10. Энергетические показатели
.doc5 Технологическое проектирование зон и участков
Согласно задания на дипломное проектирование требуется рассчитать вопросы организации работ зон и участков. При этом решаются следующие задачи:
- подбор основного и вспомогательного оборудования;
- разработка технологической планировки участка с расстановкой оборудования;
- расчет энергетических показателей для зон и участков;
- описание организации и технологии выполнения работ на участке или зоне.
Ниже, в порядке решения поставленной задачи приводится описание работ.
5.1 Технологическое проектирование зоны ТО-1
5.1.1 Расчет и подбор технологического оборудования
На любом предприятии, где технологическое оборудование полностью загружено в течение рабочей смены, его количество может определяться по зависимости
(5.1)
где Tо – трудоемкость выполняемых работ на данном оборудовании;
Ро – число рабочих, одновременно работающих на данном оборудовании, чел.;
Фо – фонд времени оборудования.
Однако в автотранспортном предприятии основное технологическое оборудование в течении рабочей смены используется не полностью, так как работа по обслуживанию носит периодический характер.
Поэтому в настоящем проекте количество и номенклатура выбрана на основе рекомендаций ряда литературных источников, разработанных Минавтотрансом. Результаты подбора технологического и вспомогательного оборудования приводятся в таблице 5.1
Таблица 5.1 – Сводная ведомость оборудования зоны ТО-1
Наименование оборудование |
Тип и марка |
Габаритные размеры, мм |
Потреб-ляемая энергия, N, кВт |
Кол-во, шт. |
Прибор для проверки и регулировки фар |
Передвижной. Для проверки установки фар и измерения силы света. Э-6, К-303 |
1740×330 800×750 |
– |
1 |
Солидолонагнетатель |
Передвижной с электроприводом С-321М |
595420825 |
0,55 |
3 |
Стенд передвижной для проверки электрооборудования непосредственно на автомобиле |
Переносной, Э-537 |
675×756×1255 |
– |
1 |
Тисы слесарные |
ТС-619А |
250×480 |
– |
3 |
Верстак слесарный |
ОРГ-1468 |
1400800 |
– |
3 |
Стеллаж для деталей |
Нестандартное оборудование |
800200400 |
– |
1 |
Подъемник гидравлический |
Нестандартное оборудование |
– |
– |
1 |
Ящик для инструмента и крепежных деталей |
Нестандартное оборудование |
800200400 |
– |
1 |
Пост смазчика-заправщика |
Передвижной. Набор инструментов для выполнения смазочно-заправочных работ. |
1203×826 |
– |
1 |
5.1.2 Расчет энергетических показателей зоны ТО-1
5.1.2.1 Определение расхода электроэнергии
а) расход электроэнергии на вентиляцию
В зоне ТО-1 функционирует общая приточно-отточная вентиляция, так как в номенклатуре не присутствуют работы с вредными выделениями
Часовая производительность при общей вентиляции помещения определяется по кратности обмена воздуха 11.
(5.2)
где к – кратность обмена воздуха в помещении, (к = 4–6), час-1;
V – объем помещения, м3.
В соответствии с расчетом производительности выбираем по 25 вентилятор Ц4-70 № 4 с параметрами:
- производительность, Lk = 2500 м3/ч;
- напор, Н = 170 Па;
- коэффициент полезного действия вентилятора ηв = 0,70;
- частота вращения, мин-1 – 1000.
Потребляемая вентилятором мощность
(5.3)
Установленная мощность двигателя
(5.4)
где α – коэффициент запаса, α = 1,1.
Годовой расход электроэнергии на вентиляцию
(5.5)
где Фд – годовой действительный фонд работы вентилятора, Фд = 2070 ч;
С – число смен, С = 1;
К3 – коэффициент загрузки оборудования по времени, К3 = 0,8.
б) расчет потребляемой электроэнергии на привод силовых машин
В соответствии с таблицей силовую энергию потребляет следующее оборудование:
- солидолонагнетатель, Nн = 0,55 кВт.
Приняв коэффициент спроса для всего оборудования примерно одинаковый можно определить активную мощность на шинах низкого напряжения.
