5.2. организация энергетического хозяйства

5.2. организация энергетического хозяйства

В этом параграфе приведены задачи по определению количества единиц топлива, электроэнергии, пара, сжатого воздуха, воды и других источников энергии для производственных и бытовых целей предприятия.

Методические указания

Количество единиц топлива для производственных нужд предприятия (термической обработки металла, плавки металла, сушки литейных форм, стержней и т.д.) определяется по формуле

Qn.„=^> (5.13)

где q — норма расхода условного топлива на единицу выпускаемой продукции; N — объем выпуска продукции за расчетный период в соответствующих единицах измерения (т, шт. и т.д.); Кэ — калорийный эквивалент применяемого вида топлива.

Количество единиц топлива для отопления производственных, административных и других зданий определяется по формуле

тпп°/Д'Кэ' (514) 1000-Ку -тік

где qr — норма расхода тепла на 1 м3 здания при разности на, ружной и внутренней температур в ГС, ккал/ч; /0 — разность наружной и внутренней температур отопительного периода, *С; /д — длительность отопительного периода, ч; V3 — объем здания (по наружному его обмеру), м3; Ку — теплотворная способ*• ность условного топлива (7000 ккал/кг); гк — коэффициент по-' лезного действия котельной установки (принимаем tiK = 0,75). ':

Количество электроэнергии (кВт/ч) для производственных! целей (плавка, термообработка, сварка и т.д.) рассчитывается по і формуле і

JVF3-K3-K0 j

^эл v » (5-15).j

где Wy — суммарная установленная мощность электромоторов; оборудования, кВт; F3 — эффективный фонд времени работы; потребителей электроэнергии за планируемый период (месяц, * квартал, год), ч; К, — коэффициент загрузки оборудования; Kq — средний коэффициент одновременной работы потребите-; лей электроэнергии; К,. — коэффициент полезного действия пи-Ч тающей электрической сети; т|э — коэффициент полезного дей-' ствия установленных электромоторов.

Количество электроэнергии для производственных целей можно определить также по следующим формулам:

JVn-Wync-*; (5.16)

и

т

^эл = F*-LWyi С05ФКМ, (5.17)

ы

где г|с — коэффициент спроса потребителей электроэнергии;

cos ф — коэффициент мощности установленных электродвигателей; Км — коэффициент машинного времени электроприемников (машинное время работы оборудования).

Коэффициент спроса потребителей электроэнергии определяется по формуле

Лс =Ь-і. (5.18)

Количество электроэнергии для освещения помещений определяется по формулам

эл Ї000 { }

или

p'«-tmf(5■20,

где Ссв — число светильников (лампочек) на участке, в цехе, предприятии, шт.; Р^ — средняя мощность одной лампочки, Вт; А — норма освещения 1 м2 площади (по ГОСТу), Вт; S — площадь здания, м2.

Количество пара для производственных целей определяется на основе удельных норм расхода соответствующего потребителя. Например, на обогрев сушильных камер периодического действия (на 1 т обогреваемых деталей) расходуется 100 кг/ч; для непрерывно действующих камер (конвейерных) — 45—75 кг/ч.

Количество пара для отопления здания определяется по формуле

Уп 1000/ ' р }

где qn — расход пара на 1 м3 здания при разности наружной и внутренней температур в 1 "С; / — теплосодержание пара (принимается 540 ккал/кг).

Количество сжатого воздуха для производственных целей (м3) определяется по формуле

Свозя =и£^Ки-/;.Кз, (5.22)

где 1,5 — коэффициент, учитывающий потери сжатого воздуха в трубопроводах и в местах неплотного их соединения; d — расход сжатого воздуха при непрерывной работе воздухоприемни-. ка, м3/ч; Ки — коэффициент использования воздухоприемника; во времени; т — число наименований воздухоприемников.

Количество воды для производственных целей можно опре-. делить по нормативам, исходя из часового расхода. Например, часовой расход воды на промывку деталей в баках составляет 200 л. Для некоторых производственных целей (для охлаждающих жидкостей) количество воды определяется по формуле

в 1000 і

где дв — часовой расход воды на один станок, л. I

Типовые задачи с решениями

Задача 5.6.

Мощность установленного по механическому цеху оборудовав ния — 448,2 кВт; средний коэффициент полезного действия элек-^ тромоторов — Лэ = 0,9; средний коэффициент загрузки оборудо-4 вания — К, = 0,8; средний коэффициент одновременной раболді оборудования — Kg = 0,7; коэффициент полезного действия пи-1 тающей электрической сети — Kg = 0,96; плановый коэффици-1 ент спроса по цеху — цс = 0,6. Режим работы цеха — двухсмен-^ ный, по 8 ч. Потери времени на плановые ремонты — 5 \%. Оп4 ределить экономию (перерасход) силовой электроэнергии па; цеху за год. ,|

Решение !

5.6.1. Расчет эффективного фонда времени оборудования. ■. Номинальный фонд времени работы оборудования состав-'

ляет !

