Разработка системы электроснабжения механического цеха

Электробаланс, состоит из двух частей: приходной и расходной. Приходная часть включает в себя источники и наличие ресурсов, расходная – потребность и их распределение.

Электробаланс механического цеха представлен в таблице 3.6.

Активная энергия на технологию, МВт·ч,

,

.

Активная энергия на освещение, МВт·ч,

,

.

Расчёт потерь мощности в цеховых сетях производится по формуле ( ) и приводится в таблице 3.5. Потери реактивной мощности в цеховых сетях не учитываются, т.к. мало индуктивное сопротивление кабелей.

Таблица 3.5 – Расчёт потерь мощности в цеховых сетях

Потери активной энергии в цеховых сетях, МВт·ч/год,

,

.

Потери активной мощности в трансформаторах, кВт/год,

,

где n – количество трансформаторов, шт.;

 ΔPх и ΔPк – потери активной мощности холостого хода и короткого замыкания одного трансформатора соответственно /4/, кВт;

.

Потери реактивной мощности в трансформаторах, квар/год,

,

где ΔQх и ΔQк – потери реактивной мощности холостого хода и короткого замыкания одного трансформатора соответственно /4/, кВт;

.

Потери активной энергии в трансформаторах, МВт·ч/год,

,

где Т0 – годовое число часов работы одного трансформатора, равное 8700, час;

 τ – время максимальных потерь, час;

.

Таблица 3.6 – Электробаланс механического цеха

Сумма оплаты за потреблённую электроэнергию, тыс.руб/год,

,

где Рзаяв – величина заявленной цехом мощности в максимум системы, кВт;

 Эпл – плановое потребление энергии, кВт·ч;

.

3.7 Расчёт годовых эксплуатационных расходов по

электрохозяйству цеха

Стоимость компенсирующих устройств на трансформаторной подстанции, тыс.руб/год,

,

где nКУ – количество компенсирующих устройств;

 CКУ – стоимость одной конденсаторной установки, тыс.руб;

.

Стоимость кабельных сетей цеха, тыс.руб/год,

,

где Скi – стоимость одного метра кабеля i-того сечения, руб/м;

 Li – суммарная длина i-того сечения кабеля, м;

Стоимость проводов распределительной сети, тыс.руб/год,

,

где Сп – стоимость одного метра провода, руб/м;

 Lп – длина проводов распределительной сети, м;

 nп – количество проводов;

.

Стоимость силовых пунктов цеха, тыс.руб/год,

,

где nСП – количество силовых пунктов;

 CСП – стоимость одного силового пункта, тыс.руб;

.

Стоимость щитков освещения, тыс.руб/год,

,

где nЩО – количество щитков освещения в цехе;

 CЩО – стоимость одного щитка освещения, тыс.руб;

.

Стоимость щитков групповой компенсации, тыс.руб/год,

,

где nЩК – количество щитков групповой компенсации;

 CЩК – стоимость одного щитка групповой компенсации, тыс.руб;

.

Стоимость кабелей осветительной сети, тыс.руб/год,

,

где Сосв – стоимость одного метра кабеля, руб/м;

 Lосв – длина кабелей осветительной сети, м;

 nосв – количество кабелей в осветительной сети;

.

Стоимость светильников в цехе, тыс.руб/год,

,

где nсв – количество светильников;

 Cсв – стоимость одного светильника, руб;

.

Капитальные вложения в энергохозяйство цеха, тыс.руб/год,

,

где ККТП – стоимость комплектной трансформаторной подстанции, тыс.руб;

.

Амортизационные отчисления, тыс.руб/год,

,

где αi – норма амортизации для i-того вида оборудования /9/, %;

 Кi – капитальные вложения на оборудование, тыс.руб/год;

Прочие затраты, тыс.руб/год,

,

.

Стоимость вспомогательных материалов, тыс.руб/год,

,

.

Смета затрат по электрохозяйству цеха показана в таблице 3.7.

Из таблицы видно, что наибольший удельный вес по затратам имеют стоимость электроэнергии и стоимость вспомогательных материалов. Для снижения затрат на электрохозяйство следует обращать внимание на эти показатели. Для уменьшения потребления электроэнергии следует разрабатывать и внедрять мероприятия по её экономии. Для уменьшения затрат на вспомогательные материалы нужно приобретать оборудование, требующее малое их количество, а также приобретать современные, более качественные материалы и вести строгое нормирование на расходуемые материалы.

Таблица 3.7 – Смета затрат по электрохозяйству

3.8 Расчёт чистого дисконтированного дохода от установки на КТП

компенсирующих устройств

Плата за реактивную энергию при отсутствии компенсации, тыс.руб/год,

,

где QКУ – суммарная мощность двух конденсаторных установок, квар;

.

Амортизационные отчисления на конденсаторные установки, тыс.руб/год,

,

.

Чистый дисконтированный доход от установки батарей конденсаторов, тыс.руб,

,

где Сt – денежные затраты, связанные с реализацией проекта, для батарей конденсаторов текущие затраты незначительны и ими можно пренебречь, т.е. принять их равными нулю;

 Нпр – налог на прибыль, принимается равным 0,24, о.е.;

.

Т.к. чистый дисконтированный доход больше нуля, то установка на подстанции компенсирующих устройств экономически оправдана.

3.9 Основные технико-экономические показатели системы

электроснабжения механического цеха

Основные технико-экономические показатели системы электроснабжения цеха приводятся в таблице 3.8.

