Курсовая работа
Проектирование энергообеспечения цеха
Разработал С.Ю. Викторович
Руководитель Т.В. Савицкая
2021
Введение
В этом разделе я отразил:
- Роль и задачи электроэнергетики в развитии отраслей народного хозяйства.
- Значение и пути экономии электроэнергии в народном хозяйстве.
- Роль и задачи энергохозяйства предприятия.
- Цели и задачи курсовой работы.
- Краткое описание содержания курсовой работы.
1. Планирование электрической нагрузки цеха
1.1 Расчет годовой потребности в электрической энергии
Годовая потребность в электрической энергии цеха складываются из потребностей на технологические нужды.
Потребность в электрической энергии на технологические нужды Эгтн, кВт, определяются исходя из максимальной активной мощности технологического (силового) оборудования по формуле
Э гтн= РакттнФтн,(1.1.1)
Э гтн= 5685 710 = 4036350 кВт.
где Ракттн- максимальная активная мощность силового оборудования, кВт;
Фтн - годовой действительный фонд времени работы оборудования, час. Принимается по ЕС ППР (Приложение Б).
Потребность в электрической энергии на хозяйственные нужды складываются из потребностей на освещение, водопровод и канализацию и на мелкомоторные нагрузки.
Годовая потребность в электроэнергии на освещение Эго, кВт, определяется по формуле
Э го= РактоФо, (1.1.2)
Э го= 4700 52 = 244400 кВт.
где Ракто- максимальная активная мощность силового оборудования, кВт;
Фо - годовой действительный фонд времени работы оборудования, час.Принимается по ЕС ППР (Приложение Б).
Годовая потребность в электроэнергии на водопровод и канализацию Эгвк, кВт, определяется по формуле
Э гвк= РактвкФвк, (1.1.3)
Э гвк= 6000 27 = 162000 кВт.
где Рактвк- максимальная активная мощность силового оборудования, кВт;
Фвк- годовой действительный фонд времени работы оборудования, час.Принимается по ЕС ППР (Приложение Б).
Годовая потребность в электроэнергии на мелкомоторные нагрузки Эгм, кВт, определяется по формуле
Э гм= РактмФм, (1.1.4)
Э гм = 5000 13 = 65000 кВт.
где Рактм- максимальная активная мощность силового оборудования, кВт;
Фм- годовой действительный фонд времени работы оборудования, час.Принимается по ЕС ППР (Приложение Б).
На основании рассчитанных данных строится энергобаланс цеха.
Таблица 1.1 - Энергобаланс цеха.
|
№ п/п |
Статья затрат |
Методика расчета |
Плановый энергобаланс |
||
|
кВтчас |
% |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
1 |
Приходная часть Поступило электроэнергии |
Эг=Эгпр+Эгпот |
4913447,50 |
100 |
|
|
2 |
Расходная часть Полезный расход |
Эгпр=Эгтн+Эго+Эгвк+Эгм |
4507750 |
100 |
|
|
2.1 |
В том числе на технологические цели |
Эгтн= РакттнФтн |
4036350 |
89,54 |
|
|
2.2 |
Освещение |
Эго= РактоФо |
244400 |
5,42 |
|
|
2.3 |
Водопровод и канализацию |
Эгвк= РактвкФвк |
162000 |
3,59 |
|
|
2.4 |
Мелкомоторные нагрузки |
Эгм = РактмФм |
65000 |
1,44 |
|
|
3 |
Потери электроэнергии, в том числе |
Эгпот=Эгпр0,09 |
405697,50 |
8,25 |
|
|
3.1 |
В цеховых сетях и трансформаторах |
Эгпот(тр) = Эгпот0,3 |
121709,25 |
2,40 |
|
|
3.2 |
В двигателях |
Эгпот(дв) = Эгпот0,2 |
81139,50 |
1,65 |
|
|
3.3 |
В рабочих машинах |
Эгпот(рм) = Эгпот0,5 |
202848,75 |
4,12 |
Потери электроэнергии условно принимаем в размере 9% от полезного расхода, в том числе
- В цеховых сетях и трансформаторах - 30% от общей величины потерь;
- В двигателях - 20% от общей величины потерь;
- В рабочих машинах - 50% от общей величины потерь.
1.2 Расчет платы за потребленную электрическую энергию
Плата за потребляемую электроэнергиюПэл, руб., определяется по двухставочному тарифу по формуле
Пэл=12аРакт+bЭг,(1.2.1)
Пэл= 12 26,71339 802 + 0,22591 4913447,50= 257089,89 руб.
где Ракт-суммарная максимальная активная мощность, заявленная энергосистеме, кВт;
а - основная ставка за 1 кВт заявленной максимальной мощности, руб.
b- дополнительная ставка за 1 кВтчас потребленной электроэнергии, учтенной счетчиком, руб.
Эг- годовое количество потребленной электроэнергии, кВтчас.
