Энергообеспечение предприятий автомобильного транспорта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию РФ

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

Кафедра: Т и ТД

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Энергообеспечение предприятий автомобильного транспорта»

Выполнила: ст. гр. 52А Моисеева Е.А.

Проверил: преподаватель Максимов В.В.

Омск-2007

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на курсовую работу

1. Расчет горячего водоснабжения предприятий

2. Определение расхода теплоты на подготовку оборотной воды для мойки автомобилей

3. Определение теплопотерь зданиями главного производственного и административно-бытового корпусов АТП

4. Определение теплопоступлений от станков и электродвигателей

5. Определение расхода теплоты на вентиляцию зданий

6. Построение годового графика тепловой нагрузки предприятия автомобильного транспорта

7. Электроснабжение предприятий АТ

Список использованной литературы

Задание на курсовую работу

Таблица 1. Задание для выполнения курсовой работы по вар. А-03-77.

НОМЕР В СТОЛБЦЕ выбирается по предпоследней цифре шифра зачетной книжки
НОМЕР В СТРОКЕ выбирается по последней цифре шифра зачетной книжки		7
		ГАЗ 3309
	7	Аи SТОиТР Sц.у РТОиТР Рц.у.	170 ед. 1530 460 45 35

1. Расчет горячего водоснабжения предприятий

Определяем среднечасовой расход воды q_t (м³/час) максимального водопотребления за наиболее многочисленную смену Т (часы) производственной зоны АТП

где: q_и = 11 литров в смену - норма расхода горячей воды потребителем в смену наибольшего водопотребления; и - число потребителей (производственные рабочие); Т = 8 часов - продолжительность рабочей смены.

м³/час

Определяем среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение за отопительный период производственной зоны АТП

где = 1000 кг/м³ - плотность воды; С = 4,186 кДж/кгС, = 55С - средняя температура водоразборных приборов системы горячего водоснабжения; t_х = 5С - температура холодной воды (в зимнее время), t_х = 15С (в летнее время), принимаем в соответствии с заданием на проектирование; _Г = 0,1 0,3 - коэффициент учитывающий потери теплоты через подающий и циркуляционный трубопроводы.

лето

зима

Среднегодовой расход теплоты на горячее водоснабжение производственной зоны АТП:

где: Ф_ш = 1820 часов - эффективный годовой фонд времени рабочих (ОНТП - 01-91, приложение 3, таблица 3)

Определяем численность персонала управления предприятием (Р_у) в зависимости от мощности предприятия и типа подвижного состава (ОНТП-01-91 таблица 20), численность персонала эксплуатационной службы (P_э) (ОНТП-01-91 таблица 21), численность персонала производственно-технической службы (Р_Т) (ОНТП-01-91 таблица 2).

Таблица 2.Численность персонала:

Вид персонала	Ру	Pэ	РТ
Количество	15	6	4

Определяем площадь административно-бытовых помещений согласно санитарным требованиям от числа работающего в них персонала (при численности персонала до 100 человек удельная площадь (s_уд) на одного работающего составит 15 - 20 м² [Напольский Г.М. стр. 77]

(м²)

Принимаем высоту административно-бытовых помещений 3,3 м (Напольский Г.М.)

Определяем расход горячей воды через умывальники со смесителями, установленными в туалете расположенном в административно-бытовом корпусе.

где: =40 л/час (СНиП 2.04.01-85); n = 4 - число точек водоразбора.

Определяем часовой расход горячей воды через мойки установленные в предприятиях общественного питания (столовая, буфет)

где: = 220 л/час (СНиП 2.04.01-85); = 2 - число точек водоразбора.

