Проект цеха по производству конфет

III категория - все остальные потребители.

На кондитерской фабрике все цеха относятся ко второй категории, за исключением варочного отделения, которое относится к третьей категории.

Для предприятий второй категории допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания (в случае отказа основного). Питание электроприемников на фабрике осуществляется двумя трансформаторами типа ТМ 400/10, т.е. трансформатор двухобмоточный с естественным масляным охлаждением мощностью 400 кВА и напряжением 10 кВ. В цеховых электрических цепях используется напряжение 380В, для осветительных приборов используется напряжение 220В. Для понижения напряжения существует понизительная трансформаторная подстанция, расположенная на расстоянии 2,5-3,5 метров от цеха.

Внутреннее электроснабжение осуществляется по магистральным схемам, что более эффективно, чем при радиальных схемах.

4.1.2 Выбор напряжения для питания потребителей

Для питания понижающей трансформаторной подстанции кондитерской фабрики используем напряжение 10 кВ, т.к. использование данного напряжения более экономично: из-за меньших токов используется провода меньшего сечения, а, следовательно, уменьшаются потери напряжения в них. В цеховых электрических сетях используем напряжение 380 В, 220 В, 36 В, 24 В, 12 В.

Основным напряжением для силовой сети является 380 В. Напряжение 220 В используется в осветительной сети. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, для стационарного местного освещения и переносного инструмента применяется напряжение 36 В и 24 В. Напряжение 12 В используется для питания электрооборудования и освещения в условиях повышенной влажности.

4.1.3 Расположение питающих подстанций

Для питания трансформаторной подстанции (ТП) кондитерской фабрики будем использовать трансформаторную подстанцию энергосистемы с напряжением 10 кВ. Понижающую трансформаторную подстанцию кондитерской фабрики располагаем пристроенную к производственному корпусу. В помещении ТП размещают установки статистических конденсаторов ККУ - 0,38-111, для повышения cos электрооборудования предприятия.

4.1.4 Внутреннее электроснабжение

Для внутреннего электроснабжения применяют 4-х проводную систему 3-х фазного переменного тока напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью, что позволяет осуществить совместное питание силовых и осветительных токоприемников от общих трансформаторов; питание осуществляют раздельными линиями.

Внутризаводские сети делятся на питающую - от распределительного щита подстанции (РЩТП) до цеховых распределительных пунктов (ЦРП), расположенных в АБК и производственном корпусе; магистральную - внутрицеховую сеть между распределительными пунктами цеха (ЦРП) до распределительного пункта (РП); распределительную - от распределительного пункта (РП) до токоприемников (электродвигатели, светильники, электропечи и пр.)

Магистральную сеть от распределительного щита трансформаторной подстанции до центрального распределительного пункта выполняют кабелем АВВГ-660, прокладываемом в полу (в лотках) или же по стенам (на скобах).

Распределительную сеть от РП к двигателям и печам выполняют проводом АПВ-660 в стальных трубах и по стенам или кабелем АВВГ-660 в лотках по стенам и перекрытиям на скобах.

Магистральную сеть освещения выполняют четырех проводной 380/220В с включением ламп под напряжение 220 В, кабелем АВВГ-660 на скобах и лотках.

Распределительную сеть освещения (к светильникам) выполняют 2-х проводной кабелем АВВГ-660 на скобах или проводом АВВПВ в виде скрытой проводки.

При проектировании трассы электрических сетей и выборе способа прокладки проводов и кабелей в цехе и АБК учитывались приборы и сети санитарной техники (водопровода, вентиляции, канализации и т.д.).

Электродвигатели присоединяются к цеховому распределительному пункту (РП), индивидуально или группой. Присоединение РЩТП всех ЦРП одной технологической поточной линией осуществляется одним самостоятельным фидером с установкой счетчика.

Управление освещением осуществляют индивидуальными выключателями и автоматами, установленными на групповых стандартных печах.

В целях безопасности обслуживающего персонала осуществляют систему заземления в соответствии с ПУЭ (Правила устройства установок).

Кроме того, предусматривают защиту от статического электричества, путем присоединения трубопроводов муки, сжатого воздуха, воздуховодов, вентиляционной системы и пр. к контуру заземления.