(5.6)
где Кс – средний коэффициент спроса учитывающий недогрузку и неоднородность работ потребителей, Кс = 0,5;
∑Nуст – сумма установленных мощностей токопотребителей.
(5.7)
Годовой расход силовой электроэнергии
(5.8)
где Фд – годовой действительный фонд рабочего времени токопотребителей для одной рабочей смены, Фд = 2070 час;
С – число смен, С = 1;
К3 – коэффициент загрузки оборудования по времени, К3 = 0,8.
в) расчет электроэнергии на освещение
При укрупненных расчетах годовой расход на освещение помещений определяется по удельному расходу в час на 1 м2 пола.
(5.9)
где ρ – удельный расход электроэнергии, ρ = 15 Вт/м2×ч;
Fn – площадь пола в помещении, Fn = 91 м2;
t – число часов освещения, t = 2200 ч.
г) общий расход электроэнергии
(5.10)
5.1.2.2 Расчет потребного количества сжатого воздуха
В соответствии с таблицей 5.1 рассчитаем средний теоретический расход по каждому типу потребителей.
5.1.2.2.1 Средний теоретический расход по типам потребителей
(5.11)
где q1 – расход сжатого воздуха одним потребителем, м3/мин;
Нв – число потребителей данного типа;
Кс – коэффициент спроса.
а) обдувка деталей
5.1.2.2.2 Расчетный расход сжатого воздуха в зоне ТО-1
(5.12)
где ηв – коэффициент, учитывающий эксплуатационные потери воздуха в следствии не плотности в сети, ηв = 1,4.
5.1.2.2.3 Необходимая производительность компрессорной станции
(5.13)
5.1.2.3 Расчет потребного количества воды
В зоне ТО-1 вода расходуется на производственные и хозяйственные цели. Расчет производится по укрупненному нормативу.
(5.14)
где qвп – расход воды на одного явочного рабочего на производственные нужды, для "холодных" цехов, qвп = 20 л/сут; для "горячих" qвп = 40 л/сут;
qд – расход воды на одного рабочего для душа, qд = 50 л/сут;
qс – расход воды для столовой, qс = 10 л/сут.
5.1.2.4 Расчет потребности в топливе
(5.15)
где qт – нормативный расход тепла на 1 м2 здания, qт = 125 кДж/м2×ч;
τ – число часов в отопительном периоде, τ = 5040 ч;
V – объем помещения, V = 455 м3;
Ни – удельная теплота сгорания, Ни = 22,5×103 кДж/кг;
ηк – КПД котельной установки, ηк = 0,75.
5.2.Технологическое проектирование участка диагностики
5.2.1 Расчет и подбор технологического оборудования
На любом предприятии, где технологическое оборудование полностью загружено в течение рабочей смены, его количество может определяться по зависимости
(5.16)
где Tо – трудоемкость выполняемых работ на данном оборудовании;
Ро – число рабочих, одновременно работающих на данном оборудовании, чел.;
Фо – фонд времени оборудования.
Однако в автотранспортном предприятии основное технологическое оборудование в течении рабочей смены используется не полностью, так как работа по обслуживанию носит периодический характер. Поэтому в настоящем проекте количество и номенклатура выбрана на основе рекомендаций ряда литературных источников, разработанных Минавтотрансом. Результаты подбора технологического и вспомогательного оборудования приводятся в таблице 5.2
Таблица 5.2 – Сводная ведомость оборудования участка диагностики
Наименование оборудование |
Тип и марка |
Габаритные размеры, мм |
Потреб-ляемая энергия, N, кВт |
Кол-во, шт. |
Стенд для проверки тягово-экономических свойств автомобиля |
Стационарный, роликовый, силовой, автоматизированный. К-493 |
3390×810× 700 |
5 |
1 |
Бачок для топлива |
Передвижной С 507 |
800×300×500 |
– |
1 |
Приспособление для замера расхода топлива |
К 516.02.000 |
– |
– |
1 |
Продолжение таблицы 5.2 |
||||
Наименование оборудование |
Тип и марка |
Габаритные размеры, мм |
Потреб-ляемая энергия, N, кВт |
Кол-во, шт. |
Стол диагноста |
Собственное изготовление |
860470 |
– |
1 |
Шкаф для приборов |
Нестандартное оборудование |
800200400 |
– |
1 |
Стеллаж для инструментов |
Собственное изготовление |
1400450 |
– |
1 |
Верстак слесарный |
ОРГ-1468 |
1400800 |
– |
1 |
Подъемник канавный |
П-133. Передвижной. Грузоподъемность 4 т |
1190×660 |
1,1 |
1 |
Стенд передвижной для проверки электрооборудования |
Передвижной. Для проверки установки фар и измерения силы света. Э-6, К-303 |
1740×330 800×750 |
– |
1 |
5.2.2 Расчет энергетических показателей участка диагностики
5.2.2.1 Определение расхода электроэнергии
а) расход электроэнергии на вентиляцию
На участке диагностики функционирует общая приточно-отточная вентиляция, так как в номенклатуре не присутствуют работы с вредными выделениями
Часовая производительность при общей вентиляции помещения определяется по кратности обмена воздуха 25.
