8. Энергетическая часть проекта

Для разработки энергетической части проекта завода необходимые исходные данные по отдельным видам энергии: электрической, сжатом воздухе, воде, паре, топливе, газе.

К числу исходных данных также относят: генеральный план завода, технологические планы помещений с размещением и спецификацией технологического производственного, вспомогательного и санитарно-гигиенического оборудования с указанием необходимой мощности электродвигателей, потребности энергии каждого вида, режим работы потребителей энергии, средней и максимальной часовой и годовой расходы (потребности) каждого вида энергии.

8.1. Определение годовой потребности в электроэнергии

Проект электроэнергетического хозяйства завода включает разработку вопросов о: источники электроснабжения; распределение электроэнергии между отдельными потребителями завода; основное осветительное оборудование цехов, помещений, заводской территории; преобразовательных устройств малых токов; электроремонтные цеха и т. д.

Электрическая энергия в производственных подразделениях и зданиях тратится на питание электропотребителей (в основном электродвигателей технологического оборудования, электропечей, сушилок) и на освещение помещений. Для питания электроприемников в цехах применяется в основном переменный трехфазный ток частотой 50Гц. Напряжение заводских сетей установлено стандартом. Выбор напряжения должен быть обоснован техническими и экономическими расчетами. В исключительных случаях используется постоянный ток.

3авдання на проектирование электроэнергетического хозяйства должно включать по каждому цеху суммарную установленную мощность для каждого вида оборудования, активную мощность электроприемников и годовую расход электроэнергии. Для этого необходимо все электроприемники каждого цеха разбить на группы по однородности характера работы и для каждой группы подсчитать суммарную установленную мощность, исходя из количества единиц оборудования, входящего в данную группу, и паспортных данных.

Далее для каждой группы электроприемников определяют активную мощность.

Активную мощность Ра (на шинах низкого напряжения) определяют по суммарной установленной мощностью и коэффициентом спроса Кг, учитывающий недогрузки (по мощности) и неодновременность работы электроприемников, потери в электрической сети и электродвигателях, по формуле:

(8.1)

гдеР∑уст - суммарная установленная мощность для групп потребителей, кВт;

Кп - коэффициент спроса, учитывающий недогрузки (по мощности) и неодновременность работы электроприемников, потери мощности в электросети и электродвигателях.

Величины коэффициента спроса принимаются на основе опытных данных. Средние величины коэффициентов спроса для отдельных групп потребителей на заводе приведены в таблице 8.1. При укрупненных расчетах активную мощность можно определить по средней установленной мощностью на единицу производственного технологического оборудования (например, для потребителей электроэнергии ремонтно-механических цехов она составляет 7-9кВт) и средним коэффициентом спроса.

Величина общезаводского коэффициента спроса в среднем равен 0,30-0,35, при большом количестве промышленных печей и крупных электродвигателей-0,45-0,50.

Для большинства производственных цехов средний коэффициент спроса может равняться 0,4-0,5.

Таблица 8.1

Средние величины коэффициента спроса для отдельных групп электроприемников на предприятиях пищевой промышленности

№ п / п	Группы потребителей	Коэффициент спроса
1	Электродвигатели технологического оборудования	0,25
2	Электродвигатели металлорежущих станков	0,20
3	Электродвигатели кранов и тельферов	0,15
4	Электродвигатели приводных прессов, кривошипных прессов очистных барабанов	0,45
5	Нагревательные устройства, промышленные печи сопротивления, сушилки, клееварные ванны	0,60
6	Сварочные трансформаторы дуговой сварки. Сварочные аппараты стыковой и точечной сварки	0,45
7	Нагреватели заклепок	0,40
8	Высокочастотные устройства	0,30
9	Стенды	0,10
10	Вентиляторы, насосы, конвейеры, транспортеры, компрессоры, унформеры	0,75
11	Вентиляторы санитарной техники	0,70
12	Освещение	0,80

Годовую потребность электроэнергии низкого напряжения (W) в кВт ч для цеха определяют по активной мощности и действительным годовым фондом времени работы оборудования с учетом его коэффициента загрузки (по времени):

, КВт (8.2)

где сумма активных мощностей для всех групп потребителей электроэнергии, кВт;

Ф_д- действительный годовой фонд времени оборудования для одной смены, ч;

i- количество рабочих смен в сутки;

К_з- коэффициент загрузки технологического оборудования по времени (этот коэффициент учитывает неполный годовой график использования энергии), средняя его величина 0,75-0,80.

Чтобы определить общее активную нагрузку на шинах высокого напряжения, нужно до подсчитанного нагрузки приемников низкого напряжения добавить активные потери в трансформаторах и активные нагрузки приемников высокого напряжения.

Годовой расход электроэнергии на освещение определяют по формуле (8.2) или по нормам расхода на 1м2 площади здания. При этом годовое количество часов работы осветительной нагрузки принимают в зависимости от географической широты и количества смен работы. Ниже приведены нормы (для примера) затрат электроэнергии на освещение за год.одного метра кубического площади (Вт):

для основных производственных цехов, лабораторий, конструкторских и технологических отделов	20-22
для перерабатывающих, ремонтно-механических, деревообрабатывающих цехов	16-18
для транспортных цехов и сооружений	10-12
для энергетических сооружений и цехов	12-15
для складских помещений	8-10
для бытовых помещений	10
для заводоуправлений, административных помещений	15

При укрупненных расчетах среднюю потребность осветительной энергии принимают равной 15Вт в год.на 1м2 площади пола цеха (с включением в последнюю служебных и бытовых помещений).

Для местностей, расположенных на широте 40-60 °, принимают такие величины годового осветительной нагрузки, час. (Табл. 8.2):

Таблица 8.2

Величины годового осветительной нагрузки и норма расхода электроэнергии на освещение одного метра кубического площади помещения

№ п / п	Подразделения предприятия	Величина годового осветительной нагрузки, год	Норма потери электроэнергии на освещение
1	Для основных производственных и вспомогательных цехов, транспортных сооружений и бытовых помещений	2100	20-22
2	Для энергетических сооружений	4000-5000	20-22
3	Для лабораторий, конструкторских и технологических отделов, складских помещений, зданий, заводоуправлений	500	10