Электроснабжение цеха для копчения рыбы ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат»

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Рязанская государственная сельскохозяйственная академия

им. проф. П.А. Костычева

Специальность 311 404

«Электрификация и автоматизация с/х»

Кафедра Электроснабжение

Дипломный проект

Электроснабжение цеха для копчения рыбы ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат»

Дипломник: Кирюхин М. В

Руководитель: Терентьев А. С

Консультанты

По экономическим

вопросам: Мокроусов Н. И

по БЖД: Малюгин С. Г

Рязань 2003 г

Аннотация Настоящий дипломный проект выполнен на тему: «Электроснабжение цеха для копчения рыбы ЗАО „Кутуковский сушильный комбинат“ Спасского района Рязанской области с разработкой вопросов монтажа внутреннего электрооборудования.»

Оформление пояснительной записки и графической части дипломного проекта выполнялось в соответствии с рекомендациями методических указаний и ГОСТов [17, 18, 19].

В первой части проекта отражена актуальность данной темы на основе данных анализа хозяйственной деятельности комбината, выявленных существующих недостатков.

В технологической части проекта отражены следующие вопросы:

— выбор электронного оборудования коптильни;

— произведен расчет освещения и выбор необходимого числа светильников для помещений коптильни;

— произведен расчет внутренних электропроводок, выбор предохранителей и необходимых коммутационных аппаратов;

— произведен расчет заземляющего устройства трансформаторной подстанции.

В конструктивной части проекта предложен расчет необходимого количества материалов и трудоемкости монтажных работ. Также представлена разработка календарного план-графика на строительно-монтажные работы по коптильне предприятия.

В разделе «Охрана труда» проанализировано состояние безопасности труда на предприятии, предложены мероприятия по ликвидации недостатков и улучшению безопасности труда. Выполнен расчет системы вентиляции помещения для улучшения условий труда и уменьшения вероятности профессиональных заболеваний на рабочем месте.

В разделе «Экология и экологическая защита природной среды» дана экологическая оценка проектируемых решений.

В экономической части дипломного проекта обоснована эффективность проектируемой разработки.

Электрификация, то есть производство, распределение и применение электроэнергии во всех отраслях народного хозяйства и быта населения, — один из важных факторов технического прогресса.

Использование электрической энергии в сельском хозяйстве открыло возможность для перехода к комплексной механизации и электрификации производственных процессов.

Комплексная механизация предполагает использование электрической энергии в электроприводе, на освещение и облучение, электронагрев, электротехнологию и т. п. Современный этап развития сельской электрификации характеризуется широким внедрением электропривода.

В растениеводстве электрифицируется зерноочистительные, сушильные и молочные пункты, оросительные установки и мобильные машины и агрегаты.

В животноводстве на базе электропривода осуществляется электромеханизация транспортеров, водоснабжения, приготовление и раздача кормов. С ориентацией на автоматизированный электропривод разрабатываются крупные комплексы на промышленной основе: птицефабрики, технические комбинаты и предприятия по переработке и хранению сельскохозяйственной продукции.

Сельское хозяйство нуждается в большом количестве тепла для технических целей и для удовлетворения бытовых нужд населения. Электронагревательные установки используются в виде различных типов подогревателей воды для мойки оборудования, для запарников кормов и тепловых аккумуляторов. Электрокалориферные установки применяются для регулирования микроклимата в животноводческих помещениях.

Большое количество электротепла потребляет птицеводство, где электрическая энергия используется для искусственного выведения цыплят в брудерах.

Электрическая энергия также используется при высокочастотной сушке сельскохозяйственных продуктов, в парниках и теплицах.

Важную роль для предприятия имеет правильная организация электроснабжения. От нее во многом зависит срок службы электрооборудования и качество выпускаемой продукции.

Целью дипломного проекта является электроснабжение цеха для копчения рыбы с разработкой вопросов монтажа внутреннего электрооборудования

В данном случае на предприятии электрическая энергия необходима для работы электрооборудования, которое служит для поддержания заданных режимов технологического процесса копчения рыбы. Применение электроэнергии также необходимо для организации благоприятных условий труда для рабочего персонала. Таким образом должна быть организована вентиляция цехов коптильни и освещение помещений.

1 Краткая характеристика ЗАO «Кутуковский сушильный комбинат»

1.1 Географическое положение хозяйства

ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат» Спасского района Рязанской области расположено в юго-восточной части района. Удаленность от районного центра города Спасска составляет 10 км. На территории ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат» располагаются цех сушки овощей, цех копчения рыбы, цех по переработке древесины, автозаправочная станция, пилорама, гараж и складские помещения.

Межхозяйственные связи осуществляются по дорогам областного и районного значения.

1.2 Природно-климатические условия Комбинат относится к центральной зоне Рязанской области. Климат умерено — континентальный, характеризуется теплым летом и умерено холодной зимой, оптимальным количеством выпадающих осадков и средней влажности воздуха. Сумма положительных температур за период с температурой 10⁰С равна 2150−2300⁰С, средняя продолжительность безморозного периода 134−152 дня. Осадков выпадает за год 500−550 мм. Снежный покров устанавливается в конце ноября, начале декабря. Наибольшей высоты он достигает в конце февраля, начале марта около 25−30 см.

1.3 Направление хозяйственной деятельности Основным видом деятельности ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат» является сушка овощей. Кроме того параллельно с этим направлением на предприятии налажено производство по переработке древесины и копчению рыбы.

1.4 Использование земельного фонда В собственности ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат» находится 5.2436 га земли. Из них 0.48 га находится под постройками и сооружениями. Также предприятие имеет арендные земли, общей площадью 200 га, занятые под пашню.

1.5 Сведения о постройках На территории ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат» находится 13 построек производственного, административного и вспомогательного назначения общей площадью 4811.7 м².

1.6 Анализ технико-экономических показателей производственной деятельности ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат»

Сушильный комбинат на ряду с близлежащими СПК предоставляет местному населению рабочие места. На данный момент на предприятии число постоянно работающих человек равно 55, но в связи с расширением производства планируется увеличить это число, тем самым предоставить населению дополнительные рабочие места.

Основные показатели производственной деятельности предприятия представлены в таблицах 1.2 и 1.3

Таблица 1.2 — Потребление электрической энергии комбинатом Для удобства анализа таблицы 1.2 построим для нее диаграмму Рисунок 1.1 — Диаграмма потребления электрической энергии комбинатом На приведенной диаграмме видно, что резко увеличивается потребление электрической энергии в зимний период. Это обусловлено применением электрического отопления в некоторых зданиях. Кроме того основная производственная загрузка приходится на период с Августа по Март.

Таблица 1.3 — Виды и количества перерабатываемой продукции Расчетное количество копченой рыбы составляет 1.5 т/сутки.

Заключение

В результате анализа характеристики ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат» было установлено, что основным видом деятельности предприятия является сушка овощей. Кроме этого комбинат имеет еще несколько направлений деятельности. Анализ данных о потреблении электрической энергии предприятием показал, что на комбинате резко увеличивается потребление энергии в зимний период. Это обусловлено применением электрического отопления в некоторых зданиях. Кроме того основная производственная загрузка приходится на период с Августа по Март.

2 Технологическая часть

2.1 Выбор электронного оборудования для коптильной камеры Рисунок 2.1 — Планировка коптильни. А — цех копчения; Б — цех размораживания и соления; В — загрузочная; Г — АТП; Д — крыльцо; Е — загрузочная; 1 — коптильная камера; 2 — ДГБ; 3 — ДГО; 4 -тележка производственная; 5 — ванна для мойки рябы; 6 — ванна для засолки рыбы; 7 — стеллаж для размораживания рыбы; 8 — стол для разделки рыбы; 9 — стол для нанизывания рыбы на шомпола; 10 — стол для укладки готовой продукции; 11 вентилятор (3 шт); 12 — весы товарные; 13 — шкаф для уборочного инвентаря; 14 — электрический шкаф; 15 — АП; 16 — вытяжка.

Копчение рыбы происходит в коптильной камере размером 2.67Х1.87Х1.80 (м). Для автоматического управления процессом копчения семи основных сортов рыбы предназначено электронное оборудование коптильной камеры.

Электронное оборудование состоит из следующих взаимосвязанных систем.

1. Система программирования температурных режимов копчения.

Эта система обеспечивает легкость программирования температуры в коптильной камере для каждого сорта рыбы, при достижении которой последняя будет стабилизироваться в автоматическом режиме. В процессе копчения рыбы температура в коптильной камере должна повышаться. Поэтому в системе предусмотрены два режима работы. Первый режим, это когда рабочий повышает температуру в процессе копчения в ручную. При этом учитываются исходная информация по копчению (ГОСТ 813, ГОСТ 11 298, ГОСТ 11 482, ГОСТ 13 271, ОСТ 15−136) и технические условия (сорт, размер, жирность, время вылова, качество, степень солености и т. д.). Второй режим — автоматический. Копчение рыбы происходит по одной из заложенных программ, которые содержат температурно — временные характеристики процесса копчения.

