2.5 Расчет потребности в энергетических ресурсах

Электроэнергия на предприятии используется для производственных нужд и для освещения помещений. Информация о мощности установленного оборудования представлена в таблицах 12 и 13. Средний коэффициент спроса потребителей электроэнергии по цехам составляет 0,58. Установленная мощность конвейера составляет 50 кВт.

Потребность в электроэнергии для освещения определяется исходя из общей площади предприятия, нормы освещения одного кв. м – 25 Вт, и среднего времени освещения – 15 часов в сутки.

Общая площадь предприятия состоит из производственной, вспомогательной площади, складской площади, площади служебно-бытовых помещений и площади занимаемой управлением завода.

Для расчета общей производственной и вспомогательной площади необходимо учесть, что она планируется исходя из числа рабочих мест в основных цехах и вспомогательных службах предприятия. Средняя площадь одного рабочего места основных и вспомогательных рабочих составляет 8 м².

Площадь служебно-бытовых помещений определяется, исходя из общей численности работающих, и составляет 0,25 м² на одного человека в наиболее загруженную смену.

Общая численность работающих включает в себя основных и вспомогательных рабочих, обслуживающих рабочих, инженерно-технический и административно-управленческий персонал предприятия. Численность обслуживающих рабочих составляет в среднем 8%, инженерно-технический персонал – 6%, а административно-управленческий персонал – 12% от численности основных рабочих.

Площадь, занимаемая помещениями управления завода, определяется исходя из численности административно-управленческого персонала и норматива 5,2 м² на одного человека.

Расчет потребности в воде осуществляется исходя из ее использования для производственных и бытовых нужд.

Расчет потребности в воде для производственных и бытовых нужд определяется по норме расхода на один станок в час – 1,5 л и фонда времени работы станков. Вода используется на фрезерных и зачистных станках.

Расчет потребности в воде для бытовых нужд определяется по норме расхода на одного работающего в сутки – 30 л.

Расход пара для отопления здания определяется на основе нормы расхода 0,5 ккал/час на 1 м³ объема здания при разнице наружной и внутренней температур в 1⁰С, средняя наружная температура за отопительный период составляет -16⁰С, внутренняя температура помещений завода - +18⁰С. Продолжительность отопительного периода составляет 210 дней, высота помещений – 3,5 м.

1. Потребность в электроэнергии для производственных и бытовых нужд

1.1 Для производственных нужд расчет в потребности электроэнергии рассчитывается по формуле :

Р эл осв произв = W * Fэф * ŋ_c, ., кВт (58) где

W – мощность установленного производственного оборудования, кВт;

Fэф – эффективный фонд оборудования, час;

ŋ_c – коэффициент спроса потребителей электроэнергии.

Мощность оборудования в цехе конструкций из ПВХ представлена в таблице 31.

Таблица 31

Мощность оборудования цеха конструкций из ПВХ

Технологические операции	Используемое оборудование	Количество принятого оборудования	Установленная мощность, кВт	Мощность .
1)Резка армирующего профиля.	Пилы для резки армирования	2	4,2	8,4
2) Резка ПВХ профиля.	Усорезные пилы одноголовочные либо двухголовочные.	2	4,2	8,4

3) Фрезерование водоотводных отверстий (коробка, створка, импост в горизонтальных деталях).	Фрезерный станок	3	40	120
4) Армирование ПВХ – профиля металлом	Станок для крепления армирования	2	12,2	24,4
5) Фрезерование европаза створки под основной запор и сверление отверстий под ручку	Копировально-фрезерный станок	2	20	40
6) Фрезерование торцов импостов импоста/Сборка импоста	Фрезерный станок для торцевания импоста.	2	20	40
7) Сварка профилей коробки и створки	Сварочный станок	3	15	45
8) Зачистка угла	Зачистной станок.	3	2,5	7,5
9) Устан.импоста и подставочного профиля.	Вручную на сборочном столе.	-	-	-
10) Зачистка пазов под уплотнения	Зачистной станок	1	2,6	2,6
11) Укладка уплотнительной резины	Вручную на сборочном столе.	-	-	-
12) Установка фурнитуры	Специальный полуавтоматический стол.	2	-	-
13) Резка штапика и установка стеклопакета	Резка штапика: Штапикорезный станок. направляющими Установка стеклопакета: Стенд остекления	4	-	-
Итого:		26	-	296,3

