Мс,Нм
|
2,24
|
2,42
|
3,55
|
4,28
|
7,38
|
7,65
|
11,21
|
ω,
рад/с
|
0
|
22,4
|
60
|
75
|
90
|
122
|
157
|
Выбранный двигатель проверяем по перегрузочной
способности.
Рн≥(Мс.maх.*ωн)/mкр*α
(2.25)
где mкр-
кратность критического момента электродвигателя;
α - коэффициент, учитывающий возможное
снижение напряжения на 10%.
α=(1-ΔU)2=(1-0,1)2=0,8
2,2≥11,21*157/2,6*0,8=846 Bт
2,2кВт>0.846кВт
Условие выбора по проверке выполняется, выбранный
ранее нами двигатель нас устраивает.
Механическую характеристику строим по 5
характерным точкам:
1. ω=ω0 М=0
ω0=π*n0/30=3,14*1500/30=157
рад/с
ω=ωн=ω0(l-Sн)=157(l-0,051)=148,9
рад/с
M=Mн=Pн*103/ωн=2,2*103/148,9=14,7Hм
3. ωк=ω0(1-Sк)=157(1-0,22)=122,4 рад/с
Sк=Sн(mmаx+m2mаx-l)=0,051 *(2,4+2,42-1)=0.22
Мmax=mmax*Мн=2,4*14,7=35.3 Нм
4. ωmin=ω0(l-Smin)=157(l-6/7)=22,4 рад/с
Мmin=mmin*Мн=1,6*14,7=23,52 Нм
5. ωп=0 Мп=mп*Мн=2*14,7=29,4Нм
ωп=ω0(1+Sн)=157(1+0,051)=165 рад/с
Электромеханическая характеристика строится по 4
точкам:
1. ω0=157рад/с
Iн=Pн*103/(3)*Uн*ηн*cosφ=2200/(3)*380*0,8*0,83=5,03A
I0=Iн(sinφн-соsφн/ 2mmах)=5,03*(0,69-0,83/2*2,4)=2,6
А
2. ωн=148,9 рад/с Iн=5,03А
3. ω=ωк =105,19 рад/с
Iк=(0,7... 0,8)Iп Iп=кi*Iн=6,0*5,03=30,18 А
Iк=0,75*30,18=22,6
А
4. ω=0 Iп=30,18
А
Определим суммарный момент инерции вентиляционной
установки:
JΣ=(0,1...0,3)Jдв+
Jдв +Jр.м=0,2*0,0056+0,0056+0,09=0.0967кг*м2
где J р.м. — момент инерции рабочей машины, кг*м2.
Далее строим нагрузочную диаграмму и по ней
определяем время пуска электродвигателя и установившийся рабочий ток (см. рис.
2.8.)
Задаемся масштабами:
Мм=2,5 Нм/см mω=10
рад/с/см mj=0.01 кгм2
mt=mJ*mυ/mн=0,01*10/5=0,02c/см
На 1 участке: Δtl=Jпр*Δω1/Мдин.ср.1=0,0967*20/24=0,08
с
На 2 участке: Δt2=Jпр*Δω2/Мдин.ср.2=
0,0967*20/21=0,092с
На 3 участке: Δt3=Jпр*Δω3/Мдин.ср.3=0,0967*20/22,2=0,087
с
На 4 участке: Δt4=Jпр*Δω4/Мдин.ср.4
=0,0967*20/24=0,08 с
На 5 участке: Δt5=Jпр*Δω5/Мдин.ср.5=0,0967*20/25,7=0,075
с
На 6 участке: Δt6=Jпр*Δω6/Мдин.ср.6
=0,0967*20/27=0,071 с
На 7 участке: Δt7=Jпр*Δω7/Мдин.ср.7=0,0967*20/22,5=0,085
с
На 8 участке: Δt8=Jпр*Δω8/Мдин.ср.8=0,0967*20/8,7=0,22
с
Общее время пуска:
tп=ΣΔt=0,08+0,092+0,087+0,08+0,075+0,071+0,085+0,22=0,79
с
Определяем эквивалентный ток во время пуска, по
пусковой диаграмме, для двигателя вентилятора.
Iэ=((Iп2+Iп*Iр+Iр2)/3)*Iп+Iр*tп)/tп+tр) (2.26)
Iэ=((30,182+30,18*10,7+10.72)/3+10,7*3600)/0,79+3600=3,8
А
Условие выбора электродвигателя по нагреву:
I ycт.p.=>I э.p(Ерасч/Ест) (2.27)
Iэ.р(Ерасч/Ест)=4,76(0,36/0,4)=4,3 А
10,7А>3,8А условие выполняется.
Данный двигатель проходит по нагреву. Окончательно
выбираем двигатель. Проверим по перегрузочной способности:
Мс.max<mкр(1-ΔU)2
(2.28)
Мc.мax<35,3(l-0,l)2=28,5 Нм
11,21 Нм<28,5Нм
По перегрузочной способности проходит.
2.5 Расчет осветительной установки
2.5.1 Светотехнический расчет
Комната отдыха оператора.
Принимаем вид освещения - рабочее, система
освещения - общая, равномерная.
Размеры участка: А=12 м2, а=4м, в=3м, Н0=2.4м.
Среда помещения сухая, нормальная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=300
лк, (стр. 89 [1]) для люминесцентных ламп.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,5
(стр. 93 [2]).
Световой прибор выбирается по:
- условиям среды: IP 20,IP 50, IP 60, 2"0,5"0
(стр127 [2]);
- по виду кривой силы света КСС - Д1, Д2, Г1;
- по наивысшему КПД .
Из справочной литературы (стр. 240 [2]), отбираем
световые приборы с указанной защитой: ЛПО 03, ЛПО 16, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21,
ЛПО 13, ЛСО 02, ЛСО 06, ЛСО 05.
Из выбранных световых приборов выбираем с
требуемой кривой силой света: ЛПО 03, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21, ЛПО 13, ЛСО 06,
ЛСО 05.
Из них выбираем световой прибор ЛСО 05 с
максимальным КПД-85%.
Рекомендуемое значение при косинусной КСС: λc=1.4, λp=1.6
Находим расстояние 'L'
между световыми приборами [1]:
λc*Hp≤L≤λр*Нр
где Нр=Н0-hсв-hр;
Н0- высота помещения, м;
hсв- высота
свеса светового прибора, м;
hp- высота
рабочей поверхности ,м;
Нр=2.4-0.3-0.5=1.6м
1,4*1,6≤L≤1,6*1,6
2,24≤L≤2,56 L принимаем 2.4
Найдем количество световых приборов по длине
помещения: na=a/L:
где а - длина помещения
nа=4/2,4=1,66 nа принимаем 2шт.
Найдем количество световых приборов по ширине
помещения: nв=в/L
где в - ширина помещения
nв=3/2,4=1,25 nв принимаем 1шт.
Общее количество световых приборов Nобщ=а*
Nобщ =1*2=2 шт
Рассчитаем мощность осветительной установки
методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих
предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот
метод подойдет.
Находим
Фл=(Ен*А*Кз*z)/N*g (2,27)
где А - площадь помещения м2;
z - коэффициент
неравномерности; z=1,1...1,2
g - коэффициент
использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах,
необходимо рассчитать i-индекс помещения.
i=(а*в)/Нр(а+в)
(2,28)
i=(3*4)/1.6*(3+4)=12/19,2=0,625
Теперь по коэффициенту использования и по
коэффициентам отражения для выбранного светового прибора по стр. 17 [3],
получаем КПД=30%.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(300*12*1,3*1,1)/2*0,3=5148/0,6=8580лм
Из справочной литературы (стр. 212 [4]) выбираем
тип лампы ЛД-80 (Вт) со световым потоком: Фк= 4290 лм.
Так как выбранный световой прибор двухламповый, то
световой поток двух ламп равен 8580 лм
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по соотношению:
-0,1≤(Фк-Ф)/Ф≤+0,2 [3]
-0,1≤(8580-8580)/8580≤+0,2
-0,1 ≤ 0 ≤ +0,2 выбранная лампа по
условию проходит.
Определяем условную мощность
Руд=(Рл*N)/А
(2.29) Руд=(80*2*2)/12=26,66 Вт/м2
Лаборатория
Принимаем вид освещения - рабочее, система
освещения - общая, равномерная.
Размеры участка: А=16,8 м2, а=4,2м,
в=4м, Н0=2,4м.
Среда помещения нормальная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=300
лк, (стр. 101 [1]) для газоразрядных ламп.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,5
(стр.93 [2]).
Световой прибор выбирается:
- по условиям среды: IP
20,IP 50, IP 60,2"0,
5"0 (стр127 [2]);
-по виду кривой силы света КСС-Д1,Д2,Г1;
- по наивысшему КПД.
Из справочной литературы отбираем световые приборы
с указанной защитой: ЛПО 03, ЛПО 16, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21,
ЛПО 13, ЛСО 02, ЛСО 06, ЛСО 05.
Из выбранных световых приборов выбираем с
требуемой кривой силы света: ЛПО 03, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21, ЛПО 13, ЛСО 06,
ЛСО 05.
Из двухламповых световых приборов выбираем
световой прибор с максимальным КПД 52% -ЛПО 02.
Рекомендуемое значение при косинусной КСС: λc=l,4, λp=l,6
Находим расстояние L между
световыми приборами:
λc*Hp ≤ L ≤ λp*Hp
где Hp=H0-hсв-hp; [3]
Н0- высота помещения, м;
hсв - высота
свеса светового прибора, м;
hp- высота
рабочей поверхности, м.
Нр=2,4-0,3-0,5=1.6м
1,4*1,6 ≤ L ≤ 1,6*1,6
2,24 ≤ L ≤ 2,56 принимаем 2.4.
Найдем количество световых приборов по длине
помещения: na=a/L
где а - длина помещения, м.
nа=4,2/2,4=1,75
nа принимаем 2шт.
Найдем количество световых приборов по ширине
помещения: nв=в/L.
где в- ширина помещения, м.
nв=4/2,4=1,66 nв принимаем 2шт.
Общее количество световых приборов Noбщ=a*
Noбщ=2*2=4
шт.
Рассчитаем мощность осветительной установки
методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих
предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот
метод подойдет.
Находим
Фл=(Ен*А*Кз*z)/N*g (2.27)
где а - площадь помещения м2;
z- коэффициент
неравномерности; z=l,1...1,2
g- коэффициент
использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах,
необходимо рассчитать i-индекс помещения.
i=(а*в)/Нр(а+в)
(2.28)
i=(4,2*4)/1.6*(4,2+4)=16,8/13,12=l,28
Теперь по коэффициенту использования и по
коэффициентам отражения для выбранного светового прибора по стр. 138 [1],
получаем КПД=45%.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(300*16,8*1,3*1,1)/4*0,45=7207,2/1,8=4004 лм.
Из справочной литературы (стр. 212 [4]) выбираем
тип лампы ЛВ-40 Вт со световым потоком: Фк= 2100 лм.
Так как выбранный световой прибор двухламповый, то
световой поток двух ламп равен 4200 лм.
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по соотношению:
-0,l ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2 [3]
-0,1 ≤ (4200-4004)/4004 ≤ +0,2
-0,1 ≤ 0,048 ≤ +0,2 выбранная лампа по
условию проходит.
Определяем удельную мощность
Руд=(Рл*N)/А
(2.29)
Pyд=(40*2*4)/16,8=19,05
Вт/м2
Коридор.
Принимаем вид освещения - рабочее, система
освещения - общая, равномерная.
Размеры участка:
А=12 м2, а=5м, в=2,4м, Н0=2,4м.
