Глава 8 Энергетическая часть

Энергетическая часть проекта включает разделы теплоснабжения (пароснабжения), электроснабжения и холодоснабжения.

При проектировании энергетических систем снабжения предпри­ятий молочной промышленности приводятся обоснования выбора и размещения оборудования соответствующих установок, характерис­тика потребителей и расчет расхода.

8.1 Пароснабжение

График пароснабжения желателен спокойный, без значительных пиков и провалов. Чем ровнее график, тем лучшие условия будут со­зданы для работы паровых котлов.

Расход пара в течение суток по часам заносится в таблицу, по кото­рой строится график (рисунок 6):

Потребитель пара	Часы
	1	2	3	4	5		24	Итого
Пастеризатор
Сушилка
и т.д.

Рисунок 6 -График расхода пара в течение суток

По максимальному расходу пара подбирается необходимое для котельной оборудование. Обычно стремятся проектировать котельную из двух-трех паровых котлов.

При выборе котла необходимо учитывать, на каком топливе он бу­дет работать, что обусловливается географическими и экономически­ми факторами. В пояснительной записке это должно быть обоснова­но. Количество котлов подбирается из расчета обеспечения (минимум 50 % излишней мощности в случае аварийного состояния). В характе­ристике котла должны быть указаны производительность, давление и температура пара, габариты котла и обмуровки. Необходимо указать также КПД котла и топки.

Расположение котельной относительно производственных цехов должно соответствовать строительным нормам.

При получении пара со стороны проводят расчет и подбор диамет­ра паропровода.

Трубопроводы тепловых сетей передают тепловую энергию воды и пара от места производства (ТЭЦ) к месту потребления (заводу). Одной из основных задач расчета трубопровода тепловых сетей является опреде­ление диаметра трубопровода при заданном расходе теплоносителя.

Внутренний диаметр трубопровода d определяют по формуле:

(101)

где А_а — коэффициент, зависящий от шероховатости стенок трубопровода;

G— массовый расход теплоносителя, кг/с; р_л — удельное линейное падение давления, Па;

ϸ_ср — средняя плотность пара, кг/м³.

Коэффициент А_а зависит от эквивалентной шероховатости тру­бопровода К_э:

Удельное линейное падение давления можно рассчитать следую­щим образом:

(102)

где ∆р= (р_н – р_к) ∙ 10⁴ — распределяемая потеря давления пара на трение и местные сопротивления, Па (р_н, р_к — начальное и конечное давление пара на участке, Па);

l — длина паропровода, м;

а — средний коэффициент местных потерь.

Для приближения расчетов принимают потери давления на участ­ке трубопровода размером 1 км примерно 0,1 Па:

(103)

где z — постоянный коэффициент, зависящий от вида теплоносителя (для параz = 0,06...0,10);

G— массовый расход теплоносителя, т/ч (принимается по сводной таблице техно­логического оборудования).

Средняя плотность пара определяется по формуле:

(104)

где р_н, р_к — плотность пара в начале и в конце паропровода (принимается по таб­лице водяного пара по р_н и р_к).

Для расчета паропровода рекомендуется применять К_э∙ 10 ^-4 м.

По полученному в расчете внутреннему диаметру паропровода dпринимается стандартный диаметр стального трубопровода.

В проекте приводят необходимые сведения по тепловой изоляции трубопроводов, арматуры и оборудования тепловых сетей и специаль­ных установок. Приводятся схемы трасс магистральных и распредели­тельных тепловых сетей.

Раздел теплоснабжения должен заканчиваться составлением за­казных спецификаций на оборудование, щиты и другие комплектные устройства.

8.2 Электроснабжение

В этом разделе проекта приводят исходные данные и характеристики потребителей электроэнергии (с перспективой развития), определяют нагрузки потребителей, их установленную и потребляемую мощности. Обосновываются принимаемые источники электроснабжения, напряжение сети, выбор подстанций и способы прокладки электрических коммуникаций. Приводятся расчеты и проектные решения по способам исполнения электроосвещения производственных, складских и бытовых помещений. Кроме расчетной части, выполняют чертежи: схемы электроснабжения предприятия и релейных защит, трассы основных электрических сетей в масштабе 1 : 1000, 1 : 2000 или 1 : 5000, планы и разрезы крупных подстанций с размещением электрооборудования в масштабе 1 : 200 или 1 : 400. К электрической части проекта предприятий молочной промышленности в зависимости от специфической их особенности предъявляется ряд специальных требований по выбору и монтажу электро­оборудования и электрических сетей. Рассчитывают суммарный расход активной мощности на работу технологического и другого обо­рудования и электроосвещения. Потребность в электроэнергии для работы оборудования принимается по графику расхода электроэнергии исходя из графика работы оборудования и установленной мощности. При этом могут использовать нормы расхода электроэнергии на 1 т готовой продукции.

