Ремонтно-механический цех
Содержание |
|
Введение |
2 |
|
3 |
|
4 |
2.1 Выбор источников света и светильников |
4 |
2.2 Виды и системы освещения |
7 |
2.3 Светотехнический расчет |
9 |
установки осветительных щитков |
14 |
|
14 |
|
16 |
|
16 |
|
18 |
|
20 |
3.1 Ведомость объемов ЭМР |
20 |
3.2 Рекомендации по технологии производства ЭМР |
22 |
3.3 Технологическая карта на монтаж, эксплуатацию и ремонт. Монтаж осветительной сети цеха |
25 |
|
28 |
4.1 Спецификация оборудования и материалов |
28 |
4.2 Расчет и построение линейного графика производства работ |
29 |
4.3 Варианты сравнения
освещения различными |
29 |
4.4 Варианты экономии
электроэнергии в системах |
29 |
|
30 |
|
31 |
Приложение |
Введение
Главным потребителем электрической энергии являются промышленные предприятия, которые расходуют более 70 % всей вырабатываемой энергии.
Современные электроустановки и оборудование оснащены комплексными распределительными устройствами, подстанциями, тоководами и системами автоматизированного электрооборудования, чтобы обеспечить экономию и надежную работу.
Современные системы электроснабжения должны удовлетворять ряду требований: правильное определение электрических нагрузок. Рациональный выбор числа и мощностей трансформаторов, правильный выбор сечения кабелей и проводов и другие механические и экономические решения. Поэтому надо стремиться к созданию предприятий обладающих гибкостью, что приведет к наименьшим потерям при перестройке производства.
Большое внимание уделяется вопросом создания необходимой надежности электроснабжения, обеспечения качества электроэнергии.
Всем вышеперечисленным требованиям необходимо стремиться при проектировании систем электроснабжения зданий и промышленных предприятий.
1 Краткая характеристика проектируемого объекта
Ремонтно-механический цех (РМЦ) предназначен для ремонта и настройки электромеханических приборов. Выбывающих из стоя.
Он является одним
из цехов металлургического
РМЦ получает электроснабжение
от главной понизительной
Количество рабочих смен – 2. Потребители цеха имеют 2 и 3 категории надежности электроснабжения.
Грунт в районе здания – чернозем с температурой +20оС. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый.
Размеры цеха АхВхН=48х28х9 м
Вспомогательные помещения, , двухэтажные высотой 4 м.
Перечень электрооборудования комплекса дан в таблице.
Расположение основного оборудования показано на плане.
2 Расчетно-техническая часть проектирования освещения
2.1 Выбор источников света и светильников
Для электрического освещения помещений производственных,
Люминесцентные лампы благодаря высокой световой отдаче большому сроку службы, а также достаточно хорошей цветопередаче широко применяют для освещения помещений, где необходимо правильное различение цветовых оттенков; производственных, в которых выполняется работа большой и средней точности; не имеющих естественного света, предназначенных для постоянного пребывания людей; в которых необходимо создать особо благоприятные условия для зрения (общеобразовательные школы, учебные заведения, проектно-конструкторские бюро и т. п.); административных, торговых зданий.
В зависимости от назначения
освещаемых помещений и вида
Лампы ЛБ, имеющие наиболее высокую световую отдачу, следует применять в помещениях административных, общественных и производственных зданий, не требующих повышенных требований к цветопередаче. Лампы ЛТБ, излучающие белый свет с розовым оттенком,
придают освещенным помещениям вид парадности и уюта. Их применяют для освещения жилых комнат квартир и общежитии, помещений отдыха.