Управление процессом копчения в автоматическом режиме позволяет стабильно получать высокое качество продукции.

2. Система программирования дымо — воздушной смеси (ДВС).

Для повышения качества продукции в процессе копчения используются два разнотипных дымогенератора. Это вызвано необходимостью получить достаточно высокую плотность дыма, определенные полезные химические вещества в его составе и достаточно высокий КПД от древесины.

Дымогенератор, работающий на деревянных брусках (ДГБ), имеет высокие производительность по дыму и КПД по древесине, что позволяет быстро создать достаточную плотность дыма в коптильной камере. Однако дым, выробатываемый ДГБ, содержит в слишком малых количествах химические вещества придающие особый аромат рыбе и отдельные химические вещества увеличивающие срок хранения.

Дымогенератор с автоматической подачей опилок (ДГО) имеет низкие производительность по дыму и КПД по древесине, но, вырабатываемый ДГО дым, имеет в своем составе много химических веществ, придающих аромат рыбе и увеличивающих срок хранения.

ДГБ и ДГО работают одновременно, дополняя друг друга. При этом количество вырабатываемого дыма ДГБ регулируется путем программирования скважности работы и оптимальной скорости движения дымо — воздушной смеси по дымоходам замкнутого контура, а ДГО путем программирования оптимальной скорости подачи опилок (скорость вращения шнека, регулировка зазора).

3. Система подсушивания рыбы в процессе копчения.

В коптильной камере одновременно с процессом копчения идет процесс подсушивания рыбы. Количество воды в мясе рыбы (можно определить только в лабораторных условиях) должно быть в определенных пределах (количество воды и соли в процентном соотношении с весом рыбы нормировано соответствующими ГОСТ-ами).

Регулировка процесса подсушивания рыбы в процессе копчения осуществляется путем регулировки скорости вытяжного вентилятора и воздушной заслонкой ДГО.

4. Система перемешивания ДВС внутри коптильной камеры.

Система состоит из 8 вентиляторов на основе двигателей постоянного тока типа 2Д7 и предназначена для выравнивания температуры различных объектов внутри камеры и ускорения процесса подсушивания рыбы.

Структурная схема подключения электронного оборудования коптильной камеры приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 — Структурная схема подключения электронного оборудования коптильной камеры. Пульт управления — 1 шт.; силовой блок — 1 шт.; датчик температуры — 1 шт.; двигатели 2Д7 — 8 шт.; двигатель Д75 — 1 шт.; двигатель ТА1 — 1 шт.; крыльчатка — 10 шт.; пускатель КМ-11 — 3 шт.; ТЭНЫ 2,5 кВА — 8 шт.

2.2 Описание и технические характеристики дымогенераторов Дымогенератор работающий на деревянных брусках (ДГБ).

ДГБ предназначен для вырабатывания дымо — воздушной смеси путем трения деревянного бруска (ольха, яблоня и т. д.) о рабочую поверхность быстро вращающегося вала.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДГБ

1. Напряжение питания 3Ф 380 В.

2. Средняя мощность потребления при скважности 2 не более 1 кВА.

3. Объем производимой дымо — воздушной смеси в час 50 — 200 м.

4. Размер деревянных брусков 400 — 45 — 25 мм.

5. Максимальный расход брусков в час 5 шт.

Дымогенератор с автоматической подачей опилок (ДГО).

ДГО предназначен для вырабатывания дымо — воздушной смеси путем автоматической подачи и сжигания опилок в камере сгорания.

Рисунок 2.6 — Электрическая схема ДГО. Тр — силовой трансформатор мощностью 3 кВА с выходным напряжением 18 (24, 27, 32) В и максимально допустимым током нагрузки 70 А.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ДГО

1. Напряжение питания трансформатора 180 — 240 В

2. Суммарная мощность потребления ДГО 1,5 кВА

3. Напряжение питания электрического привода 0 — 27 В

4. Объем производимой дымо — воздушной смеси в час 10 — 50 м³

5. Расход опилок в час 0,5 — 1 кг.

2.3 Электронные системы управления и контроля Технологический процесс копчения рыбы включает в себя (в случаях когда это необходимо) процесс предварительного подсушивания. Для управления им используется трехканальная электронная система управления процессом предварительного просушивания рыбы (СПР).

СПР предназначена для стабилизации скорости воздушного потока на необходимом уровне при предварительном просушивании рыбы. Система включает в себя силовой блок (3 импульсных стабилизированных регулятора напряжения с функцией ограничения и стабилизации тока нагрузки на уровне 10 А), пульт управления и три вентиляторных узла на основе двигателей постоянного тока Д75.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛОВОГО БЛОКА СПР

1. Напряжение питания 180 — 240 В

2. Максимальная потребляемая мощность 1 кВА

3. КПД не ниже 90%

4. Уровень ограничения и стабилизации тока нагрузки 0 — 10 А

5. Диапазон регулировки выходного напряжения 0 — 30 В

6. Количество независимых каналов регулирования 3

В процессе копчения рыбы в производственном помещении могут возникать факторы, такие как повышенные температура и влажность, повышенная степень задымленности, отрицательно влияющие на здоровье и безопасность жизнедеятельности рабочего персонала. Поэтому возникает необходимость периодически проветривать производственное помещение, обогащая его свежим воздухом. Для этого используется система вентиляции помещения (СВП).

СВП предназначена для регулировки скорости подачи чистого воздуха в производственное помещение в зависимости от степени задымленности, температуры и влажности воздуха как внутри, так и вне помещения.

СВП включает в себя силовой блок (импульсный стабилизированный регулятор напряжения с функцией ограничения и стабилизации тока нагрузки на уровне 5 А) и вентиляторный узел на основе двигателя постоянного тока Д75,

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛОВОГО БЛОКА СВП

1. Напряжение питания 180 — 240В

2. Максимальная потребляемая мощность 165ВА

3. Диапазон регулировки выходного стабилизированного напряжения 0 30В

4. Уровень ограничения и стабилизации тока нагрузки 0 — 5А

5. КПД не ниже 90%

Технологические процессы, задействованые в производстве копченой рыбы, предусматривают четкое выполнение температурных режимов. Для оперативного контроля за температурой десяти удаленных объектов (холодильники, склад готовой продукции, помещение для размораживания рыбы и т. д.) служит электронная система контроля температуры (ЭСКТ).

Система состоит из блока индикации с сенсорным управлением и десяти датчиков температуры.

электрооборудованияе коптильный камера монтаж ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЛОКА ИНДИКАЦИИ ЭСКТ

1. Напряжение питания 190 — 230 В

2. Потребляемая мощность 20 ВА

3. Диапазон измеряемых температур -40 — +60 ^оС

4. Количество каналов 10

5. Точность измерения температуры 0,1 ^оС

6. Максимальное расстояние между блоком и датчиком 500 м

7. Сопротивление температурного датчика 240 Ом

2.4 Расчет освещения Электрическое освещение — важнейший фактор, от которого в значительной мере зависят пребывания людей.

Основные показатели искусственного освещения (освещенность, яркость, спектральный состав света, пульсация светового потока, слепящее действие источников света) должны обеспечивать нормальные и безопасные условия труда людей, способствовать повышению производительности труда, способствовать повышению производительности труда и качества продукции. Важное требование, предъявляемое к осветительной установке — ее экономичность.

В качестве источников света будем применять люминесцентные лампы и лампы накаливания. Основное достоинство ламп накаливания — простая конструкция, невысокая стоимость, надежность. К недостаткам их следует отнести низкую световую отдачу, неудовлетворительный спектральный состав излучения, необходимость применения защитных устройств от слепящего действия ламп.

Искусственное освещение помещений в настоящее время осуществляется, главным образом, электрическими светильниками.

В качестве источников света выбираем газоразрядные лампы, как наиболее экономичные.

Для освещения рабочих мест выбираем общее освещение.