Определяем часовой расход горячей воды в душевой, бытовых помещениях в смену наибольшего водопотребления. Количество производственных рабочих на одну душевую сетку рекомендуется: а) для производственных процессов осуществляемых в помещениях в которых избытки явного тепла незначительны и отсутствуют значительные выделения влаги, пыли, особо загрязняющих веществ - от 16 до 16 человек. б) для производственных процессов осуществляемых при неблагоприятных метеорологических условиях, при значительных выделениях влаги, пыли, особо загрязняющих веществ - от 3 до 5 человек. Принимаем число душевых сеток из расчета 15 потребителей (производственных рабочих на 1 сетку)



где: =270 л/сетка в смену; m = и/15 - число душевых сеток;

Определяем часовой расход теплоты на горячее водоснабжение в административно-бытовом корпусе

Определяем среднегодовой расход теплоты на горячее водоснабжение в административно-бытовом корпусе

2. Определение расхода теплоты на подготовку оборотной воды для мойки автомобилей

Для мойки автомобилей используется оборотная вода с добавлением свежей технической на ополаскивание в количестве до 10-15% от нормативного расхода. Ее температура должна находиться в пределах 5-40С. (ОНТП 01-91). Трудоемкости ЕО_с предусматривают выполнение уборочно-моечных работ с применением комплексной механизации 1 раз в рабочие сутки независимо от рабочих смен, при числе дней работы в году для грузовых автомобилей 305, для автобусов и такси 365 дней и коэффициенте выпуска на линию _в = 0,85.

Суточный расход оборотной воды для мойки автомобилей составит

где: - норма расхода воду м³/сутки; = 0,26 м³ - легковые автомобили; = 0,3м³ - автобусы; = 1,05м³ - грузовые автомобили (ОНТП 01-91); Аи - списочное количество автомобилей; = 0,85 - коэффициент выпуска автомобилей на линию.

Суточный расход теплоты на нагревание оборотной воды для мойки автомобилей составит:

Часовой расход теплоты на нагревание оборотной воды для мойки составит

Годовой расход теплоты на нагревание оборотной воды для мойки автомобилей составит



где Д_р.г. = 305 дней для грузовых автомобилей, Д_р.г. = 365 дней для автобусов и такси.

3. Определение теплопотерь зданиями главного производственного и административно-бытового корпусов АТП

Теплоту, теряемую зданием можно определить, приближенно пользуясь удельной отопительной характеристикой. Удельная отопительная характеристика - это количество теплоты в кДж теряемое одним кубическим метром объема здания (мо наружному обмеру) за один час при разности внутренней и наружной температур в 1С

Удельная отопительная характеристика q₀ при объеме производственных зданий по наружному обмеру V_н.

V_н= 5-10 тыс. м³, соответствует = 2,076 - 1,730 кДж/м³ час С

V_н = 10 - 20 тыс. м³, = 1,730 - 1,557 кДж/м³ час С

Для административно-бытовых при объеме здания:

V_н = 0,5 - 1000 м³, = 2,076 - 1,557 кДж/м³ час С

V_н = 1 - 2 тыс. м³, = 1,557 - 1351 кДж/м³ час С

V_н = 2 - 5 тыс. м³, = 1,351 - 1,142 кДж/м³ час С

Для определения объема здания выбираем сетку колонн для зоны ТО и ТР и цехов и участков отдельно. Для зоны ТО и ТР наиболее предпочтительно сетка колонн 9x12 метров, для цехов и участков 6x12 метров. Для административно-бытового корпуса 6x6. Высота помещений для цехов и участков не ниже 2,8 метра. Принимаем 4 метра. Высота части здания для зоны ТО и ТР определяется маркой автомобиля и выбирается по таблице 8 приложение 1 ОНТП 01-91, принимаем 5 метров. Высота административно-бытового корпуса принимается 3,3 метра. После выбора сетки колонн принятая площадь зоны ТО и ТР участков и цехов административно-бытового корпуса не должна отличаться от расчетной более чем на 10%

Определяем объем части здания V_{ТО и ТР} где расположены цеха и зоны ТО и ТР, объем части здания V_{цех и уч} где расположены цехи и участки, и объем административно-бытового корпуса V_адм.