Лампы накаливания благодаря
невысокой стоимости, простоте
обслуживания, незначительным размерам
и независимости их работы от
условий внешней среды являются источниками
света массового применения, хотя КПД
и световая отдача у них значительно ниже,
чем у люминесцентных. Лампы накаливания
используются для освещения производственных
Ртутные лампы ДРЛ, обладающие большим единичным световым потоком, применяются для освещения больших производственных помещений высотой более 5 м, в которых не требуется различать цветовые оттенки. При их применении резко снижается количество устанавливаемых осветительных приборов, а это упрощает распределительную сеть, уменьшает монтажные работы и снижает расходы на эксплуатацию. Лампы ДРЛ также широко применяют для освещения открытых строительно-монтажных площадок, улиц и площадей в больших городах. Следует учесть, что при освещении помещений лампами ДРЛ возникает пульсация светового потока. Для снижения коэффициента пульсации поочередно подключают лампы к разным фазам сети.
Лампы ДРИ применяют в производственных помещениях, где требуется качественная цветопередача.
Для надежной работы осветительной установки и ее экономичности большое значение имеет правильный выбор светильника. При выборе проектировщик должен учитывать условия окружающей среды, в которой будет работать светильник, требуемое распределение светового потока в зависимости от назначения и характера отделки помещения и экономичность самого светильника.
Если выбранный светильник конструктивно не соответствует условиям внешней среды, то это может привести к его чрезмерному запылению (в пыльных помещениях), вследствие чего уменьшится световой поток,
излучаемый им; возникновению коррозии металлических частей и
преждевременному выходу его из строя (в особо сырых помещениях); к повреждению изоляции проводов (может возникнуть короткое замыкание между проводами или на корпус светильника); в пожароопасных и взрывоопасных помещениях — к пожару или взрыву.
Неправильный выбор светильников по светораспределению приводит к неэкономичному использованию светового потока источников света и росту установленной мощности осветительной установки. При равных условиях предпочтительнее светильники с высоким КПД, несмотря на их более высокую стоимость. Эти дополнительные затраты быстро окупаются за счет экономии электрической энергии.
При выборе типов светильников для освещения помещений в зависимости от их технологического назначения необходимо учитывать и светотехническую классификацию светильников (классы по светораспределению в пространстве и формы кривых силы света).
В цехах со светлыми потолками
и стенами применяют
Для общего освещения
производственных помещений применяют
В помещениях с нормальной
средой, влажных, с ограниченным
В помещениях сырых, особо сырых, с химической активной средой, пыльные и жаркие применяют светильники со степенью защиты IР61, IР53, IР54, 5'4. В особо пыльных помещениях применяют светильники со степенью защиты IР50 и IP60.
2.2 Виды и системы освещения
При устройстве осветительных установок применяются две системы освещения: общего освещения и комбинированного. Качество и экономичность осветительной установки во многом зависят от правильности выбора системы освещения.
Общее освещение может
осуществляться двумя способами: с равномерным
размещением светильников под потолком
освещаемого помещения
и неравномерным. При равномерном размещении
создается более или менее равномерная
освещенность по всей площади освещения.
Выбираем общее освещение с равномерным
размещение светильников, так как оно
применяется, когда в производственных
помещениях
Электрическое освещение может быть следующих видов: рабочее, аварийное и эвакуационное.
Рабочее освещение устраиваем во всех помещениях и создает на рабочих поверхностях нормированную освещенность.
Аварийное освещение используем в станочном отделении, где при внезапном отключении рабочего освещения возможно возникновение массового травматизма, длительного расстройства технологического процесса.
Аварийное освещение в аварийном режиме должно создавать на рабочих местах 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения, но не менее 2 лк.
Светильники аварийного освещения присоединяем отдельными линиями к независимому источнику питания. Кроме того, они должны отличаться от светильников рабочего освещения типом, размером.
