8 Электротехнические расчёты
Электроснабжение предприятий пищевой промышленности включает систему передачи электроэнергии и распределение её между всеми потребителями. Основными потребителями электроэнергии являются электродвигатели технологического, санитарно-технического и вспомогательного оборудования, а также освещение производственных, административно-хозяйственных помещений и территории предприятия осуществляется с помощью электрических осветительных установок.
8.1 Общие сведения о проектируемом предприятии
Проектируемым объектом является завод по переработке 7000 тонн винограда за сезон на столовые и специальные вина с выпуском вина (с цехом розлива). Предприятие расположено рядом с жилым микрорайоном и питается от линии электропередач, проходящей вблизи. Предприятие относится к электроприёмникам второй категории с допустимым перерывом в электроснабжении согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) до одних суток.
8.2 Расчёт силовой и осветительной нагрузки проектируемого объекта
8.2.1. Расчёт мощности силовых нагрузок
При расчёте используется метод коэффициента спроса (Кс), который характеризует испрашиваемую предприятием электроэнергию от электросистемы и зависит от КПД, КПД питающей электросети, одновремен-
ности работы и степени загрузки оборудования. Основанием для расчёта мощности силовой нагрузки является сводная таблица рабочих машин и электродвигателей, составленная с использованием характеристик устанавливаемого технологического оборудования и паспортных данных электродвигателей (таблица 8.)
Таблица 8.1 - Расчет мощности силовой нагрузки
|
Данные рабочих машин |
Данные электродвигателей |
Суммарная установленная мощность, кВт Наименование и тип оборудования | |||||||
|
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования |
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования |
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования | |
|
Технологическое оборудование | |||||||||
|
Автоматический пункт приема винограда |
3,5 |
1 |
5АИ 100 S2 |
4 |
1420 |
82 |
0,84 |
1 |
4 |
|
Электротельфер ЭТС-3 |
4,5 |
3 |
5АИ 112 M4 |
5,5 |
2860 |
85 |
0,89 |
1 |
16,5 |
|
Бункер-питатель шнековый FABBRI |
1,5 |
3 |
5АИ 112 MA8 |
2,2 |
2840 |
81 |
0,85 |
3 |
6,6 |
|
Дробилка валковая Alfa 25 |
3,7 |
3 |
5А 100 L4 |
4 |
1420 |
82 |
0,84 |
3 |
12 |
|
Сульфитодозатор |
1 |
3 |
5АИ 71 В2 |
1,1 |
2830 |
73 |
0,91 |
3 |
3,3 |
|
Теплообменник «труба в трубе» |
5 |
1 |
|
5,5 |
|
|
|
1 |
5,5 |
|
Ферментер ротационного типа ПИМ-5016 |
3,5 |
2 |
5АИ 112 MB6 |
4 |
1420 |
82 |
0,84 |
2 |
8 |
|
Пресс-стекатель пневматический |
10,5 |
5 |
5АИ 160 М8(Ж) |
11 |
710 |
87 |
0,77 |
5 |
55 |
|
Емкость для бентонита Л4-ВХВ-5 |
2,2 |
3 |
5АИ 112 MA8 |
2,2 |
2840 |
81 |
0,85 |
1 |
6,6 |
|
Данные рабочих машин |
Данные электродвигателей |
Суммарная установленная мощность, кВт Наименование и тип оборудования | |||||||
|
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования |
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования |
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования | |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Транспортер для гребней |
3 |
1 |
5АИ 112 МА 6 |
3 |
940 |
81 |
0,77 |
1 |
3 |
|
Резервуар для обработки холодом |
5,2 |
16 |
5АИ 100 L2 |
5,5 |
2890 |
85 |
0,89 |
16 |
88 |
|