Среда помещения нормальная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=100
лк для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,3
Световой прибор выбирается:
- по условиям среды: IР
20, IР 50, IP 60, 2"0,
5"0
- по виду кривой силы света КСС - Д1, Д2, Г1;
- по наивысшему КПД.
Из справочной литературы (стр. 240 [2]), отбираем
световые приборы с указанной защитой: НСП 17, НСП 21, НПП 04, НСП 20, НСП 11,
НСП 09.
Из выбранных световых приборов выбираем с
требуемой кривой силой света: НСП 11, НСП 21.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД
77% -НСП 11.
Рекомендуемое значение при косинусной КСС: λc=1,4, λp=1,6.
Находим расстояние 'L'
между световыми приборами:
λc*Hp ≤ L ≤ λp*Hp
где Hp=H0-hcв-hp, [З]
Н0-высота помещения, м;
hсв- высота
свеса светового прибора, м;
hp- высота
рабочей поверхности ,м;
Нр=2,4-0,3-0=2,1 м
1,4*2,1 ≤ L ≤ 1,6*2,1
2,94 ≤ L ≤ 3,36 L принимаем 3.
Найдем количество световых приборов по длине
помещения: na=a/L
где а -длина помещения, м;
nа=5/3=1,66 nа принимаем 2шт.
Найдем количество световых приборов по ширине
помещения: nв=в/L
где в - ширина помещения, м;
nв=2,4/3=0,8 nв принимаем 1шт.
Общее количество световых приборов Noбщ=а*в
Nобщ=1*2=2(шт).
Рассчитаем мощность осветительной установки
методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих
предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот
метод подойдет. Находим:
Фл=(Ен*А*Кз*z)/N*g (2.27)
где а - площадь помещения м2;
g - коэффициент
использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах,
необходимо рассчитать i-индекс помещения.
i=(а*в)/Нр(а+в)
(2.28)
i=(3*4)/1,6*(3+4)=12/19,2=0,625
Теперь по коэффициенту использования и по
коэффициентам отражения для выбранного светового прибора по стр. 17 [3],
получаем КПД=28%.
Ф=(100*12*1,3*1,1)/2*0,28=1794/0,5=3203 лм.
Из справочной литературы (стр. 62 [2]) выбираем
тип лампы Г 215-225-200, со световым потоком Фк=2920 лм.
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по соотношению:
-0,1 ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2 [3]
-0,1 ≤ (2920-3203)/3203 ≤ +0,2
-0,1 ≤ -0,088 ≤ +2 выбранная лампа по
условию проходит.
Определяем условную мощность
Руд=(Рл*N)/А
(2.29) Руд=(200*2)/12=33,33 Вт/м2.
Светотехнический расчет сан. узла.
Принимаем вид освещения - рабочее, система
освещения - общая, равномерная.
Размеры участка:
А=2,4 м2, а=2м, в=1,2м, Н0=2,4м.
Среда помещения особо сырая.
Выбираем нормированную освещенность Ен=60
лк, для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,3
Световой прибор выбирается:
- по условиям среды: IP
54, IP 64, IP 55, IP 65, 5"4, 6"4,5"5, 6"5 (стр127[2]);
- по виду кривой силы света КСС - Д1, Д2, Г1;
- по наивысшему КПД.
Из справочной литературы отбираем световые приборы
с указанной защитой: НСП 02, НСП 03, ПСХ 60М, НПП 02, НПП 03, НСР 01, НПП 05,
НСП 23.
Из выбранных световых приборов выбираем с
требуемой кривой силы света: ПСХ 60М, НПП 02, НПП 03, НСП 23.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД
70% -НПП 02.
Рекомендуемое значение при косинусной
КСС: λc=
1,4, λp= 1,6
Находим расстояние 'L' между световыми приборами:
λc*Hp ≤ L ≤ λp*Hp
где Hp=H0-hcв-hp; [3]
Н0 - высота помещения, м;
hсв- высота
свеса светового прибора, м;
hp- высота
рабочей поверхности, м.
Нр=2,4-0,3-0,5=1,6м
1,4*1,6 ≤ L ≤ 1,6*1,6
2.24 ≤ L ≤ 2.56 L принимаем 2.4
Найдем количество световых приборов по длине этого
помещения: na=a/L
где а - длина помещения, м;
na=2/2,4=0,83 nа
принимаем 1шт.
Найдем количество световых приборов по ширине
помещения: nв=в/L
где в - ширина помещения, м;
nв=1,2/2,4=0,5 nв принимаем 0шт.
Общее количество световых приборов Noбщ=a*
Nобщ=1=1 шт.
Рассчитаем мощность осветительной установки
методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих
предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот метод
подойдет.
Находим:
Фл=(Eн*A*Kз*z)/N*g (2.27)
где А - площадь помещения м2;
z- коэффициент
неравномерности; z=1,1...1,2
g- коэффициент
использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах,
необходимо рассчитать i-индекс помещения.
i=(а*в)/Нр(а+в)
i=(2*1,2)/1,6*(2+1,2)=2,4/5,12=0,468
Теперь по коэффициенту использования и по
коэффициентам отражения для выбранного светового прибора по стр132. [1],
получаем КПД=14%.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(60*2,4*1,3*1,1)/1*0,14=205,9/0,14=1470 лм.
Из справочной литературы (стр. 62 [2]) выбираем
тип лампы БК 215-225-100, со световым потоком: Фк=1450 лм.
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по соотношению :
-0,1 ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2
-0,1 ≤ (1450-1470)/1470 ≤ +0,2
-0,1 ≤ -0,01 ≤ +0,2 выбранная лампа по
условию проходит.
Определяем условную мощность
Руд=(Рл*N)/А
(2.28)
Pyд=(100*l)/2,4=41,6 Вт/м2.
Расчет душевой комнаты и туалета производится
аналогично предыдущему, т.к. все условия среды, площади помещения и
нормирование помещения аналогичны.
Светотехнический расчет комнаты приема пищи.
Принимаем вид освещения - рабочее, система
освещения - общая, равномерная.
Размеры участка:
А= 12,75 м2, а=5,5м, в=3м, Н0=2,4м.
Среда помещения нормальная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=200
лк, для газоразрядных ламп.
Коэффициент запаса принимаем:
Кз=1,5
Световой прибор выбирается:
- по условиям среды: IР
20, IР 50, IP 60, 2"0,
5"0 (стр127 [2]);
- по виду кривой силы света КСС - Д1, Д2, Г1;
- по наивысшему КПД.
Из справочной литературы отбираем световые приборы
с указанной защитой: ЛПО 03, ЛПО 16, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21, ЛПО 13, ЛСО 02,
ЛСО 06, ЛСО 05.
Из выбранных световых приборов выбираем с
требуемой кривой силы света: ЛПО 03, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21, ЛПО 13, ЛСО 06,
ЛСО 05.
Из двухламповых световых приборов выбираем
световой прибор с максимальным КПД 85% - ЛСО 05.
Рекомендуемое значение при косинусной
КСС: λc=1,4,
λp=1,6.
Находим расстояние 'L'
между световыми приборами:
λc*Hp ≤ L ≤ λp*Hp
где Hp=H0-hcв-hp;
Н0- высота помещения, м;
hсв- высота
свеса светового прибора, м ;
hp- высота
рабочей поверхности, м ;
Нр=2,4-0,3-0,5=1,6м
1,4*1,6 ≤ L ≤ 1,6*1,6
2,24 ≤ L ≤ 2,56 L принимаем 2,4.
Найдем количество световых приборов по длине
помещения: na=a/L
где а - длина помещения,
nа=5,5/2,4=2,2 nа принимаем 2шт.
Найдем количество световых приборов по ширине
помещения: nв=в/L
где в- ширина помещения, м;
nв=3/2,4=1,25 nв принимаем 1шт.
Общее количество световых приборов Noбщ=a*
Нобщ=2*1=2шт.
Рассчитаем мощность осветительной установки
методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих
предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот
метод подойдет.
Находим Фл=(Eн*A*K3*z)/N*g (2.27)
где а - площадь помещения м2;
z- коэффициент
неравномерности; z=1,1...1,2
g- коэффициент
использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах, необходимо
рассчитать i-индекс помещения.
i=(а*в)/Нр(а+в)
(2.28)
i=(5,5*3)/1,6*(5,5+3)=16,5/13,6=1,21
Теперь по коэффициенту использования и по
коэффициентам отражения для выбранного светового прибора, получаем КПД=48%.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(200*12,75*1.3*1,1)/2*0,48=3646,5/0,96=3798 лм.
Из справочной литературы (стр. 212 [4]) выбираем
тип лампы ЛЕ-40 Вт со световым потоком:
Фк= 2100 лм.
Так как выбранный световой прибор двухламповый, то
световой поток двух ламп равен 4200 лм.
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по соотношению:
-0,1 ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2
-0,1 ≤ (4200-3798)/3798 ≤ +0,2
-0,1 ≤ 0,1 ≤ +0,2 выбранная лампа по
условию проходит.
Определяем удельную мощность
Руд=(Рл*N)/А
(2.29) Руд=(40*2*2)/12,75=12,55 Вт/м2.
Светотехнический расчет тамбура.
Так как тамбур разделен пополам, и установлена
дверь, то производим расчет получившихся двух помещений.
Принимаем вид освещения - рабочее, система
освещения - общая, равномерная.
Размеры участка:
А=3,75 м2, а=1,25м, в=1,5м, Н0=2,4м.
Среда помещения влажная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=10
лк, для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,3
(стр. 93 [2]).
Световой прибор выбирается:
- по условиям среда: IP
54, IP 64, IP 55, IP 65, 5"4, 6"4, 5"5, 6"5;
- по виду кривой силы света КСС - Д1, Д2, Г1;
- по наивысшему КПД.
Из справочной литературы (стр. 240 [2]), отбираем
световые приборы с указанной защитой: НСП 02, НСП 03, ПСХ 60М, НПП 02, НПП 03,
НСР 01, НПП 05, НСП 23.
Из выбранных световых приборов выбираем с
требуемой кривой силы света: ПСХ 60М, НПП 02, НПП 03, НСП 23.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД
70% -НПП 02.
Рекомендуемое значение при косинусной
КСС: λc=1,4,
λр=1,6
Находим расстояние 'L'
между световыми приборами
λc*Hp ≤ L ≤ λp*Hp
где Hp=H0-hcв-hp;
Н0 - высота помещения, м;
hcв-
высота свеса светового прибора, м;
hp- высота
рабочей поверхности, м.
Нр=2,4-0,3-0,5=1,6м
1,4*1,6 ≤ L ≤ 1,6*1,6
2,24 ≤ L ≤ 2,56 L принимаем 2,4.
Найдем количество световых приборов по длине этого
помещения:
na=a/L
где а - длина помещения;
nа=1,25/2,4=0,5
nа принимаем 0 шт.
Найдем количество световых приборов по ширине
помещения: nв=в/L
где в - ширина помещения;
nв=1,5/2,4=0,62
nв принимаем 1шт.
Общее количество световых приборов Noбщ=a*
Noбщ=l шт.
Рассчитаем мощность осветительной установки
методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих
предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот
метод подойдет. Находим:
Фл=(Eн*A*Kз*z)/N*g
где А - площадь помещения м2;
z- коэффициент
неравномерности; z=1,1...1,2
g- коэффициент
использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах, необходимо
рассчитать i-индекс помещения.
i=(a*в)/Hp(a+в) (2.28)
i=(l,25*l,5)/1,6*(1,25+1,5)=1,875/4,4=0,42
Теперь по коэффициенту использования и по
коэффициентам отражения для выбранного светового прибора, получаем КПД=14 %.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(10*3,75*1,3*1,1)/1*0,14=53,6/0,14=383 лм.
Из справочной литературы выбираем тип лампы Б
215-225-40 со световым потоком: Фк=415 лм.
