УКРАЇНСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ

ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ

Кафедра “ Теплотехніка та теплові двигуни”

Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни

«НОРМУВАННЯ ВИТРАТ ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИХ

РЕСУРСІВ НА ЗАЛІЗНИЧНОМУ ТРАНСПОРТІ»

для студентів спеціальності 7.05060101, 8.05060101 «ТЕПЛОЕНЕРГЕТИКА» денної та заочної форм навчання

Декан механічного факультету

д.т.н., проф. О.В. Устенко

Голова методкомісії механічного факультету

к.т.н., доц. Н.А. Аксьонова

Завідувач кафедри теплотехніки та

теплових двигунів

д.т.н., проф. А.П. Фалендиш

Відповідальний за методичну роботу кафедри

к.т.н., доц. Ю.А. Бабіченко

Автори:

к.т.н. доценти В.А. Корогодський

М.Б. Чубикало

ст. викл. О.В. Панчук

асист. О.В. Василенко

Харків 2014

Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни

«НОРМУВАННЯ ВИТРАТ ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИХ

РЕСУРСІВ НА ЗАЛІЗНИЧНОМУ ТРАНСПОРТІ»

для студентів спеціальності 7.05060101, 8.05060101 «ТЕПЛОЕНЕРГЕТИКА» денної та заочної форм навчання

19 травня 2014 р, протокол №3.

Викладені методичні вказівки для виконання курсової роботи. В зв’язку з відсутністю підручника і навчальних посібників наводяться відповідні посилання на літературу.

Укладачі:

Доценти: В.А. Корогодський

М.Б. Чубикало

Старший викладач: Панчук О.В.

Асистент: Василенко О.В.

Рецензент

доцент В.В. Савенко

Зміст

1	Нормування електроенергії в депо	4
1.1	Розрахунок витрати електроенергії на перекачку рідини насосом	4
1.2	Розрахунок витрати електроенергії на вироблення стисненого повітря	5
1.3	Розрахунок витрата електроенергії електрозварювальними установками	7
1.4	Розрахунок витрати електроенергії на роботу металообробного обладнання	9
1.5	Розрахунок витрати електроенергії на роботу деревообробного обладнання	11
1.5.1	Питома витрата електроенергії рамними пилами	11
1.5.2	Питома витрата електроенергії електрорубанком	12
1.5.3	Питома витрата електроенергії фрезерним верстатом	13
2	Нормування теплової енергії в депо	14
2.1	Розрахунок витрати теплової енергії на опалення	14
3	Розрахунок витрати палива и електроенергії на виробництво теплової енергії котельні	16
3.1	Витрати теплоти на власні потреби котлоагрегатів	16
3.2	Витрата теплоти на загальнокотельні власні потреби	17
3.3	Витрати теплоти на живильні парові насоси	18
3.4	Витрата теплоти на мазутне господарство	19
3.5	Витрата води на деаерування живильної і підживилювальної води	20
3.6	Витрати теплоти при пусках і зупинках котлоагрегатів	21
3.7	Витрата теплоти на побутові потреби	22
	Список використаних джерел	24

1.Нормування електроенергії в депо

1. Розрахунок витрати електроенергії на перекачку рідини насосом

Вихідні дані за останньою цифрою шифру:

	1	2	3	4		5	6	7		8	9	0
Q, м/ч	50	150	250	350		450	550	650		750	850	950
Н, м.вод.ст.	5	10	15	20		6	11	16		7	12	19
кг/м3	ДТ =840				Мазут =960				вода =1000

Вихідні дані за передостанньою цифрою шифру:

	1	2	3	4	5		6	7		8	9		0
	0,65	0,7	0,75	0,8	0,65		0,7	0,75		0,8	0,7		0,75
	0,9	0,91	0,92	0,93	0,94		0,95	0,96		0,91	0,92		0,93
Тип пе-редачі	Ремінна					Муфтова			Редукторна			Насадка на вал

Потужність електродвигуна насоса визначається за формулою, кВт:

(1.1)

де – коефіцієнт запасу потужності електродвигуна (при Q  100 ,

К₃ = 1,2-1,3; при Q > 100 , К₃ = 1,1-1,15);

Q – продуктивність насоса,;

Н – повний напір з урахуванням висоти всмоктування, м.вод.ст.;

 - щільність рідини, ;

_н – ККД насоса;

_пер – ККД передачі.

