Проект электротехнической части газовой котельной ОАО "Приозерное" Ялуторовского района Тюменской области с разработкой схемы автоматического управления осветительной установки

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО
ТЮМЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
АКАДЕМИЯ Механико-технологический институт
Специальность: Электрификация иавтоматизация сельского хозяйства
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема: «Проект электротехнической части газовойкотельной ОАО «Приозерное» Ялуторовского района Тюменской области с разработкойсхемы автоматического управления осветительной установки»
Дипломник С.В. МОРОЗОВ
Руководитель:
главный энергетик МУП
«Департамент жизнеобеспечения
администрации г. Тюмени»
С.Д. МАТВЕЕВ
Консультанты
по экономической части
В.В. ШИЛОВА
по безопасности жизнедеятельности
О.А. МЕЛЯКОВА
Рецензент: к.т.н. профессор ТГСХА
П.М. МИХАЙЛОВ
Тюмень 2004

Задание по дипломному проектированию студентуМорозову Сергею Владимировичу
Тема проекта: Проект электротехнической части газовойкотельной ОАО «Приозерное» Ялуторовского района Тюменской области с разработкойсхемы автоматического управления осветительной установки
Сроки сдачи студентом законченного проекта01.06.04.
Исходные данные к проекту:
Материалы преддипломной практики, справочная иучебная литература, нормативно-техническая документация, ПУЭ, СНиПы, ГОСТы,интернет — сообщения и руководящие материалы.
Содержание расчетно-пояснительной записки(перечень подлежащих разработке вопросов):
Введение;
1. Анализ хозяйственной деятельности ОАО «Приозерное» Ялуторовского районаТюменской области в части темы проекта;
2. Электрификация технологических процессов в котельной
2.1 Описание технологического процесса;
2.2 Описание работы и технические характеристикитехнологического оборудования;
2.3 Расчет вентиляционно-отопительного режимакотельного цеха;
2.4 Расчет электроприводов;
2.5 Расчет осветительной установки;
2.5.1 Светотехнический расчет;
2.5.2 Электротехнический расчет;
2.5.3 Разработка устройства управленияосветительной установкой;
3. Составление графика нагрузок и выбор ТП;
4. Безопасность жизнедеятельности;
5. Расчет экономической эффективности управленияосветительной установкой
Список литературы
Перечень графического материала (с точнымуказанием обязательных чертежей):
1. план подсобного хозяйства с нанесением котельной и ТП (1 лист)
2. план котельной с нанесением силовых и осветительных сетей (3 листа)
3. принципиальная схема автоматического управления технологическимиустановками и осветительной установкой (2 листа)
4. безопасность жизнедеятельности (1 лист)
5. технико-экономические расчеты (1 лист)
Консультанты по проекту (с указанием относящихся кним разделов проекта).
Безопасность жизнедеятельности
Технико-экономические расчеты
Дата выдачи задания
Руководитель С.Д. Матвеев
Задание принял к исполнению:
Примечание: задание прилагается к законченномупроекту и вместе с проектом представляется в ГЭК

РЕФЕРАТ
Пояснительная записка 82 листа
Графическая часть — 8 листов формата А1
В рассматриваемом дипломном проекте произведенанализ производственно — хозяйственной деятельности предприятия, результатыкоторого оформлены в графическом виде. Описание технологического процессакотельного цеха с описанием работы и техническими характеристиками отдельныхего узлов. Произведены светотехнические расчеты с дальнейшим их применением всистеме автоматического регулирования осветительной установки, расчет вентиляциикотельного цеха с выбором электроприводов к рабочим машинам и выбораоборудования к ним. Технико-экономическое обоснование внедрения автоматическогорегулирования освещения в котельном цехе. Разработка мероприятий обеспечивающихбезопасную работу обслуживающего персонала.
В результате внедрения автоматическогорегулирования освещения мы сокращаем количество часов, когда светотехническоеоборудование находится в работе. Тем самым годовая экономия электроэнергии вденежном эквиваленте составляет Эг=13465 рублей, при незначительных вложенияхна реконструкцию 5650 рублей срок окупаемости составляет пять месяцев. Такжепроисходит увеличение срока эксплуатации, как световых приборов, так иувеличение срока эксплуатации ламп.

СОДЕРЖАНИЕ
Задание на дипломное проектирование
Ведомость дипломного проекта
Введение
1. Анализ хозяйственной деятельности предприятия
2. Электрификация технологических процессов в котельной
2.1 Описание технологического процесса
2.2 Описание работы и технические характеристикитехнологического оборудования
2.3 Расчет вентиляционно-отопительного режимакотельного цеха
2.4 Расчет электроприводов
2.5 Расчет осветительной установки
2.5.1 Светотехнический расчет
2.5.2 Электротехнический расчет
2.5.3 Разработка устройства управления осветительнойустановкой
3. Составление графика нагрузок и выбор ТП
4. Безопасность жизнедеятельности
5. Расчет экономической эффективности автоматики управленияосветительной установки
Используемая литература

ВВЕДЕНИЕ
Развитие сельскохозяйственного производствабазируется на современных технологиях широко использующих электроэнергию. Всвязи с этим возросли требования к надежности электроснабжения, качестваэлектроэнергии и ее экономическое использование.
Эффективное использование света с помощьюдостижений современной светотехники — важнейший резерв повышенияпроизводительности труда и качества продукции, снижения травматизма исохранения здоровья людей.
Главной задачей современной светотехники являетсяобеспечение комфортной световой среды для труда и отдыха человека, а такжеповышение эффективности и масштаба применения света в технологических процессахна основе рационального использования электрической энергии, расходуемой всветотехнических установках, и снижения затрат на их создание и эксплуатацию.
Одним из важных факторов развития современногопроизводства является комплексная автоматизация, которая в корне позволяетпреобразовать труд людей.
Одним из потребителей электроэнергии впроизводственно-бытовых помещениях являются осветительные приборы.Исследованиями установлено, что при современном интенсивном производствеправильно спроектированное освещение позволяет повысить производительностьтруда на 10 — 20%. Оно включает в себя не только соблюдение норм освещенности,но и соблюдение качественных характеристик освещения с учетом технологическогопроцесса.
Своевременное включение и выключение освещения сучетом технологии производства, согласование работы искусственного освещения сдинамикой естественного освещения в целях максимального использованияпоследнего, а также обеспечения возможностей регулирования искусственногоосвещения в течение рабочей смены (динамическое освещение) позволяет получитьзначительную экономию электроэнергии.
С внедрением автоматической системы управленияосвещением мы уменьшаем количество времени, когда световые установки находитсяв работе, тем самым мы продлеваем и срок эксплуатации светового прибора, и срокэксплуатации лампы установленной в ней.

1. Анализ хозяйственной деятельности предприятия
ОАО «Приозерное»расположен в центральной части сельскохозяйственной зоны Тюменской области,организован был в 1963г. Центральная усадьба — село Старый Кавдык находится в15 км от районного центра города и железнодорожной станции Ялуторовска. Дообластного центра города Тюмени 85 км. ОАО «Приозерное» состоит из двухотделений с населенными пунктами: Старый Кавдык, Новый Кавдык. Транспортнаясвязь с пунктами сдачи продукции осуществляется по двум дорогам — асфальтной(от центральной усадьбы до районного центра) и по асфальтной дороге от второгоотделения.
Основноенаправление ОАО «Приозерное» молочно-мясное с развитым производствомзерна. Пункт сдачи продукции в г. Ялуторовске. Территория ОАО «Приозерное»расположена в теплом умеренно-увлажненном агротехническом районе Тюменскойобласти. Хозяйство полностью обеспечено рабочей силой и основнымипроизводственными фондами (за 2003-й год прибыль составила 3273 тысячи рублей).
Климатрезко-континентальный с холодной продолжительной зимой и ранними осеннимизаморозками. В течение года на территории хозяйства преобладают западные июго-западные ветра со средней скоростью 6 м/с. Осадков выпадает с избытком,хотя в отдельные годы бывают засухи и суховеи. На территории хозяйства растутберезы, осина, сосна, из кустарников шиповник, боярышник и другие. Почвы натерритории ОАО «Приозерное» разнообразны, в основном состоят извыщелоченных черноземов, слабо-подзолистых и засаленных. Темно-серые и серыепочвы заняты под пашней. Под пастбищами преобладают лугово-черноземные солонцы.В пониженных местах формируются болотные и торфяно-болотные почвы.Гидрологическая сеть развита слабо.
ОАО «Приозерное»хозяйство крупное, а крупные предприятия имеют преимущество перед мелкими.Преимущества проявляются в повышении производительности труда и снижениииздержек на единицу продукции.
Таблица 1.1 Показателиразмера предприятияПоказатели Ед. измер. 2001 г. 2002 г. 2003 г.
2003 г.
2001 г, % /> /> Стоимость товарной продукции Тыс. руб. 23386 24960 27408 117,2 /> Стоимость валовой продукции по себестоимости Тыс. руб. 32128 37186 41215 128,2 /> Прибыль от реализации Тыс. руб. 4241 2678 3569 84,2 /> Площадь с/х угодий га 8026 8026 8026 100 />
В том числе
пашни га 2668 2671 2671 100,1 /> Среднегодовая численность работников, занятых в с/х производстве чел 222 220 214 96,4 /> Среднегодовая стоимость ОПФ Тыс. руб. 29863 30777 34603 115,9 />
В том числе
с/х назначения Тыс. руб. 24955 26100 29963 120,1 /> Энергетическая мощность Л.с 14186 13814 13844 97,6 /> Поголовье животных Усл. голов 2523 2253 2218 87,9 />
Из данных таблицы1.1 видно, что размер ОАО «Приозерное» из года в год возрастает, об этомсвидетельствуют основные показатели, характеризующие размер предприятия. Объемваловой продукции в 2003 г. по сравнению с 2001 г. увеличился на 28,2 %,товарной продукции на 17,2 %, среднегодовая стоимость ОПФ увеличилась на 15,9%.
Земля в сельскомхозяйстве является незаменимым и важным средством производства. Земельноезаконодательство обязывает сельскохозяйственные предприятия сохранять,восстанавливать и повышать плодородие почв, бороться с эрозией, сорняками ит.д. Все это способствует получению высоких и устойчивых урожаеврастениеводческой продукции высокого качества. Земля это не только общеематериальное условие и территориальная база производства, но и главное средствопроизводства в сельском хозяйстве.
Таблица 1.2 Состави структура земельных угодийВиды угодий 2001 г. 2002 г. 2003 г. га % га % га % 1 2 3 4 5 6 7 Земельная площадь, всего 13032 100 13022 100 13022 100 В том числе Сельхозугодий, всего Из них 8026 61,6 8026 61,6 8026 61,6 Пашня 2668 20,5 2671 20,5 2671 20,5 Сенокосы 2785 21,4 2785 21,4 2785 21,4 Пастбища 2472 18,9 2472 18,9 2472 18,9 Залежи 101 0,8 98 0,7 98 0,7 Лесные массивы 1095 8,4 1095 8,4 1095 8,4  Древесно-кустарниковые растения 223 1,7 223 1,7 223 1,7 Пруды и водоемы 1260 9,8 1260 9,8 1260 9,8 Приусадебные участки 35 0,3 – – – – Дороги 99 0,8 99 0,8 99 0,8 Болота 2118 16,2 2118 16,2 2118 16,2 Прочая земля 166 1,2 201 1,5 201 1,5
Общая земельнаяплощадь ОАО «Приозерное» в 2003 г. составляет 13022 га, из них 8026га — сельскохозяйственных угодий или 61,6 %, в том числе пашни 2671 га или 20,5% по сравнению с 2001 г. увеличение составило 3 га, сенокосов 2785 га, пастбища2472 га. Пруды и водоемы занимают 1260 га или 9,8 %, лесные массивы — 1095 га(8,4 %). Болота занимают 2118 га или 16,2 %; прочие земли составляют 201 га или1,5 %.
Сельхозугодиярасположены вокруг населенных пунктов, летних лагерей, используются какпастбища. Все сенокосы размещены внутри пахотных массивов или вокруг озер, гдевозможен выпас скота. Основное направление хозяйства — животноводческое. Главнаяотрасль животноводства молочное скотоводство. Удельный вес молока в товарнойпродукции за анализируемые три года составил 68,3 %. В качестве дополнительнойотрасли в животноводстве остается производство мяса КРС. Урожайность кормовыхкультур и наличие больших площадей, отведенных под сенокосы и пастбища даютвозможность создать прочную кормовую базу для животноводства. Условия зимовкикормов разные: сено хранится в скрытой сенобазе, зерно — в зерноскладах, сенажи силос — в траншеях. Товарная продукция — это часть валовой продукции,проданная государственным предприятиям и организациям, а также населению. Высокаятоварность продукции имеет огромное значение. Объем производства товарнойпродукции определяется обеспеченностью сырьем легкой и пищевой промышленности, анаселение продуктами питания. Структура товарной продукции — это процентноеотношение стоимости отдельных видов товарной продукции к общей стоимости.
Таблица 1.3  Состав и структура товарной продукцииВиды продукции 2001 г. 2002 г. 2003 г. Тыс. руб. % Тыс. руб. % Тыс. руб. % Зерновые и зернобобовые 1010 4,3 1262 5,1 249 0,95 Прочая продукция 530 2,4 7 – 16 0,05 Итого по растениеводству 1540 6,7 1269 5,1 265 1 Молоко 15787 67,5 15568 62,4 20525 74,9 Привес КРС 1977 8,5 4741 18,9 3563 12,9 Свиньи 632 3,8 598 2,6 563 2, Прочая продукция животноводства 897 4,8 746 2,9 99 0,5 Итого по животноводству 19293 82,5 21653 86,8 24756 90,3 Продукция подсобных производств 2553 10,8 2038 8,1 23,87 8,7 Всего по хозяйству 23386 100 24960 100 27408 100
В 2003 г. посравнению с 2001 г. возрастает производство и реализация основных видовсельскохозяйственной продукции, кроме зерна. Из таблицы видно, что большийудельный вес в структуре товарной продукции занимает продукция животноводства.Так, в 2001 г. 82,5 %, в 2002 г. — 86,8 %, в 2003 г. 90,3 %, что выше к 2001 г.на 7,8 %.
Среди продукцииживотноводства молоко занимает в 2001 г. 67,5 %, в 2002 г. — 62,4 % и в 2003 г.- 74,9 %. Увеличение составляет 7,4 % к 2001 г. Продукция растениеводства в2003 г. составляет 1 %, что ниже 2001 г. на 5,7 %. Таким образом хозяйствоспециализируется на производстве молока.
Производительностьтруда — это важнейшая экономическая категория. Она измеряется количествомпродукции, произведенной в единицу времени или величиной времени,затрачиваемого на единицу продукции.
Таблица 1.4 Уровеньпроизводительности трудаПоказатели Ед. измер . 2001 г. 2002 г. 2003 г.
2003 г.
2001 г, % /> /> 1 2 3 4 5 6 /> Среднегодовая численность работников Чел. 222 220 214 96,4 /> Отработано в хоз-ве, всего Тыс. ч/часов 464 433 453 97,6 />
В т.ч. в:
Растениеводстве Тыс. ч/часов 46 47 51 110,8 /> Животноводстве Тыс. ч/часов 231 203 216 93,5 /> Произведено с/х продукции, всего Тыс. руб. 32138 37186 41215 128,2 />
В т.ч. в:
Растениеводстве Тыс. руб. 10562 12462 13591 128,7 /> Животноводстве Тыс. руб. 21576 24724 27624 128 />  Произведено с/х продукции на одного работника Руб. 144765 169040 192593 133 />
В т.ч. в :
Растениеводстве Руб. 47576 55645 63509 133,5 /> Животноводстве Руб. 97189 112381 129084 132,8 />
Затраты труда на 1 ц. продукции:
Зерно Ч/час 0,5 0,9 1 200 /> Молоко Ч/час 4,4 4,3 4,3 97,7 /> КРС Ч/час 25,8 16,1 25,2 97,7 />
Производительностьтруда в данном хозяйстве с каждым годом растет. В 2003 г. по сравнению с 2001г. она увеличилась на 33 %. Так, производство сельскохозяйственной продукции наодного работника в 2003 г. составило 192593 руб., а в 2001 г. — 144765 руб.,увеличение 47828 руб. На увеличение повлияло сокращение численности работниковв 2003 г. на восемь человек, и увеличение валовой продукции на 9077 тыс. руб.или на 28,2 %. Затраты труда на один центнер продукции в животноводстве в 2003г. снизились к 2001 г. по молоку на 0,1 ч/час, по привесу КРС на 0,6 ч/час, азатраты на зерно увеличились в два раза.
Основные фонды всельском хозяйстве имеют большое значение. Анализ уровня обеспеченностиосновными производственными фондами (ОПФ) производится с помощью показателей: фондообеспеченностьтруда, фондовооруженность, фондоотдача, фондоемкость.
Таблица 1.5Обеспеченность и эффективность ОПФПоказатели Ед. измер.  2001 г.  2002 г.  2003 г. Отклонение, ± 2003 г. к 2001 г /> /> Среднегодовая стоимость ОПФ Тыс.руб. 24955 29222 34603 +9648 /> Стоимость валовой продукции Тыс.руб. 37333 39686 41215 +3882 /> Площадь с/х угодий Га 8026 8026 8026 /> Среднегодовая численность работников  Чел. 222 220 214 -8 /> Фондообеспеченность Тыс.руб. 311,9 364,1 431,14 +119,24 /> Фондовооруженность Тыс.руб. 112,4 132,8 161,69 +49,29 /> Фондоотдача  Руб. 1,49 1,36 1,19 -0,3 /> Фондоемкость  Руб. 0,66 0,74 0,84 +0,18 /> Энергообеспеченность  Л.с/S 176,75 172,12 172,49 +4,26 /> Энерговооруженность Л.с./чел. 63,90 62,79 64,69 +0,79 /> Электрообеспеченность  кВт/S 130,33 126,50 126,80 -3,53 /> Электровооруженность кВт/чел. 46,96 46,15 47,54 +0,58 /> /> /> /> /> /> /> />
 
