Управление водродным компрессором, цех4 ЗАО Каустик

смотреть на рефераты похожие на "Управление водродным компрессором, цех4 ЗАО Каустик "

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Литературный обзор

2 Техническая характеристика и расчетная часть

2.1 Описание режимов работы установки

2.2 Анализ недостатков существующей схемы управления

2.3 Требования к электроприводу и автоматики

2.4 Выбор рода тока и величины питающей сети

2.5 Выбор системы электропривода, методов, регулирования скорости и торможения

2.6 Расчёт мощности и выбор электродвигателя компрессора

2.7 Внесения изменения в схему управления компрессором

2.8 Проверочный расчёт выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузке

2.9 Выбор аппарата защиты и автоматике, плавких вставок, нагревателей тепловых реле и автоматических выключателей, пускателей и трансформаторов

2.10 Выбор сечения проводов и питающих кабелей

2.11 Описание запроектированной схемы

2.12 Устройство и проверка заземления на установке

2.13 Расчёт электрического освещения методом коэффициента использования светового потока

2.14 Характеристика помещения и оценка зрительных работ

2.15 Выбор освещённости, системы освещения и источников света

2.16 Выбор типа светильников, их размещение и высота подвеса

2.17 Расчёт мощности и выбор ламп

2.18 Выбор схемы питания, типа осветительных щитков

2.19 Расчёт и выбор сечения питающей и распределительной сети

2.20 Аварийное освещение

2.21 Проверочный расчёт электрического освещения точечным методом

2.22 Составление сводной таблицы светотехнического расчёта

3 Организационно – технологическая часть

3.1 Организация ремонта электрооборудования

3.2 Система планово – предупредительного ремонта (ППР) и составление его графика

3.3 Подсчёт количества рабочих (ремонтников) для выполнения работ, предусмотренных графиком ППР

3.4 Описание технологии ремонта и расчет потребностей в основных ремонтных изделиях, материалах, инструменте для ремонта двигателя

4 Экономическая часть

4.1 Технико-экономический выбор варианта электропривода

(электродвигателя) производственных механизмов

4.2 Смета на электрооборудования производственного механизма

4.3 Расчёт доходов на содержания и эксплуатацию электрооборудования

5 Охрана труда

5.1 Мероприятия по технике безопасности при монтаже (или эксплуатации) электрооборудования

5.2 Составления инструкций по эксплуатации электрооборудования водородного компрессора

5.3 Составление ведомости специального инвентаря и принадлежностей по технике безопасности при монтаже (или эксплуатации) электрооборудования

5.4 Противопожарные мероприятия

6 Заключение (вывод)

7 Литература

ВВЕДЕНИЕ

Компрессорами называют машины, предназначенные для сжатия, подачи газов и паров из пространства меньшим давлением в пространство с большим давлением.

К компрессорам, работающим по принципу уменьшения объема рабочей полости, относятся поршневые и ротационные, у которых объем рабочей полости цилиндра, изменяется при вращении одного или двух поршней, и мембранные, у которых этот объем изменяется вследствие прогиба упругой мембраны.

Поршневые компрессоры характеризуются возвратно-поступательным движением поршня. В ротационных компрессорах один или два поршня имеют вращательное движение в цилиндре.

К компрессорам, работающим по принципу уменьшения объема, относятся также гидравлические компрессоры, где поршнем является столб воды, всасывающий в трубу воздух, который далее выделяется в водоотделителе.

По принципу сообщения скорости потоку газа работают центробежные, осевые и эжекторные компрессоры. У центробежных компрессоров в рабочем колесе, вращающемся с числом оборотов 3000—27000 в минуту, лопатки сообщают газу большую скорость. Возникающая при этом центробежная сила вызывает сжатие газа, которое еще более возрастает после выхода газа из рабочего колеса и понижения его скорости в диффузоре. У осевых компрессоров поток газа направлен по оси вращения рабочего колеса.

К другим признакам, по которым можно классифицировать компрессоры, относятся тип привода, вид охлаждения, расположение цилиндров и т. п.
Эксплуатационные особенности различных типов компрессоров определяют области их применения.