Таблиця – значення ККД в залежності від типу передачі

Тип передачі	Значення ККД
Насадка на вал ел/двигуна	1,0
Ремінна	0,94-0,98
Муфтова	0,97-0,99
Редукторна	0,88-0,96

Питома витрата електроенергії для будь-якого режиму роботи дорівнює, :

(1.2)

де H – дійсний напір, при даному режимі роботи, м.вод.ст.;

,- КПД електродвигуна й насоса.

2. Розрахунок витрати електроенергії на вироблення стисненого повітря

Вихідні дані за останньою цифрою шифру:

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Р2, МПа	0,4	0,45	0,5	0,55	0,6	0,65	0,7	0,75	0,8	0,85
Тип компресора	I	II	III	I	II	III	I	II	III	II

Вихідні дані за передостанньою цифрою шифру:

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
t,0 С	-10	-6	-2	2	6	10	14	18	22	26
Ступінь загрузки компресора, %	100	90	80	70	60	50	40	30	80	70

Питома витрата електроенергії на вироблення 1000 м³ стиснутого повітря по компресорній установці складе, кВт·год / тис.м

Э= Э+Э, (1.3)

Питома витрата електроенергії на привід компресора визначається, кВт·год / тис.м

Э= 0,00272*к₁*к₂, (1.4)

де L_із – робота ізотермічного стиснення, Дж;

а_п – поправочний коефіцієнт на середнє значення температури і барометричного тиску повітря всмоктуючим патрубком;

_із – ізотермічний ККД компресора, визначається по даним випробуванням компресора (0,5…0,7);

_д , _пер – ККД електродвигуна і передачі,.

Робота ізотермічного стиснення компресора визначається за формулою, Дж:

L= P₁lg, (1.5)

де – абсолютний тиск всмоктування (0,103 10⁶ Па);

–початковий всмоктувальний об’єм повітря, що дорівнює 1 м³;

–абсолютний тиск стискання, Па.

Поправочний коефіцієнт а_п визначається за формулою:

(1.6)

де – питома вага всмоктувального повітря в дійсних умовах,

(1.7)

де В_ср – середнє барометричний тиск зі всмоктувальним патрубком, 750 мм.рт.ст.;

t_ср – середня температура всмоктувального повітря для періоду нормування, С.

В практичних умовах на найдену вихідну величину питома витрата електроенергії необхідно вносити ряд поправок. Ці поправки повинні враховуватися наступними коефіцієнтами:

а) коефіцієнтом к₁ , враховуючий знос компресора. Для нових компресорів він дорівнює 1; для старих машин поршневого и ротаційного типів не нижче 1,1; для турбокомпресорів не менше 1,05.

б) поправочним коефіцієнтом к₂ , враховуючим степінь завантаження компресора.

Таблиця – значення поправочного коефіцієнта к2

Типи компресорів	Поправочний коефіцієнт при загрузці,%
	100	90	80	70	60	50	40	30
I. Поршневі з регулюванням шляхом підключення додаткових шкідливих об’ємів	1,0	1,03	1,04	1,08	1,12	1,16	1,22	1,31
II. Поршневі з регулюванням на холостий хід й ротаційні компресори	1,0	1,03	1,08	1,11	1,16	1,23	1,32	---
III. лопатеві компресори з дросельним регулюванням	1,0	1,05	1,09	1,15	1,15	---	---	---

Ступінню завантаження компресора називається відношення кількості повітря, яке подається компресором в одиницю часу до його паспортної продуктивності за цей час. Ступінь завантаження компресора повинна бути не нижче 90%.