Среднегодоваястоимость ОПФ в данном хозяйстве в 2003 г. увеличилась по сравнению с 2001 г.на 9648 тыс. руб. за счет поступления: комбайнов — 3 шт., тракторного прицепа — 1 шт. Наблюдается увеличение производства валовой продукции на 3882 тыс. руб. к2001 г. Среднегодовая численность работников сократилась на восемь человек.Хозяйство основными фондами обеспечено полностью. Показательфондообеспеченности выше в 2003 г. (к 2001 г.) на 119,24 тыс. руб. Ростфондовооруженности составил 49,29 тыс. руб. Фондоотдача в 2003 г. ниже посравнению с 2001 г. на 0,3 руб., а фондоемкость выше на 0,18 руб. В 2003 г. ОПФиспользовались в хозяйстве недостаточно.
Основным источникомповышения прибыльности предприятия является снижение себестоимости (Сб.)продукции. Себестоимость продукции является важнейшим показателем, отражающимкачество работы трудового коллектива. Чем лучше организованы производство и труд,разумней и эффективней используется земля, машины, скот, материальные ценности,выше урожайность культур, продуктивность животных, тем дешевле обходитсяпредприятию производство продукции.
Себестоимость — этообобщающий показатель, отражающий в хозяйстве уровень организации и технологиипроизводства, производительности труда, руководство производством.

Таблица 1.6Себестоимость одного центнера основных видов продукции (руб.)Виды продукции 2001 г. 2002 г. 2003 г. Отклонение, ± 2003 г. к 2001 г План Факт Зерно 116,35 178,71 198 203,43 +87,08 Молоко 337,17 362,03 395 419,94 +82,77 Привес КРС 2757,97 3941,30 4150 4487,12 +1729,15
Себестоимостьосновных видов продукции в ОАО «Приозерное» в 2003 г. значительновыше по сравнению с предыдущими годами. Так, себестоимость одного центнеразерна в 2003 г. выше чем в 2001 г. на 87,08 руб., молока — на 82,77 руб.,привеса КРС — на 1729,15 руб. Это связано с тем, что возросли затраты на корма,электроэнергию, ГСМ.
Рентабельностьхарактеризует доходность, прибыльность производства. Анализ показателейрентабельности позволяет руководителям и специалистам предприятий определять,какие виды продукции наиболее выгодны производить в хозяйстве, где заложенынаибольшие возможности повышения доходности производства.
Таблица 1.7 Уровеньрентабельности производства и реализации сельхозпродукцииОтрасль, вид продукции Ед. измер. 2001 г. 2002 г. 2003 г. 1 2 3 4 5 Зерно: — полная себестоимость Тыс. руб. 575 988 558 — выручка Тыс. руб. 1010 1262 249 — уровень рентабельности % 75,6 27,7 – Итого по продукции растениеводства: — полная себестоимость Тыс. руб. 730 996 594 — выручка Тыс. руб. 1540 1269 265 — уровень рентабельности % 110,9 27,4 – Молоко: — полная себестоимость Тыс. руб. 10521 11914 13851 — выручка Тыс. руб. 15787 15568 20525 — уровень рентабельности % 50 30,7 48,2 КРС на забой: — полная себестоимость Тыс. руб. 3000 4870 4964 — выручка Тыс. руб. 1977 4741 2926 — уровень окупаемости Руб. 0,66 0,97 0,59 Итого по продукции животноводства: — полная себестоимость Тыс. руб. 15740 19138 20457 — выручка Тыс. руб. 19293 21653 24756 — уровень рентабельности % 22,6 13,1 21,0 Продукция прочих производств: — полная себестоимость Тыс. руб. 2675 2148 2788 — выручка Тыс. руб. 2553 2038 2387 — уровень окупаемости Руб. 0,95 0,95 0,86 Всего по хозяйству: — полная себестоимость Тыс. руб. 19145 22282 23839 — выручка Тыс. руб. 23386 24960 27408 — уровень рентабельности % 22,1 12,0 14,9
Из таблицы видно,что хозяйство в течение трех лет работает с прибылью. Но в 2003 г. прибыли полученоменьше по сравнению с 2001г. на 672 тыс. руб., потому рентабельность в целом похозяйству снизилась на 7,2 % и составила в 2003 г. — 14,9 %. В основном дляхозяйства рентабельна реализация молока. По годам она составляет: 2001 г. — 50%, 2002 г. — 30,7 %, 2003 г. — 48,2 %.
Объем производствапродукции животноводства определяется двумя показателями: численностью животныхи их продуктивностью. Численность скота определяется в физических единицах(головах), дифференцированно по видам. Средний годовой удой на фуражную дойнуюкорову может быть исчислен двояко:
1. Делением общегонадоя на среднегодовое число дойных коров данного стада;
2. Делением общегонадоя на среднегрупповое число дойных коров.

Таблица 1.8 Поголовье,продуктивность, валовая продукцияПоказатели Ед. измер. 2001 г. 2002 г. 2003 г. Отклонение, ± 2003 г. к 2001 г /> /> 1 2 3 4 5 6 /> Поголовье коров голов 950 950 889 — 51 /> Надой на одну корову кг 3699 4033 4248 + 549 /> Валовый надой ц 35139 38314 37772 + 2633 />  Поголовье КРС (на откорм) голов 917 906 982 + 65 /> Привес ц 1975 1857 1825 — 150 />  Среднесуточный привес грамм 590 561 509 — 81 />
Анализ таблицыпоказывает, что в 2003 г. надой на фуражную корову увеличился по сравнению с2001 г. на 549 кг и достиг 4248 кг. Поголовье коров сократилось в 2003 г. на 51голову, но валовый надой за счет увеличения продуктивности возрос на 2633 ц. Среднесуточныйпривес КРС в 2003 г. по сравнению с предыдущими годами снижается: к 2001 г. онниже на 81 грамм, к 2002 г. — на 52 грамма, поэтому и уменьшается привес в 2003г. на 150 ц. к 2001 г. и к 2002 г. — на 32 ц.
Таблица 1.9 Себестоимостьодного центнера молока по элементам затратСтатьи затрат Ед. измер. 2001г. 2002г. 2003г. Отклонение, ± 2003 г. к 2001 г /> /> Оплата труда с отчислениями Руб. 15,8 30,2 30,1 +14,3 /> Корма Руб. 45,4 73,7 99,1 +53,7 /> Содержание основных средств Руб. 45,7 52,9 54,9 +9,2 /> Прочие затраты Руб. 9,45 21,91 19,33 +9,88 /> Всего затрат Руб. 116,35 178,71 203,43 +87,08 />

Рассматриваясебестоимость одного центнера молока по элементам затрат видно, что в 2003 г.по всем статьям затрат идет увеличение: по оплате труда к 2001 г. на 14,3 руб.,по кормам на 53,7 руб., содержание основных средств увеличилось на 9,2 руб.,также возросли прочие затраты на 9,88 руб. В целом по хозяйству себестоимостьодного центнера молока возросла на 87,08 руб.
Таблица 1.10 Уровеньмеханизации и электрификации основных производственных процессов на ферме КРСВид технологического процесса Уровень механизации, % Уровень электрификации, % /> /> Поение 100 100 /> Доение 100 100 /> Уборка навоза 87 70 /> Раздача кормов 50 />
Из таблицы 1.10видно, что уровень механизации и электрификации производства в данном хозяйственедостаточен. Так как помещения для крупного рогатого скота на сегодняшний деньне отапливаются, уровень механизации системы кормораздачи – 50%, аэлектрификации – 0. это ведет к потерям выхода продукции до 15% и снижениюдоходов.
Таблица 1.11Потребление электроэнергии предприятиемПоказатели Ед. измер. 2001 г. 2002 г. 2003 г. Общее потребление электроэнергии хозяйством кВт*ч/год 10426 10153 10175 — в т. ч на производственные нужды кВт*ч/год  2003  2120  2159 — прочие потребления кВт*ч/год  8424  8033  8016 Электровооруженность кВт*ч/чел  46,96  46,15  47,54 Электрообеспеченность кВт/S 130,33 126,50 126,80
Объем электрооборудования хозяйства за последниегоды не пополняется. Длительное время не проводилось никакой модернизациитехнологических процессов. Эти причины в совокупности повлияли на эффективностьи надежность работы всех электрических машин и оборудования.

2. ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В КОТЕЛЬНОЙ
2.1 Описание технологического процесса
Паровые котельные оборудуются только паровымикотлами и применяются в основном для выработки пара на технологические нужды, ав отдельных случаях при отсутствии водогрейных котлов требуемых типоразмеров инебольших жилищно-коммунальных нагрузках — для выработки горячей воды длясистем теплоснабжения.
Принципиальная схема котельной с паровыми котлами,отпускающей пар на технологические нужды и горячую воду на теплоснабжение,показана на рис. 2.1.
Вырабатываемый в котлах 1 пар по паропроводамнаправляется к технологическим потребителям и в пароводяной теплообменник 4 дляподогрева воды, циркулирующей в системе теплоснабжения. Конденсат оттехнологических потребителей и после пароводяного теплообменника поступает вдеаэратор 9, для работы которого используется редуцированный пар от котлов. Длявосполнения потерь конденсата в деаэратор с помощью подпиточного насоса 12подается также подпиточная вода после химводоочистки 11. Из деаэратора водаподается питательным насосом 10 в котлы.
Циркуляция воды в системе теплоснабженияосуществляется с помощью сетевых насосов 6. Отпуск тепла на теплоснабжениерегулируется путем изменения расхода пара с помощью регуляторов 3 всоответствии с требуемым температурным графиком. Подпитка воды в тепловую сетьпроизводится подпиточным насосом 12 установленным после химводоочистки 11 навсасывание сетевого насоса.
Топливо, сгорая в топке, т.е. вступая в химическуюреакцию с кислородом воздуха, образует горячие газы, которые с помощью тяговыхустройств движутся по газоходам котельного агрегата, отдавая тепло поверхностямнагрева, охлаждаются и выбрасываются в окружающую среду.
Мощность и число паровых котлов определяетсязначением нагрузок по горячей воде и паровой нагрузки с учетом собственных нуждкотельной.
Мощность котельных выбирается по расчетноймаксимальной тепловой нагрузке потребителей. При этом типоразмеры установленныхкотлоагрегатов должны быть такими, чтобы при выходе из строя наибольшего попроизводительности котла оставшиеся котлы обеспечивали максимальный отпусктепла технологическим потребителям и требуемое для наиболее холодного месяцасреднее количество тепла для нагрузок ЖКС.
Принципиальная схема котельной с паровыми котлами,отпускающей пар и горячую воду.
/>
1-котлы; 2-распределительное устройство;3-регулирующий клапан; 4 пароводяной теплообменник; 5-конденсатоотводчик;6-сетевой насос; 7 фильтр; 8-регулятор подпитки; 9-деаэратор; 10-питательныйнасос; 11 аппарат химводоочистки; 12-подпиточный насос; 13-расширительный бак.
Рис. 2.1
На рисунке 2.2 показано оснащение устройствамибезопасности парового котла, для режима 24- или 72-часовой эксплуатации безпостоянного операторского надзора с двух позиционным регулированием уровняводы.
/>
Рис 2.2 Оснащение устройствами безопасности
ABV — Вентиль продувки посолесодержанию (с ручной установкой).
ASV — Быстрозапорныйпродувочный вентиль с мембранным приводом.
D — Быстрозапорныйпродувочный вентиль с мембранным приводом.
DB — Ограничительмаксимального давления.
DR — Регулятор давления.
ELV — Деаэрационныйклапан.
HWB — Ограничительнаивысшего уровня воды.
LFE — Электрод дляизмерения электропроводности.
МА — Манометр.
MV — Управляющий клапан(трехходовой электромагнитный клапан).
Р — Насос питательной воды.
RV — Обратный клапан.
SF1 — Грязеловушка.
SF2 — Грязевой фильтр.
SIV — Предохранительный клапан.
SW — Вентиль питательнойводы.
WB — Ограничитель уровняводы.
WR — Регулятор уровняводы.
WSA — Указатель уровняводя.
Х — Охладитель пробоотборника.
А — Шкаф автоматики фирмы Viessmannсо схемой блокировки по превышению давления для эксплуатации без постоянногонадзора.
2.2 Описание работы и технические характеристикитехнологического оборудования
Основные элементы современной котельной установки- топка, котел, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель (всовокупности называемые котельным агрегатом), а также тягодутьевые ипитательные устройства, оборудование топливоподачи.
Котел «Турбомат» представляет собой горизонтальнорасположенный цилиндрический барабан, внутри которого расположен внутреннийцилиндр, передняя часть цилиндра является топкой. Перед топкой установленагорелка фирмы «VIESSMANN» оборудованная вентилятором сдвигателем Р=5,5 КВт. В процессе регулирования нагрузки котла приходитсяизменять объем подаваемого воздуха, для этого вентилятор оборудован заборнымижалюзями с шаговым электродвигателем типа SQM 10.
Дымовые газы из топки направляются к заднейповоротной камере, затем по жаровым трубам второго хода поступают в переднююповоротную камеру и через жаровые трубы третьего хода — в сборный газоход.Проходя внутри труб горячие дымовые газы, отдают тепло металлическим стенкам,которые снаружи омываются водой. За счет испарения вода превращается в пар.
Для поддержания постоянного уровня питательнойводы в котле установлены два подпиточных насоса фирмы «GRINFOSE»,типа CR4-160/14F, мощностью Р=3кВт.
Непрерывно поступающие в котел с питательной водойсоли и образующийся в котловой воде шлам скапливаются в водяном объеме котла.Чтобы соли не накапливались в котловой воде, часть воды из котла непрерывноотводят (для этого в нижней части котла установлен электроклапан), одновременнодобавляют питательную воду с меньшим солесодержанием. Этот процесс называютнепрерывной продувкой.
Котел оснащен автоматическим устройством продувкипо солесодержанию. Клапан удаления соли служит в комбинации с регуляторомудаления соли и токопроводящим электродом для непрерывного отвода солей изкотла.
На регуляторе обессоливания установлено заданноезначение электропроводности. При изменении электропроводности котловой воды отзаданного значения сервопривод LGR 16-5 клапанаполучает управляющий импульс от регулятора обессоливания на закрытие — открытие.
Полученные в топке газы, пройдя газоходыпароперегревателя и котла, обычно имеют высокую температуру (около 300-450°С),поэтому их невыгодно выбрасывать в дымовую трубу. Для повышения экономичностиустановки за котлом устанавливают дополнительные поверхности нагрева: экономайзер,подогревающий воду, идущую на питание котла.
Водяной пар, направляемый из котельной дляиспользования в системах отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, а такжеи в производственных аппаратах превращается в конденсат, который в своейбольшей части возвращается в котельную. Конденсат по существу представляетсобой дистиллированную воду, почти без примесей. Однако в ней могут бытьрастворены кислород воздуха и углекислота, вызывающие коррозию (ржавление)отдельных элементов котельной установки, поэтому конденсат перед питательным бакомпредварительно пропускают через деаэратор. При эксплуатации систем теплоснабжения,чтобы снизить тепловые потери, необходимо возвращать, возможно, больше конденсата.
Принципиальная схема деаэрационно-питательнойустановки.
/>
В конденсатный бак. Умягченная вода от химводоочистки
Рис 2.3
Питательная вода для котельного агрегата беретсяиз различных источников водоснабжения. Вода содержит соли, которые принагревании и испарении отлагаются на стенках котла в виде накипи. Накипьзатрудняет теплоотдачу, а в трубах, расположенных в топочном пространстве,вызывает перегрев стенки. Чтобы это не происходило, вода обрабатывается вспециальных фильтрах, пропускается через деаэратор рис.2.3, а затем сливается всовмещенный с деаэратором питательный бак. Из питательного бака вода при помощинасоса нагнетается через экономайзер в котел. Подача воды регулируетсяавтоматически так, чтобы уровень питательной воды находился в пределахводоуказательного стекла.
Таблица2.1.Экспликация оборудованиядеаэрационно-питательной установки№ Наименование Ед. изм. Кол-во Примечание шт. 1 Колонка деаэратора — 1 Производительность (дегазатор) 20м.куб/ч 2 Емкость питательной воды. __ 1 Объем 10м.куб/ч. 3 Дозирующий насос __ 2 Тип GP-6/30S 1-5,5л/час с аварийным реле Тип Grinfosе 4 Конденсатный насос — 2 CR4-160/14F ЗкВт.
Вода, подлежащая дегазации, подводится нараспределительную тарелку дегазатора. В дегазаторе происходит подогрев воды дотемпературы, близкой к температуре насыщения, удаление основной массы газов иконденсация большей части пара. Процесс дегазации завершается в емкостипитательной воды, где осуществляется подогрев воды до температуры насыщения снезначительной конденсацией пара и удаления микроколичеств газа.
Для защиты установки от избыточного внутреннегодавления предусмотрен предохранительный контур, который срабатывает при 0,7 баризбыточного давления. Для защиты от вакуума на питательной емкости установленобратный клапан — вакуумная дробилка.
Питательный бак оборудован встроенным термометром,с помощью которого возможно контролировать правильную температуру воды. Дляконтроля избыточного давления на деаэрационной колонке установлен манометр.

2.3 Расчет вентиляционно-отопительного режимакотельного цеха
Цех имеет четыре паровых котла «Турбомат»,работающих на газообразном топливе. Такие паровые котлы требуют огромногоколичества воздуха, неорганизованный подвод которого невозможен, а компоновкасовременных газо-воздушных трактов, приспособленная к нуждам парового котланастолько сложна, что для транспортировки по ним агента применяются высоконапорныевентиляторы. В результате сложности подачи воздуха по трактам котлов, необходимо,для снижения сопротивления, подводить воздух к горелкам не принудительно, используяканальные системы, а естественным путем из помещения. Вот почему так важнозабирать свежий воздух в большом количестве из помещения котельного цеха (15600м3/ч) и подавать его к горелкам по своим газо-воздушным трактам. Атакже в зависимости от климатических условий вентиляторы должны быть защищеныот атмосферных осадков, поэтому они должны находится в закрытом помещении навысоте не более 5-6 метров, для обеспечения возможности ремонта, заменыоборудования и отдельных его элементов.
Выбор способа поддержания необходимых параметроввоздушной среды в помещении определяется многими факторами: режимом работы,характером выделяющихся вредностей, количеством и расположением рабочих мест,оборудованием и др. Для таких условий наиболее приемлемым способом являетсяприточно-вытяжная система вентиляции с механическим побуждением,
Количество тепла необходимое для нагревания 15600м3/ч — требуемый объем воздуха для вентиляторов четырех горелоккотлов, вдуваемого с улицы в помещение котельной можно определить по формуле:
Q=V/>С’р(t0-tn);                                                                                (2.1.)
Q=15600/>l,3(-3+34)=174,6 кВт.
где V-объем воздуха, м3 -15600;
С’р -теплоемкость воздуха-1.3 кДж/м3.гр.;
t0-температура нагрева наружноговоздуха,(-34 до -3°С);
tn — температуранаружного воздуха, (-32°С).
Количество тепла выделяемое котлами в помещениеопределяется по формуле:
Qк=n/>k/>F(tст-tв)                                                                               (2.2.)
Qк=4/>0,69/>90(40-12)=6955BT ≈ 7 кВт.
где tст-температура стенки котла,(-40°С);
n-количество котлов, 4шт;
k- коэффициенттеплопередачи от поверхности котла в воздух-0,69 Вт/м2гр.;
F- площадь поверхностикотла, 90 м2;
tв-температуравоздуха в помещении, 12°С.
Из расчета видно, что основной показатель — теплонеобходимое для подогрева воздуха идущего в помещение, определяется по формуле:
Qот=Q — Qк                                                                                        (2.3.)
Qот=174.6 — 7=167,6 кВт.
На все здание котельного цеха требуется подаватьтепло равное:
Q=V/>g0/>(tв- tп)/>a                                                                            (2.4.)
Q=(31,5/>13,5/>7)/>0,7/>(12+34)/>0,9=86,3Bт
где V-объем здания м3;
g0 — удельнаяотносительная характеристика здания, табличные данные 0.7;
а- поправочный коэффициент, табличные данные — 09;
Избыточное тепло в здании котельной составляет:
Qизб=167,6 –86,3 = 81,3 кВт.
Это избыточное тепло требуется, так как к каждойгорелке котла необходимо подавать воздух со скоростью 1,1 м3/с итемпературой 12°С, а это дополнительные затраты.
Требуемое количество воздуха в помещениикотельной, можно поддерживать путем нагнетания в помещениях чистоговентилируемого воздуха с необходимыми температурно-влажностными параметрами. Схемаприточной вентиляционной системы показана на рис.2.4.
Схема механической приточной вентиляции.
/>
1-воздухоприемное устройство; 2-фильтр;3-оборудование для тепловлажностной обработки приточного воздуха (калорифер,кондиционер);
4-вентилятор; 5-шумоглушитель; 6-воздухоотвод;
Рис 2.4
Находим диаметры воздуховодов
Dприточ=/>((4/>δ)/(υ/>π)) (2.5)
Dприточ=/>((4/>1,08)/(3,14/>10))=0,37 м
Dвытяжки=Dприточ/>⅔ (2.6)
Dвытяжки =0,37/>2/3=0,25 м
где υ — скоростьдвижения воздуха 10-20 м/с.
Для выбора вентилятора необходимо провести расчетсопротивлений по схемам, показанным на рис 2.4.
Потери на трении местных сопротивлений приточнойсистемы.
RL= (λ/>υ2/>ρ/>L)/(2/>d) (2.7)
RL= (0,02/>102/>1,3/>5)/ (0,37/>2) =17,56 Па
Z=/>ξ(υ2/>ρ)/2 (2.8)
Z= (14,7/>102/>1,3)/2=955,5 Па
H=RL+Z (2.9)
Н=17,56+955.5=973 Па
где λ — коэффициентшероховатости труб;
d — диаметр трубопровода;
ρ — плотность воздуха при 12,5°С.
Разделим участки движения воздуха прописнымибуквами (получилось 6-участков). И результаты расчета снесем в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 Результаты расчета приточнойвентиляции№ участка
Расход воздуха V, м3/c Длина участка L, м
Скорость воздуха
υ, м/с Диаметр воздуховода D, м
Удельные потери давлен. R/>L, м Коэф места сопр.ξ Потери давления в местн. сопр. Z, Пa Н сопротивл. Па А 1,08 5 10 0,37 17,56 3,5 955,5 973 Б 1,08 5 10 0,37 3,5 В 1,08 5 10 0,37 2,2 Г 1,08 5 10 0,37 0,5 Д 1,08 5 10 0,37 1.5 Е 1,08 5 10 0,37 3,5
Выбор вентиляторов производим по номограммам излитературы;
— с расходом воздуха на один вентилятор 15600/4==3900 м3/ч.
— с потерями 973 Па.
Из номограммы выбираем вентилятор Е5.105-2 сдвигателем Nу=2,2 кВт, n=1435об/мин., υ=39 м/с.
Выбираем двигатель 4A90L4У3 из справочной литературы. Nу=2,2 кВт, n=1500 об/мин.
Таким образом, в результате расчетов получили:активное вентилирование в котельном цехе осуществляется четырьмя вентиляторами.
Расчет и выбор отопительных установок
Температура выходящего из калорифера воздуха,определяется по формуле :
tпв=(Qизб/ С’р/>Vв/>103)+tн/>                                                              (2.10)
где С’р — теплоемкость воздуха -1.3 кДж/м3.гр;
Qизб — мощностьотопительных приборов 20,3 кВт;
Vв — объемвоздуха проходящего через вентилятор 3900 м3/ч.
tпв=(20300/1,3/>3900)-34=-30°С.
Получается отрицательной, для этого необходимоопределить количество воздуха, проходящего через калорифер, при известнойотопительных приборов и принимаемой температуре воздуха, выходящего изкалорифера.
Количество воздуха, пропускаемого через калорифер:
Vк=Qоп/Ср(tк-tн), м3/с,                                                                        (2.11)
где tк — температура воздуха после калорифера,
Vк=20,3/1,3/>(10+34)=0,356 м3/с.