Расход мощности на электрическое освещение рассчитывается по удельному расходу мощности для основных помещений или по коэффициенту использования светового потока.

Проектирование, устройство и эксплуатация осветительных уста­новок предприятий молочной промышленности должны произво­диться в соответствии со Строительными нормами и правилами.

Во всех производственных помещениях переработки молока предусматривают систему общего освещения. Светильники при этом сле­дует располагать локализовано по отношению к оборудованию во избежание затенения рабочей поверхности его элементами. Для об­щего освещения производственных помещений, как правило, приме­няют люминесцентные лампы типа Л Б или ЛХБ, в местах, где требует­ся различные цвета, — лампы типа ЛДЦ.

В производственных цехах уровень освещенности для продолже­ния работы должен составлять 10 лк. Аварийное освещение для эваку­ации людей выполняется в соответствии с требованиями СНиП. Для персонала, постоянно работающего в помещениях без естественного света или с недостаточным естественным светом, необходимо предус­матривать установки искусственного ультрафиолетового излучения (фотории).

Результаты расчета освещения помещений и выбираемые типы светильников сводят в таблицу 16.

Таблица 16 - Данные расчета освещения помещений

Наимено­вание по­мещения	Площадь помещения, м2	Высота помеще­ния, м	Расчетная высота све­тильника, м	Тип све­тильника	Удельная мощность, Вт/ м2	Общая уста­новленная мощность. Вт	Освещен­ность, лк

Распределение мощности по различным потребителям на проектируемом предприятии может соответствовать показателям, приведенным в таблица 17.

Таблица 17 - Основные потребители электроэнергии

Электропотребитель	Распределение электроэнергии	Коэффициент спроса	cos ϕ			Коэффициент мощности
Технологический процесс	35	0,3	0,8			0,75
Холодопроизводство	35	0,7	0,7			1,02
Водоснабжение	10	0,7	0,7			1,02
Пароснабжение	5	0,7	0,8			0,75
Вентиляция	3	0,7	0,8			0,75
Освещение	6	0,7	0,8			0,72
Ремонтные службы	3	0,8	1,0			1,17
Потери	3	0,2		0,65	1,13

По графику подбора и расчета оборудования определяют потреб­ную мощность привода технологического оборудования. Принимают ее за 35 %, остальные мощности — по таблице.

Основные технические данные рассматриваемых типов приводов сводятся в таблице 18.

Таблица 18 - Основные технические данные рассматриваемых типов приводов

Наиме­нование привода	Потреб­ная мощность, кВт	Электродвигатели						Количе­ство двигателей		Установ­ленная мощность, кВт
		Тип	Номиналь­ная мощ­ность, кВт	Частота вращения, об./мин	Коэффи­циент мощности	КПД

По максимальному суммарному расходу электроэнергии подбира­ют основное электротехническое оборудование — генераторы, трансформаторы, щиты.

В помещениях с тяжелыми условиями работы или временно посещаемых обслуживающим персоналом следует использовать лампы накаливания.

Затраты тепловой и электрической энергии на 1 т готового продук­та зависят от сменной мощности предприятия или цеха (таблица 19).

Таблица 19 - Нормы расхода тепловой и электрической энергии на 1 т готовой продукции

Нормы расхода тепловой и электрической энергии определены как средние за год для климатических районов с расчетной температурой наиболее холодной пятидневки -30 °С по СНиП П-А.6.

Для других климатических районов нормы расхода необходимо умножить на поправочные коэффициенты К₁(таблица 20).

Таблица 20 - Поправочные коэффициенты К₁

Расчетная температура наиболее холодной пятидневки	Мощность предприятия по переработке молока в смену
	до 100т	100 т и более
-15	0,73	0,82
-20	0,83	0,89
-25	0,92	0,95
-30	1,00	1,00
-35	1,07	1,04
-40	1,13	1,07
-45	1,18	1,09