Таблица 1 Виды и системы освещения
Наименование помещения |
Вид освещения |
Источник света |
Светильник |
1.Станочное 1 |
Рабочее Аварийное |
ДРЛ-400 ЛБ-40 |
УПД ДРЛ ЛДОР |
2.Вентиляционное |
Рабочее |
ЛБ-40 |
ЛДОР |
3.Бытовка 1 |
Рабочее |
ЛБ-40 |
ЛДОР |
4.Склад |
Рабочее |
ЛБ-40 |
ЛДОР |
5.Сварочное |
Рабочее |
ЛБ-40 |
ЛДОР |
6.Станочное 2 |
Рабочее Аварийное |
ДРЛ-400 ЛБ-40 |
УПД ДРЛ ЛДОР |
7.ТП |
Рабочее |
ЛБ-40 |
ЛДОР |
8.Бытовка 2 |
Рабочее |
ЛБ-40 |
ЛДОР |
9.Коридор |
Рабочее |
ЛБ-40 |
ЛДОР |
10 Контора |
Рабочее |
ЛБ-40 |
ЛДОР |
11.Инструментальная |
Рабочее |
ЛБ-40 |
ЛДОР |
2.3 Светотехнический расчет
Задача светотехнического расчета при проектировании осветительных установок состоит в определении мощности отдельной лампы, установленной мощности всей установки, количества ламп необходимых для освещения.
В светотехнический расчет входит выбор источника света, освещенности, типа и размещения светильников, определение установленной мощности, проверочный расчет освещенности и аварийного освещения.
Для светотехнического расчета в помещениях используем метод коэффициента использования светового потока.
Коэффициент использования светового потока осветительной установки – это отношение светового потока, падающего на горизонтальную поверхность, равную площади освещения, к суммарному световому потоку всех источников света, размещенных в данном помещении:
U = Фр / n*Флампы ,
где U – коэффициент
использования светового
Фр – световой поток, падающий на освещаемую поверхность, Лм;
n – количество ламп, шт;
Флампы – световой поток одной лампы, Лм.
Зависимость коэффициента использования от геометрических размеров помещения учитывается одним коэффициентом i, который называется индексом (показателем) помещения. Для прямоугольных помещений выражается эмпирической формулой:
i = А*Б / Нр*(А+Б) = S / Нр*(А+Б) ,
где А и Б – длина и ширина помещения, м;
Нр – высота
подвеса светильников над
S – площадь помещения, м2;
i – индекс помещения.
Для непрямоугольных помещений i выражается формулой:
i = S / Нр * 0,5Р,
где Р – периметр помещения, м.
При светотехнических расчетах используется нормативная освещенность. Для этого вводится поправочный коэффициент Z, представляющий собой отношение средней освещенности к минимальной:
Z = Еср /Емин,
где Z – поправочный коэффициент;
Еср – средняя освещенность, Лк;
Емин – минимальная освещенность, Лк.
Величина Z зависит от типа светильника и относительного расстояния между ними.
Со временем освещенность установки будет снижаться в следствии уменьшения светового потока ламп в процессе горения, загрязненности ламп и осветительной арматуры, стен и потолков помещений. Для учета этого фактора вводят коэффициент запаса Кзап >1.
Отсюда получим основное расчетное уравнение для определения светового потока каждой лампы освещаемого помещения:
Флампы = Емин * S * Кзап * Z / n * U,
где Флампы – световой поток одной лампы, Лм;
Емин – минимальная освещенность, Лк;
S – площадь помещения, м2;
Кзап – коэффициент запаса;
Z – поправочный коэффициент;
U – коэффициент использования светового потока.
По вычисленному значению светового потока Флампы, выбирают в зависимости от напряжения сети стандартную лампу с ближайшим значением светового потока.
Метод применим как для светильников с лампами накаливания, так и с газоразрядными лампами.
В качестве примера светотехнического расчета методом коэффициента использования светового потока выполняем расчет освещения станочного 1
S = 480 м2.
Запланировано использовать светильники УПД ДРЛ (подвесные, открытого незащищенного исполнения, с кривой светораспределения Д) с лампами ДРЛ 400 мощностью 400 Вт, с номинальным световым потоком Фном = 19000 Лм Н = 9 м, hp = 0,8м, hc = 4,2м. Высота подвеса светильников над рабочей поверхностью:
Нр = Н – (hp + hc) = 9 – (0,8 + 4,2) = 4 м.
Коэффициенты отражения рп = 50%, рс = 30%, рр = 10%.