Для освещения цехов коптильни выбираем светильники ЛПО 50 Рассчитаем количество установленных ламп общего освещения [2.1]

(2.1)

где К ^/_з — коэффициент запаса, принимается в зависимости от степени загрязненности помещения;

Е_о — норма общей освещенности, лк;

S_п — площадь помещения, м²;

Ф_ло — необходимый световой поток от одной лампы общего освещения, лм;

z_о — коэффициент неравномерности освещенности лампами общего освещения в зависимости от типа светильника, расстояния между светильниками и высоты их подвеса;

з_о — коэффициент использования светового потока от ламп общего освещения Высота подвеса светильника Н_с рассчитывается по [2.2]

Н_с = h_о — (h_р + h_п); (2.2)

где h_о — высота помещения, м;

h_р — расстояние от пола до освещаемой (рабочей) поверхности, м;

h_п — расстояние от потолка до светильника, м Для определения коэффициента з_о необходимо рассчитать показатель помещения ц_п по формуле [2.3]

; (2.3)

где а_п — длина помещения, м;

b_п — ширина помещения, м Находим высоту подвеса светильников для цеха копчения:

Н_с = 2,9 — (0,8+0) = 2,1, м Найдем показатель помещения По таблице находим коэффициент использования светового потока от ламп общего освещения з_о = 0,51

Подставляя значения коэффициентов в формулу (2.1) найдем количество ламп

шт.

Для других помещений коптильни расчет производим аналогично и сводим полученные данные в таблицу 2.1.

Таблица 2.1. — Количество ламп освещения в помещениях коптильни

2.5 Определение общей установленной мощности коптильни

Общую установленную мощность коптильни определяем по формуле:

(2.4)

где S_у — общая установленная мощность коптильни, кВА;

S_осв — мощность освещения, кВА;

S_роз — мощность розеток, кВА;

S_дго — мощность ДГО, кВА;

S_дгб — мощность ДГБ, кВА;

S_т — мощность ТЭНов, кВА;

S_эо — мощность электронного оборудования, кВА.

S_у = 0,32+5+1,5+2,5+1,685+8,8 = 19,805 кВА

2.6 Расчет номинальных токов

Рисунок 2.10 — Схема электроснабжения коптильни

Таблица 2.2. — Номинальная мощность электроустановок

Номинальный ток электродвигателя рассчитывается по формуле

(2.5)

где I_н — номинальный ток, А;

Р_н — мощность электродвигателя, Вт;

U_л — линейное напряжение, В;

cos ц_н — коэффициент мощности;

з_н — коэффициент полезного действия

Номинальный ток для осветительных приборов определяется по формуле [2.6]

(2.6)

где I_н.осв — номинальный ток, А;

Р_н — номинальная мощность осветительных приборов, Вт;

U_ф — фазное напряжение сети, В.

Номинальный ток для электродвигателя

А

Номинальный ток для осветительных приборов

А

Другие расчеты проводим аналогично проведенным расчетам, а данные занесем в таблицу. Номинальные токи для электронного оборудования приведены выше.

Таблица 2.3. — Номинальные токи электроустановок

2.7 Расчет внутренних электропроводок

2.7.1 Общие сведения

Канализация электроэнергии к электроустановкам может осуществляться электропроводками, прокладываемыми по территории предприятий, внутри зданий и сооружении, по наружным стенам и т. п. Они представляют собой совокупность изолированных проводов и силовых кабелей небольшого сечения (до 16 мм²).

По способам выполнения и конструктивным формам внутренние электропроводки разделяются на открытые и скрытые. При открытой электропроводке провода и кабели прокладываются непосредственно по поверхности стен, потолков, по фермам, по опорам, машинам, оборудованию и т. п.

При скрытой электропроводке их прокладывают внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях, а также в трубах, гибких металлических рукавах, коробах). Скрытая электропроводка обеспечивает высокую безопасность, надежность и долговечность. Соответствует более высоким эстетическим и гигиеническим требованиям. Однако ее стоимость более высокая, и, кроме того, затрудняются надзор за ее состоянием и замена в случае необходимости.

Внутренние электропроводки, в соответствии с ПУЭ, должны соответствовать условиям окружающей среды электрои пожарной безопасности, видами используемых проводов и кабелей, надежностью, удобством эксплуатации и экономическими показателями (минимум приведенных годовых затрат).

Оболочки и изоляция проводов и кабелей, применяемых в электропроводках, должны соответствовать способу прокладки и условиям окружающей среды. Изоляция, кроме того, должна соответствовать номинальному напряжению сети.

В местах, где возможны механические повреждения электропроводки, открыто проложенные провода и кабели должны быть защищены от них своими защитными оболочками, а если такие оболочки отсутствуют или недостаточно стойки по отношению к механическим воздействиям, — трубами, коробами, ограждениями или применением скрытой электропроводки.

Для питания переносных и передвижных электроприемников следует применять шнуры и гибкие кабели с медными жилами, специально предназначенные для этой цели, с учетом возможных механических воздействий. Все жилы указанных проводников, в том числе заземляющая, должны быть в общей оболочке, оплетке или иметь общую изоляцию.

К электропроводкам предъявляются следующие требования

1. Допустимые длительные токи на провода и кабели электропроводок должны приниматься с учетом температуры окружающей среды и способа прокладки.

2. Механическая и электрическая прочность электропроводок должна обеспечивать долговечность внутренних проводок 10…12 лет, кабельных линий — 25 лет.

3. Электропроводки нужно прокладывать так, чтобы они не загромождали помещения, не портили внешний вид оборудования.

4. Конструкция электропроводки должна обеспечить возможность замены проводов, безопасность при обслуживании и эксплуатации, пожарную безопасность.

5. Электропроводки необходимо выполнять с учетом экономических требований.

При проектировании внутренних электропроводок следует руководствоваться действующими «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), «Нормами технологического проектирования электроустановок» (НТПЭ), и «Строительными нормами и правилами» (СНиП).

Сечения проводов и кабелей внутренних электропроводок выбирают по допустимому нагреву и по допустимым потерям напряжения. Кроме того, площади сечений проводов и кабелей не меньше чем разрешается по условиям механической прочности.

2.7.2 Расчет внутренних электропроводок по допустимому нагреву Провода и кабели должны быть выбраны таким образом, чтобы температура провода при длительном протекании тока нагрузки не была больше предельно допустимой.

При расчетах провода внутренних электропроводок выбирают по значению предельно допустимого тока.

Так как выбор проводов по допустимому нагреву тесно связано с выбором защитных аппаратов, то расчет начинают с выбора защиты от перегрузок и коротких замыканий.

Выбираем провода по условиям [2.7, 2.8, 2.9]:

(2.7)

(2.8)

(2.9)

где I_доп — допустимый ток проводника, А;

I_н.дв — номинальный ток электродвигателя, А;

I_в — номинальный ток плавкой вставки, А;

I_ср — ток срабатывания теплового расцепителя, А Из условий приведенных выше выбираем по таблице площади поперечных сечений проводов.

1. Для линий освещения выбираем провода — 0,75 мм² ;

2. Для линии ДГБ — 1,5 мм² ;

3. Для линии ДГО — 1 мм² ;

4. Для линии ТЭНов — 1 мм² ;

5. Для линий электродвигателей Д75 — 0,75 мм²;

6. Для линий электронного оборудования — 0,75 мм²;

7. Для общего снабжения коптильни — 6 мм² ;

8. Для линии розеток — 1,5 мм².

2.7.3 Расчет внутренних электропроводок по допустимой потере напряжения При проверке проводов и кабелей по допустимой потере напряжения должно быть соблюдено следующее условие [2.10]

(2.10)

где ДU_расч — расчетная потеря напряжения, %;

ДU_доп — допустимая потеря напряжения, %

В соответствии с ПУЭ потеря напряжения для внутренних электропроводок не должны быть больше 2,5%.

Расчетная потеря напряжения определяется по формуле [2.11]

(2.11)

где Р — мощность электроустановки, кВт;

l — длина линии, м;

с — постоянный для данного провода коэффициент, зависящий от напряжения сети, числа фаз и материала провода;

F — площадь поперечного сечения жилы, мм²

Расчет потери напряжения для линии осветительной сети

В

Аналогично проводим расчет потерь напряжения для остальных линий внутренних электропроводок, а результаты расчетов сведем в таблицу 2.4

Таблица 2.4. — Сечения проводов и потери напряжения в линиях внутренних электропроводок

Общая потеря напряжения составляет 3,04%, что превышает допустимую норму 2,5%.

Для уменьшения общей потери напряжения необходимо увеличить площади сечений жил проводов на участках с большей потерей напряжения.

Таблица 2.5. — Уточненные сечения проводов и потери напряжения в линиях внутренних электропроводок

В результате уточнения сечений жил внутренних электропроводок получили общую потерю напряжения в коптильне 2,17%, что меньше допустимой потери напряжения для внутренних электропроводок равной 2,5%.

