Монтаж электрооборудования цеха сборки мебельной фабрики (стр. 1 из 8)
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
"МОНТАЖ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЦЕХА СБОРКИ МЕБЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ"
Саратов 2010
Введение
Цех сборки предназначен для изготовления оконных блоков.
Весь технологический процесс осуществляется потоком. Поток состоит из трёх автоматизированных линий:
– ДЛ2 – линия раскроя пиломатериалов;
– ДЛ8А – линия обработки оконных блоков;
– ДЛ10 – линия сборки.
Готовая продукция проходит через малярную и идёт к потребителю.
Транспортировка деталей по цеху осуществляется электрокарами, для подзарядки которых имеется зарядная. Кроме того предусмотрены производственные, вспомогательные и бытовые помещения.
Участок раскроя пиломатериалов и подзарядная являются пожароопасными помещениями.
Электроснабжение цех получает от собственной комплектной трансформаторной подстанции, подключённой к главной понизительной подстанции района (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой трансформаторной подстанции 1,2 км.
По категории надёжности электроснабжения – это потребитель 1 категории.
Количество рабочих смен – 3.
Грунт в районе цеха – суглинок.
Размеры цеха А × В × Н = 48 × 30 × 8 м.
От трансформаторной цеха подстанции также получают электропитание электроустановки с дополнительной мощностью Рдоп = 100 кВт, соs φ 0,8.
Перечень оборудования цеха приведён в таблице 1.
Таблица 1. Перечень электрооборудования цеха
| № на плане | Наименование | Рн, кВт | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1,2 | Вентиляторы | 5,5 | |
| 3 | Компрессор | 5 | |
| 4 | Установка окраски электростатической | 4,8 | 1-фазная |
| 5,6 | Зарядные агрегаты | 4,5 | 1-фазные |
| 9 | Лифты вертикальные ДБ1 | 3 | |
| 10,15 | Загрузочные устройства | 2,5 | |
| 11 | Торцовочный станок ДС1 | 2,8 | |
| 12,22 | Транспортёры ДТ4 | 2,6 | |
| 13 | Многопильный станок | 5 | |
| 14 | Станок для заделки сучков | 2,4 | |
| 16 | Фуговальный станок | 3,5 | |
| 17,20 | Транспортёры ДТ6 | 4 | |
| 18 | Шипорезный станок ДС35 | 4,5 | |
| 21 | Станок четырёхсторонний ДС38 | 4 | |
| 23,24 | Станки для постановки полупетельДС39 | 1,4 | |
| 7,8 | Токарные станки | 1,8 | |
| 19 | Перекладчик ДБ14 | 4 | |
| 26 | Сборочный полуавтомат ДА2 | 26 | |
| 27,28 | Станки для снятия провесов ДС40 | 1,4 |
1. Расчетная часть
1.1 Расчёт электроснабжения нагрузки
Расчёт электрических нагрузок цеха выполним методом коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм), который сводится к определению (Рм, Qм, Sм) расчётных нагрузок группы электроприёмников.
Рм =КмРсм;
Qм =
Qсм; Sм = Ö 
+ 
, (1)где Рм – максимальная активная нагрузка, кВт;
Qм – максимальная реактивная нагрузка, кВАр;
Sм – максимальная полная мощность, кВА;
Км – коэффициент максимума активной нагрузки;
– коэффициент максимума реактивной нагрузки;Рсм – средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт;
Qcм – средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену, квар. 
Рсм = КиРн; Qсм = Рсм tgj, (2)
где
Ки – коэффициент использования электроприёмников, определяется из опыта эксплуатации по таблицам [2];
Рн – номинальная активная групповая мощность, приведённая к длительному режиму трёхфазных электроприёмников;
tgj
- коэффициент реактивной мощности;Разобьем электрические приёмники по распределительным пунктам следующим образом: на РП1 силовое оборудование автоматической линии; на РП2 остальные силовые нагрузки – трёхфазные длительного режима; на РП3 однофазные нагрузки длительного режима. И, затем, выполним расчёт нагрузки по каждому щиту и по всему цеху. Результаты расчётов приведём в сводной ведомости нагрузок по цеху, таблица 2.
Рассмотрим расчёт на примере распределительного пункта РП – 1, в состав которого входят следующие установки:
1. Лифты вертикальные ДБ1 – 1
2. Загрузочное устройство – 2
3. Торцовочные станки ДС-1 – 1
4. Транспортёры ДТ4 – 2
5. Многопильные станки ЦМС – 1
6. Станки для заделки сучков – 1
7. Фуговальные станки – 1
8. Транспортёры ДТ6 – 2
9. Шипорезные станки ДС35 – 1
10. Станки четырёхсторонние ДС38 – 1
11. Станки для постановки полупетель ДС39 – 2
12. Сборочный полуавтомат ДА2 – 1
13. Станок для снятия провесов ДС40 – 1
Всего – 17
Определяем суммарную номинальную мощность на РП
= ∑ 
(3)где
– суммарная номинальная мощность на РП, кВт; 
– номинальная мощность одной электроустановки, кВт; 
– количество приёмников в группе, шт. = 3 × 1 + 2,5 × 2 + 2,8 × 1 + 2,6 × 2 + 5 × 1 + 2,4 × 1 + 3,5 × 1 + 4 × 2 + 4,5 × 1 + 4 × 1 + 1,4 × 2 + 4 × 1 + 26 × 1 + 1,4 × 2 = 78,2 кВтКи, cosj, tgj находим по [2], так как оборудование работает в три смены в непрерывном режиме принимаем для автоматической линии Ки = 0,75, tgφ = 0,8.
