Расчет системы энергоснабжения ЛГАТК с разработкой системы водоподготовки

ТЕПЛОВАЯ СХ. КОТЕЛЬНОЙ ЧИСТОВИК5.cdw

Аппарат теплообменный
Аппарат электромагнитный
Схема гидравлическая
ИЗ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

экономика5.cdw

Наименование показателей
Капитальные вложения
Годовые эксплуатационные издержки
В т.ч. заработная плата
амортизационные отчисления
отчисления на ремонт
стоимость электроэнергии
Степень снижения эксплуатационных затрат
Общая годовая экономия за счет снижения
эксплуатационных затрат
Чистый дисконтированный доход
Срок окупаемости электромагнитной установки
Внутренняя норма доходности
технико-экономические

Линия очистки зерна. Схема электрических соединений5.cdw

СхЭлектрическая5.cdw

Работа на переменном
АС474021У2 ТУ16-526.462 - 79
Схема электрическая принципиальная
управления аппратом магнитной
на импульсном напряжении

График котельной5.cdw

- гор. водоснабжение
- сумма теплового потока
Т1 - время работы одного котла
Т2 - время работы двух котлов одновременно
Т3 - время работы трех котлов одновременно
Т4 - время работы четырех котлов одновременно

ГРАФИК 1 ЧИСТОВИК5.cdw

Светло5.cdw

Инструментальный цех
Кладовая аккумуляторов
Номер автоматических выкл.
Шкаф распределительный типа СП62-51
на девять трёхфазных групп
Щиток осветительный типа ЯОУ -8502 сте
пень защиты IP-54 с аппаратами защиты
Светильник типа ЛСП 18 1
Светильник типа ЛСП02 2
Лампа люминесцентная ЛБ-40
Лампа люминесцентная ЛБ-80
Выключатель О-1 IP-44-17-6220
Розетка штепсельная РШ-Ц-2-07-6220
Коробка осветительная
Муфта натяжная К805 У3
Провод ППВС на напряжение 660 В сечени-
Провод ППВС на напряжение 660 В сечени
Крепление ответвительных ко-
робок и светильников при
Крепленин распределительного
Ввод проводов в бетоное или
Крепление выключателей и ро-
зеток к различным основаниям
при открытой проводке
Крепление щитков типа ЩО31-32
Узлы крепления тросоывх прово-
Узлы крепления тросовых прово-
Крепление проводов скобами
Заземление несущего троса
Экспликация помещений
Данные о групповых щитках с автоматическими выключателями
Компоновка осветительной сети
Ведомость узлов установки электрооборудования

Шламоотделитель5.cdw

Аппарат магнитной обработки5.cdw

Болт М12х5 ГОСТ 7798-70
Винт М4х14 ГОСТ 17473-72
Труба диэлектрическая

Чертеж%5.cdw

ЧертежА5.cdw

зона эффективной магнитной
противонакипной обработки воды
индекса стабильности воды
Индекс стабильности воды

Таблица5.cdw

Генплан5.cdw

Дом жилой на 24 квартиры
Филиал строительного училища
Трансформаторная подстанция
Мастерская ремонтная
Общежитие на 210 мест
Общежитие на 500 мест
Мастерская учебно-производственная
- производственная постройка
ленинградского государственного
аграрно-технологического колледжа
Экспликация помещений
Условные обозначения
- узел трубопроводов
Экспликация сооружений
П-образный компенсатор
Муфта соединительная
Ведомость объемов строительных работ
Разборка грунта в отвал экскаваторами
Устройство песчаной подушки
Доработка грунта вручную
Прокладка трубопроводов в изоляции
Гидравлические испытания
Засыпка трубопроводов песком
Установка компенсаторв
Установка запорной арматуры в колодцах
Засыпка грунта экскаватором
Планировка территории
Ведомость расчетных тепловых потоков
Расчетный тепловой поток
Мастерская уч.-произв.

экрасч.doc

7 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПРОТИВОНАКИПНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Целью работы является расчет и анализ показателей экономической эффективности внедрения противонакипного магнитного устройства. Будет произведено сравнение механической обработки и элетромагнитной.
Последовательность расчета:
Расчет эксплуатационных затрат.
Расчет экономической эффективности проекта.
Стоимость инвестиций по исходному варианту КИСХ определяется по формуле:
где Боб. – стоимость оборудования при помощи которого производится обработка воды теплообменника руб.
k – коэффициент учитывающий доставку и монтаж оборудования k=12.
Стоимость инвестиций проектируемого варианта определяем по формуле
2 Расчет эксплуатационных затрат
Суммарные годовые эксплуатационные затраты ИЭ по каждому варианту определяются по формуле:
гдеЗ – годовой фонд заработной платы обслуживающему персоналу руб.
Р – сумма годовых затрат на ремонт руб.;
Э – годовые затраты на электроэнергию руб.;
В – стоимость расходуемой воды руб;
М – стоимость соли руб.;
П – прочие затраты руб.
Годовой фонд заработной платы З руб. обслуживающему персоналу (электромонтерам) определяется по формуле:
гдеЗосн. – основная заработная плата электромонтера руб.
Здоп. – дополнительная зарплата руб.
Зп – размер премии руб.
Зс – отчисления по единому социальному налогу руб;
Кэ – количество электромонтеров чел.
Таблица 7.1 - Расчет объема работ в у.е.э.
Наименование оборудования
Коэффициент перевода в у.е.э.
Общее количество у.е.э.
Проектируемый вариант
Противонакипное магнитное устройство
Количество электромонтеров в исходном и проектируемом вариантах определяется исходя из объема работ в у.е.э. и средней нормативной нагрузки на одного электромонтера (90 – 120 у.е.э.). Тогда количество электромонтеров КЭ можно определить по формуле
гдеКэ – коэффициент учитывающий количество электромонтеров.
Q – общий объем работ по соответствующему варианту у.е.э.
п – нормативная нагрузка на одного электромонтера.
Месячная основная заработная плата ЗОСН руб. определяется по формуле
где Р – месячная тарифная ставка электромонтера соответствующего разряда руб.мес.
Годовая заработная плата есть произведение месячной зарплаты на 12 месяцев.
Премия (Зп) определяется в размере 40% от основной заработной платы.
Дополнительная зарплата (Здоп) определяется в размере 10% от суммы основной заработной платы.
Отчисления по единому социальному налогу установлены Налоговым кодексом Российской Федерации.1.
Амортизационные отчисления А руб. определяются исходя из балансовой стоимости и срока использования основных средств.
где Б – балансовая стоимость средств в исходном и проектируемом вариантах (результаты расчетов по формулам 1.1. и 1.2.);
Т – срок использования средств лет 20.
Отчисления на ремонт Р руб. производятся по формуле
гдеНр – норма отчисления на ремонт %.
Затраты на электроэнергию Э руб. определяются по формуле:
гдеN – мощность потребителя кВт.
t – число часов работы в смену
Д – число дней работы в году
Тэ – стоимость 1 кВт*ч электроэнергии (по данным хозяйства) руб.
Прочие затраты составляют 3 – 5% от прямых эксплуатационных затрат.
гдеa – процент отчислений на спецодежду обувь технику безопасности.
3 Расчет экономической эффективности проекта
Для оценки экономической эффективности проекта используют следующие показатели: чистый дисконтированный доход (ЧДД) индекс доходности (ИД) внутренняя норма доходности (ВНД) срок окупаемости инвестиций (Т ок).
Чистый дисконтированный доход используется при оценке инвестиционных проектов в связи с не равноценностью сегодняшних и будущих доходов (изменением «ценности» денег с течением времени). Для этого используется коэффициент дисконтирования (m).
Норма дисконтирования представляет собой норму прибыли на вложенный капитал. Если инвестором является само предприятие то норма дисконтирования принимается на уровне средней нормы прибыли данного предприятия. Если другое предприятие или лицо вкладывает в проект то норма дисконтирования приравнивается ставке банковского кредита.
Экономия (Эгз) от внедрения конструкции может складывается за счет: сокращения эксплуатационных затрат в проектируемом варианте по изменяющимся статьям.
где Иисх Ипр – годовые эксплуатационные затраты в исходном и проектируемом вариантах руб;
Для приведения разновременных затрат и эффектов за весь срок службы машины на исходный момент времени применяют дисконтирование. Чистый дисконтированный доход (ЧДД) определяют по формуле
где КК – коэффициент капитализации;
К – размер дополнительных вложений в проектируемом варианте руб.
Коэффициент капитализации:
где q – коэффициент начисления процента;
t – срок службы машины лет;
Норму дисконта m определяют по формуле
где p – доходность капитала %. Приравниваем ставке рефинансирования ЦБ РФ.
Коэффициент начисления процента:
Индекс доходности (ИД) капиталовложений определяется по формуле
Срок окупаемости капитальных вложений ТОК лет определяется по формуле
Критерии эффективности инвестиционного проекта следующие:
ЧДД>0 положительное значение чистого дисконтированного дохода говорит о том что проект приносит прибыль.
ИД>1 т. е. Сумма доходов должна превышать капитальные вложения.
Для приближенного расчета внутренней нормы доходности используем формулу
где р1% – процентная ставка при которой ЧДД1% имеет небольшое положительное значение;
Р2% – ставка при которой ЧДД2% имеет небольшое отрицательное значение;
Так как ВНД проекта больше 12% то он может быть принят.
В таблице представлены технико – экономические показатели внедрения установки.
Таблица - Технико – экономические показатели
Наименование показателя
Капитальные вложения тыс. руб.
Годовые эксплуатационные издержки руб.
В т. ч. заработная плата
амортизационные отчисления
отчисления на ремонт
стоимость электроэнергии
Степень снижения эксплуатационных затрат %
Общая годовая экономия за счет сокращения эксплуатационных затрат руб.
Чистый дисконтированный доход тыс. руб.
Срок окупаемости электромагнитной установки лет
Внутренняя норма доходности %

