Расчет потребности в энергетических ресурсах

Электроэнергия на предприятии используется для производственных нужд и для освещения помещений. Информация о мощности установленного оборудования представлена в таблицах 12 и 13. Средний коэффициент спроса потребителей электроэнергии по цехам составляет 0,58. Установленная мощность конвейера составляет 50 кВт.

Потребность в электроэнергии для освещения определяется исходя из общей площади предприятия, нормы освещения одного кв. м – 25 Вт, и среднего времени освещения – 15 часов в сутки.

Общая площадь предприятия состоит из производственной, вспомогательной площади, складской площади, площади служебно-бытовых помещений и площади занимаемой управлением завода.

Для расчета общей производственной и вспомогательной площади необходимо учесть, что она планируется исходя из числа рабочих мест в основных цехах и вспомогательных службах предприятия. Средняя площадь одного рабочего места основных и вспомогательных рабочих составляет 8 м².

Площадь служебно-бытовых помещений определяется, исходя из общей численности работающих, и составляет 0,25 м² на одного человека в наиболее загруженную смену.

Общая численность работающих включает в себя основных и вспомогательных рабочих, обслуживающих рабочих, инженерно-технический и административно-управленческий персонал предприятия. Численность обслуживающих рабочих составляет в среднем 8%, инженерно-технический персонал – 6%, а административно-управленческий персонал – 12% от численности основных рабочих.

Площадь, занимаемая помещениями управления завода, определяется исходя из численности административно-управленческого персонала и норматива 5,2 м² на одного человека.

Расчет потребности в воде осуществляется исходя из ее использования для производственных и бытовых нужд.

Расчет потребности в воде для производственных и бытовых нужд определяется по норме расхода на один станок в час – 1,5 л и фонда времени работы станков. Вода используется на фрезерных и зачистных станках.

Расчет потребности в воде для бытовых нужд определяется по норме расхода на одного работающего в сутки – 30 л.

Расход пара для отопления здания определяется на основе нормы расхода 0,5 ккал/час на 1 м³ объема здания при разнице наружной и внутренней температур в 1⁰С, средняя наружная температура за отопительный период составляет -16⁰С, внутренняя температура помещений завода - +18⁰С. Продолжительность отопительного периода составляет 210 дней, высота помещений – 3,5 м.

1. Потребность в электроэнергии для производственных и бытовых нужд

1.1 Для производственных нужд расчет в потребности электроэнергии рассчитывается по формуле:

Р эл осв произв = W * Fэф * ŋ_c,., кВт (58) где

W – мощность установленного производственного оборудования, кВт;

Fэф – эффективный фонд оборудования, час;

ŋ_c – коэффициент спроса потребителей электроэнергии.

Мощность оборудования в цехе конструкций из ПВХ представлена в таблице 32.

Таблица 32 - Мощность оборудования цеха конструкций из ПВХ

Технологические операции	Используемое оборудование	Количество принятого оборудования	Установленная мощность, кВт	Мощность.
1)Резка армирующего профиля.	Пилы для резки армирования		4,2	8,4

 

Продолжение таблицы 32

2) Резка ПВХ профиля.

Усорезные пилы одноголовочные либо двухголовочные.

4,2

8,4

3) Фрезерование водоотводных отверстий (коробка, створка, импост в горизонтальных деталях).	Фрезерный станок
4) Армирование ПВХ – профиля металлом	Станок для крепления армирования		12,2	24,4
5) Фрезерование европаза створки под основной запор и сверление отверстий под ручку	Копировально-фрезерный станок
6) Фрезерование торцов импостов импоста/Сборка импоста	Фрезерный станок для торцевания импоста.

Продолжение таблицы 32

7) Сварка профилей коробки и створки	Сварочный станок
8) Зачистка угла	Зачистной станок.		2,5	7,5
9) Устан.импоста и подставочного профиля.	Вручную на сборочном столе.	-	-	-
10) Зачистка пазов под уплотнения	Зачистной станок		2,6	2,6
11) Укладка уплотнительной резины	Вручную на сборочном столе.	-	-	-
12) Установка фурнитуры	Специальный полуавтоматический стол.		-	-
13) Резка штапика и установка стеклопакета	Резка штапика: Штапикорезный станок. направляющими Установка стеклопакета: Стенд остекления		-	-

Продолжение таблицы 32

Итого:

-

296,3

Мощность оборудования в цехе стеклопакетов представлена в таблице 33.