Станция дозирования реагентов |
5,5 |
1 |
5АИ 100 L2 |
5,5 |
2890 |
86 |
0,88 |
1 |
5,5 |
|
Спиртодозатор |
5,5 |
1 |
5АИ 100 L2 |
5,5 |
2890 |
86 |
0,88 |
1 |
5,5 |
|
Транспортёр для выжимок |
3 |
1 |
5АИ 112 МА 6 |
3 |
940 |
81 |
0,77 |
1 |
3 |
|
Фильтр намывной Greenfilter Q4 |
1,35 |
3 |
5АИ 80 В2 |
2,2 |
2840 |
81 |
0,85 |
3 |
6,6 |
|
Пастеризатор ВП1-У2,5 |
5,5 |
1 |
5АИ 100 L2 |
5,5 |
2860 |
85 |
0,89 |
1 |
5,5 |
|
Пластинчатый фильтр-пресс |
2,2 |
2 |
5АИ 80 В2 |
2,2 |
2840 |
81 |
0,85 |
2 |
4,4 |
|
Насос поршневой Ж6-ВНП 10/25 |
7,5 |
6 |
5АИ 112 М2 |
7,5 |
2890 |
86 |
0,88 |
6 |
45 |
|
Мезгонасос винтовой 1В20/5-16/55 |
5,5 |
3 |
5АИ 132 S4 |
5,5 |
2860 |
85 |
0,89 |
3 |
16,5 |
Продолжение таблицы 8.1
Продолжение таблицы 8.1
|
Данные рабочих машин |
Данные электродвигателей |
Суммарная установленная мощность, кВт Наименование и тип оборудования | |||||||
|
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования |
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования |
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования | |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Мембранный пластинчатый фильтр |
2,2 |
1 |
5АИ 80 В2 |
2,2 |
2840 |
81 |
0,85 |
1 |
2,2 |
|
Стол-накопитель Б2-ВИП |
2,2 |
3 |
5АИ 80 В2 |
2,2 |
2840 |
81 |
0,85 |
3 |
6,6 |
|
Машина извлечения бутылок |
0,6 |
3 |
5АИ 71 В4 |
0,75 |
1390 |
72,5 |
0,91 |
3 |
2,25 |
|
Моноблок Fimer |
3,5 |
3 |
5А 100 L4 |
4 |
1420 |
82 |
0,84 |
3 |
12 |
|
Инспекционная машина ЛПМ-7 |
0,6 |
3 |
5АИ 71 В4 |
0,75 |
1390 |
72,5 |
0,91 |
3 |
2,25 |
|
Транспортёр ЛПМ-8 |
0,75 |
3 |
5АИ 71 В4 |
0,75 |
1390 |
72,5 |
0,91 |
3 |
2,25 |
|
Автомат наклеивания акцизов |
3,6 |
3 |
5А 100 L4 |
4 |
1420 |
82 |
0?84 |
3 |
12 |
|
Этикировочный автомат Universal |
3,6 |
3 |
5А 100 L4 |
4 |
1420 |
82 |
0,84 |
3 |
12 |
|
Итого: |
390,3 | ||||||||
Окончание таблицы 8.1
|
Данные рабочих машин |
Данные электродвигателей |
Суммарная установленная мощность, кВт Наименование и тип оборудования | |||||||
|
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования |
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования |
Наименование и тип оборудования |
Потребляемая мощность, кВт |
Кол-во однотипного оборудования | |
|
| |||||||||
|
Кондиционер |
9 |
6 |
5АИ 160 М8(Ж) |
11 |
710 |
87 |
0,77 |
6 |
66 |
|
Кондиционер |
22 |
3 |
5АИ 180 S2(Ж) |
22 |
2940 |
90,5 |
0,9 |
3 |
66 |
|
Вентилятор |
22 |
4 |
5АИ 180 S2(Ж) |
22 |
2940 |
90,5 |
0,9 |
4 |
88 |
|
Вентилятор |
11 |
6 |
5АИ 160 М8(Ж) |
6 |
710 |
87 |
0,77 |
6 |
36 |
|
Итого |
256 | ||||||||
|
Оборудование вспомогательных цехов | |||||||||
|
Токарный станок |
5,5 |
2 |
5АИ 100 L2 |
5,5 |
2860 |
85 |
0,89 |
2 |
11 |
|
Заточный станок |
5,3 |
1 |
5АИ 100 L2 |
5,5 |
2860 |
85 |
0,89 |
1 |
5,5 |
|
Фрезерный станок |
11 |
2 |
5АИ 160 М8(Ж) |
11 |
710 |
87 |
0,77 |
2 |
22 |
|
Сверлильный |
4 |
2 |
5А 100 L4 |
4 |
1420 |
82 |
0,84 |
2 |
8 |
|
Итого |
46,5 | ||||||||
|
Всего |
692,8 | ||||||||
Расчетная активная мощность силового оборудования определяется из выражения:
PРС = PУС KС, кВт, (8.1)
где PУС – суммарная установленная мощность силовой нагрузки, определяемая суммированием номинальных мощностей отдельных потребителей с учётом КПД;
КС — коэффициент спроса по активной мощности;
КС = 0,5 для предприятий пищевой промышленности.
