Электрооборудование дробильно-прессового цеха в условиях ОАО «Золотое поле»

ВВЕДЕНИЕ

ОАО «Золотое Поле» является крупным агропромышленным и винодельческим предприятием Крыма с высоким уровнем хозяйственной специализации и концентрации производства. Производственная структура предприятия представляет собой целостный имущественный комплекс.

Основные виды деятельности:

— производство и реализация виноматериалов и вин (любых тихих), спиртов (5 видов), бальзамов и другой алкогольной продукции (коньяки, ликеры, кальвадос, граппа и т. п.);

— производство натуральных соков (осветленных и с мякотью) и плодоовощных консервов;

— выращивание, хранение, переработка и реализация сельскохозяйственной продукции (виноград, фрукты, овощи);

— имеются 2 скважины с артезианской водой (на территории винзавода).

Организационно — правовая форма: открытое акционерное общество (образовано в результате приватизации государственного предприятия «Агрофирма «Золотое Поле», учредитель — Фонд имущества АР Крым, приказ Фонда имущества Автономной Республики Крым № 253 от 26.04.2000 г., зарегистрированное распоряжением Кировской райгосадминистрации от 14.12.2000 г. N 4 055 848Ю0010049). Агрофирма была образована путем преобразования из государственного совхоза — завода «Золотое Поле» (основанного в 1945 г.).

Винзавод основан в 1945 г. Фактически отстроен заново в 1962 — 1964 гг. В последующие годы регулярно проводилась реконструкция завода, модернизация оборудования и строительство новых цехов с учетом требований производства и конъюнктуры рынка. Винзавод является единым имущественным комплексом (территория 6 га), включающим в себя: главный корпус винзавода, коньячный цех, административный корпус, спирто-приемное отделение, отделение фильтрации, биохимическое отделение с лабораторией, экспериментальный цех, спиртохранилище, хранилище коньячных и яблочных спиртов, хересный цех, цех охлаждения, цех первичной переработки сырья, цех утилизации, котельная, автогараж, механические мастерские, материальный склад.

Дробильно-прессовое отделение Для прессования целых гроздей применяют горизонтальные пневматические и механические прессы производительностью до 5 т/ч, ленточные прессы производительностью 10−20 т/ч, щековые прессы (ПВГ-30) для получения сусла высшего качества (СВК) из гроздей винограда.

Виноград прессуется в результате колебательного движения щеки. Сусло стекает через перфорированные поверхности в суслосборник. Мезга допрессовывается на прессах непрерывного действия. Выход сусла 50−52 дал/т, производительность 30 т/ч.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристики потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения Основным оборудованием дробильно-прессового цеха ОАО «Золотое поле» являются дробилки, стекатели, прессы и мезгоподогреватели, которые не предъявляют особых требований к регулированию скорости вращения. Единичные мощности агрегатов составляют от 1,1 до 11 кВт. Общая мощность электрооборудования не менее 170 кВт.

Дробильно-прессовый цех является сухим отапливаемым помещением, поэтому для привода агрегатов используют закрытые обдуваемые двигатели серии 4А.

Существуют три категории электроснабжения

I категория — наиболее ответственные электроприемники, отключение которых может привести к гибели людей, повреждению дорогостоящего оборудования, массовому браку продукции, расстройству сложного технологического процесса. Питание осуществляется от 2-х независимых источников, перерыв допускается лишь на время автоматического восстановления питания.

II категория — электроприемники отключение которых приведет к массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих мест, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Рекомендуется обеспечивать питанием от двух независимых источников, для них допустимы перерывы на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

III категория — электроприемники не имеющие большого промышленного и хозяйственного значения. Питаются от 1-го источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта и замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 24 ч.

Исходя из вышеперечисленного по категориям электроснабжения дробильно-прессовый цех можно отнести к 3 категории потребителей по надежности электроснабжения.

1.2 Выбор рода тока и величины питающего напряжения Правильный выбор напряжения для электроприводов имеет важное значение, так как от этого зависит не только их стоимость, но и схема электроснабжения предприятия.

Основным током в электроустановках промышленных предприятий является переменный трехфазный ток.

Стандартной частотой переменного тока электрических систем в промышленных предприятиях является частота 50 Гц.

Следует иметь виду, что электроприводы цеха не требуют регулирования частоты вращения и для них обычно применяют асинхронные короткозамкнутые двигатели.

