Внутрипроизводственные коммуникации, электро- и водообеспечение.

Вопрос 1. Расчет потребности в сжатом воздухе. Предприятия ТС потребляют следующие основные виды энергии: сжатый воздух, воду, пар, топливо, газ и электрическую энергию. В качестве исходных данных для определения энергетических ресурсов принимают: генеральный план предприятия, общий план предприятия с размещением и спецификацией производственного, вспомогательного, санитарно-гигиенического и другого оборудования с указанием потребности во всех видах энергии, режима работы потребителей энергии, среднего и максимального часового и годового ее расхода.Сжатый воздух на предприятиях ТС широко используется для пиевмоинструмента (пневматические отвертки, гайковерты, дрели, молотки, шлифовальные машины и др.), для пневматических подъемников (тали, тельферы и др.), в разборочно-сборочных стендах, в технологических процессах наплавки и обработки деталей (металлизационные и пескоструйные аппараты), для окраски машин и других целей.Чтобы определить потребность предприятия в сжатом воздухе, определяют число воздухопотребителей, место их размещения на предприятии, количество потребляемого ими воздуха, режим каждого из них. По этим данным рассчитывают средний теоретический расход воздуха каждым видом потребителей по формуле:q_ср = q₁ n_в K_сгде q_ср - средний теоретический расход воздуха, м³ /мин; q₁ - расход воздуха одним потребителем данного вида, м³/мин; n_в - число потребителей данного вида;К_с = К₁ К₂ - коэффициент спроса; К₁- коэффициент использования воздухопотребителя; К₂ - коэффициент одновременности работы воздухопотребителей данного вида, (К₂=0,8-0,95).Расход воздуха одним потребителем определяют по данным из технической характеристики или берут средние значения из опыта работы однотипного предприятия ТС.Коэффициент спроса зависит от продолжительности работы воздухопотребителя данного вида и от одновременности его работы с другими подобными. Примерные значения коэффициента К₁ использования воздухопотребителя следующие:

Инструмент	Значения
Ручной пневматический инструмент	0,2-0,25
Пневматические подъемники	0,13-0,2
Контрольно-испытательные стенды и инструмент	0,1-0,15
Разборочно-сборочные стенды и приспособления	0,35-0,45
Металлизационные установки	0.65-0,8
Пескоструйные аппараты	0,65-0,85
Пистолеты-распылители красок	0,75-0,85
Сопла для обдувки деталей	0,12-0,2

Общий средний расход сжатого воздуха по предприятию составитQ_ср = η_в ∑q_сргде Q_cp - средний расчетный расход воздуха по предприятию, м³ /мин; η_в - коэффициент, учитывающий потери воздуха (принимают равным 1,3-1,4).По среднему расчетному расходу сжатого воздуха для всего предприятия определяют необходимую производительность компрессорной станции, выполняют ее проект, рассчитывают воздухопроводы и разрабатывают чертежи разводки трубопроводов сжатого воздуха по подразделениям предприятия. Вопрос 2. Расчет потребности в воде, канализации, паре и топливе.Расчет потребности в воде. Вода на предприятиях ТС расходуется на производственные и хозяйственно-бытовые нужды. Поэтому на предприятиях предусматривают две сети водопроводов, причем соединение производственной системы водопровода (обычно не питьевая вода) с сетью водопровода, подающего питьевую воду, не допускается.Потребность в воде на производственные нужды определяют суммированием средних расходов отдельными потребителями с учетом одновременности их работы. Все потребители воды можно условно разделит на две группы: с непрерывным расходом воды (испытательные стенды сводяным охлаждением, установки дли наружной очистки машин, гидрофильтры окрасочных камер и др.) и с периодическим расходом (моечныеустановки, ванны гальванических покрытий и др.).Для определения расхода воды потребителями с непрерывным расходом необходимо знать средний расход воды в час и число часов потребления воды в смену; для подсчета расхода воды потребителями с периодическим расходом надо определить вместимость резервуара (ванны) установки, периодичность смены водного раствора (воды) и объем доливаемой жидкости в процессе эксплуатации. Потребность в воде для гальванических отделений (участков) рассчитывают по укрупненным показателям. Расход воды на приготовление электролитов определяют из расчета 0,17-0,23 л на 1м² поверхности гальванических покрытий. Расход воды для промывочных ванн также берут из расчета на 1м² поверхности покрытия в зависимости от промывочной операции.