Таблица 3.8 – Основные технико-экономические показатели

4 Расчёт системы отопления механического цеха

4.1 Определение расхода теплоты на отопление

Система отопления должна поддерживать внутреннюю температуру помещения на заданном уровне, т.е. возмещать потери тепла помещения через все его теплоограждающие конструкции.

План механического цеха с бытовыми отделениями показан на рисунке 4.1.

В качестве примера рассмотрим расчёт теплопотерь помещения цеха. Т.к. бетонный пол (П), расположенный на грунте, имеет коэффициент теплопроводности , то он считается неутеплённым. Потери тепла через неутеплённые полы вычисляют по зонам-полосам шириной 2м, параллельным наружным стенам.

Площади зон полов, м2,

-          первой зоны:

;

-          второй зоны:

;

-          третьей зоны:

;

-          четвёртой зоны:

.

Коэффициенты теплопередачи для зон полов, ,

,

где R – сопротивление теплопередаче /10/, ;

-          первой зоны:

;

-          второй зоны:

;

-          третьей зоны:

;

-          четвёртой зоны:

.

Теплопотери через пол, Вт,

,

где tв и tн – расчётные температуры внутреннего и наружного воздуха /СНиП, приложение 8/, 0C;

 n – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху /10/, о. е.;

.

Наружная стена (Н.С.) состоит из 640 мм кирпичной кладки и 15 мм штукатурки из известково-песчаного раствора.

Сопротивление теплопередаче наружной стены, ,

,

гдеRв – термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения /10/, ;

δк.к. и δш – толщина кирпичной кладки и штукатурки соответственно, м;

λк.к. и λш – коэффициенты теплопроводности и штукатурной кладки соответственно /10/, ;

Rн – термическое сопротивление теплоотдачи наружной поверхности ограждения /10/, ;

.

Коэффициент теплопередачи наружной стены, ,

,

.

Теплопотери через наружную стену, Вт,

,

где F – площадь наружной стены, м2;

 nдоб – коэффициент, учитывающий добавочные теплопотери, о.е.,

 ,

где Кор – коэффициент, учитывающий ориентацию ограждения /10/, %,

 Квет – коэффициент, учитывающий ветровую нагрузку /10/, %,

 Кн.д – коэффициент добавочных потерь для наружных дверей /10/, %,

 ;

.

Аналогично рассчитываются теплопотери для остальных ограждений помещения механического цеха, а также теплопотери для бытовых отделений цеха. Все расчёты сводятся в таблицу 4.1.

В расчётах принимается:

- окна наружных стен имеют двойные раздельные переплёты (Д.О.);

- окна фонарей имеют двойные спаренные переплёты (Д.О.Ф.);

- боковая поверхность фонарей (Б.Ч.Ф.) состоит из 250 мм кирпичной кладки и 15 мм штукатурки;

- крыша (К) состоит из 220 мм железобетона, 40 мм минеральной ваты и 7 мм рубероида;

- наружные и внутренние двери и ворота одинарные (В).

Тепловыделения в помещении цеха, вследствие перехода механической энергии в тепловую, Вт,

,

где а – опытный коэффициент /10/, о.е.;

 Руст – номинальная установленная мощность станков, кВт;

 α – доля тепловыделения в цех для электропечи /10/, о.е.;

 Рпеч – установленная мощность электропечи, кВт;

 η – коэффициент одновременности работы электрооборудования, равный 0,33, о.е.;

.

Тепловыделения осветительными приборами помещения цеха, кВт,

 ,

где Росв – мощность установленных осветительных приборов, кВт;

 аосв – коэффициент, учитывающий вид осветительной арматуры /10/, о.е.;

.

Тепловыделения от людей не учитываются, т.к. на одного рабочего приходится более 40 м3 объёма.

Расчётные теплопотери помещения цеха, Вт,

,

где Qпот – суммарные теплопотери помещения цеха, Вт;

.

Аналогично определяются расчётные теплопотери для бытовых отделений цеха. Расчёты сводятся в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Расчёт тепловой нагрузки на отопление

Тепловой поток от открыто проложенного подающего трубопровода в помещении цеха, Вт,

,

где – площадь наружной поверхности трубы, м2;

,

где d, l – наружный диаметр и длина трубопровода соответственно, м;

  ;

 – коэффициент теплопередачи трубы /10/, ;

 tтр – средняя температура теплоносителя в трубопроводе, 0С;

 η – коэффициент /10/, о.е.;

.

Тепловой поток от открыто проложенного обратного трубопровода в помещении цеха, Вт,

,

где ;

.

Тепловой поток подводок от подающего трубопровода к нагревательным приборам в помещении цеха, Вт,

,

где ;

 n – количество подводок, шт;

.

Тепловой поток подводок от нагревательных приборов к обратному трубопроводу в помещении цеха, Вт,

,

где ;

.

Суммарный тепловой поток от трубопроводов в помещении цеха, Вт,

,

.

В помещении механического цеха в качестве нагревательных приборов применяются чугунные радиаторы марки М–140.

Требуемая площадь поверхности нагрева приборов в помещении цеха, м2,

 ,

где β1 – коэффициент, учитывающий способ установки нагревательного прибора /10/, о.е.;

 β2 – коэффициент, учитывающий остывание воды в трубопроводе /10/, о.е.;

 – коэффициент теплопередачи прибора /10/, ;

 – средняя температура теплоносителя в приборе, 0С,

 ,

 tг и tо – расчётные температуры горячей и охлаждённой воды в приборе соответственно, 0С,

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8