Проектирование цеха для производства поверхностно-активного вещества (смачивателя СВ-101)

Экономическое обоснование строительства проектируемого предприятия. Характеристика изготовляемой продукции. Описание технологического процесса производства смачивателя СВ-101. Тепловые расчеты оборудования. Технико-экономические показатели цеха.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 06.11.2012
Размер файла 380,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Для защиты от возможного пожара в цехе предусмотрены огнетушители, ящики с песком, внутренние пожарные краны, сигнализация [22].

16. Строительная часть

16.1 Общие принципы проектирования промышленных зданий

Объемно-планировочного решения промышленных зданий должны соответствовать следующим основным требованиям: наилучшим образом способствовать протекающим в них производственным процессам, обеспечивать необходимые санитарно-гигиенические условия труда, быть максимально простыми по компоновке, предусматривать возможность изменения размещения технологического оборудования в процессе эксплуатации и иметь минимальные затраты на строительство [32].

Для проектируемого производства принимается двухэтажное здание, что представляет возможным сохранить площадь застройки, уменьшить протяженность общезаводских коммуникаций, организовать самотек в технологическом процессе, улучшить аэрацию, создает препятствия к созданию повышенных местных концентраций вредных веществ, улучшает условия труда [13]. Здание имеет прямоугольную форму в плане.

Производство смачивателя СВ-101 является взрывоопасным и относится к категории А. В здании размещены: производственные помещения, склад сырья на на несколько загрузок (коэффициент запаса сырья - 7суток) площадью 144 м2, уборное помещение общей площадью 9 м2, помещение экспресс-лаборатории, предназначенной только для контроля безопасности ведения процесса 11м2, помещение для дежурного цехового персонала площадью 18м2, две вентиляционные камеры площадью по 7 м2, центральный щит КИП площадью 11м2, грузовой лифт площадью 9м2, лестничные клетки общей площадью 100 м2. Эти помещения огорожены непроницаемы для паров, газов и пыли стенами.

Размеры производственного здания - 12 на 24 м, количество пролетов - 2 по 6 м, шаг равен 6 м., всего 4 шага. Высота производственного здания равна 12 м. [32]

16.2 Описание строительных конструкций

Фундамент. Под железобетонные колонны применяют столбчатые фундаменты стаканного типа. Верх подколонника устанавливают на 150 мм ниже отметки чистого пола здания. [32]

Железобетонные колонны. Железобетонные колонны на первом этаже имеют сечение 400*600 мм, на втором этаже - 400*400 мм[32]. Для укрепления поперечных стен применяются фахверковые стойки.

Перекрытия. Применены балочные железобетонные перекрытия, состоящие из ригелей и плит перекрытия. В здании устанавливается провисающее оборудование, то есть оборудование, проходящее через проемы в перекрытиях и опирающееся на балки, оклеймляющие эти перекрытия. В этой конструкции плиты перекрытий укладываются по верху ригелей, имеющих высоту сечения 800 мм, ширину 300мм. Плиты перекрытий и покрытий имеют ребристую конструкцию. По ширине плиты перекрытия двух типов размеров: основные плиты 1500*6000 мм и доборочные 750*6000 мм, укладываемые вдоль продольных наружных стен. Высота плит 400 мм.

Покрытия. Покрытие здания служит для защиты помещений от атмосферных воздействий, состоит из несущей и ограждающей частей. В несущую часть входят стропильные балки, в ограждающую - плиты покрытия, утеплитель, гидроизоляция и др.

Для покрытия здания со скатной кровлей и сеткой колонн 66 м применяют стропильные односкатные железобетонные балки пролетом 6 м. Отверстия в балках предусмотрены для облегчения их массы и пропуска инженерных коммуникаций.

По балкам укладывают плиты покрытия, которые воспринимают нагрузки, создаваемые кровлей, снегом и передают их на несущие конструкции покрытия.

В ограждающую часть покрытия кроме плит входят утеплитель по расчету, стяжка (выравнивающий слой) толщиной 1,5 - 2 мм и гидроизоляция (3 - 5 слоев рубероида на битумной мастике). [32]

Стеновые панели. Ненесущие (навесные) стены применяют наиболее широко, их выполняют из панелей, навешиваемых на колонны каркаса здания. Каждая панель несет нагрузку собственной массы и ветра в пределах одной панели. Однослойные стеновые панели для отапливаемых зданий: толщина - 240 мм, высота - 1200 мм, длина - 6000 мм. материал панелей - легкий бетон на пористых заполнителях (керамзитобетон). [32]

Полы. Из керамической кислотостойкой плитки на битумной мастике по бетону М-75 с гидроизоляцией из 2 слоев гидроизола на битуме. [32]

Окна. Оконные переплеты из железобетона. Для заполнения оконных проемов применяется листовое стекло (одинарное заполнение). Высота оконных проемов - 4 м.

Лестницы. Лестничные клетки представляют собой шахты с кирпичными несущими стенами, в которых заделаны лестничные марши с площадками. Лестничные марши имеют ширину 1350 мм и высоту 1200 мм. В цехе предусмотрены две лестничные клетки.

17. Электротехническая часть

17.1 Общая характеристика производства

Предприятия химической промышленности в настоящее время потребляют значительное количество электрической энергии. Внедрение новых энергоемких технологических процессов и повышение общего технологического уровня производства вызывает необходимость значительного повышения уровня надежности электрооборудования и экономичного использования электрической энергии [33].

Проектируемое предприятие снабжается электроэнергией от заводской электроподстанции при номинальной напряжении U1HOM 6--10 кВ. По условиям бесперебойности электроснабжения данное предприятие относится к потребителям 1 категории.

Потребителями электрической энергии на предприятии являются: приводные асинхронные электродвигатели технологического оборудования (насосов, мешалок и др.), приборы электрического освещения (табл. 18.1.1.) и пр.

По условиям окружающей среды в помещении имеются взрывоопасные зоны, то электрооборудование (электрические двигатели) выбирается в соответствии с классом взрывоопасной зоны.

При этом в помещении устанавливаются взрывозащищенные электродвигатели, в т.ч. асинхронные электродвигатели серии ВАО.

Для питания потребителей электроэнергии приняты номинальные напряжения: для асинхронных приводных электродвигателей -- трехфазная система напряжения 380 В; для осветительной нагрузки -- напряжение 220 В.