Содержание проекта.doc

Характеристика объекта энергоснабжения
2 Структура объекта энергоснабжения
3 Характеристика системы энергоснабжения
4 Цель и задачи проектирования
Расчет тепловых нагрузок и выбор источника теплоснабжения
1 Расчет тепловых нагрузок зданий
2 Определение теплового баланса ремонтной мастерской
3 Выбор варианта и источника системы теплоснабжения
4 Определение теплового баланса ремонтной мастерской
5 Выбор варианта и источника теплоснабжения
6 Выбор тепловой схемы котельной
Расчет параметров системы теплоснабжения
1 Гидравлический расчет тепловых сетей
2 Тепловой расчет сетей
3 Расчет расхода теплоносителя
4 Определение годового расхода теплоты
5 Выбор способа регулирования тепловых нагрузок
6 Определение годового расхода топлива котельной
Расчет электрических нагрузок ремонтной мастерской
1 Светотехнический расчет здания ремонтной мастерской
2 Расчет электрических сетей осветительных установок
3 Выбор электродвигателя для привода токарного станка
Разработка установки для электромагнитной противонакипной обработки воды в котельной
1 Анализ схем водоподготовки в котельных
2 Расчет параметров аппарата для электромагнитной
противонакипной обработки воды
3 Описание работы схемы водоподготовки котельной
Безопасность и экологичность проекта
1 Разработка организационно – технических мероприятий по охране труда
2 Оценка экологической безопасности котельных
Расчет показателей экономической эффективности от внедрения электромагнитного противонакипного устройства для горячего водоснабжения
1 Выбор базы сравнения
2 Расчет капитальных вложений
3 Расчет экономической эффективности от применения проекта

Ведомость.doc

Пояснительная записка
государственного аграрно-
технологического колледжа
Схема гидравлическая
принципиальная котельной
График качественного
регулирования тепловой
График годового потребления
План осветительных сетей
ремонтной мастерской
Аппарат магнитной обработки
воды. Сборочный чертеж
Диаграмма состава солей в
индекса стабильности воды
Зависимость перерасхода
топлива от толщины слоя
Схема электрическая
принципиальная управления
аппаратом магнитной
Шкаф управления. Схема
электрических соединений

Характеристика.doc

1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ
Ленинградский государственный аграрно–технологический колледж (ЛГАТК) – образовательное учреждение среднего профессионального образования имеющий государственную аккредитацию и лицензию на подготовку специалистов сельскохозяйственного производства а также работников сельскохозяйственных профессий с общим средним образованием. Расположен в станице Ленинградской Краснодарского края.
Учебно–производственная база колледжа расположена на земельном участке площадью 313 га.
В колледже ведется подготовка следующих специалистов среднего звена:
– техник сельхозпроизводства;
– экономика бухгалтерский учет и контроль;
– техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта;
– технология продуктов общественного питания;
– организация крестьянского и фермерского хозяйства.
По штатному расписанию в колледже числится 145 сотрудников из которых 77 педагогических работников и 18 работников учебного производства. Из общего числа 50 сотрудников могут быть зачислены в формирования гражданской обороны и привлечены к выполнению мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Учебно–производственная база колледжа состоит из:
– 32 кабинетов и лабораторий;
– 15 учебных мастерских и классов практического обучения;
– 2 спортивных зала и спортивных площадки;
– 1 учебное хозяйства в составе которого имеется автодром и трактодром.
Все учебные кабинеты лаборатории и мастерские расположены в типовых кирпичных зданиях и оборудованы согласно тематическим планам.
Учебное хозяйство имеет 232 га пашни мастерские и склады для хранения сельхозпродукции гаражи и площадки для автотракторной техники.
Для проживания учащихся имеется два общежития на 360 и 60 мест комнаты которых оборудованы для проживания 4-х человек а также имеются все необходимые условия культурно–бытового обеспечения учащихся.
Питание учащихся обеспечивают две столовые на 200 посадочных мест оборудование которых рассчитано на питание от электросети и газа. Питание учащихся осуществляется в две смены.
Для укрытия продукции сельскохозяйственного производства имеется два зернохранилища на 300 т продукции и подвал на 40 т овощной продукции.
Для обеспечения учебного процесса колледж имеет:
– 5 легковых автомобилей;
– 13 грузовых автомобилей;
– автобус «Кубанец»;
– микроавтобус УАЗ–3305;
– колесный трактор МТЗ–50;
– гусеничный трактор ДТ–75;
– 2 зерноуборочных комбайна.
Для хранения автотракторной и сельскохозяйственной техники имеется:
– 13 боксов для автомобилей;
– 17 боксов для тракторов;
– 2 открытые площадки для хранения сельхозмашин и оборудования.
2Структура объекта энергоснабжения
Характеристика учебно–производственных зданий расположенных на территории ЛГТАК приведена в таблице 1.1
Таблица 1.1 Характеристика учебно–производственных зданий
Размер (ширина длина высота) м.
Кирпичная кладка толщиной 50 см песчано-цементная штукатурка толщиной 003 м
Железобетонная плита толщиной 03 м слой рубероида слой керамзита
Железобетон покрыт деревянной доской 005 м
Кирпичная кладка толщиной 25 см песчано-цементная штукатурка толщиной 003 м
Доска толщиной 003 м слой рубероида слой керамзита крыша покрыта листами шифера
Дом жилой на 24 квартиры
Кирпичная кладка толщиной 50 см песчано-цементная штукатурка толщиной 007 м.
Железобетонная плита толщиной 03 м слой рубероида слой керамзита
Железобетон покрыт линолеумом между этажами – деревянный покрыт линолеумом
Продолжение таблицы 1.1
Кирпичная кладка толщиной 25 см песчано-цементная штукатурка толщиной 003 м.
Железобетонная плита толщиной 03 м слой рубероида слой керамзита крыша покрыта листами шифера
Железобетон между этажами – деревянный покрыт линолеумом
Филиал строительного училища
Кирпичная кладка толщиной 48 см песчано-цементная штукатурка толщиной 007 м обои
Железобетон покрыт линолеумом
Ремонтная мастерская
Кирпичная кладка толщиной 48 см песчано-цементная штукатурка толщиной 003 м
Общежитие на 210 мест
Кирпичная кладка толщиной 48 см песчано-цементная штукатурка толщиной 003 м обои.
Общежитие на 500 мест
Кирпичная кладка толщиной 48 см песчано-цементная штукатурка толщиной 003 м.
Железобетон покрыт доской 005 и линолеумом между этажами – деревянный покрыт линолеумом
Железобетонная плита толщиной 03 м слой рубероида слой керамзита и минеральной ваты 005 м
Железобетон покрыт деревянной доской 005 м между этажами – деревянный покрыт линолеумом
Мастерская учебно–производственная
3 Характеристика объекта энергоснабжения
Электроснабжение ЛГТАК осуществляется от распределительных воздушных линий 10 кВ. Их протяженность 10 кВ составляет 54 км марка провода – АС - 50. Для электроснабжения помещений наружного и уличного освещения на территории первого отделения установлена КТП 1004 кВ с понижающим трансформатором мощностью 630 кВА. Протяженность воздушной линии 038 кВ составляет 32 км
На предприятии имеются следующие виды основного электрооборудования: 54 электродвигателей различной мощности 2 водонагревателя 2 сварочных трансформатора 3 погружных электродвигателя. Практически все виды работ по техническому осмотру текущему и капитальному ремонту проводятся силами самого предприятия. Для проведения капитальных ремонтов электродвигателей в наличии имеется цех по перемотке обмоток двигателей.
Газоснабжение происходит от газораспределительного пункта расположенного на расстоянии 500 метров от первого отделения. Снабжение газом происходит по трубопроводам низкого давления диаметром 57 мм. Протяженность газопроводов на всем предприятии составляет 65 км. Газ требуется для котельной и мастерской в которой расположено горно работающее на газе.
Водоснабжение всех производственных отделений осуществляется от существующего водопровода диаметром 200 мм. Водопровод проложен из полиэтиленовых труб типа ПНД 63С ПНД 110С. В точке подключения установлен колодец с отключающей задвижкой диаметром 50 мм. Измерение расходов воды осуществляется водяными счетчиками расположенными на вводе в здание котельной.
Водоснабжение осуществляется при помощи погружных насосов. Вода направляется в резервуар где она отстаивается. Затем она очищается от солей. Очищенная вода подается в водонапорную башню откуда и производится её разбор потребителями.
Теплоснабжение первого отделения осуществляется от котельной расположенной на территории отделения. Теплоносителем является горячая вода с температурой 95 0С.
Режим работы системы отопления круглосуточный в течение отопительного периода.
Система отопления в зданиях принята двухтрубной с нижней разводкой теплоносителя. Магистральный трубопровод выполнен из стальных водопроводных труб диаметром 80 мм.
4 Цель и задачи проектирования
Анализ системы энергообоеспечения показал ряд резервов в улучшении условия их функционирования:
Для производства тепловой энергии используются котлоагрегаты устаревшей марки что приводит к неэкономичному расходу газа.
В связи с вводом в эксплуатацию новых объектов необходимо пересмотреть расположение тепловых сетей.
Не решены комплексно вопросы отопления и горячего водоснабжения.
Отсутствие водоподготовки приводит к снижению работоспособности энергетического оборудования снижению их срока службы и частому выходу из строя.
Цель проекта – модернизация системы энергообеспечения зданий колледжа для повышения её надежности и экономичности по отмеченным направлениям.

