Разработка мероприятий по энергосбережению

Содержание

Введение 

       Основным  из главных направлений развития  экономики Республики Беларусь является реформирование и развитие сельского хозяйства. В связи с этим правительством Республики Беларусь принята программа развития сельского хозяйства.

Для успешного выполнения социально-экономической программы  преобразования села необходимо развивать энергетическую базу агропромышленного комплекса страны, добиваться более эффективного использования электрической энергии. В настоящее время в связи с тяжелым материальным положением практически невозможно закупать новые технологические сельскохозяйственные агрегаты и технику, поэтому необходимо налаживать ремонт оборудования, вышедшего из строя, для дальнейшей его эксплуатации. Для этой цели существуют ремонтные базы, пункты технического обслуживания, которые позволяют обеспечить бесперебойную работу сельскохозяйственных машин и исключить простои сельскохозяйственной техники в период посевоуборочных работ

Пункты технического обслуживания имеют первостепенное значение в техническом обслуживании и своевременном ремонте сельскохозяйственной деятельности техники, отказ или нарушение в работе которой может привести к значительным потерям урожая или недополучению продукции животноводства и птицеводства. Мастерские, как правило, оснащены современным станочным оборудованием, электростендами для обкатки автотракторных и комбайновых двигателей после ремонта, кран-балками, различными транспортирующими устройствами, токарными, сверлильными, фрезерными, шлифовальными и другими станками и установками.

1. Характеристика объекта электрификации

           Гараж с пунктом технического обслуживания машинной и тракторной техники.  предназначена для ремонта и технического обслуживания машинно-тракторного парка. Размеры здания: 30x18x6,5 м. Электроснабжение ремонтной мастерской осуществляется по линии электропередачи 380В. Здание находиться  на расстоянии 150 м от ближайшей трансформаторной подстанции. По категории надежности электроснабжения объект относится в 3-ей категории. Гараж  питается от одного источника питания и перерыв в электроснабжении мастерской допускается  одни сутки. Фундамент– монолитные железобетонные блоки. Стены из глиняного обожженного кирпича. Оштукатурены цементным раствором и окрашены известковой краской с добавлением красного колера. Кровля  -  асбестоцементные  волнистые  листы  по  деревянным  прогалинам  на  железобетонных  листах  для  создания  воздушного пространства.. Характеристика помещений гаража приведена в таблице 1

Таблица 1 Характеристики помещений

2 Расчёт и выбор электродвигателей

       В настоящее время электропривод является электрической базой индустриализации стационарных процессов в сельскохозяйственном производстве.

      Высокая производительность и эффективность системы электродвигатель – производственная машина, во многом зависит от соответствия механических свойств электродвигателя, свойств машины в зависимости от способа передачи механической энергии от электродвигателя к рабочим органам производственных машин.

Электродвигатели к  рабочим машинам выбирают по следующим  параметрам: напряжению, роду тока (постоянный или переменный), частоте вращения, условиям окружающей среды, характеру и значению нагрузки.

1) Выбор электрических  двигателей по напряжению и роду тока (постоянный или переменный), как правило, однозначен, так как электроснабжение 380/20В переменного тока.

2) При выборе электрических двигателей  по частоте вращения нужно стремиться к тому, чтобы частота вращения двигателя была как можно ближе к частоте вращения рабочей машины. Однако при этом следует учитывать, что с уменьшением номинальной частоты вращения двигателя увеличиваются его габаритные размеры и емкость, а вследствие этого го стоимость, а также снижается его коэффициент мощности и КПД. Поэтому при совпадении частоты вращения рабочей машины и электрического двигателя, более целесообразно применять высокоскоростные электрические двигатели с соответствующей передачей.

3) Выбор электрического двигателя  по условиям окружающей среды, то есть при установке электрического двигателя в определенных условиях окружающей среды, этот электрический двигатель должен быть соответствующего исполнения.