Осветительная нагрузка характеризуется следующими данными, приведенными в табл.18.1.1..

1. Данные сводной таблицы 18.8.1. (графы 1,2,3,4,5,6,7,8) для каждого из помещений берутся из светотехнического расчета;

2. Данные граф 9,10,11,12,13,14 определяются для каждого помещения в отдельности (например для склада сырья):

1) В графе 9 указывается установленная мощность электрических ламп в помещении:

Рул = ncPл = 3•80 = 240 Вт,

где nc - число светильников, шт

Pл - номинальная мощность одной лампы, Вт

2) В графе 10 - фактическая удельная мощность, равная

Вт/м2,

где Sп - площадь освещаемого помещения, м2 (табл. 18.1.1).

3) В графе 11 - годовое число часов использования освещения для различных помещений, Тг (табл.18.1.1.). Принимаем Тг= 4100 ч.

4) В графе 12 - среднесуточный расход электроэнергии в помещении на освещение:

W0 ср = Pул• tc = 240•11,2 = 2,69 кВт•ч,

где tc - время горения осветительных приборов в сутки:

tc = ч,

где Тг - время горения осветительных приборов в год, ч.

5) В графе 13 - расход электроэнергии в помещении на освещение за год:

W0 = РулТг = 240•4100 = 984кВт•ч.

6) В графе 14 - мощность аварийного освещения в помещении:

Ра = 0,1Рул = 0,1•0,240 = 0,024 кВт.

3. Аналогичные расчеты по графам 9,10,11,12,13 и 14 табл. 18.1.1. выполняются и для других помещений.

4. Суммарная установленная мощность ламп всех помещений (суммарная мощность, потребляемая осветительными приборами), определяется как сумма мощностей графы 9 табл. 18.1.1.:

кВт.

5. Суммарная активная энергия, потребляемая всеми осветительными приборами в течение года, определяется как сумма энергий графы 13 табл. 18.1.1.:

кВт•ч.

кВт кВт•ч

17.2 Определение расчетных нагрузок и выбор силового электрооборудования производства

Выбор электрооборудования и расчет питающих сетей электроустановок производится на основе расчетных значений потребляемой мощности. При проектировании производственного предприятия, в соответствии с проектным заданием с учетом необходимости обеспечения заданного количества и характера выпускаемой продукции, выбирается требуемое для этих целей технологическое оборудование.

Методика выбора электродвигателя для исполнительных механизмов показана на примере выбора электродвигателя для якорной мешалки.

Номер группы исполнительных механизмов - номер 1 (графа 1, табл. 18.2.1).

Наименование исполнительного механизма: якорная мешалка (графа 2).

Количество работающих механизмов (якорных мешалок) -- Nр=2 (графа 3).

Количество резервных механизмов (якорных мешалок) Nрез (графа 4).

5. В зависимости от мощности, необходимой для нормальной работы исполнительного механизма, для каждого наименования оборудования определятся расчетная мощность электродвигателя. Значение этой мощности определяется либо на основе соответствующих нагрузочных диаграмм, либо устанавливается из опыта, полученного в процессе эксплуатации соответствующих типов механизмов в производственных условиях на других аналогичных предприятиях. В соответствии с технологическим заданием расчетная номинальная мощность на валу якорной мешалки при длительной неизменной нагрузке составляет Рм = 1,7 кВт (графа 5).

6. В соответствии с технологическим заданием номинальная частота вращения мешалки пм= 48 об/мин (графа 6).

7. Выбираем систему передачи от электродвигателя к мешалке Если частота вращения исполнительного механизма пм как в данном случае мала (пм =48 об/мин) и не соответствует частоте вращения пном приводного электродвигателя, то между ними устанавливается редуктор (или другой тип передачи) (графа 7).

Если в числе электрооборудования имеются исполнительные механизмы, номинальная частота вращения которых пм равна частоте вращения электродвигателя пном или близка к ней, то в этом случае принимается непосредственная передача (муфта).

8. Расчетная мощность электродвигателя, соответствующая мощности исполнительного механизма, с учетом потерь в передаче:

При выборе конструктивного исполнения электродвигателя необходимо иметь в виду, что в настоящее время наблюдается тенденция к слиянию электродвигателя и исполнительного механизма. Это привело к созданию различных форм исполнения электродвигателей по способу монтажа, например фланцевых для горизонтальной и вертикальной установок, с одним или двумя концами вала и др.). Выбираем исполнение электродвигателя с одним концом вала и горизонтальным его расположением.

При выборе типа электродвигателя важным обстоятельством является так же определение условий, для которых он предназначен. Помещение, в котором в данном случае будет расположены электродвигатели, по условиям взрывоопасное. При этом к установке принимаем взрывозащищенные электродвигатели в т.ч. асинхронные электродвигатели марки ВАО.

В соответствии с приведенными выше соображениями по выбору конструкции и типа электродвигателя, а также номинального напряжения, учитывая условия окружающей среды, по справочным источникам выбираем в качестве двигателя мешалки якорной асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором единой серии типа

ВАО-41-8 (33, табл. П.2). (Номинальная мощность электродвигателя выбрана исходя из условия Р2ном ? Рр. В данном случае Р2ном =2,2 кВт, р = 1,77 кВт), то есть принят ближайший больший по мощности двигатель.

9. Номинальная (синхронная) частота вращения электродвигателя n1 = 750 об/мин (графа 9), (принимаем n2НОМ = n1 ).

10. Номинальная установленная мощность электродвигателя

Р2НОМ = 2,2 кВт (графа10).

11. Номинальный коэффициент полезного действия электродвигателя

з1НОМ = 78,5% (графа11).

Номинальный коэффициент мощности электродвигателя

cosц1НОМ = 0,70 (графа 12).

Номинальное напряжение электродвигателя U1HOM= 380 В (графа13).

Пуск отдельных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, мощностью до 40 -- 50 кВт, при ручном управлении, как правило, осуществляется с помощью магнитного пускателя МП. Поэтому пуск мешалки осуществляется непосредственным включением в сеть при напряжении 380 В (графа 14).