Нормативная освещенность Енорм = 150 Лк [1], с. 358, таблица П13;
коэффициент запаса Кзап = 1,5 [1], с.323, таблица 21.1;
поправочный коэффициент для газоразрядных ламп Z =1,1. Напряжение сети 380 / 220 В. Определить требуемое количество светильников.
Определяем индекс помещения
i = 24*20 / 4 * (24+20) = 2,73
Определяем коэффициент использования светового потока по [1], с. 332, таблица 21.3, U = 0,61.
Определяем потребное количество светильников :
Принимаем N = 20 светильника
Определяем фактическую освещенность (Еф):
dE = Еф – Енорм / Енорм *100% = 292,7 – 300 / 300 *100% = - 2,4%
Отклонение допустимо в пределах от – 10% до +20%.
Результаты вычислений заносим в таблицу 2.1.1
Таблица 2.1.1 – Светотехнический расчет
№/Помещение |
А, м |
Б, м |
S, м2 |
Нр, м |
i |
u, % |
Ен, лк |
Еф, лк |
dE, % |
Nф, шт |
1.Станочное 1 |
24 |
20 |
480 |
4 |
2,73 |
61 |
300 |
292,7 |
-2,4 |
20 |
2.Вентиляционная |
4 |
8 |
32 |
2 |
1,33 |
49 |
150 |
155,8 |
3,9 |
3 |
3.Бытовка 1 |
4 |
8 |
36 |
2 |
1,33 |
49 |
150 |
155,8 |
3,9 |
3 |
4.Склад |
8 |
8 |
64 |
2 |
2,00 |
57 |
150 |
138,0 |
-0,8 |
5 |
5.Сварочная |
8 |
8 |
64 |
2 |
2,00 |
57 |
200 |
211,6 |
5,8 |
7 |
6.Станочное 2 |
18 |
28 |
504 |
4 |
2,74 |
61 |
300 |
292,7 |
-2,4 |
21 |
7.ТП |
6 |
8 |
48 |
2 |
1,71 |
54 |
150 |
152,7 |
1,8 |
4 |
8.Бытовка 2 |
6 |
4 |
24 |
2 |
1,20 |
48 |
150 |
135,9 |
-9,4 |
2 |
9.Коридор |
6 |
4 |
24 |
2 |
1,20 |
48 |
75 |
67,9 |
-9,4 |
1 |
10.Контора |
6 |
8 |
48 |
2 |
1,71 |
54 |
300 |
305,4 |
1,8 |
8 |
11.Инструментальная |
6 |
4 |
24 |
2 |
1,20 |
48 |
150 |
135,9 |
-9,4 |
2 |
1.Аварийное 1 |
24 |
20 |
480 |
4 |
2,73 |
61 |
15 |
17,2 |
15,01 |
4 |
6.Аварийное 2 |
18 |
28 |
504 |
4 |
2,74 |
61 |
15 |
16,4 |
9,5 |
4 |
Расчет аварийного освещения
Аварийное освещение обеспечивает условия видения, необходимые для временного продолжения деятельности персонала или для безопасной эвакуации людей при выходе из строя рабочего освещения.
Расчет аварийного освещения станочного 1. Площадь помещения S =480 м2; коэффициент использования светового потока U = 0,61; поправочный коэффициент Z =1,1; коэффициент запаса Кзап = 1,5 световой поток лампы Флампы = 2800 Лм. Определить необходимое количество светильников.
Находим необходимое значение аварийной освещенности:
Еав = Енорм * 5% / 100% = 300 * 5% /100% = 15 Лк.
Выбираем светильники типа ЛДОР и наносим на них знак “А”.
Находим необходимое количество светильников. Для обеспечения требуемой освещенности, подключенных к линии аварийного освещения: по формуле
Принимаем количество аварийных светильников N =4 шт
Аналогично для станочного 2. Nсв
2.4 Выбор схемы питания осветительных
установок и
места установки осветительных щитков
Схемы осветительных сетей промышленных предприятий разнообразны. Основные требования к построению таких сетей: обеспечение бесперебойности питания всех элементов; обеспечение требуемого уровня освещенности; удобство и безопасность обслуживания осветительных приборов и аппаратов.