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по соотношению:
-0,1 ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2
-0,1 ≤ (415-383)/383 ≤ +0,2
-0,1 ≤ 0,08 ≤ +0,2 выбранная лампа по
условию проходит.
Определяем условную мощность
Руд=(Рл*N)/А
(2.29) Руд=(40*1)/1,875=21,ЗВт/м2.
Светотехнический расчет котельного зала
а) Проходы за котлами первого этажа
Принимаем вид освещения - рабочее, система
освещения - общая, равномерная.
Размеры участка:
А=31,5 м2, а=21м, в=5м, Н0=4м.
Среда помещения сухая.
Выбираем нормированную освещенность Ен=10
лк,(стр. 97 [1]) для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,5
Световой прибор выбирается:
- по условиям среды: IP
60, IР 62, IP 63
- по виду кривой силы света КСС - Д1, Д2, Г1;
- по наивысшему КПД.
Из справочной литературы (стр. 240 [2]), отбираем
световые приборы с указанной защитой: НСП 11, НСП20, НСП22.
Из выбранных световых приборов выбираем с
требуемой кривой силы света: НСП 11, НСП 22.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД
67% -НСП 11.
Рекомендуемое значение при косинусной
КСС: λc=1,4,
λp=1,6
Находим расстояние 'L'
между световыми приборами:
λc*Hp ≤ L ≤
λp*Hp
где Hp=H0-hcв-hp,
Н0- высота помещения, м;
hсв- высота
свеса светового прибора, м;
hp- высота
рабочей поверхности, м.
Нр=4-0.5-0=3,5 м
1,4*3,5 ≤ L ≤ 1,6*3,5
4,9 ≤ L ≤ 5,6 L принимаем 5,2
Найдем количество световых приборов по длине
помещения: na=a/L
где а- длина помещения, м;
nа=21/5,2=4 nа принимаем 4шт.
Найдем количество световых приборов по ширине
помещения: nв=в/L
где в- ширина помещения, м;
nв=1,5/5,2=0,2 nв принимаем 0 шт.
Общее количество световых приборов Noбщ=a*
Nобщ=4 шт.
Рассчитаем мощность осветительной установки
методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих
предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот
метод подойдет.
Находим
Фл=(Eн*A*Kз*z)/N*g (2.27)
где а- площадь помещения м2;
g- коэффициент
использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах,
необходимо рассчитать i-индекс помещения.
i=(a*в)/Hp(a+в) (2.28)
i=(21*1,5)/3,5*(21+1,5)=31,5/78,75=0,4.
Теперь по коэффициенту использования и по
коэффициентам отражения для выбранного светового прибора, получаем КПД=13%.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(10*31,5*1,5*1,1)/4*0,13=512,75/0,52=986 лм.
Из справочной литературы выбираем тип лампы БК
215-225-75, go световым потоком:
Фк=1020 лм.
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по формуле:
-0,1 ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2
-0,1 ≤ (1020-986)/986 ≤ +0,2
-0,1 ≤ 0,00003 ≤ +0,2 выбранная лампа
по условию проходит.
Определяем условную мощность
Руд=(Рл*N)/А
(2.29)
Руд=(75*4)/31,5=2,38 (Вт/м2).
б) Химводоочистка
Принимаем вид освещения - рабочее, система
освещения - общая, равномерная.
Размеры участка:
А=84 м2, а=12м, в=7м, Н0=4м.
Среда помещения сухая.
Выбираем нормированную освещенность Ен=30 лк,
(стр. 97 [1]) для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем:
Кз=1,3
Световой прибор выбирается:
- по условиям среды: IР
60, IР 62, IP 63 (стр. 127
[2]);
- по виду кривой силы света КСС – Д1, Д2, Г1;
- по наивысшему КПД;
Из справочной литературы (стр. 240 [2]), отбираем
световые приборы с указанной защитой: НСП 11, НСП 20, НСП 22.
Из выбранных световых приборов выбираем с
требуемой кривой силы света: НСП 11, НСП 22.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД
67% -НСП 11.
Рекомендуемое значение при косинусной КСС: λc=1,4, λp=1,6.
Находим расстояние 'L' между световыми приборами:
λc*Hp≤L≤λp*Hp
где Hp=H0-hcв-hp,
Н0- высота помещения, м;
hсв- высота
свеса светового прибора, м;
hp- высота
рабочей поверхности, м.
Нр=4-1=3 м
1,4*3 ≤ L ≤ 1,6*3
4,2 ≤ L ≤ 4,8 L принимаем 4,5.
Найдем количество световых приборов по длине
помещения: na=a/L
где а- длина помещения, м;
nа=12/4,5=2,66 nа принимаем 3 шт.
Найдем количество световых приборов по ширине
помещения:
nв=в/L
где в- ширина помещения, м;
nв=7/4,5=1,55 nв принимаем 1шт.
Общее количество световых приборов Nобщ=а
Nобщ=3 шт.
Рассчитаем мощность осветительной установки
методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих
предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот
метод подойдет.
Находим
Фл=(Ен*A*Кз*z)/N*g (2.27)
где A- площадь помещения,
м2;
g- коэффициент
использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах,
необходимо рассчитать i-индекс помещения.
i=(а*в)/Нр(а+в)
(2.28)
i=(12*7)/3*(12+7)=84/57=1,47.
Теперь по коэффициенту использования и по
коэффициентам отражения для выбранного светового прибора по стр. 16 [ 3 ],
получаем КПД=27%.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(30*84*1,3*1,1)/3*0,27=3603,6/0,81=4448 лм.
Из справочной литературы (стр. 62 [2]) выбираем тип
лампы Г 215-225-300 со световым потоком: Фк=4610 лм.
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по соотношению :
-0,1 ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2 [3]
-0,1 ≤ (4610-4448)/4448 ≤ +0,2
-0,1 ≤ -0,036 ≤ +0,2 выбранная лампа
по условию проходит.
Определяем условную мощность
Pyд=(Pл*N)/A (2.29)
Pyд=(30*3)/84=1,07
Bт/м2.
Светотехнический расчет площадки обслуживания
котлов
Принимаем вид освещения - рабочее, система
освещения - общая, равномерная.
Размеры участка:
А=96 м2, а=24м, в=4м, Н0=7м.
Среда помещения сухая.
Выбираем нормированную освещенность Ен=30 лк,
(стр. 97 [1]) для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,5
Световой прибор выбирается:
- по условиям среды: IP
60, IP 62, IP 63 (стр127 [2]);
- по виду кривой силы света КСС - Д1, Д2, Г1;
- по наивысшему КПД.
Из справочной литературы (стр. 240 [2]), отбираем
световые приборы с указанной защитой: НСП 11, НСП 20, НСП 22.
Из выбранных световых приборов выбираем с
требуемой кривой силы света: НСП 11, НСП 22.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД
67% -НСП 11.
Рекомендуемое значение при косинусной КСС: λc=1,4, λp=1,6.
Находим расстояние 'L'
между световыми приборами:
λc*Hp≤L≤λp*Hp
где Hp=H0-hcв-hp, [ 3 ]
Н0- высота помещения, м;
hсв- высота
свеса светового прибора, м;
hp- высота
рабочей поверхности, м.
Нр=7-4=3 м
1,4*3 ≤ L ≤ 1,6*3
4,2 ≤ L ≤ 4,8 L принимаем 4,5.
Найдем количество световых приборов по длине
помещения:
na=a/L
где а- длина помещения, м;
nа=24/4,5=5,3 nа принимаем 5шт.
Найдем количество световых приборов по ширине
помещения:
nв=в/L
где в- ширина помещения, м;
nв=4/5,2=0,7 nв принимаем 1шт.
Общее количество световых приборов Noбщ=
Nобщ=5*1=5 шт.
Рассчитаем мощность осветительной установки
методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих
предметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот
метод подойдет.
Находим:
Фл=(Ен*А*Кз*z)N*g (2.27)
где A- площадь помещения м2;
g-коэффициент
использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах,
необходимо рассчитать i-индекс помещения.
i=(а*в)/Нр(а+в)
(2.28)
i=(24*4)/3*(24+4)=96/84=1,14.
Теперь по коэффициенту использования и по
коэффициентам отражения для выбранного светового прибора получаем
КПД=24%.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(30*96*1,5*1,1)/5*0,24=4752/1,2=3960 лм.
Из справочной литературы (стр. 62 [2]) выбираем
тип лампы Г 215-225-300, со световым потоком: Фк=4610 лм.
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по соотношению:
-0,1 ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2 [3]
-0,1 ≤ (4610-3960)/3960 ≤ +0,2
-0,1 ≤ 0,16 ≤ +0,2 выбранная лампа по
условию проходит.
Определяем условную мощность
Руд=(Рл*N)/А
(2.29)
Pyд=(30*5)/55=2,7 (Вт/м2)
Проходы за котлами 2-ой этаж
Расчет - проходы за котлами 2-ой этаж идентичен
расчету - проходы за котлами 1-ый этаж, т.к. все условия среды и размеров
совпадают.
Деаэраторная площадка
Принимаем вид освещения - рабочее, система
освещения - общая, равномерная.
Размеры участка:
А=67,5 м2, а=13,5м, в=5м, Н0=7м.
Среда помещения сухая.
Выбираем нормированную освещенность Ен=30 лк,
(стр. 97 [1]) для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,3
Световой прибор выбирается:
- по условиям среды: IP
60, IР 62, IP 63
- по виду кривой силы света КСС - Д1, Д2, Г1;
- по наивысшему КПД.
Из справочной литературы отбираем световые приборы
с указанной защитой: НСП 11, НСП 20, НСП 22.
Из выбранных световых приборов выбираем с
требуемой кривой силы света: НСП11, НСП22.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД
67% -НСП 11.
Рекомендуемое значение при косинусной
КСС: λс=1,4, λp=1,6
Находим расстояние 'L'
между световыми приборами:
λc*Hp≤L≤λp*Hp
где Hp=H0-hcв-hp,
Н0- высота помещения, м;
hсв- высота
свеса светового прибора, м;
hp- высота
рабочей поверхности, м.
Нр=7-4=3м
1,4*3 ≤ L ≤ 1,6*3
Найдем количество световых приборов по длине
помещения: na=a/L
где а - длина помещения, м;
nа=13,5/4,5=3 nа принимаем 3 шт.
Найдем количество световых приборов по ширине
помещения: nв=в/L
где в - ширина помещения, м;
nв=5/5,2=0,96 nв принимаем 1 шт.
Общее количество световых приборов Noбщ=a
Noбщ=3*l=3 шт.
Рассчитаем мощность осветительной установки
методом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющих предметов
и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот метод
подойдет.
Находим:
Фл=(Eн*A*Kз*z)/N*g (2.27)
где А - площадь помещения м2;
g - коэффициент
использования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах, необходимо
рассчитать i-индекс помещения.
i=(а*в)/Нр(а+в)
(2.28)
i=(13,5*5)/3*(13,5+5)=67,5/55,5=1,22
Теперь по коэффициенту использования и по
коэффициентам отражения для выбранного светового прибора, получаем
КПД=24%.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(30*67,5*1,3*1,1)/3*0,24=2895,7/0,72=4021 лм.
Из справочной литературы (стр. 62 [2]) выбираем
тип лампы Г 215-225-300, со световым потоком: Фк=4610 лм.
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по соотношению:
-0,1 ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2 [3]
-0,1 ≤ (4610-4021)/4021 ≤ +0,2
-0,1 ≤ 0,14 ≤ +0,2 выбранная лампа по
условию проходит.
Определяем удельную мощность
Руд=(Рл*N)/А
(2.29)
Руд=(30*3)/67,5=1,33 Вт/м2.