Мощность оборудования в цехе стеклопакетов представлена в таблице 32:

Таблица 32

Мощность оборудования цеха стеклопакетов

Технологические операции	Используемое оборудование (приспособления)	Установленная мощность, кВт	Количество принятого оборудования	Мощность оборудования, кВт
1) резка стекла	автоматический стол для резки стекла	2,8	3	8,4
2) резка дистанционной рамки	пила для резки дистанционной рамки	1,5	2	3
3) мойка стекла	моечная машина	2,8	1	2,8
4) засыпание влагопоглотителя	станок для засыпки влагопоглотителя	1,6	1	1,6
5) сборка дистанционного контура	вручную	---	---	---
6) нанесение первичного слоя герметизации	бутил экструдер	0,8	1	0,8
7)сборка стеклопакета	вручную, с на специальных сборочных столах	---	---	---
8) обжим стеклопакета	стол для опрессовки стеклопакета	---	---	---
9) нанесение вторичного слоя герметизации	тиокол-экструдер, вращающийся стол	0,8	1	0,8
10) визуальный контроль качества, сушка	пирамиды для сушки	---	---	---
ИТОГО			9	17,4

Средний коэффициент спроса потребителей электроэнергии по цехам составляет 0,58. Установленная мощность конвейера составляет 50 кВт.

Fэфф = 255*8*2=4080 ч.

Тогда, подставив значения, получим, что потребность в электроэнергии для производственных нужд равна:

Р эл эн произв =(296,3+17,4+50)*4080*0,58 = 860660кВт/ч.

1.2 Для бытовых нужд потребность в электроэнергии рассчитывается исходя из общей площади предприятия, которая, в свою очередь, определяется по формуле :

Sпред = S_склад + S _произв + S _{служ.-быт} + S _{управл.},м² (59)

S_склад – складская площадь, м ²;

S _произв - производственная, вспомогательная площадь, м ²;

S _{служ -быт} - площадь служебно-бытовых помещений, м²;

S_управл – площадь, занимаемая управлением завода, м ²;

Для того чтобы рассчитать площадь S_произв , S_{служ-быт,} S_управл сначала необходимо рассчитать численность рабочих.

Зная численность рабочих по 2 цехам рассчитаем:

• численность основных рабочих:

Ч _{осн. раб=} 53+44=97 чел.

Зная численность ремонтных, межремонтных, транспортных рабочих и рассчитаем:

• численность вспомогательных рабочих:

Ч _{вспом. раб} =2+1+6=9 чел.

Теперь можно рассчитать численность обслуживающих рабочих, которые составляет в среднем 8% от численности основных рабочих:

• численность обслуживающих рабочих:

Ч _{обсл. раб}.= 97*8% = 8 чел.

Численность инженерно-технического персонала составляет 6% от численности основных рабочих:

• численность инженерно–технического персонала:

Ч _итп = 97 *6% = 6 чел.

Численность административно-управленческого персонала составляет 12% от численности основных рабочих:

• численность административно – управленческого персонала:

Ч _ауп = 97*12% = 12 чел.

• общая численность работающих:

Ч _{работающих} ^общ = 97 + 9 + 8 + 6 + 12 = 132 чел.

Теперь перейдем к расчету площадей:

- Производственная, вспомогательная площадь (S _произв):

Для её расчета необходимо учесть, что она планируется исходя из числа рабочих мест в основных цехах ( в цехе конструкций из ПВХ – 29 рабочих места, в цехе стеклопакетов – 20 рабочее место) и вспомогательных службах предприятия (транспортная – 3, ремонтное – 2, межремонтное -1 рабочее место).

Чр.м. = 29+20+3+2+1 = 55 р.м.

Средняя площадь одного рабочего места основных и вспомогательных рабочих составляет 8 м ². Поэтому:

S_произв = 55*8 = 440 м ²

- Площадь служебно-бытовых помещений определяется, исходя из общей численности работающих, и составляет 0,25 м ² на одного человека.

S_{служ-быт} = 132* 0,25 = 33 м ²

- Площадь, занимаемая управлением завода (S_управл)

Площадь, занимаемая помещениями управления завода, определяется исходя из численности административно-управленческого персонала и норматива 5,2 м ² на одного человека.