Потребители электрической энергии проектируемого цеха в данном случае относятся к 1 категории, поэтому принимаем серийно изготовляемые электротехнической промышленностью блоки управления БУ, применение которых дает возможность самозапуска электродвигателей исполнительных механизмов при аварийном отключении одного из двух источников питания и переход к электроснабжению только от одного источника питания.

15. Присоединенная мощность электродвигателя мешалки (графа 15):

кВт.

16 . Коэффициент загрузки, характеризующий степень загрузки электродвигателя мешалки, определяется как отношение расчетной мощности электродвигателя к его номинальной мощности, выбранной по каталогу (графа 16):

Ориентировочные средние значения коэффициентов для других категорий приемников электроэнергии выбраны по табл. П.9.[33].

В том случае, когда номинальная мощность электродвигателя Р2ном известна, но необходимо знать расчетную номинальную мощность исполнительного механизма Рм, последняя может быть определена исходя из выражения: Рм = б3 зпер Р2ном поскольку

Рмпер Рр , а Рр = бЗ Р2ном.

Рм =0,8*0,96*2,2=1,7 кВт.

При этом при наличии непосредственной передачи (муфты) зпер = 1, а расчетная номинальная мощность Рм = Рр.

17. Фактическая мощность, потребляемая электродвигателем мешалки (графа 17):

Р = б 3Рпр = 0,8•2,8 = 2,24 кВт.

18. Фактический КПД электродвигателя мешалки в зависимости от степени его загрузки определяется по графику [33, рис. 1] (графа 18):

зФ = 0,78;

19. Фактический коэффициент мощности электродвигателя мешалки находится по графику [33, рис. 2] в зависимости от коэффициента загрузки бЗ (графа 19):

cos ц = 0,66;

20. Установленная мощность электродвигателя группы мешалок (графа 20):

Р = NPPУ = 2•2,2 = 4,4 кВт,

где N р - количество работающих мешалок (Np=3);

РУ - установленная мощность электродвигателя мешалок ( РУ = Р2ном).

21. Коэффициент спроса для наиболее характерных групп потребителей принимаем из справочных данных [33] . Принимаем коэффициент спроса Кс = 0,4 (графа 21).

(При практических расчетах усредненные значения коэффициентов спроса К с , характерные для различных групп силовых электроприемников, устанавливаются в процессе многолетней практики проектирования электроснабжения на основе обследования действующих электрических нагрузок предприятий различных отраслей народного хозяйства и для отдельных мощных токоприемников и обычно даются в соответствующих справочниках).

22. Расчетный коэффициент мощности электродвигателя мешалки [33]

cosцР ? 0,6.

23. Суммарная расчетная активная мощность электродвигателей группы мешалок

Р = Кс РУ =0,4*4,4 = 1,76 кВт.

24. Суммарная расчетная реактивная мощность электродвигателей мешалок (Np = 2) (графа 24):

Q = tg p P = 1,334*1,76=2,35 квар,

где Р - угол, соответствующий расчетному значению cosцР, tgцР =1,334.

25. Суммарная расчетная полная мощность группы электродвигателей мешалок (графа 25):

S = = = 2,94 кВ•А.

26. Время работы электродвигателя мешалки в год (графа 26):

Тг = (365 - n')*t*N = 365*8*3 = 8760 ч,

где п' -- число нерабочих дней в году ( п' = 0);

t -- продолжительность смены (t= 8 ч);

N -- число смен в сутки (N=3).

27. Годовой расход активной энергии группы электродвигателей мешалок (графа 27):

Wa = P Tг = 1,76 8760 = 15417,6 кВт ч.

28. Годовой расход реактивной энергии группы электродвигателей (графа 28):

Wp = Q Tг = 2,35•8760 = 20586 квар ч.

Аналогичные расчеты для других электродвигателей и групп исполнительных механизмов и потребителей электроэнергии сведены в табл. 18.2.1.

После определения основных показателей электрических нагрузок в процессе расчета для основного производства находятся:

1. Суммарная активная мощность силового электрооборудования (определяется в результате суммирования всех значений активных мощностей потребителей с напряжением 380 В (графа 23. табл. 18.2.1.):

Р = 43.74 кВт.

2. Суммарная реактивная мощность силового электрооборудования (определяется как сумма всех значений реактивных мощностей потребителей (графа 24, табл. 18.2.1.):

Q =40.26 квар.

3. Суммарная активная мощность всего электрооборудования, включая мощность, потребляемую на освещение:

Робщ = Р + Р0 =43.74 + 3,36 = 47.1 кВт,

где Р0 - суммарная мощность, потребляемая на освещение (Р0 = 3,36 кВт, см. табл. 18.1.1.).

4. Активная энергия, потребляемая осветительным оборудованием в течение года (см. табл. 18.1.1.):

?W0 = 13776 кВт•ч.

5. Суммарная активная энергия, потребляемая производственным предприятием в целом за год:

Wобщ = Wa + W0 = 383163 + 13776 = 396939 кВт ч.,

где Wa -- суммарный расход активной энергии в год (Wa =383163 кВт•ч, см. табл. 18.2.1.).

6. Суммарный расход реактивной энергии в год (см. табл. 18.2.1.):

WР =352704 квар•ч.

7. Суммарная полная мощность силовых потребителей (без учета мощности, расходуемой на освещение):

S = == 59.5 кВ•А.

8. Среднее расчетное значение коэффициента мощности силовой нагрузки (без учета мощности, потребляемой на освещение):

Таблица Основные технические характеристики электрооборудования проектируемого цеха

Наименование исполнительного механизма или потребителя энергии

Номинальные характеристики исполнительного механизма.

Система передачи от двигателя к механизму

Тип электродвигателя

Номинальные показатели электродвигателей,

Способ пуска двигателя

Присоединенная мощность, Рпр, кВт

количество

Номин. .мощность, Рм, кВт

Номин. частота вращения, nМ, об/мин

Частота вращения, n2ном = n1 об/мин

Номинал. (устан.) мощность, Р1ном, кВт

К.П.Д.