В осветительных сетях
предприятий применяются
Электроснабжение
Освещение остальных помещений мастерской выполнено с помощью распределительных линий от групповых щитков освещения, которые присоединены к магистральной линии групповой сети освещения, питающейся от низкой стороны подстанции.
Аварийное эвакуационное
освещение питается от аварийного щитка
освещения, подключенного с помощью
независимой линии к
2.5 Определение расчетных нагрузок
Расчетная мощность люминесцентных ламп в стартерных схемах зажигания определяют по формуле:
Рмах = 1,25 * Кс * Руст,
где 1,25 – коэффициент учитывающий потери в ПРА;
Кс – коэффициент спроса;
Руст – суммарная установленная мощность установки, кВт.
Коэффициент спроса для
Вычисляем расчетную максимальную мощность освещения подключенного к ГЩО 1:
Рмах = 1,25*1*9,44 = 11,8 кВт
Для трехфазной сети рассчитываются расчетные токовые нагрузки в соответствии с формулой:
где Imax – максимальные токовые нагрузки, А
Pmax – расчетная максимальная мощность, кВт;
Unom – номинальное напряжение сети, В;
cosj - коэффициент мощности; для люминесцентных ламп с компенсированной ПРА – 0,95; с лампами накаливания-1,0
Вычисляем максимальные токовые нагрузки для освещения включенного к линии 1 ГЩО 1:
Imax = 11,8*103 /1,73*380*0,95 = 18,07 А.
Результаты расчетов заносим в таблицу 3
Таблица 3- Расчет токовых нагрузок
№ линии |
Руст, кВт |
Кс |
Рmax, кВт |
Imax. А |
П1 |
9,44 |
1,0 |
11,8 |
18,07 |
П2 |
0,4 |
0,85 |
0,425 |
2,03 |
П3 |
0,24 |
0,85 |
0,255 |
1,22 |
П4 |
0,24 |
0,85 |
0,255 |
1,22 |
П5 |
2,8 |
0,85 |
2,975 |
14,23 |
П6 |
2,4 |
0,85 |
2,55 |
12,2 |
П7 |
2,8 |
0,85 |
2,975 |
14,23 |
П8 |
0,56 |
0,85 |
0,595 |
2,85 |
П9 |
9,76 |
1,0 |
12,2 |
19,51 |
П10 |
0,16 |
0,85 |
0,17 |
0,81 |
П11 |
0,32 |
0,85 |
0,34 |
1,63 |
П12 |
2,8 |
0,85 |
2,975 |
14,23 |
П13 |
2,8 |
0,85 |
2,975 |
14,23 |
П14 |
2,8 |
0,85 |
2,975 |
14,23 |
П15 |
0,16 |
0,85 |
0,17 |
0,81 |
П16 |
0,64 |
0,85 |
0,68 |
3,25 |
П17 |
0,08 |
0,85 |
0,085 |
0,41 |
П18 |
0,64 |
1,0 |
0,8 |
1,28 |
П19 |
0,32 |
1,0 |
0,4 |
1,91 |
П20 |
0,32 |
1,0 |
0,4 |
1,91 |
2.6 Выбор групповых и питающих линий
Выбор линии для осветительной сети помещений осуществляется по условию нагрева. Для выбора сечения проводника по условиям нагрева токами нагрузки сравниваются расчетный максимальный Imax и допустимый Iд токи для проводника принятой марки и условий прокладки [4], с. 510, таблица П2.1. При этом должно соблюдаться соотношение:
Imax < Iд
Определяем сечение
и марку провода для
40 А >18,07 А.
Сечение и марку проводников для других линий выбираем по аналогии, результаты выбора заносим в таблицу 4.