Живое сечение калорифера для прохода воздуха:
Fк= Vк/>ρ/Vρ,м2,                                                                               (2.12)
Где ρ — плотность воздуха — 1,3 кг/м3;
Vρ — дляоребренных калориферов принимается — 3… 5 кг/м2 c;
Fк=0,356/>1,3/3=0,154м2.
По живому сечению подбирается калорифер [10]марки: КП46-СК-01АУЗ у которого:
— площадь поверхности теплообмена со сторонывоздуха f=17,42 м2;
— длина теплопередающей трубки L=0,53м.
2.4 Расчет электроприводов
Расчет подъемного механизма тельфера в повторно-кратковременномрежиме
Нагрузочная диаграмма
Расчет произведем для подъемного механизмательфера. Нагрузочная диаграмма показывает зависимости момента сопротивления,мощности сопротивлений и угловой скорости рабочей машины от времени и отражаетхарактер и режим работы электропривода.
Для определения режима работы механизма подъеманеобходимо установить продолжительность действия соответствующих усилий имощностей.
В данном случае полный цикл перемещения грузасостоит из следующих операций: подъем груза, после чего происходит егоперемещение в заданную точку; опускание груза; подъем лебедки; возвращение кран- балки в исходное положение и опускание захватывающего устройства в режимесверх синхронного торможения.
Для данного цикла нагрузочная диаграмма будетвыглядеть следующим образом (см. рис. 2.5.).
Полная нагрузочная диаграмма механизма подъема.
/>
tl — время опусканиялебедки в режиме сверх синхронного торможения;
t2 — время в течение которогопроисходит захват груза;
t3 — время натягиваниялебедки;
t4 — время подъема груза;
t5 — время передвижениягруза в заданную точку;
t6 — время опусканиягруза;
t7 — время возвращениябалки в исходное положение;
Рис.2.5
Для данного расчета берем упрощенную нагрузочнуюдиаграмму.
Время подъема и опускания груза с постояннойнагрузкой:
tp=H\υг                                                                                                                                                             (2.13)
где Н — высота подъема груза, м;
 υг — скорость подъема груза, м/с.
tp =8/0,17=47 с
Определяем время паузы:
tп=tц-tp, (2.14)
где tц — времяпродолжительности цикла 258 секунд;
tп =258-(2/>47)=164 с.
По расчетным данным строим нагрузочную диаграммуподъемного механизма (рис. 2.6.)
Определяем продолжительность включения:
E=tp/tц
Е=94/258=0,36 с.
Вывод: Из нагрузочной диаграммы следует, чтопривод механизма подъема, работает в повторно — кратковременном режиме.Механизм подъема и передвижения снабжены конечными выключателями. Подъемныемеханизмы должны быть снабжены автоматическими тормозами закрытого типа,действующими при отключении питания.
Выбор двигателя
Двигатель выбирается из условий:
1. Климатическое исполнение и категорияразмещения;
2. По способу защиты от окружающей среды;
3. По частоте вращения;
4. По роду тока и напряжения;
5. Для какого режима;
6. По мощности Рдв≥Рпотр;
7. По конструктивному исполнению и способумонтажа.
Исходя из вышеперечисленных условий выбираемасинхронный электродвигатель с коротко — замкнутым ротором. Двигательвыбирается для повторно — кратковременного режима. Рдв ≥ Рпотр
Зададимся Рпотр= 1,58 кВт.
Выбираем двигатель: АИРС 90L6.
Р=1,7кВт; n0=1000об/мин.; η=71%; Sн=10; cosφ=0.72;m=19 кг; Iп/Iн=6,0; M0/Мн=2,0;Ммах/Мн=2,2; Мmin/Мн=1,6;
1,7кВт > 1,58кВт условие выполняется.
Данный выбранный двигатель необходимо проверить понагреву. По условиям трогания и по перегрузке проверять двигатель нецелесообразно, т.к. момент трогания незначительный по сравнению с моментом приноминальной частоте вращения. Чтобы проверить выбранный двигатель по нагревунеобходимо определить время пуска при подъеме и опускании груза. Для этогостроим пусковую диаграмму графоаналитическим способом.

/>
Пусковая диаграмма для двигателя подъемногомеханизм
Механическую характеристику строим по 5характерным точкам:
1. ω=ωо М=0
ωо =π×no/30=3,14×1000/30=104,7рад/с
2. ω = ωн= ω0(1-Sн)=104,7(1-0,1)=94,2рад/с
M=Mн=Pн×103/ωн=l,7×103/94,2=18Нм
3. ωК= ω0(l-SK)=104,7(l-0,41)=61,8 рад/с
Sк=Sн(mmax+/>m2max-l)=0,l×(2,2+/>2,22-l)=0,41
Мmax= mmax ×Мн=2,2×18=39,6(Нм)
4. ωmin=ω0(1-Smin)=104,7(1-6/7)=14,96рад/с
Mmin=mmin×Mн=l,6×l8=28,8 Нм
5. ωп=0 Мп=mп×Мн=2×18=36 Нм
ωп = ω0(1+Sн)=104,7(1+0,1)=115,2 рад/с
Электромеханическая характеристика строится по 4точкам:
1. ω0=104,7 рад/с
Iн=Pн×103/(/>3)×Uн×ηн×cosφ=l700/(/>3)×380×0,71×0,72=5,1A
I0=Iн(sinφн-соsφн/2mmax)=5.1×(0.69-0.72/2×2.2)=2.7A
2. ωн=94,2 рад/с Iн=5,1А
3. ω= ωк=61,8 рад/с
Iк=(0,7…0,8)Iп Iп=Кi×Iн=6,0×5,1=30,6А
Iк=0,75×30,6=23А
4. ω=0 Iп=30,6А
По расчетным данным строим пусковую диаграммудвигателя механизма подъема для подъема и опускания.
Определим приведенный момент инерции подъемногомеханизма:
Jп.п.=Jдв+Jpeд+Jгp                                                                                 (2.15)
Jдв=0,073кг×м2 — момент инерции двигателя.
Jpeд=0,2×Jдв кг×м2 — момент инерцииредуктора.
Jгр=0,0263кг×м2 — момент инерции груза.
Jп.п=0,073+0,2×0,073+0,0263=0,09023кг×м2
Задаемся масштабами:
Мм=5 Нм/см mω=10рад/с/см mj=0,01 кгм2
mt=mj×mυ/mн=0,01×10/5=0,02с/см
Рассчитываем время разгона графоаналитическимспособом при подъеме груза:
На 1 участке: Δtl=Jп.п.×Δωl/Mдин.cp.1=0,09023×15/14=0,097с
На 2 участке: Δt2=Jп.п.×Δω2/Мдин.ср.2=0,09023×15/13,6=0,1с
На 3 участке: Δt3=Jп.п.×Δω3/Мдин.ср.3=0,09023×15/17,5=0,077с
На 4 участке: Δt4=Jп.п.×Δω4/Мдин.ср.4=0,09023×15/20,8=0,065с
На 5 участке: Δt5=Jп.п.×Δω5/Мдин.ср.5=0,09023×15/20=0,068с
Ha 6 yчacткe: Δt6=Jп.п.×Δω6/Мдин.ср.6=0.09023×15/10,7:=0,126c
На 7 участке: Δt7=Jп.п.×Δω7/Мдин.ср.7=0,09023×15/2,5=0,127с
Общее время пуска при подъеме груза:
tп=/>Δt=0,096+0,1+0,077+0,065+0,068+0,126+0,127=0,75 с
Рассчитываем время разгона графоаналитическимспособом при опускании груза:
На 1 участке: Δtl=Jо.п.×Δω1/Мдин.ср.1=0,09023×15/47,5=0,028с
На 2 участке: Δt2=Jо.п.×Δω2/Мдин.ср.2=0,09023×15/45,5=0,03 с
На 3 участке: Δt3=Jо.п.×Δω3/Мдин.ср.3=0,09023×15/49,2=0,028 с
На 4 участке: Δt4=Jо.п.×Δω4/Мдин.ср.4=0,09023×15/56,1=0,024 с
На 5 участке: Δt5=Jо.п.×Δω5/Мдин.ср.5=0,09023×15/52=0,026 с
На 6 участке: Δt6=Jо.п.×Δω6/Мдин.ср.6=0,09023×15/42=0,032 с
На 7 участке: Δt7=Jо.п.×Δω7/Мдин.ср.7=0,09023×15/28,5=0,047 с
На 8 участке: Δt8=Jо.п.×Δω8/Мдин.ср.8=0,09023×15/7,5=0,096 с
Общее время пуска при опускании груза:
tп=/>Δt =0,028+0,03+0,028+0,024+0,026+0,032+0,047+0,096=0.311с