ном

Коэф. мощности, cos ц1ном

Напряжение, U1ном, В

рабочих, Nр

резервных,Nрез

1

Якорная мешалка основного аппарата

2

0

1,7

48

редуктор

ВАО-41-8

750

2,2

0,785

0,7

380

Непосредственно от сети с помощью БУ (блоков управления)

2,8

2

Якорная мешалка нейтрализатора

1

0

2,3

35

редуктор

ВАО-42-8

750

3,0

0,87

0,7

380

3,45

3

Якорная мешалка аппарата для приготовления р-ра NaOH

1

0

1,7

76

редуктор

ВАО-41-8

750

2,2

0,785

0,7

380

2,8

4

Вентилятор вытяжной вентиляции

2

0

3,6

950

муфта

ВАО-42-6

1000

4,0

0,835

0,77

380

4,79

5

Вентилятор приточной вентиляции

1

0

3,6

950

муфта

ВАО-42-6

1000

4,0

0,835

0,77

380

4,79

6

Насос погружной

4

0

7.5

750

муфта

ВАО-62-8

750

10

0,85

0,77

380

11,76

7

Грузовой лифт

1

0

20

950

муфта

ВАО-72-6

1000

22

0,9

0,88

380

24,4

Р =43.74 кВт Q=40.26 квар Wa =383163 кВт•ч

17.3 Организационно-технические мероприятия по снижению потребления реактивной энергии

Коэффициент мощности потребителей электроэнергии в настоящее время не нормируется, так как нормирование его не ограничивает потребляемой из сети реактивной энергии.

Поэтому в настоящее время нормируется непосредственно количество реактивной энергии, которую предприятие получает из сети энергоснабжающей организации, что позволяет более рационально осуществлять потребление предприятием реактивной мощности.

Энергоснабжающая организация нормирует экономически обоснованную наибольшую величину реактивной мощности, которую предприятие может получить в период работы энергосистемы в режиме ее наибольшей нагрузки.

Принимаем величину оптимальной реактивной мощности потребителя в часы максимума активной нагрузки энергосистемы (заданную энергоснабжающей организацией) равной QЭ.

При этом, поскольку фактическая реактивная мощность потребителя QM (принимаем ориентировочно QM = ? Q?) оказывается больше QЭ то необходимо принять меры к уменьшению получаемой из сети энергосистемы реактивной мощности.

К организационно-техническим мероприятиям, снижающим потребление реактивной мощности, относятся: соблюдение норм расхода электроэнергии по цехам и участкам; систематическая экономия электрической энергии в дневное и ночное время; соблюдение энергобаланса предприятия и контроль за нормой расхода реактивной энергии и др.

К техническим мероприятиям относятся: повышение загрузки асинхронных электродвигателей и замена недогруженных двигателей; сокращение потерь холостого хода электрооборудования путем четкого соблюдения графиков ремонта; сокращение расхода электроэнергии на освещение путем своевременного включения и выключения светильников; использование асинхронных электродвигателей более совершенных типов.

Для уменьшения получаемой от энергосистемы реактивной мощности предусматривается наряду с выполнением указанных организационно-технических и инженерно-технических мероприятий установка на предприятии компенсирующего устройства.

17.4 Расчет мощности компенсирующего устройства

Применение дополнительных компенсирующих устройств производится после того, как приняты все меры для естественной компенсации реактивной мощности, отмеченные выше, по согласованию с энергоснабжающей организацией.

Это мероприятие требует дополнительных материальных затрат, однако, оно уменьшает величину реактивной энергии, получаемой предприятием от системы энергоснабжения.

Выбор вида компенсирующего устройства во всех случаях определяется технико-экономическими соображениями и расчетами.

На производственных предприятиях для искусственной компенсации реактивной мощности, как указывалось, применяются синхронные компенсаторы и батареи статических конденсаторов. В данном случае, поскольку установленная мощность проектируемого предприятия незначительна, для этого целесообразно использовать косинусные конденсаторы. Установка конденсаторов, включаемых со стороны низкого напряжения при значительных величинах высокого напряжения, является наиболее целесообразным и экономичным видом искусственной компенсации реактивной мощности.

При искусственной компенсации с применением косинусных конденсаторов повышается коэффициент мощности потребителей электроэнергии на проектируемом объекте.

Реактивная мощность конденсаторов определяется из выражения:

QK = QM - QЭ,

где QM -- фактическая реактивная мощность потребителя в часы максимума активных нагрузок энергосистемы, квар;

QЭ -- оптимальная реактивная мощность потребителя в часы максимума активной нагрузки энергосистемы (заданная энергоснабжающей организацией), квар.

Если оптимальная реактивная мощность QЭ окажется неизвестной, то реактивную мощность конденсаторов в данном случае можно определить исходя из выражения:

QK = РmaxKT = 43.74*0.48 = 21 квар,

где Рmax ? Рср -- заявленная потребителем активная мощность в часы

максимума нагрузки энергосистемы (указана в приложении к договору на пользование электроэнергией), кВт;

Рср -- средняя активная мощность потребителя в часы максимума нагрузки (ориентировочно принимается Рср =Р ; см. табл. 18.2.1.);

КТ -- коэффициент для определения QK [33] определяется по значению cos 1 = cos ср и значению cos 2, принимаемого равным cos 2 = 0,92.

В этом случае фактическая и оптимальная реактивные мощности могут быть определены по формулам:

Qм = Рмакс tg м = 43.74 • 0.91 = 39.80 квар;

Qэ = Рмакс tg э = 43.74 • 0,43 = 18.81 квар,

где tg м и tg э -- соответственно, фактический и оптимальный (заданный

энергосистемой) «тангенс фи» в часы максимума нагрузки, так как cos М = 0,74, a tg м =0.91; принимаем cos Э = cos 2 = 0,92; tg э = 0,43;

(cos М принимаем равным cos ср).

17.5 Расчет емкости косинусных конденсаторов

На электроподстанции проектируемого цеха малой и средней мощности для компенсации реактивной мощности устанавливаются косинусные конденсаторы, объединяемые в батареи, которые в трехфазной системе соединяются треугольником, так как при этом напряжение на каждой фазе батареи оказывается в 30,5 раза больше, чем при соединении звездой, а требуемая емкость конденсаторов - в 3 раза меньше при прочих равных условиях.

1. В рассматриваемом случае емкость батареи конденсаторов при соединении треугольником:

мкФ,

где f - частота (f = 50 герц);

U1НОМ - линейное напряжение на конденсаторе, кВ;

Qк - реактивная мощность конденсаторов, квар.(см. п. 4).