;

;

;

Теплопотери здания рассчитываются по формуле

Q₀ = (1+) q_о V_н (t_в - t_н.о.), кДж/час

где Q₀ - удельная отопительная характеристика здания кДж/м³часС; V_н - объем здания по наружному обмеру, м³; t_в - расчетная температура воздуха внутри здания, t_в = 16 С ; t_н.о - расчетная температура наружного воздуха, С, для проектирования систем отопления (для города Омска t_н.о. = - 37С, приложение); - коэффициент инфильтрации, определяется по выражению:

где: b - постоянная инфильтрации, для промышленных и административных зданий принимается b = 0,035 - 0,040 с/м; g - ускорение свободного падения, м/с²; L - свободная высота здания, м. Для общественных и административных зданий принимается равной высоте этажа, для промышленных зданий может принимать значение L = 5 м; (принимается максимальная высота здания выбранная в соответствии с типом подвижного состава)W_в - средняя скорость ветра наиболее холодного месяца (приложение) м/с (для Омска 5,1 м/с).

Расчетная температура воздуха в преобладающих помещениях здания одинакового назначения принимается по таблице 2, приложения 4 ОНТП 01-91. Для зоны ТО и ТР цехов и участков t_в = 16С.

Теплопотери части здания занятого зоной ТО и ТР:

,

где: t_в = 16С - температура воздуха внутри части здания где производится ТО и ТР; ₁ - коэффициент инфильтрации для части здания где производится ТО и ТР.

Теплопотери части здания занятого цехами и участками:

где t_в = 16С - температура воздуха внутри части здания где расположены цехи и участки; ₂ - коэффициент инфильтрации для части здания где расположены цехи и участки.

Теплопотери административно-бытовым зданием:

где: ₃ - коэффициент инфильтрации для административно-бытовых зданий; - удельная отопительная характеристика административно-бытового здания; t_в = 18С - температура воздуха внутри помещений административно-бытового здания.

4. Определение теплопоступлений от станков и электродвигателей

Теплопоступления возникают при переходе электрической энергии в тепловую и определяются по формуле:

кДж/час

где N-- номинальная (установочная) мощность оборудования в кВт;

п₁ -- коэффициент использования установочной мощности электроэнергии (0,7--0,9); n₂ -- коэффициент загрузки -- отношение величины среднего потребления мощности к максимально необходимой (0,5--0,8); n₃ -- коэффициент одновременности работы электродвигателей (0,5--1); п₄ -- коэффициент, характеризующий, какая часть израсходованной электрической энергии превратилась в тепловую и осталась в помещении (принимается в пределах от 0,1 до 1). Для приближенного определения теплопоступлений в механических и механосборочных цехах можно принимать произведение n₁ n₂ n₃ n₄ = 0,25 при работе станков без охлаждающей эмульсии; 0,2 -- для тех же условий, но с применением охлаждающей эмульсии и 0,15 при наличии местных отсосов.

Установленную мощность электропотребителей можно определить по удельным нормам: таблица 43 п.1.31 ОНТП 01-91 и мощности АТП

где: d - удельная норма установленной мощности, кВт/1 автомобиль; К_Э1 - коэффициент корректирования удельной нормы от мощности АТП; К_Э2 - коэффициент корректирования от типа подвижного состава; К_Э3 - коэффициент корректирования от наличия прицепа.

кВт

Установленная мощность электропотребителей отнесенная к электродвигателям составляет

где E = 0,9 - коэффициент учитывающий долю мощности отнесенной к электродвигателям

кВт

кДж/час

5. Определение расхода теплоты на вентиляцию зданий

Расход теплоты на вентиляцию принимается по проекту местных систем вентиляции или по типовым проектам зданий и для действующих установок по эксплуатационным данным. При ориентировочных расчетах расход теплоты на вентиляцию может быть определен по укрупненным показателям.