5Спец вопрос.doc

5 РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ПРОТИВОНАКИПНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ В КОТЕЛЬНОЙ
1 Анализ схем водоподготовки в котельных
Образование накипи из-за содержания в воде минеральных солей (преимущественно магния и кальция) а также коррозия инженерного оборудования и коммуникаций относятся к числу наиболее актуальных проблем не только теплоэнергетики но и большинства отраслей промышленности жилищнокоммунального комплекса и других областей хозяйственной деятельности. Достаточно сказать что образование на внутренней поверхности котла слоя накипи толщиной всего 1 мм влечет за собой перерасход 5-8% топлива а некачественная водоподготовка (или ее отсутствие) может привести к снижению к.п.д. системы на 15-30%. С течением времени энергетические потери могут составлять 60%.
Для обеспечения надежной и экономичной работы теплоэнергетического оборудования в том числе котельных установок исходная сырая вода подвергается водоподготовке. Целью водоподготовки является устранение или снижение временной жесткости воды а также растворение растворенных газов. Концентрация растворенного кислорода не должна быть более 002 гм3 а свободная углекислота должна отсутствовать при этом концентрация соединений железа не должна быть более 05 гм3. Комплекс этих требований удовлетворяется за счет последовательной обработки в различных установках.
Выбор способов водоподготовки существенно зависит от солевого состава исходной воды. В системах теплоснабжения с температурой теплоносителя 60 95 0С рассматривается два основных способа водоподготовки: химическое умягчение и магнитная обработка воды.
При химическом умягчении воды используют принцип ионного обмена. В этом случае ионы кальция и магния в воде замещаются ионами натрия или водорода. Недостаток данного метода — изменение химическогосостава исходной воды. Вода с повышенным содержанием натрия опасна для здоровья людей которые имеют заболевания сердца и проблемы с давлением. Дефицит ионов кальция в воде приходится ликвидировать искусственным путем. Кроме этого ионообменная смола нуждается в периодическом восстановлении своих свойств — регенерации. При регенерации используются поваренная соль либо кислоты.
Кроме расходов связанных с покупкой и доставкой реагентов необходимы расходы для утилизации отходов. Это обусловлено тем что вода используемая для промывки имеет высокую концентрацию токсичных веществ. Также недостатком данного метода является сравнительно высокая стоимость оборудования монтажа и расходных материалов.
Применение натрий–катионовых фильтров рекомендуется при общей жесткости воды до 5 мг–эквл. Обработка более жесткой воды связана с сокращением времени межрегенерационного цикла и ростом потребностей поваренной соли на их восстановление.
Согласно имеющимся данным общая жесткость водопроводной воды поставляемой в котельную составляет 6 мг-эквл. солесодержание S = 450 мгл. Солевой состав воды представлен в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Солевой состав воды
Продолжение таблицы 5.1
Анализ показывает что исходная вода относится к карбонатно–кальцевому классу. Поэтому в качестве водоподготовки в этом случае можно использовать магнитные аппараты 10.
Принцип работы устройства магнитной обработки воды заключается в следующем. Любая вода кроме специально очищенной содержит железо. Под воздействием магнитного поля происходит дробление агрегатов окислов и гидроокислов железа которые находятся в жидкости. Агрегаты железа представляют собой образования которые состоят из стержнеобразных кристаллов длиной менее одного микрона и эти микрокристаллы как маленькие магниты «слипаются» в агрегаты достаточно больших размеров в которых находятся сотни и тысячи частиц.
Приложенное внешнее магнитное поле заставляет микрокристаллы приобрести ориентацию относительно магнитных силовых линий. Следовательно появляются силы отталкивания которые заставляют частицы удаляться друг от друга. При правильно подобранном внешнем поле количество «элементарных» микрокристаллов увеличивается в тысячи раз.
В зависимости от условий химического состава жидкости скорости потока жидкости в зазоре между магнитами и т.п. процесс разрушения агрегатов коллоидных частиц как было установлено экспериментально происходит за короткие интервалы времени (001 05 мкс).
По сути в толще воды происходят тысячи «микровзрывов». Следовательно возникают области низкого и высокого давления. В результате этого образуются микропузырьки газов которые обладают высокой адсорбционной активностью по отношению к органическим и минеральным отложениям. Сталкиваясь с металлическими поверхностями пузырьки уносят на своей поверхности частицы выпадающих в кристаллическую фазу солей в пересыщенных растворах.
Каждый пузырек является центром кристаллизации в толще воды. Поэтому отложение накипи будет происходить внутри потока воды а не на стенках труб и поверхностях нагревательных элементов. Эффекты флотационного выноса и «растворения» обуславливают предотвращение и удаление накипи после магнитной обработки воды
В настоящее время выпускают два типа аппаратов для магнитной обработки воды – с постоянными магнитами и электромагнитами.
Устройство магнитной обработки воды состоит из нескольких пар постоянных магнитов или электромагнитов междуполюсами которых протекает вода. Отличия между устройствами магнитной обработки воды на постоянных магнитах и электромагнитах не так заметны но они существуют.
Первый тип устройств конструктивно проще дешевле в эксплуатации (избавляет от затрат на электропитание) может применяться во взрывоопасных местах. Электромагниты используются главным образом для больших протоков их основное преимущество – в возможности работы при высоких температурах.
Вода обработанная устройством магнитной обработки воды сохраняет свои свойства от 10 часов до 8 суток (в зависимости от состава воды и условий эксплуатации).
Кроме того применение устройств магнитной обработки воды позволяет получить положительный эффект при установке на:
Трубопроводы: новые трубопроводы остаются свободными от известкового налета в результате значительно увеличивается срок их эксплуатации. Устройства магнитной обработки воды снижают риск образования как поверхностной так и точечной коррозии формируют защитную пленку на стенках труб;
Большая часть растворенной извести и компонентов ржавчины обычно выпадает в осадок например в водонагревателе после чего они могут быть легко удалены.
После установки системы магнитной очистки воды рекомендуется еженедельно проводить очистку водонагревателей фильтров магнитных фильтров грубой очистки и аэраторов. Такая очистка должна проводиться в течение 2 3 месяцев или более длительного периода времени в зависимости от количества извести и ржавчины. После очищения трубопроводов от всех включений возможно формирование антикоррозийного защитного слоя;
Новые водонагреватели: при температуре воды до 70 °C новые водонагреватели остаются свободными от известкового налета на нагревательных элементах и стенках внутреннего бака. Минимальное количество извести может выпасть в виде осадка. Клапаны и смесители также остаются свободными от известкового налета что позволяет избегать проблем связанных с дополнительными регулировками и повышением давления.
При температуре воды выше 70 °C объем известкового осадка существенно увеличивается при этом змеевики и нагревательные элементы а также стенки внутренних баков остаются чистыми. В результате значительно сберегается энергия и существенно увеличивается срок службы приборов. Осадок же может быть легко удален при технологических чистках;
Новые пластинчатые теплообменники: при температуре воды до 70°C новые пластинчатые теплообменники остаются свободными от известкового налета. Применение устройства магнитной обработки воды позволяет увеличить интервалы между обслуживаниями теплообменников в 3 4 раза. Пластины могут быть очищены струей воды под давлением без применения шарошки или кислотной очистки.
При температуре воды выше 70 °C начинается образование известкового осадка. В системах без циркуляции или с незначительной циркуляцией воды известковый осадок может скапливаться в нижней части пластин теплообменника. Если он не вымывается то в конечном счете прочно закрепляется на пластинах. Даже в этом случае установка устройств магнитной обработки воды позволяет увеличить интервалы обслуживания теплообменниковв 3 4 раза по сравнению с обычными условиями. Пластины могут быть очищены обычной щеткой и струей воды под давлением вместо кислотной очистки. В пластинчатых теплообменниках с интенсивной циркуляцией известковый осадок вымывается через пластины а затем может быть высажен в буферных танках накопительных водонагревателях или фильтрационных установках;
Пластинчатые теплообменники находящиеся в эксплуатации: существующий известковый налет становится рыхлым и вымывается с поверхности пластинчатых теплообменников заблокированной отложениями жесткости при условии достаточно интенсивной циркуляции воды и температуре не выше 65 75 °С. Однако в большинстве случаев рекомендуется очистить теплообменник до установки системы магнитной обработки воды. Это связано со сложностями вымывания известковых и камнеподобных включений через очень маленькие промежутки между пластинами теплообменника.
Рисунок 5.1- Устройство магнитного аппарата ПМУ-1
Противонакипное магнитное устройство ПМУ -1 состоит из трех однотипных элементов соединенных последовательно 5. Каждый элемент включает в себя чугунный стакан – магнитопровод 1 и цилиндрический постоянный магнит 2 с полюсовым наконечником 3. Элементы укрепляются болтом и гайкой 4. Кольцевой рабочий зазор между полюсовыми наконечниками и стенкой стакана составляет 25 мм. Поток воды пересекает магнитные силовые линии направленные от полюсных наконечников к корпусу аналогично во всех секциях. Для сообщения элементов в дне каждого стакана предусмотрены отверстия.
Достоинства этих аппаратов заключается в простоте конструкции и отсутствии источников внешнего питания.
Существующие паровые котлы Д-721 и аналогичные оснащаются данными устройствами при заводском выпуске. Опыт эксплуатации показывает что применение магнитных устройств типа ПМУ и ГИАП в ряде случаев не дает должного эффекта из-за засорения рабочего зазора ферромагнитными примесями кроме того холодная вода содержит большое количество агрессивной углекислоты что снижает эффективность обработки воды данными устройствами. поэтому более 50% паровых котлов в процессе эксплуатации имеют интенсивные отложения в накипеобразователях данное обстоятельство приводит к тому что котлы имеют ограниченный срок службы и низкий КПД. Использование магнитной обработки воды в системах оборотного теплоснабжения например отопления позволяет повысить эффективность их применения. Однако этот метод ограничен при обработке вод с повышенной кальциевой жесткостью 2.
Особую роль занимают электромагнитные аппараты в системах обработки воды горячего водоснабжения. В данных схемах должна быть произведена обработка магнитным полем за один проход. Наиболее часто в системах горячего водоснабжения применяются одноконтурные схемы обработки воды в которых устанавливаются аппараты магнитной обработки воды типа АМО устройство которого показано на рисунке 5.2. 8
Рисунок 5.2 – Аппарат для магнитной обработки воды АМО-25
Аппарат состоит из корпуса 1 образованного двумя цилиндрами являющегося внешним магнитопроводом двух кольцевых полюсов 2 сердечника 3 являющегося внутренним магнитопроводом катушки состоящей из каркаса 4 обмотки 5 и переходных муфт 6. Между каркасом полюсами и сердечником образуется рабочий кольцевой зазор по которому проходит обрабатываемая вода. Крепление и центровка сердечника в каркасе осуществляется с помощью обтекателей 7 которые служат также для уменьшения турбулентности потока обрабатываемой воды. Для предотвращения проникновения воды в обмотку между частями корпуса укладывается прокладка 8.
Питание намагничивающей обмотки производится от выпрямителя. Рабочий ток протекающий по обмотке создает магнитное поле которое перпендикулярно движению воды дважды пересекает поток в кольцевом зазоре.
Аппараты электромагнитной обработки работающие на постоянном токе в отличие от аппаратов работающих на постоянных магнитах создают более мощный поток индукции а следовательно и напряженности для более эффективной обработки воды но их недостаток малое воздействие на воду за один проход.
Совершенствование этих электромагнитных аппаратов может быть достигнуто путем их перевода на питание пульсирующим или знакопеременным магнитным полем. В проекте произведен расчет электромагнитного аппарата работающего в упомянутых режимах.
2 Расчет параметров устройства для электромагнитной обработки воды
Расчет параметра аппаратов исходит из его производительности – 20 м3 ч
Оптимальная скорость воды в рабочем зазоре – 15 мс
Определим сечение рабочего зазора электромагинтого F м2 аппарата по формуле
где Q – производительность м3с
v – скорость движения воды мс
Принимаем ширину рабочего зазора 6 мм тогда длина его будет:
где l – длина рабочего (кольцевого ) зазора по средней линии м
– ширина зазора ( = 0006 м)
Диаметр средней линии зазора определяется по формуле
где D- диаметр средней линии зазора м
Напряженность электромагнитного поля в зазоре H = 32000 А·м
Определим значение индукции в воздушном зазоре.
где 0 – магнитная постоянная (4П·10-7 Гн м)
S – площадь полюсного наконечника м2
H – напряженность электромагнитного поля в зазоре А·м.
Определим намагничивающую силу фазной обмотки
А (5.5) где В – индукция в рабочем зазоре Тл;
– ширина рабочего зазора м;
Принимаем Iw=3 А тогда число витков фазной обмотки будет
Сечение провода определим по формуле
где I1 – ток фазной обмотки А (принят 2А)
Δi – плотность тока для меди 10 Амм2
Выбираем провод d = 05 мм
Мощность аппарата Р Вт составит
где Uф – номинальное напряжение аппарата В;
Р= 220 · 05 · 2 = 220 Вт.
3 Описание работы схемы котельной
Водопроводная вода через насосы Н5 и Н6 подмешивается к воде циркулирующей в системе горячего водоснабжения. Далее она поступает в аппарат электромагнитной обработки воды АМ1 где подвергается воздействию пульсирующим или переменным магнитным полем. В шламоотделителе Ш из неё удаляются взвешенные примеси после чего она поступает в теплообменник АТ1. Вода нагревается до температуры 60 0С и направляется к потребителю после чего её путь повторяется. Благодаря многократному проходу через аппарат электромагнитной обработки достигается необходимое уменьшение жесткости исходной воды.
Вода в теплообменнике нагревается от котла ЗиоСаб–175 установленного для обеспечения потребности в горячей воде вода при температуре 95 0С через вентили ВН10 и ВН24 поступает в теплообменник АТ1 где охлаждается до температуры 70 0С.
Для получения горячего теплоносителя для системы теплоснабжения и вентиляции в котельной предусмотрены 3 котла ЗиоСаб–175. Особенностью данной схемы котельной является то что подпитка системы отопления осуществляется от очищенной воды системы горячего водоснабжения путем пропускания её через вентиль ВН27.