2. По данным расчетов выбираются по справочнику косинусные конденсаторы типа КТМ 5/0,38, емкостью С = 110 мкФ. Основные технические данные конденсаторов приведены в табл. 18.5.1.:

3. Количество конденсаторов в батарее:

5.7 шт

4. Фактическое суммарное число конденсаторов в батарее (на три фазы) кратно трем, поэтому полученное в п. 3 их количество округляется до NФ = 6 шт.

5. Фактическая реактивная мощность батареи конденсаторов:

QКФ = NФQ1 = 6•5 = 30 квар,

где Q1 - реактивная мощность одного конденсатора, квар;

Q1 = 5 квар. (см. приведенную выше табл. 18.5.1.).

6. Величина разрядного сопротивления конденсаторов на одну фазу при включении сопротивления звездой:

Ом,

где U1НОМ - номинальное фазное напряжение сети, кВ, (U1НОМ =).

На рис. 1 приведена схема включения батареи косинусных конденсаторов треугольником при напряжении сети U1НОМ = 0,4 кВ и схема включения разрядных сопротивлений звездой.

Разрядное сопротивление может быть включено и треугольником, при этом величина его, определенная по приведенной выше формуле, будет в 30,5 раз больше.

Разрядное сопротивление подключается к конденсаторам после отключения конденсаторов от сети.

Рис.1 Схема включения косинусных конденсаторов при напряжениипитающей сети U1НОМ = 0,38 кВ и схема включенияконденсаторов и разрядных сопротивлений.

17.6 Выбор силовых и осветительных трансформаторов

Номинальная полная мощность силового трансформатора выбирается исходя из условия обеспечения нормального питания всех силовых потребителей электрической энергии предприятия в целом. Учитывая возможность последующего расширения проектируемого предприятия, фундаменты трансформаторов и вспомогательные конструкции выбираются на ступень больше по мощности трансформатора. Это позволит в дальнейшем, при необходимости заменить установленный ранее трансформатор на трансформатор большей мощности, не прибегая к реконструкции трансформаторной подстанции

1. Расчетная полная мощность силового трансформатора с учётом компенсации реактивной мощности определяется по значению полной мощности:

S' = = = 47.61 кВ•А,

где QЭ = QM - QK =39.80 - 21 = 18.80 квар.

2. Потребители электрической энергии данного предприятия по обеспечению бесперебойного электроснабжения относятся к потребителям 1 категории. Поэтому для обеспечения надежного резервирования электроснабжения принимаем к установке два трансформатора одинаковой мощности с тем, чтобы любой из них при аварийной ситуации с учетом допустимой его перегрузки мог питать всю нагрузку предприятия, а в нормальном режиме -- примерно 60-- 70% нагрузки предприятия. Поэтому для питания потребителей с учетом допустимой перегрузки полная расчетная мощность трансформатора:

кВ•А,

где Кп-- коэффициент, учитывающий допустимую перегрузку трансформатора в аварийном режиме, принимаем Кп =0,7, п= 0,6--0,7);

лТ -- число силовых трансформаторов (пТ =2, так как потребители относятся к I категории).

По значению расчетной мощности трансформатора определяется номинальная его мощность [33, табл.П.12] исходя из условия:

SНОМ ? ST; (S1НОМ ? S2НОМ = SНОМ).

При выборе типа трансформатора следует учитывать, что его вторичное напряжение должно соответствовать номинальному напряжению U2НОМ потребителей электрической энергии.

Рис. 2. Схема электроснабжения производственного предприятия.

На схеме:

ВМ - выключатель масляный;

Р - разъединитель на 10 кВ;

ТМ - 40 / 6 - 10 - трансформатор силовой номинальной мощностью SН = 40 кВА;

ТМ - 25 / 6 - 10 - осветительный трансформатор;

1А, 2А - автоматические выключатели трансформаторов;

3А - 11А - автоматические выключатели отходящих к потребителям питающих линий;

Ш - шины низкого напряжения 0,4 кВ.

На рис.2. приведена схема электроснабжения данного производственного предприятия. Указанная схема позволяет обеспечить бесперебойное электроснабжение потребителей электроэнергии предприятия, при этом в нормальных условиях оба трансформатора находятся в работе в длительном режиме. В аварийной ситуации при снятии напряжения с ввода N1, если не будет восстановлено напряжение в течение 3-5 с, включается устройство автоматического включения резерва (АВР), которое обеспечивает снабжение электрической энергией потребителей, ранее питавшихся от ввода N1, через ввод N2 (от одного трансформатора).

При этом обесточенные электродвигатели, подключенные к трансформатору ввода N1, с помощью релейно-контактной аппаратуры подключаются к трансформатору ввода N2, самозапускаются и восстанавливают частоту вращения до нормальной.

Продолжительность работы электродвигателя по схеме с одним трансформатором определяется временем, необходимым для устранения аварийной ситуации.

Приводные двигатели исполнительных механизмов предприятия, как указано выше, рассчитаны на стандартное напряжение 220/380 В, поэтому принимаем напряжение трансформатора на вторичной обмотке U2НОМ = 0,23 - 0,4 кВ.

Исходя из этого, с учетом соотношения SНОМ ? ST, выбираем по каталогу трансформатор типа ТМ - 40 / 6 - 10 с номинальной мощностью SНОМ = 40 кВ•А. Номинальное напряжение обмоток: (высокого напряжения) ВН-(6-10) кВ; (низкого напряжения) НН-(0,23-0,4) кВ [33, табл.П.12].

3. Для обеспечения питания осветительной нагрузки по суммарной мощности, потребляемой осветительным оборудованием, равной ?Р0 = 3,36 кВт, выбираем осветительный трансформатор соответствующей мощности (SНОМ ? ?Р0).

Номинальное напряжение вторичной обмотки осветительного трансформатора должно соответствовать номинальному напряжению осветительных приборов, равному 220 В. Поэтому принимаем напряжение низковольтной обмотки трансформатора равным 0,23 - 0,4 кВ. исходя из этого выбираем трансформатор типа ТМ-25/6-10 (ввод №3).

Силовые и осветительные трансформаторы устанавливаются на главной электроподстанции, они обеспечивают питание нагрузки всего предприятия в целом.

