Аналіз стану технологічного процесу лінії приготування томатної пасти

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

Невідкладною задачею у теперішній час є докорінне покращення промислового виробництва та задоволення потреб людей. При цьому особливе значення надається забезпеченості промисловості властною сировиною, покращенню її якості, найбільш ефективному використанню при найменших затратах праці та засобів.

Широке поширення здобуває використання томатної пасти. Приготування томатної пасти відбувається в спеціальних цехах, це дозволяє краще використовувати виробничі потужності, сконцентрувати велику кількість операцій в одному місці, знизити затрати праці на виробництво томатної пасти.

Аналіз стану технологічного процесу лінії приготування томатної пасти, яка входить в загальний комплект приготування харчової продукції, свідчить про його низький рівень механізації, електрифікації, автоматизації та енергопостачання. Наслідком цього є недостатня якість та висока собівартість кінцевого продукту, важкі умови праці обслуговуючого персоналу.

Все вищевикладене обумовлює необхідність розробки проекту електрифікації, автоматизації та енергопостачання цеху і лінії приготування томатної пасти, який забезпечити не тільки зниження долі ручної праці, але й покращення продукту, що приготовляється, зниження енергоспоживання.



1 МЕХАНІЗАЦІЯ ВИРОБНИЧОГО ПРОЦЕСУ

1.1 Обґрунтування та вибір стандартного технологічного обладнання

На основі аналізу прийнятого технологічного процесу (лінія приготування томатної пасти) проводимо вибір стандартного технологічного обладнання. Обладнання обираємо схоже за продуктивністю шляхом порівняння декількох варіантів за показниками якості продукції, кількості відходів і втрат сировини, безперервності роботи, рівня механізації праці, питомим втратам пару, води, електроенергії, чисельності працюючого персоналу, безпечності умов праці. В результаті аналізу було обрано наступний комплект машин та механізмів:

- мийна машина КМ-1;

- транспортер інспекційний КТВ;

- машина протиральна КПТ;

- котел варильний МЗС-374.

Визначені характеристики технологічного обладнання заносимо до таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 - Паспортні дані стандартного технологічного обладнання лінії приготування томатної пасти

Найменування	Призначення	Тип	Продуктивність, П, т/год	Потужність, Р, кВт
Машина мийна	Видалення бруду	КМ-1	2,5-3	1,7
Транспортер інспекційний	Транспортування	КТВ	10	1
Найменування	Призначення	Тип	Продуктивність, П, т/год	Потужність, Р, кВт
Машина протиральна	Протирання сировини	КПТ	10	10
Котел варильний	Варка	МЗС-374	1,5	1,7



1.2 Обґрунтування, розробка та опис схеми скомбінованої функційної технологічного процесу

На основі прийнятого технологічного процесу розробляємо схему скомбіновану функцій ну приготування томатної пасти. На схемі показано зовнішні контури технологічних машин, ті конструктивні елементи, які розкривають фукційне призначення технологічного обладнання, а також напрямок руху продукту і умовні познаки електроприймачів. Схема представлена на рисунку 1.1.

1 - мийна машина; 2 - конвеєр інспекційний; 3 - машина протирочна; 4 котел варильний.

Рисунок 1.1 - Схема комбінована функцій на лінії виробництва томатної пасти

Технологічна лінія приготування томатної пасти працює наступним чином.

В початковий момент часу барабанна мийна машина КМ-1 заповнюється водою, після цього необроблені томати починають надходити до мийної машини. Після заповнення необхідної порції, починає обертатися барабан мийної машини: в першій секції барабана відбувається відмочування бруду, в другій секції - безпосередньо процес миття, в третій секції - ополіскування помитих томатів проточною водою. Далі очищені та помиті томати поступають на транспортер інспекційний КТВ, де відбувається його сортування та інспектування: видалення гнилих та недозрілих томатів.

Після інспектування томати подаються до протиральної машини КПТ, де за допомогою зміни решіток регулюють томатної маси. Потім ця маса йде до варильного котла МЗС-374, де при температурі 70єС та на протязі 40 хвилин виварюється вода. По закінченні продукцію передають на фасування.

