Расчет потребностей в энергоресурсах

В зависимости от назначения участка рассчитывают силовую, осветительную и электрическую энергию, энергию сжатого воздуха, пара и воды, идущих на производственные нужды.

Годовой расход силовой электроэнергии (в киловатт-часах) определяется по формуле:

(3.191)

где – суммарная установленная мощность всех силовых электроприемников на оборудовании, кВт (принимается по данным таблицы 3.109). Суммарная установленная мощность электроприемников подсчитывается по отдельным подразделениям предприятия и по однородным группам потребителей;

Ф_до – годовой фонд времени работы оборудования, определяемый в зависимости от числа рабочих смен и природно-климатических условий, ч (принимается по данным таблицы 3.110);

η_з – коэффициент загрузки оборудования по времени (η_з = 0,70…0,75);

К_сп – коэффициент спроса, учитывающий неодновременность работы оборудования и его загрузку (см. табл. 3.109).

Мощность потребителей электроэнергии, если она не может быть определена, рассчитывают по величине удельной мощности (0,14...0,16 кВт), приходящейся на 100 нормо-часов годовой трудоемкости Т_г работ отделения, участка, цеха:

(3.192)

Таблица 3.109 – Установленные мощности и коэффициент спроса

Наименование групп потребителей	Суммарная установленная мощность	Коэффициент спроса Кс	Суммарная потребляемая мощность
кВт	кВА	кВт	кВА
Металлорежущее оборудование	27,4	–	0,15	4,1	–
Прессы, компрессоры	17,9	–	0,25	4,5	–
Стенды	15,0	–	0,10	1,5	–
Нагревательные приборы и установки	9,4	–	0,80	7,5	–
Кран	5,7	–	0,15	0,9	–
Вентиляторы	7,0	–	0,70	4,9	–
Сварочное оборудование	–	32,0	0,35	–	11,2
Выпрямительные агрегаты	–	27,0	0,80	–	21,6
ИТОГО	82,4	59,0	–	23,4	32,8

Таблица 3.110 – Годовое время работы оборудования

Природно-климатические условия	Годовое время работы освещения при работе зоны или участка (Фдо), ч
в одну смену	в две смены
Умеренный
Умеренно-холодный
Холодный

Годовой расход осветительной электроэнергии (в киловатт-часах) определяется по формуле:

W_o = R ∙ Q · F, (3.193)

где R – норма расхода электроэнергии на 1 м² площади участка, Вт/м² (принимается равной R = 18…25 Вт/м²);

Q – годовое количество часов электрического освещения, ч (при односменной работе Q = 800 ч, при двухсменной – Q = 2250 ч);

F – площадь пола освещаемых помещений, м².

Годовой расход сжатого воздуха (в кубических метрах) определяется по формуле:

(3.194)

где К_п – коэффициент, учитывающий потери сжатого воздуха (К_п = 1,2…1,4);

q – удельный расход сжатого воздуха одним потребителем, м³/мин;

n – число одноименных потребителей сжатого воздуха, шт;

К_сп – коэффициент спроса;

Ф_до – действительный годовой (расчетный) фонд времени работы оборудования, ч (в расчетах можно принять равным Ф_до = 1820 ч).

Данные для расчета потребности в сжатом воздухе приведены в таблице 3.111.

Таблица 3.111 – Технические характеристики воздухопотребителей

Потребители воздуха	Удельный расход сжатого воздуха, q, м3/мин	Коэффициент спроса, Ксп
Металлизационные установки	0,6…1,2	0,4…0,6
Пневматический поршневой подъемник (на один подъем)	0,04…0,25	0,1…0,15
Пескоструйные и дробеструйные установки	1,9…4,1	0,4…0,6
Краскораспылительные установки	0,2…0,3	0,4…0,6
Пневматические зажимы к станкам и стендам	0,05…0,09	0,4…0,6
Установки для порошкового напыления	0,2…0,3	0,15…0,2
Установка для очистки косточковой крошкой	1,1…1,5	0,4…0,6
Установка для обдувки деталей	0,6…1,0	0,1…0,15
Пневматический инструмент	0,6…0,9	0,2…0,4

Годовой расход воды потребителями с периодической доливкой и сменой воды определяется исходя из емкости потребителя и количества смен воды в баке за год с учетом ежедневной доливки, выражаемой в процентах от емкости:

(3.195)

где q_п – емкость потребителя воды, м³;

n_см – количество смен воды в баке в год;

n_об – количество моечного оборудования.