і

fh = fk-F„ = 365 111 = 254дня, F« = Fh ■ 'см + ■ t\% = 249 • 8 + 5 • 7 = 2027 ч, і

где FK> F„, F^v, F£ — соответственно количество календарных, выходных и праздничных, предпраздничных и полных дней (FK = 365; F„ = 111; F£ = 249; FHnp = 5); /см, продолжительность полной и предпраздничной рабочей смены. і

Годовой эффективный фонд времени работы оборудовании при двухсменном режиме составляет

РЭ = Р*Кп.о • К™ = 2027 • 0,95 • 2 = 3851 ч, где К„ о — коэффициент, учитывающий потери рабочего времени на плановый ремонт оборудования.

Расчет планового потребления силовой электроэнергии ведется по формуле (5.16) и составляет

Р™ = 448,2 • 0,6 • 3851 = Ґ 035 611 кВт-ч.

Расчет фактического потребления силовой электроэнергии ведется по формуле (5.15) и составляет

рФ _

■* эл ~"

448,2-3851 0,8 0,7 0,96 0,9

= 1 118 715кВт-ч.

5.6.4. Расчет экономии (перерасхода) силовой электроэнергии. Перерасход силовой электроэнергии составил

Р= Р* Р™ = 1 118 715 1 035 611 = 83 104 кВт-ч. Задача 5.7.

Определить потребность в силовой электроэнергии для участка механического цеха за год на основе следующих данных (табл. 5.4).

Таблица 5.4

Режим работы участка — двухсменный. Продолжительность> рабочей смены — 8 ч. Число рабочих дней в году — 260. Потери-времени на плановые ремонты — 5 \%.

Решение

Расчет эффективного фонда времени работы оборудования:

F3 = 260 • 2 • 8 • 0,95 = 3952 ч.

Расчет потребности в силовой электроэнергии за год производится по формуле (5.17) и составляет

Рм = 3952 (40 • 0,8 • 0,7 + 36 • 0,7 • 0,8 + 25 • 0,8 • 0,8 + + 15 • 0,8 • 0,8 + 20 • 0,6 • 0,7 + 18 • 0,6 • 0,4 + + 20 ■ 0,7 • 0,7 + 24 • 0,8 • 0,7 + 12 • 0,6 • 0,6 + + 18 • 0,7 • 0,6) = 458 432 кВт-ч.

Задача 5.8.

Определить потребность в электроэнергии для освещения механического цеха, если в нем установлено 50 люминесцентных светильников; средняя мощность каждого из них —100 Вт. Время горения светильников в сутки — 15 ч. Коэффициент одновременного горения светильников — 0,75. Число рабочих дней в ме-^ сяце — 22.

Решение

Расчет эффективного фонда времени работы светильников: і

Рэл = JW'1W<^-W',J = 1237,5 кВт-ч.

F3 = 22 • 15 = 330 ч.

Расчет потребности в электроэнергии производится по формуле (5.19)

50 • 100 • 330 • 0,75 1000

Задача 5.9.

Определить расход пара на отопление здания механического цеха, имеющего объем V3 = 8000 м3.

Норма расхода пара q„ = 0,5 ккал/ч на 1 м3 здания. Средняя наружная температура за отопительный период — Гн = -5 °С.

Внутренняя температура в здании цеха за отопительный период поддерживается на уровне fBH = +18 °С. Отопительный период Fc = 200 суток.

Решение

Расчет количества часов отопительного периода ведется по формуле и составляет

Fg=FcK4 = 200 • 24 = 4800 ч,

где К,, — количество часов за сутки.

Расчет разности температур за отопительный период ведется по формуле

'о = 'вн-'н = [18-(-5)] = +23 °С.

Расчет необходимого количества пара за отопительный период ведется по формуле (5.21) и составляет

Qp= 0^-23 • 4800-8000 =818т 0 540•1000

Задача 5.10.

Определить потребность цеха в сжатом воздухе за месяц, если он используется на 35 станках. Среднечасовой расход сжатого воздуха на одном станке — Юм3. Коэффициент утечки сжатого воздуха — 1,5. Коэффициент использования станков во времени — 0,85, а по мощности — 0,75. Режим работы оборудования цеха — двухсменный. Продолжительность рабочей смены — 8 ч. Число рабочих дней в месяце — 21. Потери времени на плановые ремонты — 6 \%.

Решение

Расчет эффективного фонда времени работы оборудования:

Я, = 21 • 8 • 0,94 -2 = 316 ч.

Расчет расхода сжатого воздуха в час всеми воздухо-приемниками:

d=35 ■ 10 = 350 м3.

5.10.3. Расчет потребности цеха в сжатом воздухе за месяц, производится по формуле (5.22) и составляет .:

0в<ш = U • 350 • 0,85 • 316 • 0,75 = 105 761 м3.

Задача 5.11.

Определить расход воды на приготовление охлаждающей эмульсии для металлорежущего инструмента за год по механичеj скому цеху. Вода используется на 40 станках, ее средний часовой: расход на один станок составляет 1,3 л. Средний коэффициент загрузки станков 0,8. Режим работы цеха — двухсменный. Продолжительность рабочей смены — 8 ч. Число рабочих дней в го-: ду — 255. Потери времени на плановые ремонты — 5 \%.

j

Решение і

Расчет эффективного фонда времени работы оборудования:

F3 = 255 • 2 • 8 • 0,95 = 3876 ч. J

Расчет потребности воды для приготовления охлаждающей эмульсии производится по формуле (5.23):

із-«о-зате-ад, з.

*в 1000