5.4 Определение расходов теплоносителей и диаметров трубопроводов

Для определения расхода теплоносителя теплоиспользующей установкой составляется уравнение теплового баланса

(5.11)

где - расход теплоты теплоносителем, кВт;

- теплота, используемая установкой, кВт;

- коэффициент полезного действия теплоиспользующей установки (для теплообменных аппаратов = 0,98).

Для жидкостей расход теплоты определяется из выражения

_(5.12)

где - расход теплоносителя, кг/с;

- массовая теплоемкость теплоносителя, кДж/(кг К);

- температура теплоносителя на входе в установку, ;

- температура теплоносителя на выходе в установку, .

Из формулы (5.12) находим расход теплоносителя

_(5.13)

Подставляя значения в формулу (5.13):

Диаметр трубопровода d_вн, м, вычисляют по формуле:

(5.14)

где р_ср – средняя плотность теплоносителя, кг/м³;

ω_ср – средняя скорость теплоносителя, м/с.

Диаметр трубопровода принимаем 83 мм (ГОСТ 10704-91)

По расчётам мы определили потребное количество тепла и горячей воды для нужд цеха. Годовой расход тепла составляет 7959,63 ГДж/год. Диаметр трубопровода подводимого к цеху составляет 83 мм с толщиной стенки 2 мм, что является достаточно возможным для покрытия нагрузок на отопление, вентиляцию и горячего водоснабжения мебельного цеха.

Электроснабжение мебельной фабрики «НоваМебель» осуществляется по воздушной линии электропередач напряжением 110,0 кВ, которое распределяется по цеховым трансформаторам.

Для понижения напряжения на подстанции используются два понижающих трансформатора ТМ-1000, ТМ-630. Далее по кабелю марки ААБ напряжение подаётся в электро-щитовую. Через щит управления ЩУ-250-10 энергия распределяется по источникам питания.

Основными потребителями электроэнергии является электродвигатели, технологическое оборудование и источники освещения.

Основные типы двигателей которые используются на участке: 4А, АИ и другие. В качестве пусковой аппаратуры используются магнитные пускатели серии ПА, ПМЕ и другие. В качестве защитной аппаратуры применяются предохранители и тепловые рэле.

5.5 Определение электрической силовой нагрузки

Номинальная мощность Р_н, кВт, берется из технических характеристик оборудования

Р_н= Р_у, (5.15)

где Р_у – установленная мощность оборудования, кВт.

Коэффициент использования К_и определяется по формуле

К_и = К_о К_з, (5.16)

где К_о – коэффициент, учитывающий неодновременность работы оборудования;

К_з – коэффициент, учитывающий загрузку электрооборудования.

Коэффициент спроса К_с определяется по формуле

, (5.17)

где η_д – коэффициент полезного действия электрооборудования;

η_с – коэффициент полезного действия электросети.

Активная мощность на шинах подстанции Р_ш, кВт, определяется по формуле

Р_ш = Р_у К_с. (5.18)

Полная мощность S, кВА, определяется по формуле

(5.19)

где Р_ш – активная мощность на шинах высокого напряжения, кВт;

cosφ - коэффициент мощности электроприемника.

Реактивная мощность Q, кВАр, определяется по формуле

(5.20)

Расход электроэнергии W, кВт· ч, определяется по формуле

(5.21)

где Т – годовой эффективный фонд рабочего времени, ч.

В таблице 5.2 приведены данные электрооборудования цеха по производству кухонных наборов.

Производим расчет показателей для Holzma.

Принимаем Р_у=18 кВт; К_и = 0,5; η_д = 0,8; η_с = 0,95.

Подставляя эти значения в формулу (5.16)

кВт.

Принимаем Р_ш = 11.84 кВт; cosφ = 0,8.

Подставляя эти значения в формулу (5.17)

кВА.

Принимаем Р_ш = 14.8 кВт; tgφ = 0,67.

Подставляя эти значения в формулу (5.18)

кВАр.

Принимаем Р_ш = 14.8 кВт; Т = 3720 ч.

Подставляя эти значения в формулу (5.19)

тыс. кВт-ч.

Аналогично производится расчет для остального оборудования. Результаты расчетов сведены в таблицу 5.3

Таблица 5.2 – Технические показатели электрооборудования цеха изготовления кухонных наборов

Наименование	Установленная мощность Ру, кВт	Количество электрооборудования n, шт.	, кВт	Режим работы, ПВ	Продолжительность режима, кВт	Коэффициент использования Ки	КПД двигателя средний ηд	КПД электросети ηс	Коэффициент мощности cosφ	tgφ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Раскроечный центр Holzma HPP 230\38	18	1	18	0,8	14,4	0,5	0,8	0,95	0,8	0,67
Форматно-раскроечный станок Altendorf	10	1	10	0,9	9	0,45	0,8	0,95	0,7	0,85
Двухсторонний кромкооблицовочный станок KDT-2360DH	12	1	12	0,9	10,8	0,5	0,8	0,95	0,8	0,67
Одностороний кромкооблицовочный станок ЕР-8	6	1	6	0,7	4,2	0,6	0,8	0,95	0,8	0,67
Сверлильно-присадочный станок Hirzt F8	10	2	20	0,8	16	0,5	0,8	0,95	0,7	0,85
Сверлильно-присадочный станок Junior	2	1	2	0,8	1,6	0,6	0,8	0,95	0,9	0,46
Двухсторонний усозарезной с одновременным фрезерованием станке Toskar Д-200	4	1	4	0,9	3,6	0,6	0,8	0,95	0,8	0,67
Упаковочный станок Panotec	3,8	1	3,8	0,9	3,42	0,5	0,8	0,95	0,8	0,67

Таблица 5.3 – Расчёт силовой электроэнергии для цеха

Наименование оборудования	Продолжительность работы, кВт	Коэффициент использования Ки	КПД двигателя ηд	КПД электросети ηс	Мощность на шинах трансформатора Рш ,кВт,	Коэффициент мощности сosφ	Полная мощность Ѕ, кВА	tgφ	Реактивная мощность Q, кВАр	Время работы оборудования в год Т, ч.	Расход электроэнергии W, тыс. кВтч,
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Раскроечный центр Holzma HPP 230\38	14,4	0,5	0,8	0,95	11,84	0,8	14,8	0,67	9,92	3720	55,05
Форматно-раскроечный станок Altendorf	9	0,45	0,8	0,95	6,58	0,7	8,22	0,85	6,99	3800	26,56
Двухсторонний кромкооблицовочный станок KDT-2360DH	10,8	0,5	0,8	0,95	7,89	0,8	9,87	0,67	6,61	3720	24,59
Одностороний кромкооблицовочный станок ЕР-8	4,2	0,6	0,8	0,95	3,95	0,8	4,94	0,67	2,65	3880	15,33
Сверлильно-присадочный станок Hirzt F8	16	0,5	0,8	0,95	6,58	0,7	9,4	0,85	5,59	3800	25
Сверлильно-присадочный станок Junior	1,6	0,6	0,8	0,95	1,58	0,9	1,76	0,46	0,73	3880	6,14
Двухсторонний усозарезной с одновременным фрезерованием станке Toskar Д-200	3,6	0,6	0,8	0,95	3,16	0,8	3,95	0,67	2,12	3800	12,01
Упаковочный станок Panotec	3,42	0,5	0,8	0,95	2,5	0,8	3,12	0,67	1,68	3880	9,7
Итого					44,08		56,06		36,29		174,38