Энергообеспечение ЗАО 'УПТК' г. Саратова с реконструкцией системы холодного водоснабжения

Энергообеспечение ЗАО 'УПТК' г. Саратова с реконструкцией системы холодного водоснабжения

Министерство сельского хозяйства

Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетно-образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Саратовский государственный аграрный университет

имени Н. И. Вавилова

Кафедра: Энергообеспечение предприятий АПК

Дипломный проект

Специальность: 140106 Энергообеспечение предприятий

Энергообеспечение ЗАО «УПТК» г. Саратова с реконструкцией системы холодного водоснабжения

Дипломник: Лисовский р.а.

Руководитель: Володин в.в.

консультанты:

Гутуев м.ш.

Левченко г.в.

Нормоконтролер: Сивицкий д.в.

Саратов 2014

АННОТАЦИЯ

Дипломный проект «Энергообеспечение ЗАО «УПТК» г. Саратова с реконструкцией системы холодного водоснабжения» разработан Лисовским Романом Александровичем.

Основной задачей дипломного проекта является реконструкция сети холодного водоснабжения предприятия, предназначенного для ЗАО «УПТК».

Дипломный проект включает в себя 8 основных разделов. В них рассмотрены общая характеристика предприятия, теплоснабжение предприятия, выбор котлов, электроснабжение предприятия, автоматизация, энергосбережение, безопасность жизнедеятельности, экономика систем энергоснабжения. Пояснительная записка состоит из 106 листов машинописного текста, содержащая достаточное количество поясняющих рисунков. В дипломном проекте также представлены наглядные графические листы.

ВВЕДЕНИЕ

Деревообрабатывающая промышленность - отрасль лесной промышленности <#"872390.files/image001.gif">,                                                                                     (2.1)

где  - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление 1 м3 здания[2], Вт/м3;

V - Объем помещения по наружным размерам, м3;

 - температура внутреннего воздуха в помещении, 0С;

 - температура наружного воздуха для отопления, 0С.

Подставим значения в формулу получим:

.

Расчетная нагрузка вентиляции здания, Вт:

,                                                                                     (2.2)

где  - укрупненный показатель расхода тепла на вентиляцию здания[2], Вт/м3;

 - расчетная температура наружного воздуха для вентиляции, 0С.

Подставим значения в формулу получим:

.

Определяем вероятность одновременной работы группы однотипных приборов:

,                                                                                  (2.3)

где  - расход горячей воды одним прибором в час наибольшего водопотребления[4], л/ч;

 - секундный расход горячей воды одним прибором[4], л/ч;

N - количество однотипных приборов, шт.;

U - количество одновременно находящихся людей в помещении в час наибольшего водопотребления (численность персонала помещения).

Количество приборов данной группы работающих одновременно, шт:

Подставим значения в формулу получим:

Расход горячей воды данной группой однотипных приборов:

где ρ - плотность горячей воды (975 кг/м3).

Расчетная нагрузка на горячее водоснабжение, Вт:

,                                                                                 (2.4)

где  - температура горячей воды, для СТЗ 55 0С;

 - температура холодной воды, для отопительного периода +5 0С; для не отопительного +15 0С.

Для отопительного периода:

Для не отопительного периода:

Суммарная тепловая нагрузка здания:

Выбираем газовый котел Ariston серии UNOBLOC модель g55 ri met в количестве 3 штук. Мощность одного котла - 55 кВт, габаритные размеры 147,5×45×71,2.

Технические характеристики:

Тип установки - напольный;

Камера сгорания - открытая;

Площадь обогрева - 550 м2;

КПД - 90%;

Максимальная температура в контуре отопления - 110 0С;

Объем расширительного бака - 12 л;

Расход природного газа - 6,4 м3/час.

Для обеспечения горячей воды целесообразней использовать бойлера BS1S-300 косвенного нагрева с односпиральным теплообменником с подключением к котлам.

Технические характеристики:

Объем - 300 л;

Рабочее давление - 10 бар;

Максимальная рабочая температура - 80 0С;

Тип нагревательного элемента - теплообменник;

Время нагрева - 20 мин.

2.2 РАСЧЕТНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ НАГРУЗКИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Объем помещения - 27216 м3;

Температура внутреннего воздуха в помещении - (+16) 0С;

Температура наружного воздуха - (-27) 0С;

Количество персонала - 16 человек;

Количество моек для рук - 9 шт.

Душевых кабин - 5 шт.

Определение тепловые нагрузки осуществляется по укрупненным показателям.

Расчетная нагрузка отопления здания[1], Вт:

,                                                                                     (2.5)

где  - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление 1 м3 здания[2], Вт/м3;

V - Объем помещения по наружным размерам, м3;

 - температура внутреннего воздуха в помещении, 0С;

 - температура наружного воздуха для отопления, 0С.

.

Расчетная нагрузка вентиляции здания, Вт:

,                                                                                     (2.6)

где  - укрупненный показатель расхода тепла на вентиляцию здания ;

 - расчетная температура наружного воздуха для вентиляции, 0С.

Определяем вероятность одновременной работы группы однотипных приборов:

;                                                                                  (2.7)

где  - расход горячей воды одним прибором в час наибольшего водопотребления[4], л/ч;

 - секундный расход горячей воды одним прибором[4], л/ч;

N - количество однотипных приборов, шт.;

U - количество одновременно находящихся людей в помещении в час наибольшего водопотребления (численность персонала помещения).

Раковина для мытья рук:

Душевая кабина:

Количество приборов данной группы работающих одновременно, шт:

,                                                                                    (2.8)

Раковина для мытья рук:

Душевая кабина:

Расход горячей воды данной группой однотипных приборов

                                                                                    (2.9)

где ρ - плотность горячей воды (975 кг/м3).

Раковина для мытья рук:

Душевая кабина:

Расчетная нагрузка на горячее водоснабжение, Вт:

,                                                                                 (2.10)

где  - температура горячей воды, для СТЗ 55 0С;

 - температура холодной воды, для отопительного периода +5 0С; для не отопительного +15 0С.

Для отопительного:

Для не отопительного:

Суммарная тепловая нагрузка здания:

Выбираем газовый котел Kiturami KSG 400 в количестве 3 штук. Мощность одного котла - 400 кВт, габаритные размеры 1980×1250×1160.

Технические характеристики:

Объем воды в котле - 720 л;

Максимальное давление - 3,5 кг/см2;

Максимальный расход топлива - 55,0 м3/ч;

Рекомендуемая площадь здания - 3712 м2;

ГВС t=25 0С - 266 л/мин.

ГВС t=40 0C - 166 л/мин.

Таблица 2.1-Тепловые нагрузки

3       ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗАО «УПТК»

3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ХОЛОДНОЙ ВОДЫ

Основными видами потребления воды являются: хозяйственно-питьевое, противопожарное, производственные (одну или несколько).

Хозяйственно-питьевое водопотребление.

Нормы хозяйственно-питьевого водопотребления принимают по СНиП 2.04.02-84.

Среднесуточный (за год) объем водопотребления административного здания, м3/сут, на хозяйственно-питьевые нужды определим по формуле[6]:

 ,                                                                (3.1)

где  - норма удельного водопотребления[5], л/ (сут∙чел);

 - число рабочих в здании.

Потребления воды на хозяйственно-питьевые нужды неравномерно в течении года. Наблюдаются колебания суточного расхода: сезонные, связанные с изменением температуры и влажности в отдельные времена года, а также недельные и суточные, обусловленные особенностями водопотребления в различные дни недели (будни, выходные, предпраздничные и праздничные дни). Системы водоснабжения должны быть запроектированы на пропуск максимального суточного расхода воды, м3/сут, равного[6]:

 ,                                                            (3.2)

где  - максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели;

 - расчетный (средний за год) суточный расход воды, м3/сут, определяемы по формуле 3.1[6]:

.

Водопотребление производственного здания.

В производственном здании (включая предприятия сельскохозяйственного производства) вода расходуется на технологические нужды производства, хозяйственно-питьевые нужды работающих, а также пользование ими душем.

В соответствии со СНиП 2.04.01-85 нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды работников промышленных предприятий принимают равными для работающих в цехах с тепловыделением менее 84 кДж на 1 м3 - 25 л в смену на одного человека[4].

Объем водопотребления в смену, м3/смену, определим по формуле[6]:

,                                                                                    (3.3)

где  - норма водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды работников промышленных предприятий в цехах с тепловыделением менее 84 кДж на 1 м3/ч в смену на одного человека;

 - число работающих цеха для рассматриваемой смены, чел.

Т.к. производственное здание работает в 3 смены, то расход в сутки можем определить по формуле:

,                                                                              (3.4)

где  - количество смен в производственном здании.

.

Расход воды на пользование душем определим, исходя из часового расхода воды на одну душевую сетку 500 л при продолжительности пользования душем 45 мин. При этом расход воды на принятие душа после окончании смены, м3/ч, определим по формуле[6]:

 ,                                                                         (3.5)

где  - число пользующихся душем данную смену;

 - количество человек, приходящихся на одну душевую сетку.

,

Тогда расход воды на 3 смены:

Водопотребление, связанное с благоустройством территорий и промышленных площадок[12].

Нормы водопотребления на поливку зеленых насаждений, а также мытье улиц населенных пунктов и территорий промышленных площадок принимаю по СНиП 2.04.02-84 в зависимости от типа покрытия территории, способа ее поливки, вида насаждений, климатических и других местных условий[5].

Для административного здания:

 ,

Для производственного здания:

 .

Расход воды на пожаротушение.

Согласно СНиП 2.04.01-85 систему противопожарного водопровода в зданиях (сооружениях), имеющих системы хозяйственно-питьевого или производственного водопровода, следует, как правило, объединять с одной из них[4].

Административное здание:

Объем здания 3024 м3 (36×12×7). Категория здания по пожарной опасности - Д.

Число струй 1 расход 2,5 л/с;

Диаметр впрыска наконечника 16 мм.;

Длина рукава 20 м.;

Высота компактной части струи 8 м.;

Расход воды (производительность пожарной струи) 2,9 л/с;

Напор у пожарного крана (с рукавом длиной 20 м) 13 м

Для административного здания требуется 1 пожарный кран. Расход воды пожарного крана равен 2,9 л/с.

Производственное помещение:

Объем здания 27216 м3 (54×36×14). Категория здания по пожарной опасности - В2.

Число струй 2 расход 5 л/с;

Диаметр впрыска наконечника 19 мм.;

Длина рукава 20 м.;

Высота компактной части струи 14 м.;

Расход воды (производительность пожарной струи) 5,7 л/с;

Напор у пожарного крана (с рукавом длиной 20 м) 23 м

Для производственного здания требуется 2 пожарных крана. Расход воды двух пожарных кранов равен 11,4 л/с.