У лопаточных машин значительны потери вследствие неплотностей, что является одной из причин применения этих компрессоров при низких давлениях и больших производительностях.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

В России компрессоростроение стало развиваться только с 1930—1931 гг.
Заводы им. Фрунзе, «Борец» и «Компрессор» выпускают горизонтальные, вертикальные и V-образные компрессоры, появляются первые мотор-компрессоры и турбо-машины. За последние годы в компрессоростроении достигнуты значительнее успехи. Например, сконструированы такие уникальные машины, как поршневые компрессоры производительностью Q = 16000 м3/час на 320am и производительностью 300 м3/час на 1500am, а также турбомашина производительностью Q = 4100 м3/мин.

Тенденцией современного компрессоростроения являются облегчение удельного веса машин, повышение их КПД, увеличение надежности работы, автоматизация регулирования производительности и защита от аварий.
Стремление повысить безопасность работы компрессора и снизить расход энергии при отношениях давлений больших 5—8 (в зависимости от типа машин) привело к созданию двухступенчатых и многоступенчатых машин.

В соответствии с этим современные поршневые компрессоры строят с большим числом оборотов и непосредственным соединением с электродвигателем.
Ротором электродвигателя часто служит коленчатый вал компрессора. Машины снабжаются многоступенчатым регулированием производительности и защитой, обеспечивающей остановку компрессора при отсутствии давления в системе смазки, прекращении подачи охлаждающей воды, чрезмерном повышении температуры конца сжатия и т. д. Все большее распространение получают угловые компрессоры, т. е. компрессоры, у которых первая ступень расположена вертикально, а вторая горизонтально.

Наконец, следует отметить появление компрессоров нового типа — винтовых. Эти компрессоры состоят из двух винтов, синхронно вращающихся с большой скоростью (до 10000об/мин). Такие компрессоры могут развивать давление до 12am.

2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

производительность, м3/с
2,08 давление начальное, МПа 0,098 давление конечное, МПа
0,196 длина, м
4,90 ширина, м 1,6 высота, м
2,54

2.1 Описание режимов работы установки

Режим работы непрерывный продолжительный.

В отделения установлено два компрессора. Они находится в работе, второй
– в ремонте или в резерве. Продолжительность между текущими ремонтами 8520 часов, время простоя в текущем ремонте 120 часов. Время работы между капитальными ремонтами 60000часов, время простоя в капитальном ремонте 720 часов. Кроме этого ежемесячно компрессор останавливается для текущего ремонта продолжительностью 8 часов.

2.2 Анализ недостатков существующей схемы управления

Недостатки, существующие в схеме – это масленый выключатель.

Недостаток состоит в том, что при включение масленого выключателя, у него подгорают контакты, образуется дуга при отключении, горит масло и частое обслуживание.

2.3 Требование к электроприводу и автоматике

Турбокомпрессоры являются наиболее мощными турбомашинами. В настоящее время мощность турбокомпрессоров достигает 18000кВт и выше. Эти машины предназначены для повышения давления газа и транспортировки его по трубопроводам. Наиболее типичные области применения турбокомпрессоров: генерирование пневматической энергии; транспортировка газа по магистральным газопроводам; компрессирование воздуха для получения кислорода методом разделения подачи воздуха и кислорода в доменную печь; холодильная техника.

Регулирование производительности турбокомпрессоров в настоящее время осуществляется в основном дросселированием на стороне нагнетания.
Коэффициент полезного действия турбокомпрессора при этом снижается пропорционально регулированию производительности.

Особенность работы турбокомпрессоров состоит также в том, что каждой частоте вращения соответствует определённая критическая подача машины, ниже которой работа становится неустойчивой. Причиной возникновения неустойчивой работы турбокомпрессоров является повторяющийся срыв потока с рабочих и направляющих лопаток, что приводит к сильным пульсациям давления. Задачей регулирования подачи компрессоров является в данном случае обеспечение транспортировки требуемого количества газа при минимальных энергетических затратах. При сокращении потребления газа необходимо снижение подачи во избежание излишнего повышения давления в трубопроводах. Поскольку турбокомпрессоры объединяют в станции, состоящие из нескольких последовательно или параллельно работающих компрессоров, в настоящее время регулирование подачи ведётся ступенчато изменением числа работающих машин.

Турбокомпрессоры, нагнетатели и воздуходувки, как правило, являются машинами с режимом длительной нагрузки, вследствие чего их электроприводы должны быть рассчитаны на длительную работу с большим числом часов работы в год (до 8400ч). Они являются быстроходными механизмами с частотой вращения рабочего колеса от 3000 до 20000об/мин, что определяет целесообразность применения для их приводов высокоскоростных двигателей. Все турбокомпрессоры, за исключением турбовоздуходувок, работают на сеть с сопротивлением, что определяет существенную зависимость момента сопротивления на валу от частоты вращения. Наиболее совершенным способом регулирования производительности турбокомпрессоров является изменение частоты вращения.