Определяем эквивалентный ток во время пуска, попусковой диаграмме, для двигателя подъемного механизма при подъеме.
Iэ.п.п=/>((Il2×Δtl+I22×Δt2+I32×Δt3+I42×Δt4)/tпycк) (2.16)
I э.п.п.=/>((29,22×0,097+272×0,242+202×0,068+10,72×0,126+5,52×0,217)/0,75=20,2А
Определяем эквивалентный ток во время пуска, попусковой диаграмме, для двигателя подъемного механизма при опускании:
Iэ.п.о.= />((Il2×Δtl+I22×Δt2+I32×Δt3+I42×Δt4)/tпycк) (2.17)
Iэ.п.о.=/>((28,52*0,058+25,662*0,052+20,662*0,026+10,332*0,032+4,662*0,047++42*0,096)/0,311=17,8А
По расчетным данным строим нагрузочную диаграммуподъемного механизма, учитывая пусковые токи за время пуска (рис 2.7).
Из нагрузочной диаграммы определяем эквивалентныйрабочий ток:
Iэ.p=/>((Iэ.п.п2*tп.п+Ip2*Δtp.п+Iэ.п.о2*tп.o+Ip2*tp.п)/tp) (2.18)
Iэ.p=/>((20,22*0,075+4,52*46,25+17,82*0,311+4,12*46,689)/94)=4,76А
Условие выбора электродвигателя по нагреву:
Iд.ест.=>Iэ.p/>(Ерасч/Ест.) (2.19)
Iэ.p/>(Ерасч/Е ст.)=4,76/>(0,36/0.4)=4, ЗА
5,1 А>4,3 А условие выполняется.
Данный двигатель проходит по нагреву. Окончательновыбираем двигатель АИРС90L6.
Расчет электропривода в длительном режиме
Из расчета вентиляции нами выбран двигатель 4A90L4У3:
Р=2,2кВт; n0=1500об/мин.; η=80%; Sн=5,1; соsφ=0,83; m=29 кг; Iп/Iн=6,0;
М0/Мн=2,0; Mmax/Mн=2,4; Мmin/Мн=1,6;Sк=33.
Данный выбранный двигатель необходимо проверить понагреву.
Механическая характеристика вентиляторапредставляет такой вид:
Мс=М0+(Мс.ном.-Мо)*(ω/ωном)2                                                                   (2.20)
где Мо=0,15М с.ном. — моментсопротивления вентилятора, не зависящий от скорости Нм;

/>

Мс.ном=Рв/ωн                                                                                     (2.21)
Мс.ном — номинальный момент вентилятораприведенный к валу электродвигателя, Вт;
Рв=0,8*Рн.дв.                                                                                      (2.22)
ωн — номинальная угловая скоростьдвигателя, рад/с;
ωн=2πnп/60(                                                                                     2.23)
ωн=2*3,14* 1500/60=157 рад/с.
где nп — номинальная частота вращения, об/мин.
ω — текущее значение угловой скоростиэлектродвигателя, рад/с.
Мс.ном.=0,8*2,2/157=11,21 Нм
М0=0,2*М с.ном. (2.24)
М0=0,2*11,21=2.24 Нм
Таблица 2.3
Мс, Нм 2,24 2,42 3,55 4,28 7,38 7,65 11,21 ω, рад/с 22,4 60 75 90 122 157
Выбранный двигатель проверяем по перегрузочнойспособности.
Рн≥(Мс.maх.*ωн)/mкр*α                                                                       (2.25)
где mкр-кратность критического момента электродвигателя;
α — коэффициент, учитывающий возможноеснижение 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, выбранныйранее нами двигатель нас устраивает.
Механическую характеристику строим по 5характерным точкам:
1. ω=ω0 М=0
ω0=π*n0/30=3,14*1500/30=157рад/с
ω=ωн=ω0(l-Sн)=157(l-0,051)=148,9рад/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 4точкам:
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)=2,6А
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=22,6А
4. ω=0 Iп=30,18А
Определим суммарный момент инерции вентиляционнойустановки:
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 нейопределяем время пуска электродвигателя и установившийся рабочий ток (см. рис.2.8.)
Задаемся масштабами:
Мм=2,5 Нм/см mω=10рад/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=0,08с
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=0,087с
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=0,075с
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=0,085с
На 8 участке: Δt8=Jпр*Δω8/Мдин.ср.8=0,0967*20/8,7=0,22с
Общее время пуска:
tп=ΣΔt=0,08+0,092+0,087+0,08+0,075+0,071+0,085+0,22=0,79с
Определяем эквивалентный ток во время пуска, попусковой 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=3,8А
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)=4,3А
10,7А>3,8А условие выполняется.
Данный двигатель проходит по нагреву. Окончательновыбираем двигатель. Проверим по перегрузочной способности:
Мс.max
Мc.мax
11,21 Нм
По перегрузочной способности проходит.

/>

2.5 Расчет осветительной установки
2.5.1 Светотехнический расчет
Комната отдыха оператора.
Принимаем вид освещения — рабочее, системаосвещения — общая, равномерная.
Размеры участка: А=12 м2, а=4м, в=3м, Н0=2.4м.
Среда помещения сухая, нормальная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=300лк, (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]), отбираемсветовые 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 стребуемой кривой силой света: ЛПО 03, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21, ЛПО 13, ЛСО 06,ЛСО 05.
Из них выбираем световой прибор ЛСО 05 смаксимальным 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 — высотасвеса светового прибора, м;
hp — высотарабочей 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 длинепомещения: na=a/L:
где а — длина помещения
nа=4/2,4=1,66 nа принимаем 2шт.
Найдем количество световых приборов по ширинепомещения: 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 установкиметодом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющихпредметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этотметод подойдет.
Находим
Фл=(Ен*А*Кз*z)/N*g                                                                        (2,27)
где А — площадь помещения м2;
z — коэффициентнеравномерности; z=1,1…1,2
g — коэффициентиспользования 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 покоэффициентам 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]) выбираемтип лампы ЛД-80 (Вт) со световым потоком: Фк= 4290 лм.
Так как выбранный световой прибор двухламповый,  тосветовой поток двух ламп равен 8580 лм
Определяем отклонение светового потока табличногоот 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 поусловию проходит.
Определяем условную мощность
Руд=(Рл*N)/А(2.29) Руд=(80*2*2)/12=26,66 Вт/м2

Лаборатория
Принимаем вид освещения — рабочее, системаосвещения — общая, равномерная.
Размеры участка: А=16,8 м2, а=4,2м,в=4м, Н0=2,4м.
Среда помещения нормальная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=300лк, (стр. 101 [1]) для газоразрядных ламп.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,5(стр.93 [2]).
Световой прибор выбирается:
— по условиям среды: IP20,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 приборыс 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 стребуемой кривой силы света: ЛПО 03, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21, ЛПО 13, ЛСО 06,ЛСО 05.
Из двухламповых световых приборов выбираемсветовой прибор с максимальным КПД 52% -ЛПО 02.
Рекомендуемое значение при косинусной КСС: λc=l,4, λp=l,6
Находим расстояние L междусветовыми приборами:
λc*Hp≤ L ≤ λp*Hp
где Hp=H0-hсв-hp; [3]
Н0 — высота помещения, м;
hсв — высотасвеса светового прибора, м;
hp — высотарабочей 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 длинепомещения: na=a/L
где а — длина помещения, м.
nа=4,2/2,4=1,75nа принимаем 2шт.
Найдем количество световых приборов по ширинепомещения: 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=4шт.
Рассчитаем мощность осветительной установкиметодом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющихпредметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этотметод подойдет.
Находим
Фл=(Ен*А*Кз*z)/N*g                                                                        (2.27)
где    а — площадь помещения м2;
z- коэффициентнеравномерности; z=l,1…1,2
g- коэффициентиспользования 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 покоэффициентам 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]) выбираемтип лампы ЛВ-40 Вт со световым потоком: Фк= 2100 лм.
Так как выбранный световой прибор двухламповый, тосветовой поток двух ламп равен 4200 лм.
Определяем отклонение светового потока табличногоот 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 поусловию проходит.
Определяем удельную мощность
Руд=(Рл*N)/А(2.29)
Pyд=(40*2*4)/16,8=19,05Вт/м2
Коридор.
Принимаем вид освещения — рабочее, системаосвещения — общая, равномерная.

Размеры участка:
А=12 м2, а=5м, в=2,4м, Н0=2,4м.
Среда помещения нормальная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=100лк для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,3
Световой прибор выбирается:
— по условиям среды: IР20, 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]), отбираемсветовые приборы с указанной защитой: НСП 17, НСП 21, НПП 04, НСП 20, НСП 11,НСП 09.
Из выбранных световых приборов выбираем стребуемой кривой силой света: НСП 11, НСП 21.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД77% -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 — высотасвеса светового прибора, м;
hp — высотарабочей 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 длинепомещения: na=a/L
где а -длина помещения, м;
nа=5/3=1,66 nа принимаем 2шт.
Найдем количество световых приборов по ширинепомещения: 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 установкиметодом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющихпредметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этотметод подойдет. Находим:
Фл=(Ен*А*Кз*z)/N*g                                                                        (2.27)
где    а — площадь помещения м2;
g — коэффициентиспользования 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 покоэффициентам отражения для выбранного светового прибора по стр. 17 [3],получаем КПД=28%.
Тогда световой поток лампы определяется:
Ф=(100*12*1,3*1,1)/2*0,28=1794/0,5=3203 лм.
Из справочной литературы (стр. 62 [2]) выбираемтип лампы Г 215-225-200, со световым потоком Фк=2920 лм.
Определяем отклонение светового потока табличногоот 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 поусловию 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, системаосвещения — общая, равномерная.
Размеры участка:
А=2,4 м2, а=2м, в=1,2м, Н0=2,4м.
Среда помещения особо сырая.
Выбираем нормированную освещенность Ен=60лк, для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,3
Световой прибор выбирается:
— по условиям среды: IP54, 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 приборыс указанной защитой: НСП 02, НСП 03, ПСХ 60М, НПП 02, НПП 03, НСР 01, НПП 05,НСП 23.
Из выбранных световых приборов выбираем стребуемой кривой силы света: ПСХ 60М, НПП 02, НПП 03, НСП 23.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД70% -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 — высотасвеса светового прибора, м;
hp — высотарабочей 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 этогопомещения: na=a/L
где а — длина помещения, м;

na=2/2,4=0,83 nапринимаем 1шт.
Найдем количество световых приборов по ширинепомещения: 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 установкиметодом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющихпредметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этот методподойдет.
Находим:
Фл=(Eн*A*Kз*z)/N*g                                                                        (2.27)
где А — площадь помещения м2;
z- коэффициентнеравномерности; z=1,1…1,2
g- коэффициентиспользования 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 покоэффициентам 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]) выбираемтип лампы БК 215-225-100, со световым потоком: Фк=1450 лм.
Определяем отклонение светового потока табличногоот 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 поусловию проходит.
Определяем условную мощность
Руд=(Рл*N)/А                                                                                    (2.28)
Pyд=(100*l)/2,4=41,6 Вт/м2.
Расчет душевой комнаты и туалета производитсяаналогично предыдущему, т.к. все условия среды, площади помещения инормирование помещения аналогичны.
Светотехнический расчет комнаты приема пищи.
Принимаем вид освещения — рабочее, системаосвещения — общая, равномерная.
Размеры участка:
А= 12,75 м2, а=5,5м, в=3м, Н0=2,4м.
Среда помещения нормальная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=200лк, для газоразрядных ламп.
Коэффициент запаса принимаем:
Кз=1,5
Световой прибор выбирается:
— по условиям среды: IР20, 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 приборыс 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 стребуемой кривой силы света: ЛПО 03, ЛПО 30, ЛПО 02, ЛПО 21, ЛПО 13, ЛСО 06,ЛСО 05.
Из двухламповых световых приборов выбираемсветовой 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 — высотасвеса светового прибора, м ;
hp — высотарабочей 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 длинепомещения: na=a/L
где а — длина помещения,
nа=5,5/2,4=2,2 nа принимаем 2шт.
Найдем количество световых приборов по ширинепомещения: 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 установкиметодом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющихпредметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этотметод подойдет.
Находим Фл=(Eн*A*K3*z)/N*g                                                        (2.27)
где а — площадь помещения м2;
z- коэффициентнеравномерности; z=1,1…1,2
g- коэффициент использованиясветового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах, необходимо рассчитатьi-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 покоэффициентам 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]) выбираемтип лампы ЛЕ-40 Вт со световым потоком:
Фк= 2100 лм.
Так как выбранный световой прибор двухламповый, тосветовой поток двух ламп равен 4200 лм.
Определяем отклонение светового потока табличногоот 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 поусловию 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 установленадверь, то производим расчет получившихся двух помещений.
Принимаем вид освещения — рабочее, системаосвещения — общая, равномерная.
Размеры участка:
А=3,75 м2, а=1,25м, в=1,5м, Н0=2,4м.
Среда помещения влажная.
Выбираем нормированную освещенность Ен=10лк, для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,3(стр. 93 [2]).
Световой прибор выбирается:
— по условиям среда: IP54, 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]), отбираемсветовые 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 стребуемой кривой силы света: ПСХ 60М, НПП 02, НПП 03, НСП 23.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД70% -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 — высотарабочей 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 этогопомещения:
na=a/L
где а — длина помещения;
nа=1,25/2,4=0,5nа принимаем 0 шт.
Найдем количество световых приборов по ширинепомещения: nв=в/L
где в — ширина помещения;
nв=1,5/2,4=0,62nв принимаем 1шт.
Общее количество световых приборов Noбщ=a*
Noбщ=l шт.
Рассчитаем мощность осветительной установкиметодом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющихпредметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этотметод подойдет. Находим:

Фл=(Eн*A*Kз*z)/N*g
где А — площадь помещения м2;
z- коэффициентнеравномерности; z=1,1…1,2
g- коэффициентиспользования светового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах, необходиморассчитать 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 покоэффициентам 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 Б215-225-40 со световым потоком: Фк=415 лм.
Определяем отклонение светового потока табличногоот 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 поусловию 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, системаосвещения — общая, равномерная.
Размеры участка:
А=31,5 м2, а=21м, в=5м, Н0=4м.
Среда помещения сухая.
Выбираем нормированную освещенность Ен=10лк,(стр. 97 [1]) для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,5
Световой прибор выбирается:
— по условиям среды: IP60, IР 62, IP 63
— по виду кривой силы света КСС — Д1, Д2, Г1;
— по наивысшему КПД.
Из справочной литературы (стр. 240 [2]), отбираемсветовые приборы с указанной защитой: НСП 11, НСП20, НСП22.
Из выбранных световых приборов выбираем стребуемой кривой силы света: НСП 11, НСП 22.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД67% -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 — высотасвеса светового прибора, м;
hp — высотарабочей 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 ширинепомещения: 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 установкиметодом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющихпредметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этотметод подойдет.
Находим
Фл=(Eн*A*Kз*z)/N*g                                                                        (2.27)
где а- площадь помещения м2;
g- коэффициентиспользования 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 покоэффициентам 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 БК215-225-75, go световым потоком:
Фк=1020 лм.
Определяем отклонение светового потока табличногоот рассчитанного по формуле:
-0,1 ≤ (Фк-Ф)/Ф ≤ +0,2
-0,1 ≤ (1020-986)/986 ≤ +0,2
-0,1 ≤ 0,00003 ≤ +0,2 выбранная лампапо 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, системаосвещения — 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: IР60, 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]), отбираемсветовые приборы с указанной защитой: НСП 11, НСП 20, НСП 22.
Из выбранных световых приборов выбираем стребуемой кривой силы света: НСП 11, НСП 22.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД67% -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 — высотасвеса светового прибора, м;
hp — высотарабочей 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 длинепомещения: na=a/L
где а- длина помещения, м;
nа=12/4,5=2,66 nа принимаем 3 шт.
Найдем количество световых приборов по ширинепомещения:
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 установкиметодом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющихпредметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этотметод подойдет.
Находим
Фл=(Ен*A*Кз*z)/N*g                                                                        (2.27)
где A- площадь помещения,м2;
g- коэффициентиспользования 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 покоэффициентам 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]) выбираемтип лампы Г 215-225-300 со световым потоком: Фк=4610 лм.
Определяем отклонение светового потока табличногоот 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 лампапо условию проходит.
Определяем условную мощность
Pyд=(Pл*N)/A                                                                                     (2.29)
Pyд=(30*3)/84=1,07Bт/м2.
Светотехнический расчет площадки обслуживаниякотлов
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: IP60, IP 62, IP 63 (стр127 [2]);
— по виду кривой силы света КСС — Д1, Д2, Г1;
— по наивысшему КПД.
Из справочной литературы (стр. 240 [2]), отбираемсветовые приборы с указанной защитой: НСП 11, НСП 20, НСП 22.
Из выбранных световых приборов выбираем стребуемой кривой силы света: НСП 11, НСП 22.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД67% -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 — высотасвеса светового прибора, м;
hp — высотарабочей 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 длинепомещения:
na=a/L
где а- длина помещения, м;
nа=24/4,5=5,3 nа принимаем 5шт.
Найдем количество световых приборов по ширинепомещения:
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 установкиметодом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющихпредметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этотметод подойдет.
Находим:
Фл=(Ен*А*Кз*z)N*g                                                                         (2.27)
где A- площадь помещения м2;
g-коэффициентиспользования 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 покоэффициентам 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]) выбираемтип лампы Г 215-225-300, со световым потоком: Фк=4610 лм.
Определяем отклонение светового потока табличногоот 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 поусловию 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 идентиченрасчету — проходы за котлами 1-ый этаж, т.к. все условия среды и размеровсовпадают.
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: IP60, IР 62, IP 63
— по виду кривой силы света КСС — Д1, Д2, Г1;
— по наивысшему КПД.
Из справочной литературы отбираем световые приборыс указанной защитой: НСП 11, НСП 20, НСП 22.
Из выбранных световых приборов выбираем стребуемой кривой силы света: НСП11, НСП22.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД67% -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 — высотасвеса светового прибора, м;
hp — высотарабочей поверхности, м.
Нр=7-4=3м
1,4*3 ≤ L ≤ 1,6*3
4,2 ≤ L ≤ 4,8 L принимаем 4,5.
Найдем количество световых приборов по длинепомещения: na=a/L
где а — длина помещения, м;
nа=13,5/4,5=3 nа принимаем 3 шт.
Найдем количество световых приборов по ширинепомещения: 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 установкиметодом коэффициента использования светового потока. Нет высоких затеняющихпредметов и равномерное освещение горизонтальных поверхностей, поэтому этотметод подойдет.
Находим:
Фл=(Eн*A*Kз*z)/N*g                                                                        (2.27)
где А — площадь помещения м2;
g — коэффициент использованиясветового потока. Чтобы его найти в справочных таблицах, необходимо рассчитатьi-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 покоэффициентам 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]) выбираемтип лампы Г 215-225-300, со световым потоком: Фк=4610 лм.
Определяем отклонение светового потока табличногоот 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 поусловию 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, системаосвещения — общая, равномерная.
Наружное освещение в сырой среде, коэффициентотражения равен нулю.
Выбираем нормированную освещенность Ен=2 лк, (стр.38 [3]) для ламп накаливания.
Коэффициент запаса принимаем: Кз=1,15
В нашем случае нормируется вертикальнаяосвещенность, поэтому производим расчет точечным методом. Этот метод позволяетрассчитать 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]), отбираемсветовые приборы с указанной защитой: НСП 02, НСП 03, НПП 02, ПСХ, НПП 03.
Из выбранных световых приборов выбираем стребуемой кривой силы света: НСП 02, НСП 03.
Из них выбираем световой прибор с максимальным КПД75% -НСП 03.
Находим расстояние ‘L’между световыми приборами:
λc*Hp ≤ L ≤λp*Hp
где Hp=H0-hcв-hp; [3]
Н0 — высота помещения, м;
hсв — высотасвеса светового прибора, м;
hp — высотарабочей поверхности, м;
Нр=3,3-0,3-0=3 м
Светильник расположен на высоте Hp поцентру 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==0,83α=39град.;
Определим силу света Jαпо группе кривой силы света и угла между вертикалью и направлением силы света:
Jα1000=150кд; 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 влияниеудаленных светильников μ=1;
η — КПД светильника;
Фc=(1000*2*1,15)/(1*7,5*0,75)=409,7лм.
Из справочной литературы (стр. 62 [2]) выбираемтип лампы Б 220-235-40, со световым потоком: Фк=400 лм.
Определяем отклонение светового потока табличногоот 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 лампапо 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 отсилового щита 1ЩС. Нагрузку делим на три группы, чтобы по мощности разделялисьнезначительно. По правилам эксплуатации электрооборудования и правилам техникибезопасности необходимо заложить дежурное освещение. В нашем случае это всевходы и выходы, а также проходы за котлами и лестниц идущих на второй этаж. Таккак 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 потеренапряжения 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 алюминиевымпроводником
С=44 для трехфазной сети с алюминиевым проводником;
DU=0,5% для алюминиевых проводников на напряжение 380В;
DU=2,3% для алюминиевыхпроводников 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 маркиАВВГ(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 потеринапряжения 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 ссечением 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=22,5кВт*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) салюминиевой 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 напряженияв группе:
DU=22,5/7,4*2,5=1,21%
DU
Расчет сечения проводов группы №4
åMi=0,3*17+0,3*23+0,075*31+0,075*39+0,075*47=20,77кВт*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) салюминиевой 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 напряженияв группе:
Uпот.=20,77/7,4*2,5=l,12%
DU
Расчет сечения проводов группы №5
åMi=0,3*18+0,3*28+0,075*40+0,075*46+0,075*52=24,15кВт*м
S=24,15/7,4*2,3= 1,41мм2
Округляем до ближайшего стандартного значения8=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.
Определяемдействительное значение потери напряжения в группе:
DU=24,15/7,4*2,5=1,3%
DU

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) салюминиевой 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 напряженияв 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 люминесцентныхламп К=1,0;
Выбираем для групп №3 по приложению №6 ВА1426-14 степловым 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 лампнакаливания К=1;
Выбираем для групп №4 по приложению №6 ВА1426-14 степловым 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 лампнакаливания К=1;
Выбираем для групп №5 по приложению №6 ВА1426-14 степловым 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 лампнакаливания 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 люминесцентныхламп 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 щитаосвещения
S=P*L/C*ΔU                                                                                     (2.37)
где С=44 для трехфазной сети с алюминиевой жилой;
ΔU- принимается врасчетах для трехфазной сети с алюминиевой жилой 0,5%;
L — расстояние от ЩО доЩС1;
S= (1,3+0,9+0,825+1,725+1,435+3,0)*20/44*0,5=8,35мм2
Округляем до ближайшего стандартного значения S=10мм2. Выбираем кабель марки АВВГ (5х10) салюминиевой жилой, прокладка в трубах. Находим ток группы:
I=9200/3*220*0,9=15,5 А.
Находим Iдоп. изсправочной литературы.
Iдоп.=38А.
Проверяем кабель по нагреву:
Iдоп.>Iрасч. => 38А>15,5А, кабель по нагреву проходит.
Определяем действительное значение потеринапряжения в группе:
Uпот=24,8/44*10=0,14%
Выбор аппаратуры защиты
Выбираем автоматические выключатели для зашитыосветительных сетей от токов короткого замыкания и перегрузки.
Выбираем для групп №1 по приложению №6 [3] ВА1426-14 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 трехфазныйавтомат типа-BA 51-31-3 степловым и электромагнитным расцепителем, который установлен в силовом щитеЩС-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 допустимыхтоков вводного кабеля.
Iдоп.пр ≥1,25*Iуст
38А ≥ 31,25А
Проверим токи установки относительно допустимыхтоков групп.
Iдоп.пр ≥1,25*Iуст
20А = 19,4А
Согласование обеспечено
2.5.3 Разработка устройства управления осветительнойустановки
Большой резерв экономии электроэнергии,расходуемый на искусственное освещение, заложен в максимальной рационализацииуправления и регулирования режима работы осветительных установок. Своевременноевключение и выключение освещения с учетом технологии производства, согласованиеработы искусственного освещения с динамикой естественного освещения в целях максимальногоиспользования последнего, а также обеспечения возможностей регулированияискусственного освещения в течение рабочей смены (динамическое освещение)позволяет получить значительную экономию электроэнергии. Учет изменения режимаестественного освещения особенно важен при освещении рабочих мест, удаленных отокон, помещений вспомогательного характера (лестничные клетки, рекреации ит.п.), а также в системах совмещенного освещения.
Особенности технологического процесса к которомубудет применятся автоматизированная система управления следующая.
Котельный цех работает круглосуточно, так как этотребует технологический процесс. Операторы производят технологический осмотр спериодичностью один раз в два часа, с записью текущих параметровтехнологического процесса в дежурный журнал. Для этого требуется включатьрабочее 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 выключатьне надо, но включается оно по датчику освещенности.
Полупроводниковый регулируемый двухпрограммныйвыключатель освещения ПРО-68-II
Наиболее надежным и перспективным способомконтроля за состоянием освещения внутри помещений является применениеразличного рода устройств контроля освещенности, в том числе полупроводниковыйрегулируемый двухпрограммный выключатель освещения ПРО-68-II.
Прибор предназначен для двухпрограммногоуправления искусственным освещением в зависимости от освещения и времени.Прибор представляет собой полупроводниковый выключатель освещенности,регулируемый в зависимости от освещенности, и дополненный программным временнымпереключателем для перевода освещения на ночной режим. Двухпрограммныйвыключатель предназначен для работы при температуре окружающего воздуха от -30до +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 издвух плеч с фоторезистором. К корпусу датчика присоединяется трубка спроводами, оканчивающаяся разъемом для соединения с усилителем.
Усилитель (см. рис. 2.13) собран в металлическомкорпусе с крышкой и резиновым уплотнением. В нижней части корпуса имеются дваразъема. Внутри корпуса размещены: плата прибора, щиток ввода, реле типа ПЭ-21,блок питания. Программный временной переключатель размещен на крышке прибора. Переменныйрезистор с переменным сопротивлением вынесен на монтажную плату усилителя. Онимеет шкалу настройки.

Полупроводниковый регулируемый двухпрограммныйвыключатель освещения ПРО-68-II
/>
1 — блок усилителя; 2 –датчик освещенности. Рис.2.13
Чувствительным элементом прибора являетсяфоторезистор типа ФСК-Г1 (R19), включенный в плечонеравновесного моста переменного токa. При освещенности,соответствующей уставке прибора, мост сбалансирован и сигнал в измерительнойдиагонали равен нулю (рис. 2.14).
Принципиальная схема двухпрограммного выключателяосвещения ПРО-68-II.