Для промышленных и административно-бытовых зданий расчетный (максимальный) расход теплоты на вентиляцию определяется по формуле:

где q_в - удельная вентиляционная характеристика здания зависящая от строительного объема здания и его назначения, кДж/м³чС;

Для промышленных зданий:

V_зд = 5-10 тыс. м³, q_в = 0,692 - 0,519 кДж/м³чС;

V_зд = 10-20 тыс. м³, q_в = 0,519 - 0,346 кДж/м³чС;

Для административно-бытовых зданий:

V_зд = 2-5 тыс. м³, q_в = 0,484 - 0,415 кДж/м³чС;

V_зд = 5-10 тыс. м³, q_в = 0,415 - 0,381 кДж/м³чС;

t_н.в. - расчетная температура наружного воздуха для вентиляции (приложение), t_н.в. = -23 С .

кДж/час

кДж/час

кДж/час

Полученные расчетные данные расхода теплоты на вентиляцию по главному производственному и административно-бытовому корпусу заносим в таблицу.

6. Построение годового графика тепловой нагрузки предприятия автомобильного транспорта

Все результаты расчетов теплопотребления отдельными абонентами сводим в таблицу. Суммарный расход тепла отдельным абонентом определяется по формуле:

, кДж/час

= кДж/час

кДж/час

= кДж/час

= кДж/час

кДж/час

В результате будет определен расчетный (максимальный)расход теплоты при температуре t_н.о., однако с изменением температуры наружного воздуха в течении года будет изменяться расход теплоты абонента. Такая зависимость показана на графике годовой тепловой нагрузки который состоит из двух частей.

В левой части стоится график часовых расходов теплоты в зависимости от температуры наружного воздуха начиная с температуры t_н.о. и заканчивая температурой конца отопительного периода t_к.о. По оси ординат при температуре t_н.о. откладывается . При температуре t_н.в. откладывается значение : при температуре t_к.о. откладываются значения

Минимальные расходы теплоты на отопление и вентиляцию при температуре t_к.о. определяются расчетом:

кДж/час

кДж/час.

где t_к.о. - температура наружного воздуха в конце отопительного периода, t_к.о. = +8 С.

Минимальные и максимальные значения расходов теплоты на отопление соединяются прямой линией при температуре t_н.в. от точки пересечения прямой расходов теплоты на отопление с лучом проходящем параллельно оси ординат через точку t_н.в. на оси абсцисс откладывается в верх значение . Точки и соответствующие значениям температур t_н.о. t_н.в. и t_к.о. соединяются, полученный график характеризует изменение суммарной часовой нагрузки в зависимости от температуры наружного воздуха. При построении графика следует помнить, что расход теплоты на горячее водоснабжение и подогрев оборотной воды для мойки автомобилей не является функцией температуры наружного воздуха, поэтому зависимость и не являются функцией температуры наружного воздуха и поэтому в зависимость и будут представлять собой прямую параллельную оси абсцисс, кроме того, следует помнить, что в летнее время отсутствует . Суммарный часовой расход теплоты по всем видам нагрузки получается графическим суммированием соответствующих ординат графиков при t_н.о., t_н.в., и t_к.о. В правой части строится график годового расхода теплоты в зависимости от продолжительности стояния наружных температур за год. Для этого по оси абсцисс откладывается число часов стояния наружных температур за время отопительного периода, с левой стороны графика переносится значение тепловой нагрузки при данных температурах. Получается ступенчатый график, который сглаживается по средним точкам. Подсчет годового расхода теплоты производится суммированием площадей прямоугольников заключенных внутри правой части графика с учетом выбранного масштаба.

7. Электроснабжение предприятий АТ

Определение расчетных электрических нагрузок. Краткая характеристика потребителей электрической энергии.

Электрическая энергия предприятий АТ потребляется на осуществление технологического процесса - ЕО, ТО и ТР капитального ремонта узлов и агрегатов подвижного состава, освещения производственных и других площадей и помещений административно-бытового корпуса и привод отопительных установок систем отопления, вентиляции.

Таблица 3.