Пуск турбокомпрессоров производится обычно при разгруженной машине путем соединения полости нагнетания с атмосферой или с полостью всасывания, вследствие чего максимальный момент при пуске не превышает 0,4 номинального.

Автоматика таких машин должна удовлетворять требованиям, основными из которых являются:

1) быстродействие;

2) селективность;

3) чувствительность;

4) надёжность.

Селективностью автоматики называется её способность отключать при коротком замыкании только повреждённый участок или ближайший участок к месту повреждения.

Чувствительность всех видов автоматики оценивается коэффициентом чувствительности и минимальному току короткого замыкания.

Надёжностью работы автоматики заключается в её безопасном действии во всех предусмотренных случаях.

2.4 Выбор рода тока и величины питающей сети

Для питания компрессора выбирается переменный ток, т.к. по сравнению с постоянным током, он легче генерируется и передаётся на большие расстояния.

Для питания силовой части проекта, выбирается переменное напряжение из стандартного ряда напряжений – 6кВ. Цепи управления запитываются стандартным постоянным напряжением 220В.

2.5 Выбор системы электропривода, методов, регулирования скорости и торможения

Разнообразие условий применения турбомеханизмов, их конструкций, режимов эксплуатации определяет возможность и экономическую целесообразность использования различных систем электропривода. Развитие техники самого электропривода обусловливает смену одних систем регулируемого электропривода другими, что также приводит к разнообразию возможных технических решений,

Для привода компрессоров до настоящего времени применялись нерегулируемые электроприводы. Несмотря на очевидные тенденции к более широкому использованию регулируемых электроприводов турбомеханизмов, особенно для мощностей свыше 500 киловатт, нерегулируемый привод будет оставаться основным видом электропривода в тех случаях, когда режим работы турбомеханизма по технологическим условиям постоянен или мощность турбомеханизмов невелика и регулирование их производительности без больших потерь энергии может быть осуществлено воздействием на турбомеханизм или на его гидравлическую сеть.

Наиболее распространенным видом привода вследствие своей простоты и наименьших капитальных вложений является короткозамкнутый асинхронный двигатель. Этот вид привода применяется для турбомеханизмов от самых малых мощностей до нескольких тысяч киловатт. При мощности свыше 300 киловатт наряду с короткозамкнутым двигателем все шире применяют синхронные двигатели.

Системы регулируемого электропривода обеспечивают ступенчатое регулирование частоты вращения. Для двигателей большой мощности получили применение схемы с питанием синхронного двигателя от источников различной частоты.

Регулируемый электропривод с плавным изменением частоты вращения в широком диапазоне наилучшим образом удовлетворяет условиям автоматического и экономического регулирования производительности турбомеханизмов.

2.6 Расчёт мощности и выбор электродвигателя компрессора

Мощность электродвигателя Р, кВт, определили согласно /4, с.311/ по формуле

, (1) где kз – коэффициент запаса;

Q – производительность, м3/с;

А – работа сжатия, кг(м/м3;

(к – КПД компрессора;

(п – КПД передачи.

Работу А, кг(м/м3, для сжатия воздуха определили согласно /4, с.311/ по формуле

, (2) где р1 – начальное давление, ат; р2 – конечное давление, ат.

Коэффициент полезного действия компрессора приняли согласно /4, с.311/.

(=0,6 – 0,8.

Коэффициент запаса для данного типа компрессора

Kз=1,1 – 1,2.

Коэффициент полезного действия передачи приняли согласно /4, с.311/.

(=0,9,

Мощность электродвигателя для компрессора Рд, кВт определили согласно
/2, с.221/ по формуле

, (3) где (мех – механический КПД.

Механический КПД приняли согласно /2, с.221/

(мех=0,7,

Для электропривода компрессора электродвигатель выбрали согласно /3, с.104/

Таблица 1 – Технические данные двигателя.

|Тип двигателя |Мощность, |КПД, % |cos( | | |Iн, А|
| |кВт | | | | | |
|4АЗМО – 630/60002УХЛ4 |630 |95,7 |0,88 |1 |5,3 |72 |

2.7 Внесение изменения в схему управления компрессором

Исходя из недостатков схемы управления изменить её можно поставив вместо масленого выключателя вакуумный. Так как, вакуумный выключатель имеет ряд таких достоинств, которых нет у масленого выключателя, это: малые размеры, в момент разрыва контактов не образуется электрическая дуга, малый ход подвижного контакта 5 – 6мм и другие.

