вентиляторної навантаженні, збільшення потужності двигуна в 2-3 рази, спеціального виконання ротора (Підвищене ковзання), інтенсивного незалежного охолодження і при цьому мають низьку надійність і низькі енергетичні показники.

Настільки ж неефективні й інші способи регулювання швидкості асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором, що снували на зміну напруги при незмінній частоті (спеціальні «хитрі» асинхронні двигуни, муфти ковзання та ін.)

Стають малоефективними і багатошвидкісні асинхронні двигуни.

Вони важкі, дороги, вимагають багато контактної апаратури, вартість приводу порівнянна з вартістю системи перетворювач частоти - серійний двигун.

Вихід на широкий ринок електронних перетворювачів частоти ставить нове завдання - створення асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором.

Тут, мабуть, вдасться суттєво заощадити активні матеріали, знизити собівартість і т.д.

Отже, система електронний перетворювач частоти-асинхронний двигун з короткозамкненим ротором стає головним на найближчі роки технічним рішенням масового регульованого електроприводу.

Вона особливо приваблива на стадії модернізації, так як зберігається все існуюче обладнання, але між мережею і двигуном включається новий елемент - перетворювач частоти, радикально змінює весь технічний і економічний вигляд системи.

Системи освітлення на підприємствах легкої промисловості можуть виявитися серйозним резервом економії електроенергії.

Основні заходи щодо підвищення енергоефективності освітлення наступні:

- Заміна джерел світла новими енергоефективнимі лампами при забезпеченні встановлених норм освітленості;

- Максимальне використання природнього освітлення в денний час і автоматичне керування штучним освітленням залежно від рівня природнього освітлення. Керування включенням освітлення може здійснюватися від інфрачервоних датчиків присутності людей або рухи;

- Використання сучасної освітлювальної арматур з раціональним світлорозподілом;

- Використання електронної пускорегулюючої апаратури (ЕПРА);

- Застосування автоматичних вимикачів для систем чергового освітлення в зонах тимчасового перебування персоналу;

- Фарбування поверхонь виробничих приміщень і встаткування у світлі тони для підвищення коефіцієнта використання природнього й штучного освітлення.



ВИСНОВКИ ТА ПРОПОЗИЦІЇ

Наприкінці даної пояснювальній записці зроблено розрахунок електропостачання елеватора №1, метою даного курсового проекту було закріплення отриманих знань за курс лекцій з дисципліни «Основи проектування та конструювання електротехнічних виробів і систем».

У ході виконання курсового проекту ми зробили розрахунки необхідні для вибору двигуна для виробничого механізму, а також розрахунки необхідні для вибору апаратів захисту та автоматики для даного цеху. Були зроблені розрахунки необхідні для вибору освітлювальної установки. Вибрано схему керування та спроектовано графічний лист №2 на якому графічно зображено вибрану схему. Також спроектовано графічний лист №1 на якому зображується конструкція електродвигуна виробничого механізму. Вибрано спосіб прокладки та марки проводів для силової мережі живлення елеватора №1

На основі проведених розрахунків можна зробити висновок, що обраний найбільш оптимальний і раціональний варіант електропостачання ділянки механоскладального цеху.



ЛІТЕРАТУРА

1. ДСТУ 2264-93 Обладнання для кондиціонування повітря та вентиляції. Терміни та визначення.

2. Курс лекцій з дисципліни «Основи проектування та конструювання електротехнічних виробів і систем»/ Укл. В.Л. Бакулевский - Одеса, МТТ ОНАХТ, 2011 - 79 стор.

2. «Справочник молодого рабочего по эксплуатации електроустановок промышленных предприятии.» Сибикин Ю.Д., 1984

3. «Справочник енергетика промышленных предприятий.» Гольстрем В.А., 1977

Размещено на Allbest.ru

...