2.7 Выбор осветительных щитков, проверка защитных аппаратов
Производим расчет осветительной сети 380/220 В.
В качестве аппаратов защиты электрической сети выбираем автоматические выключатели с комбинированным расцепителем.
При расчете тока расцепителя учитываем тот факт, что автоматические выключатели расположены в одном шкафу.
Iрасц. > 1,15 Imax.
Определяем тип
I расц. 1л > 1,15 * 18,07 = 20,7 А
Принимаем автоматический выключатель типа АЕ 2036 [4], c.152, таблица 3.7 а, трехполюсный с номинальным током 25 А и комбинированным расцепителем на ток 25 А.
Расчет защиты для других линий аналогичен, результаты заносим в таблицу 4
Таблица 4 Сводная таблица марок, сечений кабеля и аппаратов защиты
Наименование помещения |
Линия |
Рмах кВт |
Iмах, А |
Провод, кабель |
Автоматический выключатель |
Диаметр трубы,мм |
Длина линии, м | |||
Марка |
Iдоп, А |
Тип |
Iном, А |
Iрас, А | ||||||
Станочное |
П1 |
11,8 |
18,07 |
ВВГ 5(1х6) |
40 |
АЕ 2036 |
25 |
25 |
32 |
48 |
Склад |
П2 |
0,425 |
2,03 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2024 |
16 |
2,5 |
25 |
6 |
Бытовка 1 |
П3 |
0,255 |
1,22 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2024 |
16 |
2,0 |
25 |
10 |
Вентиляционная |
П4 |
0,255 |
1,22 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2024 |
16 |
2,0 |
25 |
12 |
Станочное1 |
П5 |
2,975 |
14,23 |
ВВГ 3(1х4) |
30 |
АЕ 2034 |
25 |
25 |
25 |
10 |
Станочное1 |
П6 |
2,55 |
12,2 |
ВВГ 3(1х4) |
30 |
АЕ 2034 |
25 |
25 |
25 |
16 |
Станочное1 |
П7 |
2,975 |
14,23 |
ВВГ 3(1х4) |
16 |
АЕ 2034 |
25 |
25 |
25 |
20 |
Сварочное1 |
П8 |
0,595 |
2,85 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2024 |
16 |
4,0 |
25 |
6 |
Станочное1 |
П9 |
12,2 |
19,51 |
ВВГ 5(1х6) |
40 |
АЕ 2026 |
25 |
25 |
32 |
12 |
Бытовка 2 |
П10 |
0,17 |
0,81 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2024 |
16 |
1,25 |
25 |
6 |
ТП |
П11 |
0,34 |
1,63 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2024 |
16 |
2 |
25 |
10 |
Станочное 2 |
П12 |
2,975 |
14,23 |
ВВГ 3(1х4) |
30 |
АЕ 2034 |
25 |
25 |
25 |
10 |
Станочное 2 |
П13 |
2,975 |
14,23 |
ВВГ 3(1х4) |
30 |
АЕ 2034 |
25 |
25 |
25 |
16 |
Станочное 2 |
П14 |
2,975 |
14,23 |
ВВГ 3(1х4) |
30 |
АЕ 2034 |
25 |
25 |
25 |
20 |
Инструментальная |
П15 |
0,17 |
0,81 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2024 |
16 |
1,0 |
25 |
16 |
Контора |
П16 |
0,68 |
3,25 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2024 |
16 |
1,0 |
25 |
12 |
Коридор |
П17 |
0,085 |
0,41 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2024 |
16 |
1,0 |
25 |
6 |
Станочное 1 |
П18 |
0,8 |
1,28 |
ВВГ 5(1х6) |
40 |
АЕ 2026 |
16 |
1,0 |
32 |
36 |
Станочное 1 |
П19 |
0,4 |
1,91 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2024 |
16 |
0,5 |
25 |
12 |
Станочное 2 |
П20 |
0,4 |
1,91 |
ВВГ 3(1х1,5) |
16 |
АЕ 2026 |
16 |
0,5 |
25 |
12 |