2.8 Проверочный расчёт выбранного электродвигателя по нагреву и перегрузке

Для проверки электродвигателя по нагреву должно соблюдаться условие согласно /4, с.185/ по формуле

, (4) где (max – максимальная установившаяся температура превышения;

(доп – допустимое превышение температуры для изоляции двигателя.

Допустимое превышение температуры (доп, (С, определили согласно /4, с.185/ по формуле

, (5) где (доп – предельно допустимое превышение температуры , электроизоляционных материалов применяемых при изготовлении электрических машин, (С;

(0 – температура окружающей среды, (С.

Предельно допустимое превышение температуры электроизоляционных материалов применяемых при изготовлении электрических машин, приняли согласно /5, с.185, таблица 5.14/

(доп=155(С.

Температуру окружающей среды, приняли

(0=40(С,

Максимальную установившеюся температуры превышения определили согласно/4, с.185/ по формуле

, (6) где (Рт – мощность тепловых потерь, Вт

А – теплоотдача, Дж/(С(с).

Теплоотдачу определили согласно /4, с.184/ по формуле

, (7) где С – теплоёмкость двигателя;

Тн – постоянная времени нагрева

Постоянную нагрева двигателя, приняли

Тн=2000с.

Мощность тепловых потерь определили согласно /4, с.184/ по формуле

, (8) где Рном – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

( - КПД электродвигателя.

Коэффициент полезного действия электродвигатели приняли

(=0,91,

Теплоёмкость двигателя определили согласно /5,с.127/ по формуле

, (9) где Q – количество теплоты, Дж;

Т1 – температура двигателя перед работой, К;

Т2 – конечная температура двигателя, К.

Температуру двигателя перед работой приняли равной

Т1=313К.

Конечную температуру двигателя приняли равной

Т2=338К.

Количество теплоты определили согласно /5, с.127/ по формуле

, (10) где m – масса двигателя, кг; с – удельная теплоёмкость, Дж/кг(К.

Массу двигателя взяли равной m=2660кг.

Удельную теплоёмкость, с изоляцией F, для стали взяли равной с=460Дж/кг(К,

(доп=115>81,1=(max.

2.9 Выбор аппаратов защиты и автоматики, плавких вставок, нагревателей тепловых реле и автоматических выключателей, пускателей и трансформаторов

Автоматические выключатели обеспечивают одновременно функции коммутаций силовых цепей и защиты электроприёмника, а также, от перегрузки и коротких замыканий. Аппараты имеют тепловой расцепитель и, как правило, электродинамический расцепитель. Автоматы, как правило, снабжаются дугогасящими устройствами в виде фибровых пластин либо дугогасящих камер.
Автоматы используются для коммутации и защиты цепей электроустановок различного назначения. Они устанавливаются в шкафах отходящих линий комплектных трансформаторных подстанций. Автоматы выпускают на переменные напряжения от 220 до 660В и постоянные – от 110 до 440В с ручным и электродвигательным приводом.

Автоматы выбирают по их номинальному току. Уставки токов расцепителей определяют по следующим соотношениям:

Для силовых одиночных электроприёмников:

Ток уставки теплового расцепителя IТ, А определили согласно /3, с 140/

, (11) где Imax – расчётная максимальная токовая нагрузка, А.

Расчётную максимальную токовую нагрузку определили согласно /5, с 168/

(12) где Рmax – расчётная максимальная нагрузка, кВт;

Uнл – минимальное линейное напряжение, В; сos ( - коэффициент мощности нагрузки.

Коэффициент мощности нагрузки принимаем согласно /3, с 168/ cos(=0,85,

Масляные выключатели предназначены для включений и отключений высоковольтных сетей под нагрузкой, а также при коротких замыканиях в высоковольтных сетях и электроприёмниках. Разрыв цепи и гашение дуги в этих выключателях происходит в масле.

Масляный выключатель выбрали согласно /3, с 158, таблица 10,1/ ВМЭ-6-
200-4.