1.3 Опис приміщень, умов роботи електрообладнання та компоновка машин та апаратів

З метою правильного вибору електрообладнання та кабельно-провідникової продукції та електротехнічних матеріалів проводимо класифікацію приміщень згідно вимог нормативних документів (ПУЕ). Цех по приготуванню томатної пасти відноситься до вологих приміщень. Вологі приміщення - це приміщення, в яких пари або волога, що конденсується, виділяється недовгочасно в невеликій кількості, відносна вологість більше 60%, але не перевищує 75%. За ступенем ураження електричним струмом воно відноситься до особливо небезпечних приміщень, тому що є наявність двох умов: струмопровідна підлога і можливість одночасного дотику людини до металевих частин електрообладнання, що мають зєднання з землею, металоконструкціями будівлі, технологічними апаратами, механізмами. Електрощитова за умовами зовнішнього середовища відноситься до сухих приміщень (сухі приміщення - це приміщення, в яких відносна вологість не перевіщує 60%) та за ступенем ураження електричним струмом - до приміщень з особливою небезпекою, тому що одночасно є наступні умови: струмопровідна підлога і можливість одночасного дотику людини до металевих частин електрообладнання, що мають зєднання з землею, металоконструкціями будівлі. На основі отриманої класифікації, вибираємо кліматичне виконання, категорію розміщення та ступінь захисту відповідного електрообладнання і результати заносимо до таблиці 1.2.



Таблиця 1.2 - Характеристика приміщень виробничого об'єкту та умов роботи електрообладнання

Найменування приміщення	Характеристика
	приміщень	Умов роботи ел. обладнання
	За умовами навколишнього середовища	За ступенем ймовірності ураження ел. струмом	Кліматичне виконання та категорія розміщення	Ступінь захисту
				НКП, Ел. двигун	ПЗА
Електрощитова	Сухе	Особливо небезпечне	У3	ІР20	ІР20
Цех	Волога	Особливо небезпечне	У3	ІР54	ІР20

1.4 Розробка вимог до технологічного процесу

Згідно з обраним технологічним процесом, санітарними та зоотехнічними нормами, правилами техніки безпеки, розробляємо наступні вимоги до технологічного процесу:

ѕ Швидкість обертання диску мийної машини КМ-1 не більше 51 об/хв;

ѕ На одне завантаження в барабан мийної машини КМ-1 повинно йти не більше 80 кг сировини;

ѕ Швидкість руху стрічки транспортеру КТВ повинна бути не більше 0,16 м/с;

ѕ Рівень сировини на стрічці транспортера КТВ повинна бути до 150 мм;

ѕ Діаметри сит в протиральній машині КПТ для протирання овочів повинні бути від 0,8…1,5 мм;

ѕ Частота обертання ротора машини КПТ при протиранні овочів має бути до 700 об/хв;

ѕ Об'єм сировини варильного котла МЗС-374 повинно не перевищувати 300 л;

ѕ Температурний режим повинен забезпечуватись до75°С.

2 ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНА ЧАСТИНА

2.1 Визначення параметрів контролю і розробка електротехнічних вимог до системи керування технологічним процесом

Для забезпечення автоматизації технологічного процесу виробництва томатної пасти передбачаємо наступні параметри контролю:

ѕ Контроль завантаження мийної машини КМ-1;

ѕ Контроль завантаження протиральної машини КПТ;

ѕ Контроль рівня рідини у варильному котлі МЗС-374.

На основі зазначених параметрів контролю, алгоритму операцій існуючого технологічного процесу, розробляємо наступні електротехнічні вимоги:

- Передбачити ввімкнення робочих машин в наступній послідовності: машина протиральна КПТ, машина мийна КМ-1, конвейер інспекційний КТВ, котел варильний МЗС-374;

- Передбачити наступні режими роботи: ручний, вимкнено, автоматизовано;

- Передбачити світову сигналізацію роботи кожної робочої машини за допомогою ламп розжарювання;

- Передбачити звукову сигналізацію початку роботи технічної лінії протягом 10 с дзвінком електромагнітного типу;

- Передбачити захист силового обладнання від перевантажень, короткого замикання та мінімальної напруги за допомогою теплових струмових реле, автоматичних вимикачів та магнітних пускачів відповідно;

- Забезпечити контроль завантаження мийної машини за допомогою кінцевого вимикача;

- Передбачити контроль верхнього рівня томатної маси у варильному котлі за допомогою давача ємнісного типу.