Исходя из категории пожарной опасности и типа производства (деревообрабатывающее) есть необходимость устройства систем автоматического пожаротушения.

Спринклерная система.

Интенсивность орошения защищаемого помещения 0,3 л/м2;

Нормативная площадь тушения 180 м2;

Нормативная защищаемая площадь одним спринклером 12 м2;

Нормативный расход воды одним спринклером 3,6 л/с;

Количество спринклеров 24 шт.;

Общий расход воды спринклерной системой - 86,4 л/с.

Расход воды на нагрев в систему горячего водоснабжения[15]:

Административное здание:

=0,092 л/с.

Производственное здание:

=0,092+0,71=0,802 л/с.

Расход воды на нагрев в систему отопления

Административное здание:

Расчетный расход сетевой воды на систему отопления определим по формуле

 ,                                                                                (3.6)

где  - расчетная нагрузка на систему отопления, Вт;

 - температура воды в подающем трубопроводе сети, °С;

 - температура воды в обратном трубопроводе сети, °С.

Производственное здание:

Расход сетевой воды на подпитку системы отопления

Расход сетевой воды на подпитку системы отопления определим по формуле[7]:

                                                                      (3.7)

Административное здание:

 .

Производственное здание:

 .

Все основные расходы воды сведены в таблицу 3.1

Таблица 3.1- Расход холодной воды ЗАО «УПТК»

.2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Гидравлический расчет сети проводят для определения диаметров труб на всех ее участках и потерь в них при подаче расчетного расхода.

Диаметр d каждого участка водопроводной сети определяют исходя из расчётного расхода этого участка. Из курса гидравлики известна одна из основных формул гидродинамики, связывающая площадь живого сечения потока жидкости, среднюю скорость потока жидкости и расход. Эта формула имеет вид[8]:

,                                                                                        (3.8)

где  - расход потока жидкости;

 - средняя скорость потока жидкости;

 - площадь живого сечения потока.

Для трубопровода, работающего полным живым сечением и пропускающего через себя расчётный расход эту формулу можно записать в следующем виде

 ,                                                                              (3.9)

откуда диаметр будет равен:

,                                                                                   (3.10)

где  - диаметр, полученный по расчету, м;

 - расчетный расход на участке, м3/с.

 - скорость движения воды, м/с. В соответствии с строительными нормами скорость движения воды в трубе должна быть не менее 0,3 м/с и не более 3 м/с. Это связано с тем, что при маленьких скоростях движения воды труба заиливается, а при больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается износ труб[8].

Как видно из анализа полученной зависимости при заданном расчётном расходе величина диаметра может оказаться различной в зависимости от того, какая будет принята скорость движения воды в трубопроводе. Выбор величины этой скорости зависит от экономических факторов, в основном от стоимости труб и их укладки, а также от стоимости энергии, затрачиваемой на подъём и транспортирование воды.

С увеличением скорости уменьшаются диаметры, следовательно, и строительная стоимость сети. Однако при этом увеличиваются потери напора в сети, следовательно, требуется большая мощность насосов и большая высота водонапорной башни.

С уменьшением скорости увеличиваются диаметры, следовательно, и строительная стоимость сети. Одновременно с этим возможно возникновение такого нежелательного явления, как заиление трубопровода, т.е. выпадения из жидкости взвешенных частичек (ила, песчинок, ржавчины и др.), борьба с которым потребует дополнительных затрат. Однако в этом случае уменьшаются потери напора в сети, следовательно, уменьшится мощность насосов и высота водонапорной башни.

При определении диаметров труб водопроводной сети следует принимать такие скорости, которые при данных местных условиях обеспечивали бы наиболее выгодное в технико-экономическом отношении решение, охватывающее весь комплекс водопроводных сооружений. Такие скорости принято называть оптимальными.

Оптимальные скорости, применяемые в практике проектирования, выявились в результате анализа большого количества выполненных проектов водопроводных сетей, где эти скорости обосновывались при сравнении различных вариантов.

Таким образом, определяя диаметр трубопровода, на первом этапе задаются оптимальной скоростью равной 1,5 м/с. Полученный диаметр по расчёту округляется до ближайшего стандартного по таблицам стандартных диаметров [9] и производится определение действительной скорости на участке трубопровода по формуле:

,                                                                                      (3.11)

где  - действительная скорость на участке, м/с;

 - расчетный расход на участке, м3/с;

 - принятый стандартный диаметр трубы, м.

Произведем расчет диаметров и действительной скорости движении жидкости соответственно для своих участков.

Материал трубопровода пластмасса.

Изобразим схему трубопровода и разобьем ее на участки.

Рисунок 3.1-Схема участков сети.

Участок №1:

Определим расчетный диаметр трубопровода по формуле 3.10:

по таблице стандартных величин принимаю  мм.

Действительная скорость на участке трубопровода по формуле 3.11:

.

Участок №2:

Определим расчетный диаметр трубопровода по формуле 3.10:

по таблице стандартных величин принимаю  мм.

Действительная скорость на участке трубопровода по формуле 3.11:

.

Участок №3:

Определим расчетный диаметр трубопровода по формуле 3.10:

по таблице стандартных величин принимаю  мм.

Действительная скорость на участке трубопровода по формуле 3.11:

.

Определение потерь напора на участках водопроводной сети.

Сопротивления, которые возникают при движении жидкости в трубопроводах, называют гидравлическими сопротивлениями. Они могут быть подразделены на два вида:

сопротивления по длине потока;

местные сопротивления.

На преодоление этих сопротивлений затрачивается определённая часть энергии, которую принято называть потерями напора.

В соответствии с классификацией гидравлических сопротивлений и потери напора подразделяются на [13]:

потери напора по длине потока;

местные потери напора.

Потери напора по длине можно определить по формуле Дарси-Вейс-баха или как её ещё называют первой водопроводной формуле[8]:

,                                                                                  (3.12)

где  - потери напора по длине, м;

 - коэффициент трения;

 - длина расчетного участка трубопровода, м;

 - диаметр участка трубопровода, м;

 - скорость движения воды на расчетном участке, м/с;

 - ускорение свободного падения, м/с2.

Однако при расчёте трубопроводов гораздо удобнее пользоваться для расчёта потерь напора по длине второй водопроводной формулой, которая после некоторых преобразований вытекает из первой водопроводной формулы. Вторая водопроводная формула имеет вид:

,                                                                            (3.13)

где  - потери напора по длине, м;

 - удельное сопротивление трубопровода, (с/л)2;

 - расчётный расход на участке, л/с;

 - длина расчётного участка, м;

 - скоростной коэффициент, который определяется в зависимости от действительной скорости воды в трубопроводе, который находится в таблице.

Величина удельного сопротивления труб принимается в зависимости от диаметра трубопровода и материала труб по таблице Ф.А. Шевелева[9].

Потери напора местного характера определяются по формуле:

,                                                                                      (3.14)

где  - местные потери напора, м;

 - коэффициент местного сопротивления;

 - ускорение свободного падения, м/с2.

Однако ввиду многочисленности и многообразия видов местных сопротивлений в системе водопроводных сооружений потребовалось бы длительная работа по определению потерь напора в них. Поэтому, как показали исследования, величину потерь напора в местных сопротивлениях разводящей сети можно учитывать в процентах от потерь напора по длине.

При расчёте наружных разводящих сетей следует принимать величину местных потерь как 10 % от потерь напора по длине. Тогда, вводя коэффициент , равный 1,1 можно с помощью второй водопроводной формулы определить общие потери напора на участке трубопровода. Формула будет иметь вид[8]:

,                                                                    (3.15)

где  - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях.

Определим потери напора на участках водопроводной сети.

Участок №1:

Потери напора по длине определим по формуле (3.13)

 ;

= 0,0000007082 (л/с)2; [9]

 = 1; [9]

 = 125 л/с;

 = 298 м.

Определим общие потери напора на участке трубопровода по формуле (3.15):

 .

Участок №2:

Потери напора по длине определим по формуле (3.13)

;

=  (л/с)2[9];

 = 0,926[9];

 = 4 л/с;

 = 34 м.

Определим общие потери напора на участке трубопровода по формуле (3.15):

 .

Участок №3:

Потери напора по длине определим по формуле (3.13)

 ;

= 0,0000007082 (л/с)2[9];

 = 1;[9]

 = 121 л/с;

 = 14 м.

Определим общие потери напора на участке трубопровода по формуле (3.15):

Расчетные данные гидравлического расхода сведены в таблицу 3.2

Таблица 3.2. Гидравлический расчет трубопровода.

Диаметры труб для систем внутреннего водоснабжения[10]:

а) Принимаются конструктивно;

б) Можно определить по таблицам Ф.А. Шевелева;

в) Определяют с учетом экономического фактора;

Воспользуемся первым вариантом т.е. примем диаметры труб для внутреннего водопровода конструктивно.

Водопровод питьевой:

1)   Трубы полипропиленовые PN10 d=20 ГОСТ 18599-2001 длина 30 м.

2)      Трубы полипропиленовые PN10 d=25 ГОСТ 18599-2001 длина 30 м.

И подберем арматуру:

)     Кран шаровой проходной d=15 V3000, Завод-изготовитель Danfos - 8 шт.

2)      Кран шаровой проходной d=20 V3000, Завод-изготовитель Danfos - 3 шт.

)        Водомер d=15 ЗАО «Тепловодомер» - 1 шт.

)        Кран трех ходовой d=15 - 1 шт.

)        Манометр 6 атм.

.3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МАТЕРИАЛА И СПОСОБА ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДА

Система холодного водоснабжения представляет собой совокупность инженерных сооружений и устройств, которая используется в целях получения природной воды, ее транспортировки к месту очистки и хранения, а также доставки до потребителей.

Все эти процедуры невозможны без трубопровода. Он должен обладать таким свойствами, как прочность, большой срок службы и большой коэффициент полезности.

Всеми этими свойствами обладают трубы из стали, чугуна, железобетона, асбестоцемента и пластика. Поскольку изделия из металла и чугуна обладают очень плохими теплозащитными показателями, то очень скоро они могут прийти в негодность. Кроме того, они достаточно быстро разрушаются вследствие коррозии.