Таблица 33Мощность оборудования цеха стеклопакетов

Технологические операции	Используемое оборудование (приспособления)	Установленная мощность, кВт	Количество принятого оборудования	Мощность оборудования, кВт
1) резка стекла	автоматический стол для резки стекла	2,8		8,4
2) резка дистанционной рамки	пила для резки дистанционной рамки	1,5
3) мойка стекла	моечная машина	2,8		2,8
4) засыпание влагопоглотителя	станок для засыпки влагопоглотителя	1,6		1,6
5) сборка дистанционного контура	вручную	---	---	---
6) нанесение первичного слоя герметизации	бутил экструдер	0,8		0,8
7)сборка стеклопакета	вручную, с на специальных сборочных столах	---	---	---

 

Продолжение таблицы 33

8) обжим стеклопакета	стол для опрессовки стеклопакета	---	---	---
9) нанесение вторичного слоя герметизации	тиокол-экструдер, вращающийся стол	0,8		0,8
10) визуальный контроль качества, сушка	пирамиды для сушки	---	---	---
ИТОГО				17,4

Средний коэффициент спроса потребителей электроэнергии по цехам составляет 0,58. Установленная мощность конвейера составляет 50 кВт.

Fэфф = 255*8*2=4080 ч.

Тогда, подставив значения, получим, что потребность в электроэнергии для производственных нужд равна:

Р эл эн произв =(296,3+17,4+50)*4080*0,58 = 860660кВт/ч.

1.2 Для бытовых нужд потребность в электроэнергии рассчитывается исходя из общей площади предприятия, которая, в свою очередь, определяется по формуле:

Sпред = S_склад + S _произв + S _{служ.-быт} + S _{управл.}, м² (59)

S_склад – складская площадь, м ²;

S _произв - производственная, вспомогательная площадь, м ²;

S _{служ -быт} - площадь служебно-бытовых помещений, м²;

S_управл – площадь, занимаемая управлением завода, м ²;

Для того чтобы рассчитать площадь S_произв, S_{служ-быт,} S_управл сначала необходимо рассчитать численность рабочих.

Зная численность рабочих по 2 цехам рассчитаем:

- численность основных рабочих:

Ч _{осн. раб=} 53+44=97 чел.

Зная численность ремонтных, межремонтных, транспортных рабочих и рассчитаем:

- численность вспомогательных рабочих:

Ч _{вспом. раб} =2+1+6=9 чел.

Теперь можно рассчитать численность обслуживающих рабочих, которые составляет в среднем 8% от численности основных рабочих:

- численность обслуживающих рабочих:

Ч _{обсл. раб}.= 97*8% = 8 чел.

Численность инженерно-технического персонала составляет 6% от численности основных рабочих:

- численность инженерно–технического персонала:

Ч _итп = 97 *6% = 6 чел.

Численность административно-управленческого персонала составляет 12% от численности основных рабочих:

- численность административно – управленческого персонала:

Ч _ауп = 97*12% = 12 чел.

- общая численность работающих:

Ч _{работающих} ^общ = 97 + 9 + 8 + 6 + 12 = 132 чел.

Теперь перейдем к расчету площадей:

- Производственная, вспомогательная площадь (S _произв):

Для её расчета необходимо учесть, что она планируется исходя из числа рабочих мест в основных цехах (в цехе конструкций из ПВХ – 29 рабочих места, в цехе стеклопакетов – 20 рабочее место) и вспомогательных службах предприятия (транспортная – 3, ремонтное – 2, межремонтное -1 рабочее место).

Чр.м. = 29+20+3+2+1 = 55 р.м.

Средняя площадь одного рабочего места основных и вспомогательных рабочих составляет 8 м ². Поэтому:

S_произв = 55*8 = 440 м ²

- Площадь служебно-бытовых помещений определяется, исходя из общей численности работающих, и составляет 0,25 м ² на одного человека.

S_{служ-быт} = 132* 0,25 = 33 м ²

- Площадь, занимаемая управлением завода (S_управл)

Площадь, занимаемая помещениями управления завода, определяется исходя из численности административно-управленческого персонала и норматива 5,2 м ² на одного человека.