2.2 Вибір засобів автоматизації та елементів вторинних кіл

Для забезпечення робот системи керування в автоматизованому режимі обираємо наступні засоби автоматизації:

- Реле рівня: тип - ПДУ, поплавковий на магнітокерованих контактах, вихідний сигнал - розмикання або замикання контактів, діапазон вимірювання - 0,1…2 м, 2 контактні групи, номінальний струм контактів - 0,5 А;

- Реле часу: тип - ВЛ-64, з затримкою на спрацювання, час затримки на КТ1 - 1…10 с, для КТ2 - 1…10 хв, для КТ3 - 10…100 хв. Кількість контактних груп 1 (1з+1р), спосіб встановлення - у ніші, напруга живлення - 220 В;

- Кінцевий вимикач: тип ВП15К-21А-231-54У2, кількість контактних груп - 2(1з+1р). номінальний струм - 10 А, номінальна напруга - 660 В, кількість полюсів - 2, вид привода - важіль з роліком; ступінь захисту - ІР54; кліматичне виконання та категорія розміщення - У3;

- Електромагнітний клапан: тип ТВ-Т 200 для води та пари, умовний діаметр 20 мм, робоча температура від +5 до +150 °С, умовний тиск - 0,1 МПа, номінальна напруга - 220 В.

Для побудови вторинних кіл системи керування обираємо наступні елементи:

- Кнопкові пости: тип ПКЕА-422-202, спосіб встановлення - монтаж в нішах, ступінь захисту ІР54, з пластмасовим корпусом та 2 штовхачами, кліматичне виконання та категорія розміщення - О2;

- Перемикач: тип ALCLR-22, кількість комутуємих кіл - 1, номінальна сила струму - 10 А, кількість напрямків комутації - 3, кліматичне виконання та категорія розміщення - У3, ступінь захисту - ІР54.

Обрані засоби автоматизації, елементи вторинних кіл, апарати керування та захисту, які є частиною системи керування заносимо до таблиці переліку елементів.

2.3 Розробка і опис схеми електричної принципової системи керування технологічним процесом

На основі електротехнічних вимог, розробляємо схему електричну принципову, яка приводиться у графічній частині роботи. Схема працює наступним чином. На силове коло напруга подається через автоматичний вимикач QF1, який призначений для захисту електроприй мачів від струмів к. з. в силовому колі та дозволяє вимкнути у разі потреби всі електроприймачі одночасно. При замиканні автоматичного вимикача QF1 напруга подається через QF2 на силові контакти магнітного пускача КМ1, який призначений для комутації електродвигуна М1. Далі при замиканні КМ1 напруга крізь чутливі елементи теплового реле КК1(КК1 призначений для захисту електроприймача від перевантаження) подається на затискачі двигуна М1. В колах інших двигунів живлення подається аналогічно.

Коло керування працює наступним чином. Живлення на коло керування подається з проводу А1 автоматичний вимикач SF1, який захищає від коротких замикань, на перемикач SA1, який забезпечує перемикання режимів роботи. В залежності від положення «Р», «О», «А» система керування може працювати в ручному режимі, бути вимкнена та працювати в автоматизованому режимі відповідно.

В ручному режимі двигун привода барабанної мийної машини вмикається шляхом натиснення кнопки SB1.2 («ПУСК») на кнопковому посту: при цьому напруга подається на котушку магнітного пускача КМ1 через коло А1-SF1-SB1.1-SB1.2-KK1, після спрацювання силових контактів КМ1 живлення подається на електродвигун М1. Замикає мий контакт КМ1.1 призначений для блокування контактів кнопки SB1.2, щоб при відпусканні кнопки «ПУСК» живлення на котушку КМ1 не переривалось. Розмикає мий контакт теплового струмового реле розмикає коло живлення котушки КМ1 в разі виникнення перевантаження. Вимикання здійснюється шляхом натиснення кнопки SB1.1 («СТОП»): коло переривається і напруга з котушки магнітного пускача КМ1 знімається. Ручний режим колах керування інших робочих машин здійснюється аналогічно.

Світлова сигналізація реалізується сигнальними лампами HL…HL4, які увікнені паралельно котушкам магнітних пускачів КМ1…КМ4 та сигналізують про роботу відповідних електродвигунів.

В автоматизованому режимі при перемиканні пакетного вимикача SA1 в положення «А» в початковий момент часу здійснюється звукова сигналізація (дзвінок НА1 працює на протязі 4-5 с.), яка вимикається за допомогою реле часу КТ1 (контакт з затримкою на розмикання КТ1.1), це ж саме реле за допомогою контакту КТ1.2 подає напругу на котушку реле часу КТ» та одночасно через розмикає мий контакт КТ2.2 на котушку YA2 електромагнітного клапана реле часу варильного котла готового до роботи. Одночасно з цим контакт КТ2.1 подає напругу на котушку магнітного пускача КМ1 - спрацьовує електродвигун мийної машини, який починає мийку томатів.

