Проект технологической (технической) системы банно-прачечного комбината (сауна)

 

5. РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ (СИСТЕМЫ)

 

Надежность функционирования систем сервиса рассчитывают по известным  показателям надежности их составных  частей и подсистем. Для этого структуру систем сервиса представляют в виде так называемой «модели надежности», являющейся функционально-структурной схемой параллельного, последовательного и параллельно-последовательного соединения подсистем и элементов.

1. Составим функционально-структурную схему надежности технической системы, имеющей выше выбранные механизмы и устройства согласно конструкции и принципу работы отдельных устройств.

Модель надежности системы сервиса предприятия представим в следующем виде:

Р_с(t)   Р_т(t)

    Р_нэ(t)      Р_вэ(t)

Р_о(t)   Р_м(t)   Р_cc (t)

 

где представлены вероятности безотказной работы подсистем

Р_нэ(t) - наружные электрические сети (0,95)

Р_вэ(t) - внутренние электрические сети здания (0,95)

Р_с(t) - электросиловое оборудование (0,95)

Р_о(t) - осветительное электрооборудование (0,95)

Р_т(t) -технологическое оборудование

Р_м(t) -оборудование технических систем (отопление, вентиляция и т.д.)

В структурную схему модели надежности предприятия не включены подсистемы городского наружного и внутреннего водоснабжения по причине малого влияния на производственный процесс в целом.

2. Распределим и объединим элементы по подгруппам и группам с учетом их взаимодействия.

Подсистема технологического оборудования содержит следующие элементы:

1 – печь-электрокаменка (вероятность безотказной работы 0,97);

2 – электрический самовар (0,95);

3 – телевизор (0,93).

3. Составим расчетные выражения для вычисления вероятностей безотказной работы подсистемы технологического оборудования и системы в целом.

Р_т=1-(1-Р₁)х(1-Р₂)х(1-Р₃).

Р_сс(t)=Р_нэ(t)хР_вэ(t)хР_сотм(t)=Р_нэ(t)хР_вэ(t)х[1-(1-P_c)x(1-P₀)]x[1-(1-P_т)х(1-Р_м)]

4. Рассчитаем вероятность безотказной работы.

Р_т=1-(1-0,97)х(1-0,95)х(1-0,93)=0,999895≈1.

Р_сс(t)=0,95х0,95х[1-(1-0,95)x(1-0,95)]x[1-(1-1)х(1-0,95)]=0,9002.

5. Вычислим среднюю наработку на отказ.

При вероятности безотказной  работы системы, превышающей 0,9, т.е. λ_сt≤0,1 с достаточной для практики точность при внезапных отказах элементов, когда приработка оборудования закончена, а старение еще не наступило, наиболее применим экспоненциальный закон распределения вероятности безотказной работы, т.е.

 

где - интенсивность отказа системы, 1/ч.; t - время работы, ч.

Откуда:

 

  Частота отказов:

 

Средняя наработка на отказ (до первого отказа), ч.: Т_ср.с=1/λ_с при максимальной частоте отказов (а_с.max).

При средней вероятности безотказной работы элементов подсистем Р_с.ср.=0,948 имеем в течение t₀=10 часов работы: λ₀t₀=0,052, т.е. λ₀=0,052/10=0,0052 1/ч. Средняя наработка до первого отказа системы Т_ср=2Т⁰_ср,  где Т⁰_ср – средняя наработка до первого отказа нерезервированной системы:

Т⁰_ср =1/λ₀=1/0,0052=192 ч. Средняя наработка до первого отказа резервированной системы Тср.=2 Т⁰_ср=384ч.

6. Построим графические зависимости λ_с и a_c в функции времени. Значения λ_с и a_c  сведем в таблицу.

Частота отказов вычисляется по формуле:

 

Интенсивность отказов вычисляется по выражению:

 

 

При построении графиков зависимости a_c и λ_с в функции времени t, значения времени задаем с расчетным интервалом 15 000час (1,5×10⁴ч.).