2.8 Расчет сопротивлений линий и трансформатора Сопротивление линии определяется по следующим формулам

(2.12)

(2.13)

где R₀ — активное сопротивление 1 км провода, Ом/км;

х₀ — индуктивное сопротивление 1 км провода, Ом/км;

l — длина провода (линии), км Сопротивление силового трансформатора определяется по следующим формулам [2.14, 2.15, 2.16]

(2.14)

(2.15)

(2.16)

где z_т — полное сопротивление трансформатора, Ом;

U_к — напряжение короткого замыкания трансформатора, В;

U_б — базисное напряжение, В;

S_т — полная номинальная мощность трансформатора, ВА;

ДР_кз — потеря мощности в трансформаторе при коротком замыкании, Вт;

R_т — активное сопротивление трансформатора, Ом;

х_т — индуктивное сопротивление трансформатора, Ом Расчет сопротивления линии Л 1

R = 2,4М10^-9М0,007 = 2,4М10^-6 Ом;

х = 0,3М0,007 = 0,0021 Ом.

Аналогично проводим вычисления для остальных линий электропроводок и данные расчетов заносим в таблицу 2.6.

Таблица 2.6. — Активные и индуктивные сопротивления линий внутренних электропроводок

Расчет сопротивления силового трансформатора

U_к = 4,5%, тогда пересчитывая на вольты получим:

U_к = 17,1 В

Ом;

Ом;

Ом

2.9 Выбор предохранителей в сети 10 кВ

Предохранители выбирают по следующим параметрам

U_{н. пр} = U_{н. уст};

I_{н. пр}? I_{р. форс};

I_{пр. откл}? I '';

где U_{н. пр} — номинальное напряжение электроустановки, В;

U_{н. уст} — номинальное напряжение предохранителя, В;

I_{н. пр} — номинальный ток предохранителя, А;

I_{р. форс} — ток в цепи в форсированном режиме, А;

I_{пр. откл} — предельно отключающий ток, А;

I '' - сверх переходный ток короткого замыкания в месте установки предохранителя, А

Выбираем предохранитель для цепи 10 кВ:

U_{н. пр} = 10 кВ;

I_{н. пр}? 40 А;

I_{пр. откл}? 7,5 А;

I_в = 7,5А

Для сети 10 кВ выбираем предохранитель ПКТ-40 у которого

· номинальное напряжение — 10 кВ;

· номинальный ток предохранителя — 40 А;

· номинальный ток плавкой вставки — 7,5 А;

· максимально отключающая (трехфазная) мощность — 1000 мВА; максимально отключающий ток — не ограничен

2.10 Выбор воздушного автоматического выключателя

Автоматические выключатели выбирают по следующим условиям

U_{н. а}? U_{н. у};

I_а? I_{н. у};

I_{н. р}? k_н.т М I_{р. мах};

I_{н. э}? k_н.э М I_{к. мах};

I_{пр. откл}? I_{к. мах};

где U_{н. а} — номинальное напряжение автомата, В;

U_{н. у} — номинальное напряжение электроустановки, В;

I_а — номинальный ток автомата, А;

I_{н. у} — номинальный ток электроустановки, А;

I_{н. р} — номинальный ток теплового расцепителя автомата, А;

k_н.т — коэффициент надежности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя;

I_{р. мах} — максимальный рабочий ток цепи, защищаемой предохранителями, А;

I_{н. э} — ток отсечки электромагнитного расцепителя, А;

k_н.э — коэффициент надежности, учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя и пускового тока электродвигателя;

I_{к. мах} — максимальный ток короткого замыкания в месте установки автомата, А;

I_{пр. откл} — предельно отключающий ток, А

или

где Z_Т — сопротивление трансформатора, Ом;

Z_л — сопротивление линии, Ом

Выбираем автомат для Л1

U_{н. а}? 380 В;

I_а? 52 А;

I_{н. р}? 52 А;

I_{н. э}? 54 А;

I_{пр. откл}? 54 А

Выбираем автомат «Штиль» у которого:

· номинальный ток выключателя — 52 А;

· с тепловым расцепителем — Т;

· номинальный ток расцепителя — 52 А;

· предельный ток, отключаемый выключателем — 52 А

2.11 Выбор электромагнитных пускателей

Электромагнитные пускатели выбираем по следующим условиям

U_{н. п}? U_{н. у};

I_{н. п}? I_расч;

I_{н. р}? I_{н. дв};

где U_{н. п} — номинальное напряжение магнитного пускателя, В;

U_{н. у} — номинальное напряжение электроустановки, В;

I_{н. п} — номинальный ток магнитного пускателя, А;

I_расч — расчетный ток, А;

I_{н. р} — номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, А;

I_{н. дв} — номинальный ток электродвигателя, А

Выбираем пускатель для электродвигателя дымогенератора ДГБ

U_{н. п}? 380 В;

I_{н. п}? 15 А;

I_{н. р}? 15 А

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ 111 002

Для других электроустановок магнитные пускатели выбираем аналогично и заносим данные в таблицу 2.7.

Таблица 2.7. — Выбор пускателей

2.12 Выбор электротеплового токового реле

Для электродвигателя дымогенератора ДГБ выбираем тепловое реле РТТ1 с номинальным током — 15 А.

2.13 Расчет заземляющего устройства

Трансформаторная подстанция располагается в третьей климатической зоне. От подстанции отходит кабельная линия к коптильне. Заземляющий контур в виде прямоугольного четырехугольника выполняем путем заложения в грунт вертикальных стальных стержней длиной 5 м и диаметром Ш 12 мм, соединенных между собой стальной полосой 40 Ч 4 мм. Глубина заложения стержней — 0,8 м, полосы — 0,9 м. Ток замыкания на землю на стороне 10 кВ I_з = 8 А.

Определяем расчетное сопротивление грунта для стержневых заземлителей

где с_расч — расчетное сопротивление стержневых заземлителей, Ом;

k_c — коэффициент сезонности;

k₁ — коэффициент учитывающий состояние грунта при измерении;

с_изм — удельное сопротивление грунта полученное при измерении; ОмМм;

ОмМм

Сопротивление вертикального заземлителя :

где R_в — сопротивление вертикального заземлителя, Ом;

l — длина стержня, м;

d — диаметр стержня, м;

h _ср — средняя глубина заложения стержней, м

Ом

Сопротивление повторного заземления R _п.з не должно превышать 30 Ом при с = 100 ОмМм и ниже

При с > 100 ОмМм допускается принимать

R'_п.з = 30 с / 100;

R'_п.з = 30М138 / 100 = 41, Ом

Для повторного заземления принимаем один стержень длиной 5 м и диаметром 12 мм, сопротивление которого 31,2 Ом < 41 Ом.

Общее сопротивление всех пяти повторных заземлителей:

r_{п. з} = R _{п. з} / n;

где n — число повторных заземлителей, шт,

r_{п. з} = 31,2 / 5 = 6,24 Ом.

Определяем расчетное сопротивление нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлителей :

r_иск = r_{п. з} М r_з / (r_{п. з} — r_з);

где r_з — сопротивление заземления, Ом

r_иск = 4 М 6,24 / (6,24 — 4) = 11, Ом

В соответствие с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В не должно быть более 10 Ом и 125 / I_з, если последнее меньше 10 Ом.

r_иск = 125 / I_з;

Принимаем для расчета наименьшее из этих значений r_иск = 10 Ом.

Определяем теоретическое число стержней :

n_т = R_в / r_иск;

n_т = 31,2 / 10 = 3,12

Принимаем четыре стержня и располагаем их в грунте на расстоянии 5 м один от другого.

Длина полосы связи

;

где, а — расстояние между стержнями, м

l_г = 5 М 4 = 20 м

Определим сопротивление полосы связи :

;

где l — длина полосы связи, м;

d — ширина полосы, м;

h — глубина залегания, м.

ОмМм.

При n = 4 и, а / l = 5 / 5 = 1, з _в = 0,69 и з _г = 0,45.

Тогда действительное число стержней :

;

где з _г — коэффициент экранирования стержневых заземлителей;

з _в — коэффициент экранирования полосы связи

.

Принимаем для монтажа n_д = n_т = 4 стержня и проводим поверочный расчет.

Действительное сопротивление искусственного заземления :

;

Ом < 10 Ом.

Сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлителей нулевого провода :

r_расч = r_исх М r _{п. з} / (r_исх + r_{п. з});

r_расч = 9,6 М 6,24 / (9,6 + 6,24) = 3,78 Ом < 4 Ом.

Таким образом в результате проведенных расчетов было получено, что для заземления трансформаторной подстанции необходимо четыре стержня (штыря) заземлителя и пять стержней для повторного заземления кабеля и коптильни.

Схема заземления подстанции показана на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 — Схема заземления КТП

Заключение

В данном разделе дипломного проекта был произведен выбор электронного оборудования для коптильни ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат». Приведено описание электронных систем управления и контроля. Проведен расчет освещения помещений коптильни, расчет внутренних электропроводок и расчет заземляющего устройства. Осуществлен выбор осветительных и коммутационных аппаратов.

3. Технологическая часть

3.1 Монтаж электропроводок

Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями.