11 Список Литературы И.doc

Захаров А. А. Применение теплоты в сельском хозяйствеА. А. Захаров. – М.: Агропромиздат 1986. – 282 с.
Захаров А. А. Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве А. А. Захаров. – М.: Агропромиздат 1985. – 175 с.
Теплоэнергетические установки и системы сельского хозяйстваР.А. Амерханов А. С. Бессараб Б. Х. Драганов и др. – М.: Колос-Пресс 2002. – 243 с.
СНиП II-36-86 «Тепловые сети. Нормы проектирования»
Фоменков А.П. Электропривод сельскохозяйственных машин агрегатов и поточных линийА.П. Фоменков. – М.: Колос 1984. – 287 с.
Детали машин и основы конструированияПод ред. М.Н. Ерохина – М.: КолосС 2004. – 459 с.
Амерханов Р.А. Проектирование систем теплоснабжения сельского хозяйства Р. А. Амерханов под ред. Б.Х. Драганова. – Краснодар 2001. – 200 с.
Сафонов А.П. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям А.П. Сафонов изд. 3-е перераб. – М.: Энергоатомиздат 1985. – 232 с.
Е.Ф. Тебенихин. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках Е.Ф. Тебенихин М.: «Энергия» 1977.
Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г. М. Кнорринга – Л.; «Энергия» 1976. – 473 с.
Газалов В. С. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Электрическое освещение и облучение». Ч. 1 и Ч. 2. – Зерноград 1991. – 103 с.
Правила устройства электроустановок. – 7-е изд. – М.: Энергоатомиздат – 2003.
Энергоснабжение сельскохозяйственных потребителей с использованием возобновляемых источниковЛ.А. Саплин С.К. Шерьязов О.С. Пташкина и др. – Челябинск: 2000. – 205 с.
Системы солнечного тепло- и хладоснабженияПод ред. Э. В. Сарнацкого. М.: Стройиздат 1990. – 324 с.
Справочник по климату СССР. Вып. 13. Ч. 1. Солнечная радиация радиационный баланс и солнечное сияние. – М.: Стройиздат 1987. – 486 с.
Водянников В.Т. Экономическая оценка средств электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства и систем сельской энергетикиВ. Т. Водянников. – М.: МГАУ 1997. – 180 с.
Налоговый кодекс Российской Федерации. Части первая и вторая. – М.: ПРИОР 2001. – 192 с.
Правила техники безопасности при монтажных и наладочных работах. – М.: Энергия 1993. – 167 с.