Расчетная реактивная мощность QРС, находится из средневзвешенной величины tg цеха или предприятия:
QРС = PРС tg с , кВ Ар, (8.2)
где tg соответствует расчетным коэффициентам мощности cos φ = 0,75 для предприятия пищевой промышленности, tg φ = 0,88.
Результаты расчёта мощности силовых нагрузок представлены в таблице 8.2
-чесноьный
план изображён на листе 7 формата А1
иллюстративной части
ВКР.
|
Наименование однотипного оборудования |
Суммарно установлен-ная мощность, PУС |
Коэффи-циент спроса, KС |
Расчет-ная актив-ная мощ-ность, PРС, кВ Ар |
Коэффи-циент мощности |
Расчетная реактив-ная мощ-ность, QРС | |
|
cos φ |
tg φ | |||||
|
Технологическое оборудование |
390,3 |
0,5 |
195,15 |
0,75 |
0,88 |
171,73 |
|
Санитарно-техническое оборудование |
256 |
0,7 |
179,2 |
0,71 |
0,99 |
177,4 |
|
Оборудование вспомогательных цехов |
46,5 |
0,55 |
25,6 |
0,7 |
1,02 |
26,1 |
|
Итого |
692,8 |
|
399,95 |
|
|
375,23 |
8.2.2 Расчёт мощности электрического освещения
Для расчета мощности электрического освещения используется метод расчёта по удельной мощности, которая представляет собой мощность, выраженную в Вт и отнесенную к 1 м2 пола при заданной освещённости рабочей поверхности в люксах.
В основу этого метода положены рекомендации, учитывающие нормативную освещённость Eн (люкс), высоту подвеса h (м) и тип светильника, коэффициент отражения освещаемой поверхности Y, коэффициент неравномерности освещения Z.
Основанием для расчёта освещения объектов являются нормы освещённости рабочих поверхностей, которые зависят от разряда, характеристики зрительной работы. Для расчета освещения объектов используем нормы освещенности для основных помещений предприятия.
Данные расчёта осветительной нагрузки представлены в таблице 8.3.
Таблица 8.3 – Результаты расчётов осветительной нагрузки.
|
Наименование помещения |
Пло-щадь, м2 |
Тип светильника |
Удель-ная мощ-ность, Вт/м2 |
Устано-вленная мощ-ность, кВт | |
|
Лампы накали-вания |
Люми-нисцентные лампы | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 Цех переработки винограда и хранения | |||||
|
- производственные помещения |
6048 |
|
ЛСП02 |
9 |
54,43 |
|
- лаборатория |
49 |
|
ЛСП02 |
9 |
0,44 |
|
- кабинеты |
66 |
|
ЛСП02 |
9 |
0,59 |
|
- санузлы |
27 |
УПМ-15 |
|
4,5 |
0,12 |
|
- гардероб |
85 |
УПМ-15 |
|
4,5 |
0,38 |
|
2 Цех розлива |
|
|
|
|
|
|
- отделение линии розлива |
2959 |
|
ЛСП02 |
7 |
20,71 |
Продолжение таблицы 8.3
|
Наименование помещения |
Пло-щадь, м2 |
Тип светильника |
Удель-ная мощ-ность, Вт/м2 |
Устано-вленная мощ-ность, кВт | |
|
Лампы накали-вания |
Люми-нисцентные лампы | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
- склад пробок и этикеток |
88 |
|
ЛСП02 |
4,5 |
0,4 |
|
- склад готовой продукции |
462 |
|
ЛСП02 |
4,5 |