При скрытой электропроводке их прокладывают внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях, а также в трубах, гибких металлических рукавах, коробах). Скрытая электропроводка обеспечивает высокую безопасность, надежность и долговечность. Соответствует более высоким эстетическим и гигиеническим требованиям.

При большом числе кабелей проложить их по элементам здании и в трубах становится практически невозможным. В таких случаях кабели прокладывают на лотках и в коробах. короба имеют закрытую полую конструкцию прямоугольного типа. Они могут быть глухими, со съемными или открывающимися крышками. Короба обеспечивают защиту кабелей и проводов от механических повреждений, пыли и других загрязнений. В комплект лотков и коробов входят элементы, обеспечивающие создание трассы с необходимыми поворотами и разветвлениями в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также элементы для их соединения и закрепления. При соединении лотков обеспечивается непрерывная электрическая связь для создания цепи заземления.

Монтаж электропроводок в коробах сводится к их установке и креплению на опорные конструкции, укладке в них заготовленных мерных отрезков кабелей и проводов, закреплению их и выполнению необходимых соединений.

В коробах как кабели, так и провода могут прокладываться многослойно с произвольным расположением. Суммарная площадь их сечения, рассчитанная по наружным диаметрам, не должна превышать 40% сечения короба в свету.

Пучки кабелей и проводов скрепляют бандажами — на горизонтальных участках на расстоянии не более 4−5 м, а на вертикальных — не более 1 м. При горизонтальной установке лотков и коробов крепление проводов и кабелей на прямых участках не требуется, при вертикальной же установке провода и кабели закрепляются на расстоянии, не превышающем 1 м, а в местах поворота трассы или ответвления — 0,5 м до и после поворота или ответвления.

3.2 Расчет необходимого количества материалов Необходимое количество проводов (кабелей) определяется как:

l _эп = У l _эп.i, (3.1)

где l _{эп (каб)}— общая длина провода (кабеля) определенного сечения, м;

У l _эп.i — сумма длин проводов определенного сечения на итых участках, м Тогда необходимое количество проводов:

l _{эп (S=0,75)} = 24 + 27 + 11 = 62, м;

l _{эп (S=1)} = 4, м;

l _{эп (S=1,5)} = 12 + 3 = 15, м;

l _{эп (S=8)} = 7, м;

У l _{эп (S=0,75…8)} = 88 м;

Необходимое количество коробов определяется как:

l _к = У l _к.i, (3.2)

где l _к — общая длина короба определенного размера, м;

У l _к.i — сумма длин коробов определенного размера на итых участках, Тогда необходимое количество коробов:

l _{к (40Ч40)} = 15, м;

l _{к (25Ч20)} = 46, м;

У l _к = 61 м Необходимое количество розеток определяется как:

п _роз = У п_роз.i, (3.3)

где п _роз — общее количество розеток, м;

У п _роз.i — суммарное количество розеток в итых помещениях, м Тогда необходимое количество розеток:

п _роз = 1 + 1 + 1 + 1 = 4, шт Необходимое количество светильников определяется как:

п _св = У п _св.i, (3.4)

где п _св — общее количество светильников, шт;

У п _св.i — суммарное количество определенного типа светильников в итых помещениях, шт Тогда необходимое количество светильников:

п _{св (ЛПО 50)} = 2 + 3 + 2 + 1= 8, шт;

3.3 Расчет трудоемкости выполняемых монтажных работ Трудоемкость монтажа электропроводок определяется как:

Т_эп = (t_эп / 100) М l _эп, (3.5)

где Т_эп — трудоемкость монтажа электропроводок, челМч;

t_эп — трудоемкость монтажа 100 м провода, челМч Тогда трудоемкость монтажа электропроводок составит:

Т_эп = (4 / 100) М88 = 3,52, челМч;

Трудоемкость монтажа коробов определяется как:

Т_кор = (t_кор / 100) М l _кор, (3.6)

где Т_кор — трудоемкость монтажа коробов, челМч;

t_кор — трудоемкость монтажа 100 м короба, челМч;

Тогда трудоемкость монтажа коробов составит:

Т _кор = (19 / 100) М61 = 11,59, челМч Трудоемкость монтажа розеток определяется как:

Т_роз = (t_роз / 100) М п _роз, (3.7)

где Т_роз — трудоемкость монтажа розеток, челМч;

t_роз — трудоемкость монтажа 100 розеток, челМч;

п _роз — количество розеток, шт Тогда трудоемкость монтажа розеток составит:

Т _кроз = (31 / 100) М4 = 1,24, челМч Трудоемкость монтажа светильников определяется как:

Т _св = (t _св / 100) М п _св, (3.8)

где Т _св — трудоемкость монтажа светильников, челМч;

t _св — трудоемкость монтажа 100 светильников, челМч;

п _св — количество светильников, шт Тогда трудоемкость монтажа светильников составит:

Т _св = (74 / 100) М8 = 5,92, челМч Трудоемкость монтажа распаечных коробок определяется как:

Т _рк = (t _рк / 100) М п _рк, (3.9)

где Т _рк — трудоемкость монтажа распаечных коробок, челМч;

t _рк — трудоемкость монтажа 100 распаечных коробок, челМч;

п _рк — количество распаечных коробок, шт Тогда трудоемкость монтажа распаечных коробок составит:

Т _рк = (41 / 100) М8 = 3,28, челМч Трудоемкость монтажа электродвигателей определяется как:

Т _эд = t _эд М п _эд, (3.10)

где Т _эд — трудоемкость монтажа электродвигателей, челМч;

t _эд — трудоемкость монтажа электродвигателя, челМч;

п _эд — количество электродвигателей, шт Тогда трудоемкость монтажа электродвигателей составит:

Т _{эд (5 кВт)} = 7 М 1 = 7, челМч Т _{эд (0,2 кВт)} = 17 М 1=17, челМч Трудоемкость монтажа нагревательных элементов определяется как:

Т _нэ = t _нэ М п _нэ, (3.11)

где Т _нэ — трудоемкость монтажа нагревательных элементов, челМч;

t _нэ — трудоемкость монтажа нагревательного элемента, челМч;

п _нэ — количество нагревательных элементов, шт Тогда трудоемкость монтажа нагревательных элементов составит:

Т _эн = 3 М 8 = 24, челМч Трудоемкость монтажа магнитных пускателей определяется как:

Т _мп = t _мп М n_мп (3.12)

где Т _мп — трудоемкость монтажа магнитных пускателей, челМч;

t _мп — трудоемкость монтажа магнитного пускателя, челМч;

n _мп — количество магнитных пускателей, шт Тогда трудоемкость монтажа магнитных пускателей составит:

Т _мп = 3 М 3 = 9, челМч Трудоемкость монтажа электронных блоков определяется как:

Т _эб = t _эб М n _эб (3.13)

где Т _эб — трудоемкость монтажа электронных блоков, челМч;

t _эб — трудоемкость монтажа электронного блока, челМч;

n _эб — количество электронных блоков, шт Тогда трудоемкость монтажа электронных блоков составит:

Т _эб = 3 М 4 = 12, челМч Трудоемкость монтажа дымогенераторов определяется как:

Т _дг = Т _дгб + Т_дго, (3.14)

где Т_дг — трудоемкость монтажа дымогенераторов;

Т _дгб — трудоемкость монтажа ДГБ;

Т _дго — трудоемкость монтажа ДГО Тогда трудоемкость монтажа дымогенераторов составит:

Т _дг = 15 + 6 = 21, челМч

Трудоемкость монтажа автоматических воздушных выключателей определяется как:

Т _вв = t_вв М n_вв, (3.15)

где Т _вв — трудоемкость монтажа воздушных выключателей, челМч;

t_вв — трудоемкость монтажа воздушного выключателя, челМч;

n_вв — количество воздушных выключателей, шт

Тогда трудоемкость монтажа автоматических воздушных выключателей составит:

Т _вв = 0,6 М 1 = 0,6, челМч Трудоемкость монтажа выключателей определяется как:

Т _выкл = t_выкл М n_выкл (3.16)

Где Т _выкл — трудоемкость монтажа выключателей, челМч;

t _выкл — трудоемкость монтажа выключателя, челМч;

n _выкл — количество выключателей, шт Тогда трудоемкость монтажа выключателей составит:

Т _выкл = 0,34 М 4 = 1,36, челМч Общая трудоемкость электромонтажных работ:

Т _о = У Т _i, (3.17)

где Т _о — общая трудоемкость электромонтажных работ, челМч;

У Т _i — сумма трудоемкости отдельных видов работ, челМч Тогда общая трудоемкость электромонтажных работ составит:

Т _о = 3,52 + 11,59 + 1,24 + 5,92 + 3,28 + 17 + 24 + 9 + 12 + 21 + 0,6 + + 1,36 =119,2, челМч

3.4 Составление календарного план-графика выполнения работ После тщательной проработки технической документации (пояснительной записки, рабочих чертежей) составляют технологическую карту предстоящих работ по механомонтажу и электромонтажу оборудования, прокладке разного рода коммуникаций и после этого по каждой технологической операции и работе заготавливают комплекты оснастки, крепежных деталей, инструментов, кабельных разводок и т. д. Бригада рабочих и специалистов приступает к монтажным работам после получения заказчиком оборудования, средств автоматизации, кабелей и труб.

