Электроснабжение и электрооборудование электромеханического цеха металлургического завода (стр. 2 из 7)

Расстояние от светильника до рабочей поверхности, м:

Н_р = Н - (h_с - h_р)

где Н = 9 м- высота помещения;

h_с = 0,7 м - высота свеса;

h_р = 0 м - высота рабочей поверхности (пол).

Н_р = 9 - (0,7 + 0) = 8,3 м.

Расстояние между светильниками для КСС Г1:

L = (0,8 - 1,2) ∙ Н_р = 0,8 * 8,3 = 6,64 м.

Расстояние от края светильника до стен:

l = 0,5 ∙ L = 0,5*6,64 = 3,32 м.

Количество светильников в ряду:

Количество рядов:

n_в =

= = 4 шт.

Общее количество светильников:

n_c= n_в *n_а = 7*4 = 32 шт.

Расстояние между светильниками в одном ряду:

L_А=

= = 6,89 м.

Расстояние между рядами:

L_В=

= = 7,78 м

Определяем показатель помещения

i =

= = 2,78

По справочнику с учётом коэффициентов отражения и показателя помещения находим коэффициент использования светового потока:

r_пот=0,5;r_ст=0,3; r_п=0,1:

u = 73%

Рассчитаем световой поток одой лампы в Лм, если коэффициент минимальной освещённости z = Е_ср / Е_min = 1,2:

Ф_л =

где K_з = 2 - коэффициент запаса;

Е_min – нормированная освещённость, лк.

Ф_л.р. =

= 29589 лм.

По найденному значению Ф_л подбираем лампу, поток которой должен отличаться не более, чем на (-10 – +20)%.

Принимаем лампу ДРЛ 700(6) - 3 имеющую следующие технические данные:

номинальная мощность лампы Р_н = 700 Вт; световой поток Ф_л = 40,6 клм.

Общая мощность световой установки:

Р_уст = Р_л *n_св = 700*32 = 22400 Вт.

Составим схему расположения светильников рабочего освещения в цехе (рисунок 2)

Рисунок 2 - План расположения светильников в цехе.

Для аварийного освещения выбираем лампы типа ЛН (лампы накаливания).

Норма освещенности аварийного освещения сос -тавляет не менее 5% от нормы рабочего освещения, то есть:

Е = Е_min*0,05 = 200*0,05 = 10 лк

Выбираю светильник типа НСП 20, источник света которого должен иметь мощность 500 Вт, для создания кривой силы света Д3, класс светораспределения светльника - П, степень защиты IP52.

По заданной мощности лампы светильника НСП 20, Р_л=500Вт, выберем ЛН типа Г125-135-500 с номинальным световым потоком, Ф_л=9200 лм.

Определим количество ламп для аварийного освещения преобразовав формулу (11.15):

n_с =

= = 6 шт.

Выбираем светильники типа НСП.

Рассчитаем осветительную сеть рабочего освещения, схема которой приведена на рисунке 3 Линии освещения питают светильники с лампами накаливания, коэффициент мощности которых cosj =1:

Рисунок 3 - Схема осветительной сети аварийного освещения.

Выберем осветительные щиты. При выборе осветительного щитка необходимо чтобы выполнялось условие:

I_ном.щ ³I

где I_ном.щ- номинальный ток осветительного щитка, А;

I-расчетный ток питающей линии, А.

Для рабочего освещения выберем щит серии ЯОУ -8503, так как выполняется условие

I_ном.щ = 63 А ³ 50 А = I_1-2

Для аварийного освещения выберем осветительный щиток серии ЯОУ - 8504, так как выполняется условие

I_ном.щ = 63 А ³ 28 А = I_1-2

Таблица 2 - Технические данные осветительных щитков серий ЯОУ - 8503 и ЯОУ - 8504 на напряжение 380/220В.

Тип	Автоматический выключатель
	Тип	Номинальный ток, А	Количество
1	2	3	4
ЯОУ - 8503	АЕ - 2044 - 10	63	6
ЯОУ - 8504	АЕ - 2046 - 10	63	2

III. Расчет вентиляционной установки для цеха.

Вентиляционные установки - устройства, обеспечивающие в помещении такое состояние воздушной среды, при котором человек чувствует себя нормально и микроклимат помещений не оказывает неблагоприятного действия на его здоровье.

Для обеспечения требуемого по санитарным нормам качества воздушной среды необходима постоянная смена воздуха в помещении; вместо удаляемого вводится свежий, после соответствующей обработки, воздух. В данном подразделе будет произведен расчет общеобменной вентиляции от избытков тепла. Общеобменная вентиляция - система, в которой воздухообмен, найденный из условий борьбы с вредностью, осуществляется путем подачи и вытяжки воздуха из всего помещения.