К этой категории потребителей относятся моечные машины, ванны и баки.

Если потребитель имеет нормированный расход воды на одно изделие, то годовой расход воды определяется с учетом нормы расхода на одно изделие и годовой программы ремонта:

(3.196)

где q_и – норма расхода воды на одно изделие, м³;

N_и – годовая программа ремонта изделий.

К этой категории потребителей относятся шланговая наружная мойка машин, гидравлическое испытание головок и блоков цилиндров, заполнение системы охлаждения. Ориентировочно расход воды на наружную мойку можно принять: для легковых автомобилей – 1,2…3,6 м³; грузовых – 2,5…8 м³; автобусов – 4…10 м³; тракторов класса МТЗ-80 – 5…6 м³; Т-150 – 6…8 м³; К-700 – 7…9 м³.

Для потребителей с непрерывной циркуляцией воды годовой расход ее определяется исходя из установившегося часового расхода и количества часов работы потребителя:

(3.197)

где – годовой расход воды одним потребителем с непрерывной циркуляцией воды, м³;

q_в – часовой расход воды потребителем, л/ч;

К_сп – коэффициент спроса.

К потребителям этой категории относятся ванны для промывки деталей в проточной воде, гидрофильтры окрасочных камер, стенды для приработки и испытания двигателей.

Если вода используется для поглощения образующегося тепла, расход ее определяется по тепловому балансу.

Ориентировочный расход воды на производственные нужды определяют, руководствуясь следующими рекомендациями.

Расход воды на охлаждение двигателей в процессе обкатки на испытательной станции определяется по формуле (м³):

(3.198)

где q_д – расход воды на обкатку одного двигателя, л/ч;

N_д – годовая программа ремонта двигателей;

t_и – средняя продолжительность приработки и испытания двигателя, ч.

Ориентировочные значения часового расхода воды на охлаждение одного двигателя при условии циркуляции воды в системе охлаждения приведены в таблице 3.112.

Таблица 3.112 – Расход воды при приработке и испытании двигателей

Модель двигателя	Расход воды qд, л/ч	Модель двигателя	Расход воды qд, л/ч
ЗМЗ-53	1500…1700	ГАЗ-24	800…1000
ЗИЛ-130	1600…2000	ЯМЗ-236	7000…7500
«Москвич-412»	400…600	ЯМЗ-238	8500…9000
Д-245	1600…1800	Д-260	4000…5000

Средний часовой расход воды для промывки деталей в баках емкостью 1,5…2,5 м³ составляет 10…13 л.

Для мойки и обезжиривания деталей в моечных машинах средний часовой расход воды принимается из расчета 0,12…0,5 м³ на 1 т пропускаемых через моечную машину деталей.

Для гидравлического испытания радиаторов, блоков и головок блоков цилиндров расход воды составляет в среднем 2 л на одно изделие (при многократном использовании воды).

При закалке деталей на высокочастотных установках средний расход воды для охлаждения деталей ориентировочно принимают равным 4…6 м³/ч на одну установку, а при закалке деталей с нагревом в электропечах – 5…8 м³ на 1 т обрабатываемых изделий.

Расход воды для приготовления электролитов на гальваническом участке определяют из расчета 0,17…0,23 л на 1 м² поверхности гальванических покрытий, а для мойки деталей в ваннах для каждой промывочной операции принимается: при промывке холодной водой – 100 л/м²; теплой – 50 л/м²; горячей – 25 л/м².

Расход пара для отопления и вентиляции помещения определяется исходя из максимального часового расхода тепла Q_т.ч.

Расход тепла вычисляют по формуле:

(3.199)

где Q_т.ч – расход тепла на отопление и вентиляцию, ккал/ч;

V_п – объем отапливаемых помещений, м³;

q_о, q_в – удельные расходы тепла на отопление и вентиляцию при разности внутренней и наружной температур в 1 ^оС (q_о = 1900…2300 Дж/ч · м³ · ^оС, (0,45…0,55 ккал/ч · м³ · ^оС), q_в = 500…1000 Дж/ч · м³ · ^оС (0,15…0,25 ккал/ч · м³ · ^оС);

t_в – внутренняя температура помещения, ^оС;

t_н – минимальная наружная температура во время отопительного периода, ^оС.

Принимая во внимание, что теплоотдача 1 кг пара равна 2300 Дж (550 кал), а продолжительность отопительного периода для средней полосы может считаться равной 4320 часов, определяют необходимое количество пара для нужд отопления и вентиляции.