Освещение перед входом
Принимаем вид освещения - дежурное, система
освещения - общая, равномерная.
Наружное освещение в сырой среде, коэффициент
отражения равен нулю.
Выбираем нормированную освещенность Ен=2 лк, (стр.
38 [3]) для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,15
В нашем случае нормируется вертикальная
освещенность, поэтому производим расчет точечным методом. Этот метод позволяет
рассчитать освещенность на горизонтальной, наклонной и вертикальной плоскости.
Размеры участка:
А=6 м2, а=3м, в=2м, Н0=3,3м.
Световой прибор выбирается:
- по условиям среды: IP53,
IP 54.
- по виду кривой силы света КСС – М;
- по наивысшему КПД.
Из справочной литературы (стр. 240 [2]), отбираем
световые приборы с указанной защитой: НСП 02, НСП 03, НПП 02, ПСХ, НПП 03.
Из выбранных световых приборов выбираем с требуемой
кривой силы света: НСП 02, НСП 03.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД
75% -НСП 03.
Находим расстояние 'L'
между световыми приборами:
λc*Hp ≤ L ≤
λp*Hp
где Hp=H0-hcв-hp; [3]
Н0- высота помещения, м;
hсв- высота
свеса светового прибора, м;
hp- высота
рабочей поверхности , м;
Нр=3,3-0,3-0=3 м
Светильник расположен на высоте Hp по
центру над дверью. Зададим контрольную точку А (рис 2.10.). Для нее рассчитаем da - расстояние от вертикальной контрольной точки,
также угол α - угол между вертикалью и направлением силы света светильника
(рис 2.11).
Рис 2.10. Рис 2.11.
da=(АВ*АВ+СВ*СВ)-0,5
(2.31)
da=(4+2,25)-0,5 =2,5;
Определим угол α для точки А (рис 2.10).
tg α=da/Hp=2,5/3==0,83
α=39град.;
Определим силу света Jα
по группе кривой силы света и угла между вертикалью и направлением силы света:
Jα1000=150
кд; по графикам литературы.
Определим условную освещенность для точки А.
Ea=Jα1000*cos3 α/Hp2 (2.32)
Еа=150*0,45/9=7,5 лм.
Рассчитаем поток:
Фс=(1000*Ен*Кз)/(μ*Еа*η)
(2.33)
где μ - коэффициент учитывающий влияние
удаленных светильников μ=1;
η - КПД светильника;
Фc=(1000*2*1,15)/(1*7,5*0,75)=409,7лм.
Из справочной литературы (стр. 62 [2]) выбираем
тип лампы Б 220-235-40, со световым потоком: Фк=400 лм.
Определяем отклонение светового потока табличного
от рассчитанного по соотношению:
-0,1 ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2 [3]
-0,1 ≤ (400-409)/409 ≤ +0,2
-0,1 ≤ -0,022 ≤ +0,2 выбранная лампа
по условию проходит.
Определяем условную мощность
Руд=(Рл*N)/А
(2.29)
Руд=(40*1)/6=6,6 Вт/м2
2.5.2 Электротехнический расчет
Щит освещения установлен в коридоре запитанный от
силового щита 1ЩС. Нагрузку делим на три группы, чтобы по мощности разделялись
незначительно. По правилам эксплуатации электрооборудования и правилам техники
безопасности необходимо заложить дежурное освещение. В нашем случае это все
входы и выходы, а также проходы за котлами и лестниц идущих на второй этаж. Так
как протяженность линий не более 40 метров, группы освещения однофазные.
Составляем расчетную схему (см. рис. 2.12.)
Расчетная схема осветительной сети
Расчет сечения проводов
Расчет сечения проводов проводим по потере
напряжения и проверяем сечение по нагреву и механической прочности.
Расчет сечения по формуле:
S=SMi/C*DU (2.34)
где С=7,4 для однофазной сети с алюминиевым
проводником
С=44 для трехфазной сети с алюминиевым проводником
;
DU=0,5% для алюминиевых проводников на напряжение 380В;
DU=2,3% для алюминиевых
проводников на напряжение 220В;
Mi-электрический момент.
Mi=Pi*Li
-произведение мощности светильника на расстояние до осветительного щита.
Расчет сечения проводов группы №1
åMi=(0,1+0,1)*1+(0,16+0,l6)*2+(0,08*4)*4+(0,1+0,1)*6+0,1*7+(0,08+0,08)*8,5=
=5,38 кВт*м
S=5,38/7,4*2,3=0,32 мм2
Округляем до ближайшего стандартного значения S=2,5 mm . Выбираем кабель марки
АВВГ(Зх2,5) с алюминиевой жилой, прокладка под штукатурку.
Находим ток группы по формуле:
Ipacч=Рф/Uф*cosj, (2.35)
I=1260/220*0,92=5,7A.
Находим Iдоп из справочной литературы
Iдоп.=20А.
Проверяем кабель по нагреву:
Iдоп.>Iрасч. =>
20А>5,7А, кабель по нагреву проходит.
Определяем действительное значение потери
напряжения в группе:
DU=åMi/C*S (2.36)
DU=5,38/7,4*2,5=1,81%
Расчет группы №2
Розеточная группа №2 выполняется кабелем с
сечением жил равным 2,5(мм2) согласно ПУЭ, маркой АВВГ (Зх2,5)
скрыто под штукатурку.
Iдоп=20А, Рном.
группы = 3000 Вт.
Расчет сечения проводов группы №3
åMi=0,3*15+0,3*25+0,3*35=22,5
кВт*м
S=22,5/7,4*2,3=1,32 мм2
Округляем до ближайшего стандартного значения S=2,5 мм2. Выбираем кабель марки АВВГ (Зх2,5) с
алюминиевой жилой, прокладка в трубах.
Находим ток группы:
I=900/220*1=4,09 А.
Находим Iдоп.
из справочной литературы:
Iдоп.=19А
Проверяем кабель по нагреву:
Iдоп.>Iрасч. =>
19А>4,09А, кабель по нагреву проходит.
Определяем действительное значение потери напряжения
в группе:
DU=22,5/7,4*2,5=1,21%
DU < DUдоп
1,21< 2,0 - условие
выполняется.
Расчет сечения проводов группы №4
åMi=0,3*17+0,3*23+0,075*31+0,075*39+0,075*47=20,77
кВт*м
S=20,77/7,4*2,3=1,22 мм2
Округляем до ближайшего стандартного значения S=2,5 мм2. Выбираем кабель марки АВВГ (Зх2,5) с
алюминиевой жилой, прокладка в трубах.
Находим ток группы:
I=825/220*1=3,75 А.
Находим Iдоп. из справочной литературы
[1, стр.340]:
Iдоп.=19А.
Проверяем кабель по нагреву:
Iдоп.>Iрасч. Þ 19A>3,75A, кабель по нагреву проходит.
Определяем действительное значение потери напряжения
в группе:
Uпот.=20,77/7,4*2,5=l,12%
DU < DUдоп
1,1% < 2,0% - условие выполняется.
Расчет сечения проводов группы №5
åMi=0,3*18+0,3*28+0,075*40+0,075*46+0,075*52=24,15
кВт*м
S=24,15/7,4*2,3= 1,41мм2
Округляем до ближайшего стандартного значения
8=2,5 мм2. Выбираем кабель марки АВВГ(Зх2,5) с алюминиевой жилой,
прокладка в трубах.
Находим ток группы:
I=1725/220*1=7,8А.
Находим Iдоп. из справочной литературы
[1, стр.340]:
Iдоп.=19А.
Проверяем кабель по нагреву
Iдоп.>Iрасч.
=> 19А>7,8А, кабель по нагреву проходит.
Определяем
действительное значение потери напряжения в группе:
DU=24,15/7,4*2,5=1,3%
DU<DUдоп
1,3%<2,0% - условие выполняется.
Расчет сечения проводов дежурной группы
åMi=(0,3+0,3+0,04)*1l+(0,04*3)*18+0,3*19+0,3*24+0,075*36=24,8 кВт*м
S=24,8/7,4*2,3=1,45 мм2
Округляем до ближайшего стандартного значения S=2,5 мм2. Выбираем кабель марки АВВГ (Зх2,5) с
алюминиевой жилой, прокладка в трубах.
Находим ток группы:
I=1435/220*0,92=7,28 А.
Находим Iдоп.
из справочной литературы:
Iдоп.=19A.
Проверяем кабель по нагреву:
Iдоп.>Iрасч.
=> 19A>7,28A, кабель по нагреву проходит.
Определяем действительное значение потери напряжения
в группе:
DU=24,8/7,4*2,5=1,34%
Uном ³ Uceти
=> 400B>220B
Iном.авт > Iгруппы => 32>6,4
Iуст. авт ³ К*Iгруппы
=> 16А >1,0*6,4
где К- учитывает пусковые токи, для люминесцентных
ламп К=1,0;
Выбираем для групп №3 по приложению №6 ВА1426-14 с
тепловым и
электромагнитным расцепителем.
Uном.авт.=400В;
Iном.авт=32А; Iуст.авт=16А
(наименьшее значение в этой серии).
Условия выбора:
Uном ³ Uceти
=> 400B>220B
Iном.авт > Iгруппы => 32>4,09
Iуст. авт ³ К*Iгруппы
=> 16А >1,0*4,09
где К- учитывает пусковые токи, для ламп
накаливания К=1;
Выбираем для групп №4 по приложению №6 ВА1426-14 с
тепловым и электромагнитным расцепителем.
Uном.авт.=400В;
Iном.авт=32А; Iуст.авт=16А
(наименьшее значение в этой серии).
Условия выбора:
Uном ³ Uceти
=> 400B>220B
Iном.авт > Iгруппы => 32>3,75
Iуст. авт ³ К*Iгруппы
=> 16А >1*3,75
где К- учитывает пусковые токи, для ламп
накаливания К=1;
Выбираем для групп №5 по приложению №6 ВА1426-14 с
тепловым и электромагнитным расцепителем.
Uном.авт.=400В;
Iном.авт=32А; Iуст.авт=16А
(наименьшее значение в этой серии).
Условия выбора:
Uном ³ Uceти
=> 400B>220B
Iном.авт > Iгруппы => 32>7,8
Iуст. авт ³ К*Iгруппы
=> 16А >1*7,8
где К- учитывает пусковые токи, для ламп
накаливания К=1;
Выбираем для дежурного освещения по приложению №6
[3] ВА 1426-14 с тепловым и электромагнитным расцепителем.
Uном.авт.=400В;
Iном.авт=32А; Iуст.авт=16А
(наименьшее значение в этой серии).
Условия выбора:
Uном ³ Uceти
=> 400B>220B
Iном.авт > Iгруппы => 32>7,28
Iуст. авт ³ К*Iгруппы
=> 16А >1*7,28
где К- учитывает пусковые токи, для люминесцентных
ламп К=1.
Результаты заносим в таблицу 2.5.