Молниезащита является обязательной: кондитерские фабрики относятся к III категории и подлежат защите от прямых ударов молнии, и возможных появлений высоких потенциалов от вторичного действия молний. Молниеприемник, выполняют в виде стальной сетки, уложенной в верхнем перекрытии здания. Молниеприемник соединяют сваркой заземляющим токоотводом с контуром заземления, проложенным в земле.

4.2 Расчет электросилового оборудования

4.2.1 Расчет установленной мощности

Для привода большинства машин и механизмов используются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором единой серии 4А. При выборе двигателя номинальная мощность Р_н подбирается исходя из условий, что номинальная мощность Р_н выбираемого двигателя больше или равна потребной мощности рабочей машины Р_м.

Частота вращения двигателя определяется частотой вращения рабочей машины исходя из условия, что частота вращения двигателя n_дв больше частоты вращения рабочей машины n_{раб.машины}.

Установленная мощность силового оборудования проектируемой кондитерской фабрики определяется по номинальной (паспортной) мощности отдельных токоприемников:

Р_уст = Р_н · N, (4.1)

где Р_н - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

N - число одинаковых машин

Таблица 4.1. - Электросиловое оборудование

4.2.2 Расчет потребной мощности

Потребная мощность силового электрооборудования рассчитывается на основании таблицы 4.1 по формуле 4.2:

Р_пот. = Р_сут. · К_опр, кВт (4.2)

где К_опр - коэффициент спроса на электроэнергию. (Кспр.=0,65)

Потребная мощность технологического оборудования

Р_пот =287,07х0,65=186,60 кВт

Потребная мощность санитарно-технического оборудования

Р_пот =99х0,65=64,35 кВт

Потребная мощность лабораторного оборудования

Р_пот =10,08х0,65=6,55 кВт

Потребная мощность оборудования вспомогательных цехов и мастерских

Р_пот =42,6х0,65=27,69 кВт

? Р_пот = 186,60+64,35+6,55+27,69 = 285,19 кВт

Потребная реактивная мощность определяется по формуле 4.3:

Q = Р_пот · tg ц_ср.вз, кВар (4.3)

где tg ц_ср.вз - соответствует средневзвешенному значению cos ц. Для оборудования соответствующих групп.

Cos ц ср. взв. определяется по формуле:

соsц_ср.вз.=?(Р_уст.дв · соsц_двиг) /УР_уст.дв, (4.4)

Находим средневзвешенное значение cosц для технологического оборудования.

Пример. По формуле 4.4 находим cos ц ср. взв.

Cosц=(90*0,9+1,82*0,73+0,74*4,5+0,71*1,2+0,76*6,4+0,73*3,2+0,73*14,4+0,73*9,6+0,72*5,4+0,74*1,4+0,86*3,1+0,74*2,9+0,86*4,3+0,71*1,2+0,78*9,2+0,92*2+0,75*1+0,71*0,3+0,8*3,3+0,91*0,8+0091*1,8+0,79*3+0,71*6,3+0,71*4,9+0,71*2,1+0,78*2,8+0,76*1,6+0,74*4,6+0,81*3,6+0,91*4,5+0,74*0,6+0,74*15,75+0,92*4,3+0,76*1,2+0,79*1,3+0,74*0,6+0,95*0,7+0,91*2,2+0,71*1,1+0,74*4,3+0,78*3,3+0,91*8,8+0,78*2,8+0,71*2,2+0,74*3,5+0,73*1,4+0,76*4,5+0,79*2,3+0,81*2,9+0,92*2,3+0,74*0,6+0,81*1,3+0,74*5,9+0,73*12)/ 287,07=0,81

Находим средневзвешенное значение cosц для санитарно-технического оборудования.

cosц ср. взв.=(6*0,88+0,9*44+0,83*32+0,85*11+0,79*6)/99=0,86

Находим средневзвешенное значение cosц для лабораторного оборудования

cosц ср. взв.=(1+0,8+0,28+0,6х0,56+3,6+1+2,8)/10,08=0,80

Находим средневзвешенное значение cosц для оборудования вспомогательных цехов и мастерских.

cosц ср. взв.=(4х0,86+4х0,86+1,1+0,81+1,5х0,85+21+11)/42,6=0,96

Для освещения cosц=1.