Таблица 2 – Техническая характеристика масленого выключателя.

|Тип |Номинальное |Номинальный|4 – |Номинальный |Тип |
|выключателя |напряжение, кВ|ток, А |секундная |ток |привода |
| | | |термическая|отключения, | |
| | | |стойкость, |кА | |
| | | |кА | | |
|ВМЗ-6-200-4 |6 |200 |4 |4 |ПМ-300 |

Для цепей управления автоматический выключатель выбрали согласно /7, с
148, таблица 30.6/ марки АП-50 на напряжение 220В двухполюсный с номинальным током 50А.

Контакторы переменного и постоянного тока являются коммутационными аппаратами с самовозвратом. В контакторах не предусмотрены защиты, присущие автоматам. Контакторы обеспечивают большое число включений и отключений при дистанционном управлении ими. Контакторы имеют главные (силовые) контакты и вспомогательные или блок – контакты, предназначенные для организации цепей управления и блокировки. Контактор выбрали на постоянное напряжение 220В марки согласно /3, с143, таблица 9.2.2/ КП1на номинальный ток 20А.

2.10 Выбор сечения проводов питающих кабелей

Сечение проводов и кабелей выбирается с учётом следующих требований:

1) провода, кабели не должны нагреваться сверх допустимой температуры при протекании по ним расчётного тока нагрузки;

2) отклонение напряжения на зажимах электроприёмников не должно превышать -2,5+5% для осветительной нагрузки и (5% для силовой;

3) провода и кабели должны обладать достаточной для данного вида сети механической прочностью;

4) отклонения напряжения из-за кратковременного отклонения нагрузки должны соответствовать значениям, установленным ГОСТ 13109-67;

5) аппараты защиты должны обеспечивать защиту всех участков сети от коротких замыканий;

6) для некоторых видов сетей выбор сечения проводов осуществляется по экономической плотности тока.

Кабель выбрали согласно /10, с 35, таблица.1.3.20/ марки СБГ сечением
95мм2 с длительно допустимым током 210А.

Кабель проверяли согласно /3, с 168/ с учётом выбранного масляного выключателя. Перегрева кабеля не произойдет, если выполняется условие

1,05(1.

Перегрева двигателя не произойдёт.

2.11 Описание запроектированной схемы управления

Электродвигатель компрессора включается масленым выключателем ВМП -
10, с дистанционного пульта управления, с операторной, и местного пульта, не посредственно кнопкой у компрессора.

Масленый выключатель включается двумя соленоидами: включения YA1 и отключается YA2.

Чтобы подготовить цепи управления к работе, необходимо подать на них напряжение, включением автоматических выключателей SF1 и SF2. В цепях управления установлен переключать SA1, который позволяет управлять электродвигателем компрессора, как дистанционно, так и с местного пульта управления. Если переключатель SA1 стоит в положении «дистанционно», то при нажатии на кнопку SB4, тем самым мы подаём напряжение на катушку контактора
КМ1 (контакт КИП К25:1 при нормальной работе замкнут). Он при этом срабатывает и замыкаются вспомогательные контакты КМ1 и соленоид YA1 включается, нормально – замкнутые контакты Q при этом размыкаются, а нормально – разомкнутые контакты Q замыкаются и электродвигатель компрессора включается. Одновременно с замыканием контактов Q, масленого выключателя, в цепях сигнализации загорается лампа HL2, красного цвета, которая сигнализирует о том, что электродвигатель запущен. Таким же образом можно запустить электродвигатель компрессора с местного пульта управления кнопкой SB1:2 предварительно передвинув подвижный контакт переключателя SA1 в положение «местное управление».

Остановить компрессор как дистанционно, так и с местного пульта управления. В дистанционном режиме электродвигатель компрессора останавливают нажатием на кнопку SB1, тем самым мы подаём на соленоид отключения YA2 напряжение. Он отключается и размыкает контакты Q и электродвигатель останавливается. Одновременно с размыкание контактов Q, в цепях управления, в цепях сигнализации контакт Q также размыкается и загорается лампа HL1, зелёного цвета, которая будет сигнализировать о остановке электродвигателя компрессора. Таким же образом можно остановить электродвигатель компрессора с местного щита управления, нажатием кнопки
SB2:2.

В водородном компрессоре предусмотренные следующие виды защит: максимальная токовая защита, от минимального напряжения, максимальная токовая защита с выдержкой времени (защита от перегрузки), защита от замыкания на землю.