БЖД Готов 8.doc

6 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
1 Разработка организационно – технических мероприятий по охране труда
Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями поддерживающими защитные конструкции и электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.
Защитным заземлением называется заземление нетоковедущих металлических частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Оно осуществляется нулевым защитным проводником (N).
Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущих частей электроустановки необходимое для обеспечения работы электроустановки. Оно осуществляется нулевым рабочим проводником (РЕ).
Совмещенным нулевым защитным и нулевым рабочим проводником (PEN) в электроустановках до 1 кВ называется проводник сочетающий функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников.
Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность
металлически соединенных между собой проводников (электродов) находящихся в соприкосновении с землей.
Искусственным заземлителем называется заземлитель специально выполняемый для целей заземления.
В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью нулевой
рабочий проводник может выполнять функции нулевого и защитного проводника.
Сопротивлением заземляющего устройства называется отношение напряжения на заземляющем устройстве к току стекающему с заземлителя в землю.
Эквивалентным удельным сопротивлением земли с неоднородной структурой называется такое удельное сопротивление земли с однородной структурой в которой сопротивление заземляющего устройства имеет то же значение что и в земле с неоднородной структурой.
Защитным отключением в электроустановках до 1 кВ называется автоматическое отключение всех . фаз (полюсов) участка сети обеспечивающее безопасные для человека сочетания тока и времени его прохождения при замыканиях на корпус или снижении уровня изоляции ниже определенного значения.
Двойной изоляцией электроприемника называется совокупность рабочей и защитной (дополнительной) изоляции при которой доступные прикосновению части электроприемника не приобретают опасного напряжения при повреждении только рабочей или только защитной изоляции.
Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции должна быть применена по крайней мере одна из следующих защитных мер: заземление зануление защитное отключение разделительный трансформатор малое напряжение двойная изоляция выравнивание потенциалов.
Заземление или зануление электроустановок следует выполнять:
) при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока — во всех электроустановках 15.
) при номинальных напряжениях выше 42 В но ниже 380 В переменного тока и выше 110 В но ниже 440 В постоянного тока — только в помещениях с повышенной опасностью особоопасных и в наружных установках.
Заземление или зануление электроустановок не требуется при номинальных напряжениях до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока во всех случаях кроме указанных в 1.7.46 п. 6 и в гл. 7.3 и 7.6. 15.
Электроустановки до 1 кВ переменного тока могут быть с глухозаземленной или с изолированной нейтралью электроустановки постоянного тока — с глухозаземленной или изолированной средней точкой а электроустановки с однофазными источниками тока с одним глухозаземленным или с обоими изолированными выводами.
В четырехпроводных сетях трехфазного тока и трехпроводных сетях постоянного тока глухое заземление нейтрали или средней точки источников тока является обязательным 25.
В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью или глухозаземленным выводом источника однофазного тока а также с глухозаземленной средней точкой в трехпроводных сетях постоянного тока должно быть выполнено зануление. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.
В обоснованных случаях рекомендуется выполнять защитное отключение (для переносного ручного электроинструмента некоторых жилых и общественных помещений насыщенных металлическими конструкциями имеющими связь с землей).
Заземляющие и нулевые защитные проводники
В качестве нулевых защитных проводников должны быть в первую очередь использованы нулевые рабочие проводники.
В качестве заземляющих и нулевых защитных проводников могут быть использованы (исключения гл. 7.3) 15.
) специально предусмотренные для этой цели проводники;
) металлические конструкции зданий (фермы колонны и т. п.);
) арматура железобетонных строительных конструкций и фундаментов;
) металлические конструкции производственного назначения (подкрановые пути каркасы распределительных устройств галереи площадки шахты лифтов подъемников элеваторов обрамления каналов и т. п.);
) стальные трубы электропроводок;
) алюминиевые оболочки кабелей;
) металлические кожухи и опорные конструкции шинопроводов металлические короба и лотки электроустановок;
) металлические стационарные открыто проложенные трубопроводы всех назначений кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ и смесей канализации и центрального отопления.
Использование неизолированных алюминиевых проводников для прокладки в земле в качестве заземляющих или нулевых защитных проводников не допускается 25.
В помещениях сухих без агрессивной среды заземляющие и нулевые защитные проводники допускается прокладывать непосредственно по стенам.
Во влажных сырых и особосырых помещениях и в помещениях с агрессивной средой заземляющие и нулевые защитные проводники следует прокладывать на расстоянии от стен не менее чем 10 мм.
Заземляющие и нулевые защитные проводники должны быть предохранены от химических воздействий. В местах перекрещивания этих проводников с кабелями трубопроводами железнодорожными путями в местах их ввода в здания и в других местах где возможны механические повреждения заземляющих и нулевых защитных проводников эти проводники должны быть защищены.
Электропроводки разделяются на следующие виды:
) Открытая электропроводка — проложенная по пoвepxнocти cтен
потолков по фермам и другим строительным элементам зданий и сооружений.
При открытой электропроводке применяются следующие способы прокладки проводов и кабелей: непосредственно по поверхности стен потолков и т.п. на струнах тросах роликах изоляторах в трубах коробах гибких металлических рукавах на лотках в электротехнических плинтусах и наличниках свободной подвеской и т. п.
Открытая электропроводка может быть стационарной передвижной и
) Скрытая электропроводка — проложенная внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах полах фундаментах перекрытиях) а также по перекрытиям в подготовке пола непосредственно под съемным полом и т. п.
При скрытой электропроводке применяются следующие способы прокладки проводов и кабелей: в трубах гибких металлических рукавах коробах замкнутых каналах и пустотах строительных конструкций в заштукатуриваемых бороздах под штукатуркой а также замоноличиванием в строительные конструкции при их изготовлении.
Наружной электропроводкой называется электропроводка проложенная по наружным стенам зданий и сооружений под навесами и т. п. а также менаду зданиями па опорах (не более четырех пролетов длиной до 25 м каждый) вне улиц дорог и т. п.
Вводом от воздушной линии электропередачи называется электропроводка соединяющая ответвление от ВЛ с внутренней электропроводкой считая от изоляторов установленных на наружной поверхности (стене крыше) здания или сооружения до зажимов вводного устройства.
Струной как несущим элементом электропроводки называется стальная проволока натянутая вплотную к поверхности стены потолка и т.п. предназна-ченная для крепления к ней проводов и кабелей 15.
-Выбор вида электропроводки выбор проводов и кабелей и способа их прокладки.
Электропроводка должна соответствовать условиям окружающей среды назначению и ценности сооружений их конструкции и архитектурным особенностям. Электропроводка должна обеспечивать возможность легкого распознавания по всей длине проводников по цветам:
) голубого цвета — для обозначения нулевого рабочего иди среднего проводника электрической сети;
) двухцветной комбинации зелено-желтого цвета — для обозначения защитного или нулевого защитного проводника;
) двухцветной комбинации зелено-желтого цвета по всей длине с голубыми метками на концах линии которые наносятся при монтаже — для обозначения совмещенного нулевого рабочего и нулевого защитного проводника.
) черного коричневого красного фиолетового серого розового белого оранжевого бирюзового цвета – для обозначения фазного проводника. 13
2 Оценка экологической безопасности котельных
Расчетные алгоритмы модуля основаны на нормативных материалах заложенных в «Методике определения выбросов загрязняющих веществ» в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 ГКал в час.
Сжигание природного газа
M(NOx) = Вр · (Вр) ·Qr · Кг · bk · bt · ba · (l-br) · (1-bд) · kп гс (тг) (6.1)
Вр – расчетный расход топлива (нм3с) для расчета выбросов гс;
Вр – расчетный расход топлива (тыс.нм3год) для расчета выбросов тг;
В – фактический расход топлива кгс;
В – фактический расход топлива тыс. нм3год;
При работе котла в соответствии с режимной картой Вр(Вр) = В'(В)
Qr – низшая теплота сгорания топлива МДжнм3;
Кг удельный выброс оксидов азота гМДж.;
bk – коэффициент учитывающий конструкцию горелки;
bk = 1 для дутьевых горелок напорного типа;
bt – коэффициент учитывающий подаваемого для горелки воздуха;
tгв – температура подаваемого для горения воздуха;
bа – коэффициент учитывающий влияние избытка воздуха.
Вр (Вр) = В(В) · (l-q4100) (6.2)
bt = 1 + 0002 · (tгв – 30) (6.4)
bа = 1 – 01 · (О2 - 5Q )2 – 03 · О2 – 5Q (6.5)
Для дутьевых горелок напорного типа и горелок двухступенчатого сжигания при наличии данных о концентрации кислорода в дымовых газах.
Q = QфQн = DфDн (6.6)
где О2 - концентрация кислорода в дымовых газах за котлом %
где Qф Dф Qн Dн – соответственно фактические и номинальные тепловая нагрузка и паропроизводительность котла МВт (тч).
bг – коэффициент учитывающий влияние рециркуляции дымовых газов через горелки.
где r – степень рециркуляции дымовых газов;
bд – коэффициент учитывающий ступенчатый вход воздуха в топочную камеру.
где д – доля воздуха подаваемого в промежуточную зону факела в процентах от общего количества организованного воздуха);
kп – коэффициент пересчета. kп=1
Нормирование выбросов оксидов азота с учетом их трансформации в атмосферном воздухе в оксид и диоксид азота производится с использованием экспериментально определенных коэффициентов трансформации а в случае отсутствия экспериментальных данных в соответствии с действующими нормативными документами.
Для газотранспортных предприятий следует руководствоваться отраслевой методикой нормирования выбрсов оксидов азота от газотранспортных предприятий с учетом трансформации NОNO2 в атмосфере.
Характеристики топлива
Топливо : природный газ
Газопровод : Новопсков - Моздок
Плотность сухого газа. 0786 кгнм3
Содержание сероводорода в топливе (%) : 0000.
При максимальной нагрузке котла: 0011 нм3с;
Годовой: 1146 тыс нм3год.
Эксплуатационные характеристики котлоагрегата.
Работа котла в соответствии с режимной картой.
Тепловая нагрузка котлоагрегата (МВт)
-средняя фактическая: 025 МВт
-номинальная: 03 МВт
Тип топки котла : Камерная топка;
Тип горелок котла : дутьевые горелки напорного типа;
Теплонапряжение топочного объемаV = 08 кВтм3;
Степень рециркуляции дымовых газов: 000 %;
Температура подаваемого для горения воздуха:t=8 °С;
Доля воздуха подаваемая в промежуточную зоны факела 000;
Наличие золоуловителя : Отсутствует
Коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из топки: 115 Коэффициенты трансформации оксидов азота в диоксид азота :
для расчета выбросов: 0800 тгод
для расчета выбросов: 0800 гс
для расчета выбросов: 0130 тгод
для расчета выбросов: 0130 гс
Расчет выбросов 3агрязняющих веществ.
М(N02)=0011×674×(1-0100)×3701×0167489×1×1×(1-0)×(1-0)×0001=0045тгод.
G(N02)=0011 ×4×(1-0100)×3701×0167489×1×1×1×(1-0)×(1-0) =014гс.
М(NO)=0011×674×(1-0100)×3701×0167489×1×1×(1-0)×(1-0)×0001=0046тгод.
G(NO)=0011×4×(1-0100)×3701×0167439×1×1×1×(1-0)×(1-0) = 027гс.
Оксиды серы (в пересчете на SO2)
М(S02)=0011×674×0786×(1-0)×(1-0)×0 = 0000000 тгод.
G(S02) =0011×4×0786×(1-0)×(1-0)×0×1000 = 000000 гс.
М(СО)=0011×674×3701×(1-01100) =06 тгод.
G(СО) =4×3701×(1-01100) =147891960 гсек.
М(бенз(а)пирен)=0000001×674×(1-01100)×00000006×103014998 = 4007×10-9 гс. G(бенз(а)пирен) =0000278×4×36×(1-01100 )×00000006×10301=2380×10-9 тгод.
Результаты расчета выбросов по источнику сведём в таблицу 6.1
Таблица 6.1 Выбросы загрязняющих веществ по источнику.
Валовый выброс (тгод.)
Максимальный разовый выброс (гс.)
Анализируя таблицу 6.1 можно сделать вывод что котельная удовлетворяет условиям по выбросу загрязняющих веществ в окружающую среду