Таблица 2.5
№
|
Установл.
|
Расчетный
|
Марка,
|
Тип
автомат.
|
Ток
расцепителя
|
группы
|
мощность,
|
ток,
А
|
сечение
|
выключателя
|
автоматического
|
|
кВт
|
|
провода
|
|
выключателя,
А
|
1
|
1260
|
5,7
|
АВВГ
|
ВА1426-14
|
16
|
|
|
|
(3х2,5)
|
|
|
2
|
3000
|
13,6
|
АВВГ
|
ВА1426-14
|
16
|
|
|
|
(3х2,5)
|
|
|
3
|
900
|
4
|
АВВГ
|
ВА1426-14
|
16
|
|
|
|
(3х2,5)
|
|
|
4
|
825
|
3,7
|
АВВГ
|
ВА1426-14
|
16
|
|
|
|
(3х2,5)
|
|
|
5
|
1725
|
7,8
|
АВВГ
|
ВА1426-14
|
16
|
|
|
|
(3х2,5)
|
|
|
Дежурное
|
1435
|
7,3
|
АВВГ
|
ВА1426-14
|
16
|
освещение
|
|
|
(3х2,5)
|
|
|
Расчет сечения провода от силового щита до щита
освещения
S=P*L/C*ΔU (2.37)
где С=44 для трехфазной сети с алюминиевой жилой;
ΔU- принимается в
расчетах для трехфазной сети с алюминиевой жилой 0,5%;
L - расстояние от ЩО до
ЩС1;
S= (1,3+0,9+0,825+1,725+1,435+3,0)*20/44*0,5=8,35
мм2
Округляем до ближайшего стандартного значения S=10мм2. Выбираем кабель марки АВВГ (5х10) с
алюминиевой жилой, прокладка в трубах. Находим ток группы:
I=9200/3*220*0,9=15,5 А.
Находим Iдоп. из
справочной литературы.
Iдоп.=38А.
Проверяем кабель по нагреву:
Iдоп.>Iрасч. => 38А>15,5А, кабель по нагреву проходит.
Определяем действительное значение потери
напряжения в группе:
Uпот=24,8/44*10=0,14%
Выбор аппаратуры защиты
Выбираем автоматические выключатели для зашиты
осветительных сетей от токов короткого замыкания и перегрузки.
Выбираем для групп №1 по приложению №6 [3] ВА
1426-14 с тепловым и электромагнитным расцепителем.
Uном.авт.=400В;
Iном.авт=32А; Iуст.авт=16А
(наименьшее значение в этой серии).
Условия выбора:
Выбираем щит освещения для 6 групп - ЯОУ 8501
Для защиты вводного провода предусматриваем трехфазный
автомат типа-BA 51-31-3 с
тепловым и электромагнитным расцепителем, который установлен в силовом щите
ЩС-1.
Uном. авт.=400В;
Iном.авт=32А; Iуст.авт=25А.
Условия выбора:
Uном ³ Uceти
=> 400B>220B
Iном.авт > Iгруппы => 32>15,5
Iуст. авт ³ К*Iгруппы
=> 25А >1*15,5
Проверим токи уставки относительно допустимых
токов вводного кабеля.
Iдоп.пр ≥
1,25*Iуст
38А ≥ 31,25А
Проверим токи установки относительно допустимых
токов групп.
Iдоп.пр ≥
1,25*Iуст
20А = 19,4А
Согласование обеспечено
2.5.3 Разработка устройства управления осветительной
установки
Большой резерв экономии электроэнергии,
расходуемый на искусственное освещение, заложен в максимальной рационализации
управления и регулирования режима работы осветительных установок. Своевременное
включение и выключение освещения с учетом технологии производства, согласование
работы искусственного освещения с динамикой естественного освещения в целях максимального
использования последнего, а также обеспечения возможностей регулирования
искусственного освещения в течение рабочей смены (динамическое освещение)
позволяет получить значительную экономию электроэнергии. Учет изменения режима
естественного освещения особенно важен при освещении рабочих мест, удаленных от
окон, помещений вспомогательного характера (лестничные клетки, рекреации и
т.п.), а также в системах совмещенного освещения.
Особенности технологического процесса к которому
будет применятся автоматизированная система управления следующая.
Котельный цех работает круглосуточно, так как это
требует технологический процесс. Операторы производят технологический осмотр с
периодичностью один раз в два часа, с записью текущих параметров
технологического процесса в дежурный журнал. Для этого требуется включать
рабочее освещение. В среднем технологический осмотр длится пятнадцать минут.
Для управления рабочего освещения в цехе,
используем ту часть схемы, в которой выполняется два условия:
- освещение включается по датчику освещенности,
когда в помещении естественный уровень освещенности ниже минимального требуемого;
- по программе установленной на реле времени 2РВМ.
Дежурное освещение в ночное время суток выключать
не надо, но включается оно по датчику освещенности.
Полупроводниковый регулируемый двухпрограммный
выключатель освещения ПРО-68-II
Наиболее надежным и перспективным способом
контроля за состоянием освещения внутри помещений является применение
различного рода устройств контроля освещенности, в том числе полупроводниковый
регулируемый двухпрограммный выключатель освещения ПРО-68-II.
Прибор предназначен для двухпрограммного
управления искусственным освещением в зависимости от освещения и времени.
Прибор представляет собой полупроводниковый выключатель освещенности,
регулируемый в зависимости от освещенности, и дополненный программным временным
переключателем для перевода освещения на ночной режим. Двухпрограммный
выключатель предназначен для работы при температуре окружающего воздуха от -30
до +50°С и относительной влажности окружающего воздуха при 20°С до 90%.
Выключатель ПРО-68-II состоит из датчика и усилителя.
Датчик представляет собой часть моста на входе усилителя прибора, состоящего из
двух плеч с фоторезистором. К корпусу датчика присоединяется трубка с
проводами, оканчивающаяся разъемом для соединения с усилителем.
Усилитель (см. рис. 2.13) собран в металлическом
корпусе с крышкой и резиновым уплотнением. В нижней части корпуса имеются два
разъема. Внутри корпуса размещены: плата прибора, щиток ввода, реле типа ПЭ-21,
блок питания. Программный временной переключатель размещен на крышке прибора. Переменный
резистор с переменным сопротивлением вынесен на монтажную плату усилителя. Он
имеет шкалу настройки.
Полупроводниковый регулируемый двухпрограммный
выключатель освещения ПРО-68-II
1 - блок усилителя; 2 –датчик освещенности. Рис.
2.13
Чувствительным элементом прибора является
фоторезистор типа ФСК-Г1 (R19), включенный в плечо
неравновесного моста переменного токa. При освещенности,
соответствующей уставке прибора, мост сбалансирован и сигнал в измерительной
диагонали равен нулю (рис. 2.14).
Принципиальная схема двухпрограммного выключателя
освещения ПРО-68-II.
I — датчик освещенности. Рис
2.14
При отклонении освещенности от заданной в
измерительной диагонали моста появляется напряжение, пропорциональное
отклонению освещенности. Сигнал разбаланса моста поступает на вход усилителя переменного
тока на транзисторах VT1 и VT2,
собранного по схеме с общим эмиттером. Далее через переходной конденсатор С5
усиленный сигнал поступает на базу транзистора VT3 фазочувствительного
каскада. Если при наличии коллекторного напряжения на базе будет также
отрицательная полуволна, т.е. фазы напряжения на коллекторе и сигнала на базе совпадают,
через триод VT3 будет заперт и напряжение на СЗ будет равно нулю.
Фазочувствительный каскад управляет работой
порогового устройства на триодах VT4 и VT5, собранного по схеме триггера Шмидта. При отсутствии напряжения
на конденсаторе СЗ первый триод триггера VT5 закрыт, и триод VT4 открыт
отрицательным напряжением, подаваемым на базу через R7.
Благодаря коллекторному току реле Р включено и его
замыкающие контакты замкнуты.
При изменении знака разбаланса моста конденсатор
СЗ заряжен и отрицательное напряжение с резистора R10
отпирает триод VT5 и реле Р обесточивается.
Скачкообразный переход триггера из одного режима в другой делает работу реле
четкой. Для отключения части осветительной нагрузки в ночные часы прибор ПРО-68-II снабжен программным временным переключателем. Последний
представляет собой электромеханический прибор, состоящий из синхронного
электродвигателя и программного устройства на основе реле 2РВМ.
Работа электрической схемы происходит следующем
образом: контакт микровыключателя Q1 программного
устройства находится в цепи управления контактором системы вечернего освещения,
поэтому на указанный промежуток времени цепь питания катушки контактора
оказывается разомкнутой.
Прибор может устанавливаться как внутри
неотапливаемого помещения, так и вне его. К прибору подводится переменное
напряжение 220 В (схемой также предусмотрена возможность включения прибора в
сеть 127 В). Контакты реле ПЭ- 21 используются для включения контакторов
системы наружного освещения.
Программное реле времени 2РВМ
Программное реле времени 2РВМ предназначено для
автоматического управления двумя нeзaвиcимыми электрическими цепями, путем
замыкания и размыкания этих цепей по суточным программам. Заданные программы
осуществляются ввертыванием штифтов в соответствующие резьбовые отверстия программного
диска.
Реле типа 2РВМ изготавливают в пластмассовом
корпусе, габаритные и установочные размеры его приведены на рис. 2.16.
Электрические цепи схемы автоматики подключаются к прибору через клеммную
колодку, встроенную в нижнюю часть корпуса. Принципиальная электрическая схема реле
показана на рис. 2.15. В комплект поставки входят программное реле времени и 50
штифтов для программирования.
Положение прибора в пространстве - вертикальное.
Допустимое отклонение от вертикали ±10 %, атмосферное давление (600-800)х105
Па, температура окружающего воздуха при хранении - от -20 до +50°С. Относительная
влажность воздуха при температуре (20±5)°С - до 80 %.
Принципиальная электрическая схема реле 2РВМ.
А,Б - первая и вторая программа; В -
электродвигатель подзавода пружины.
Рис. 2.15
Технические данные программного реле времени 2РВМ
Часовой механизм:
тип двигателя..............................
Пружинный с автоматическим
подзаводом пружины
от электродвигателя
регулятор угловой скорости колес.............................Свободный
анкерный,
балансовый, с периодом
колебания 0,4 с
суточный ход при температуре
окружающего воздуха(20±10)°С, мин................................................
..± 2
температурный коэффициент изменения
суточного хода, с/(сут. ° С).................................................................
....±2
резерв хода при перерывах электропитания,
ч......................................48
Электродвигатель подзавода пружины ДСМ-211-220:
напряжение переменного тока частотой
50 Гц, В............................................................................................220
±22
максимальная потребляемая мощность, Вт…………………………..
4
Время подзавода пружинного двигателя в
течение суток, мин.................................................................................
15
Количество независимых программ......................................................
2
Продолжительность цикла программ, ч.............................................
.24
Показатели первой программы:
число отверстий на внешней окружности
программного диска.............................................................................
.96
цена деления, мин…………………………………...............................15
минимальная продолжительность пауз
между командами, мин.........................................................................
30
Показатели второй программы:
число отверстий на внутренней
окружности программного диска.........................................................72
цена деления,
мин..................................................................................20
минимальная продолжительность пауз
точность переключения в обеих программах, мин ………………...±5
Выход в каждой программе
..................................одна пара контактов
допустимый максимальный переменный ток
частотой 50 Гц через одну контактную пару, А:
безиндуктивная нагрузка при напряжении:
380
В.......................................................................................................7,5
220
В.......................................................................................................1,5
индуктивная нагрузка при напряжении:
380
В.......................................................................................................2,5
220В ..........................................................................................................5
допустимый максимальный постоянный ток при коммутации
цепи с t = 0,01 с и при
напряжении до 220 В, А. …..……………….1,5
Гарантийный срок службы...........................
……………………...2 года
Габаритные размеры прибора, мм..........................................227×173×30
Масса прибора, кг.....................................................................................2
Габаритные и установочные размеры программного реле
времени 2РВМ.
Рис. 2.15
Принцип работы реле заключается в следующем. На
суточной оси часового механизма вращается программный диск, управляющий работой
двух кулачков, приводящих в действие выходные контакты. Пружинный двигатель 10
(рис. 2.16) часового механизма приводит во вращение минутную ось 4 и суточную
ось 8.
Угловая скорость осей регулируется приставным
часовым механизмом 1 через зубчатый редуктор 2 и 9. На ось 4 фрикционно насажен
минутный диск 5, устанавливаемый по указателю 3. На ось 8 фрикционно насажен программный
диск 6 с двумя временными шкалами, который устанавливается по указателю 7.