2.4 Обгрунтування, вибір та перевірочний розрахунок силових електроприймачів

Для електроприводів технологічної лінії обираємо двигуни серії АИР. Електродвигуни працюють у тривалому режимі навантаження, тому електродвигуни обираємо за умовою

,

де Рндв - номінальна потужність електродвигуна, кВт;

кз - коефіцієнт запасу, який залежить від Рмех;

Рмех - механічна потужність робочої машини, кВт.

Механічна потужність конвейера інспекційного Рмех, Вт, розраховується за формулою

де П - продуктивність, кг/год; П = 10000 кг/год;

L - довжина мийної машини, м; L = 5,82 м;

Н - висота підйому, м; Н = 0 м;

к - коефіцієнт запасу; к = 3…5, приймаємо к = 5;

з - ККД мийної машини, з = 0,7.

Для Рмех = 4 кВт коефіцієнт кз повинен дорівнювати 4,5.

Вибираємо за паспортними даними двигун АИР100L4У3 у якого Рндв = 4 кВт ? Рмех = 4,5·0,84 = 3,36 кВт.

Перевірку електродвигуна за умовою пуску здійснюється за умовою

де Мп.дв - пусковий момент електродвигуна з урахуванням зниження напруги, Н·м;

Мзр - момент зрушення робочої машини, Н·м.

Пусковий момент електродвигуна Мп.дв, Н·м, з урахуванням зниження напруги розраховується як

де Мндв - номінальний момент електродвигуна, Н·м;

мп - кратність пускового моменту електродвигуна, в.о.;

ки - коефіцієнт, що враховує зниження напруги в мережі, ки = 0,9.

Номінальна кутова швидкість, щн, рад/с, розраховується за формулою

де пн - номінальна частота обертання валу електродвигуна, об/хв..

Момент зрушення Мзр, Н·м, робочих машин орієнтовно можна прийняти

де Моп - момент опору робочої машини при номінальній частоті обертів пн, Н·м.

Номінальний момент опору робочої машини Моп, Н·м

Так як Мп.дв = 50,1 Н·м ? Мзр = 8,2 Н·м, то перевірка за умовою пуску виконується.

Перевірку електродвигуна за перевантажувальною здатністю здійснюють за умовою



де Ммакс.дв - максимальний момент електродвигуна, Н·м;

Моп - максимальний момент опору робочої машини, Н·м.

Максимальний момент електродвигуна Ммакс.дв, Н·м, визначаємо за формулою

де ммакс - кратність максимального моменту двигуна, ммакс = 2,3.

Так як Ммакс.дв = 50,1 Н·м ? Мзр = 27,4 Н·м, то перевірка за перевантажувальною здатністю виконується.

Інші електродвигуни розраховуються і перевіряються аналогічно. Технічні дані силового обладнання заносяться до таблиці 1.

Таблиця 1 - Технічні характеристики силового електрообладнання

Поз. позн	Тип силового електрообладнання	Рндв, кВт	пн, об/хв	Індв, А	з, %	cos цн	кі	мп	ммакс	Тип робочої машини
М1	АИР80А6У3	0,75	910	3,9	69	0,72	5,5	2,1	2	КМ-1
М2	АИР100L4У3	4	1420	15,2	82	0,84	7	2,3	2,3	КТВ
М3	АИР100L8У3	1,5	700	7,9	74	0,67	5	2	1,8	КПТ
М4	АИР200М2У3	22	730	45,8	90	0,81	6,6	2	1,9	МЗС-374

2.5 Обгрунтування, розрахунок та вибір внутрішніх електричних мереж

Згідно вимогам до надійності електропостачання, техніки безпеки приймаємо наступну конфігурацію електричної мережі (рисунок1). При цьому розподільчий щит А1 розташований в окремому приміщенні - електрощитовій і живить за радіальною схемою шафу керування А2 та освітлюваний щиток А3.

Рисунок 1 - Схема електрична принципова електричної мережі

Для правильного вибору кабелів і проводів виконуємо розрахунок струмів на різних ділянках електричної мережі:

Ділянка А2-М1: ІрМ1 = 3,9 А;

Ділянка А2-М2: ІрМ2 = 15,2 А;

Ділянка А2-М3: ІрМ3 = 7,9 А;

Ділянка А2-М4: ІрМ4 = 45,8 А.