Максимальная токовая защита:

При возрастание тока на одной из фаз А или С включается контакт токового реле КА1 или КА2 и через катушку указательного реле КН1, напряжение пойдёт на соленоид YA2, масленого выключателя, который отключит его. Одновременно с отключение масленого выключателя в цепях сигнализации замкнётся вспомогательный контакт указательного реле КН1, при этом загорится лампа HL3 и на указательном реле выпадет блинке, который будет указывать о неисправности.

Защита от минимального напряжения:

При падении напряжение в сети, катушка KL3 промежуточного реле, замкнёт в цепях управления контакт KL3, который в свою очередь, через контакт Q масленого выключателя, отключит соленоид YA2 и электродвигатель компрессора остановится.

Максимальная токовая защита с выдержкой времени (защита от перегрузок):

При замыкание одного из контактов КА1 или КА2, напряжение пойдёт через катушку указательного реле КН2 на катушку промежуточного реле КL1, которая в свою очередь замкнёт контакт KL1 и отключит соленоид YA2, следовательно электродвигатель компрессора отключится от сети. При этом в цепях сигнализации загорится лампа HL3, через контакт КН2. Она будет сигнализировать о остановке электродвигателя.

Защита от замыканий на землю:

При замыкание на землю катушка токового реле КА3 получит питание от трансформатора тока ТА3, тем самым замкнётся контакт КА3 этого реле, который подаст напряжение на катушку промежуточного реле KL1, через катушку указательного реле КН3 и замкнётся контакт KL1, который отключит соленоид
YA2 и масленый выключатель. Электродвигатель компрессора начнёт останавливаться. В цепях сигнализации загорится лампа HL3, через контакт
КН3.

Кроме этого, в схеме предусмотрено отключение электродвигателя компрессора по технологическим параметрам: минимальное давление водорода на всасе компрессора, превышения уровня вибрации роторов, максимальная температура подшипников компрессора, редуктора, электродвигателя, минимальное давления масла в маслосистеме, максимальная температура водорода на нагнетании компрессора, снижение давления наддува электродвигателя.

2.12 Устройство и проверка заземления на установке

Для обеспечения безопасности к металлическим частям электрооборудования станков, машин. Конструкций и другие, по которым нормально не протекает электрический ток, указанные части согласно ПУЭ, должны быть заземлены.

Заземлению подлежат электрооборудования, приводы аппаратов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы электроконструкци и металлические кабельные конструкций.

В электроустановках с напряжением выше 1000В, с малыми токами замыкания на землю, если заземляющее устройство одновременно используется и для установок напряжением до 1000В, сопротивление его в любое время года должно быть

, (13) где 125В – допустимое по условиям безопасности напряжение на заземлителях;

Iз – расчётный ток замыканий на землю, А.

В качестве естественных заземлителей применяются водопроводные трубы и свинцовые оболочки кабелей.

При нескольких кабелях в траншеях сопротивление растекания Rк, Ом, определили согласно /9, с.337/ по формуле

, (14) где R1 – сопротивление оболочки одного кабеля, Ом; n – число кабелей.

Сопротивление одного кабеля приняли согласно /9, с.336 таблица 10-1/

R1=1,5Ом,

Получилось, что сопротивление растекания тока естественного больше необходимой величины сопротивления заземляющего устройства, установленного
ПУЭ, то следует воспользоваться искусственными заземлителями, в виде труб и уголков.

Выбирали в качестве искусственного трубу диаметром 2(( (50,8мм), длиной
2,5м, забитых на глубину 0,7м от поверхности земли.

Сопротивление искусственного заземлителя Rи, Ом, определили согласно
/9, с.337/ по формуле

, (15) где Rк – сопротивление растекания, Ом.

Сопротивление одиночного стержня определили согласно /9, с.337/ по формуле

, (16) где ( - удельное сопротивление грунта, Ом(см;

Кс – коэффициент сезонности.

Удельное сопротивление грунта приняли согласно /9, с.336/

Кс=2(104.

Коэффициент сезонности приняли согласно /9, с.337/

По всему периметру помещения получилось 16 заземлителей.

Сопротивление стрежневых заземлителей Rс, Ом, определили согласно /9, с.338/ по формуле

, (17) гдеRс1 – сопротивление одиночного стержневого заземлителя, Ом;

(c – коэффициент использования для стержневых заземлителей.