Кинематическая схема реле 2РВМ
Рис. 2.16
Автоматический подзавод пружины часового механизма
осуществляется от электродвигателя 18 через зубчатую передачу 17, 16.
Управление электродвигателем осуществляется винтовым дифференциальным механизмом
11-14, который периодически включает и выключает микровыключатель 15 в цепи
электродвигателя.
Каждая из программ задается посредством шрифтов
25, расположенных на соответствующей окружности программного диска. Считывание
программы осуществляется звездочкой 26 кулачкового механизма 21-24, который
управляет контактными пружинами 19, 20. Штифт 25 при вращении программного
диска поворачивает кулачковый механизм, который производит скачкообразное замыкание
или размыкание контактов, независящее от скорости кулачкового барабана. Присоединение
потребителей электрического тока к реле времени типа 2РВМ показано на рис. 2.17.
Более мощные потребители могут быть подключены
через магнитные пускатели или контакторы, катушки которых включаются и
отключаются реле 2РВМ. При этом всегда необходимо предусматривать защиту электрических
цепей реле от коротких замыканий, например, с помощью предохранителей.
Схема подключения питания и потребителей энергии к
реле 2РВМ
Рис. 2.16
При эксплуатации реле необходимо не реже одного
раза в год производить осмотр узлов, удаление пыли, проверку и чистку
электрических контактов, смазку трущихся деталей.
Для смазки рекомендуется применять масло МН - 45 и
масло ОКБ-122-4. Реле должно эксплуатироваться в чистом вентилируемом помещении
при температуре от +5 до +35°С. В окружающем воздухе не должно быть газов и
паров, вызывающих коррозию деталей и узлов прибора.
3. СОСТАВЛЕНИЕ
ГРАФИКА НАГРУЗОК И ВЫБОР ТП
Результаты расчета
нагрузки ТП до и после компенсации реактивной мощности представлены в табл.
3.1.
Таблица 3.1. Расчет
нагрузки подстанции котельного цеха.
Потребители
|
Р,
кВт
|
Q,квap
|
cos
φ
|
Ipa6, A
|
|
Потребители
задействованные круглосуточно
|
|
|
|
|
|
Эл.
двигатель водоподготовки 1
|
1,5
|
1,04701
|
0,82
|
2,76659
|
|
Эл.
двигатель водоподготовки 2
|
1,5
|
1,04701
|
0,82
|
2,76659
|
|
Эл.
двигатель насоса 1 котла 1
|
7,5
|
5,82063
|
0,79
|
14,3582
|
|
Эл.
двигатель насоса 2 котла 1
|
7,5
|
5,82063
|
0,79
|
14,3582
|
|
Эл.
двигатель вентилятора горелки котла 1
|
14
|
7,17241
|
0,89
|
23,7906
|
|
Эл.
двигатель насоса 1 котла 2
|
7,5
|
5,82063
|
0,79
|
14,3582
|
|
Эл.
двигатель насоса 2 котла 2
|
7,5
|
5,82063
|
0,79
|
14,3582
|
|
Эл.
двигатель вентилятора горелки котла 2
|
14
|
7,17241
|
0,89
|
23,7906
|
|
Эл.
двигатель насоса 1 котла 3
|
3
|
2,25
|
0,8
|
5,67151
|
|
Эл.
двигатель насоса 2 котла 3
|
3
|
2,25
|
0,8
|
5,67151
|
|
Эл.
двигатель вентилятора горелки котла 3
|
9
|
5,10054
|
0,87
|
15,6455
|
|
Кран
- балка
|
3,23
|
2,84859
|
0,75
|
6,51341
|
|
Сварочный
трансформатор
|
15
|
15,3031
|
0,7
|
32,4086
|
|
Установка
дозирования
|
0,07
|
0,04338
|
0,85
|
0,12455
|
|
Трансформатор
380/36 -1
|
0,25
|
0,12808
|
0,89
|
0,42483
|
|
Трансформатор
380/36 -2
|
0,25
|
0,12808
|
0,89
|
0,42483
|
|
Привод
вентиляции 1
|
2,2
|
1,47841
|
0,83
|
4,00878
|
|
Привод
вентиляции 2
|
2,2
|
1,47841
|
0,83
|
4,00878
|
|
Привод
вентиляции 3
|
2,2
|
1,47841
|
0,83
|
4,00878
|
|
Привод
вентиляции 4
|
2,2
|
1,47841
|
0,83
|
4,00878
|
|
Потребители
задействованные в ночное время
|
|
|
|
|
|
Освещение
котельной
|
6,2
|
3,0028
|
0,9
|
10,4188
|
|
Светоограждение
дымовой трубы 1
|
0,39
|
0
|
1
|
0,58984
|
|
Светоограждение
дымовой трубы 2
|
0,39
|
01
|
1
|
0,58984
|
|
Дневная
нагрузка подстанции
|
68,37
|
50,2021
|
0,80604
|
128,284
|
|
Вечерняя
нагрузка подстанции
|
72,47
|
52,0021
0,81247
134,902
|
0,81247
|
134,902
|
|
После
компенсации реактивной мощности. Дневная нагрузка подстанции
|
68,37
|
10,2021
|
0,98905
|
104,548
|
Вечерняя
нагрузка подстанции
|
72,47
|
12,0021
|
0,98656
|
111,097
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример расчета:
Потребляемые ток и реактивная мощность двигателем водоподготовки.
Р=1,5 кВт cos ф
= 0,82
Q=(P2/cos φ) – P2 (3.1)
Q=√(152/0,82)-152 = 1,047
квар
Iраб=√(P2+Q2)/√(3*Uном) (3.2)
Пример расчета:
Дневная потребляемая мощность котельного цеха.
Рд= Рмакс
+∆Pi
(3.3)
Рд=15+0,9+0,9+4,5+4,5+8,5+4,5+4,5+8,5+1,8+1,8+5,4+1,9+0,07+0,2+0,2+1,3*4
=68,37 кВт
Qд=Qмакс+∆Qi
(3.4)
Qд=0,18+0,6*2+3,5*2+4,3+3,5*2+4,3+1,3+1,3+3+1,6+0,043+0,128+0,128+0,9*4
=50,202 квар
cos φ
= P2/√(P2+Q2) (3.5.)
cos φ
= 68,372/√(68,372+50,2022) = 0,806
Пример расчета:
Компенсация реактивной мощности и расчет потребляемой дневной мощности после
компенсации.
Реактивная мощность
подлежащая компенсации:
Qк
= Qд - 0,33*Рд
( 3.6.)
Qк = 50,202-
0,33*68,37 = 27,63 квар
Мощность
конденсаторной батареи выбираем из условия:
Qк ≤ Qбк
≤ Qд (3.7.)
27,63 < Qбк < 50,202
Qбк=40 квар
Потребляемая реактивная
мощность после компенсации:
Qд комп = Qд-Qбк (3.8.)
Qд комп =
50,202 - 40 = 10,202 квар
График суточных нагрузок
изображен на рис. 3.1.
Выбор установленной мощности трансформатора
подстанций производится по условиям их работы в нормальном режиме по
экономическим интервалам нагрузки , исходя из условия:
Sэк мин ≤
Sр мах / n ≤ Sэк макс (3.9.)
где Sрмах -
максимальная расчетная нагрузка подстанции, кВА;
Sэк мин, Sэк макс - максимальная и минимальная границы
экономического интервала нагрузки принятого трансформатора (определяют по [12]
в зависимости от зоны сооружения подстанции и вида нагрузки);
n - количество
трансформаторов проектируемой подстанции.
Принятые трансформаторы проверяются по условиям их
работы в нормальном режиме эксплуатации - по допустимым систематическим
нагрузкам исходя из условия:
Sрмах/(n*Sн) ≤ Кс
(3.10.)
Sн- номинальная мощность выбранного
трансформатора , кВА;
Кс - коэффициент допустимой
систематической нагрузки трансформатора.
Kc=Kcт-а*(Vв-Vвт) (3.11.)
где Кст - табличное значение
коэффициента допустимой систематической нагрузки трансформатора
(соответствующее среднесуточной температуре расчетного сезона);
Vв = -100С - среднесуточная
температура воздуха расчетного сезона;
Vвт - табличное
значение среднесуточной температуры воздуха расчетного сезона , 0С; а
- температурный градиент , 1/ 0С .
Шифр нагрузки 3.1 -группа промышленных
потребителей.
Sрмах = 73,45
кВА; n = 1 шт.
Выбираем трансформатор с Sн=
40 кВА, для этого трансформатора:
Sэк мин = 46
кВА , Sэк макс = 85 кВА (в соответствии с шифром
нагрузки).
46 ≤ 73,45 /1≤ 85 - условие работы
трансформатора в экономическом интервале нагрузки выполняется.
Кcт =1,65, а
=0,0092 (в соответствии с шифром нагрузки и Sн);
Vв =-14,30С; Vвт =-100С.
Кс= 1,65-0,0092* (-14,3-(-10))=1,689
73,45/(1*40) = 1,84 ≤ Кс - условие
работы трансформатора в нормальном режиме работы не выполняется.
Выбираем трансформатор с Sн = 63 кВА, для этого трансформатора:
Кст =1,65, а =0,0092 (в соответствии с
шифром нагрузки и Sн);
Vв = -14,30С; Vвт
= -100С.
Кс= 1,65-0,0092*(-14,3-(-10)) =1,689
73,45/(1*63) = 1,16 ≤ Кс - условие
работы трансформатора в нормальном режиме работы выполняется.
На этом для однотрансформаторной подстанции выбор
закончен.
4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
4.1 Общая характеристика проектируемого объекта
Проектируемый котельный цех находится на
территории хозяйства 0А0 «Приозерное». Котельный цех запитан от двух
трансформаторных подстанций, расположенных на территории хозяйства, с целью
возможности перехода на резервную линию. Трансформаторные подстанции с глухо
заземленной нейтралью, мощностью трансформатора S=100
кВА.
Сеть выполнена четырехпроводной. Нулевой провод
повторно заземляется в конце линии при вводе в цех. Вводной кабель от ТП до
котельного цеха проложен в кабельных лотках.
Электрическая характеристика объекта:
Iр=140А; Рр=81
кВт; cos φ=0,88
Среднегодовая численность работников предприятия
составляет 214 человек. Последние четыре года на предприятии идет реконструкция
зданий и сооружений, что в свою очередь повысило производственный травматизм
(смотри таблицу 4.1.).
Kч=N/P*1000
-коэффициент частоты травматизма. Это число
несчастных случаев, приходящихся на 1000 работников за отчетный период.
где N-число несчастных случаев;
Р- среднегодовая численность работников.
Кт=Т/N
- коэффициент тяжести травматизма. Это среднее
число дней нетрудоспособности, приходящееся на один несчастный случай в
отчетном периоде.
где Т -суммарное число дней нетрудоспособности по
закрытым больничным листам.
Таблица 4.1
Год
|
Среднегодовая
численность работников
|
Количество
пострадавших
|
Потеряно
рабочих дней
|
Коэффициент
частоты
травматизма,
Кч
|
Коэффициент
тяжести
травматизма,
Кт
|
Похозяйству
|
По
хозяйству
|
2001
|
222
|
5
|
69
|
22,5
|
13,8
|
2002
|
220
|
7
|
100
|
31,8
|
14,2
|
2003—-ж——-—
|
214
|
6
|
90
|
28
|
15,0
|
4.2 Мероприятия по
производственной санитарии
Все подъездные пути
к цеху имеют асфальтовое покрытие.
Все помещения
котельного цеха удовлетворяют требованиям СНиП и санитарным нормам
проектирования промышленных предприятий СН-245 71.