Ділянка А1-А2 (без урахування коефіцієнту одночасності роботи електродвигунів): ІрА1-А2 = ІрМ1 + ІрМ2 + ІрМ3 + ІрМ4 = 3,9 + 15,2 + 7,9 + 45,8 = 72,8 А.

Струм на ділянці А1-А3 (до освітлюваного щитка) визначається за виразом

де Uосв - номінальна напруга освітлювальної мережі, В, Uосв = 220 В;

cos цн - номінальний коефіцієнт потужності, в.о., для люмінесцентного освітлення cos цн = 0,7.

Потужність необхідна для освітлення виробничого об'єкту Росв, Вт, знаходиться за формулою

де 1,2 - коефіцієнт, що враховує втрати потужності в ПРА;

Рпит - питома потужність для відповідного приміщення, Вт/м2, Рпит = 10 Вт/м2;

Sп - площа відповідного приміщення, м2.

Струм на ділянці від ТП до ввідного щита А1 визначається як: ІрТП-А1 = ІрА1-А2 + ІрА1-А3 + Ірезерв. Ірезерв = 4·16 = 64 А (4 автоматичних вимикача з тепловими розчіплювачами на 16 А). ІрТП-А1 = 72,8 + 1,92 + 64 = 138,72 А.

Провода та кабелі обираємо за наступними умовами:

- За допустимим тривалим струмом;

- За механічною міцністю.

Проводи для силової електричної мережі обираємо за допустимим тривалим струмом з умови

де Ітр.пр, Ір - відповідно допустимий тривалий та розрахунковий струми, А.

При визначенні Ітр.пр враховують матеріал проводу, кількість проводів або жил кабелю, спосіб прокладення. Для живлення електроприймачів М1-М4 обираємо алюмінієві одножильні проводи марки АПВ. До кожного електродвигуна прокладено по чотири проводи.

Спосіб прокладання - у трубі. Знаючі розрахунковий струм електродвигуна М1, визначаємо найближчий переріз провідника на ділянці А2-М1: 2,5 мм2, для якого І = 19 А. Тому обираємо провід АПВ 4(1Ч2,5).

Аналогічно виконується вибір і розрахунок проводів і кабелів на інших ділянках електричної мережі і результати заносимо до таблиці 1.

Таблиця 1 - Результати вибору проводів та кабелів

Познака ділянки на схемі	Розрахунковий струм, Ір, А	Допустимий тривалий струм, Ітр.пр, А	Спосіб прокладення	Марка і переріз проводу
А2-М1	3,9	19	В трубі	АПВ 4(1Ч2,5)
А2-М2	15,2	19	В трубі	АПВ 4(1Ч2,5)
А2-М3	7,9	19	В трубі	АПВ 4(1Ч2,5)
А2-М4	45,8	50	В трубі	АПВ 4(1Ч2,5)
А1-А2	72,8	80	По основі	АВВГ 5Ч6
А1-А3	1,92	19	По основі	АВВГ 5Ч2,5
ТП-А1	138,72	140	В землі	АСРБ 4Ч25

При виконанні прокладання проводів в трубі, розрахунковий діаметр труби, dтр, мм, визначається за формулою

де dпр - зовнішній діаметр проводу (кабелю) з ізоляцією, мм;

п - кількість проводів в трубі. У випадку багатожильного кабелю п =1.

Кз - коефіцієнт заповнення, кз = 0,5.

Для ділянки А2-М1, яка прокладається проводом АПВ 4(1Ч2,5) розрахунковий діаметр труби dтр, мм, дорівнює



Тому приймаємо трубу Т15 з внутрішнім діаметром 15 мм. Інші труби обираємо аналогічно.

2.6 Обгрунтування, розрахунок та вибір автоматів керування і захисту, низьковольтних комплектних пристроїв

У розрахунково-графічній роботі в якості апаратів захисту використані автоматичні вимикачі та теплові реле, у якості апаратів керування - магнітні пускачі.

1. Вибір автоматичних вимикачів

Автоматичні вимикачі обираємо за умовами (на прикладі автоматичного вимикача QF1):

- За типом: compact NS100;

- За напругою: Uн.ав = 400 В;

- За номінальним струмом: Ін.ав = 100 А;

- За номінальним струмом теплового розчіплювала Ін.тр = 50 А;

- За струмом відсічки електромагнітного розчіплювача Іемр.ст

- За кількістю полюсів: триполюсний;

- За кліматичним виконанням: У;

- За категорією розміщення: 3;

- За ступенем захисту: ІР40.