Таким образом, монтажные работы могут начаться только после полного завершения на объекте строительных работ, поставки оборудования и полнокомплектной заготовки оснастки, крепежных и других вспомогательных элементов. Поскольку каждый из этих комплексов работ требует определенного времени, для их увязки целесообразно составлять календарные графики, в соответствии с которыми затем организуется взаимодействие всех участников сооружения объекта .

На основании документов составляют подробный перечень всех работ и определяют последовательность их выполнения. Кроме того, нужны сведения о плановых (проектных) объемах работы, трудоемкости и продолжительности их выполнения, имеющихся и требуемых ресурсах, сроках поставки материалов и оборудования. Часть этих сведений может быть получена из смет, другие рассчитываются плановиками, нормировщиками и технологами монтажного предприятия.

4. Охрана труда

4.1 Состояние охраны труда на предприятии

4.1.1 Показатели производственного травматизма Данные по количеству рабочих и несчастных случаев заносим в табл. 4.1.

Таблица 4.1. — Показатели травматизма

Определяем коэффициент частоты несчастных случаев по формуле

; (4.1)

где К_ч — коэффициент частоты несчастных случаев;

Т — общее количество несчастных случаев;

Р — среднесписочный состав работников Подставляем значения за 2000 г. в формулу (4.1) получим:

Подставляем значения за 2001 г. в формулу (4.1) получим:

Подставляем значения за 2002 г. в формулу (4.1) получим:

Определяем коэффициент тяжести травматизма по формуле [4.2]

; (4.2)

где К_т — коэффициент тяжести травматизма;

Д — общее число дней нетрудоспособности;

Т₁ — число несчастных случаев со смертельным исходом Подставляем значения за 2000 г. в формулу (4.2) получим:

Подставляем значения за 2001 г. в формулу (4.2) получим:

Подставляем значения за 2002 г. в формулу (4.2) получим:

Определяем коэффициент потерь от несчастных случаев по [4.3]

; (4.3)

где К_п — коэффициент потерь от несчастных случаев Подставляем значения за 2000 г. в формулу (4.3) получим:

Подставляем значения за 2001 г. в формулу (4.3) получим:

Подставляем значения за 2002 г. в формулу (4.3) получим:

Результаты расчетов коэффициентов травматизма представим в виде диаграмм (рис. 4.1, 4.2, 4.3)

Рисунок 4.1. — Диаграмма значения коэффициент потерь по годам Рисунок 4.2. — Диаграмма значения коэффициент тяжести по годам Рисунок 4.3. — Диаграмма значения коэффициента частоты по годам

4.1.2 Анализ состояния охраны труда В своей работе по соблюдению техники безопасности комбинат руководствуется следующими правовыми нормами:

а) строительные нормы и правила по технике безопасности (СНиП — 111−4-80) и производственной санитарии (СН 245−71), правила и нормы, обеспечивающие индивидуальную защиту рабочих от производственных и профессиональных заболеваний (ГОСТ 12.4.011−87, 12.4.87−84, 12.04.089−86);

б) типовое положение о службе техники безопасности в строительно-монтажных организациях и на предприятиях строительной индустрии;

в) правила и нормы по охране труда женщин, молодежи;

г) правила, регулирующие деятельность органов государственного надзора в области охраны труда;

д) нормы, предусматривающие ответственность за нарушение законодательства об охране труда.

Несчастные случаи на производстве и профзаболевания расследуются в соответствии с Положением о расследовании и учете несчастных случаев на производстве (Постановление Президиума ВЦСПС и ГОСПРОМАТОМНАДЗОРА СССР от 17.08.1989 г. № 8−12).

Все вновь поступившие рабочие проходят обязательное медицинское освидетельствование.

Проводится вводный инструктаж по ТБ при поступлении на работу, первичный и очередные на рабочих местах.

Ежегодно проводится аттестация рабочих и служащих, ИТР на знание Правил по технике безопасности с участием инспекторов Госгортехнадзора.

Основными причинами травматизма является травмы рабочих из-за неаккуратного обращения работников с инструментом, то есть прямое несоблюдение техники безопасности при выполнение монтажных и других работ.

4.2 Мероприятия по совершенствованию охраны труда на предприятии Для уменьшения несчастных случаев при выполнении монтажных, наладочных и других работ, в проекте предлагаются мероприятия, направленные на повышение охраны труда. Разработанные мероприятия представлены в виде соглашения по охране труда и отражены в таблице 4.2.

4.3 Меры безопасности при выполнении электромонтажных работ При монтаже и эксплуатации внутренних силовых и осветительных электропроводок должны обязательно выполняться: Инструктивные указания по технике безопасности при электромонтажных работах, Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

К выполнению работ по монтажу и эксплуатации электропроводок допускаются лица, прошедшие медицинский осмотр, вводный инструктаж и инструктаж на рабочем месте.

Таблица 4.2 — Соглашение по охране труда ЗАО «Кутуковский сушильный комбинат»

Инструктаж проводит непосредственно руководитель работ.

Используемые при монтаже и эксплуатации инструменты, инвентарь, приспособления и механизмы должны быть испытаны в соответствии с нормами и сроками, предусмотренными соответствующими нормами Правил техники безопасности и Правил Госгортехнадзора.

Перед началом работ по монтажу электропроводок проверяется подготовка рабочих мест, наличие необходимого инвентаря, инструмента и приспособлений.

Все работы на высоте 1,5 м и выше необходимо выполнять на лесах с ограждением или на лестницах и стремянках. Электромонтеры, работающие на высоте, должны иметь индивидуальные комплекты инструмента и необходимых деталей.

На лестницах и стремянках разрешается работать на высоте не более 4 м, а также нельзя пользоваться электрическим или пневматическим инструментом. Лестницы и стремянки нельзя ставить на промежуточные опоры (ящики, бочки и др.).

При пробивании отверстий и канавок в бетоне, кирпиче шлямбуры, зубила и молотки не должны иметь сбитых затылков.

Работы по электросварке и пайке проводов, наконечников и других деталей следует выполнять в защитных очках и брезентовых рукавицах.

При протягивании проводов в трубы нужно быть особенно осторожным подающему провод в трубу, чтобы ее допускать одновременного затягивания в трубу пальцев.

Ручные переносные лампы при выполнении монтажных работ разрешается применять на напряжение 24 В, а в особо опасных помещениях на 12 В, при этом вторичная обмотка понижающего трансформатора должна быть заземлена.

Работа под напряжением допускается в исключительных случаях. Монтажные работы при этом выполняют под наблюдением инженера или техника-электрика с соблюдением специальных мер предосторожности:

применяемые инструменты должны иметь изолирующие рукоятки или же работающий должен быть в диэлектрических перчатках;

работающий должен быть изолирован от земли и не прикасаться к рядом стоящим, не имеющим такой изоляции;

работающий должен соблюдать осторожность, чтобы не коснуться одновременно двух фаз или фазы и заземленных частей.

При работе в непосредственной близости от частей установки, находящихся под напряжением, должны применяться ограждения и резиновые накладки.

Основным условием безопасности персонала, обслуживающего действующие электроустановки и электропроводки, является исключение возможности случайного прикосновения его к частям электроустановок и электропроводок, находящихся под напряжением.

Защита от поражения электрическим током должна предусматриваться при проектировании, монтаже и ремонте электроустановок.

Вводные и распределительные устройства, групповые щитки и другие аппараты должны защищаться кожухами с запирающимися на замок дверцами. Электропроводка и светильники должны располагаться на высоте 2,5 м в соответствии с требованиями ПУЭ.

В местах с повышенной опасностью поражения электрическим током вывешиваются предупредительные плакаты: «Стой! Опасно для жизни».

При обслуживании электропроводок прежде чем прикасаться к токоведущим частям следует убедиться в отсутствии напряжения при помощи указателя напряжения. Все ремонтные, профилактические и другие эксплуатационные работы выполняют на полностью отключенной установке. При этом на щите вынимают предохранители, защищающие обслуживаемый участок электропроводки, а на коммутационный аппарат вывешивают запрещающий плакат «Не включать — работают люди!»

Заменять сгоревшие предохранители надо только при отключенном напряжении или при помощи изолирующих клещей.

Запрещаются работы в темноте. Не допускается под напряжением заменять электрические лампы, чистить арматуру светильников.