Материал трубопровода - полиэтилен марки ПЭ80 SDR 13.6 (10 атм.). Полиэтиленовые трубы активно используются в системах холодного водоснабжения. В первую очередь это связано с теми положительными свойствами, которыми обладает полиэтилен:

·        полиэтиленовые трубы способны нормально функционировать в диапазоне температур, начиная от -70 градусов и до 60 градусов со знаком «+». При этом все свойства этого материала полностью сохраняются, что позволяет осуществлять работы по укладке труб из полиэтилена даже в зимнее время;

·        постоянное увеличение пропускной способности. В отличие от труб из других материалов, полиэтиленовые трубы с годами способны увеличивать пропускную способность. Это связано с тем, что полиэтилен обладает таким свойством, как ползучесть. За первые примерно 10 лет, диаметр трубы увеличивается на 1,5 процента, а за весь срок эксплуатации этот показатель достигает 3 процентов. Второй причиной увеличения пропускной способности является то, что со временем внутренние стенки труб становятся более мягкими и гладкими, так как набухает верхний слой полимера. Это же явление становится причиной и того, что уменьшается сопротивление потоку воды;

·        большая эластичность полиэтилена. Трубы из этого материала могут быть свернуты в бухты, длина которых кратна 100 метрам.

Значительным недостатком полиэтиленовых труб является то, что под воздействием прямых солнечных лучей, они приходят в состояние непригодности за очень короткий срок.

Трубопровод - это искусственно созданное сооружение, предназначение которого заключается в транспортировке жидких и газообразных веществ, твердого топлива. Транспортировка происходит под воздействием разницы давлений в поперечных сечениях труб в трубопроводе.

Трубопровод может быть проложен как открытым (траншейным) способом, так и закрытым (бестраншейным).

Закрытая прокладка трубопроводов.

Закрытым способом прокладки трубопровода называется бестраншейный способ. При закрытой прокладке трубопроводов коммуникации прокладываются под землей без выкапывания траншей, то есть открытых выемок в грунте.

Одним из видов закрытой прокладки трубопроводов является горизонтальное бурение (ГНБ). Плюсы бестраншейного бурения заключаются в том, что при закрытой прокладке труб дорожное покрытие не нуждается в модификациях, а зеленые насаждения остаются без изменений.

По сравнению с открытым способом прокладки трубопровода, закрытый способ требует меньше времени для выполнения работ по установке трубопровода.

Открытая прокладка трубопроводов

Самым распространенным способом прокладки трубопроводов считается открытый способ. Преимуществами данного способа является то, что он эффективен при строительстве трубопроводов большой протяженность при сравнительно неглубоком углублении и отсутствии грунтовых вод. Также траншейный способ прокладки трубопроводов не требует большого срока подготовки работ и отличается своей невысокой стоимостью.

При открытом способе существуют два метода прокладки коммуникаций:

·        канальный метод. Пожалуй, самый традиционный способ прокладки коммуникаций. При его использовании необходимо установка теплового канала. Каналы имеют большое разнообразие по форме (цилиндрические, полуцилиндрические, прямоугольные) и материалу изготовления (железобетонные, бетоноблочные, кирпичные). Каждая конструкция имеет ряд достоинств и недостатков.

·        бесканальный метод. Данный метод возник сравнительно недавно и своим появлением обязан, в первую очередь, развитию производства полимерных материалов. При использовании труб, изготовленных из пластика, можно обойтись без монтажа тепловых каналов. При строительстве инженерных коммуникаций бесканальным методом трубопровод укладывают в траншею с выровненным дном и насыпанной песчаной подушкой.

Из выше изложенного выбираю способ прокладки труб открытый бесканальный.

Рекомендации по прокладке трубопровода.

Ширина траншеи. Ширина траншеи должна назначаться из условий обеспечения удобства проведения монтажных работ. Минимальные расстояния между стенкой траншеи и трубой определяются согласно данным таблицы 3.3 [11].

Таблица 3.3 Рекомендуемые данные для определения минимальной ширины траншеи

Рис.3.1* - обсыпка на 30 см вокруг трубы должна быть уплотнена

Дно траншеи. Дно траншеи должно быть выровнено, без промерзших участков, освобождено от камней и валунов. При очень рыхлых грунтах может потребоваться укрепление дна траншеи. В склонных к смещению или в случае опасности вымывания грунта дно траншеи должно укрепляться слоем геотекстильного материала для отделения такого грунта от трубы. Места выемки валунов или взрыхленного грунта в основании должны быть засыпаны грунтом, уплотняющимся до той же плотности, что и грунт основания (рис. 3.3)

Засыпается и уплотняется до такой же плотности, что и грунт основания

Рис.3.2-Уплотнение основания в месте выемки грунта

Подушка под трубы. Подушка под трубы обычно должна устраиваться во всех видах грунтов. Для этих целей используется песок или гравий (максимальный размер зерен 20 мм) и толщиной слоя не менее 10 см. но и не более 15 см. Подушка под трубы не должна уплотняться за исключением участков за 2 метра до смотрового колодца или до стенки колодца со стороны входной трубы. Подушка должна быть тщательно выровнена. При прокладке труб должны устраиваться приямки в местах выполнения стыковых соединений (рис. 3.4).

Рис.3.3-Приямки в дне траншеи под стыковые соединения

Первичная обсыпка трубы. Вынутый при отрыве траншеи грунт может быть использован для первичной обсыпки трубы при условии, что в нем не содержится камней (максимально допустимый их размер - 20 мм, отдельные камни до 60 мм могут быть оставлены в грунте). Если грунт для обсыпки предполагается уплотнять, то он должен быть пригодным для такой операции. Если же вынутый грунт не годится для обсыпки трубы, то для этой цели должен использоваться песок или гравий с размером фракций ( 22 мм или щебень с размером фракций 4-22 мм).

Первичная обсыпка труб должна осуществляться по всей ширине траншеи на высоту не менее 0,15 м от верха трубы. Уплотнение грунта при обсыпке трубы там, где это требуется, должно проводиться слоями толщиной 0,15 - 0,20 м. Первый слой не должен превышать половины диаметра трубы, но не более 0,20 м. Второй слой отсыпается до верха трубы, но также толщиной не более 0,20 м. Непосредственно над трубой трамбование грунта не допускается.

Рис. 3.4 Защитная обсыпка трубы

Засыпка траншеи. Засыпка траншеи может осуществляться вынутым из нее грунтом при условии, что размер самых крупных валунов в нем не превышает 300 мм. Размер камней не должен превышать 60 мм там, где слой защитной обсыпки трубы менее 0,3 м до ее верха.

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗАО «УПТК»

Одним из распространенных видов трубопроводной арматуры, предназначенной для перекрытия и регулировки параметров потока рабочей среды или предотвращения аварийной ситуации, является задвижка с электроприводом. Предлагаю поставить задвижку с электроприводом в конце первого участка. Диаметр трубопровода 400 мм.

Применяются задвижки с электроприводом в нефтяной, газовой промышленности, в сельском, а так же коммунальном хозяйстве. Однако применять задвижки с электроприводом на взрывоопасных участках строго запрещено.

К преимуществам использования задвижки с электроприводом можно отнести:

·  Высокую скорость перекрытия, либо открытия потока;

·        Долговечность конструкции;

·        Надежность.

Существует возможность управления данными задвижками не только с дистанционного пульта, но и не непосредственно на месте размещения ручным дублером. При установке задвижек с электроприводом необходимо учитывать наличие источника питания, что не всегда возможно на отдельных участках магистралей.

Задвижка с электроприводом - современное запорное устройство, которое успешно применяется в системах горячего и холодного водоснабжения, а также и в других. К примеру, кондиционирование и отопление и иные технологичные системы, где не предусмотрено использование агрессивных жидкостей, нуждаются в таких задвижках, поскольку именно такое решение позволят добиться максимально эффективной работы. Кроме всего вышесказанного, задвижка с электроприводом позволяет настроить работы в ручном и в автоматическом режимах, зачастую даже с дистанционным управлением, что, несомненно, удобно и безопасно.

Выбор типа привода (с пружиной или без) осуществляется в строгом соответствии с требованиями конкретной системы, однако есть и другие параметры, влияющие на него: перекрываемое давление, условия окружающей среды, наличие управляющего сигнала и т.д.

Принцип работы задвижки, оснащенной приводом.

По сути, задвижка с электроприводом работает по известному и простому принципу поворотного диска, в задачи которого вменяется своевременное и надежное сдерживание потока воды или другой жидкости. Так, диск занимает строго перпендикулярное положение относительно оси потока, причем делает это после получения соответствующего сигнала. В разных конфигурациях задвижек возможны варианты оснащения возвратной пружиной, но есть модели и без нее.

Рабочий механизм расположен внутри корпуса, состоит он из двух (как правило) седел, установленных либо параллельно, либо под углом относительно друг друга. Для надежности в положении «закрыто» присутствуют специальные уплотнители, которые осуществляют дополнительную герметизацию затвора.

Сам затвор также движется, только само движение осуществляется за счет штока или шпинделя (в разных моделях задвижек по-разному). Шпиндель же в комплекте с ходовой гайкой - это не что иное, как резьбовая пара, в задачи которой вменяется осуществление рабочего перемещения самого затвора в необходимых вариантах.

Материалы, из которых производят задвижки

Как правило, производители предлагают базовые материалы, из которых по технологии могут изготавливаться задвижки:

·  Чугун

·        Латунь

·        Бронза

·        Сталь (нержавеющая и оцинкованная)

Все материалы имеют свои достоинства и недостатки, но на работу самой задвижки в технологическом смысле материал изготовления не влияет. Руководствуясь теми или иными соображениями, можно выбирать латунные или бронзовые задвижки только лишь при существующих жестких ТУ системы, к тому же, задвижки из этих материалов производители предлагают в муфтовом исполнении. Такой тип задвижек с электроприводом имеет гораздо более скромное распространение, а это значит, что и выбирают их реже, чем чугунные и стальные. Имеет значение и стоимость, и надежность в работе, и отсутствие различных нареканий.

Приводы для задвижек

Электрические приводы, который используются в данном типе арматуры, производятся в условиях современного производства. Жесткие ГОСТы подразумевают:

·  определенные климатические параметры,

·        высокий уровень защиты от взрыва,

·        муфту, которая имеет ограничение крутящего момента и бывает разных типов.

Во многом выбор привода обусловлен тем, где будет работать задвижка - в помещении, под навесом или же под открытым небом.

Климатические особенности, соответствующие ГОСТу 15150-69, отображаются в маркировке:

·  температурные параметры от плюс сорока градусов и до минус сорока пяти обозначаются литерой «У» с цифрами 1 или 2;

·        температура от + 40 до - 60 имеет иную маркировку - УХЛ и цифрами 1 и 2;

·        температура от + 50 до минус десяти - литера «Т» с цифрами 1 и 2.