Характеристика воды	Расход на 1 м^2
Холодная	15-25°С	100 л.
Горячая	60-80°С	50 л.
Горячая	80-90°С	25 л.

Потребность в воде для подразделений обкатки и испытания двигателей зависит от организации охлаждения обкатываемых двигателей. Циркуляционный расход воды при централизованном снабжении на обкатываемые двигатели отдельных марок приведен в справ. литературе. Расходводы на долив в процессе обкатки и испытания двигателей принимают впределах 20-25% от циркуляционного расхода на каждый двигатель через3-5дней.Чтобы сократить расход воды на производственные нужды, на предприятиях применяют системы оборотного водоснабжения с охлаждением воды. Такие системы могут быть использованы при охлаждении технологического оборудования: компрессоров,выпрямителей, стендов для обкатки двигателей, ванн дли охлаждения деталей в масле и др.Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды рассчитывают в соответствии с действующими санитарными нормами. Для тепловых подразделений (кузнечный, термический и др.) потребность в воде определяют израсчета 40л в смену на одного работающего. Для остальных подразделенийрасход поды принимают 25л в смену на одного работающего. Коэффициент одновременности водопотребления работающими принимают в пределах 0,35-0,4. Потребность воды на душевые принимают из расчета400-500л на одну душевую сетку в смену, а на умывальники – 180-200лна кран в смену.На основании приведенных данных определяют среднечасовой расход воды по предприятию, затем рассчитывают секундный, суточный и годовой расход воды. По часовому расходу воды подбирают насосные установки, необходимые резервуары и другие сооружения. По секундномурасходу воды рассчитывают системы трубопроводов. Канализация. На предприятиях ТС предусматривают, как правило, двесистемы канализации: для производственных сточных вод и бытовых. Для производственных сточных вод (обычно содержат масла, горючие жидкости, взвешенные вещества, кислоты, щелочи и ряд других вредных веществ) предусматривают специальные очистные сооружения или нейтрализационные установки на пути перед выпуском их в наружную канализационную сеть. Расчет потребности пара. Пар расходуется на производственные нужды, отопление и вентиляцию. На предприятиях ТС пар используется при давлении 0,2-0,4МПа.Пар на производственные нужды расходуют на подогрев растворов в моечных машинах и установках, на подогрев промывочной воды и растворов, на обогрев сушильных камер и т. п. Потребность пара для подогрева растворов в моечных машинах и установках определяю т по данным технических характеристик этих машин и времени их работы, суммируя затем расходы всех паропотребителей.Расход пара давлением до 0,2МПа на подогрев промывочных и охлаждающих смесей в интервале температур от 10 до 90°С в среднем составляет 0,16-0,19кг/ч на каждый 1л/ч расходуемой воды.Средний расход пара давлением 0,3...0,4МПа для подогрева растворов в моечных установках и для нагревания сушильных камер при укрупненных расчетах может быть определен из расчета расхода пара на 1т/ч обрабатываемых объектов. Для моечных машин и сушильных камер периодического действия эксплуатационный расход пара на 1т/ч обрабатываемых деталей принимают в пределах 90-110кг/ч, а для конвейерных – 50-80кг/ч. Расход пара на первоначальный разогрев ориентировочно берут 150-200% среднего часового эксплуатационного расхода.Расход пара на отопление и вентиляцию определяют по укрупненным данным из расчета возмещения тепловых потерь здания в зависимости от его объема. На 1м³ здания с естественной вентиляцией ориентировочно потери теплоты составляют 65-85кДж/ч, а если здание имеет искусственную вентиляцию, то эти потери принимают в размере 100-150кДж/ч.Годовую потребность пара на отопление и вентиляцию определяют по формуле: Q_П = где Q_П - годовая потребность пара, т; q_t - средний расход теплоты на 1м³ здания, кДж/ч; H - число часов в отопительном периоде, ч; V - объем здания, м³; i - теплота испарения, кДж/кг (принимают равной 2261кДж/кг).