Подставляя данное значение в формулу 4.3 находим потребную реактивную мощность:

Для оборудования технологического

Q = 186,60 х 0,72 = 134,35 кВар

Для санитарно-технического оборудования

Q = 64,35 х 0,59 = 37,97 кВар

Для лабораторного оборудования

Q = 6,55 х 0,75 =4,91 кВар

Для оборудования вспомогательных цехов и мастерских.

Q = 27,69 х 0,29 = 8,04 кВар.

Полученные данные сводятся в таблицу 4.3.

4.3 Электрическое освещение

В производственных, вспомогательных и других помещениях предприятия помимо естественного используется искусственное электрическое освещение - рабочие и аварийное.

Рабочее освещение на кондитерской фабрике выполнено в виде общего освещения с равномерным симметричным распределением светильников под потолком. В отдельных случаях для повышения освещенности на рабочем месте выполняют комбинированное освещение, т.е. дополнительно к общему устраивают местное освещение на рабочих местах.

Мощности светильников аварийного освещения составляют примерно 10% от мощности светильников рабочего освещения. Они включены в самостоятельную сеть аварийного освещения.

Наружное освещение подразделяется на освещение проходов и проездов и охранное освещение. Освещение проходов и проездов рассчитано исходя из установки одной лампы через каждые 40-50 метров длины проходов и проездов.

Определение мощности освещения произведено методом удельной мощности (Вт/м²) в соответствии с действующими отраслевыми нормами.

Данные сводятся в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Электрическое освещение

4.4 Годовой расход энергии

Для определения годового расхода необходимо иметь данные предыдущих расчетов и годовое число работы электросилового оборудования. Данные расчета оформляются в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Расчет годового расхода электроэнергии

4.5 Компенсационная установка

Технологическое, лабораторное, санитарно-техническое и оборудование вспомогательных цехов и мастерских имеет низкий естественный коэффициент мощности cosц, поэтому производится расчет компенсационной установки. После компенсации коэффициент мощности должен быть равным 0,95.

На предприятиях пищевой промышленности для компенсации мощности электросилового оборудования применяются батареи статических конденсаторов, включаемые по стороне низкого напряжения (380 В).

Реактивная мощность конденсаторной батареи рассчитывается по формуле:

(4.6)

где Р_пот - потребляемая активная мощность всего оборудования, кВт;

- определяется по заданному после компенсации.

Значение рассчитывается по формуле:

(4.7)

где - величина годового расхода реактивной, кВар. ч;

- величина годового расхода активной, кВт. ч.

Значение рассчитывается по формуле (4.5):

4.6 Выбор трансформатора

Мощность требуемого трансформатора рассчитывается по формуле:

, (4.8)

где Руст - установленная мощность всего оборудования, кВт;

Y - коэффициент несовпадений максимума нагрузок отдельных потребностей (находится в пределах от 0,9 до 0,95);

cоsц₂ - коэффициент мощности после компенсации, равный 0,95.

Так как трансформаторы выпускаются по определенной номенклатуре мощностей, выбираются трансформаторы ближайшей мощности, чем расчетная.

Выбираем трансформатор ТМ-400/10. Трансформатор двухобмоточный с естественным масляным охлаждением мощностью 400 кВА и напряжением 10 кВ (на стороне высшего напряжения).

4.7 Определение годовой стоимости электроэнергии для предприятия

Оплата за электроэнергию, израсходованную предприятием в течение года, определяется по одноставочному тарифу.

Определяется по формуле:

N = Wa·Ng, (4.9)

где Wa - годовой расход активной электроэнергии; кВт•ч

Ng - плата за 1 кВт х ч отпущенной потребителю активной электроэнергии; руб./кВт

N = 2502710,20*3,5 = 8759485,7 руб.

Библиографический список

1. Кузнецова, Л.С. Технология и организация производства кондитерских изделий: Учебник для сред. проф. образования /Л.С. Кузнецова, М.Ю. Сиданова. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 480 с.