S_управл = 12 * 5,2 = 62,4 м ²

Теперь, зная производственную, вспомогательную площади, складскую площадь, площадь служебно-бытовых помещений и площадь, занимаемой управлением завода, можно найти общую площадь предприятия по формуле:

Sпред = 290, 07 + 440 + 33 + 62, 4= 825, 47 м ²

Потребность в электроэнергии рассчитывается по формуле:

Р.эл.осв.быт = S осв * h * F эфф/1000, кВт (60) где

Sосв - площадь освещаемого здания, м²;

h – норма освещения на квадратный метр площади, Вт (по условию 25 Вт);

Fэфф – фонд времени горения лампочек, ч.

Fэфф = 255*15 = 3825 ч.

Р.эл.осв.быт = 825, 47 *25*3825 / 1000 = 78936 кВт/ч

Теперь найдем общую потребность в электроэнергии:

Р эл осв ^общая = 860660 + 78936 = 939596 кВт/ч

2. Потребность в воде для производственных и бытовых нужд

2.1 Для производственных нужд потребность в воде определяется по формуле:

Qв произв = q_в * Fэф *Спр* Кз/1000,м³ (61) где

q_в – объём воды в расчете на 1 час единицы оборудования;

Кз – коэффициент загрузки оборудования, (Таблица 4)

Кз, в нашем случае = 0,68

Норма расхода на один станок в час – 1,5 л. Вода используется на фрезерных и зачистных станках, поэтому рассчитаем принятое количество оборудования по двум видам станков (используя таблицу 4):

С пр = 3+2+2+3+1= 11 раб. мест.

Следовательно, подставив значения в формулу, получим:

Qв произв =(1,5*11*(255*8*2)*0,68)/1000 = 45,78 м ³

2.2 Для бытовых нужд потребность в воде определяется по формуле:

Qв быт = Ч общ * Н расх *Др/1000, м³ (62) где

Н расх – норма расхода на 1 работающего в сутки, л;

Др – число рабочих дней в году, дней.

Норма расхода на 1 работающего – 30 л в сутки.

Qв быт = (132*30*255) / 1000 = 1009,8 м ³

Теперь найдем общую потребность в воде:

Qв ^общ = Qв произв + Qв быт = 45,78 + 1009,8 = 1055,6 м³.

3. Потребность в паре для отопления помещений завода. Она определяется по формуле:

Q пара = , м³ (63) где

q – расход пара на 1 м ³ здания при разнице температур 1 ⁰С;

V – объём здания, м ³;

Fот – фонд времени отопительного периода, час;

t – разница температуры внутреннего помещения и средней температуры на улице;

j – теплосодержание пара (540 ккал).

Расход пара для отопления здания определяется на основе нормы расхода 0,5 ккал/час на 1 м³ объема здания при разнице наружной и внутренней температур в 1⁰С, средняя наружная температура за отопительный период составляет -16⁰С, внутренняя температура помещений завода - +18⁰С. Продолжительность отопительного периода составляет 210 дней, высота помещений (h) – 3,5 м.

Fот =210*24 = 5040 часов.

V = Sпред * h, м³ (61)

h – высота помещений, м.

V =825, 47* 3,5 = 2889,14 м ³

Теперь подставим значения в формулу и получим:

Q пара = (0,5*34*2889,14 *5040)/540*1000 = 458,4 м ³.

4. Составим энергетический баланс предприятия, учитывая, что все энергоресурсы, кроме пара планируется получать из внешних источников. Выработка пара для отопления помещений будет проводиться собственной котельной мощностью 3000 тонн пара в год.

Энергетический баланс представлен в таблице 34.

Таблица 34 - Энергетический баланс предприятия

Виды энергии	Потребность	Источники получения
собственные	внешние
Электроэнергия, кВт/ч		---
Вода, м ^3	1055,6	---	1055,6
Тепловая энергия (пар), м ^3	458,4	458,4	---

 

Мощность собственной котельной превышает объем произведенного ей пара на 2541,6 м³, поэтому предприятие может загрузить производственные мощности полностью и реализовывать тепловую энергию другим предприятиям.