Электроснабжение цеха

 

r_в= 0,27* ρ_р.в ,                                          (2.36)

 

r_в= 0,27*145 =39,15 (Ом)

 

Определяем  число вертикальных заземлителей по формуле [2]

 

n_в = r_в / (R_и *η_в),                                      (2.37)

 

где η_в – коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящий от расстояния между ними, их длины и числа по [?, табл. 14.5], η_в = 0,43

n_в = 39,15 / (4*0,43) = 22 (шт)

 

Определяем  сопротивление соединительной полосы r_г по формуле [2]

 

r_г=0,366*ρ_р.г./Р*lg 2*Р²/(b*t),                                 (2.38)

 

где b – ширина заземляющей полосы, b = 40*10^-3 м

      t – глубина заложения заземляющей полосы, t = 0,7 м

 

r_г=0,366*350/158* lg 2*158²/(40*10^-3*0,7) = 4,7 (Ом)

 

Определим сопротивление заземляющей полосы R_г состоящей из 22 электродов по формуле [2]

 

R_г = r_г/ η_г,                                           (2.39)

 

где  η_г – коэффициент использования горизонтальных заземлителей, зависящий от расстояния между ними, их длины и числа по [2, табл. 14.5], η_в = 0,29

 

R_г = 4,7/ 0,29 = 16,2 (Ом)

 

Определим необходимое сопротивление вертикальных заземлителей с учетом использования соединяющей полосы по формуле [2]

 

 

 R_в = R_з * R_p/ (R_г -  R_з) ,                               (2.40)

 

R_в= 16,2*4/ (16,2-4) = 5,3(Ом)

 

Уточняем  число забиваемых стержней по контуру  по формуле [2]

 

n_в= r_в/ (R_в* η_в) ,                                          (2.41)

 

n_в= 39,15/ (5,3*0,43) = 18 (шт)

 

Таким образом, окончательно принимаем к  установке 18 вертикальных электродов, расположенных по контуру объекта  проектирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Электрификация  производственных процессов на  объекте.

3.1 Выбор  технологического оборудования.

 

Основную  часть электрооборудования составляют металлообрабатывающие станки, которые  работают в продолжительном режиме. Так же присутствуют подъемно – транспортное оборудование, в нашем случае мостовые краны, работающие в повторно – кратковременном режиме с продолжительностью включения 25%. Помимо основного оборудования в цеху установлены трехфазные печи сопротивления, предназначенные для обжига и закалки обрабатываемых деталей.

Механоремонтный цех является составной частью отрасли тяжелого машиностроения и предназначен для выпуска различных изделий для этого производства. В цехе предусмотрено термическое отделение, в котором производится подготовка заготовок и окончательная подготовка готовых изделий. В станочном отделении установлены станки различного назначения, Транспортные операции производятся с помощью мостовых кранов и наземных тележек. Кроме, основных производственных помещений в цехе имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.

 

3.2 Расчет  электрического освещения.

Для механоремонтного цеха, освещенность выбирается по СНиП 23-05-95

и принимается  равной 150 лк. Расcчитаем осветительную установку с лампами ДРЛ при номинальной освещенности Е_min=150 лк.

Размеры цеха: длина – 66 м, ширина – 18 м, высота –7 м.

Цех делится на пять основныхучастков. Рассчитаем освещение  для одного из них. Остальные участки  рассчитываются аналогично.

Для данного участка  длина – 66м., ширина – 6 м, высота -7 м.

Стены и потолок имеют светлую бежевую окраску. Определим высоту свеса светильников по формуле [5]   

      (3.1)

где   H – высота помещения

h_p – высота рабочей поверхности

При средней высоте рабочей поверхности  на токарных, фрезерных и шлифовальных станках 1,3 м:

Определим высоту светильника над рабочей  поверхностью в соответствии с [5]         

   (3.2)

 

где  h_p – высота рабочей поверхности

H_o – расстояние от потолка до рабочей поверхности ,м

Светильники разместим параллельно длине участка. Для данного участка ; из этого следует, что освещение должно быть однорядным. Для глубокого светораспределаения L/H_p = 1,2;

Из этого условия определяем расстояние между светильниками по формуле [5]    

   (3.3)

где   H_р – расстояние от рабочей. Поверхности до светильника

L – оптимальный размер стороны квадрата

Определим число светильников в ряду n₁ по формуле [5]  

     (3.4)

где   а – длина помещения.

L – оптимальный размер стороны квадрата

 

Из  этого следует, что в данном помещения для освещения используется 13 светильников.

Показатель  помещения определяется в зависимости  от площади помещения и его полупериметра по формуле [5]    

      (3.6)

где  Н_р – расстояние от рабочей. Поверхности до светильника   a и b – размеры участка

В соответствии с таблицей [5] при заданной окраске стен и потолка принимаем:

%     %

Исходя из этого  значения выбираем коэффициент использования  светового потока η из таблицы  [5]  

Определим освещенность помещения методом  коэффициента использования светового потока осветительной установки по формуле[5]      

     (3.7)

где  F – поток лампы, лм.

E_min – нормированная освещенность, лк.

    S – площадь помещения, м ²

    К – коэффициент запаса, к=1,5

    z – коэффициент неравномерности (z=0,85)

N – число светильников

η – коэффициент использования светового потока.

 

По значению потока F из каталога выбираем светильник 2РТС-1000-2 с лампами ДРЛ-1000-2.