/>
I — датчик освещенности. Рис2.14
При отклонении освещенности от заданной визмерительной диагонали моста появляется напряжение, пропорциональноеотклонению освещенности. Сигнал разбаланса моста поступает на вход усилителя переменноготока на транзисторах VT1 и VT2,собранного по схеме с общим эмиттером. Далее через переходной конденсатор С5усиленный сигнал поступает на базу транзистора VT3 фазочувствительногокаскада. Если при наличии коллекторного напряжения на базе будет такжеотрицательная 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 работойпорогового устройства на триодах VT4 и VT5, собранного по схеме триггера Шмидта. При отсутствии напряженияна конденсаторе СЗ первый триод триггера VT5 закрыт, и триод VT4 открытотрицательным напряжением, подаваемым на базу через R7.
Благодаря коллекторному току реле Р включено и егозамыкающие контакты замкнуты.
При изменении знака разбаланса моста конденсаторСЗ заряжен и отрицательное напряжение с резистора R10отпирает триод VT5 и реле Р обесточивается.Скачкообразный переход триггера из одного режима в другой делает работу релечеткой. Для отключения части осветительной нагрузки в ночные часы прибор ПРО-68-II снабжен программным временным переключателем. Последнийпредставляет собой электромеханический прибор, состоящий из синхронногоэлектродвигателя и программного устройства на основе реле 2РВМ.
Работа электрической схемы происходит следующемобразом: контакт микровыключателя Q1 программногоустройства находится в цепи управления контактором системы вечернего освещения,поэтому на указанный промежуток времени цепь питания катушки контактораоказывается разомкнутой.
Прибор может устанавливаться как внутринеотапливаемого помещения, так и вне его. К прибору подводится переменноенапряжение 220 В (схемой также предусмотрена возможность включения прибора всеть 127 В). Контакты реле ПЭ- 21 используются для включения контакторовсистемы наружного освещения.
Программное реле времени 2РВМ
Программное реле времени 2РВМ предназначено дляавтоматического управления двумя нeзaвиcимыми электрическими цепями, путемзамыкания и размыкания этих цепей по суточным программам. Заданные программыосуществляются ввертыванием штифтов в соответствующие резьбовые отверстия программногодиска.
Реле типа 2РВМ изготавливают в пластмассовомкорпусе, габаритные и установочные размеры его приведены на рис. 2.16.Электрические цепи схемы автоматики подключаются к прибору через клеммнуюколодку, встроенную в нижнюю часть корпуса. Принципиальная электрическая схема релепоказана на рис. 2.15. В комплект поставки входят программное реле времени и 50штифтов для программирования.
 Положение прибора в пространстве — вертикальное.Допустимое отклонение от вертикали ±10 %, атмосферное давление (600-800)х105Па, температура окружающего воздуха при хранении — от -20 до +50°С. Относительнаявлажность 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… Свободныйанкерный,
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
между командами,мин……………………………………………………………….40
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:
380В………………………………………………………………………………………….7,5
220В………………………………………………………………………………………….1,5
индуктивная нагрузка при напряжении:
380В………………………………………………………………………………………….2,5
220В …………………………………………………………………………………………….5
допустимый максимальный постоянный ток при коммутации
цепи с t = 0,01 с и принапряжении 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 релевремени 2РВМ.
/>
Рис. 2.15
Принцип работы реле заключается в следующем. Насуточной оси часового механизма вращается программный диск, управляющий работойдвух кулачков, приводящих в действие выходные контакты. Пружинный двигатель 10(рис. 2.16) часового механизма приводит во вращение минутную ось 4 и суточнуюось 8.
Угловая скорость осей регулируется приставнымчасовым механизмом 1 через зубчатый редуктор 2 и 9. На ось 4 фрикционно насаженминутный диск 5, устанавливаемый по указателю 3. На ось 8 фрикционно насажен программныйдиск 6 с двумя временными шкалами, который устанавливается по указателю 7.

Кинематическая схема реле 2РВМ
/>
Рис. 2.16
Автоматический подзавод пружины часового механизмаосуществляется от электродвигателя 18 через зубчатую передачу 17, 16.Управление электродвигателем осуществляется винтовым дифференциальным механизмом11-14, который периодически включает и выключает микровыключатель 15 в цепиэлектродвигателя.
Каждая из программ задается посредством шрифтов25, расположенных на соответствующей окружности программного диска. Считываниепрограммы осуществляется звездочкой 26 кулачкового механизма 21-24, которыйуправляет контактными пружинами 19, 20. Штифт 25 при вращении программногодиска поворачивает кулачковый механизм, который производит скачкообразное замыканиеили размыкание контактов, независящее от скорости кулачкового барабана. Присоединениепотребителей электрического тока к реле времени типа 2РВМ показано на рис. 2.17.
Более мощные потребители могут быть подключенычерез магнитные пускатели или контакторы, катушки которых включаются иотключаются реле 2РВМ. При этом всегда необходимо предусматривать защиту электрическихцепей реле от коротких замыканий, например, с помощью предохранителей.
Схема подключения питания и потребителей энергии креле 2РВМ
/>
Рис. 2.16
При эксплуатации реле необходимо не реже одногораза в год производить осмотр узлов, удаление пыли, проверку и чисткуэлектрических контактов, смазку трущихся деталей.
Для смазки рекомендуется применять масло МН — 45 имасло ОКБ-122-4. Реле должно эксплуатироваться в чистом вентилируемом помещениипри температуре от +5 до +35°С. В окружающем воздухе не должно быть газов ипаров, вызывающих коррозию деталей и узлов прибора.

3. СОСТАВЛЕНИЕГРАФИКА НАГРУЗОК И ВЫБОР ТП
Результаты расчетанагрузки ТП до и после компенсации реактивной мощности представлены в табл.3.1.
Таблица 3.1. Расчетнагрузки 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 = 1,047квар
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 послекомпенсации.
Реактивная мощностьподлежащая компенсации:
Qк= Qд — 0,33*Рд                                                                                                                   ( 3.6.)
Qк = 50,202-0,33*68,37 = 27,63 квар
Мощностьконденсаторной батареи выбираем из условия:
Qк ≤ Qбк≤ Qд                                                                            (3.7.)
27,63
Qбк=40 квар

Потребляемая реактивнаямощность после компенсации:
Qд комп = Qд-Qбк                                                                                 (3.8.)
Qд комп =50,202 — 40 = 10,202 квар
График суточных нагрузокизображен на рис. 3.1.
Выбор установленной мощности трансформатораподстанций производится по условиям их работы в нормальном режиме поэкономическим 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 границыэкономического интервала нагрузки принятого трансформатора (определяют по [12]в зависимости от зоны сооружения подстанции и вида нагрузки);
n — количествотрансформаторов проектируемой подстанции.
Принятые трансформаторы проверяются по условиям ихработы в нормальном режиме эксплуатации — по допустимым систематическимнагрузкам исходя из условия:
Sрмах/(n*Sн) ≤ Кс                                                                      (3.10.)
Sн — номинальная мощность выбранноготрансформатора, кВА;
Кс — коэффициент допустимойсистематической нагрузки трансформатора.
Kc=Kcт-а*(Vв-Vвт)                                                                    (3.11.)
где Кст — табличное значениекоэффициента допустимой систематической нагрузки трансформатора(соответствующее среднесуточной температуре расчетного сезона);
Vв = -100С — среднесуточнаятемпература воздуха расчетного сезона;
Vвт — табличноезначение среднесуточной температуры воздуха расчетного сезона, 0С; а- температурный градиент, 1/ 0С.
Шифр нагрузки 3.1 -группа промышленныхпотребителей.
Sрмах = 73,45кВА; n = 1 шт.
Выбираем трансформатор с Sн=40 кВА, для этого трансформатора:
Sэк мин = 46кВА, Sэк макс = 85 кВА (в соответствии с шифромнагрузки).
46 ≤ 73,45 /1≤ 85 — условие работытрансформатора 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 — условиеработы трансформатора в нормальном режиме работы не выполняется.
Выбираем трансформатор с Sн = 63 кВА, для этого трансформатора:
Кст =1,65, а =0,0092 (в соответствии сшифром 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 — условиеработы трансформатора в нормальном режиме работы выполняется.
На этом для однотрансформаторной подстанции выборзакончен.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
4.1 Общая характеристика проектируемого объекта
Проектируемый котельный цех находится натерритории хозяйства 0А0 «Приозерное». Котельный цех запитан от двухтрансформаторных подстанций, расположенных на территории хозяйства, с цельювозможности перехода на резервную линию. Трансформаторные подстанции с глухозаземленной нейтралью, мощностью трансформатора S=100кВА.
Сеть выполнена четырехпроводной. Нулевой проводповторно заземляется в конце линии при вводе в цех. Вводной кабель от ТП докотельного цеха проложен в кабельных лотках.
Электрическая характеристика объекта:
Iр=140А; Рр=81кВт; cos φ=0,88
Среднегодовая численность работников предприятиясоставляет 214 человек. Последние четыре года на предприятии идет реконструкциязданий и сооружений, что в свою очередь повысило производственный травматизм(смотри таблицу 4.1.).
Kч=N/P*1000
 -коэффициент частоты травматизма. Это числонесчастных случаев, приходящихся на 1000 работников за отчетный период.
где N-число несчастных случаев;
Р- среднегодовая численность работников.
Кт=Т/N
— коэффициент тяжести травматизма. Это среднеечисло дней нетрудоспособности, приходящееся на один несчастный случай вотчетном периоде.
где Т -суммарное число дней нетрудоспособности позакрытым больничным листам.
Таблица 4.1Год 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 попроизводственной санитарии
Все подъездные путик цеху имеют асфальтовое покрытие.
Все помещениякотельного цеха удовлетворяют требованиям СНиП и санитарным нормампроектирования промышленных предприятий СН-245 71.
В цехе созданыусловия для отдыха и личной гигиены: комната отдыха, душевая, туалет,умывальник.
Уборкапроизводственных и бытовых помещений производится обслуживающим персоналом.
Производственнаясанитария обеспечивает санитарно–гигиенические условия труда, сохраняет условиечастичной безопасности работ, сохраняет здоровье трудящихся на производстве, способствуетповышению производительности труда.
Для обеспеченияблагоприятных условий работы нормированная освещенность принята согласноСНиП-11-4-79 и отраслевым нормам.