Обираємо автоматичний вимикач QF1 типу Compact NS100 DC.

Результати розрахунків решти автоматичних вимикачів вносимо до таблиці 1.



Таблиця 1 - Характеристики обраних автоматичних вимикачів

НКП	Умовна познака	Ір, А	Познака автоматичного вимикача	Ін.ав, А	Ін.тр, А	Іемр.ст, А	Іемр.р, А
А1	QF1	140	Compact NS160 DC	160	100	1600	1000
А1	QF2	50	Compact NS100 DC	100	50	630	432
А1	QF3	35	Compact NS100 DC	100	35	350	резерв
А1	QF4	35	Compact NS100 DC	100	35	350	резерв
А1	QF5	35	Compact NS100 DC	100	35	350	резерв
А1	QF6	35	Compact NS100 DC	100	35	350	резерв
А1	QF7	35	Compact NS100DC	100	40	400	356
А2	QF1	50	Compact NS100 DC	100	50	630	432
А2	QF2	3,9	NG125LMA	4	16	35	160
А2	QF3	15,2	NG125LMA	25	35
А2	QF4	7,9	NG125LMA	12,5	15
А2	QF5	45,8	NG125LMA	50	85
А3	QF1	19	Compact NS100DC	25	35

2. Вибір магнітних пускачів

Магнітні пускачі вибираємо за наступними умовами:

- За типом: ПМЛ;

- За номінальною напругою магнітного пускача: Uн.мп = 380 В;

- За номінальним струмом пускача Ін.мп = 125 А;

- За кількістю блок-контактів магнітного пускача: 2 допоміжні;

- За кліматичним виконанням: У;

- За категорією розміщення: 3;

- За ступенем захисту: ІР40;

- За класом комутаційної стійкості: А.

Для керування двигуном М1 обираємо магнітний пускач серії ПМЛ-6000У3А: Uн.мп = 380 В; Ін.мп = 125 А; нереверсивний, з тепловим реле, з 2 допоміжними контактами.



Таблиця 2 - Технічні характеристики магнітних пускачів

Поз. позн.	Ір, А	Тип магнітного пускача	Ін.мп, А	Uм, В	Uн.мп, В	Uн.к, В	Виконання	Оболонка
КМ1	3,9	ПМЛ-1000УЗА	10	380	380/660	220	Нереверсивний, з тепловим реле РТЛ-1008	ІР40, У3
КМ2	15,2	ПМЛ-2000УЗА	25	380	380/660	220	Нереверсивний, з тепловим реле РТЛ-1022	ІР40, У3
КМ3	7,9	ПМЛ-2000УЗА	25	380	380/660	220	Нереверсивний, з тепловим реле РТЛ-1022	ІР40, У3
КМ4	45,8	ПМЛ-4000УЗА	63	380	380/660	220	Нереверсивний, з тепловим реле РТЛ-2057	ІР40, У3

Вибір теплового струмового реле виконується за наступними умовами:

- За серією - LRD;

- За номінальною напругою теплового реле: Uн.тр = 660 В;

- За номінальним струмом теплового реле Ін.тр = 5 А;

- За номінальним струмом не спрацювання теплового реле Ін.тр = 4…6 А;

- За кліматичним виконанням: У;

- За категорією розміщення: 3;

- За ступенем захисту: ІР20/

Для захисту двигуна М1 від довгострокових струмів перевантаження по [9] обираємо теплове реле LRD10. Інші теплові реле обираємо аналогічно і результати заносимо до таблиці 2.5.

Таблиця 2.5 Технічні характеристики обраних теплових струмових реле

Поз. позн.	Uм, В	Uнтр, В	Тип реле	Ір, А	Ін.тр, А	Ін.н.тр, А	Оболонка
КК1	380	660	LRD10	3.9	5	4…6	ІР20, У3
КК2	380	660	LRD22	15,2	16	16…24	ІР20, У3
КК3	380	660	LRD14	7,9	8	7…9	ІР20, У3
КК4	380	660	LRD3361	45,8	50	55…70	ІР20, У3

В якості силового розподільчого щита А1 обираємо розподільчий пункт серії ПР8503-2001-5УХЛ3 з одним триполюсним автоматичним вимикачем серії ВА57-35-33 на вводі, шістьма автоматичними вимикачами ВА57-31-33 [6]. Силовий розподільчий щит ПР8503-2001-5УХЛ3 встановлюється стоячи у приміщенні електрощитової, ступінь захисту 47-29М.