4) Электрический двигатель по характеру нагрузки выбирают в зависимости от режима работы и потребляемой мощности.

      Произведём выбор электродвигателя для точильно-шлифовального станка.

         Р=                                                                                               (3)

    где F_ш- усилие резания при шлифовании, Н

           υ_К и υ_Д –соответственно линейные скорости круга и детали м/мин

            η_ст –КПД станка

        Р= 2,71 кВт

 Выбираем электродвигатель АИР100S4У3 Р_Н=3 кВт

Производим выбор электродвигателей  для остальных электроприёмников. Результаты расчёта заносим в таблицу 2   

    Таблица 3 Характеристика электрооборудования

3. Расчет и выбор пусковой и защитной аппаратуры

      Управление  электроприёмниками (электроприводами, электротермическими установками) и  защита их от аварийных режимов работы осуществляется с помощью электротехнических устройств, называемых аппаратами управления и защиты.

       От  электрических аппаратов во многом  зависит сохранность и долговечность дорогостоящих электроприборов. Производительность рабочих механизмов, качество продукции и безопасность эксплуатации

Защитные аппараты предназначены  для отключения электрических цепей  пи возникновении в них ненормальных режимов (коротких замыканий, резкие падения и понижения напряжения и другие).

От правильного выбора пусковой и защищенной аппаратуры в большей  мере зависит надежность работы и  сохранность людей и животных. Аппараты управления и защиты выбирают по ряду параметров, основные из которых – номинальный ток и напряжение.

Производим расчет и выбор пусковой и защитной аппаратуры для электродвигателя кран-балки

Рисунок 1  Схема для выбора пускозащитной  аппаратуры

1. Выбираем магнитный пускатель для электродвигателей М1,М2(перемещения)

      1.1 По  номинальному току.

I _н.п≥ I _н.                                                                                                                                (3)

 где I _н.п – номинальный ток пускателя, А

I _н. – ток линии, А

1.2 По условиям пуска

I _н.п≥ I_пуск/6                                                                                                       (4)

  где I_пуск – пусковой ток двигателя, А

          I_пуск= I _Н∙ k_i= 2,41х4,5=10,85 А

           I _н.п≥2,41А

           I _н.п≥10,85 А

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ-161102 I _н.п=10А

2.Для защиты двигателей  от аварийных режимов выбираем  автоматический вы   

ключатель.

2.1. По номинальному  напряжению:U_на≥ U_н                                                                   (5)

 2.2  По номинальному току   I _нa≥I_н                                                                 (6) 

 2.3.  По номинальному току теплового расцепителя I_нр≥К_нтI_Н                              (7)

 2.4 По току срабатывания электромагнитного расцепителя       I_{с э расц}≥К_н ∙ I_maх (8)                            

где U_на- номинальное напряжение автоматического выключателя, В

       I _нa- номинальный ток автоматического выключателя, А

        I_нр-номинальный ток теплового расцепителя, А

        К_нт=1.1…1.3- коэффициент надёжности теплового расцепителя

        К_н=1.25- коэффициент надежности электромагнитного расцепителя

I_н=7,06 А

,                                              

− пусковой ток электродвигателя или группы одновременно включаемых электродвигателей, при пуске которых кратковременный ток линии достигает наибольшей величины, А;

     − длительный расчетный ток линии до момента пуска одиночного электродвигателя (группы электродвигателей), определяемый без учета рабочего тока пускаемого электродвигателя (или группы э.д.),  А.

I_max=I_ПНБ=7,06×6+2,41+2,41=47,18 А

    U_на≥380 В

     I _нa≥7,06+2,41+2.41=11,88А

     I_нр≥1.1х11,88=13,1 А

      I_{с э расц}≥1.25х47,16=58,95 А

Выбираем  автомат. ВА 51Г-25 U_на=500В; I_на=25А; I_нр=16А; I_{с э расц}=14  I_нр

I_{с э расц}=14х16=224 А 

Аналогично выбираем пускозащитную аппаратуру для остальных  электродвига-

  телей. Данные заносим в таблицу

Таблица 4 Пусковая и защитная аппаратура

4. Проектирование освещения

      Электрическое освещение – это важный фактор, от которого в значительной мере зависят комфортабельность пребывания и работы людей.