Работы по техобслуживанию за электропроводками разрешается проводить только электромонтерам, прошедшим проверку знаний по технике безопасности и имеющим квалификационную группу не ниже III.

При производстве работ по техобслуживанию должны строго соблюдаться правила техники безопасности при эксплуатации электротехнических установок в сельскохозяйственном производстве.

Не разрешается выполнять работы по техобслуживанию и текущему ремонту на оборудовании, находящемся под напряжением.

Сельские электрические сети напряжением 380/220 в выполняют с глухо заземленной нейтралью потребительского трансформатора.

Чтобы исключить возможность поражения человека током, в электроустановках с изолированной нейтралью устраивают защитное заземление, состоящее из заземлителя и проводника, соединяющего металлические части электроустановок, не находящиеся под напряжением, с заземлителем.

Заземляющие устройства генераторов и трансформаторов мощностью выше 100 кВА должны иметь сопротивление не выше 4 Ом, а установок мощностью ниже 100 кВА — 10 Ом.

Заземлению подлежат корпуса электродвигателей, трансформаторов, генераторов, электротепловых приборов, светильников, приводы электрических аппаратов, металлические каркасы и шкафы распределительных и силовых щитов, металлические кабельные муфты, оболочки силовых кабелей, стальные трубы электропроводок, металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников.

Заземлителем служат стальные трубы, металлические стержни, профильная сталь, которые забивают в землю на глубину до 25 м и соединяют между собой.

Контакты в заземлениях делаются в основном электросваркой, каждая установка присоединяется к заземлению отдельным проводником.

В четырехпроводных сетях 380/220 в с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора металлические части, нормально не находящиеся под напряжением, присоединяют к нулевому проводу.

На концевой опоре, около ввода в здание, нулевой провод повторно заземляют. Сопротивление повторного заземления должно быть не более 10 Ом, а в установках, где сопротивление основного заземления допускается не более 10 Ом, должно быть не более 30 Ом, при этом число заземлителей должно быть не менее трех.

Токоведущие фазы электроустановки окрашивают в желтый, зеленый и красный цвет, нулевые шины при заземленной нейтрали — в черный.

Заземляющие проводники и шины, проложенные открыто, окрашивают в черный цвет.

Надежным средством защиты человека от прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением, являются защитные отключающие устройства по току утечки, которые отключают установку при токе утечки 20 мА и выше в течение 0,05 сек.

4.4 Расчет системы вентиляции Для удаления излишек углекислого газа и вредных веществ из воздуха необходимо применять искусственное (механическое) вентилирование помещений.

4.4.1 Расчет необходимого воздухообмена Необходимый воздухообмен определяется по формуле:

L = kМV; (4.4)

где L — необходимый воздухообмен, м³/ч;

k — коэффициент воздухообмена;

V — объем помещения, м³

Тогда необходимый воздухообмен в коптильном цехе:

L=5М (6,06 М 4 М 2,9)=351,48 м³/ч

4.4.2 Расчет необходимой производительности вентилятора Необходимая производительность вентилятора определяется по формуле:

L_в = К_з М L, (4.5)

где L_в — производительность вентилятора, м³/ч;

К_з — коэффициент запаса Тогда необходимая производительность вентилятора:

L_в = 1,6 М 351,48 = 562,368 м³/ч

4.4.3 Выбор типа и марки вентилятора Для вентиляции коптильного цеха выбираем один осевой вентилятор СВМ-4м [], у которого: частота вращения колеса 2 900 об/мин, производительность 100 м³/мин (6 000 м³/ч), напор 0,65 кПа.

4.4.4 Определение потерь напора вентилятора в воздухообмене Потери напора вентилятора в воздухообмене определяются по формуле Н_пн = Н_пп + Н_м, (4.6)

где Н_пн — суммарные потери напора вентилятора в воздуховоде, Па;

Н_пп — потери напора на прямых участках воздуховода, Па;

Н_м — местные потери напора в отдельных переходах, коленах, жалюзи и т. д., Па;

Потери напора на прямых участках воздуховода определяются по формуле [4.7]:

Н_пп = цМl_пМг_вМV²_ср/2Мd_т; (4.7)

где ц — коэффициент, учитывающий сопротивление воздуховода;

l_п — длина прямолинейных участков воздуховода, м;

г_в — плотность воздуха в воздуховоде, кг/м³;

V_ср — средняя скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с;

d_т — диаметр воздуховода, м;

г_в = 353/(273 + t_в), (4.8)

где t_в — температура воздуха внутри помещения, єС Находим плотность воздуха в воздуховоде:

г_в = 353/(273 + 20) = 1,2

Находим потери напора на прямых участках воздуховода:

Н_пп = 0,02М4М1,2М6²/2М0,5 = 3,5 Па Местные потери напора определяются по формуле[4.9]:

Н_м = 0,5Мш_мМV²_срМ г_в, (4.9)

где ш_м — коэффициент местных потерь напора Тогда, местные потери напора:

Н_м = 0,5М1,1М6²М 1,2 = 23,8 Па Тогда, потери напора вентилятора в воздухообмене:

Н_пн = 3,5 + 23,8 = 27,3 Па

4.4.5 Проверка достаточного напора вентилятора При проверке достаточного напора вентилятора должно соблюдаться следующее условие:

Н > Н_пн; (4.10)

где Н — напор выбранного вентилятора, Па 650 Па > 23,7 Па Так как условие выполняется, то выбранный нами вентилятор удовлетворяет условиям.

4.4.6 Расчет мощности электродвигателя для привода вентилятора Мощности электродвигателя для привода вентилятора определяется по формуле:

Р_дв = НМ L_в/(3,6М10⁶Мз_пМз_в), (4.11)

где Р_дв — мощность электродвигателя, кВт;

з_п — КПД передачи;

з_в — КПД вентилятора Тогда мощность электродвигателя для привода вентилятора:

Р_дв = 650М562,368/(3,6М10⁶М0,9М0,9) = 1,25 кВт По таблице выбираем ближайшую большую мощность электродвигателя 1,5 кВт и электродвигатель 4А80А2У3.

4.4.7 Определение суммарной площади воздухозаборников У F_з = L_в / 3600МV_з, (4.12)

где У F_з — суммарная площадь воздухозаборников, м²;

V_з — скорость движения воздуха в воздухообмене, м/с У F_з = 562,368 / (3600М6) = 0,03 м²

4.4.8 Расчет необходимого количества воздухозаборников Необходимого количества воздухозаборников определяется по формуле[4.13]:

п_з = У F_з / f_з, (4.13)

где п_з — необходимого количества воздухозаборников;

f_з — площадь одного воздухозаборника, м²

Тогда необходимого количества воздухозаборников размером 10Ч10 см:

п_з = 0,03 / 0,01 = 3 шт.

Заключение

Разработанные мероприятия по охране труда существенно снизят количество несчастных случаев, а также понизят их тяжесть, а разработанная система вентиляции позволит обеспечить хороший микроклимат в помещении.

5. Экология и экологическая защита природной среды

5.1 Экологическая экспертиза проекта В последнее время все большее внимание уделяется вопросам экологии и защите природы от вредного воздействия человеческой деятельности. Все ситуации, возникающие и требующие решения в данной области, регулируются Федеральным законом «Об охране природы Российской Федерации». Контроль за использованием закона осуществляют органы исполнительной власти — Правительство Российской Федерации, Госнадзор России, Министерство экологии, а также соответствующие правоохранительные органы и управление администрации краев и областей.

При проектировании и вводе в эксплуатацию производится экологическая экспертиза проектируемых технологий и объектов. Государственная экологическая экспертиза проводится органами Государственного комитета Российской Федерации по охране природы на основе принципов законности и научной обоснованности.

При проведении экологической экспертизы основное внимание уделяют факторам и объектам оказывающим вредное влияние на состояние окружающей природной среды. Рассмотрение вышеуказанных факторов ведут путем анализа, обобщения и рассмотрения необходимой информации. Без проведения Государственной экологической экспертизы ввод в эксплуатацию технологий или объектов не допускается, а также не производится дальнейшее проектирование без разработки мероприятий по охране окружающей природной среды.

Выполнение проекта по монтажу внутреннего электрооборудования должно осуществляться в соответствии с технической и технологической документацией, по принятым нормативам, обеспечивающим соблюдение требований экологии и безопасности. Коптильня, где должны быть выполнены мероприятия по монтажу внутреннего электрооборудования, не должен оказывать вредного воздействия и не загрязнять окружающую природную среду.

Для сохранения окружающей природной среды очень важно строго соблюдать все санитарные нормы и экологические требования по охране окружающей природной среды.

5.2 Мероприятия по защите окружающей природной среды вблизи коптильни Для защиты окружающей природной среды вблизи коптильни необходимо следить за исправным состоянием автономной канализации. Для сбора бытовых отходов систему трубопроводов и выгребной колодец-накопитель нужно снабдить сифоном. Для сбора промышленных отходов на систему трубопроводов целесообразно поставить жироуловитель с отстойником.