4. Технические данные выбранных силового и осветительного трансформаторов приведены в табл.18.6.1.

Таблица Основные технические данные силовых и осветительного трансформаторов

Трансформатор

Номинальная мощность Sном,

кВ .А

Напряжение обмоток, кВ

Потери, кВт

Ток холостого хода I0, %

Напряжение короткого замыкания Uк, %

Тип

Кол-во, шт

ВН

НН

Холостого хода, P0

Короткого замыкания, Pк

ТМ-40/6-10

2

40

6-10

0,23-0,4

0,19/0,175

0.88/1.00

3.0

4,5/4,7

ТМ-25/6-10

1

25

6-10

0,23-0,4

0,135/0,13

0,6/0,69

3,2

4,5/4,7

17.7 Расчет оплаты за пользование электроэнергией

Расчёт за получаемую цехом электроэнергию производится по одноставочному тарифу, т.к. присоединённая мощность осветительного и силового трансформаторов (каждого из них), находится в пределах 750 кВ•А.

Стоимость электроэнергии, потребляемой осветительной и силовой нагрузкой цеха в течение месяца (в рублях), определяется по формуле:

B1 = = = 38978 руб, где

К1 - коэффициент надбавки или скидки, зависящий от отклонения мощности фактически установленного компенсирующего устройства, заданной энергоснабжающей организации (из таблицы находим значение коэффициента К1 = 0.14) [33, табл.П.14];

b - плата за 1 кВтч потреблённой энергии, одноставочный тариф b = 1,18 руб/кВтч;

Wм - активная энергия предприятия, потребляемая осветительной и силовой нагрузкой кВтч за месяц (по счетчику):

кВт•ч,

где ?Wобщ - суммарная активная энергия, потребляемая цехом за год, кВт•ч;

?W0 - активная энергия, потребляемая осветительной нагрузкой в течение года, кВт•ч;

?Wа - активная мощность цеха, потребляемая силовой нагрузкой в течение года, кВт•ч.

17.8 Определение технико-экономических показателей производства

Для оценки эффективности использования электроэнергии на предприятии определяется фактическая стоимость 1 кВт-ч и удельный расход электроэнергии, то есть расход электроэнергии на единицу продукции.

1. Фактическая стоимость 1 кВт-ч определяется по формуле:

руб/кВт•ч.

2. Расход электрической энергии на одну тонну выпускаемой продукции определяется по формуле:

кВт•ч/т,

где QГ - годовая производительность цеха, т;

QГ = 157.3 т.

18. Экономическая часть

18.1 Современные проблемы инвестиционной деятельности

Инвестиционная сфера отечественной экономики сохраняет явно выраженный кризисный характер. Следствием резкого падения капиталовложений (в 1992-1996 гг. более чем на 70%) стала деградация производства во многих отраслях, в том числе и высокотехнологических, к которым относится и анилинокрасочная промышленность. По оценке специалистов, износ основных фондов в промышленности превысила 70%. Фактически снижение объемов выпуска продукции на 1% сопряжено со значительным уменьшением вложений в производство.

Оживление экономики, постепенный выход из кризиса, создание производства, и способного предотвратить подобные явления требуют осуществление комплекса мер. Конечно, на какое-то время можно увеличить объемы производства конкурентоспособной и пользующейся спросом продукции. Ведь, несмотря на отставание от лучших образцов, на существующих производственных мощностях без их реконструкции можно значительно (в два-три раза) увеличить объемы производства. Чтобы запустить механизм такого подъема, предприятиям нужно пополнить оборотные средства и набрать определенное количество квалифицированной рабочей силы, произвести маркетинговые исследования и т. п.

Но все-таки реальный выход из кризиса, реальная структурная перестройка, а затем и движение к более высоким рубежам требует реконструкции предприятий, технического их перевооружения, расширение их профиля (диверсификации), создание высокоэффективного производства, способного быстро осваивать новую продукцию. Все этот означает необходимость инвестиций и инноваций, практически невозможных друг без друга. Это единственный процесс, цель которого - создать предприятия, занимающие твердую нишу на рынке. Обеспечивающие (причем на длительный период) конкурентоспособность своего производства и продукции, ее более высокое качество, широкий и постоянно обновляющийся ассортимент и низкие издержки производства.

Реально это осуществить лишь при наличии инвестиций. Традиционным средством сращивания и функционирования связей промышленности с банками являются кредитные отношения, Их значение обусловлено расширение масштабов производства, увеличением капитальных и текущих затрат предприятий, которые испытывают естественные, все возрастающую потребность в заемных ресурсах банков.

Однако с источниками инвестиций дело обстоит не просто. Наиболее характерный для рыночного хозяйства способ получения средств - долгосрочный (инвестиционный) кредит не имеет широких перспектив. Действительно, ставка кредита очень высока. Доходы от сооружаемых объектов производственного назначения призваны обеспечить не только возврат этого процента и самого кредита, но и нормальную прибыль (по самым скромным подсчетам хотя бы 15% годовых). И все это без учета уплаты налогов и при сроке строительства не выше одного года (большинство объектов требует для сооружения значительно большего времени) [34].

18.2 Краткие итоги и перспективы развития отрасли

Промышленность тонкого органического синтеза является одной из отраслей народно хозяйства, характеризующих уровень технологического развития государства. Нет практически ни одной области, в которой так или иначе не находили бы применение продукты тонкого органического синтеза и органические красители. Производство лекарственных средств, катализаторов, одежды, обуви, машин, средств транспорта, строительство, полиграфия, кино-фото-видео индустрия, продукты питания, косметика и т.д. Во всех технологически развитых странах индустрии тонкого органического синтеза уделяется большое внимание, это одна из интенсивно развивающихся областей мирового рынка.

Российская промышленность тонкого органического синтеза в настоящее время оказалась в трудной экономической ситуации, вызванной распадом бывшего СССР, разрушением установившихся связей между регионами и отдельными предприятиями и отходом от утвердившихся ранее хозяйственных механизмов. В условиях инфляции и малоэффективного законодательства закупки промежуточных продуктов за рубежом оказываются экономически невыгодными. Кризис в других областях промышленности, в частности - в тяжелом и химическом машиностроении, привел к тому, что технологический парк большинства заводов не пополняется современным оборудованием.