    Основные показатели  искусственного освещения должны  обеспечивать нормальные и безопасные  условия труда людей и содержание  животных. Особые требования предъявляются  к осветительной установке – её экономичности, из рабочего освещения, которое является основным и служит для создания нормированной освещенности во всех точках рабочей поверхности, выделяют 10 нормы дежурного освещения.

В качестве источников света  применяют лампы накаливания общего назначения или люминесцентные лампы. Основные достоинства ламп накаливания – простая конструкция, сравнительно невысокая стоимость, надежность. К недостаткам можно отнести низкую светоотдачу, неудовлетворительный спектральный состав излучения, необходимость применения защитных устройств от слепящего действия ламп.

Люминесцентные лампы  по сравнению с лампами накаливания  имеют более мягкий спектр излучения, светоотдача таких ламп в 4-5 раз  выше, более длительный срок службы и меньшую яркость. Однако люминесцентные лампы нуждаются в дополнительных пусковых аппаратах (ЭПРА). Для них характерны высокая стоимость установки, пульсация светового потока, его уменьшение при температуре ниже 15⁰С и выше 40⁰С.

Нормируемую освещенность рабочих поверхностей можно определить по таблице, приведенной в СНБ 2.0405-98, в зависимости от характеристики зрительных работ, наименьшего размера объекта различения, контраста объекта различения с фоном и характеристики фона. Для облегчения определения норм освещенности на основе СНБ 2.0405-98 разработаны отраслевые нормы рабочего освещения производственных, административных, общественных и бытовых помещений, нормируемая освещенность по которым определяется в зависимости от технологического назначения помещений.

Уменьшение освещенности в расчетах установленной мощности источников учитывается коэффициентом запаса К_з, значение которого зависит от наличия пыли, дыма и копоти в рабочей зоне помещения, от конструкции светильников, типа источников света и периодичности чисток светильников. Значение коэффициентов запаса приведены в СНБ 2.0405-98.

Отраслевые нормы освещения  сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений рекомендуют принимать  коэффициент запаса для ламп накаливания 13, а для газоразрядных ламп – 1,5. При этом чистка светильников должна проводиться не реже 1 раза в 3 месяца.

Выбор источников света  определяется показателями экономической  целесообразности и эффективности. Учитывая более высокую световую отдачу газоразрядных источников света и сравнительно небольшой срок их службы, СНиП и отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений, рекомендуют применять эти источники света для общего освещения производственных освещений. Выбор источника света в общем случае определяется экономической целесообразностью и эффективностью. Принимаем общую систему освещения с равномерным распределением светильника для всех помещений. Принимаем рабочий вид освещения.

           При выборе светильников необходимо  чтобы их степень защиты соответствовала характеру окружающей среды в помещении.

           Для производственных помещений  принимают светильники прямого  или       преимущественно  – прямого светораспределения  с типовыми кривыми силы света    К, Г и Д

      Произведем расчет и выбор освещения для участка технического обслуживания и ремонта техники. Выбираем общую систему освещения. В качестве источника света выбираем газоразрядную лампу. Расчёт освещения производим методом линейных изолюкс.

Выбираем тип  светильника: ЛСП44-2х58, мощность лампы 58Вт, тип-ЛБ, класс светораспределения – П, тип кривой силы света – Д, общий КПД 70%, размеры 1330х270х204мм, световой поток лампы Ф=4800 лм, параметры помещения

Ах ВхН=24х12х6,5м, Ен=200лк.

Так как в помещении  установлены светильники с люминесцентными  лампами, то число светильников в ряду в помещении определяем светотехническим расчетом.              