В цехе созданы
условия для отдыха и личной гигиены: комната отдыха, душевая, туалет,
умывальник.
Уборка
производственных и бытовых помещений производится обслуживающим персоналом.
Производственная
санитария обеспечивает санитарно–гигиенические условия труда, сохраняет условие
частичной безопасности работ, сохраняет здоровье трудящихся на производстве, способствует
повышению производительности труда.
Для обеспечения
благоприятных условий работы нормированная освещенность принята согласно
СНиП-11-4-79 и отраслевым нормам.
Таблица 4.2
Наименование
помещения
|
Освещенность,
Лк при газоразрядных лампах.
|
Освещенность,
Лк при лампах накаливания.
|
Комната
отдыха оператора
|
300
|
150
|
Комната
приема пищи
|
200
|
100
|
Дополнительное
местное освещение приборов КИП
|
400
|
400
|
Сан.
узел
|
150
|
60
|
Площадка
обслуживания котлов
|
60
|
30
|
Проходы
за котлами
|
30
|
10
|
Помещение для
обслуживающего персонала оборудуют отоплением и водопроводом.
Гигиенические
нормативы и параметры микроклимата определены в ГОСТ 12.1.005-76. В бытовых
помещениях предусмотрена естественная вентиляция, а в цехе принудительная
вытяжка. Также в котельном зале предусмотрена принудительная вентиляция с
подогревом для поддержания температуры воздуха в зимнее время не ниже 12°С.
Приточная вентиляция оборудована электрокалориферами.
Из индивидуальных
средств защиты электромонтера - предусмотрены:
диэлектрические
перчатки, диэлектрические калоши, диэлектрические коврики, а также инструмент с
изолирующими ручками (смотри табл. 4.3.).
Таблица 4.3
Средства
защиты
|
Количество
|
Слесарно-монтажный
инструмент с изолированной рукояткой.
|
Комплект.
|
Электроизмерительные
клещи
|
1
|
Переносное
заземление
|
1
|
Диэлектрический
коврик
|
1
|
Диэлектрические
перчатки
|
1
|
Плакаты
и знаки безопасности
|
Комплект.
|
Изолированная
лестница
|
1
|
4.3 Защитные меры в
электроустановках
Проектом
предусмотрено, что все щиты силовые, щиты управления и осветительные щиты
размещены в специально отведенном месте.
Для защиты людей от
случайных прикосновений в момент включения электроустановок вся пускозащитная
аппаратура применяется закрытого типа. Силовые шкафы запираются на замок. Вся
проводка выполняется в специальных винипластовых и стальных трубах.
Электрическая
изоляция токоведущих частей электроустановок является важным фактором
безопасности людей, поэтому периодически проводится контроль состояния
изоляции.
В котельной
применяется переносной электроинструмент и переносной источник освещения - светильник.
При использовании
переносного электрического инструмента предусмотрено пользование изолирующими
защитными средствами (диэлектрический коврик, калоши, перчатки), а в цепи
питания электроинструмента установки УЗО.
В котельном цехе установлены два понижающих
трансформатора, пониженное напряжение которых (36В) предназначено для
ремонтного освещения. Ремонтное освещение - переносной светильник, который
используют в местах, где требуется дополнительное освещение, как правило во
время ремонтно-профилактических работ.
Питание переносного электроинструмента
осуществляется через гибкий кабель.
Инструменты и переносной светильник подключаются к
сети через штепсельную розетку с заземляющим контактом. Устройство розетки
имеет конструкцию исключающую ошибочное включение заземляющего контакта (штырька)
в гнездо имеющее напряжение.
Предусмотрено не реже одного раза в месяц
проверять мегомметром изоляцию ручного электроинструмента, а также отсутствие
обрыва заземляющей жилы. Испытание изоляции стационарных трансформаторов 12-42В
- раз в год, переносных трансформаторов и светильников 12-42В - 2 раза в год.
В трехфазных четырехпроводных сетях до 1000 В с
глухозаземленной нейтралью применяется зануление на вводе с повторным
заземлением. Повторное заземление нулевого провода значительно снижает
напряжение на всех зануленных корпусах электрооборудования сети в момент пробоя
изоляции фазы на корпус одного из них.
Требование к персоналу, обслуживающему
электроустановки и его ответственность
Эксплуатацию электроустановок должен осуществлять
специально подготовленный электротехнический персонал, который подразделяется
на следующие группы (согласно ПОТР М-016-2001):
- административно-технический: руководители и
специалисты, на которых возложены обязанности по организации технического и
оперативного обслуживания, проведения ремонтных работ в электроустановках;
- оперативный: осуществляющий оперативное
управление и обслуживание электроустановок (осмотр, оперативные переключения,
подготовку рабочего места, допуск и надзор за работающими, выполнение работ в
порядке текущей эксплуатации);
- оперативно-ремонтный: ремонтный персонал,
специально обученный и подготовленный для оперативного обслуживания в
утвержденном объеме закрепленных за ним электроустановок;
- ремонтный: обеспечивающий техническое
обслуживание и ремонт, монтаж наладку и испытание электрооборудования;
К работам в электроустановках допускаются лица,
достигшие 18-летнего возраста, имеющие профессиональную подготовку,
соответствующую характеру работы и прошедшие медицинское освидетельствование до
приема на работу, а также периодически, в порядке, предусмотренном Минздравом
России. При этом:
- электротехнический персонал до допуска к
самостоятельной работе должен быть обучен приемам освобождения пострадавшего от
действия электрического тока, оказания первой помощи при несчастных случаях;
- персонал, обслуживающий электроустановки, должен
пройти проверку знаний ПОТР М и другие НТД (правила и инструкции по технической
эксплуатации, пожарной безопасности, пользованию защитными средствами,
устройства электроустановок) в пределах требований, предъявляемых к соответствующей
должности или профессии, и иметь соответствующую группу по электробезопасности
в соответствии с приложением №1 ПОТР М. Работнику прошедшему проверку знаний по
охране труда при эксплуатации электроустановок, выдается удостоверение
установленной формы, в которое вносятся результаты проверки знаний и запись о
праве проведения специальных работ;
- работник, проходящий стажировку, дублирование,
должен быть закреплен за опытным работником (из оперативного персонала). Допуск
к самостоятельной работе должен быть оформлен соответствующим распоряжением
руководителя организации.
Проверка знаний правил, должностных и
производственных инструкций должна проводится:
- первичная - перед допуском на самостоятельную
работу;
- очередная - в установленном порядке (ПЭЭП);
Ответственными за безопасное ведение работ являются:
- выдающий наряд, отдающий распоряжение:
определяет необходимость и возможность безопасного выполнения работы. Он
отвечает за достаточность и правильность указанных в наряде (распоряжении) мер
безопасности, за качественный и количественный состав бригады и назначение
ответственного за безопасность, а также за соответствие выполняемой работе
групп, перечисленных в наряде работников. Право предоставляется из числа
работников ИТП, имеющим группу 5 - в электроустановках U > 1000B и группу 4 - в электроустановках
до 1000В;
- ответственный руководитель работ: работник из
числа ИТП, имеющий группу 5. Отвечает за выполнение всех, указанных в наряде,
мер безопасности и их достаточность, за принимаемые или дополнительные меры
безопасности, за полноту и качество целевого инструктажа бригады, в т.ч. проводимого
допускающим и производителем работ, а также за организацию безопасного ведения
работ;
- допускающий: из числа оперативного персонала, за
исключением допуска на ВЛ, имеющего 5 группу - в электроустановках выше 1000В,
группу III - в установках до 1000B. Отвечает за
правильность и достаточность принятых мер безопасности и соответствия их мерам,
указанным в наряде, характеру и месту работы, за правильный допуск к работе, а
также за полноту и качество проводимого им инструктажа членов бригады;
- производитель работ: отвечает за соответствие
подготовленного рабочего места указаниям наряда, дополнительные меры
безопасности, необходимые по условиям выполнения работ; за четкость и полноту
инструктажа членов бригады; за наличие, исправность и правильность применения
необходимых средств защиты, инструмента, инвентаря и приспособлений; за
сохранность на рабочем месте ограждений, плакатов, за осуществление постоянного
контроля за членами бригады. Имеет группу 5 в электроустановках до 1000В (за
некоторыми исключениями).
- наблюдающий: должен назначаться для надзора за
бригадами, не имеющими права самостоятельно работать в электроустановках и
имеющий группу III. Отвечает: за соответствие подготовленного места указаниям,
предусмотренным в порядке; за наличие и сохранность установленных на рабочем
месте заземления, ограждений, плакатов и знаков безопасности, запирающих
устройств приводов; за безопасность членов бригады в отношении поражения
электрическим током электроустановки.
- член бригады: должен выполнять ПОТР М-016 и
инструктивные указания, полученные при допуске к работе и во время работы, а
также требования инструкций по охране труда соответствующих организаций.
4.4 Расчет заземляющего устройства
4.4.1 Исходные
данные
1.1. Удельное
сопротивление верхнего слоя грунта, ρ1 = 410,00 Ом*м;
1.2. Удельное
сопротивление нижнего слоя грунта, ρ2 = 170,00 Ом*м;
1.3. Толщина
верхнего слоя грунта, Н = 1,60 м;
1.4. Длина
вертикального заземлителя, L = 2,00 м;
1.5. Заглубление
вертикального заземлителя, t = 1,70 м;
1.б. Сезонный
климатический коэффициент, ψ = 1,64;
1.7. Наружный
диаметр вертикального заземлителя, d = 48,00 мм;
1.8. Нормируемое
ПУЭ сопротивление заземляющего устройства
растеканию тока при
базовом удельном сопротивлении земли, Rнopм =
10,00 Ом;
1.9. Заглубление соединительной
полосы, t полосы = 0,70 м;
1.10. Ширина
соединительной полосы, b =40,00 мм;
1.11. Расстояние
между электродами, Р = 1,00 м;
1.12. Коэффициент
использования электрода, ηс = 0,83.
4.4.2 Вычисление удельного
расчетного сопротивления грунта с учетом коэффициента сезонности
Эквивалентное
удельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности определяется по
алгоритму:
ρ экв= (ρ1*ψ*ρ2*L) / (ρ1*ψ*(L-H+t
полосы) + ρ2* (H-t
полосы))
где ρ1
- удельное сопротивление верхнего слоя грунта, Ом*м;
ρ2 -
удельное сопротивление нижнего слоя грунта, Ом*м;
L - длина
вертикального заземлителя, м;
Н - толщина
верхнего слоя грунта, м;
t полосы - заглубление соединительной полосы, м;
ψ - сезонный климатический коэффициент.
ρ экв =
(410,00*1,64*170,00*2,00)/(410,00*1,64*(2,00-1,
60+0,70)+170,00*
(1,60-0,70)) =256,11 Ом*м.
4.4.3 Сопротивление
одного вертикального заземлителя
Сопротивление
одного вертикального заземлителя определяется по алгоритму:
Rос =
ρ экв/(2*π*L)*(Ln(2*L/d)+1/2*Ln((4*t+L)/(5*t-L))),
где t -
заглубление вертикального заземлителя, м;
d- наружный диаметр вертикального заземлителя, м;
ρ экв - эквивалентное удельное сопротивление грунта с
учетом коэффициента сезонности, Ом*м;
L - длина вертикального заземлителя, м.
Rос = ,11/(2*3,14*2,00)*(Ln(2*2,00/0,05)+1/2*Ln((4*1,70+2,00)/(5*1,70
2,00)))=93,28 Ом
4.4.4 Определение
ориентировочного числа стержней
Вычисляем
сопротивление контура по алгоритму:
Rн=Rнорм*(ρ экв / ρбаз),
где Rнорм
- нормируемое ПУЭ сопротивление заземляющего устройства растеканию тока при
базовом удельном сопротивлении земли, Ом;
ρ экв - эквивалентное удельное сопротивление грунта, с
учетом коэффициента сезонности, Ом*м;
ρбаз -
базовое удельное сопротивление грунта
(ρбаз = 100 Ом*м) .