Это является причиной отказа многих предприятий химической промышленности от производства наиболее ценных синтетических поверхностно-активных веществ. Однако потребность в ПАВ во многих отраслях промышленности по-прежнему сохраняется. Удовлетворить ее можно, наладив выпуск ПАВ, обладающих при сравнительно невысокой, по сравнению с продукцией лидеров мирового рынка, цене. Достаточно высокими показателями и выпускающихся из доступного отечественного сырья без использования сложного современного технологического оборудования, дорогостоящих средств автоматизации и контроля.

18.3 Цель и задачи проектирования данного объекта

Проектируемый цех производства смачивателя СВ-101 представляет собой достаточно простой с технологической точки зрения объект, не требующий использования сложного современного технологического оборудования, дорогостоящих средств автоматизации и контроля. Продукция цеха будет востребована предприятиями, работающими в разных областях промышленности, в частности химическими, текстильными и строительными. Это сможет обеспечивать прибыль от данной продукции. Проектировать цех как отдельный хозяйственный субъект не имеет смысла, так что проектируемое производство предлагается использовать как цех уже действующего завода.

18.4 Расчет технико-экономических показателей проектируемого цеха

Режим работы цеха, эффективный фонд времени работы оборудования и система планово-предупредительного ремонта.

Режим работы предприятия характеризуется непрерывной рабочей неделей без перерыва на праздничные дни. Такой режим работы предусматривает круглосуточную работу оборудования без перерывов между сменами и без остановок оборудования в выходные и праздничные дни. Непрерывный режим работы характерен для аппаратурных процессов, которые не могут быть прерваны в любое время без ущерба для производства продукции из-за характера и длительности протекающих в основных аппаратах процессов. Такая характеристика процесса подходит для производства смачивателя СВ-101. При непрерывной неделе работа осуществляется в 3 смены по 8 часов.

Календарный фонд рабочего времени равен Тк = 365 дням в году, или 365*24 = 8760 ч.

Номинальный фонд времени для работы по непрерывной неделе Тн = 365 дней.

Эффективный фонд рабочего времени равен номинальному рабочему времени за вычетом остановок на ремонт Трем, производимых в рабочее время и технологических остановок Т0, в соответствии с установленной системой планово-предупредительного ремонта (ППР).

Таблица Система планово-предупредительного ремонта

Продолжительность

Наименование оборудования

Сменность работы

ремонтного цикла [год]

периода между текущими ремонтами [мес]

структура ремонтного цикла ( т - текущий, к - капитальный).

Основной аппарат

3

2

1

к-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т-т

Таблица

Время работы между ремонтами [ч]

Время простоя при ремонте [ч]

текущем

капитальном

текущем

капитальном

720

17280

22

188

Т - количество текущих ремонтов;

К - количество капитальных ремонтов;

РЦ - длительность ремонтного цикла;

ПТ - пробег оборудования между текущими ремонтами.

текущих ремонтов

часов простоя.

часов

часов или 356 дней.

Расчет капитальных затрат по проектируемому цеху.

Стоимость строительства здания.

Таблица Сметная стоимость строительства зданий и сооружений

Цеха и другие подразделения

Объем,

м3

Стоимость строительных работ

Стоимость санитарно-технологических работ и электроосвещения, тыс. руб за 1 м3

Общая стоимость санитарно-технологических работ и электроосвещения, млн. руб.

Полная сметная стоимость строительства здания, млн. руб.

За 1м3

тыс. руб

Общая

млн. руб

Отопление и вентиляция

Водо-провод и канализация

Электрические работы

Производственный цех

3456

1,2

4,147

0.048

0.048

0.024

0.4147

4.5617

Поправочный коэффициент для Московской области (территориальный пояс 2) равен 1,05.

Стоимость отопления и вентиляции составляет 4 % от стоимости здания, стоимость водопровода и канализации - 4%, стоимость электротехнических работ - 2% [35].

Определение стоимости оборудования.

Таблица Стоимость оборудования

№п/п

Наименование оборудования и его характеристика

Кол-во, шт

Стоимость оборудования, руб

Источник данных

единицы

общая

1

реактор ст.эмаль 3.2м3

2

360000

720000

ООО "Техника"

2

реактор ст.эмаль 6.3м3

1

556500

556500

ЗАО "Элерон"

3

реактор ст.эмаль 0,63м3

1

100000

100000

ООО "Техника"

4

емкость расходная ст.эм 1 м3

1

60000

60000

ООО “Техника”

5

сборник ст.эм 6,3м3

1

433700

433700

ЗАО "Элерон"

6

емкость ст.эм 4 м3

2

380000

760000

ООО "Техника"

7

емкость ст.эм 2,5 м3

1

300000

300000

ООО "Техника"

8

емкость ст.эм 1,6 м3

1

152000

152000

ООО "Техника"

9

насос погружной

5

11000

55000

ОАО "ЭНА"

10

выпарной аппарат

1

350000

350000

ООО "Техника"

11

нутч-фильтр 2,7 м2

2

150000

300000

ООО "Техника"

12

грузовой лифт

1

500000

500000

ОАО “ЩЛЗ”

13

вентилятор ВЦ14-46 №6,3

3

14042

42126

ОАО «ВЕНТА»

Общая стоимость

4299326

Таблица Суммарная стоимость оборудования цеха

наименование расходов

Стоимость, руб

основание для расчета

1

прейскурантная стоимость

4299326

из таблицы 19.4.2.2.

2

неучтенное оборудование

644898.9

15 % от строки 1

3

ИТОГО

4944224.9

строка 1 + строка 2

4

транспортно-заготовительные и складские расходы

39553.9

8% от строки 3

5

ИТОГО

5339762.89

строка 3 + строка 4

6

монтаж оборудования

800694.4

15 % от строки 5

7

трубопроводы и их монтаж

1067952.58

20 % от строки 5

8

КИП и их монтаж

1067952.58

20 % от строки 5

9

спецработы

533976.29

10 % от строки 5

Всего

8810338.7

При проектировании цеха в расходы на капитальное строительство, помимо стоимости зданий, оборудования, транспортных средств, инвентаря (основные фонды), включают также оборотные средства (12-15%) и внеобъектные затраты: подготовка и вербовка эксплуатационных кадров, подготовка территории строительства, содержание дирекции строящегося объекта. Внеобъектные затраты составляют 5% от суммы основных фондов и в их стоимость не включаются.