S_управл = 12 * 5,2 = 62,4 м ²

Теперь, зная производственную, вспомогательную площади, складскую площадь, площадь служебно-бытовых помещений и площадь, занимаемой управлением завода, можно найти общую площадь предприятия по формуле :

Sпред = 290, 07 + 440 + 33 + 62, 4= 825, 47 м ²

Потребность в электроэнергии рассчитывается по формуле :

Р.эл.осв.быт = S осв * h * F эфф/1000, кВт (60) где

Sосв - площадь освещаемого здания, м²;

h – норма освещения на квадратный метр площади, Вт (по условию 25 Вт);

Fэфф – фонд времени горения лампочек, ч.

Fэфф = 255*15 = 3825 ч.

Р.эл.осв.быт = 825, 47 *25*3825 / 1000 = 78936 кВт/ч

Теперь найдем общую потребность в электроэнергии:

Р эл осв ^общая = 860660 + 78936 = 939596 кВт/ч

2. Потребность в воде для производственных и бытовых нужд

2.1 Для производственных нужд потребность в воде определяется по формуле :

Qв произв = q_в * Fэф *Спр* Кз/1000,м³ (61) где

q_в – объём воды в расчете на 1 час единицы оборудования;

Кз – коэффициент загрузки оборудования , (Таблица 4)

Кз, в нашем случае = 0,68

Норма расхода на один станок в час – 1,5 л. Вода используется на фрезерных и зачистных станках, поэтому рассчитаем принятое количество оборудования по двум видам станков (используя таблицу 4):

С пр = 3+2+2+3+1= 11 раб. мест.

Следовательно, подставив значения в формулу , получим:

Qв произв =( 1,5*11*(255*8*2)*0,68)/1000 = 45,78 м ³

2.2 Для бытовых нужд потребность в воде определяется по формуле :

Qв быт = Ч общ * Н расх *Др/1000 , м³ (62) где

Н расх – норма расхода на 1 работающего в сутки, л;

Др – число рабочих дней в году, дней.

Норма расхода на 1 работающего – 30 л в сутки.

Qв быт = (132*30*255) / 1000 = 1009,8 м ³

Теперь найдем общую потребность в воде:

Qв ^общ = Qв произв + Qв быт = 45,78 + 1009,8 = 1055,6 м³.

3. Потребность в паре для отопления помещений завода. Она определяется по формуле :

Q пара = , м³ (63) где

q – расход пара на 1 м ³ здания при разнице температур 1 ⁰С;

V – объём здания, м ³;

Fот – фонд времени отопительного периода, час;

t – разница температуры внутреннего помещения и средней температуры на улице;

j – теплосодержание пара (540 ккал).

Расход пара для отопления здания определяется на основе нормы расхода 0,5 ккал/час на 1 м³ объема здания при разнице наружной и внутренней температур в 1⁰С, средняя наружная температура за отопительный период составляет -16⁰С, внутренняя температура помещений завода - +18⁰С. Продолжительность отопительного периода составляет 210 дней, высота помещений (h) – 3,5 м.

Fот =210*24 = 5040 часов.

V = Sпред * h, м³ (61)

h – высота помещений, м.

V =825, 47* 3,5 = 2889,14 м ³

Теперь подставим значения в формулу и получим:

Q пара = (0,5*34*2889,14 *5040)/540*1000 = 458,4 м ³.

4. Составим энергетический баланс предприятия, учитывая, что все энергоресурсы, кроме пара планируется получать из внешних источников. Выработка пара для отопления помещений будет проводиться собственной котельной мощностью 3000 тонн пара в год. Энергетический баланс представлен в таблице 33.

Таблица 33

Энергетический баланс предприятия

Виды энергии	Потребность	Источники получения
		собственные	внешние
Электроэнергия, кВт/ч	939596	---	939596
Вода, м 3	1055,6	---	1055,6
Тепловая энергия (пар), м 3	458,4	458,4	---

Мощность собственной котельной превышает объем произведенного ей пара на 2541,6 м³, поэтому предприятие может загрузить производственные мощности полностью и реализовывать тепловую энергию другим предприятиям.