При этом существует и определенный запас, ведь испытания подтверждают отличные показатели работы электроприводов УХЛ1 и УХЛ2 в задвижках при температурном пороге в - 70 градусов, точно также, как приводы Т1 и Т2 работают при + 60 0С. Задвижка с электроприводом отвечает за свой участок работы, однако он всегда важен в общем списке поставленных задач.

В современных приводах существует два типа управления - ручное механическое и дистанционное при помощи пульта. И то, и другое управление обладают надежностью, а различаются лишь некоторыми производственными особенностями и комфортом.

Электропривод в задвижке отвечает за такие действия:

·        Своевременно закрыть и открыть задвижку, удерживать ее в промежуточных положениях, если этого требует технологический процесс.

·        Автоматически отключать задвижку в случае аварийных ситуаций, а также при достижении крайних положений задвижкой.

·        Сигнал на пульте (в случае с дистанционным управлением), оповещающий о крайнем положении запорного устройства задвижки.

Задвижка с электроприводом, которая подобрана точно под стандарт, обладает не только надежностью, но и удобством в эксплуатации, без чего невозможны сегодняшние стандарты. Помимо качественных материалов и технологий современный потребитель всегда выбирает отличные эксплуатационные качества и приемлемые цены.

Где применяются задвижки с электроприводом:

Основное место применения задвижек с электроприводом - это системы водопроводов, кондиционирования, отопления и прочие, где в обязательном порядке необходимо автоматизировать процесс, а также добавить к этому возможность удаленного управления. Зачастую автоматический режим необходим и там, где задвижки устанавливаются в сложных в обслуживании труднодоступных местах.

Задача выбора конкретной задвижки осложнена, если доступ к ней затем будет ограничен, то есть, необходимо выбрать наиболее подходящий вариант, рассчитать срок беспроблемной работы задвижки. Если техническое обслуживание будет очень сложным, то оно, несомненно, будет экономически невыгодным, что сделает всю сеть, в которой установлена задвижка, нерентабельной.

Еще один параметр, который обязательно требует именно такой задвижки - системы с большими диаметрами условного прохода. Здесь подразумевается, что для открытия и закрытия задвижка делает весьма впечатляющее количество оборотов, а значит, нет возможности обеспечить быстрое перекрытие потока. Автоматизация в данном случае позволит отстроить работу всей системы в нужных границах, что приведет и к экономической эффективности, и к соблюдениям существующих норм безопасности.

Плюсы электропривода задвижки:

·  частота вращения довольно большая, что дает нам больше энергии их можно применять, подключаясь к компьютеру, так что они очень современны;

·        тест на пригодность можно проводить, без включения в сеть
малый расход материала, так как к нему подводится только 2 кабеля;

·        очень удобен в эксплуатации и несложный ремонт

Электропривод и его минусы:

·  если отключается электропитание, то и электропривод отключается;

·        небольшая сопротивляемость устройства;

·        надо уплотнять задвижки <#"872390.files/image121.gif">

Рис. 4.1-Электрическая схема подключения электропривода для задвижки

Условные обозначения: М - двигатель; L1, L2, L3 - напряжение питания; КС, КО - магнитные пускатели закрытия, открытия; FU - предохранитель; SS - выключатель кнопочный (стоп); SO - Кнопка (открытие); SC - Кнопка (закрытие); HR - Лампа сигнальная (открыто); HG - Лампа сигнальная (закрыто); HY - Лампа сигнальная (момент); SL1 - Выключатель открытия; SL2 - Выключатель закрытия; STO, STC - Моментные выключатели (открытия, закрытия); Т - Трансформатор (блок питания); RP1 - Потенциометр (датчик положения); Idc - индикатор положения; Электрическая схема однофазного 220V электропривода

5. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЗАО «УПТК»

Целями выполнения электрической части дипломного проекта являются:

- расчет внутренней электропроводки производственного здания;

определение расчетной нагрузки на вводе в здание;

выбор сечения проводов электросети;

определение места расположения ТП.

Электроснабжение ЗАО «УПТК» ведется от отпайки сети 10 кВ. Линия 10 кВ питается от подстанции 500/220/110/35/10 кВ «Курдюм». На территории предприятия имеется понижающая подстанция 10/0,4 кВ, от которой, в свою очередь, питаются все здания, находящиеся на территории. Вся электрическая сеть выполнена в виде воздушной линии электропередачи.

5.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ ОБЪЕКТА

При проектировании разветвленных внутренних электропроводок важно учитывать следующие требования: они должны быть надежными, удобными для эксплуатации, иметь минимальную протяженность, соответствовать условиям окружающей среды, обеспечивать безопасность людей и животных и быть пожаро- и взрывобезопасными.

Для питания электроприемников в помещениях устанавливают распределительные пункты, располагая их в местах, удобных для обслуживания, ближе к центру электрических нагрузок.

Таблица 5.1 Установочные активные мощности на электроснабжение производственного помещения

Расчетную мощность на вводе в здание принимают по нормативным данным или определяют путем составления сменных графиков нагрузок. По нормативным данным расчетную мощность принимают при разработке проектов внешнего электроснабжения населенных пунктов, производственных помещений, а также животноводческих и птицеводческих комплексов. Графики электрических нагрузок строят в случаях, когда темой или спецчастью дипломного проекта является электрооборудование сельскохозяйственного помещения.

Расчетную мощность на вводе так же можно определить без построения графика нагрузок. Найдем расчетную мощность на вводе без построения графика нагрузок.

Суммарная установленная активная мощность, кВт:

.2 РАСЧЕТ И ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПРОВОДКИ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ ПО ДЛИТЕЛЬНО ДОПУСТИМОМУ ТОКУ

Расчет внутренних распределительных сетей сводится к выбору сечения проводов по длительно допустимому току, А:

Iд.доп ≥ Iр.

Линия 4. Выбор марки и сечения провода проходящего от электродвигателя станка с ЧПУ до пускозащитной аппаратуры по длительно допустимому току.

Марка электродвигателя АИР-250 S4, частота вращения 1480 об/мин, производительность Рн=75,0 кВт, ηн=0,94, сos φ=0,6.

Расчетный ток участка ответвления к трехфазному асинхронному электродвигателю найдем по формуле, А:[21]

р=

где Рн - номинальная мощность электродвигателя,к Вт;

Uн - номинальное напряжение сети, В;

ηн - КПД электродвигателя.

Тогда:

Iр= = 142,5.

Выбираем сечение провода 50 мм2, марка медного провода ВВГнг-LS 5×50.

Проверку проведем по допустимым потерям напряжения.

В практических расчетах падения напряжения обычно вычисляют по формулам, %:

Для линий в целом:

,

- Для одного участка линии:

,

где Рр - расчетная мощность, передаваемая по участку, кВт;

l - длина участка, м;

S - сечение провода, мм2;

с - коэффициент, значение которого зависит от напряжения, числа фаз и материала провода, для трехфазной сети с нулевым проводом, при напряжении 380/220 коэффициент с=77 (для медных проводов).

Тогда:

∆U % = = 0,8 .

Согласно ПУЭ, потеря напряжения для внутренних электропроводок не должна быть больше 2 %.

Для оставшихся линий выбор проводов проводим аналогичным образом, расчетные токи и выбранные провода [22] сводим в таблицу 5.2.

.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА И МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ТП

Выбор числа ТП для электрификации объектов оказывает весьма существенное влияние на общие затраты при выполнении работ. Уменьшение числа ТП снижает затраты на их сооружение, но приводит к увеличению протяженности линий 0,38 кВ, повышению сечения проводов и их массы, повышению частоты отказов линии, усложнению защит, повышению потерь мощности и энергии в распределительной сети 0,38 кВ.

Таблица 5.3 Расчетные мощности ЗАО «УПТК»

Количество ТП определяют из выражения

.

где Sр - расчетная мощность хозяйства, кВА;

ΔUД - допустимая потеря напряжения в сети 0,38 кВ. Согласно ГОСТ Р 50571.15 п. 525 потери напряжения не должны превышать 4%;

F - площадь ЗАО «УПТК», км2.

F=a∙b.

,

где P - активная мощность, кВт;

Q - реактивная мощность, кВт;

Получим:

F=0,104·0,21= 0,021 км2,

где a=0,104 км - длина ЗАО «УПТК»,

b=0,21 км - ширина ЗАО «УПТК».

Тогда:

.

Определив количество ТП для ЗАО «УПТК», переходим к выбору мест расположения, уточняя зону их действия. Для снижения сечения проводов, подстанции следует располагать по возможности в центре нагрузок или около крупных сосредоточенных нагрузок. При этом подстанция должна устанавливаться на участке незатапливаемом ливневыми или паводковыми водами, иметь удобные подходы линий высшего напряжения, не загораживать проезд транспорта.

Для определения центра электрических нагрузок будем использовать графо-аналитический метод.

На плане населенного пункта нанесем произвольно координатные оси. Зададимся началом координат. Затем из центра каждой нагрузки проводим перпендикуляры на ось абсцисс (х) и ось ординат (y).

Рисунок 5.1-Определение местоположения подстанции

Координаты расчетного центра нагрузок ТП определяем по формуле

;

 ,

где Si - полная мощность i-ой нагрузки, кВА;

xi и yi - проекции центров нагрузок соответственно на ось x и ось y;

ΣSi - сумма полных мощностей всех нагрузок.

Xo=

Yo=

Так как расчетные координаты попадают на здание, координаты по оси y сдвинем выше до 1,3.

.4 ПОДСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА УЧАСТКАХ ЛИНИИ И ШИНАХ ТП

Подсчет нагрузок по участкам линий 0,38 кВ и на шинах ТП, питающей хозяйство выполняют с учетом коэффициента одновременности kо или по таблице, за исключением нагрузок вентиляции электроотопления, суммируемых соответственно с коэффициентами kо=1 и kо=2.

Суммирование выполняют следующим образом. Если максимальные нагрузки на вводах потребителей однородны и отличаются друг от друга не более чем в 4 раза, то расчетные мощности участков определяют путем суммирования максимальных нагрузок на вводах потребителей с учетом коэффициента одновременности kо.

Максимальные нагрузки неоднородных потребителей и отличающихся по мощности более чем в 4 раза, суммируют табличным методом. Допускается определять расчетные нагрузки линий 0,38 кВ лишь по дневному максимуму, и по вечернему максимуму, если от них питаются только жилые дома.

Рисунок 5.2- Расчетная схема ВЛ - 038

Результаты электрического расчета сведем в таблицу 5.4.