№ по п/п	Наименование потребителя	Категория потребителей по ПУЭ
1	Главный производственный корпус	II
2	Административно-бытовой корпус	III

Таблица 4.

№ по п/п	Наименование потребителя	Характеристика производственной среды
1	Главный производственный корпус	нормальная
2	Административно-бытовой корпус	нормальная

Определение расчетных нагрузок предприятия

«Указания по расчету электрических нагрузок систем электроснабжения» ( РТН 36.18.32.0.1-89) Допускают применение следующих методов определения нагрузок:

1. По удельным расходам электроэнергии и плотностям нагрузки:

а) При наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении Э_уд и выпускаемой за год продукции М;

б) При наличии данных об удельных плотностях максимальной нагрузки на м² производственной площади и заданной величине этой площади по формуле:

P_P = P_уд F_произв.

Расчетно-дельные нагрузки зависят от рода производств и выявляются по статистическим данным. Этот метод применяется для определения расчетной нагрузки для производств с относительно равномерно распределенной по производственной площади нагрузкой. Для осветительных нагрузок P_уд.он = 8 - 25 Вт/м², а для силовых нагрузок P_уд.сн обычно не превышает 0,3 кВт/м³.

2. По установленной мощности Р_н и коэффициенту спроса К_с.

Установленная (номинальная) активная мощность силовых приемников электроэнергии определяется по удельным нормам с использованием корректирующих коэффициентов в зависимости от К_э1 - от мощности предприятия; К_э2 - от типа подвижного состава; К_э3 - от наличия прицепов.

Р_н = Р_{н табл} К_э1 К_э2 К_э3

кВт

Расчетная активная нагрузка силовых приемников предприятия определится из соотношения P_P = К_с Р_н, кВт, коэффициент спроса К_са принимается по таблице 43 ОНТП 01-91

P_P = К_с Р_н = 0,45 4,4= 1,98 кВт

Расчетная реактивная нагрузка силовых приемников предприятия определится по формуле:

Q_р = Р_Р tg

где tg - коэффициент реактивной мощности соответствующий средневзвешенному коэффициенту мощности cos, характерному для приемников данного предприятия.

Q_р = Р_Р tg = 1,98 0,75 = 1,48 квар

Расчетная нагрузка осветительных приемников предприятия может быть определена по установленной мощности P_но и коэффициенту спроса К_со для освещения. В качестве электрических источниках света на промышленных предприятиях используются лампы накаливания.

Расчетную нагрузку осветительных приемников предприятия определяют по удельной нагрузке Р_уд.он на единицу площади пола, площадям производственных и административно-бытовых помещений и коэффициенту спроса К_со осветительной нагрузки.

Р_ро = К_со Р_уд.он F

Для ламп накаливания tg_он = 0 т.е. реактивная мощность отсутствует.

Р_ро = К_со Р_уд.он F_ТОиТР = 0,95 14,5 0,0011530 = 19,8 кВт

Р_ро = К_со Р_уд.он F_адм = 0,95 19,5 0,001390 = 7,2 кВт

К расчету принимаем освещение предприятия лампами накаливания.

Полная расчетная мощность силовых и осветительных приемников предприятия S_р определяется по формуле:

вентиляция мойка автомобиль водоснабжение

кВт

В питающих и распределительных сетях небольших и средних предприятий применяют номинальные напряжения 6 и 10 кВт. Как правило, следует применять напряжение 10кВт как более экономичное. В нутрии предприятия основным является напряжение 380/220 В.

кВт

Активные суммарные и реактивные нагрузки потребителей 0,4 кВ по предприятию определяются суммированием соответствующих нагрузок производственного и административно-бытовых корпусов.

Таблица 5 Расчетные силовые нагрузки 0,4 кВ по установленной мощности коэффициента спроса

№ п\п	Наименование потребителя	Рн, кВт	Кс	cos/tg	PP	QP
1	Главный производственный корпус	4,4	0,5	0,8/0,75	1,98	1,48
2	Административно-бытовой корпус

Таблица 6. Расчетная, осветительная и суммарная нагрузки по предприятию.