Необходимо следить за своевременной очисткой колодцев-накопителей. При их наполнении производить удаление и вывоз отходов на санкционированный районный полигон захоронения отходов.

Твердые отходы должны собираться в отдельные контейнеры для мусора, которые также подлежат вывозу и утилизации.

6. технико-экономические расчеты

6.1 Методика технико-экономических расчетов При проектировании систем электроснабжения и в процессе их эксплуатации постоянно решают задачи выбора наиболее целесообразного варианта, т. е. с лучшими технико-экономическими показателями. К таким задачам относят выбор сечений проводов, мощностей трансформаторов подстанций, оптимального (наилучшего) варианта развития сетей, мероприятий по снижению потерь электрической энергии, повышению надежности электроснабжения и др. Рассматриваемые варианты могут отличаться как капитальными вложениями, так и текущими ежегодными издержками производства и эксплуатационными расходами. Если среди вариантов есть такой, у которого капитальные вложения и издержки производства меньше, чем у других, естественно, он и будет лучшим. Однако в большинстве случаев у одних вариантов большие капитальные вложения, а у других — выше издержки производства. Рассматриваемые варианты должны сравниваться при прочих равных условиях, т. е. при одинаковых объемах продукции.

Для систем электроснабжения это означает одинаковое количество отпускаемой потребителям электроэнергии, соответствующей ГОСТу на ее качество и нормативному уровню надежности электроснабжения. В соответствии с методическими рекомендациями комплексной оценки эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса, критерием выбора варианта служат приведенным годовым затратам З_г, которые определяются по формуле [6.1]:

З_г = Е_нК + И_г, (6.1)

где Е_н — нормативный коэффициент сравнительной эффективности капиталовложений;

К — капитальные вложения, руб.;

И_г — ежегодные издержки производства, руб/год.

6.2 Определение капиталовложений Капиталовложения наиболее точно определяют по сметам, составленным по прейскурантам цен на монтаж электрооборудования (строительство объектов электроснабжения). Однако для выявления наиболее экономичного варианта капиталовложений с достаточной степенью точности можно подсчитать по укрупненным показателям, что значительно упрощает расчеты.

Капиталовложения на монтаж электрооборудования в общем случае определяется по формуле [6.2]:

К = К_пр + К_э.у.и + К_э.о, (6.2)

где К_пр — суммарные капиталовложения на провода внутреннего электроснабжения, руб;

К_э.у.и — суммарные капиталовложения на электроустановочные изделия, руб;

К_э.о — суммарные капиталовложения на электродвигатели, светильники и другое электрооборудование, руб;

Суммарные капиталовложения на провода внутреннего электроснабжения определяются как:

К_пр = У l_i М ц_i, (6.3)

где У l_i — длина провода, м;

ц_i — стоимость 1 м провода (кабеля), руб/м;

Тогда суммарные капиталовложения на провода внутреннего электроснабжения:

К_пр = 4,52 М 62+7,84 М 15+7,12 М 4+35,30 М 7,5=691,07 руб.

Суммарные капиталовложения на электроустановочные изделия определяются как:

К_э.у.и = У К_i, (6.4)

где У К_i — капиталовложения на лотки, крепежные элементы и другие вспомогательные устройства, руб;

Тогда суммарные капиталовложения на электроустановочные изделия:

К_э.у.и = 2043,63 руб.

Суммарные капиталовложения на электродвигатели, светильники и другое электрооборудование определяются как:

К_э.о = У К_дв + У К_наг.эл, (6.5)

где У К_дв — суммарная стоимость электродвигателей, руб;

У К_наг.эл — суммарная стоимость нагревательных элементов, руб Тогда суммарные капиталовложения на электродвигатели, светильники и другое электрооборудование:

К_э.о = 12 004,8 руб.

Общие капиталовложения по (6.2) составят:

К = 14 739,5 руб.

6.3 Определение ежегодных издержек производства Ежегодные издержки производства, представляющие собой сумму всех отчислений, связанных с эксплуатацией электроустановок, определяется по формуле[6.6]:

И_г = И_а + И_э, (6.6)

где И_г — ежегодные издержки производства, руб;

И_а — амортизационные отчисления на восстановление оборудования, руб;

И_э — расходы на эксплуатацию, включающие заработную плату, общественные расходы, расходы на техническое обслуживание и ремонт, руб Амортизационные отчисления на восстановление оборудования определяются по формуле [6.7]:

И_а = (Р_а/100)МК, (6.7)

где Р_а — норма амортизационных отчислений, руб Тогда амортизационные отчисления на восстановление оборудования:

И_а М (3/100)= 14 739,5= 442,185, руб Расходы на эксплуатацию определяются как:

И_э = И_о + И_тор, (6.8)

где И_о — общие затраты, руб;

И_тор — затраты на обслуживание и ремонт, руб Общие затраты определяются как:

И_о = S_уМt_смМпМц_э, (6.9)

где S_у — мощность коптильни, кВт;

t_см — продолжительность смены, ч;

п — число дней в году;

ц_э — стоимость 1 кВтМч электроэнергии, руб Тогда общие затраты составят:

И_о = 19,8 М 8 М 250 М 1,16 = 45 936 руб Затраты на обслуживание и ремонт определяются по формуле [6.10]:

И_тор = кМ И_о, (6.10)

Тогда затраты на обслуживание и ремонт составят:

И_тор = 0,006М45 936 = 275,62 руб Тогда ежегодные издержки производства составят:

И_г = 46 650,8, руб Тогда приведенные годовые затраты по (6.1) составят:

З_г = 0,15М 14 739,5 + 46 650,8 = 48 861,7, руб Все расчеты по второму сравниваемому варианту производим аналогично, а данные заносим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1. — Экономические показатели проекта

Расчетный срок окупаемости определяется по формуле:

Т = (З_г 2 — З_г 1) / (И_г 2 — И_г 1), (6.11)

где индексы 1 и 2 означают проектируемый (1) и существующий (2) варианты Тогда расчетный срок окупаемости составит:

Т = 2,9, года Экономический эффект составил (по годовым затратам) 438,66 рубля.

Заключение

Экономический расчет показал, что проектируемый вариант является дешевле существующего. Также он имеет относительно не большой срок окупаемости.

Общие выводы

В результате проделанной работы над дипломным проектом было выбрано необходимое электронное оборудование для коптильной камеры. Произведен расчет освещения помещений коптильни, в ходе которого выбрано восемь светильников типа ЛПО 50 (1Х40) и восемь люминесцентных ламп типа ЛБ-40. Для коммутации освещения были предложены четыре выключателя «Потенциал — 1СП». Произведен расчет внутренних электропроводок, по данным которого определена общая потеря напряжения в коптильне. Она составила 2,17%, что не превышает допустимую норму в 2,5%. Для управления электромеханическими установками были выбраны три электромагнитных пускателя марки ПЛН-111 002. Для защиты сети 10 кВ были выбраны предохранители типа ПКТ-40. Для общего отключения питания в коптильне выбран автоматический воздушный выключатель типа «Штиль». В проекте был предложен расчет заземляющего устройства. В результате проведенных расчетов было получено, что для заземления трансформаторной подстанции необходимо четыре стержня (штыря) заземлителя и пять стержней для повторного заземления кабеля и коптильни.

В конструктивной части дипломного проекта произведен расчет необходимого количества материалов и расчет трудоемкости выполняемых монтажных работ, в результате которого общая трудоемкость монтажных работ в коптильне составила 119,2 челМч. По данным составленного план-графика выполнения работ видно, что бригада из двух человек (при 7-ми часовом рабочем дне) выполнит электромонтажные работы за 10 дней.

В главе «Охрана труда» проведен анализ состояния охраны труда и расчет коэффициентов травматизма. Предложены мероприятия по совершенствованию охраны труда на предприятии, которые выполнены в виде соглашения. По данным расчета вентиляционной системы помещения был выбран один осевой вентилятор СВМ-4м с частотой вращения колеса 2900 об/мин и производительностью 6000 м³/ч, и электродвигатель типа 4А80А2У3 мощностью 1,5 кВт. Также был произведен выбор необходимого числа воздухозаборников. Оно составило три штуки размером 10Х10 см.

В главе «Экология и экологическая защита» проведена экологическая экспертиза проекта и были предложены мероприятия по защите окружающей природной среды вокруг коптильни.

В главе «Технико-экономические расчеты» были определены копиталовложения и ежегодные издержки производства. По данным сравнения существующего и проектируемого вариантов было выявлено, что расчетный срок окупаемости проекта составил 2,9 года, а экономический эффект по годовым затратам составил 438,66 рубля.