2 3 РАСЧЕТ ТЕПЛА!!!!!.doc

2 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК И ВЫБОР ИСТОЧНИКА
1 Расчет тепловых отопительных нагрузок
Тепловую мощность ФО Вт расходуемую на отопление жилых общественных и производственных зданий включенных в систему централизованного теплоснабжения можно определить по укрупненным показателям по следующей формуле 1
где q0 – удельная отопительная характеристика здания Вт(м3×0С);
V – объём помещения м3;
tН – температура наружного воздуха для Ростовской области tН = – 22 0С;
tВ – температура воздуха внутри помещения 0С;
a – поправочный коэффициент для жилых и общественных зданий зависящий от расчетной температуры наружного воздуха который определяется по формуле 1
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 Тепловые отопительные нагрузки
Наименование помещений
Дом жилой на 24 квартиры
Филиал строительного училища
Мастерская ремонтная
Продолжение таблицы 2.1
Общежитие на 210 мест
Общежитие на 500 мест
Мастерская учебно–производственная
В результате анализа таблицы 1 можно сделать вывод что суммарная тепловая мощность расходуемая на отопление зданий составляет ΣФО = 1900667 Вт = 19 МВт. Наибольшая мощность расходуется на отопление общежития на 500 мест (ФО = 111283 Вт) что связано с его большим объёмом.
2 Расчет тепловых затрат на вентиляцию зданий
Тепловую мощность ФВ Вт расходуемую на вентиляцию жилых общественных и производственных зданий можно определить по укрупненным показателям по следующей формуле 1
где qВ – удельная вентиляционная характеристика здания Вт(м3×0С);
tНВ – расчетная вентиляционная температура tНВ = –8 0С.
Результаты расчетов сведены в таблицу 4.
Таблица 2.2 Тепловые мощности идущие на вентиляцию зданий
3 Расчет тепловых затрат на горячее водоснабжение
Тепловую мощность Вт идущую на горячее водоснабжение общественно–коммунальных объектов рассчитаем по формуле 2
где n – количество потребителей горячей воды;
qОГ – нормальное потребление воды лсут;
cВ – удельная массовая изобарная теплоёмкость воды сВ = 419 кДж(кг×0С);
tГВ – температура горячей воды tГВ = 60 0С;
tХВ – температура холодной воды tХВ = 5 0С;
αН – коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды.
Результаты расчетов сведем в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 – Тепловые мощности идущие на горячее водоснабжение общественно–коммунальных объектов
Дом жилой 24-х квартирный
Тепловой поток ФГ.В. Вт расходуемый на горячее водоснабжение производственных зданий определяется по формуле
ФГ.В. = 0278 QV ρВ сВ (tГВ – tХВ) (2.5)
где QV – объемный расход горячей воды м3ч;
ρВ – плотность воды ρВ = 9832 кгм3;
Расход горячей воды QV м3ч определяется по формуле
QV = n qОГ 10–3 (2.6)
где n – количество водоразборных точек.
Для ремонтной мастерской
QV = 7 80 10–3 = 056 м3ч
ФГ.В. = 0278 056 9832 419 (60 – 5) = 35273 Вт.
Для учебно–производственной мастерской
QV = 3 80 10–3 = 024 м3ч.
ФГ.В. = 0278 024 9832 419 (60 – 5) = 15117 Вт.
4 Определение теплового баланса ремонтной мастерской
4.1 Определение теплопотерь через все наружные ограждения
Тепловую мощность ФОТ Вт необходимую для обогрева мастерской найдем по формуле 1
ФОТ = ФОГР + ФВ + ФИНФ – ФЭЛ (2.7)
где ФОГР – тепловой поток через ограждения Вт;
ФВ – теплоты от вентиляции Вт;
ФИНФ – тепловой поток на инфильтрацию Вт;
ФЭЛ – пепловой поток выделяемый электрооборудованием Вт.
Теплопотери через все наружные ограждения Вт определяются по формуле 1
где R0 – сопротивление теплопередаче ограждения м2×0СВт;
F – площадь поверхности ограждения м2;
tВ tН – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха соответственно 0С;
n – поправочный коэффициент учитывающий расположение
ограждения относительно наружного воздуха.
Сопротивление ограждения теплопередаче м2×0СВт определяется по формуле 1
где RВ – термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения м2×0CВт;
RН – термическое сопротивление теплопередаче наружной поверхности ограждения м2×°СВт.
Сопротивление ограждения теплопередаче равняется
= 0115 + + + 0043 = 078 м2×°СВт.
Размеры окна принимаем 12309 м площадь окна F = 11 м2. Сопротивление теплопередачи двойных окон R0 = 0345 м2×°СВт. Расстояние между осевыми линиями окон – 2 м. число окон – 60Площадь всех окон FОБЩ = 6642 м2.
Определим площадь стен без окон F м2 по формуле
F = 2×h×(l+а) – FОК – FДВ (2.10)
где h – высота стены м;
a – ширина мастерской м.
F = 2×6×(185 + 6475) – 6642 - 24 = 8696 м2.
Определим теплопотери через боковые стены без окон
Определим теплопотери через двери
Основные теплопотери через стены определяются по формуле 1
ФСТ = ФСТ + ФОК + ФДВ = 44595 + 7701 + 2474 = 54770 Вт. (2.11)
Дополнительные теплопотери определяются по формуле 1
ФДОП = 015×ФСТ = 015×54770 = 8216 Вт. (2.12)
С учетом этого теплопотери через все наружные стены составляют 1
ФНАР.СТ = ФСТ + ФДОП = 54770 + 8216 = 62986 Вт. (2.13)
Произведем расчет для перекрытия.
Площадь перекрытия F м2 определяется по формуле
b – ширина мастерской м.
F = 20 × 60 = 1200 м2.
Перекрытие площадью 1200 м2 состоит из сборных железобетонных плит (d = 0035 м) настила из досок (d = 0025 м) параизоляции из одного слоя рубероида (d = 00015 м) и утеплителя – минеральной ваты (d = 014 м).
Термическое сопротивление теплопередачи
Теплопотери через перекрытие:
Потери через не утепленные полы определяют по зонам шириной 2 метра параллельным наружным стенам. Зоны нумеруются по порядку от наружных стен.
Сопротивление теплопередачи для 1-ой зоны составляет 215 2-ой – 43 3-ей – 43 для остальной части – 142 м2×0СВт.
Определим теплопотери через не утепленные полы :
Определим теплопотери через все ограждения Фогр из выражения 1
ФОГР = ФНС + ФПЕР + ФПОЛ = 62986 + 17712 + 10905 = 91603 Вт. (2.15)
4.2 Определение теплопотерь на нагрев приточного воздуха
Теплопотери на нагрев приточного воздуха Вт определяются по формуле 1
где Q – расчетный воздухообмен Q = 18000 м3ч;
rВ – плотность воздуха внутри помещения rВ = 1247 кгм3;
Ср – удельная изобарная теплоёмкость воздуха 2 Ср = 1 кДжкг×0С;
tВ – температура воздуха внутри помещения 0С;
tH – наружная температура воздуха 0С.
= 0278 × 18000 × 1247 × 1 × (18 – ( - 22) = 249600 Вт.
Теплопотери на инфильтрацию воздуха ФИНФ Вт равняются 30% от всех теплопотерь через ограждения 1
Финф = 03×Фогр = 03 × 91603 = 27481 Вт. (2.17)
4.3 Расчет теплового потока от электрооборудования
Тепловой поток выделяемый электроприборами Вт опреде-ляется по формуле 1
где j – коэффициент зависящий от рода электрического аппарата; для электродвигателей j = 04 для ламп накаливания j = 09. Тепловой поток выделяемый лампами накаливания учитывается для безоконных зданий;
NУСТ – установленная мощность электродвигателей и аппаратов Вт.
Суммарные теплопотери здания равняются:
ФОТ = 91603 + 249600 + 27481 – 10000 = 358684 Вт.
5 Выбор варианта системы теплоснабжения
В связи с тем что количество потребляемой теплоты сравнительно велико а производственные здания расположены компактно то для отопления зданий рекомендуется использовать центральную котельную с централизованной системой теплоснабжения.
При централизованном теплоснабжении для отопления вентиляции горячего водоснабжения и если возможно для технологических целей в качестве теплоносителя используется вода.
Двухтрубные системы централизованного теплоснабжения применяют при большой тепловой мощности системы. Четырехтрубные системы (по две трубы на отопление и на горячее водоснабжение) характеризуются большими объёмами земляных и строительных работ а также высокой металлоёмкостью. Более прогрессивна двухтрубная система теплоснабжения. Затраты на строительство таких систем по сравнению с четырёхтрубными снижаются на 40..50% 1.
На основании вышеизложенного принимаем четырехтрубную систему теплоснабжения. Температуру воды в подающем трубопроводе принимаем равной tГ = 95 °С в обратном tО = 70 °С.
6 Выбор источника теплоснабжения
6.1 Расчет тепловой мощности на собственные нужды котельной
Тепловая мощность ФСН Вт потребляемая котельной на собственные нужды для подогрева продувки котлов отопление вспомогательных помещений определяется по формуле 1
ФСН = кСН×(ФО + ФВ + ФГВ)(2.19)
где кСН – коэффициент равный 003 – 01 принимаем кСН = 005 2.
ФСН = 005 (1900667 + 114996 + 589590) = 1302626 Вт.
Расчетная мощность котельной ФРАСЧ определяется из выражения 2
ФРАСЧ = ФО + ФГВ ФВ + ФСН = 1900667 + 114996 + 589590 + 1302626 = = 2735515 Вт. (2.20)
6.2 Выбор котлоагрегатов для системы отопления и горячего водоснабжения. Расчетную тепловую мощность котельной ФУСТ принимаем рассчитаем по формуле 2
ФУСТ = 12 × ФРАСЧ = 12 × 27355 = 32826 кВт.(2.21)
При выборе котлов для котельной учтены следующие требования:
–в котельной должно быть не менее двух и не более четырех (стальных) или шести (чугунных) котлов причем котлы однотипные по теплоносителю должны иметь одинаковую площадь поверхности нагрева;
–резервные котлы не устанавливаются;
–если тепловая нагрузка колеблется незначительно необходимо отдавать предпочтение котлам с большей единичной производительностью;
–допускается перегружать и недогружать котлы на 25%.
Исходя из вышесказанного выбираем котел ЗиОСаб–750 4.
Таблица 2.4 – Технические данные котла ЗиОСаб–750
Тепловая мощность котла ФКОТЛ кВт
Давление воды на входе МПа
Объемный расход горячей воды лмин
Объемный расход природного газа при t=16 0C м3ч
Температура отходящих газов0С
Объем воды в котле Vв 103 м3
Объем топочной камеры Vт.к 103 м3
Площадь поверхности нагрева м2
Водогрейные водотрубные котлы ЗиОСаб–750 предназначены для получения горячей воды используемой в системах отопления и горячего водоснабжения.
Количество котлов m рассчитаем по формуле 2
Принимаем в котельной 4 котла ЗиОСаб–750.
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ
1 Гидравлический расчет тепловой сети
Расход теплоносителя тч определяется по формуле 1
где Dhi – теплоиспользование теплоносителя кДжкг.
Теплоиспользование теплоносителя Dhi кДжкг определяется из выражения 1
Dhi = Св × (tГ – tО) (3.2)
Для системы отопления Dhi = 419 × (95 –70 ) = 10475 кДжкг.
Для системы горячего водоснабжения Dhi = 419 × (60 –30) = 1257 кДжкг.
Расход теплоносителя равняется системы отопления равняется
Расход теплоносителя равняется системы горячего водоснабжения равняется
Диаметр трубы м определяется из экспериментального выражения 1
где Δр – потери давления на 1 метр трубы для магистральных теплосетей Δр = 60 80 Пам для ответвлений Δр = 200 300 Пам.
Для системы отопления
Для магистрали трубы равняется
Принимаем диаметр d = 015 м.
Для ответвлений диаметр труб равняется:
Принимаем диаметр d = 0125 м.
Для системы горячего водоснабжения
Принимаем диаметр d = 01 м.
Принимаем диаметр d = 008 м.
Потери давления в тепловой сети ΔРс Па постоянного диаметра определяются из выражения 1:
ΔРс = 2×(l + lЭ)×ΔР (3.4)
lЭ – условная дополнительная длина прямых труб эквивалентная по потерям давления местным сопротивлениям рассматриваемого участка м.
Условная дополнительная длина прямых труб lЭ м определяется по формуле
где – коэффициент местного сопротивления на рассчитываемом участке;
λ – коэффициент трения стальных труб определяющийся по формуле 1
Коэффициент трения стальных труб равняется:
Условная дополнительная длина прямых труб равняется:
Длина прямого участка трубопровода l = 285 м.
Потери давления в тепловой сети равны:
ΔРс = 2×(1943 + 285)×70 = 312 кПа.
Длина прямого участка трубопровода l = 189 м.
ΔРс = 2×(479 + 189)×250 = 1185 кПа.
Система горячего водоснабжения:
ΔРс = 2×(114 + 285)×70 = 199 кПа.
ΔРс = 2×(283 + 189)×250 = 1086 кПа
Производительность м3ч сетевого насоса рассчитаем по формуле
где ρВ – плотность обратной воды кгм3.
Производительность сетевого насоса
– системы отопления равняется:
– системы горячего водоснабжения равняется:
Напор развиваемый сетевым насосом Р кПа определим по формуле
Р = ΔРк + ΔРс + ΔРс + ΔРп (3.9)
где ΔРк – суммарные потери давления в котле ΔРк = 40 кПа;
ΔРп – суммарные потери давления в теплосетях ΔРп = 30 кПа.
– для системы отопления Р = 1185 + 312 + 40 + 30 = 2197 кПа.
– для системы горячего водоснабжения Р = 1086 + 199 + 40 + 30 = 1985 кПа.
2 Тепловой расчет сетей
Цель теплового расчета сетей – определить толщину тепловой изоляции и падение температуры теплоносителя на данном участке трассы.
Удельные потери q Втм одного метра трубопровода определим по формуле 1
где t1 – среднесезонная температура наружного воздуха за отопительный период t1 = 87 0С;
R – общее термическое сопротивление м×0СВт.
Пренебрегая сопротивлением тепловосприятию от теплоносителя к стенке трубопровода и термическим сопротивлением самой стенки общее термическое сопротивление R м×0СВт при подземной прокладке сети определяют по формуле 1
где RИ – термическое сопротивление теплопередачи через слой тепловой изоляции м×0СВт;
RГР – термическое сопротивление грунта м×0СВт.
Термическое сопротивление RИ м×0СВт через слой тепловой изоляции определяется по формуле 1
где λИ – теплопроводность материала изоляции Вт(м×0С);
dН.И. – наружный диаметр изоляции м.
dВ.И. – внутренний диаметр изоляции м.
Наружный диаметр изоляции dН.И м определяется по формуле 1
dН.И = dВ.И. + 2× (3.13)
где – толщина изоляции м;
Средняя температура изоляции tСР 0С определяется по формуле 1
где tСТ – температура внутренней поверхности тепловой изоляции принимается равной расчетной температуре теплоносителя tСТ = 95 0С;
tП – температура наружной поверхности теплоизоляции (принимаем tП = 500С).
Термическое сопротивление RГР м×0СВт грунта 1
Тепловой расчет для магистральных трубопроводов системы отопления:
Тепловая изоляция толщиной = 70 мм выполнена в виде полуцилиндров из минеральной ваты на синтетическом связующем марки 200.
Термическое сопротивление слоя тепловой изоляции равняется
Наружный диаметр изоляции равняется
dН.И. = 015 + 2×007 = 029 м.
Теплопроводность материала изоляции для минеральной ваты на синтетическом связующем марки 200 определяется по формуле 1
λИ = 0053 + 000019×tСР Вт(м×0С). (3.16)
Теплопроводность материала изоляции равна:
λИ = 0053 + 000019×725 = 0063 Вт(м×0С).
Средняя температура изоляции равна:
Термическое сопротивление грунта равно:
Общее термическое сопротивление равняется:
R = 17 + 027 = 197 м×0СВт.
Удельные потери одного метра трубопровода равны:
Результаты расчетов сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Тепловой расчет сети
Система горячего водоснабжения
Внутренний диаметр изоляции dВ.И. м
Наружный диаметр изоляции dН.И. м
Толщина тепловой изоляции м
Теплопроводность материала изоляции λИ Вт(м×0С)
Средняя температура изоляции tСР 0С
Термическое сопротивление слоя тепловой изоляции RИ м0СВт
Термическое сопротивление грунта RГР м0СВт
Удельные потери одного метра трубопровода q Втм
Допустимые удельные потери одного метра трубопровода qДОП Втм
3 Расчет расхода теплоносителя
Расчет расхода теплоносителя в сетях производят по соответствующим тепловым нагрузкам и температурам воды до и после потребителей.
Расход воды Mo м3ч в системах теплоснабжения определяют по формуле 8
где ρо – плотность воды после потребителей при tо = 70 оС ρо = 9778 кг м3.
Тогда расход воды в системах теплоснабжения равняется:
Расход воды МВ м3ч на калориферные установки общеобменной вентиляции определяют по формуле 8
где t'о – температура воды на выходе калорифера t'о = 60 оС;
ρо – плотность воды при t'о = 60 оС ρо = 9832 кг м3 1;
Тогда расход воды на на калориферные установки общеобменной вентиляции равняется:
Расход воды MГВ м3ч в системе горячего водоснабжения определяют по формуле 8
4 Определение годового расхода теплоты
Годовой расход теплоты на все виды теплопотребления может быть подсчитан по аналитическим формулам но удобнее определять его графически из годового графика тепловой нагрузки который необходим также для установления режимов работы котельной в течение всего года. Такой график строят в зависимости от длительности действия в данной местности различных наружных температур.
График был построен следующим образом. В правой его части по оси абсцисс отложили продолжительность работы котельной (в часах) в левой части – температуру наружного воздуха по оси ординат - расход теплоты.
Сначала был построен график изменения расхода теплоты на отопление зданий в зависимости от наружной температуры. Для этого на оси ординат отложили суммарный максимальный поток теплоты расходуемый на отопление этих зданий и найденную точку соединили прямой с точкой соответствующей внутренний температуре воздуха (tВН = 18 0С)
Расход теплоты на вентиляцию зданий в функции от наружной температуры представляет собой наклонную прямую от tВ = 18 0С до расчетной вентиляционной температуры tВ.Н. = – 8 0С. При более низких температурах к приточному наружному воздуху подмешивается воздух помещения т.е. происходит рециркуляция а расход теплоты остаётся неизменным (график проходит параллельно оси абсцисс).
Расход теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды не зависят от tн. Общий график по этим видам теплопотребления проходит параллельно оси абсцисс.
После этого мы построили суммарный график расхода теплоты в зависимости от температуры наружного воздуха.
Вправо по оси абсцисс были отложены для каждой наружной температуры число часов отопительного сезона в течение которых держалась температура равная и ниже той для которой делалось построение и через эти точки провели вертикальные линии.
Далее на эти линии из суммарного графика расхода теплоты спроецировали ординаты соответствующие максимальным расходам теплоты при тех же наружных температурах. Полученные точки соединили плавной кривой представивший собой график тепловой нагрузки за отопительный период.
Площадь ограниченная осями координат кривой 5 и горизонтальной линией 6 выразила годовой расход теплоты QГОД ГДжгод 2
QГОД = 36×10-6 × F×mФ×mt (3.20)
где F – площадь годового графика тепловой нагрузки F = 11405 мм2;
mФ – масштаб расхода теплоты котельной mФ = 25000 Втмм.
mt – масштаб времени работы котельной mt = 40 чмм.
QГОД = 36×10-6 × 11405×25000 × 40 = 41058 ГДжгод.
5 Выбор способа регулирования тепловых нагрузок
В связи с тем что тепловая нагрузка потребителей не постоянна а изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха экономические режимы выработки тепловой энергии котельной должны обеспечиваться центральным регулированием отпуска теплоты по преобладающему виду тепловой нагрузки. Вид теплоносителя определяет способ регулирования отпуска теплоты потребителям. В водных тепловых сетях применяем качественное регулирование подачи теплоты осуществляемое путем изменения температуры теплоносителя при постоянном расходе.
Для построения графических зависимостей при качественном регулировании рассчитаем относительную отопительную нагрузку для зданий в которых потребляемая мощность прямо пропорциональна разнице температур внутреннего и наружного воздуха по формуле 8
где tНР – наружная расчетная температура воздуха tНР = –30 0С 1.
Графические зависимости при качественном регулировании температур в подающей и обратной магистрали от относительного значения расхода теплоты показаны на листе 2.
6 Определение годового расхода топлива котельной
Работа котельной оценивается её следующимитехнико-экономически-ми показателями:
Часовой расход топлива В м3ч определяется по формуле 2
где q – удельная теплота сгорания топлива q = 33520 кДжм3.
Часовой расход условного топлива кг.у.т.ч определяется по формуле
Годовой расход топлива тыс.м3 определяется по формуле 2
Годовой расход условного топлива т.у.т определяется по формуле
Удельный расход топлива тыс. м3ГДж находится по формуле 2
Удельный расход условного топлива тГДж определяется из выражения
Коэффициент использования котельной установки определяется из выражения 2