Получилось,что на участке требуется установить 13 светильников 2РТС-1000-2  с лампами ДРЛ-1000-2 в 1 ряд.

Получилось, что на резьбошлифовальном участке требуется установить 5 светильников с лампами ДРЛ в 1 ряд. На термическом участке необходимо установить 3 светильника с лампами ДРЛ в 1 ряд. На токарном участке требуется установить 4 светильника с лампами ДРЛ в 1 ряд. На сварочном так же необходимо установить 3 светильника с лампами ДРЛ в один ряд. В бытовке, в курилке, а также в туалете устанавливаем светильники ЛПБ-2-40  с люминесцентными лампами ЛТБ-40.

Рассчитаем освещение  склада методом удельной мощности, так как это помещение относительно небольшое по размерам. Применим в  этом случае светильники ЛПБ-2-40 с лампами ЛТБ-40.

Найдем  суммарное число светильников, необходимых  для освещения данного помещения из формулы [5]                (3.8)

где р – удельная мощность освещения

Р_ном – номинальная мощность одного светильника

N – суммарное число светильников

S – площадь помещения.

Удельная  мощность освещения для складских  помещений составляет 5 – 6 Вт/м ², площадь склада – 54 м ², мощность выбранного светильника – 80 Вт (две лампы по 40 Вт). Подставляем эти данные в формулу:     

 

Разместим их в два ряда по два светильника.

3.2 Расчет и выбор проводов и кабелей осветительной сети.

 

Расчетная мощность осветительной сети определяется по формуле [5]

     (3.10)

где Р_уст – установленная мощность ламп

 к_с – коэффициент спроса (для производства к_с = 0,95)

к_пра – коэффициент учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре (к_пра = 1,2)

Произведем  расчет для группы А:

Данная группа составляет мощность 13000 Вт.

Определим рабочую мощность: 

 

Допустимый  по нагреву ток определяется по формуле [5]  

      (3.9)

где  Р_р – расчетная мощность осветительной сети

U_ф – напряжение питания

 

Определим рабочий ток:  

По таблице [1] определяем сечение провода, при I_Д = 74,8 А выбираем к прокладке АВВГ 3(1х).

 

Проверим  выбранный провод по потере напряжения:

2.2. Выбор и  расчет ПЗА осветительной сети

 

В осветительной  сети, как и во всех других сетях  возможны перегрузки и токи короткого  замыкания, которые выводят из строя  осветительные приборы и разрушают  изоляцию проводников, поэтому осветительные  сети тоже нуждаются в защите. Для  этого используются автоматические выключатели и плавкие предохранители.

Выберем групповой щиток освещения типа ОЩВ-6 и выберем трехполюсный автоматический выключатель на вводе типа ВА51-31 и сравним их с расчетными, все  данные внесем в таблицу 2.

 

Таблица 2

 

Параметр	Выключатель	≥	Расчетные дааные
Номинальное напряжение	Uном=380 В	=	Uс=380 В
Номинальный ток	Iном=100 А	>	I1-2 =71 А
Ток уставки теплового расцепителя	Iном. расц.=63 А	>	0,8*I1-2 =56,8 А

 Данные автоматического  выключателя удовлетворяют поставленным условиям, а значит, он выбран правильно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выберем плавкий  предохранитель на вводе типа ПР-2-100  и сравним их с расчетными, все  данные внесем в таблицу 3.

  Таблица 3                                                                                        

 

Параметры	Плавкий предохранитель	≥	Расчетные данные
Номинальное напряжение	Uном=380 В	=	Uд=380 В
Номинальный ток	Iном.=100 А	>	Iс=71 А
Ток плавкой вставки	Iвст.=100 А	>	Iс=71 А

 

Условия выбора выполнились, предохранитель выбран правильно.

Аналогичным методом выберем автоматические выключатели для линии 3 типа ВА47-29 на 63 А, для линии 4 и 5 типа ВА47-29 на 50А, для линии 6 типа ВА47-29 на 10А. 

 

4. Автоматизация  оборудования.

4.1 Патентный  поиск.

Рассматриваемая печь относится к камерным печам с выдвижным подом. Тип печи СКЗ-8.12,5.9/9. , данная печь предназначена для отжига стали и стальных изделий. Изобретение содержит кожух с блоками футеровки, опорный элемент, промежуточные элементы и установленные на них крючки для крепления нагревателей. Кронштейны в данной печи отличаются тем, что с целью снижения энергозатрат путем уменьшения тепловых потерь и аккумуляции тепла, опорный элемент выполнен в виде металлической трубы с отверстиями и с расположенными между отверстиями керамическими изоляторами. При этом один конец каждого кронштейна выполнен с заостренными вертикальными ветвями для крепления блоков футеровки и с горизонтальными штырями для соединения керамических трубок. Другой конец кронштейна выполнен загнутым и установлен в отверстии металлической трубы, которая прикреплена к кожуху печи при помощи крепежных деталей.

Опорный элемент закреплен в кожухе при  помощи монтажных элементов и  скоб. Для предотвращения тепловых коротких замыканий внутри скобы  имеется керамический вкладыш. На крючки навешиваются нагреватели. Конструкция опорных элементов уменьшает тепловые потери за счет предотвращения коротких замыканий. Каждый опорный элемент крепится к кожуху только в двух точках, а крючки не соприкасаются непосредственно с опорными элементами, так как опираются на керамические изоляторы.