Коэффициент использования для стержневых заземлителей приняли согласно
/9, с. 337/.(c=0,64

Так как 8,2>0,375 проверяли сопротивление протяженных заземлителей Rп,
Ом, согласно /9, с.337/ по формуле

, (18) где l – длина трубы, м; t – глубина заложения трубы, м; d – наружный диаметр трубы, мм.

Сопротивление вертикальных и горизонтальных заземлителей R, Ом, определили согласно /9, с.337/ по формуле

, (19)

Выбранные системы заземления удовлетворяют условиям описанные в данном разделе.

2.13 Расчёт электрического освещения методом коэффициента использования светового потока

Светотехнический расчет заключается в следующем: выбор типа светильника, высоты его подвеса, размещение светильников по помещению, определение светового потока, мощности лампы и осветительной установки.
Светотехнический расчёт производится несколькими методами: методом коэффициента использования, методом удельной мощности и точечным методом.

Метод использования светового потока применяется для расчёта общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей.

Для определения коэффициента использования оцениваются коэффициенты отражения поверхностей помещения согласно /10, с. 125, таблица 12.5/

Коэффициент отражения от потолка приняли

(п=70%.

Коэффициент отражения от стен приняли

(п=50%.

Коэффициент отражения от рабочей поверхности приняли

(п=30%

Индекс помещения определили согласно /10, с.330/ по формуле

, (20) где А – длина помещения, м;

В – ширина помещения, м.

2.14 Характеристика помещения, оценка зрительных работ

Тип помещения – водородное отделение цеха №4 ЗАО «Каустик».

Условия среды – взрывоопасное.

Размеры помещения – А=54м, В=24м, Н=7м.

В помещение водородного отделения зрительная работа связана с общим наблюдением за ходом технологического процесса, выполнение ремонтно- наладочных работ. Принимаем что фон в помещении светлый, контраст объекта с фоном средний. По /10, с.87, таблица 4.1/ выбираем плоскость нормирования освещенности Г; номинальная освещенность 75Лк; показатель ослеплённости не более 60%; коэффициент пульсации не более 20%; высота рабочей поверхности
0,8м.

Технологическе оборудование расположено равномерно по площади помещения. Выбираем равномерную общую систему освещения.

Учитывая, что в помещении выполняются зрительная работа средней точности, различение цветов не требуется и высота более 6м, принимаем в качестве источника света лампу ДРЛ.

2.15 Выбор освещённости, системы освещения и источника света

В настоящее время действует СНиП 25-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Эти нормы охватывают естественное и искусственное освещение промышленных предприятий, работ на открытом воздухе и др. Нормы промышленного освещения построены на основе классификации работ по определённым количественным признакам.

Таблица 3 – Наименование освещённости на рабочих поверхностях в производственном помещении.

Систему освещения выбираем – общую равномерную.

2.16 Выбор типа светильников, их размещение и высоте подвеса

С учётом требований к светораспределению, условиям среды, экономичности по /11, с.240, таблица 12.3/ выбираем светильник РСП05.

Таблица 4 – Основные данные светильника.

|Тип |Мощность |Степень |Светораспреде|КПД, % |Способ |
|светильника |лампы, Вт |защиты |ление | |установки |
|РСП05 |400 |IP54 |Д |65 |На крюк |

От правильности выбора светильников зависит экономичность освещения, его качество.

Высота подвеса – это есть расстояние от рабочей поверхности до центра источника света.

Высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью h, м определили согласно /10, с.330/ по формуле

, (20) где Н – высота помещения, м; hс – свес, т.е. расстояние от потолка, м; hр – высота рабочей поверхности от пола, м.

Высоту свеса светильника приняли hс=1м.

Высоту рабочей поверхности от пола приняли hр=0,8м,

Расстояние между светильниками L, м определили согласно /10, с.330/ по формуле

, (21) где ( - наивыгоднейшее отношение расстояний между светильниками и рас чётной высоте подвеса светильника.

Наивыгоднейшее отношение расстояний между светильниками и рас чётной высоте подвеса светильника приняли

(=1,4 – 1,8,

Расстояние между светильниками приняли

L=8м.

Наибольшая равномерность освещения имеет место при размещении светильников по углам квадрата. Поэтому принимаем такое размещение светильников в производственном помещении.

Расстояние , м, от стен до крайнего ряда светильников определили согласно /10, с.330/ по формуле

, (22)

Расстояние от стен до крайнего ряда светильников приняли l=3м.