Шафу керування А2, яка є низьковольтним комплектним приводом, обираємо згідно методики [3] типу Ш5926-3574У3.

2.7 Розробка схем електричних з'єднання, силової розподільчої мережі, розташунку технологічного і електросилового обладнання

Розробка схеми електричної з'єднання. Розробку схеми електричної з'єднання виконуємо адресно-графічним методом. На дверцята шафи виносимо елементи керування та світлової сигналізації: перемикач режиму роботи SA1, кнопкові станції SB1-SB4, прилади світлової сигналізації HL1-HL4. На задню стінку шафи виносимо апарати захисту і керування (автоматичні вимикачі QF1-QF5, S1, магнітні пускачі КМ1-КМ4, теплові струмові реле КК1-КК4), реле часу КТ1-КТ3, колодки затискачів Х1-Х4. Колодки затискачів Х1-Х4 секціонуємо за призначенням: Х1 - для з'єднування з електродвигунами М1-М4; Х2 - блок нейтральних затискачів; Х3 - для приєднування електромагнітних клапанів та здавачів; Х4 - колодка для РЕ-провідників. Ввід напруги здійснюємо на верхні затискачі ввідного автоматичного вимикача QF1.

Розробка схеми електричної принципової силової розподільчої мережі. Схема внутрицехової розподільчої мережі (схема електрична принципова) розробляється на підставі ДСТУ Б А.2.4-21-2008 та наведена на аркуші графічної частини. На схемі показана апаратура керування та захисту, низьковольтні комплектні пристрої, електродвигуни, елементи електропроводки, їх познаки, типи і основні технічні характеристики.

Розробка схеми електричної розташунку технологічного та силового електрообладнання. Схема електрична розташунку технологічного та силового електрообладнання розробляється на підставі ДСТУ Б А.2.4-21-2008 і показана на рисунку 2,2. На схемі показано відносний розташунок технологічного та електросилового обладнання технологічної лінії на плані приміщення згідно з дійсним розташунком. Силовий розподільчий щит А1 розташований у окремому приміщенні - електрощитовій. Шафа керування А2 та освітлювальний щиток А3 винесено до виробничого приміщення. Також на схемі показаний розташунок силової електропроводки і основна характеристика.

Рисунок 2.2 - Розташунок технічного та силового обладнання

2.7 Розробка заходів з електро- та пожежобезпеки

При розробці заходів з електро- та пожежобезпеки при обслуговуванні електрообладнання даної технологічної лінії керуємося главами розділів І, ІІ і ІІІ Правил технічної експлуатації електроустановок споживачів та Правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів (ПТЕ і ПТБ).

У якості системи заземлення використовуємо систему TN-C-S. Функцій ний (робочий) заземлювач приєднуємо до РЕ-колодки силового розподільчого щита А1. Опір заземлювача повинен бути не більш 4 Ом.



3 ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА ПРОЕКТНОГО РІШЕННЯ

Для визначення капітальних вкладень складаємо кошторис електрообладнання (станом цін на 27.11.2012), в який входить все електротехнічне обладнання і матеріали: електродвигуни, апарати керування і захисту, кабельно-провідникова продукція, низьковольтні комплектні пристрої, засоби автоматизації та сигналізації та ін.. Отримані дані заносимо до таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 - Кошторис електрообладнання