Суммарная максимальная активная мощность токоприемниковРакт, кВт, определяется по формуле
Ракт = Ракттн+Ракто+Рактвк+Рактм (1.2.2)
Ракт =710 + 52 + 27 + 13 = 802 кВт.
1.3 Расчет зимних и летних суточных графиков электрической нагрузки
Суточные графики электронагрузки связанные с технологическими нуждами условно считаем одинаковыми для зимы и лета.
Электронагрузка на технологические нужды ЭНтн i, кВт, определяется по формуле
ЭНтн i=РакттнКзоi, (1.3.1)
ЭНтнi= 710 1 = 710 кВт.
ЭНтнi = 710 0,9 = 639 кВт.
ЭНтнi = 710 0,8 = 568 кВт.
где Кзоi - коэффициент загрузки оборудования по сменам.
Электронагрузка для освещения на хозяйственные нужды в зимний и летний периоды Энхноi , кВт/час, определяется по формуле
ЭНхноi= РактоТГЭоi/100%, (1.3.2)
ЭНхнозим= 52 65 / 100% = 33,8 кВТ/час.
ЭНхнолет= 52 35 / 100% = 18,2 кВт/час.
где ТГЭоi- типовой график электронагрузкидля освещения на хозяйственные нужды в зимний и летний периоды, %(Приложение В).
Электронагрузка для водопровода и канализации на хозяйственные нужды в зимний и летний периоды ЭНхнвкi, кВт/час,определяется по формуле
ЭНхнвкi=РактвкТГЭвкi/100%, (1.3.3)
ЭНхнвкзим= 27 20 / 100% = 5,4 кВт/час.
ЭНхнвклет= 27 25 / 100% = 6,75 кВт/час.
где ТГЭвкi-типовой график электронагрузки для водопровода и канализации на хозяйственные нужды в зимний и летний периоды, % (Приложение В).
Мелкомоторная электронагрузка на хозяйственные нужды в зимний и летний периоды ЭНхнмi, кВт/час, определяется по формуле
ЭНхнмi =РактмТГЭмi/100%,(1.3.4)
ЭНхнмлет,зим = 13 90 / 100% = 11,7 кВт/час.
где ТГЭмi- типовой график мелкомоторной электронагрузки на хозяйственные нужды в зимний и летний периоды, % (Приложение В).
Начало смен считается:
1 смена - 8.00;
2 смена - 16.00;
3 смена - 24.00.
В 8.00, 16.00, 24.00 часа показывается нагрузка наступающей смены.
Расчет суточных графиков выполняется в таблице 1.2.
По результатам расчетов строятся зимние и летние графики электрической нагрузки на технологические цели и хозяйственные нужды.
Таблица 1.2 Суточные графики электронагрузок по гальваническому цеху.
|
Потребители |
24 |
568 |
39 |
6,75 |
1,95 |
47,7 |
26 |
8,1 |
1,95 |
36,05 |
||||
|
23 |
639 |
41,6 |
6,75 |
1,95 |
50,3 |
31,2 |
8,1 |
1,95 |
41,25 |
|||||
|
22 |
639 |
44,2 |
8,1 |
2,6 |
54,9 |
18,2 |
9,45 |
2,6 |
30,25 |
|||||
|
21 |
639 |
46,8 |
8,1 |
3,25 |
58,15 |
10,4 |
10,8 |
3,25 |
24,45 |
|||||
|
20 |
639 |
49,4 |
8,1 |
5,2 |
62,7 |
7,8 |
13,5 |
5,2 |
26,5 |
|||||
|
19 |
639 |
52 |
13,5 |
7,8 |
73,3 |
5,2 |
18,9 |
7,8 |
31,9 |
|||||
|
18 |
639 |
44,2 |
21,6 |
11,7 |
77,5 |
4,16 |
24,3 |
11,7 |
40,16 |
|||||
|
17 |
639 |
31,2 |
21,6 |
13 |
65,8 |
2,6 |
27 |
13 |
42,6 |
|||||
|
16 |
710 |
13 |
21,6 |
13 |
47,6 |
2,08 |
27 |
13 |
42,08 |
|||||
|
15 |
710 |
10,4 |
20,25 |
12,3 |
43 |
2,08 |
25,6 |
12,3 |
40,03 |
|||||
|
14 |
710 |
7,8 |
18,9 |
11,7 |
38,4 |
2,08 |
24,3 |
11,7 |
38,08 |
|||||
|
13 |
710 |
10,4 |
17,55 |
7,8 |
35,75 |
2,08 |
21,6 |
7,8 |
31,48 |
|||||
|
12 |
710 |
13 |
17,55 |
3,9 |
34,45 |
2,08 |
18,9 |
3,9 |
24,88 |
|||||
|
11 |
710 |
15,6 |
16,2 |
7,8 |
39,6 |
2,08 |
20,25 |
7,8 |
30,13 |
|||||
|
10 |
710 |
15,6 |
16,2 |
10,4 |
42,2 |
2,04 |
21,6 |
10,4 |
34,04 |