Отопительный период принимают таким, какой установлен в районе строительства предприятия. (Например, для средней полосы отопительный период принимают равным 180дням, или 180 24 = 4320ч) Расчет потребности в топливе. Топливо, так же как и пар, расходуется на производственные нужды и на отопление. Оно может быть твердым (уголь, торф, дрова и т. п.), жидким (нефть, мазут, дизельное топливо и др.) и газообразным (чаще всегоприродный газ). Чтобы рассчитать потребность в топливе, необходимознать, какой вид топлива будет использован на проектируемом предприятии.Расход топлива на производственные нужды определяют суммированием расход топлива на каждую производственную печь или на каждуюединицу оборудования. Исходными данными для такого расчета служат показатели технической характеристики печи или другой нагревательнойустановки и время их работы, определяемое из условий производственнойнеобходимости.Расход топлива на отопление определяют по формуле Q_t = где Q_t - годовая потребность в топливе, т; q - удельная теплота сгорания топлива, Дж/кг, η - коэффициент полезного действия котельной (принимают 0,75). Вопрос 3. Расчет электроэнергии. Электроэнергетическое хозяйство современного предприятия ТС включает в себя источники электроснабжения, а также распределители электроэнергии по подразделениям и по отдельным потребителямпредприятия. Расходуется электроэнергия на силовое питание электропотребителей (электродвигателей, электропечей и нагревателей, сварочногооборудования, ультразвуковых высокочастотных и других установок) и на освещение заводской территории и помещений. Для предприятия определяют годовой расход электроэнергии на шинах низкого и высокого напряжения. Обычно расчет электроэнергии ведут в такой последовательности.Суммарная установленная мощность токопотребителей подсчитывается по отдельным подразделениям предприятия и по однородным группам токопотребителей. Сведения берут из технических паспортов проектируемых токопотребителей. Затем определяют активную мощность поформуле:N_а = K_с ∑N_устгде N_а - активная мощность токопотребителей, кВт; К_с - коэффициент спроса, учитывающий время работы токоприемников и их загрузку по мощности; ∑N_уст - суммарная установленная мощность токопотребителей, кВт.Коэффициенты спроса по отдельным группам потребителей обычно определяют опытным путем по данным работы действующих предприятий.Годовой расход электроэнергии для силового потребления на шинах низкого напряжении определяют с учетом действительного годового фонда времени и коэффициента загрузки (по времени): N_Г = ∑N_а F_Д n Kзгде N_Г - годовой расход электроэнергии, кВт; ∑N_а - сумма активных мощностей токопотребителей, кВт; F_Д - годовой действительный фонд времени работы токопотребителей для одной смены, ч; n - число смен; Kз - коэффициент загрузки токопотребителей по времени (принимают 0,75-0,8).Годовой расход электроэнергии на освещение помещений определяют по удельному расходу электроэнергии в час на освещение 1м² площади пола (приведен в справочной литературе).Годовое число часов осветительной нагрузки принимают в зависимости от числа смен работы, географического расположения проектируемого предприятия и от естественной освещенности помещения. Годовой расход электроэнергии предприятия на шинах высокого напряжения определяют по суммарному расходу энергии на шинах низкого напряжения с учетом потерь в трансформаторах и активной нагрузки приемников высокого напряжения. Электроснабжение предприятий ТС преимущественно предусмотрено от высоковольтных сетей напряжением 6-10кВ, которое преобразуется трансформаторными подстанциями в напряжение 380/220В. На трансформаторные подстанции электроэнергия от внешних сетей поступает через распределительные устройства, размещаемые в изолированных помещениях у наружных стен.

 

Лекция №7