Вывод.doc

Был произведен светотехнический расчет ремонтной мастерской в результате которого для освещения были выбраны люминесцентные лампы осветительная сеть выполнена медными проводами ППВС 3х25.
Были рассмотрены вопросы безопасной эксплуатации электроустановок и рассчитаны параметры выделяющихся вредных веществ котельной.
Для обработки воды в системе водоподготовки котлов применён аппарат электромагнитный аппарат работающий на пульсирующим и знакопеременном магнитном поле. Произведён расчёт обмотки и конструктивных размеров аппарата. Показана экономическая эффективность применения безреагентного метода обработки воды.

1 Аннотация.doc

Дипломный проект выполнен на 8 листах графической части формата А1 и 89 страницах пояснительной записки машинописного текста формата А4 содержит 110 расчетных формул 13 таблиц 5 пояснительных рисунков и список литературы из 20 источников.
В дипломном проекте выполнен анализ состояния существующей системы энергоснабжения Ленинградского государственного аграрно–технологического колледжа. Произведен расчет тепловых мощностей для помещений колледжа произведен выбор котлов для централизованной котельной выполнен расчет системы водоподготовки для котельной гидравлический и тепловой расчеты тепловых сетей.
Был произведен светотехнический расчет помещений ремонтной мастерской разработана конструкция магнитного противонакипного устройства для котельной. Обоснована схема включения электромагнитного устройства системы теплоснабжения.
Разработаны организационно-технические мероприятия по безопасности жизнедеятельности при эксплуатации электроустановок.
Выполнено технико-экономическое обоснование предложенных технических решений и сделан вывод о том что годовая экономия составит 480 руб. Чистый дисконтированный доход составляет 3500 руб. Срок окупаемости электромагнитного противонакипного устройства в котельной составляет 42 года.