3.. Расчет освещения  ведем по точке А, находящейся  в конце светящегося ряда на расстоянии 6 м от стены(2,65 м. от крайнего ряда).

Рисунок  1 Схема расположения светильников

4.Определим  для каждого ряда

Определяем относительные  расстояния от точки А до каждого  ряда

L₁₁ = L₂₁ = H_p=6 м

L₁₂= L₂₂= A-L₁₁=24-6=18 м

Р₂= Р₁ =2,65 м

L’₁₁= L’₂₁= L₁₁/H_p=6/6=1

L’₁₂= L’₂₂= L₁₂/H_p=18/6=3

Р’₁= Р₁/ H_p=2,65/6=0,44

Р’₂= Р₂/ H_p=2,65/6=0,44

Находим условную освещенность по графикам линейных изолюкс

е₁₁ = 100 лк        е₁₂ = 120 лк

е₂₁ = 100 лк                                        е₂₂ =120 лк 

Находим суммарную освещенность:

 ∑е = е₁₁+ е₂₁+ е₁₂+е₂₂                                                 

 ∑е =100+100+120+120=440 лк

Определяем необходимую  линейную плотность светового потока

                                                                   (12)                                             

где μ =1.1– коэффициент  добавочной освещенности ;

       К_з=1,5 коэффициент запаса  для производственного помещения.

.Определяем световой  поток линии:

Ф^’=Ф^’р·L                                                                                                              (13)                                                                   

где L –длина светящейся линии, м

Ф^’=4519х24=108456 лм

Определяем количество светильников в ряду:

где n_c – количество ламп в светильнике;

Ф_л – световой поток лампы.

Принимаем 11 светильников

Определяем расстояние между светильниками  в ряду

L_А=                                                                                                                        

L_А= =0,25 м

Определяем установленную мощность освещения помещения

Р_УСТ =11х2х2х58=2552 Вт

Расчёт освещения индивидуального теплового пункта .

     Площадь,м²                                                                                   S= 9,84

     Нормируемая освещённость, лк                                                  Е_н=75

1.Находим расчётную  высоту подвеса светильника:

    Н_р= 3-0,2-0=2,8 м

2. В зависимости от  кривой силы света  выбираем  рекомендуемое значение λ_с 

для светильников из таблицы  λ_c=1.2

3.Определяем оптимальное  расстояние между светильниками:

  Lав= λ Н_р                                                                                                                                

  Lав =1,2х2,8=3,25 м

4. Находим расстояние  от стены до светильника:

l_a,b = (0,3…0,5)Lав                                                                                                  

l_a,b = 0,5х2=1 м

5.Определяем количество  рядов:

где: B – ширина помещения, м;

l_b – расстояние от ряда до стены, м;

L_B – расстояние между рядами, м

      Принимаем 1 ряд

4. Определяем число светильников  в ряду

где А – длина помещения, м

Принимаем два светильника  в ряду

Общее число светильников в помещении   N=N₁·N₂=1х1=2 светильника

  Выбираем коэффициенты отражения стен, потолка, рабочей поверхности, соответственно р_п = 30%,р_с=30%, р_р=10%.  Коэффициент неравномерности освещения Z=1,15.

   6. Определяем индекс  помещения 

    i= = =0,56                                                                                (14)                 

где S- площадь помещения, м²

   7. Определяем коэффициент  использования светового потока ή=34%

   8. Определим световой  ток лампы 

          Ф=                                                                                                             (15)

             Ф= =1522 лм

         Выбираем лампу БК-230-240-100    Р_{Н =}100 Вт. 

Проверяем условие  0,9Ф_Р £Ф_Л £1,2Ф_Р

0,9х1522  £ 1430 £  1,2х1522

1370  <1430 < 1826

        Условие выполняется

     Аналогичным образом  производим расчёт остальных помещений. Данные

 заносим в таблицу

                        Таблица 5. Сводная таблица расчета освещения