Питома витрата електроенергії на охолодження компресора визначається за формулою, кВт.год/тис.м³:

(1.8)

де Q_в – годинна витрата, л/год.

Для компресорів продуктивністю до 10 м³/хв витрата води дорівнює 4,5-5 л на 1м³ всмоктувального повітря; для компресорів продуктивністю більше 10 м³/хв 3,5-4,5л на 1м³ всмоктувального повітря (див п1.1).

1.3 Розрахунок витрата електроенергії електрозварювальними установками

Вихідні дані за останньою цифрою шифру

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
U, В	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75
Рхх, кВт	1,5	1,75	2	1,5	1,75	2	1,5	1,75	2	1,5
	0,9	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99

Вихідні дані за передостанньою цифрою шифру:

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
D, мм	1	2	3	4	5	6	1	2	3	4
К, А/мм	25	30	30	45	45	60	25	30	30	45
s	0,8	0,81	0,82	0,83	0,84	0,85	0,86	0,87	0,88	0,9

Витрата електроенергії на зварювання в загальному виді визначається за формулою, кВтгод:

Э=+ Р(τ-T), (1.9)

де U - напруга зварювальної дуги, приймається по технологічному режиму, В;

I – сила току, А;

D – діаметр електрода, мм;

K – коефіцієнт, що залежить від діаметру електрода;

s – коефіцієнт враховуючий тип зварювальних робіт;

T – час горіння дуги, год;

Р_хх – потужність холостого ходу джерела живлення дуги, кВт;

 -ККД джерела живлення дуги;

τ – повний час роботи джерела дуги (8годи).

Сила струму визначається, А :

I=DKs , (1.10)

Час горіння дуги для наплавлення 1кг металу визначається за формулою, год:

н

T=1000/(Iк_н) , (1.11)

де к_н – коефіцієнт наплавлення, являє собою кількість металу в грамах, при горінні дуги, який наплавляється за 1годину, при струмі I=1А ((при електрозварюванні на змінному струмі електродами с товстим покриттям k= 6 – 18 г/(А·год, при автоматичному електрозварюванні під флюсом до к_н= 11 – 24 г/(А·год)).

1.4 Розрахунок витрати електроенергії на роботу металообробного обладнання

Вихідні дані за останньою цифрою шифру:

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
П, шт	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
, кВт	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5

Вихідні дані за передостанньою цифрою шифру:

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Тип устаткування	I	II	III	IV	V	I	II	III	IV	V

Питома витрата електроенергії на роботу металообробного обладнання визначається за формулою, кВтгод/од.прод.:

(1.12)

де 1,1 – коефіцієнт, враховуючий втрати в мережах;

к_в.о – коефіцієнт використання обладнання;

к_с – коефіцієнт попиту;

–сумарна встановлена потужність металообробного обладнання , кВт;

Т – час роботи металообробного обладнання за нормований період (8годин);

cos  - коефіцієнт потужності;

П – випуск продукції за нормований період.

Таблиця – значення коефіцієнтів в залежності від типу обладнання

Тип устаткування	Коефіцієнт використан-ня потужності, kо	Коефіці-єнт потужності, cos	Коефіцієнт попиту k
1.Металоріжучи верстати: дрібноосерійного виробниц-тва з нормальним режимом праці (токарні, строгальні, довбіжні, фрезерні, свелувальні, карусельні)	0,12	0,4	0,14
2.крупносерийного виробництва при важкому режим праці (штампувальні преси, автомати, револьверні, обдирочні, зубофрезерні, а також крупні токарні строгальні, фрезерні, карусельні й разточувальні верстати)	0,16	0,5	0,2
3. Переносний електричний інструмент	0,06	0,5	0,1
4.Зварювальні трансформа-тори для ручного зварюван-ня	0,3	0,35	0,35
5.Дрібні нагрівальні прилади	0,6	1,0	0,7