Определяем сменную активную и реактивную мощность по формулам (2) для лифта вертикального ДБ1:
Рсм = 3 × 0,75 = 2,25 кВт, Qсм = 2,25 × 0,8 = 1,8 кВАр
Суммарные активную и реактивную мощности на РП1
РсмΣ = 59,7 кВт; QсмΣ = 45 кВАр
Полную сменную мощность Sсм находим по формуле
Sсм = Ö
+ 
(4)Sсм = Ö 59,7² + 45²
= 74,8 кВАНаходим модуль сборки m для РП – 1 по формуле
m = Pн max/Pн min (5)
где
Рн max – номинальная мощность наиболее мощного приёмника, кВт;
Рн min – номинальная мощность наименее мощного приёмника, кВт.
m = 26 / 1,4 = 18,5 > 3
Определим средний коэффициент использования Ки ср
Ки ср = SРсм/SРном (6)
Ки ср = 0, 75
Определяем эффективное число однородных электроприёмников
, шт. = 
/ S 
(7) = 78,22 / 1 × 32 + 2 × 2,52 + 1 × 2,82 + 2 × 2,6² + 1 × 5² + 1×2,4² + 1×3,5² + 2 × 4² + 1×4,5² + 1 × 4² + 2 ×1,4² + 1×4² + 1×26² + 1,4 × 1²= 7,1Км – можно определить по справочнику, либо по формуле
Км = 1 + 1,5/Ö
× Ö1 – Ки.ср / Ки.ср (8)Км = 1 + 1,5/Ö7,1×Ö1 – 0,75/0,75 = 1,32
В соответствии с практикой проектирования принимается
= 1,1 при < 10; = 1 при > 10.Рм = 1,32 × 59,7 = 78,8 кВт; Qм = 45 × 1,0 = 45 кВАр;
Sм = Ö78,8²+45²= 90,7 кВА.
Максимальный ток Iм находим по формуле
Iм = Sм/Ö3×Uном (9)
Iм =90,7 / 1,73×0,38 = 140 А
При включении 1-фазных нагрузок на фазное напряжение установленная мощность трёхфазной нагрузки определяется по формуле
Р(3)у = 3Рм.ф(1) (10)
где Ру(3) – условная 3 – фазная мощность (приведённая), кВт;
Рм.ф(1) – мощность наиболее загруженной фазы, кВт;
В нашем случае однофазные нагрузки:
– Установка окраски электростатической – 4,8 кВт;
– Зарядные агрегаты – 2 шт. – 4,5 кВт.
В соответствии с формулой (10) Ру(3) = 14,4 кВт.
Полный расчёт силовой нагрузки приведён далее в табличной форме. Полученные результаты расчёта приведены в сводной таблице 2.
Таблица 2. Сводная ведомость нагрузок по цеху
| Наименование РУ и ЭП | Нагрузка установленная | Нагрузка средняя за смену | Нагрузка максимальная | ||||||||||||||
| Рн,кВт | n | РнΣкВт  | Ки | cos φ | tgφ | m | РсмкВт | Qсмквар | SсмкВА | nэ | Kм | Kм¹ | PмкВт | Qмквар | SмкВА | Iм,А | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| РП1Лифт ДБ1Загрузочные устройстваТорцовочные станки ДС1Транспортёр ДТ4Многопильный станокСтанки для зад. сучковФуговальные станкиТранспортёр ДТ6Шипорезный станок ДС35Ст. четырёхсторонние ДССт. для постановки полупетель ДС39.ПерекладчикиСборочный п/а ДА2.Ст. для снятия провесов 1 | 32,52,82,6102,43,544,541,44261,42 | 121211121121123 | 4,47,24,212104,34,810,867,24,84,65,244 | 0,750,750,750,750,750,750,750,750,750,750,750,750,750,755 | 0,80,80,80,80,80,80,80,80,80,80,80,80,80,86 | 0,750,750,750,750,750,750,750,750,750,750,750,750,750,757 | >38 | 2,254,22,13,93,751,82,663,432,139,52,1 | 1,83,151,62,92,81,351,954,52,552,251,82,2514,61,6 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| Всего по РП1 | 17 | 78,2 | 59,7 | 45 | 74,8 | 7,1 | 1,32 | 1 | 78,8 | 45 | 90,7 | 140 | |||||
| РП2ВентиляторКомпрессорТокарный ст. | 5,551,8 | 212 | 1151,8 | 0,70,650,14 | 0,80,80,5 | 0,750,751,73 | >3 | 6,33,90,8 | 4,52,91,4 | ||||||||
| Всего по РП2 | 5 | 17,8 | 11 | 8,8 | 14,1 | 4,6 | 1,65 | 1,1 | 18,1 | 9,7 | 20,5 | 31,6 | |||||
| РП3Установка окраски 1 ф.Зарядные. агрегаты 1 ф. | 4,84,5 | 12 | 4,84,5 | 0,70,7 | 0,80,8 | 0,750,75 | <3 | ||||||||||
| Всего по РП3Доп. мощн. | 3 | 14,4 | 0,7 | 10,1 | 7,6 | 12,6 | 10,1100 | 7,675 | 12,6125 | 57,3 | |||||||
| На ШНН | 0,83 | 207 | 137 | 249 | |||||||||||||
| Потери | 4,49 | 22,4 | 22,8 | ||||||||||||||
| На ШНН | 211,5 | 109 | 247 | ||||||||||||||
1.2 Компенсация реактивной мощности. Выбор типа, количества и мощности компенсирующих устройств (КУ)