Таблица 5.4 Результаты электрического расчета

Принимаем к установке двухтрансформатурную подстанцию с трансформаторами ТП-3 380/220-250.[20]

5.5 ВЫБОР КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ ЛИНИЙ 0,38кВ

Линии выполняют четырью проводами: три фазных, один нулевой. Провода располагают в следующем порядке: сверху фазные провода ниже нулевой.

Воздушные линии выполнены железобетонными опорами, расстояние между опорами 30…40 метров. Расстояние между проводами на опорах и в пролете - 0,4 м. Расстояние между проводами и землей должно составлять не менее 9 метров.

Для приема и распределения электроэнергии в электрощитовых предусмотрены вводные и распределительные устройства. Также предусмотрена установка силовых и осветительных щитов с ручными вводными аппаратами, автоматическими выключателями и, при необходимости, с устройствами защитного отключения (УЗО). Вкаждом щите предусматривается шина N, изолированная от корпуса щита, и шина PE, присоединенная к корпусу щита. Тип системы заземления ТN-C-S.

Силовыми электроприемниками являются:

·        Технологическое оборудование;

·        Электроосвещение (аварийное и рабочее);

·        Пожарная и охранная сигнализация;

Для питания технологического оборудования предусмотрены шкафы типа ВРУ8-11-3Н. Групповые силовые сети выполняются силовым кабелем ВВГнг-LS. Электропроводка в зданиях прокладывается:

·        Скрыто по стенам и потолку в ПВХ трубах;

·        За подвесным потолком по металлическим лоткам;

·        В помещении без повесных потолков кабеля проложить открыто по кабельным лоткам;

·        Проходы кабелей через перекрытия и стены осуществляется в проемах с последующей заделкой легкоудаляемым негорючим материалом;

·        Взаиморезервируемы кабели прокладываются в разных лотках или в одном лотке через металлическую перегородку.

5.6 РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ ЛИНИИ 0,38 кВ

Выбор сечения проводов ведется по нагреву рабочим током. Расчет ведем по нагрузке линии:

,

где S - нагрузка на линии, кВт;

U - номинальное напряжение, В.

.

Провод выбирают по наибольшему максимуму. Экономическая плотность тока определяют в зависимости от времени использования максимальной мощности (Тмах). Для Саратовского региона по условию механической минимально- допустимое сечение провода для линии 0,38 кВ равно 16 мм2.Выбираю провод марки СИП-3 50 мм2. Результаты расчета сводим в таблицу 5.5

Таблица 5.5 Результаты электрического расчета.

Проверка провода по допустимой потери напряжения.

Допустимая потеря напряжения в ВЛ-0,38 составляет 6,5%. Определим фактическую потерю напряжения по формуле:

,

где  - удельная потеря напряжения;

 - площадь сечения проводника, мм2;

 - длина проводника, км;

Для Линии 1 допустимая потери напряжения составит:

Потери напряжения остальных линий сведены в таблицу 5.5.

.7 ВЫБОР АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ ВЛ-0,38 кВ И ТРАНСФОРМАТОРА 10/0,4 кВ

Для защиты силового трансформатора 10/0,4 кВ со стороны 10 кВ устанавливаются плавкие предохранители. Для защиты ВЛ-0,38 кВ применяются автоматические выключатели или плавкие предохранители. Автоматические выключатели не всегда могут защитить линию 0,38 кВ по всей её длине без дополнительных реле. Плавкие предохранители тоже не всегда защищают линию полностью.

Мощность ТП 250 кВА, длина линии 1 равна 0,038км, ток нагрузки на головном участке 111,9 А.

Выбор автоматического выключателя. Номинальное напряжение автомата должно быть не менее 380В

> 380 В.

Номинальный ток теплового расцепителя.

,

где Кн - коэффициент учитывающий характер нагрузки электродвигателей, если условия работы электродвигателей неизвестны, Кн принимается равным 1,2;

 - ток нагрузки, равен току на головном участке линии.

Номинальный ток электромагнитного расцепителя.

 > > 134,28 А.

Проверяем по устойчивости к отключению максимальных токов короткого замыкания в месте установки автомата.

>

По таблице 14 прил. выбираем автомат ВА 88-35, имеющий следующие характеристики:  =400 В,  = 125 А. Так как ток однофазного короткого замыкания меньше наибольшей отключающей способности автоматического выключателя, то данный аппарат проходит по отключающей способности.

Выбор плавких предохранителей 10 кВ. Номинальное напряжение плавкого предохранителя должно быть равно 10кВ.

 = 10 кВ.

Выбираем номинальный ток плавкой вставки по условиям отстройки от бросков намагничивающего тока трансформатора в зависимости от его мощности. Для трансформатора ТМ мощностью 160 кВА 1ш = 20 А.

.8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМЫХ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ И ВЫБОР НАДБАВОК ТРАНСФОРМАТОРА

Исходными данными для расчета электрических линий напряжением до 35 кВ включительно являются нормы отклонений напряжения на зажимах электроприемников, в соответствии с которыми отклонение напряжения при 100-процентной нагрузке не должно выходить за пределы -5%, а при 25-процентной нагрузке +5%.

Для определения допускаемых потерь напряжения обычно составляют таблицу отклонений напряжения. При составлении таблицы учитывают изменение напряжения в каждом звене электрической сети. В качестве контрольных точек, как правило, принимают наиболее удаленный и ближайший электроприемники потребительских подстанций в режимах 100% и 25% нагрузки.

Определяют потери в трансформаторе по формуле

∆Uт % =

где Sмах - максимальная нагрузка трансформатора, кВ·А;

Sн - номинальная мощность трансформатора, кВ·А .

 - активная составляющая напряжения к.з.,%;

 - реактивная составляющая напряжения к.з.,%

Таблица 5.6. Допустимые отклонения напряжения

Регулирование напряжения осуществляется на подстанции 35/10 кВ. Где на шинах 10 кВ при 100% нагрузке уровень напряжения составляет +5%, а при 25% нагрузке уровень напряжения равен -2,5%. На подстанции 10/ 0,4 кВ уровень напряжения поддерживается постоянным +5%.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ

В данном разделе была определена электрическая мощность предприятия ЗАО «УПТК», определена расчетная мощность на вводе в производственное помещение, так же произведен расчет и выбор сечения внутренней проводки производственного пощения по длительно допустимому току.

Было определено количество и место расположения ТП. Произведен подсчет электрических нагрузок на участках линии и шинах ТП, а также выбрана мощность ТП.

Произведен расчет сечения проводов и выбор конструктивного исполнения линии 0,38 кВ. Также определено сечение проводов линии 10 кВ.

Выбрана пускозащитная аппаратура и автоматические выключатели, предохранители. Определены допускаемые потери напряжения и выбраны надбавки трансформатора.

6. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ЗАО «УПТК»

.1 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

На развитие хозяйствующих субъектов в нашей стране существенное негативное влияние оказывает высокая доля энергетических затрат в издержках производства, которая на промышленных предприятиях составляет в среднем 8-12% и имеет устойчивую тенденцию к росту в связи с большим моральным и физическим износом основного оборудования и значительными потерями при транспортировке энергетических ресурсов.

Одним из определяющих условий снижения издержек на промышленных предприятиях и повышения экономической эффективности производства в целом является рациональное использование энергетических ресурсов. Вместе с тем, энергосберегающий путь развития отечественной экономики возможен только при формировании и последующей реализации программ энергосбережения на отдельных предприятиях, для чего необходимо создание соответствующей методологической и методической базы. Откладывание реализации энергосберегающих мероприятий наносит значительный экономический ущерб предприятиям и негативно отражается на общей экологической и социально-экономической ситуации. Помимо этого, дальнейший рост издержек в промышленности и других отраслях народного хозяйства сопровождается растущим дефицитом финансовых ресурсов, что задерживает обновление производственной базы предприятий в соответствии с достижениями научно-технического прогресса[25].

На сегодняшний день программы энергосбережения разрабатывают обычно эксперты технологического сектора, не знакомые с экономическим механизмом энергосбережения. В связи с этим большинство имеющихся программ не содержат оценок экономического эффекта и не создают стимулов к энергосбережению.

Можно сделать вывод о том, что рациональное использование энергетических ресурсов на предприятии является важной составляющей снижения производственных издержек, и, следовательно, получения дополнительной прибыли, завоевания большей доли рынка и решения социальных проблем на основе[24]:

реализации процесса подготовки производства в соответствии с оптимальными режимами ввода основных средств в эксплуатацию;

использования наиболее рентабельных производственных технологий;

Вследствие этого, энергосбережение рассматривается не как бесцельная экономия энергетических ресурсов, проводимая зачастую за счет сокращения объема производства, а как фактор экономического роста, улучшения благосостояния населения, обеспечения соответствующей экологической и социально-бытовой обстановки. Таким образом, энергосбережение должно быть одним из приоритетных направлений экономической политики промышленного предприятия. В то же время сегодня пристального внимания заслуживает оценка эффективности энергосбережения и ее составляющих, которую необходимо учитывать при последующей разработке целевых программ энергосбережения и сценариев их реализации.

.2 ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Энергоаудит. Энергетическое обследование (энергоаудит) проводится в целях определения путей быстрого и эффективного снижения издержек на энергоресурсы, сокращения и исключения непроизводительных расходов (потерь), оптимизации или замены технологии производства. Он может стать основательной базой, трамплином для качественного рывка в конкурентной борьбе на рынке товаров и услуг[23].

Существуют три способа снижения потребления энергии:

Исключение нерационального использования энергоресурсов;

Устранение потерь энергоресурсов;

Повышение эффективности использования энергоресурсов.

Энергоаудит условно можно разделить на четыре основных этапа:

. Ознакомление с предприятием, сбор и анализ необходимой информации, составление программы обследования. На этом этапе производится уточнение объемов и сроков проведения работы.

. Обследование предприятия. В том числе: разработка подробных балансов по всем энергоресурсам, выявление основных потребителей и "очагов" нерациональных потерь энергоресурсов; проведение необходимых испытаний и инструментальных замеров.

. Разработка энергосберегающих проектов и мероприятий. Определение технического и экономического эффекта от их внедрения. Формирование программы энергосбережения предприятия;

. Оформление отчета по энергетическому обследованию и энергетического паспорта предприятия. Презентация результатов работы.

Цели программы достигаются путем внедрения эффективных технологий и разработки эффективных финансово-экономических механизмов производства, транспортирования и потребления энергетических ресурсов, проведения мероприятий по энергосбережению, внедрения систем учета.

Для успешного выполнения и дальнейшего развития программы наиболее подходящим инструментом является система управления проектами, широко применяемая в мировой практике.

6.3 ТИПОВЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ

Одна из ключевых задач энергетического обследования - разработка мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности (ФЗ №261, п.1 ст.15 гл.4).