Rн=10,00*(256,11/100)=25,61 Ом
Определяем
ориентировочное число стержней по алгоритму:
nпредв=Rос/Rн
где Rос -
сопротивление одного вертикального заземлителя, Ом;
Rн - сопротивление дополнительного контура, Ом.
nпредв =
93,28/25,61 = 3,64
Вычисленное
приблизительное количество вертикальных электродов округляется в сторону
увеличения до целого числа:
nпредв =
4,00
4.4.5 Вычисление
сопротивления соединительной полосы
Вычисляем длину
соединительной полосы по алгоритму:
Если заземлители
расположены в ряд
Lп = L/2*(nпредв-1)
Если заземлители
расположены по контуру
Lп = L/2*nпредв,
где L -
длина вертикального заземлителя, м;
nпредв -
приблизительное число стержней.
Lп =2,00/2 *(4-1) = 3,00 м
Определяем
сопротивление соединительной полосы по алгоритму:
Rполосы = (ρ1*ψ)/(2*π*Lп)*Ln((2*Lп2)/(b*t полосы)),
где b -
ширина соединительной полосы, м;
t полосы - заглубление соединительной полосы, м;
ψ - сезонный (климатический) коэффициент;
ρ1-
удельное сопротивление верхнего слоя грунта, Ом*м;
Lп - длина соединительной полосы, м.
Rполосы =
(410,00*1, 64)/(2*3,14*3,00) *Ln((2*3,00*3,00)/(0,040*0,70)) =
= 230,77 Ом
4.4.6 Сопротивление
вертикальных заземлителей вместе с соединительной полосой
Суммарное
сопротивление вертикальных заземлителей и соединительной полосы определяется по
алгоритму:
Rверт = (Rполосы * Rн)/(Rполосы – Rн),
где Rполосы - сопротивление соединительной полосы, Ом;
rн
- сопротивление контура, Ом.
Rверт =
(230,77*25,61)/(230,77*25,61) = 28,81 Ом
4.4.7 Уточненное количество
вертикальных заземлителей с учетом соединительной полосы
Уточненное
количество вертикальных заземлителей определяется по алгоритму:
n = Rос / (Rверт * ηс) ,
где ηс
- коэффициент использования заземлителей;
Rвepт - суммарное сопротивление вертикальных заземлителей и
соединительной полосы, Ом;
Roc - сопротивление одного вертикального заземлителя, Ом.
n = 93,28/(28,81*0,83) = 3,90
Вычисленное
количество вертикальных электродов округляется в сторону увеличения до целого
числа:
n = 4
План размещения
заземляющего устройства с нанесением всех размеров (масштаб 1:100) приведен в
пояснительной записке на рис. 4.1.
Рис. 4.1
4.5 Мероприятия по
пожарной безопасности
Противопожарные
мероприятия общего характера для всего хозяйства и по каждому производственному
участку и видам работ должны соответствовать СНиП-2-А-70.
По группе
возгораемости и характеристике строительных материалов котельный цех относится
к помещению несгораемому - категория "В", степень огнестойкости 2.
Для тушения пожара
в цехе установлен пожарный щит и огнетушители (смотри таблицу 4.4). В бытовых
помещениях установлена противопожарная система безопасности. Для предотвращения
подачи свежего воздуха в помещение схемой управления вентиляторами
предусмотрено автоматическое их отключение.
В котельном цехе
разработаны инструкции о мерах пожарной безопасности. Каждый работник
инструктируется по противопожарным мероприятиям, одновременно с инструкцией по
охране труда. Лица не прошедшие противопожарный инструктаж, к работе не
допускаются.
В случае пожара в
котельной оператор обязан:
- сообщить
диспетчеру и пожарной службе «01»;
- закрыть газовую
задвижку на вводе в котельную снаружи;
- если возможно,
приступить к самостоятельному пожаротушению, если нет, то дождаться пожарной
бригады.
Таблица 4.4
Противопожарный
инвентарь
№
|
Наименование
|
Количество
штук
|
1
|
Огнетушитель
ОУ-8
|
2
|
2
|
Лопата
|
2
|
3
|
Багор
|
1
|
4
|
Топор
|
1
|
5
|
Ведра
пожарные
|
2
|
6
|
Ящик
с песком
|
1
|
7
|
Пожарный
кран с рукавом
|
1
|
4.6 Охрана окружающей среды
Охрана окружающей среды подразумевает систему мер
по поддержанию рациональной взаимосвязи между деятельностью человека и
окружающей средой, обеспечивающую сохранность и восстановление богатств
природы, рациональное использование природных ресурсов, предупреждающую прямое
или косвенное вредное влияние результатов деятельности общества на природу и
здоровье человека. В котельном цехе вся приточно-вытяжная вентиляция
оборудована фильтрами с целью предотвращения попадания пыли в цех и выброса
загрязненного воздуха в окружающую среду. Возле цеха установлена емкость для
мусора.
5. РАСЧЕТ
ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИКИ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ
В данном дипломном
проекте предлагается за счет внедрения схемы автоматического управления
осветительной установкой, снизить затраты электроэнергии на освещение.
За счет широких
возможностей прибора экономия электроэнергии достигается двумя путями:
- включение
рабочего освещения когда необходимо производить технологические осмотры;
- включение
дежурного освещения по достижению минимального уровня освещенности.
Данные о потреблении
электрической энергии возьмем из электротехнического расчета. Потребляемая
мощность групп осветительных установок, которые непосредственно будут входить в
схему автоматического управления освещением составляет:
- рабочее освещение
Рраб=3,9 кВт;
- дежурное
освещение Рд= 1,4 кВт.
Смета затрат на
приобретение системы автоматического управления освещением, снесена в таблицу 5.1.
Таблица 5.1
Наименование
|
Цена
за единицу, руб.
|
Количество
|
Стоимость,
руб.
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Модуль
управления ПРО-68-II
|
2800
|
1
шт.
|
2800
|
Автоматический
выключатель АЕ-31-11
|
120
|
1
шт.
|
120
|
Кабель
ШВВП 3×1,5 мм2
|
10
|
3
м
|
30
|
Кабель
ВВГ 3×2,5 мм2
|
17
|
10
м
|
170
|
Магнитный
пускатель ПМЛ
|
700
|
2
шт.
|
1400
|
Всего
материалов
|
4520
|
Монтаж
и наладка 25% от стоимости материалов
|
1130
|
Всего
по смете
|
5650
|
|
|
|
|
|
Рассчитаем годовую
экономию энергии для группы рабочего освещения.
Рг.раб=(А-В)*Руст.
(5.1.)
где А - количество
часов в темное время суток за год;
В - необходимое
количество часов в темное время суток, для технологического осмотра.
Оператор производит
технологический осмотр с частотой один раз в два часа в течение всей смены.
В таблице 5.2.
указано среднемесячное количество часов темного времени суток, когда уже
необходимо включать освещение.
Таблица 5.2
№
|
Наименование
месяца
|
Кол-во
часов темного времени суток за день
|
Количество
дней в месяце
|
Количество
часов темного времени суток за месяц
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
Январь
|
14
|
31
|
434
|
2
|
Февраль
|
12,5
|
28
|
350
|
3
|
Март
|
11
|
31
|
341
|
4
|
Апрель
|
10
|
30
|
300
|
5
|
Май
|
8
|
31
|
248
|
6
|
Нюнь
|
7
|
30
|
210
|
7
|
Июль
|
8
|
31
|
248
|
8
|
Август
|
10
|
31
|
310
|
9
|
Сентябрь
|
11
|
30
|
330
|
10
|
Октябрь
|
12,5
|
31
|
387,5
|
11
|
Ноябрь
|
14
|
30
|
420
|
12
|
Декабрь
|
16
|
31
|
496
|
|
Всего
за год:
|
4074,5
|
В=А*С/Д (5.2.)
где С - количество
времени необходимого для технологического осмотра в течении одного цикла-1/6
часа (10 минут);
Д - количество
часов в одном цикле -2часа.
Время
технологических осмотров за год составляет:
B=4074,5*l/(6*2)=340ч
Годовая экономия
энергии для рабочей группы освещения составит:
Pг.paб=(4074,5-340)*3,9=14565
кВт.
Рассчитаем годовую
экономию энергии для дежурного освещения.
Рг.д=С*Руст.
(5.3.)
Рг.д=4625,5*1,4=6475
кВт.
где С - количество
часов в светлое время суток за год, когда дежурное освещение автоматически
отключено.
Рассчитаем суммарную
годовую экономию энергии:
Рг=Рг.раб+Рг.д (5.4)
Рг=14565+6475=21040
кВт.
Годовая экономия в
денежном эквиваленте составит:
Эг=Рг*Сэл
(5.5.)
где Сэл.
- стоимость одного киловатта электроэнергии, Сэл=0,64 рублей за 1
кВт*ч.
Эг=21040*0,64=13465,6
руб.
Срок окупаемости
системы автоматизации освещения:
Т=К/Эг (5.6.)
где К-
капиталовложения.
T=5650/13465,6=0,42
года
Проверим
эффективность окупаемости из соотношения:
Е > Ен
(5.7)
где Е - коэффициент
экономической эффективности;
Ен -
нормируемый коэффициент экономической эффективности.
Е=1/Т (5.8)
Е=1/0,42=2,38
2,38 > 0,15
проверка соответствует условию.
Вывод: При
внедрении автоматизированной системы управления освещением, годовая экономия
электроэнергии составляет Эг=13465 руб. При незначительных
капиталовложений К=5650 рублей, срок окупаемости системы автоматического
управления составит Т=0,42 года или пять месяцев. Следовательно выбранная мною
автоматизированная система управления освещением экономически эффективна.
Используемая литература
1. Г. М. Кнорринг. Справочная книга для проектирования
электрического освещения. Л., Энергоиздат, 1976. -384с.
2. Справочная книга по светотехнике. Под редакцией Ю.
Б. Айзенберга. -М.: Энергоатомиздат, 1983. -382с.
3. Методические указания к курсовой работе по
проектированию электрических осветительных установок. Составили Быков В.Г.,
Грибанов Н.И., Захаров В.А.- Челябинск, 1991г. -57с.
4. Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение.
- М.: Агропромиздат, 1991.-239с.
5. Хазанская Л.С., Звонарева Л.М. Стандарт предприятия.
-Челябинский государственный агроинженерный университет, 1996 г.
6. ИонинА.А. Теплоснабжение. -М.: Агропромиздат, 1987.
-287с.
7. Киселев Н.А. Котельные установки. -М.: Агропромиздат,
1987. -315с
8. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое
издание, выпуск 2.-Челябинск «Дизайн бюро» 2002г. -485с.
9. Методические указания по курсовому проектированию
«Теплоснабжение сельскохозяйственных потребителей». Составили Апанасенко A.M., Горяев К.А.-Челябинск 1990г.
10. Методические указаниям к выполнению курсового и
дипломного проекта «Расчет отопительно-вентиляционной системы животноводческих
помещений». Составил Горяев К.А., Басарыгина Е.М.; -Челябинск 1999г.
11. Кравчик А.Э. Справочник Асинхронные двигатели серии
4А. -М.:Энергоиздат, 1985., 501с.
12. Руководящие материалы по проектированию
электроснабжения сельского хозяйства . Методические указания по выбору
установленной мощности силовых трансформаторов на одно- и двухтрансформаторных
подстанциях в электрических сетях сельскохозяйственного назначения . -М. :
Сельэнергопроект, 1987. -84с.