№ п\п	Наименование потребителя	Осветительная нагрузка	Силовая и осветительная нагрузка
		F, м2	Руд.он, Вт/м2	Ксо	Рро, кВт	Рр+Рро кВт	Qр квар	Sр кВт
1	Главный производственный корпус	1530	14,5	0,95	19,8	21,78	1,48	28
2	Административно-бытовой корпус	375	19,5	0,95	7,2	9,18
Итого:	28

Т.к. трансформатор главного производственного корпуса не выбран то потери активной Р_т и реактивной Qт мощности в нем можно принимать по следующим соотношениям:

Р_т = 0,02 S_р = 0,0228,34 = 0,56 кВт

Q_т = 0,1 S_р = 0,1 28,34= 2,8 кВт

Необходимая мощность компенсирующих устройств по предприятию определится из выражения:

Q_ку = Р_сг (tg_ест.г - tg_н) квар

где Р_сг - активная среднегодовая нагрузка предприятия; tg_ест.г. - соответствует средневзвешенному естественному коэффициенту активной мощности за год; cos_ест.г = 0,76; tg_ест.г. = 0,86; tg_н - соответствует нормативному значению коэффициента мощности;

, кВт

где Т_max - число часов использования максимальной нагрузки (номинальный годовой фонд времени при работе в одну смену); Т_{дг -} действительное годовое число часов работы потребителей электроэнергии, определяется исходя из фондов времени работы оборудования.

Принимаем нормативное значение коэффициента мощности cos_н = 0,95; tg_н = 033.

кВт

Q_ку = Р_сг (tg_ест.г - tg_н) = 1,74 (0,86 - 0,75) = 0,19 квар

Некомпенсированные мощности на стороне высокого напряжения трансформаторной подстанции

Q = Q_Р - Q_ку

где Q_Р - расчетная реактивная мощность предприятия отнесенная к шинам ВН трансформаторной подстанции с учетом коэффициента разновременности максимумов силовой нагрузки. К_рн = 0,95.

Q_Р = Q_р К_рн + Q_т,

В качестве компенсирующих устройств принимаем батареи статических конденсаторов.

Q_Р = Q_р К_рн + Q_т = 1,48 0,95 + 2,8 = 4,2 кВт

Q = Q_Р - Q_ку = 4,2 - 0,19 = 4,01 кВт

Определяем потери активной мощности в них:

Р_ку = Р_уд Q_ку, кВт.

где Р_уд - удельные потери активной мощности составляют 0,2 % от Q_ку.

Р_ку = Р_уд Q_ку = 0,002 0,19 = 0,0003 кВт

Общая активная мощность с учетом потерь в компенсирующих устройствах на шинах подстанции будет равно:

Р = Р_Р + Р_ку кВт.

где Р_р - расчетная активная мощность предприятия отнесенная к шинам ВН трансформаторной подстанции с учетом коэффициента разновременности максимума силовой нагрузки, К_рм = 0,95.

Р_р = Р_Р К_рм + Р_о + Р_т = 1,98 0,95 + 28,34 + 0,56 = 30,78кВт.

Р = Р_Р + Р_ку = 30,78+ 0,0003 = 30,78 кВт.

Расчетная нагрузка на шинах трансформаторной подстанции с учетом компенсации реактивной мощности

кВт

Предполагаем что предприятие будет питаться от главной распределительной подстанции обслуживающей группу предприятий, тогда потери мощности трансформаторов ГРП составит:

И полная расчетная мощность предприятия на стороне высокого напряжения ГРП определится по формуле:

кВт.

Список использованной литературы

1. Методическое пособие: Энергообеспечение предприятий автомобильного транспорта. 2006г

2. Краткий автомобильный справочник НИИАТ.-М.: Транспорт, 1994г

Размещено на Allbest.ru