2. Талейсник М.А., Технология мучных кондитерских изделий: Учебник для сред. проф. образования /М.А Талейскин, Л.М Аксенова. - М.: Агропромиздат, 1986. - 224 с.

3. Цугленок, Н.В. Дипломное проектирование предприятий хлебопекарной, кондитерской и макаронной промышленности: Учеб. пособие / Н.В. Цугленок, Н.Н. Типсина; Краснояр. гос. аграр. ун-т.-Красноярск, 2005. - 460 с.

4. Лунин О.Г., Технологическое оборудование предприятий кондитерской промышленности: Учеб. пособие/ О.Г. Лунин, А.И. Драгилев, А.Я. Черноиванник - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 384 с.

5. Драгилев А.И., Основы кондитерского производства: учебник для вузов / А.И. Драгилев, Г.А. Маршалкин - М.: Колос, 1999. - 448 с.

6. Лурье И.С., Технохимический контроль сырья в кондитерском производстве: Учеб. Пособие/ И.С. Лурье, А.И. Шаров - М.: Колос, 2001. -352с

7. Гончаров, Ю.М. Основы проектирования производственных зданий пищевой промышленности: Учеб. пособие. - Изд. 2 - е, испр. и доп. / Ю.М. Гончаров; Краснояр.гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2004. - 146 с.

8. Никитин, В.С. Охрана труда на предприятиях пищевой промышленности / В.С. Никитин, Ю.М. Бурашников - М.: Агропромиздат, 1991. - 350 с., ил.

9. Широков, Л.А. Автоматизация производственных процессов и АСУТП в пищевой промышленности / Л.А. Широков, В.И. Михайлов, Р.З. Фельдман. Под ред. Л.А. Широкова. - М.: Агропромиздат, 1990. - 311 с.

10. Тимошенко, Н.Н. рекомендации по экономическому обоснованию эффективности проектируемых предприятий в выпускных работах студентов факультета пищевой и перерабатывающей промышленности/ Н.Н. Тимошенко, Краснояр. гос. аграр. ун-т.-Красноярск, 2005. -24 с.

11. Гончаров Ю.М. Основы промышленного строительства, проектирования и санитарной техники: Учеб. пособие. - / Ю.М. Гончаров; Краснояр.гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 1999. - 82 с.

12. Козлова, А.В. Альбом условных обозначений технологического оборудования кондитерской промышленности. / А.В. Козлова. - М.: ДеЛи принт, 2005. - 108 с.

13. Олейникова, А.Я., Магомедов, Г.О. Проектирование кондитерских предприятий: Учебник. - 2 - е изд., расшир. и доп. / А.Я Олейникова, Г.О. Магомедов. - СПб.: ГИОРД, 2005. - 416 с.: ил.

14. Мартынова, А.П. Гигиена труда в пищевой промышленности: Справочник / А.П. Мартынова. - М.: Агропромиздат, 1988. - 220 с.

15. Скурихин, И.М. Химический состав пищевых продуктов. Кн.2: Справочные таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов / И.М. Скурихин, М.Н. Волгарева. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987 - 360 с.

16. Журавлева, Е.И. Технология кондитерского производства. / Е.И. Журавлева, С.И. Кормаков, Л.И. Токарев. - М.: Пищевая промышленность, 1998. - 400 с.

17. Драгилев, А.И. Устройство и эксплуатация оборудования предприятий пищевой промышленности. / А.И. Драгилев. - М.: Пищ. Пром., 1979. - 304 с.

18. Нормы технологического проектирования предприятий кондитерской промышленности. ВНТП 21-92. - М.: Госпищепром, 1992. - 153 с.

19. Гордеев, А.В. Экономика предприятия пищевой промышленности. Учебник: 2-е изд., испр. и доп. / А.В. Гордеев, О.А. Масленников, С.В. Донскова, Н.К. Долгушкин, А.Х. Заверюха, Е.В. Ульянов. - М.: Агроконсалт, 2003. - 616 с.

20. Филиппов, А.Н. Технико-экономическое проектирование предприятий пищевой промышленности: Учеб. пособие / А.Н. Филиппов. - М.: Агроромиздат, 1990. - 224 с

Размещено на Allbest.ru