Рис. 3. Зависимость частоты  и интенсивности отказов в  функции времени

Т а б л и ц а

Значения частоты  и интенсивности отказов в  функции времени

Время, тыс.час.	Частота отказов	Интенсивность отказов
15	0,0004	0,0004
30	0,0007	0,0007
45	0,0010	0,0010
60	0,0012	0,0012
75	0,0014	0,0015
90	0,0015	0,0017
105	0,0016	0,0018
120	0,0017	0,0020
135	0,0018	0,0021
150	0,0019	0,0023
165	0,0019	0,0024
180	0,0019	0,0025
195	0,0019	0,0026
210	0,0019	0,0027
225	0,0019	0,0028
240	0,0019	0,0029
255	0,0018	0,0030
270	0,0018	0,0030
285	0,0018	0,0031
300	0,0017	0,0032

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В проекте произведен подбор и компоновка оборудования технологической  системы в помещении сауны. Рассчитаны показатели искусственного освещения: количество светильников, величина коэффициента светового потока светильника. Произведен расчет электроснабжения помещения: распределение нагрузки по фазам, расчет сечения проводников и кабелей. Рассчитаны тепло- и влагоизбытки, определен расход воздуха, необходимого для их удаления, решена задача подбора вентилятора и электродвигателя. Рассчитана надежность оборудования (системы): вычислена вероятность безотказной работы, средняя наработка на отказ, построены графические зависимости частоты и интенсивности отказов в функции времени.

При выполнении работы использованы нормативные документы, литература по теме, а также интернет-источники.

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

2. СНиП 2.04.05-91  «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Дата введения 1992-01-01.

3. СНиП 23-05-95  «Естественное и искусственное освещение». Дата введения 1996-01-01.

4. Гладкевич В.В., Зайцев В.А. Методическое руководство «Технологические системы сферы сервиса». – СПб.: СПбГАСЭ, 2004.

5. Проектирование предприятий  бытового обслуживания населения  (Справ. пособие к СНиП) / Государственный научно-проектный институт учебно-воспитательных, торгово-бытовых и досуговых зданий. – М.: Стройиздат, 2009.

6. Семенов В.М., Васильева  О.Е. Сервис промышленных товаров.  – М.: Центр экономики и маркетинга, 2011.

7. Синопальников В.А. Надежность и диагностика технологических систем. – М.: Высшая школа, 2009.

8. Материалы интернет-сайта компании «Дельфин»: [http://s-legkim-parom.ru]

9. Каталог электрических печей фирмы «Harvia» (Финляндия): [http://www.pechikamini.ru/electro_harvia_3.php]

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Технические характеристики электрических печей Harvia Elegance²

Модель	F10.5	F15	F16.5	F18
Мощность, кВт	10,5	15	16,5	18
Минимальный объем парильни, м3	9	14	16	20
Максимальный объем парильни, м3	18	26	30	35
Минимальная высота парильни, м3	210	210	210	210
Максимальный вес камней, кг	60	60	60	60
Размеры: ширина, мм	500	500	500	500
Размеры: высота, мм	700	700	700	700
Размеры: глубина, мм	500	500	500	500
Масса, кг	26	26	26	26
Тип электропитания: 3-фазный	400 V 3N	400 V 3N	400 V 3N	400 V 3N
Соединительный кабель, мм2	5х2,5	5х6	5х6	5х10
Предохранитель А	3х16	3х25	3х25	3х35
Пульт управления	С150, С150VKK, С260	С150, С150VKK, С260	С260	С260
Безопасное расстояние до стены, мм	100	150	150	150
Безопасное расстояние до передней нижней полки, мм	30	30	30	30
Безопасное расстояние до верхней полки, мм	50	100	100	100
Безопасное расстояние до потолка, мм	1400	1400	1400	1400
Безопасное расстояние до пола, мм	700	700	700	700

 

 

 

¹ В.В.Гладкевич, В.А.Зайцев. Методическое руководство «Технологические системы сферы сервиса», СПбГАСЭ, 2004. – С. 12.

² Источник: http://www.pechikamini.ru/electro_harvia_3.php