Количество светильников по длине помещения па, шт, определили согласно
/10, с.330/ по формуле

, (23) где А – длина помещения, м;

Количество светильников по ширине помещения пb шт определили согласно
/10, с.330/ по формуле

, (24) где В – ширина помещения, м;

Общее количество светильников шт в помещении определили согласно /10, с.330/ по формуле

, (25)

2.17 Расчёт мощности и выбор ламп

По /10, с.130, таблица 5.55/ находим коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока приняли

Световой поток одной лампы Фрасч, Лм, определили согласно /10, с.330/ по формуле

, (26) где Е – нормируемая освещённость цеха; kз - коэффициент запаса, для открытого пространства 1,3;

S – освещаемая площадь, м2; z – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещаемой поверхности

Поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещаемой поверхности приняли z=1,15.

Освещённость принимаем согласно /10, с.103/

Е=75Лк,

По световому потоку выбираем лампу, поток которой не отличается от расчётного потока более чем на минус 10 ( плюс 20 процентов. Данные занесли в таблицу.

Таблица 5 – Технические данные лампы ДРЛ

|Тип лампы |Мощность |Напряжение |Срок |Световой |Длина мм |Диаметр мм|
| |Вт |сети, В |службы, ч|поток, Лм | | |
| | | | | | | |
|ДРЛ400 |400 |220 |10000 |23500 |152 |368 |

Фактическую освещённость определили согласно /10, с.330/ по формуле

, (27) где ФЛ – световой поток одной лампы, Лм;

Мощность осветительной установки определили согласно /10, с.332/ по формуле

, (28) где N – количество ламп, шт;

РЛ – мощность одной лампы, Вт;

2.18 Выбор схемы питания, типа осветительных щитков

Все светильники распределили 3 группы. В каждой группе – 7 ламп мощностью 400Вт, и мощность группы 2,8кВт.

По количеству групп выбрали щиток освещения. Данные занесли в таблицу.

Таблица 6 – Данные щитка освещения

Рабочий ток групповой линии определили по формуле

(29) где, N – количество ламп в одной групповой линии, шт;

РЛ – мощность лампы, Вт;

UС – напряжение сети, В.

Линейный автомат выбирали /3, с.142/, на номинальный ток 25А.

Согласно /10, с.201/ определили ток уставки Iуст, А, расцепителя автомата групповой линии

(30) где Iр – рабочий ток групповой линии, А.

Вводной автомат выбирали по /3, с.142/, на номинальный ток 25А.

Определили место расположения щитка освещения

Щиток освещения, от которого начинаются групповые осветительные сети, располагается в помещении, удобном для обслуживания и с нормальными условиями среды.

Помещение взрывоопасное, щиток освещения расположен в коридоре, перед входом.

Рисунок 1 – Схема подключения ламп к щитку рабочего освещения

Рисунок 2 – Схема подключения ламп к щитку аварийного освещения

Рисунок 3 – Схема расположения освещения и щитков

2.19 Расчёт и выбор сечений питающей и распределительной сети

Момент нагрузки М1, кВт(м, определили согласно /10, с.330/ по формуле

, (31) где Рл1 – мощность групповой линии, кВт;

L1 – длина кабеля, м.

Сечение провода Sрасч1, мм2, определили согласно /10, с.330/ по формуле

, (32) где С – коэффициент для двухпровдной линии;

(U – подение напряжения в группой линии, %.

Коэффициент для двухпровдной линии приняли

С=12,5.

Подение напряжения в группой линии приняли

(U=2,5

После расчёта подения напряжения в групповой линии выбрали провод ПРТО
42мм2 с допустимым током 50А согласно /10, с.292, таблица 11.1/.

Проверку на нормируемое отношение между допустимм током проводника и номинальным током аппарата защиты осуществили по /10, с.280, таблица 10.2/

, (33) где Iд – допустимый ток, А;

Iз – номинальный ток аппарата защиты, А.

Необходимое условие выполняется, перегрева кабеля не произойдёт.

Длину кабеля от щита освещения к распределительному пункту цеха приняли

L2=25м.

Момент нагрузки М2, кВт(м, определили согласно /10, с.331/ по формуле

, (34) где Росв – мощность осветительной установки, кВт;

Ргр – мощность групповой линии, кВт.

Необходимое сечение Sрасч2, мм2, определили согласно /10, с.331/ по формуле

, (35)

Коэффициент для четырёх проводной линии приняли

С=77,

Вернуться