|||||
|
9 |
710 |
31,2 |
20,25 |
11,7 |
63,15 |
2,08 |
27 |
11,7 |
40,78 |
|||||
|
8 |
710 |
26 |
20,25 |
9,1 |
55,35 |
2,08 |
24,3 |
9,1 |
35,48 |
|||||
|
7 |
568 |
20,8 |
17,55 |
6,5 |
44,85 |
2,08 |
18,9 |
6,5 |
27,48 |
|||||
|
6 |
568 |
20,8 |
12,15 |
1,95 |
34,9 |
2,08 |
13,5 |
1,95 |
17,53 |
|||||
|
5 |
568 |
15,5 |
12,15 |
13 |
29,05 |
2,08 |
10,8 |
13 |
14,18 |
|||||
|
4 |
568 |
15,6 |
10,8 |
0,65 |
27,05 |
5,2 |
8,1 |
0,65 |
13,95 |
|||||
|
3 |
568 |
15,6 |
8,1 |
0,65 |
24,35 |
10,4 |
8,1 |
0,65 |
19,5 |
|||||
|
2 |
568 |
23,4 |
6,75 |
0,65 |
30,8 |
13 |
8,1 |
0,65 |
21,75 |
|||||
|
1 |
568 |
33,8 |
5,4 |
0,65 |
39,85 |
18,2 |
6,75 |
0,65 |
25,6 |
|||||
|
Электрические нагрузки по часам |
Технологические нужды |
Хозяйственные нужды |
Зимний период |
Освещение |
Водопровод и канализация |
Мелкомоторные нагрузки |
Итого по п. 2.1 |
Летний период |
Освещение |
Водопровод и канализация |
Мелкомоторные нагрузки |
Итого по п. 2.2 |
||
|
№ п/п |
1 |
2 |
2.1 |
2.1.1 |
2.1.2 |
2.1.3 |
2.2 |
2.2.1 |
2.2.2 |
2.2.3 |
2. Расчет численности персонала энергохозяйства цеха
2.1 Расчет трудоемкости ремонтных работ
Трудоемкость ремонтных работ Тр, н-час, определяется исходя из годового объема ремонтных работ и норм времени по формуле
Тр =кк+сс+тт, (2.1.1)
где к, с, т - годовой объем ремонтных работ на капитальный, средний и текущий ремонтах, р.ед.;
к, с, т - нормы времени на одну ремонтную единицу при производстве капитального, среднего и текущего ремонтов, н-час.
Согласно ЕС ППР принимаем к = 15 н-час, с =7 н-час, т=1,2 н-час.
Годовой объем ремонтных работ ?i, р.ед., определяем исходя из периодичности проведения ремонтов по формуле
i=Rni, (2.1.2)
где R - количество установленного оборудования, р.ед.;
ni - периодичность проведения ремонтов.
Условно принимаем nк = 0,15; nс =1,5; nт = 2.
Годовой объем работ составит
- На капитальном ремонте
к=Rnк
= 1120 0,15 = 168 р.ед.
- На среднем ремонте
с=Rnс
= 1120 1,5 = 1680 р.ед.
- На текущем ремонте
т=Rnт
= 1120 2 =2240 р.ед.
Определяем трудоемкость ремонтных работ по каждому ремонту
- На капитальном ремонте
Трк =кк
Трк = 168 15 = 2520 р.ед.
- На среднем ремонте
Трс =сс
Трс = 1680 7 = 11760 р.ед.
На текущем ремонте
Трт =тт
Трт = 2240 * 1,2 = 2680 р.ед.
Суммарная трудоемкость составит
Тр=Трк +Трс +Трт
Тр = 2520 + 11760 + 2680 = 16960 р.ед.
2.2 Расчет численности персонала энергохозяйства
= (365 - 108) 3 8 - 6 1 3 = 6150 ч
- рабочие часы для 3-х смен.
Расчет численности работников в энергохозяйстве осуществляется по категориям:
- Электрики для выполнения ремонтных работ;
- Электрики для межремонтного обслуживания оборудования;
- Служащие.
Численность электриков для выполнения ремонтных работ Чрем, чел., определяется по формуле
, (2.2.1)
чел.
где Фэф - годовой эффективный фонд времени рабочих, час;
Квн - коэффициент выполнения норм выработки. Принимаем Квн=1,05ч1,2.
Численность электриков для межремонтного оборудования Чм.о., чел., определяется по формуле
, (2.2.2)
.
где S - сменность работы;
Ноб - норма обслуживания на 1-го рабочего, р.ед. (Приложение Д).
Численность служащих условно принимаем до 20% от численности производственных рабочих
Чсл=(Чрем+Чм.о)0,2 (2.2.3)