2,08 |
|
- склад стеклотары |
222 |
|
ЛСП02 |
4,5 |
0,99 |
|
- лаборатория |
71 |
|
ЛСП02 |
9 |
0,64 |
|
- кабинеты |
66 |
|
ЛСП02 |
9 |
0,59 |
|
- венткамера |
108 |
|
ЛСП02 |
4,5 |
0,49 |
|
3 Материальный склад |
84 |
|
ЛСП02 |
4,5 |
0,39 |
|
4 АБК |
450 |
|
ЛСП02 |
8 |
3,6 |
|
5 Механическая мастерская |
360 |
|
ЛСП02 |
6,3 |
2,26 |
|
6 Котельная |
255 |
УПМ-15 |
|
5,3 |
1,35 |
|
7 Цех утилизации |
600 |
|
ЛСП02 |
4,5 |
2,7 |
|
8 Электроцех |
340 |
|
ЛСП02 |
4 |
1,36 |
|
9 Спиртохранилище |
150 |
УПМ-15 |
|
5 |
0,75 |
|
10 Компрессорная |
150 |
УПМ-15 |
|
5 |
0,75 |
|
11 Спец.помещение |
224 |
УПМ-15 |
|
4,5 |
1,008 |
|
12 Проходная |
30 |
УПМ-15 |
|
4,5 |
0,19 |
|
Наименование помещения |
Пло-щадь, м2 |
Тип светильника |
Удель-ная мощ-ность, Вт/м2 |
Устано-вленная мощ-ность, кВт | |
|
Лампы накали-вания |
Люми-нисцентные лампы | ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
13 Автовесовая |
88 |
УПМ-15 |
|
4,5 |
0,14 |
|
14 Трансформаторная |
25 |
|
ЛСП02 |
4,5 |
0,11 |
|
15 Насосная |
90 |
УПМ-15 |
|
6,3 |
0,57 |
|
16 Градирня |
40 |
УПМ-15 |
|
4,5 |
0,18 |
|
Территория предприятия |
45000 |
|
ДРЛ |
0,5 |
22,5 |
|
Итого |
|
|
|
|
120,41 |
|
Из них: Лампы накаливания |
|
|
|
|
6,13 |
|
Лампы люминесцентные |
|
|
|
|
114,3 |
Установленная мощность осветительной нагрузки Pуо для каждого помещения и объекта определяется умножением удельной мощности Pуд на площадь помещения:
Pуо= Pуд · S / 1000, кВт , (8.3)
При освещении лампами накаливания используются светильники УПМ-15, а при люминесцентном освещении – светильники типа ЛСП02 и ДРЛ.
8.2.3 Расчёт мощности электрических нагрузок предприятия в целом
Расчётную мощность электрических нагрузок по предприятию в целом определяют на основании расчётов силовых и осветительных нагрузок. Результаты расчётов представлены в таблице 8.4
Таблица 8.4 – Расчётная мощность нагрузок по предприятию
|
Вид нагрузки |
Расчётная активная мощность, Pр, кВт |
Коэффициенты мощности |
Расчётная реактивная мощность, Qрс, кВ Ар | |
|
cos |
tg | |||
|
Расчётная мощность силовых нагрузок |
399,95 |
0,72 |
0,96 |
383,95 |
|
Расчётная мощность осветительных нагрузок: |
| |||
|
лампы накаливания |
6,13 |
1 |
|
|
|
люминесцентные лампы |
114,3 |
0,85 |
0,61 |
69,72 |
|
Прочие нагрузки (20%) |
104,08 |
|
|
|
|
Всего по предприятию |
624,46 |
0,81 |
0,73 |
455,86 |
Прочие нагрузки составляют 20% от суммарной активной и реактивной мощности силовой и осветительной нагрузок.
Реактивную мощность осветительной нагрузки создают только люминесцентные светильники с коэффициентом активной мощности 0,85 – 0,91
При сos
φ
= 0,85, реактивная мощность люминесцентных
ламп находится умножением установленной
суммарной активной мощности
на коэффициент реактивной мощностиtg
φ = 0,61
р