Таблица 4.2Наименование 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 дляобслуживающего персонала оборудуют отоплением и водопроводом.
Гигиеническиенормативы и параметры микроклимата определены в ГОСТ 12.1.005-76. В бытовыхпомещениях предусмотрена естественная вентиляция, а в цехе принудительнаявытяжка. Также в котельном зале предусмотрена принудительная вентиляция сподогревом для поддержания температуры воздуха в зимнее время не ниже 12°С.Приточная вентиляция оборудована электрокалориферами.
Из индивидуальныхсредств защиты электромонтера — предусмотрены:
диэлектрическиеперчатки, диэлектрические калоши, диэлектрические коврики, а также инструмент сизолирующими ручками (смотри табл. 4.3.).
Таблица 4.3Средства 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 вэлектроустановках
Проектомпредусмотрено, что все щиты силовые, щиты управления и осветительные щитыразмещены в специально отведенном месте.
Для защиты людей отслучайных прикосновений в момент включения электроустановок вся пускозащитнаяаппаратура применяется закрытого типа. Силовые шкафы запираются на замок. Всяпроводка выполняется в специальных винипластовых и стальных трубах.
Электрическаяизоляция токоведущих частей электроустановок является важным факторомбезопасности людей, поэтому периодически проводится контроль состоянияизоляции.
В котельнойприменяется переносной электроинструмент и переносной источник освещения — светильник.
При использованиипереносного электрического инструмента предусмотрено пользование изолирующимизащитными средствами (диэлектрический коврик, калоши, перчатки), а в цепипитания электроинструмента установки УЗО.
В котельном цехе установлены два понижающихтрансформатора, пониженное напряжение которых (36В) предназначено дляремонтного освещения. Ремонтное освещение — переносной светильник, которыйиспользуют в местах, где требуется дополнительное освещение, как правило вовремя ремонтно-профилактических работ.
Питание переносного электроинструментаосуществляется через гибкий кабель.
Инструменты и переносной светильник подключаются ксети через штепсельную розетку с заземляющим контактом. Устройство розеткиимеет конструкцию исключающую ошибочное включение заземляющего контакта (штырька)в гнездо имеющее напряжение.
Предусмотрено не реже одного раза в месяцпроверять мегомметром изоляцию ручного электроинструмента, а также отсутствиеобрыва 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 сглухозаземленной нейтралью применяется зануление на вводе с повторнымзаземлением. Повторное заземление нулевого провода значительно снижаетнапряжение на всех зануленных корпусах электрооборудования сети в момент пробояизоляции фазы на корпус одного из них.
Требование к персоналу, обслуживающемуэлектроустановки и его ответственность
Эксплуатацию электроустановок должен осуществлятьспециально подготовленный электротехнический персонал, который подразделяетсяна следующие группы (согласно ПОТР М-016-2001):
— административно-технический: руководители испециалисты, на которых возложены обязанности по организации технического иоперативного обслуживания, проведения ремонтных работ в электроустановках;
— оперативный: осуществляющий оперативноеуправление и обслуживание электроустановок (осмотр, оперативные переключения,подготовку рабочего места, допуск и надзор за работающими, выполнение работ впорядке текущей эксплуатации);
— оперативно-ремонтный: ремонтный персонал,специально обученный и подготовленный для оперативного обслуживания вутвержденном объеме закрепленных за ним электроустановок;
— ремонтный: обеспечивающий техническоеобслуживание 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 доприема на работу, а также периодически, в порядке, предусмотренном МинздравомРоссии. При этом:
— электротехнический персонал до допуска ксамостоятельной работе должен быть обучен приемам освобождения пострадавшего отдействия электрического тока, оказания первой помощи при несчастных случаях;
— персонал, обслуживающий электроустановки, долженпройти проверку знаний ПОТР М и другие НТД (правила и инструкции по техническойэксплуатации, пожарной безопасности, пользованию защитными средствами,устройства электроустановок) в пределах требований, предъявляемых к соответствующейдолжности или профессии, и иметь соответствующую группу по электробезопасностив соответствии с приложением №1 ПОТР М. Работнику прошедшему проверку знаний поохране труда при эксплуатации электроустановок, выдается удостоверениеустановленной формы, в которое вносятся результаты проверки знаний и запись оправе проведения специальных работ;
— работник, проходящий стажировку, дублирование,должен быть закреплен за опытным работником (из оперативного персонала). Допускк самостоятельной работе должен быть оформлен соответствующим распоряжениемруководителя организации.
Проверка знаний правил, должностных ипроизводственных инструкций должна проводится:
— первичная — перед допуском на самостоятельнуюработу;
— очередная — в установленном порядке (ПЭЭП);
— внеочередная — при нарушении правил и инструкцийпо требованию ответственного за электрохозяйство или органов государственного энергетическогоконтроля.
Ответственными за безопасное ведение работ являются:
— выдающий наряд, отдающий распоряжение:определяет необходимость и возможность безопасного выполнения работы. Онотвечает за достаточность и правильность указанных в наряде (распоряжении) мербезопасности, за качественный и количественный состав бригады и назначениеответственного за безопасность, а также за соответствие выполняемой работегрупп, перечисленных в наряде работников. Право предоставляется из числаработников ИТП, имеющим группу 5 — в электроустановках U > 1000B и группу 4 — в электроустановкахдо 1000В;
— ответственный руководитель работ: работник изчисла ИТП, имеющий группу 5. Отвечает за выполнение всех, указанных в наряде,мер безопасности и их достаточность, за принимаемые или дополнительные мерыбезопасности, за полноту и качество целевого инструктажа бригады, в т.ч. проводимогодопускающим и производителем работ, а также за организацию безопасного веденияработ;
— допускающий: из числа оперативного персонала, заисключением допуска на ВЛ, имеющего 5 группу — в электроустановках выше 1000В,группу III — в установках до 1000B. Отвечает заправильность и достаточность принятых мер безопасности и соответствия их мерам,указанным в наряде, характеру и месту работы, за правильный допуск к работе, атакже за полноту и качество проводимого им инструктажа членов бригады;
— производитель работ: отвечает за соответствиеподготовленного рабочего места указаниям наряда, дополнительные мерыбезопасности, необходимые по условиям выполнения работ; за четкость и полнотуинструктажа членов бригады; за наличие, исправность и правильность применениянеобходимых средств защиты, инструмента, инвентаря и приспособлений; засохранность на рабочем месте ограждений, плакатов, за осуществление постоянногоконтроля за членами бригады. Имеет группу 5 в электроустановках до 1000В (занекоторыми исключениями).
— наблюдающий: должен назначаться для надзора забригадами, не имеющими права самостоятельно работать в электроустановках иимеющий группу III. Отвечает: за соответствие подготовленного места указаниям,предусмотренным в порядке; за наличие и сохранность установленных на рабочемместе заземления, ограждений, плакатов и знаков безопасности, запирающихустройств приводов; за безопасность членов бригады в отношении пораженияэлектрическим током электроустановки.
— член бригады: должен выполнять ПОТР М-016 иинструктивные указания, полученные при допуске к работе и во время работы, атакже требования инструкций по охране труда соответствующих организаций.
4.4 Расчет заземляющего устройства
4.4.1 Исходныеданные
1.1. Удельноесопротивление верхнего слоя грунта, ρ1 = 410,00 Ом*м;
1.2. Удельноесопротивление нижнего слоя грунта, ρ2 = 170,00 Ом*м;
1.3. Толщинаверхнего слоя грунта, Н = 1,60 м;
1.4. Длинавертикального заземлителя, L = 2,00 м;
1.5. Заглублениевертикального заземлителя, t = 1,70 м;
1.б. Сезонныйклиматический коэффициент, ψ = 1,64;
1.7. Наружныйдиаметр вертикального заземлителя, d = 48,00 мм;
1.8. НормируемоеПУЭ сопротивление заземляющего устройства
растеканию тока прибазовом удельном сопротивлении земли, Rнopм =10,00 Ом;
1.9. Заглубление соединительнойполосы, t полосы = 0,70 м;
1.10. Ширинасоединительной полосы, b =40,00 мм;
1.11. Расстояниемежду электродами, Р = 1,00 м;
1.12. Коэффициентиспользования электрода, ηс = 0,83.
4.4.2 Вычисление удельногорасчетного сопротивления грунта с учетом коэффициента сезонности
Эквивалентноеудельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности определяется поалгоритму:
ρ экв= (ρ1*ψ*ρ2*L) / (ρ1*ψ*(L-H+tполосы) + ρ2* (H-tполосы))
где ρ1 — удельное сопротивление верхнего слоя грунта, Ом*м;
ρ2 — удельное сопротивление нижнего слоя грунта, Ом*м;
L — длинавертикального заземлителя, м;
Н — толщинаверхнего 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 Сопротивлениеодного вертикального заземлителя
Сопротивлениеодного 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 сучетом 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*1,702,00)))=93,28 Ом
4.4.4 Определениеориентировочного числа стержней
Вычисляемсопротивление контура по алгоритму:
Rн=Rнорм*(ρ экв / ρбаз),

где Rнорм- нормируемое ПУЭ сопротивление заземляющего устройства растеканию тока прибазовом удельном сопротивлении земли, Ом;
ρ экв — эквивалентное удельное сопротивление грунта, сучетом коэффициента сезонности, Ом*м;
ρбаз — базовое удельное сопротивление грунта
(ρбаз = 100 Ом*м) .
Rн=10,00*(256,11/100)=25,61 Ом
Определяемориентировочное 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
Вычисленноеприблизительное количество вертикальных электродов округляется в сторонуувеличения до целого числа:
nпредв =4,00
4.4.5 Вычислениесопротивления соединительной полосы
Вычисляем длинусоединительной полосы по алгоритму:
Если заземлителирасположены в ряд
Lп = L/2*(nпредв-1)

Если заземлителирасположены 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
Определяемсопротивление 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 Сопротивлениевертикальных заземлителей вместе с соединительной полосой
Суммарноесопротивление вертикальных заземлителей и соединительной полосы определяется поалгоритму:
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 количествовертикальных заземлителей с учетом соединительной полосы
Уточненноеколичество вертикальных заземлителей определяется по алгоритму:
n = Rос / (Rверт * ηс) ,
где ηс — коэффициент использования заземлителей;
Rвepт — суммарное сопротивление вертикальных заземлителей исоединительной полосы, Ом;
Roc — сопротивление одного вертикального заземлителя, Ом.
n = 93,28/(28,81*0,83) = 3,90
Вычисленноеколичество вертикальных электродов округляется в сторону увеличения до целогочисла:
n = 4
План размещениязаземляющего устройства с нанесением всех размеров (масштаб 1:100) приведен впояснительной записке на рис. 4.1.

/>
Рис. 4.1
4.5 Мероприятия попожарной безопасности
Противопожарныемероприятия общего характера для всего хозяйства и по каждому производственномуучастку и видам работ должны соответствовать СНиП-2-А-70.
По группевозгораемости и характеристике строительных материалов котельный цех относитсяк помещению несгораемому — категория «В», степень огнестойкости 2.
Для тушения пожарав цехе установлен пожарный щит и огнетушители (смотри таблицу 4.4). В бытовыхпомещениях установлена противопожарная система безопасности. Для предотвращенияподачи свежего воздуха в помещение схемой управления вентиляторами предусмотреноавтоматическое их отключение.
В котельном цехеразработаны инструкции о мерах пожарной безопасности. Каждый работникинструктируется по противопожарным мероприятиям, одновременно с инструкцией поохране труда. Лица не прошедшие противопожарный инструктаж, к работе недопускаются.
В случае пожара вкотельной оператор обязан:
— сообщитьдиспетчеру и пожарной службе «01»;
— закрыть газовуюзадвижку на вводе в котельную снаружи;
— если возможно,приступить к самостоятельному пожаротушению, если нет, то дождаться пожарнойбригады.
Таблица 4.4
Противопожарныйинвентарь № 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 мерпо поддержанию рациональной взаимосвязи между деятельностью человека иокружающей средой, обеспечивающую сохранность и восстановление богатствприроды, рациональное использование природных ресурсов, предупреждающую прямоеили косвенное вредное влияние результатов деятельности общества на природу издоровье человека. В котельном цехе вся приточно-вытяжная вентиляцияоборудована фильтрами с целью предотвращения попадания пыли в цех и выбросазагрязненного воздуха в окружающую среду. Возле цеха установлена емкость длямусора.
5. РАСЧЕТЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИКИ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ
В данном дипломномпроекте предлагается за счет внедрения схемы автоматического управленияосветительной установкой, снизить затраты электроэнергии на освещение.
За счет широкихвозможностей прибора экономия электроэнергии достигается двумя путями:
— включениерабочего освещения когда необходимо производить технологические осмотры;
— включениедежурного освещения по достижению минимального уровня освещенности.
Данные о потребленииэлектрической энергии возьмем из электротехнического расчета. Потребляемаямощность групп осветительных установок, которые непосредственно будут входить всхему автоматического управления освещением составляет:
— рабочее освещениеРраб=3,9 кВт;
— дежурноеосвещение Рд= 1,4 кВт.
Смета затрат наприобретение системы автоматического управления освещением, снесена в таблицу 5.1.
Таблица 5.1Наименование 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 годовуюэкономию энергии для группы рабочего освещения.
Рг.раб=(А-В)*Руст.                                                                              (5.1.)
где А — количествочасов в темное время суток за год;
В — необходимоеколичество часов в темное время суток, для технологического осмотра.
Оператор производиттехнологический 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 необходимовключать 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 — количествовремени необходимого для технологического осмотра в течении одного цикла-1/6часа (10 минут);
Д — количествочасов в одном цикле -2часа.
Времятехнологических осмотров за год составляет:
B=4074,5*l/(6*2)=340ч
Годовая экономияэнергии для рабочей группы освещения составит:
Pг.paб=(4074,5-340)*3,9=14565кВт.
Рассчитаем годовуюэкономию энергии для дежурного освещения.
Рг.д=С*Руст.                                                                                       (5.3.)
Рг.д=4625,5*1,4=6475кВт.
где С — количествочасов в светлое время суток за год, когда дежурное освещение автоматическиотключено.
Рассчитаем суммарнуюгодовую экономию энергии:
Рг=Рг.раб+Рг.д                                                                                      (5.4)
Рг=14565+6475=21040кВт.
Годовая экономия вденежном эквиваленте составит:
Эг=Рг*Сэл                                                                                         (5.5.)
где Сэл. — стоимость одного киловатта электроэнергии, Сэл=0,64 рублей за 1кВт*ч.
Эг=21040*0,64=13465,6руб.
Срок окупаемостисистемы автоматизации освещения:
Т=К/Эг (5.6.)
где К-капиталовложения.
T=5650/13465,6=0,42года
Проверимэффективность окупаемости из соотношения:
Е > Ен                                                                                              (5.7)
где Е — коэффициентэкономической эффективности;
Ен — нормируемый коэффициент экономической эффективности.
Е=1/Т                                                                                                (5.8)
Е=1/0,42=2,38
2,38 > 0,15проверка соответствует условию.
Вывод: Привнедрении автоматизированной системы управления освещением, годовая экономияэлектроэнергии составляет Эг=13465 руб. При незначительныхкапиталовложений К=5650 рублей, срок окупаемости системы автоматическогоуправления составит Т=0,42 года или пять месяцев. Следовательно выбранная мноюавтоматизированная система управления освещением экономически эффективна.

Используемая литература
1. Г. М. Кнорринг. Справочная книга для проектированияэлектрического 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 попроектированию 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). Седьмоеиздание, 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 идипломного проекта «Расчет отопительно-вентиляционной системы животноводческихпомещений». Составил Горяев К.А., Басарыгина Е.М.; -Челябинск 1999г.
11. Кравчик А.Э. Справочник Асинхронные двигатели серии4А. -М.: Энергоиздат, 1985., 501с.
12. Руководящие материалы по проектированиюэлектроснабжения сельского хозяйства. Методические указания по выборуустановленной мощности силовых трансформаторов на одно- и двухтрансформаторныхподстанциях в электрических сетях сельскохозяйственного назначения. -М.:Сельэнергопроект, 1987. -84с.