Найменування	Поз. позн.	Тип, марка	Од. вимір	Вартість одиниці, грн	К-ть	Загальна вартість, грн
Низьковольтні комплектні пристрої
Ввідний розподільчий щит	А1	ПР8503-2001-5УХЛ3	шт.	2800	1	2800
Шафа керування (корпус)	А2	Ш5926-3574У3	шт.	400	1	400
Освітлювальний щиток	А3	УОЩВ-3-63-6-036	шт.	720	1	720
Силове електрообладнання
Електродвигун	М1	АИР80А6У3	шт.	2000	1	2000
Електродвигун	М2	АИР100L4У3	шт.	400	1	400
Електродвигун	М3	АИР100L8У3	шт.	400	1	400
Електродвигун	М4	АИР200М2У3	шт.	3200	1	3200
Апарати захисту
Автоматичний вимикач	QF1	Compact NS100DC	шт.	90	1	90
Автоматичний вимикач	QF2-QF5	NG125LMA	шт.	51	4	204
Реле теплове струмове	КК1	LRD10	шт.	20	1	20
Реле теплове струмове	КК2	LRD22	шт.	20	1	20
Реле теплове струмове	КК3	LRD14	шт.	20	1	20
Реле теплове струмове	КК4	LRD3361	шт.	34	1	34
Апарати керування
Магнітний пускач	КМ1	ПМЛ-1000У3А	шт.	120	1	120
Магнітний пускач	КМ2, КМ3	ПМЛ-2000У3А	шт.	120	2	240
Магнітний пускач	КМ4	ПМЛ-4000У3А	шт.	156	1	156
Кнопковий пост	SB1-SB4	ALCLR 22	шт.	45	4	180
Перемикач	SA1	ПКЕА-422-2О2	шт.	60	1	60
Реле часу електронне	КТ1-КТ3	ВЛ65У3	шт.	75	3	225
Пристрої сигналізації
Дзвінок	НА1	СС-1	шт.	30	1	30
Арматура світлосигнальна	HL1-HL4	AD22DS	шт.	45	4	180
Засоби автоматизації
Вимикач шляховий	SQ1, SQ3	КУ701А	шт.	20	2	40
Клапан електромагнітний	YA1-YA3	T-BU-203	шт.	35	3	105
Кабельно-провідникова продукція і допоміжні матеріали
Колодка контактна наборна	Х1, Х3	ЗНИ	шт.	20	2	40
Колодка РЕ	Х2	ШНИ	шт.	20	1	20
Колодка N	Х4	ШН	шт.	20	1	20
Труба водогазопровідна		ВГП15	м	3,5	65	227,5
Скоба монтажна		USK11-25-100	шт.	0,5	100	20
Кабель		АВВГ5Ч6	м	10	3	30
Кабель		АВВГ5Ч2,5	м	6	16	96
Кабель		АСРБ4Ч25	м	25	9,3	232,5
Провід		АПВ1Ч2,5	м	4	66,3	265
					Всього:	12395

низьковольтний енергопостачання цех томатний



Висновки

На основі отриманих результатів щодо проекту електрифікації та автоматизації цеху і лінії термічної обробки томатної пасти можна зробити наступні висновки:

- Впровадження контролю таких параметрів як рівень завантаження мийної машини КМ-1 та рівень томатної маси в котлі варильному МЗС-374 дозволило підвищити якість продукції за рахунок дотримання оптимальних технологічних режимів;

- Використання світлодіодної світлосигнальної арматури AD22DS (виробник ІЕК) дозволило суттєво підвисити рівень безпеки та знизити періодичність обслуговування за рахунок значно більшого строку служби (15000 годин у світлодіодної арматури проти 1000 годин у арматури на лампах розжарювання);

- Вибір в якості силового електрообладнання електродвигунів серії АИР дозволив знизити споживання електроенергії за рахунок більш високих енергетичних показників двигунів даної серії та підвисити надійність системи електрифікації взагалі за рахунок більшого значення годин напрацювання на відмову в порівнянні з двигунами інших серій;

- Використання сучасної апаратури керування і захисту (автоматичних вимикачів серій Compact NS100DC і NG125LMA, магнітних пускачів серії ПМЛ, теплових струмових реле РТЛ дозволило підвищити експлуатаційні характеристики системи керування за рахунок більш високих технічних, енергетичних, експлуатаційних та економічних показників даного обладнання;

- Використання в проекті електрифікації і автоматизації системи заземлення TN-C-S дозволить підняти рівень електробезпеки до рівня, що відповідає сучасним вимогам нормативних документів, насамперед ПУЕ.



Література

1. Белянчиков Н. Н. Технические средства автоматики/Н. Н. Белянчиков, И. Ф. Бородин. - М.: Колос, 1982. - 303 с.

2. Ганзюк М. П. основи охорони праці: підручник/ М. П. Ганзюк, Є. П. Желібо. - 3-е вид. - К.: Каравела, 2006. - 392 с.

3. Довідник сільського електрика/ В. С. Олійник, В. М. Гайдук, В. Ф. Гончар; за ред.. В.С. Олійника. - 3-тє вид. переробл., допов. - К.: Урожай, 1989. - 264 с.

4. Каменем-Подольский электромеханический завод. Обзор оборудования. - Режим доступа: http://kpemz.ltd.ua/

5. КЭАЗ - каталог продукции. - Режим доступа: http://www.keaz.ru/

6. Никифорова Л. Є. Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни «Проектування енергетичних об'єктів АПК»/Л. Є. Никифорова, Ю. О. Богатирьов. - Мелітополь: ТДАТУ, 2011.

Размещено на Allbest.ru