Системы отопления и системы кондиционирования следует устанавливать так, чтобы ни теплый, ни холодный воздух не направлялся на людей. На производстве рекомендуется создавать динамический климат с определенными перепадами показателей. Температура воздуха у поверхности пола и на уровне головы не должна отличаться более, чем на 5 градусов. В производственных помещениях помимо естественной вентиляции предусматривают приточно-вытяжную вентиляцию. Основным параметром, определяющим характеристики вентиляционной системы, является кратность обмена, т.е. сколько раз в час сменится воздух в цехе.

Количество вентиляционного воздуха определяется по формуле

V_вент - объем воздуха, необходимый для обмена;

V_пом - объем рабочего помещения.

Для расчета примем следующие размеры рабочего помещения:

длина В = 30 м;

ширина А = 48 м;

высота Н = 9 м.

Соответственно объем помещения равен:

V_помещ = А*В*H = 12960 м³

Необходимый для обмена объем воздуха V_вент определим исходя из уравнения теплового баланса:

V_вент* С( t_уход - t_приход ) * Y = 3600 * Q_избыт

Q_избыт - избыточная теплота (Вт);

С = 1000 - удельная теплопроводность воздуха (Дж/кгК);

Y = 1.2 - плотность воздуха (мг/см).

Температура уходящего воздуха определяется по формуле:

t_уход = t_р.м. + (Н - 2 )t , где

t = 2°С - превышение t на 1м высоты помещения;

t_р.м. = 22°С - температура на рабочем месте;

Н = 9 м - высота помещения;

t_приход = 18 градусов.

t_уход = 22 + (9 - 2)*2 = 36

Q_избыт = Q_изб.1 + Q_изб.2 + Q_изб.3 , где

Q_изб. - избыток тепла от электрооборудования и освещения.

Q_изб.1 = Е * р , где

Е - коэффициент потерь электроэнергии на теплоотвод ( Е=0.55 для освещения);

р - мощность, р = 700 Вт * 32 = 22400 Вт.

Q_изб.1 = 0.55 * 22400=12320 Вт

Q_изб.2 - теплопоступление от солнечной радиации,

Q_изб.2 =m * S * k * Q_c , где

m - число окон, примем m = 20;

S - площадь окна, S = 1,8 * 2 = 3.6м²;

k - коэффициент, учитывающий остекление. Для двойного остекления

k = 0.6;

Q_c = 127 Вт/м - теплопоступление от окон.

Q_изб.2 = 3.6 * 20 * 0.6 * 127 = 5486 Вт

Q_изб.3- тепловыделения людей

Q_изб.3 = n * q, где

q = 15 Вт/чел. , n - число людей в смене, например, n = 40

Q_изб.3 = 40 * 80 = 3200 Вт

Q_избыт = 12320 + 5486 + 3200 = 21006 Вт

Из уравнения теплового баланса следует:

V_вент

м³

Оптимальным вариантом является кондиционирование воздуха, т.е. автоматическое поддержание его состояния в помещении в соответствии с определенными требованиями (заданная температура, влажность, подвижность воздуха) независимо от изменения состояния наружного воздуха и условий в самом помещении.

Определяем необходимую кратность воздухообмена:

где V_пом = n * S_чел * Н , (11.15)

n=40 - число людей в помещении;

S_чел - площадь производственного помещения, приходящаяся на 1 человека (по нормам для работы в цехе S_чел=6 м) ;

Н =4 м - высота помещения.

Кратность воздухообмена:

Произведем подбор вентилятора по аэродинамическим характеристикам и специальным номограммам

Исходными данными для выбора вентилятора являются:

- расчетная производительность вентилятора:

V_расч = 1.1 * V_вент = 1.1*3858 = 4244 м /ч, (11.16)

где 1.1 - коэффициент, учитывающий утечки и подсосы воздуха.

- напор (полное давление), обеспечиваемый вентилятором:

H_в = 10*v/2 * Y , (11.17)

где Y=1.3 кг/м - плотность воздуха,

v - окружная скорость вентилятора; ограничивается предельно допустимым уровнем шума в помещении.

Для центробежных вентиляторов низкого для цеховых помещений v должна быть не менее 35 м/с. Для расчета

примем v=40 м/с.

Тогда H_в = 10*40/2 * 1,3 = 26 Па.

По исходным данным выбираем центробежный вентилятор низкого давления Ц4-70N5. По номограммам определяем его характеристики:

- число оборотов - 1000 об/мин;

- КПД вентилятора - 0.8.