Ниже приводится перечень типовых мероприятий, внедрение которых может обеспечить экономию ТЭР и снижение затрат на их оплату.

В данном перечне приводятся как малозатратные мероприятия, так и нововведения, требующие значительных инвестиций. Часть мероприятий может быть реализована без капитальных вложений, за счёт устранения явных перерасходов топлива и энергии, утечек энергоносителей и т.п.

При этом все приведённые мероприятия могут иметь малые сроки окупаемости.

Учитывая, что в соответствии с действующими требованиями и нормативами установка приборов коммерческого учёта всех видов топлива и энергии является обязательной, мероприятия данного направления в предлагаемом перечне отсутствуют.

Разумеется, приводимый перечень мероприятий не претендует на исключительность и не является исчерпывающим. Ибо возможностей на пути к обеспечению энергетической эффективности - великое множество, а действенная программа энергосбережения - продукт интеллектуального труда, результат совместного труда энергоаудитора и энергетической службы организации - потребителя ТЭР.

Таблица 6.1 Мероприятия по энергосбережению ЗАО «УПТК»

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ

В последнее десятилетие все большее признание получало существование взаимного влияния здоровой окружающей среды и устойчивого экономического развития. В это же время в мире происходили крупные политические, социальные и экономические изменения, по мере того, как многие страны начинали осуществление программ радикальной структурной перестройки своей экономики. Таким образом, изучение влияния на окружающую среду общеэкономических мероприятий стало проблемой, имеющей серьезное значение и требующей скорейшего решения.

Следует также сказать, что общеэкономические реформы иногда приводят к непредвиденному ущербу для окружающей среды.

Существование отжившей политики, несовершенство рынка и организационных структур где-либо в экономике могут непредусмотренным образом взаимодействовать с более общими экономическими реформами и создавать стимулы для чрезмерного использования природных ресурсов и деградации окружающей среды. Исправление такого положения обычно не требует отказа от первоначальной экономической политики. Вместо этого требуются определенные дополнительные меры, устраняющие несовершенство рынка, организационных структур или отжившую политику. Такие меры обычно не только благоприятно сказываются на окружающей среде, но и являются решающим компонентом успеха общеэкономических реформ.[23]

Хотя общеэкономические мероприятия не направлены на то, чтобы целенаправленно влиять на состояние природы и окружающей среды, но они могут повлиять на нее, как в лучшую, так и в худшую сторону. К числу таких мероприятий относятся: изменение обменных курсов или ставок процента, сокращение дефицита государственного бюджета, освобождение рынков, либерализация торговли, усиление роли частного сектора и укрепление организационной базы.

7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ЗАО «УПТК»

Обеспечение условий и безопасности труда на производстве в соответствии с трудовым кодексом РФ ответственность за обеспечение безопасных условий труда несет руководитель организации, он же обеспечивает оперативное руководство работой и организацию пожарной охраны.

Ежегодно проводить обучение и проверку знаний правил по технике безопасности. Вновь поступившие рабочие допускаются к работе только после вводного инструктажа по охране труда и первичного инструктажа на рабочем месте. Производство сложных и особо опасных работ оформляется выдачей письменного допуска, прилагаемого к наряду. Рабочие комплексных бригад проинструктированы и обучены безопасным методам по всем видам работ, выполняемых бригадой.

Соблюдаются нормы трудового распорядка работников, обеспечивается всем необходимым для работы, т.е. спецодеждой и средствами индивидуальной защиты.

Постоянно ведется организационная работа по охране труда, которая включает в себя следующие мероприятия:

·  обучение безопасности труда;

·        назначение лиц, ответственных за состояние охраны труда;

·        разработка инструкций по охране труда и обеспечение ими работающих или рабочих мест;

·        организация кабинетов и уголков по охране труда;

·        обеспечение работников средствами индивидуальной защиты, дезинфицирующими и моющими средствами, спецпитанием;

·        расследование и учет производственного травматизма;

·        создание противопожарных формирований;

·        обеспечение производственных участков средствами пожаротушения;

·        проводить обучение безопасности труда;

·        повышение квалификаций рабочих;

·        проверка знаний рабочих, руководителей и специалистов;

.2 МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ЗАО «УПТК»

Работа на деревообрабатывающем предприятии сопровождается, как правило, высоким уровнем травматизма, что говорит о необходимости тщательной организации мер безопасности на любом предприятии, которое относится к этой отрасли.

Рабочее место должно находиться в полном порядке, не захламлено и оснащено средствами пожаротушения, производственное оборудование перед началом смены проверяется на исправность как механической, так и электротехнической части. Включать оборудование следует, только полностью убедившись в отсутствии людей в опасной зоне.

При возникновении неполадок при работе оборудования, засорении его рабочих частей и возникновении прочих факторов, препятствующих работе, следует полностью остановить технологическую линию и отключить её от электроснабжения, прежде чем приступать к устранению причин простоя.

Уборка отходов должна производиться только при помощи специальных инструментов (крючков, лопат и прочих).

По окончании рабочей смены все отходы должны быть убраны, оборудование отключено, инструменты осмотрены на предмет исправности и возвращены туда, где они хранятся, а рабочее место приведено в порядок. Рабочим следует переодеться из рабочей одежды и по возможности принять душ.

7.3 ОПАСНЫЕ И ВРЕДНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ФАКТОРЫ НА ЗАО «УПТК»

Опасные и вредные производственные факторы, действующие на работника деревообрабатывающего предприятия сведены в таблице с указанием источника их возникновения (табл. 7.1).

Таблица 7.1- Опасные и вредные производственные факторы на деревообрабатывающем предприятии

Классификация деревообрабатывающего производства по следующим признакам:

категории производств по взрыво- и пожароопасности - пожароопасная категория В;

группы возгораемости и огнестойкости - Сгораемые;

классы помещений по возможности поражения людей электрическим током - 3;

категории помещений по характеру и условиям окружающей среды - Пыльные;

классы взрыво- и пожароопасных зон помещений - П-2;

.4      ВЫБОР СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ

Обеспечение работающих деревообрабатывающего предприятия спецодеждой и СИЗ должно осуществляться в соответствии с типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи спецодежды, обуви и других средств индивидуальной защиты.

Таблица 7.2 Расчет потребного количества спецодежды, спецобуви и других предохранительных приспособлений для деревообрабатывающих предприятий на 1 год

Итого для нормальной безопасной работы на деревообрабатывающем предприятии необходимо иметь: костюм х/б - 41 шт., халат х/б -3 шт., ботинки кожаные - 24 пары, фартук х/б - 8 шт., рукавицы кожаные - 11 пары, куртка ватная - 6 шт.

Потребное количество диэлектрических средств защиты для нормальной эксплуатации электрических установок.[28]

Таблица 7.3 Расчет потребного количества диэлектрических защитных средств на 1 год.

Производственный травматизм

Показатель частоты травматизма:

,

где Т - число травм (несчастных случаев) за отчетный период с потерей трудоспособности за день и более;

Р - среднее число рабочих;

На производстве соблюдались все инструкции по охране труда, а также типовые должностные инструкции и это привело к сокращению травматизма до нуля. И за последние 5 лет ни одного случая травматизма не было.

.5      РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

Для обеспечения защиты людей от опасных токов установлены следующие меры по «защите от опасных токов, протекающих через тело».

Защита от непосредственного прикосновения - основная защита, осуществляемая с помощью изоляции в целях предотвращения прикосновения к активному проводу или токопроводящей детали, которая при безаварийном режиме работы находится под напряжением. К данным мерам относятся следующие:

) изоляция проводов;

) ограждение неизолированных проводов или прокладка их на высоте;

) блокировки безопасности в электроустановках;

) переносные индикаторы и автоматические сигнализаторы напряжения;

) электрозащитные средства.

Защита при косвенном прикосновении - как защита при ошибках персонала и при повреждении электроустановок. К данным мерам относятся следующие:

) защитное заземление;

) зануление;

) защитное отключение;

) применение двойной изоляции;

) защитное разделение сетей;

) малое напряжение;

) выравнивание электрических потенциалов.

.6      РАСЧЕТ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Одним из самых распространенных способов защиты людей от поражения электрическим током при нарушении электрической изоляции и от появления потенциала на токопроводящих нетоковедущих частях электрического и связанного с ним технологического оборудования является защитное заземление.

В соответствии с ПУЭ устанавливают допустимое сопротивление заземляющего устройства Rз. Если заземляющее устройство является общим для электроустановок на различное напряжение, то за расчетное сопротивление заземляющего устройства принимается наименьшее из допустимых.

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генератора или трансформатора, в любое время года должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока

Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 10 Ом при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока.

Для отдельно стоящего заземлителя, чем и является наш объект, повторных заземлителей не более 10,0 Ом. Определяют сопротивление искусственного заземлителя с учетом использования естественного заземлителя:

, Ом                                                                             (7.1)

где Rв - сопротивление естественного заземлителя; Rз - допустимое сопротивление заземляющего устройства.

Rи = 10,769 Ом

Определяют расчетное удельное сопротивление грунта  для горизонтальных и вертикальных заземлителей с учетом коэффициента сезонности , учитывающего высыхание грунта летом и промерзание зимой.

для вертикальных заземлителей

 Ом*м                                                                         (7.2)

Подставив значения получим:

Ом*м

для горизонтальных заземлителей

Ом*м                                                                           (7.3)

Подставив значения получим:

Ом*м

где - коэффициент сезона в приложении.

Определяют сопротивления искусственного заземлителя.

для электрода заглубленного на глубины :

,                                   (7.4)

где - расстояние от поверхности земли до вершины электрода.

Материал вертикального заземлителя чёрная сталь с круглым сечением диаметром 16 мм

Ом

Длина стержня должна быть не менее 1,5...2 м, чтобы достичь незамерзающего слоя почвы. Расстояние между соседними стержнями рекомендуется выбирать равным не менее длины стержня.

Стержни располагаются в виде геометрической фигуры (квадрата, прямоугольника). Совокупность стержней, соединенных между собой полосой, образует контур заземления.

Определяют ориентировочное число вертикальных заземлителей, пренебрегая в первом приближении взаимным экранированием вертикальных стержней.

                                                                                           (7.5)

число n (округляется в большую сторону)

где - сопротивление растекание одного вертикального электрода;

- сопротивление искусственного заземления.

Определяем действительное (эквивалентное) количество вертикальных электродов nд. в:

                                                                                       (7.6)

где - коэффициент использования вертикальных стержней приложение

Определяют длину горизонтальной полосы:

                                                                                       (7.7)

где а - расстояние между электродами.