(5.17)
где к – кратность обмена воздуха в помещении, к = 5 час-1;
V – объем помещения, м3.
В соответствии с расчетом производительности выбираем по 25 вентилятор Ц4-70 № 3,2 с параметрами:
- производительность, Lk = 2100 м3/ч;
- напор, Н = 580 Па;
- коэффициент полезного действия вентилятора ηв = 0,81;
- частота вращения, мин-1 – 2000.
Потребляемая вентилятором мощность
(5.18)
Установленная мощность двигателя
(5.19)
где α – коэффициент запаса, α = 1,1.
Годовой расход электроэнергии на вентиляцию
(5.20)
где Фд – годовой действительный фонд работы вентилятора, Фд = 2070 ч;
С – число смен, С = 1;
К3 – коэффициент загрузки оборудования по времени, К3 = 0,8.
б) расчет потребляемой электроэнергии на привод силовых машин
В соответствии с таблицей силовую энергию потребляет следующее оборудование:
- стенд для проверки тягово-экономических свойств автомобиля, Nн = 5 кВт;
- подъемник канавный, Nн = 1,1 кВт.
Приняв коэффициент спроса для всего оборудования примерно одинаковый можно определить активную мощность на шинах низкого напряжения.
(5.21)
где Кс – средний коэффициент спроса, учитывающий недогрузку и неоднородность работ потребителей, Кс = 0,55;
∑Nуст – сумма установленных мощностей токопотребителей.
(5.22)
Годовой расход силовой электроэнергии
(5.23)
где Фд – годовой действительный фонд рабочего времени токопотребителей для одной рабочей смены, Фд = 2070 ч;
С – число смен, С = 1;
К3 – коэффициент загрузки оборудования по времени, К3 = 0,8.
в) расчет электроэнергии на освещение
При укрупненных расчетах годовой расход на освещение помещений определяется по удельному расходу в час на 1 м2 пола.
(5.24)
где ρ – удельный расход электроэнергии, ρ = 15 Вт/м2×ч;
Fn – площадь пола в помещении, Fn = 54 м2;
t – число часов освещения, t = 2200 ч.
г) общий расход электроэнергии
(5.25)
5.2.2.2 Расчет потребного количества сжатого воздуха
В соответствии с таблицей 5.2 рассчитаем средний теоретический расход по каждому типу потребителей.
5.2.2.2.1 Средний теоретический расход по типам потребителей
(5.26)
где q1 – расход сжатого воздуха одним потребителем, м3/мин;
Нв – число потребителей данного типа;
Кс – коэффициент спроса.
а) обдувка деталей
5.1.2.2.2 Расчетный расход сжатого воздуха в зоне ТО-1
(5.27)
где ηв – коэффициент, учитывающий эксплуатационные потери воздуха в следствии не плотности в сети, ηв = 1,4.
5.1.2.2.3 Необходимая производительность компрессорной станции
(5.28)
5.2.2.3 Расчет потребного количества воды
На участке диагностики вода расходуется на производственные и хозяйственные цели. Расчет производится по укрупненному нормативу.