Таблица Основные фонды и капитальные затраты

наименование элементов затрат

стоимость основных фондов, руб

внеобъектные затраты, руб

стоимость оборотных средств, руб

капитальные затраты, руб

1. здание

4561700

228085

684255

5474040

2. оборудование

8810338.7

440517

1321550.8

10572406

ИТОГО

13372038.7

668602

2005805.8

16046467

Численность и оплата труда персонала.

Определение баланса времени работы рабочего.

Таблица Баланс времени работы одного рабочего в днях (в среднем)

№№

п/п

Наименование затрат времени

Непрерывное производство при 7 часовом рабочем дне и 8 часовой смене, дней

Календарное время

365

Выходные дни

91

Праздничные дни

Номинальный фонд рабочего времени

274

Невыходы:

отпуск

24

болезни

7,5

декретный отпуск

2

выполнение государственных и общественных обязанностей

1

прочие невыходы по разрешению администрации

0,5

Время работы одного рабочего (в среднем)

239

Определение числа рабочих.

Численность производственных рабочих по проектируемому производству определяется исходя из норм обслуживания оборудования и аппаратуры при полном обеспечении рабочих мест. На проектируемом производстве предусмотрено: 1 аппаратчик на процессы химических превращений, 1 - на процессы фильтрации, 1- на процессы сушки, 1- на обслуживание загрузок.

Коэффициент перехода от явочного числа к списочному К = 351/239 = 1,47

Разница между явочным и списочным числом рабочих составляет дополнительное число рабочих для подсмены, а также замены невыходов в связи с болезнями, отпусками и т. п.

Таблица Расчет численности рабочих при проектировании цеха

№№

п/п

1. Наименование профессии (оплата труда повременная)

Расчет числа рабочих

Тарифный разряд

Число рабочих в смену, чел.

Число смен в сутки

Явочное число рабочих, чел

Подсмена и замена невыходов

Списочное число рабочих

1.

Производственные (основные) рабочие:

аппаратчики

 V

 4

 3

 12

 6

 18

2.

Вспомогательные рабочие

а) по уходу и надзору за оборудованием

б) по ремонту оборудования

V

3

1

3

3

9

3

4

2

13

5

 

Итого

 

 

 

24

12

36

Таблица Расчет фонда оплаты труда рабочих цеха

Рабочие

Списочное число

Средняя зарплата одного рабочего в месяц

Годовой фонд оплаты труда

Производственные рабочие

1

Аппаратчик подготовки сырья, отпуска полуфабрикатов и приема готовой продукции

4

10000

480000

2

Аппаратчик производства смачивателя СВ-101

5

9000

540000

3

Аппаратчик операций фильтрации

5

9000

540000

4

Аппаратчик выпаривания

4

9000

432000

Итого по производственным рабочим

18

1992000

Вспомогательные рабочие

По надзору и уходу за оборудованием

1

Механик

4

9000

432000

2

Слесарь КИПиА

5

9000

540000

3

Дежурный электрик

5

9000

540000

По ремонту оборудования

Слесарь ремонтник

4

9000

432000

 

Итого по вспомогательным рабочим

18

 

1944000

Таблица Штаты и фонд оплаты труда цехового персонала

Работник

Категория

Кол-во


Подобные документы

  • Расчет производственной программы и обоснование типа производства. Расчет капитальных вложений и эксплуатационных затрат. Себестоимость продукции объекта. Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования. Технико-экономические показатели цеха.

    курсовая работа [149,8 K], добавлен 13.06.2009

  • Расчет необходимого количества технологического оборудования для производства на предприятии кофейного стола из массивной древесины ясеня. Техническое описание проектируемого изделия, его внешний вид и обоснование конструкции. Расчет работы цеха.

    курсовая работа [288,7 K], добавлен 20.02.2015

  • Технико-экономическое обоснование разрабатываемого завода, цеха и участка по переработке продукции растениеводства. Изучение технологического процесса и организации переработки гречневой крупы. Расчет площадей и этажности завода, количества оборудования.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 19.11.2014

  • Проект сборочно-заготовительного цеха предприятия ОАО ХК "Мебель Черноземья". Разработка конструкции изделия (шкаф для гостиной). Составление технологического процесса, выбор количества необходимого оборудования. Экономическое обоснование новой продукции.

    дипломная работа [492,3 K], добавлен 07.04.2015

  • Проектирование механического цеха по изготовлению токарных автоматов. Определение количества рабочих, занятых на выполнении операций технологического процесса по изготовлению цехом продукции. Расчет площади цеха, подъемно-транспортного оборудования.

    контрольная работа [557,9 K], добавлен 20.12.2012

  • Обоснование выбора технологической схемы производства и расчет производственной мощности цеха по производству консервов "Томаты маринованные". Характеристика сырья, продуктов и тары для производства консервов. Расчет оборудования производственной линии.

    курсовая работа [220,5 K], добавлен 05.11.2014

  • Технико-экономические обоснование проекта реконструкции цеха по производству глицерина. Обеспечение предприятия сырьем, материалами и трудовыми ресурсами; материальные и тепловые расчеты; строительная и санитарно-техническая часть; капитальные затраты.

    дипломная работа [439,0 K], добавлен 17.05.2012

  • Предварительный расчет потоков цеха, выбор его типа. Технологическая схема разделения труда. Технико-экономические показатели проектируемого потока, сводка оборудования. Организация качества швейных изделий, построение графа изготовления женского костюма.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.08.2010

  • Характеристика полиэфирных волокон, темпы роста их производства. Проектирование красильного цеха, расчет его площади. Обоснование выбора ассортимента. Основные операции подготовки и отделки. Расчет количества основного технологического оборудования.

    курсовая работа [64,1 K], добавлен 14.04.2015

  • Характеристика методов производства карбинола. Обоснование выбранного метода в месте строительства. Физико-химические данные процесса производства карбинола. Технико-технологические расчеты. Строительные и економические расчеты проекта. Безопасность.

    дипломная работа [766,9 K], добавлен 29.11.2007

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.