Определяют сопротивление растекания горизонтальной полосы в соответствии с формулой:

                                                    (7.8)

где - расчетное удельное сопротивление для горизонтальной полосы;

- длина полосы;

- ширина полосы.

Определяют результирующее сопротивление всех вертикальных электродов с учетом коэффициента использования:

,                                                                                      (7.9)

где - сопротивление вертикальных электродов;

- количество электродов;

- коэффициент использования вертикальных электродов.

Определяют результирующие сопротивление горизонтальной полосы с учетом коэффициента использования:

,                                                                                        (7.10)

где - сопротивление растекания горизонтальной полосы;

- коэффициент использования вертикальных электродов приложение .

для n=9 шт

Определяют общее сопротивление искусственного заземлителя:

                                                                                  (7.11)

Подставив значения получим:

.

Так как условие  выполняется 8,59 10 то принимаем выбранный контур.

7.7    ВЫБОР УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ (УЗО)

Защитным отключением называется быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановок при возникновении в них опасности поражения электрическим током (ГОСТ Р 50807-95).

Выбор защитного устройства отключения (УЗО) производится по току расцепителя. При токе установки расцепителя (плавкой вставки) 40 А выбираем 63 А обеспечивающих надежное и достаточно быстрое срабатывание защиты от однофазных коротких замыканий на зануленное оборудование.

Номинальный ток In - значение тока, которое УЗО может пропускать в продолжительном режиме работы.

Номинальный отключающий дифференциальный ток I∆n = 30мА значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации.

Подключение УЗО является весьма оправданным, так как по статистике каждый третий пожар в России о вине возгоревшейся электропроводки. Возгорание электропроводки имеет место, в результате ее перенагрузки, повреждения изоляции, возникновения искры и т.д.

УЗО (Устройство защитного отключения) выполняет две важнейшие функции:

) противопожарную и в этом случае дифференциальный ток должен быть 300 мА;

) защита человека от поражения электрическим током при прямом контакте с токоведущей частью.

.8      МОЛНЕЗАЩИТА

Разрабатывая защиту проектируемого объекта от перенапряжений, необходимо учитывать, что на объекте могут появиться как атмосферные, так и коммутационные перенапряжения.

На электрическом оборудовании атмосферные перенапряжения могут появиться от прямого удара молнии в электроустановку или от разряда молнии вблизи ЛЭП. В последнем случае перенапряжения на проводах воздушных ЛЭП и по ним в виде волн перенапряжений распространяются на оборудование открытых и закрытых электроустановок. Прямыми ударами молнии могут поражаться также здания и сооружения проектируемого объекта.

Материал раздела излагается в следующей последовательности:

. Приводятся характеристики грозовой деятельности на территории проектируемого объекта и электрической сети с точки зрения возможности в ней коммутационных перенапряжений. Делается вывод о том, какие виды перенапряжений могут появиться на объекте [ПУЭ], [СО 153-34.21.122-2003].

. Производится выбор и расчет защиты электрооборудования от перенапряжений, появляющихся на проводах воздушных ЛЭП и набегающих по ним на оборудование производственных помещений и трансформаторных подстанций.

. Производится выбор и расчет защиты от прямых ударов молнии для электрических установок (станций, подстанций)

Выбор и расчет выполняются в следующей последовательности[29]:

.        Определяется необходимость выполнения молниезащиты выбранного для расчета здания или сооружения (по размерам здания рассчитывается ожидаемое количество прямых ударов молнии в год, тип зоны защиты и категория молниезащиты;

.        Рассчитывается зона защиты молниеотводов;

.        Определяется допустимая величина импульсного сопротивления заземляющего устройства для молниезащиты;

.        Определяется величина сопротивления заземляющего устройства промышленной частоты, которая при данном удельном сопротивлении земли соответствует принятому импульсному сопротивлению (СО 153-34.21.122-2003);

.        Принимается вариант конструктивного выполнения заземляющего устройства по СО 153-34.21.122-2003 или производится расчет по упрощенным методикам;

.        Приводится эскиз молниезащиты здания, на котором в одном масштабе наносится здание и зона защиты молниеприемников, заземляющие спуски и присоединение их к молниеприемникам и заземлителям, конструктивное выполнение заземлителей, а также приводятся все необходимые размеры;

.        Приводятся рекомендации по выполнению и монтажу молниезащиты.

Определим ожидаемое количество прямых ударов молнии в здание за год. Для зданий и сооружений прямоугольной формы:

=[(S+6×h)×(L+6h)-7,7h2]n× 10-6                                                  (7.12)

где n - удельная плотность ударов молнии в землю (принимается из таблицы 5 в соответствии с ПУЭ Раздел 2), км2/год;- наибольшая высота здания или сооружения, м;

S и L - соответственно ширина и длина здания, м.

Удельная плотность ударов молнии в землю выбирается в соответствии с зонами климата где находится объект и какое количество грозовых часов в год бывает в этой зоне. И в соответствии с этим положением по картам и таблице.

Таблица 7.4-Среднее число поражений молнией в год

Выбирается величина. В нашем случае 4 климатическая зона и количество грозовых часов в ней от 40 часов в год.

Подставив в уравнение получим

Если в здании есть пожароопасные зоны, то здания I и II степеней огнестойкости требуют молниезащиту III категории при Nм > 0,1, а здания III и IV степеней - при Nм > 0,02. При этом здание должно помещаться в пределах зоны молниезащиты Б, в которой защита обеспечивается с вероятностью 95 %. Если же Nм > 2, здание должно входить в зону А, где вероятность защиты 99,5 %.

Рисунок 7.1-Двойной стержневой молниеотвод

Торцевые области зоны защиты определяются как зоны стержневых молниеотводов, габаритные размеры h0, r0, rх, rх2 определяются также как и для одиночного молниеотвода.

Зона Б

Для зоны Б высота стержневого молниеотвода при известных значениях hх и rх может быть определена по формуле h=(rх+1,63×hх) /1,5.

При h<L≤6h;с=h0 -0,14×(L-h),сх=r0×(hс- hх)/hс.

Зона Б

Расстояние между молниеотводами:

                                                                                             (7.13)

Подставив значения получим:

 м.

Определим величину a:

 ,                                                                                         (7.14)

Подставив значения получим:

 м.

Определим величину b:

          ,                                                                                             (7.15)

Подставив значения получим:

 м.

Определим величину rx:

,                                                                                    (7.16)

Подставив значения получим:

.

Определим величину h:

,                                                                          (7.17)

Подставив значения получим:

 м.

Определим величину r0:

,                                                                                         (7.18)

Подставив значения получим:

 м.

Определим величину h0:

                                                                                       (7.19)

Подставив значения получим:

 м.

Определим величину hс:

                                                                         (7.20)

Подставив значения получим:

 м.

Определим величину rсx:

                                                                           (7.21)

Подставив значения получим:

 м.

Определяем величину сопротивления заземляющего устройства промышленной частоты по таблице перевода импульсных сопротивлений заземлителей в сопротивления растеканию тока промышленной частоты.

Величина сопротивления заземляющего устройства промышленной частоты 30 Ом

7.9    ВЫБОР СРЕДСТВ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Пожарами называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Согласно ГОСТ 12.1.033-81 понятие «пожарная безопасность» означает состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения, развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей.

Пожарная безопасность объектов народного хозяйства достигается системой предотвращения пожара путем организационных мероприятий и технических средств, обеспечивающих невозможность возникновения пожара, а также системой пожарной защиты, направленной на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и на ограничение материального ущерба от него.

Опасными для людей факторами пожара являются открытый огонь и искры, повышенная температура воздуха и предметов, токсичные продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода в воздухе, обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок, а также взрывы.

В целях предотвращения пожара предусматривают следующие меры:

а) предотвращение образования горючей среды. Горючесть - способность вещества, материала, смеси, конструкции к самостоятельному горению;

б) предотвращение образования в горючей среде источников зажигания или их внесение в нее;

в) поддержание температуры и давление горючей среды ниже максимально допустимых по горючести;

г) уменьшение определяющего размера горючей среды ниже максимально допустимого по горючести.

Количество воды на тушение пожара определяется в 3 разделе.

Внутренняя система пожаротушения принята тупиковой, с подачей воды к сплинклерам и выполнена обособлено от хозяйственно-питьевого водоснабжения. Существует одна секция автоматического пожаротушения с узлом управления в помещении водомерного тепла. Трубопроводы выполнены из стальных электросварных труб ГОСТ 10704-76 диаметра от 32 до 159 мм и прокладывается открыто по конструкциям здания, с окраской эмалью 2 раза после монтажа. Опорожнение системы выполняется через водо-сигнальный клапан на отмостку и через промывочные краны.

Для комплектации производственного помещения категории В площадью 2100 кв.м с возможностью возгорания твердых материалов подойдут 8 пенных или водных огнетушителя вместимостью 10 л, либо 8 огнетушителя ОП-4. Их можно в указанных случаях заменить 16 огнетушителями ОП-2, либо четырьмя ОП-9.

На территории предприятия помимо указанных первичных средств пожаротушения должен быть оборудован пожарный щит (ПУНКТ) с набором ломов (2 шт.), багров (5 шт.), топоров (2 шт.), лопат (2 шт.), ведер (2 шт.), Здесь же необходимо иметь ящик с песком и приставные лестницы.

8       ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТЫХ РЕШЕНИЙ

Действующий трубопровод находятся в предаварийном состоянии. Это сопровождается потерями напора и снижением пропускной способности вследствие зарастания водопроводов. В результате трещин и нарушений стыковых соединений ухудшаются физико-химические показатели транспортируемой воды (цветность) и появляется возможность повторного заражения вод, в случае старения сетей питьевого водоснабжения. Утечки воды из водопроводных сетей являются причиной поднятия уровня грунтовых вод, что способствует интенсивному разрушению фундаментов, подвальной части, а впоследствии и самих зданий и сооружений.

.1      СМЕТНАЯ СТОИМОСТЬ

Смета - это документ, представляющий собой вычисление расходов на осуществление строительной деятельности.

При составлении локальной сметы определение объемов работ по видам и конструктивным элементам производится по чертежам проекта и спецификациям к ним. По разделу сметы подсчитываются итоги. На сумму прямых затрат начисляются накладные расходы по установленным нормам. На сумму прямых затрат и накладных расходов начисляются плановые накопления. Объектная смета составляется на основе смет на отдельные виды работ и затрат[30].

Сметные цены и единичные расценки, привязанные к местным условиям, приняты по сборникам сметных цен и каталогам ЕРЕР. Сводный сметный расчет стоимости реконструкции водопроводной сети ЗАО «УПТК» выполнен в ценах 2014 года. Локальная смета составлена, в таблице 8.1, на проведение земляных работ при реконструкции трубопровода.