Светотехнический расчет мастерской.doc

4 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК РЕМОНТНОЙ
1 Светотехнический расчет мастерской
1.1 Светотехнические характеристики помещений мастерской
Произведем выбор источников освещения для мастерской по методу удельной мощности.
Габаритные размеры помещений характеристика их по условиям окружающей среды и коэффициент отражения потолка ρп %; стен ρс %; расчетной поверхности ρр % 12 приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Габаритные размеры помещений характеристика их по условиям окружающей среды.
Наименование помещения
Коэффициент отражения %
а) Приемочное отделение
б) Приемочное отделение
Инструментальный цех
Кладовая аккумуляторов
Продолжение таблицы 4.1
1.2 Выбор источников света и нормируемой освещенности
В соответствии с рекомендациями 11 принимаются для освещения производственного помещения в качестве источников света люминесцентные лампы. Лампы люминесцентные рекомендуют применять так как они имеют большую световую отдачу и больший срок службы по сравнению с лампами накаливания.
Учитывая старение источников света а также возможную их запылённость коэффициент запаса принимаем равным:
- для светильников с люминесцентными лампами Кз = 13 12;
- для светильников с лампами накаливания Кз = 115 12.
Во всех помещениях кроме душевой и складских помещений в качестве источников света принимаем люминесцентные лампы.
Нормы освещенности приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 Нормы освещенности
Наименование помещений
Плоскость в которой нормируется высота пола м
Продолжение таблицы 4.2
1.3 Выбор светильников
Светильники классифицируются по следующим признакам: по характеру светораспределения по назначению по исполнению и по способу установки. Выбор светильников производится на основе учёта светотехнических экономических энергетических связанных с условиями среды эстетических требований.
Выбор светильников сведен в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 – Рекомендованные для установки светильнии
Наимено-вание по- мещений
Класс светораспределения
Тип кривой силы света
Относительное расстояние между светильниками λс
Продолжение таблицы 4.3
1.4 Определение мест установки светильников на плане
Расчетная высота НР м определяется по формуле 12
НР = Н – hСВ – hР (4.1)
где Н – высота помещения м;
hСВ – высота свеса равная 01 м;
hр – расстояние от освещаемой поверхности до источника света м.
Расстояние между светильниками по ширине LВ м определяется по формуле 12
где λс – относительное расстояние между светильниками;
Число рядов N2 определяется по формуле 12
где В – ширина помещения м;
lВ – расстояние от стены до крайнего ряда светильников м.
Если есть рабочие места у стен то lВ = 03 LВ а если нет - то lВ = 05 LВ 13.
Число рядов N2 округляется до целого числа (желательно в меньшую сторону).
Уточняется расстояние м и lВ м между рядами светильника 12
Расчет освещения в приемочном отделении.
Расчетная высота НР равна:
НР = 60 – 01 – 0 = 59 м.
Расстояние между светильниками по ширине равняется:
LВ = 145 · 59 = 74 м.
Число рядов равняется
Уточняем расстояния между светильниками в ряду по ширине:
lВ = 05 × 52 = 26 м.
Для остальных помещений расчет мест установки светильников приведен в таблице 4.5.
Таблица 4.5 – Координаты для установки светильников
1.6 Светотехнический расчет осветительных установок
Метод коэффициента использования
Находим индекс помещения по формуле
где А и В – длина и ширина освещаемого помещения м;
По индексу помещения и коэффициентам отражения потолка рn стен рс и рабочей поверхности рр (см. таблицу 1) определяем коэффициент использования светового потока h.
Общее число светильников N с люминесцентными лампами определяется по формуле
где ЕMIN – нормируемая освещенность лк;
kз – коэффициент запаса;
S – площадь освещаемого помещения м2;
nс – число ламп в светильнике;
Z – коэффициент минимальной освещенности.
Таблица 4.6 – Светотехнический расчёт помещений с люминесцентными лампами методом коэффициента использования
2 Расчет электрических сетей осветительных установок
2.1 Выбор марки проводов и способа их прокладки
Выбор напряжения для питания осветительной установки определяется общими решениями принятыми для электроснабжения объекта а для отдельных частей этой установки также требованиями электробезопасности. В данное время для производственных общественных и жилых зданий а также для открытых пространств наиболее распространенным является питание 380220 В с рабочим нулевым и защитным нулевом проводнике.
Большинство источников света имеют номинальное напряжение 220 В что соответствует фазному напряжению системы 380220 В. Напряжение 220В без ограничения высоты установки светильников с люминесцентными лампами допускаются во всех помещениях без повышенной опасности. Поэтому принимаем для питания осветительных сетей всех помещений мастерской систему напряжения 220380 В.
Осветительные сети должны отвечать целому ряду требований а именно:
-обеспечивать бесперебойность и надежность питания осветительных установок в любых конкретных условиях окружающей среды;
-требовать для своего выполнения наименьшей затраты средств и дефицитных материалов в первую очередь меди и стальных труб;
-обеспечивать безопасность в отношении пожара взрыва и поражения электрическим током;
-по возможности допускать замену поврежденных или изношенных проводов в процессе эксплуатации;
-по возможности быть наглядными и доступными для обслуживания и
не портящими внешнего вида помещений;
-обладать достаточной прочностью и устойчивостью к возможным механическим воздействиям.
С учетом изложенного выше принимаем для выполнения освети-тельной сети медные провода ППВС.
Трассировка линий групповой сети подчинена целому ряду нормативных требований:
-линии должны прокладываться по возможно более коротким трассам при открытой проводке – параллельно стенам помещения при скрытой если это возможно – по кратчайшему направлению;
-желательно совмещать трассы линий идущих в одном направлении даже если это несколько удлиняет протяженность линий;
- по возможности следует прокладывать линии по стенам а не по потолкам линии же открыто проложенные по потолку необходимо прокладываться перпендикулярно стене с окнами.
1.2 Составление расчетной схемы моментов электрической сети
Учитывая выполненную трассировку сети составляем расчетную схему. Расчетная схема представлена на рисунке 2.
По упрощенной расчетной схеме произведем расчет моментов М кВтм по участкам сети по соотношению 12
где Р – мощность нагрузки на участке сети кВт;
l – длина участка м.
Рисунок 4.2 – Упрощенная схема моментов
2.3 Расчет сечений проводов внутренней осветительной сети по
Допустимая потеря напряжения в осветительной сети составляет 25%. Эта потеря напряжения распределяется по участкам сети следующим образом 12
где – допустимая потеря напряжения в осветительной сети %;
– момент нагрузки на участке распределительной сети кВт×м.
SОА – сечение проводника на участке ОА мм2.
Сечение проводника SОА мм2 на участке ОА определяется по формуле 12
где – коэффициент учитывающий систему питания материал жилы кабеля С = 12 13.
Задаемся стандартным значением сечения провода.
Допустимые потери на участке сети определяются из выражения 12
где DUДОП – допустимые потери напряжения DUДОП = 25%.
Расчет сечения мм2 проведем по формуле 11
Проведем расчеты для первого осветительного щита ЩО1:
Момент нагрузки на участке распределительной сети равняется:
МО-А = 59 × 12856 = 759 кВт×м.
Потеря напряжения на участке ОА равняются:
Потери напряжения приходящиеся на группу равны
Результаты расчетов сведены в таблицу 4.7.
Таблица 4.7 – Расчет сечений проводов и кабелей внутренних осветительных сетей
Момент линии М кВт×м
Принятое сечение провода S мм2
Рассчитанное сечение проводов S мм2
Осветительный щит ЩО1
2.4 Проверка выбранного сечения проводов и кабелей по длительно допустимому току.
Выбранные кабели проверяются по длительно-допустимому току должны выполняться следующие соотношения 13
где – рабочий ток линии А;
– ток защитного аппарата А;
кз – коэффициент защитного аппарата.
Рабочий ток линий IРАБ А находится по следующим соотношениям
Первое соотношение используется для случая когда участок сети выполнен 3ф+0 а втрое для случая однофазной сети. Коэффициент мощности равен 1 для участков питающих лампы накаливания и 085 для участков питающих люминесцентные лампы с одной лампой 09 – с двумя лампами.
2.5 Выбор аппаратуры управления и защиты.
Для управления осветительной сетью принимаем щиты типа ЩО-31 с автоматическими выключателями АЗ161. Номинальный ток расцепителя автоматического выключателя IНР А определяется по соотношению 12
где – коэффициент учитывающий наличие пусковых токов у источников света = 14.
Результаты расчетов сведены в таблицу 4.8.
Таблица 4.9 – Проверка выбранного сечения кабелей по длительно допустимому току. Выбор установок тепловых расцепителей.
3 Выбор электродвигателя для привода токарного станка
Необходимо произвести расчет для токарного станка расположенного в ремонтной мастерской.
Скорость резания v ммин при точении определится из выражения 6
где Cv – коэффициент характеризующий обрабатываемый материал материал резца вид токарной обработки Cv = 40;
T – продолжительность работы резца между двумя заточками Т = 5 мин;
t – глубина резанья t = 20 мм;
S – подача S = 3 ммоб;
Усилие резания FZ Н при точении определяется по формуле
FZ = 981 СF tx1 Sy1 vn
где СF – коэффициент характеризующий обрабатываемый материал
FZ = 981 92 101 2075 82015 = 20825 Н
Мощность резания РZ кВт определяется из выражения
Выбираем двигатель серии 4А100L4У3
Таблица 4.10 – Паспортные данные выбранного электродвигателя.
При номинальном режиме
Так как двигатель работает в режиме S1 – длительный режим то проверку двигателя делаем только на возможность пуска и устойчивую работу.
Рассчитаем номинальный момент МН Нм электродвигателя по формуле 6
гдеPН– расчетная мощность двигателя кВт;
wн– номинальная угловая частота вращения ротора радс.
н = С·(1 – Sн) (4.20)
где С – синхронная частота вращения с–1
н = 157 · (1 – 0046) = 1498 с-1;
Рассчитаем момент сопротивления МСН нм при номинальной угловой скорости:
гдеPС– расчетная мощность двигателя кВт;
3.1 Проверка двигателя по условиям запуска и работы
Для обеспечения пуска электродвигателя должны выполняться условия:
гдеU – напряжение сети с учетом снижения на 20–30% В;
UН – номинальное напряжение сети В;
Мп – пусковой момент электродвигателя н·м;
Мм – минимальный момент электродвигателя при номинальном напряжении сети н·м;
Мо – момент статического сопротивления на валу электродвигателя при трогании рабочей машины н·м;
МS=08 – момент статического сопротивления на валу электродвигателя при скольжении 08 н·м;
Мизб – минимальный избыточный момент необходимый для пуска электродвигателя принимается равным Мизб = 02· Мсн.
Статическая устойчивость электропривода при снижении напряжения питающей сети определяется соотношением:
Определим пусковой минимальный и критический момент электродвигателя:
гдеmп – кратность пускового момента mп = 20;
mкр – кратность максимального момента mкр = 22;
mмин – кратность минимального момента mкр = 16;
Мизб = 02 · 187 = 37 н·м
При скольжении S = 08 момент сопротивления МS=08
где х – показатель степени характеризующий изменение статического момента в зависимости от степени изменения угловой скорости х = 0.
Проверяем выбранный электродвигатель двигатель по условию пуска:
Проверяем выбранный электродвигатель по условиям статической устойчивости:
Следовательно двигатель успешно запустится при снижении питающего напряжения на 20% от номинального значения.

Введение.doc

Выбор рациональных способов энергообеспечения предприятий является актуальной народнохозяйственной задачей.
Тепловая энергия расходуется на отопление производственных жилых и общественных зданий создание микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях и другие цели.
Способы теплоснабжения следует выбирать с учетом уровня концентрации тепловых нагрузок потребителей. Для отдельных производственных помещений и малоквартирной застройки с низкой плотностью тепловых нагрузок преимущественное развитие получает автономное теплоснабжение от местных теплогенерирующих установок с различными видами энергоносителей. При этом важное значение имеет создание энергоснабжающих способов теплоснабжения объектов.
В задачи экономичного электроснабжения входят вопросы рационального подвода электроэнергии к различным по энергоёмкости объектов в том числе рассредоточенных на большой территории. В результате этого достигается значительная экономия материальных средств и энергетических ресурсов.
Одновременно необходимо использовать эффективные решения по обеспечению оптимальной надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей для снижения технологических ущербов. На случай аварии могут предусматриваться различные резервные энергоисточники.
Одной из задач дипломного проекта является расчет параметров электромагнитного противонакипного устройства для котельной. Это обеспечит снижение накипеобразования в системе теплоснабжения.