(5.29)
где qвп – расход воды на одного явочного рабочего на производственные нужды, для "холодных" цехов, qвп = 20 л/сут; для "горячих" qвп = 40 л/сут;
qд – расход воды на одного рабочего для душа, qд = 50 л/сут;
qс – расход воды для столовой, qс = 10 л/сут.
5.2.2.4 Расчет потребности в топливе
(5.30)
где qт – нормативный расход тепла на 1 м2 здания, qт = 125 кДж/м2×ч;
τ – число часов в отопительном периоде, τ = 5040 ч;
V – объем помещения, V = 315 м3;
Ни – удельная теплота сгорания, Ни = 22,5×103 кДж/кг;
ηк – КПД котельной установки, ηк = 0,75.
5.3 Технологическое проектирование аккумуляторного участка
5.3.1 Расчет и подбор технологического оборудования
На любом предприятии, где технологическое оборудование полностью загружено в течение рабочей смены, его количество может определяться по зависимости
(5.31)
где Tо – трудоемкость выполняемых работ на данном оборудовании;
Ро – число рабочих, одновременно работающих на данном оборудовании, чел.;
Фо – фонд времени оборудования.
Однако в автотранспортном предприятии основное технологическое оборудование в течении рабочей смены используется не полностью, так как работа по обслуживанию носит периодический характер.
Поэтому в настоящем проекте количество и номенклатура выбрана на основе рекомендаций ряда литературных источников, разработанных Минавтотрансом. Результаты подбора технологического и вспомогательного оборудования приводятся в таблице 5.3
Таблица 5.3 – Сводная ведомость оборудования аккумуляторного участка
Наименование оборудование |
Тип и марка |
Габаритные размеры, мм |
Потреб-ляемая энергия, N, кВт |
Кол-во, шт. |
Ларь для отходов |
Собственного изготовления |
10001000 |
– |
1 |
Верстак с оборудованием для плавки свинца и мастики (с вытяжным устройством) |
ОРГ-1457 |
1000920 |
– |
1 |
Стеллаж для заряда аккумуляторных батарей |
Собственного изготовления |
1900740 |
– |
1 |
Выпрямитель для заряда аккумуляторных батарей |
Стационарный. Выпрямленное напряжение 80 В, ток до 10 А. ВАС-5, ВСА-Ш |
440340 |
1,5 |
1 |
Стенд для проверки заряда и разряда аккумуляторных батарей |
Э-205 |
1000840 |
– |
1 |
Стеллаж для аккумуляторных батарей |
Собственного изготовления |
1400500 |
– |
1 |
Ванна для слива электролита |
ОКС-908 |
500320 |
– |
1 |
Верстак для разборки аккумуляторных батарей |
ОН-150А |
21307801625 |
– |
1 |
Продолжение таблицы 5.3 |
||||
Наименование оборудование |
Тип и марка |
Габаритные размеры, мм |
Потреб-ляемая энергия, N, кВт |
Кол-во, шт. |
Ванна для приготовления электролита |
Стационарная. Объем – 35 л.Э-404 |
575305938 |
– |
1 |
Шкаф для материалов |
Нестандартное оборудование |
800200400 |
– |
1 |
5.3.2 Расчет энергетических показателей аккумуляторного участка
5.3.2.1 Определение расхода электроэнергии
а) расход электроэнергии на вентиляцию
В зоне ТО-1 функционирует общая приточно-отточная вентиляция, так как в номенклатуре не присутствуют работы с вредными выделениями
Часовая производительность при общей вентиляции помещения определяется по кратности обмена воздуха 11.
(5.32)
где к – кратность обмена воздуха в помещении, (к = 6–8), час-1;
V – объем помещения, м3.
В соответствии с расчетом производительности выбираем по 25 вентилятор Ц4-70 № 2,5 с параметрами:
- производительность, Lk = 1000 м3/ч;
- напор, Н = 120 Па;
- коэффициент полезного действия вентилятора ηв = 0,70;
- частота вращения, мин-1 – 1500.
Потребляемая вентилятором мощность
(5.33)
Установленная мощность двигателя
(5.34)