Таблица 8.1 Локальная смета

.2      Годовые эксплуатационные затраты

Затраты на эксплуатацию водопровода складываются из расходов на[31]:

·        электроэнергию электрифицированных задвижек, освещению площадки водозабора с водопроводными сооружениями;

·        на зарплату персонала, обслуживающему водопровод;

·        на амортизационные отчисления;

·        на текущий ремонт;

·        на прочие расходы, связанные с эксплуатацией водопровода;

·        на социальное страхование; накладные расходы;

Затраты на электроэнергию - это затраты из мощности электродвигателей, электрифицированных задвижек. По данным предприятия СЭЭ = 3,51 руб/кВт•ч (с учетом ночного тарифа).

Затраты на электроэнергию обслуживающегося водопровода составят:

628∙3,51=7 095,6 руб/год.

Затраты на зарплату персонала обслуживающего водопровод. Для обслуживания водопроводной сети необходимо иметь: 1 слесаря, 1 электрика, 1 слесаря - КИП.

Зарплата основным производственным рабочим обслуживающих водопровод определи по формуле:

,

где  - основная зарплата производственных рабочих, руб.

 - дополнительная зарплата производственных рабочих (10% от ), руб.

 - премиальная зарплата производственных рабочих (7-10% от ), руб.

 - выплаты социальных страхований производственных рабочих обслуживающих водопровод, (30 % от всех выплат), руб.

Затраты на зарплату слесарю обслуживающий трубопровод:

Затраты на зарплату электрику обслуживающий трубопровод:

Затраты на зарплату слесарю КИПа обслуживающий трубопровод:

Зарплата их в год представлена в таблице 8.2.

Таблица 8.2.Зарплата персонала обслуживающего водопровод

Амортизационные отчисления эксплуатации трубопровода, предназначенные как на полное, так и на частичное возмещение (капитальный ремонт) производственных затрат, принимаются 15 % от сметной стоимости строительства и составляют:

862 583· 0,15 =279 387,45 руб.

Затраты на текущий ремонт трубопровода определены в размере 18% от общей стоимости строительства и составляют:

862 583· 0,18 = 335 264,49 руб.

Прочие расходы, связанные с эксплуатацией водопровода, состоят из затрат на содержание участков, занятых сооружениями, мелкие транспортные расходы; приобретение инвентаря и пр. Размер прочих расходов принимается равным 12% стоимости эксплуатации без амортизационных отчислений и составляют:

(9 224,28 + 600 912+ 335 264,49) · 0,12 = 113 448,09 руб.

Накладные расходы принимаются 13% от затрат на электроэнергию, зарплаты персонала, затрат на текущий ремонт и прочих расходов и составляют:

(9 224,28 + 600 912+ 335 264,49+ 113 448,09) · 0,13 = 137 650,35 руб.

Плановые накопления принимаются 8% от затрат, на электроэнергию, зарплаты персонала, затрат на текущий ремонт, накладных и прочих расходов и составляют:

(9 224,28 + 600 912+ 335 264,49+ 113 448,09+137 650,35)·0,08= 95719,9 руб.

Эксплуатационные расходы равны:

224,28 + 600 912+ 335 264,49+ 113 448,09+137 650,35+ 95719,9+279 387,45= =1 571 605,66 руб.

Себестоимость водопровода составит:

,

Подставив значения получим:

.3      ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Стальной трубопровод не отвечает таким современным требованиям как надежность и долговечность, которые определяют экономическую эффективность трубопроводов.

Раньше в системах водоснабжения применялись исключительно водопроводные трубы из стали, но, несмотря на их прочность и универсальность, стальные трубы достаточно быстро изнашиваются: менее чем через 7 лет работы стальная труба зарастает, перестает пропускать воду, резко увеличивается образование свищей.

Главная проблема стальных водопроводных труб: они подвержены коррозионному разрушению, а внутренняя поверхность большинства трубопроводов при эксплуатации зарастает коррозионными отложениями и продуктами, находящимися в транспортируемой среде. Основная цель водопровода - доносить до потребителей воду, готовую к употреблению как в хозяйственных и гигиенических, так и в пищевых целях, без предварительной очистки. То есть, по идеальным водопроводным трубам должна течь идеально чистая питьевая вода. Очевидно, что воду, проделавшую немалый путь по ржавым загрязненным трубам, сложно назвать идеально чистой. Из этой ситуации есть два выхода: либо поставить дорогие очищающие фильтра, за которыми нужно следить, чисть и менять, либо провести надежные и экологически чистые пластиковые трубы.

Пластиковые трубы обладают прекрасными экологическими характеристиками. В их производстве не используются вредные вещества и токсичные материалы, способные плохо влиять на окружающую среду и здоровье человека. Пластик является очень легким материалом, поэтому трубы из него легко транспортировать. Также к преимуществам данного материала можно отнести малую шумность водяного потока.

Еще одно из преимуществ пластиковых труб является сокращение числа аварий в год, что непосредственно сказывается на микроклимат, в котором выполняют свои трудовые обязанности рабочие. Микроклимат - как фактор создания благоприятных условии труда. Микроклимат производственных помещений - это метеорологические условия внутренней среды, определяемые действующими на организм человека сочетаниями температуры, относительно влажности и скорости движения воздуха, а также теплового облучения и температуры поверхностей ограждающих конструкций и технологического оборудования. При создании благоприятных условий микроклимата для производственных рабочих увеличивается производительность на 10 %, также за счет сокращения больничных листов. Прибыль компании ЗАО "УПТК" за 2013 год составил 14,70 млн. руб. Определим экономическую эффективность:

П - прибыл за отчетный период, руб;

 млн. рублей

Срок окупаемости:

,

Где C - себестоимость

Таблица 8.3 Экономические показатели

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате разработки дипломного проекта были решены такие задачи как:

·  Расчет тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение предприятия;

· Произведен гидравлический расчет трубопроводов системы холодного водоснабжения и выбор диаметров труб;

· Расчет электроснабжения, выбор марки и сечения проводов, выбор пусковой и защитной аппаратуры.

· Расчет внешних электрических сетей с выбором сечения проводов и местоположением ТП 10/0,4.

В результате углубленных расчетов производственного здания были рассчитаны: определение необходимого количества воды, диаметр трубопровода, потери напора, материал трубопровода, способ прокладки трубопровода.

Так же рассчитана силовая электрическая проводка внутри производственного здания. Выбраны сечения проводов внутренней электрической проводки, а так же выбрана пусковая и защитная аппаратура. Была рассчитана необходимая мощность трансформаторной подстанции.

В экономической части дипломного проекта произвели обоснование необходимости принятых в ходе выполнения решений.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.      Теплоснабжение Козин В.Е. и др. - М.: Высшая школа, -1980. -408 с.

.        Строительная климатология [Текст]: СНиП 23-01-99, утв. Госстрой РФ, ввод в действие 01.01.2000. - М.: Госстрой России, ГУП ЦПП ,2000.

.        ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. [Текст]. - Введен 1989-01-01. - М.: Издательство стандартов, Москва, 1988.

.        СНИП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация.

.        СНИП 2.04.02-84 Нормы хозяйственного водопотребления.

.        Справочник водоснабжения и водоотведение. Наружные сети и сооружения. Под редакцией Б.Н. Репина: Москва. «Высшая школа». 1995

.        Н.Н. Абрамов. Теория и методика расчета систем подачи и распределения воды. Издательство литературы по строительству. Москва. 1972.

.        Фетисов В.Д.; Завгородняя И.В. Проектирование и расчет систем водоснабжения сельского населенного пункта: Учебное пособие. Краснодар. 2004.

.        Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводнях труб. Москва. Стройиздат. 1973.

.        Внутренний водопровод и канализация зданий; Методические указания для самостоятельной работы. Вологда. ВОПИ. 1999.

.        Пластмассовые трубы, их характеристики и область применения. Х. Мальштейн. Стокгольм. 1999.

.        СЭВ, ВНИИ ВОДГЕО. Укрупненные нормы водопотребления и водоотводоведения для различных отраслей промышленности. Стройиздат. Москва. 1978.

.        Сомов М.А. «Водопроводные системы и сооружения»: Учебник для ВУЗов. Москва. Стройиздат. 1988.

.        Л.А. Бабин, Л.И. Быков, В.Я. Волохов: «Типовые расчеты по сооружению трубопроводов». Москва. «Неора». 1979.

.        Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию. И.В. Беляйкина, В.П. Витальев, Н.К. Громов: Москва. Энергоатомиздат. 1988.

.        НБТ 88-2002. Нормы и правила проектирования. Установки пожаротушения и сигнализации. Издание официальное. Москва. 2002.

.        Собурь С.В. «Установки пожаротушения автоматические». Справочник. Москва. Пожкнига.2004.

.        Цыпкин Я.З. «Основы теории автоматических систем». Москва. Наука.1977.

.        Юревич Е.И, «Основы работотехники» - 2 изд, перераб и доп. - СПб.: БХВ-Петербург. 2005.

.        Техническая информация. Комплектные трансформаторы подстанции киоскового типа мощностью от 25 до 1000 кВА. ООО «Сторте».

.        Методические указание к курсовому проектированию по дисциплине: «Электроснабжение». Рыхлов С.Ю. «Саратовский ГАУ». Саратов. 2009.

.        ПУЭ. Москва. Энергосервис. 2009.

.        Правила определений перечня мероприятий по энергосбережению и повышения энергетической эффективности./ Утв. Советом НП «БалтЭнергоЭффект». СПб.; 2010.

.        Н.И. Данилов. Энергосбережение от слов к делу. Издание 2-ое исправленное и дополненное. Екатеринбург. Энерго-Пресс. 2000.

.        В.Е. Батищев, Б.Г. Мартыненко, С.Л. Сысков, Я.М, Щелоков. Энергосбережение. Екатеринбург. 1999 г.

.        ФЗ № 261

.        Луковиков А.В., Шкрабак В.С. «Охрана труда»: Учебник для ВУЗов 5-ое издание, перераб. и доп. Агропромиздат. 1991.

.        Правила применение и испытание средств защиты, используемых в электроустановках. Москва. Энергопромиздат. 1983.

.        Инструкция по устройству молнезащиты зданий, сооружении и промышленных коммуникаций. СО 153-34-21.122-2003.

.        Михайлова В.В. «Определение экономической эффективности капитальных вложений при сравниваемых вариантов». Саратов. СГАУ. 2005.

.        Четыркин Е.М. «Методы финансовых и коммерческих расчетов». Москва. «Дело ЛТд».1995.