Наиболее оптимальное является напряжение 380/220 В. Этим напряжением можно питать осветительную и силовую сеть. Оно позволяет выбрать оптимальное сечение проводов и кабелей.

Кроме того в такой сети сравнительно низкое напряжение относительно «земли», что создаёт благоприятные условия по технике безопасности и снижает число пробоев изоляции.

Принимаем величину напряжения 380/220 В переменного тока.

1.3 Ведомость потребителей электроэнергии Дробильно-прессовый цех ОАО «Золотое поле» укомплектован следующим оборудованием: дробилки, стекатели, прессы и мезгоподогреватели и электроосвещение. Технические данные потребителей электроэнергии приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Ведомость потребителей электроэнергии

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Переработка винограда на сусло с дроблением ягод и отделением их от гребней Это основной способ переработки винограда на сусло. Ягоды дробят для ускорения отделения и увеличения выхода сусла, а отделяют их от гребней во избежание попадания гребневого сока в сусло. В процессе дробления и отделения ягод от гребней избегают перетирания кожицы, разрыва гребней и повреждения семян. Дробление с отделением гребней производят на машинах двух типов: валковых и ударно-центробежных.

Рис. 1. Схема бункера-пресса: 1 — бункер; 2 — поворотная щека; 3 — шарнир; 4- кожух с патрубком для отвода сусла; 5 — перфорированный лоток; в — транспортирующий шнек; 7 — гидроцилиндр На валковых дробилках-гребнеотделителях (ВДГ) меньше перетирается мезга и получается сусло с меньшим содержанием взвесей, окислительных ферментов, фенольных и азотистых веществ. Их применяют для приготовления виноматериалов для белых столовых вин и советского шампанского.

Валковые дробилки могут работать с отделением гребней и без отделения.

При дроблении винограда на ударно-центробежных дробилках-гребнеотделителях (ЦДГ) по сравнению с валковыми содержание взвесей в сусле в 1,5−2 раза выше, сусло больше подвержено окислению, в нем на 80−100 мг/дм³ больше фе-нольных и на 100 мг/дм³ азотистых веществ. Их применяют для приготовления красных и крепленых виноматериалов.

По общим конструктивным показателям (металлоемкость, энергоемкость, занимаемая площадь) ударно-центробежные дробилки более совершенны по сравнению с валковыми. Мезга с дробильных машин поступает в мезгосборник. Из мезгосбор-ников ее перекачивают в стекатели для отделения сусла-самотека и сульфитируют. При отделении сусла-самотека уменьшается масса мезги и увеличивается ее сокоотдача за счет увеличения относительного количества твердых элементов ягоды, улучшающих дренажные свойства мезги, что позволяет увеличить производительность прессов.

Сусло-самотек отделяют от мезги свободным стеканием под действием гравитационных сил и при слабом давлении.

Стекание виноградного сусла зависит от ряда факторов, определяющих технологические условия процесса и конструктивные особенности стекателей. Скорость процесса возрастает с увеличением высоты слоя мезги до 500 мм и уменьшается при дальнейшем увеличении. Содержание в сусле-самотеке взвесей и его химический состав практически не зависят от высоты слоя мезги. Только при очень малой высоте (менее 100 мм) не обеспечивается достаточный фильтрующий слой для очистки сусла от взвесей. Величина живого сечения отверстий перфорированной перегородки ниже 10% снижает скорость процесса и содержание взвесей.

Рекомендуется следующий режим отбора сусла-самотека: в первый период стекания (6−8 мин) сусло должно отделяться под действием гравитационных сил без механического воздействия на мезгу. Для увеличения выхода сусла-самотека до 50- 55 дал/т во второй период (8−10 мин) частично стекшую мезгу рыхлят. Степень рыхления должна составлять 0,7−1,2 м/мин при слабом давлении на мезгу в пределах 0,06−0,08 МПа. При более интенсивном перемешивании и повышении давления возрастает степень перетирания мезги, увеличивается в сусле содержание взвесей до 150 г/дм³ и фенольных веществ.

Для отделения сусла-самотека применяют аппараты-стекатели, которые обеспечивают отбор сусла-самотека 50 дал/т и больше с содержанием взвесей до 80 г/дм³, а обогащение фенольными веществами до 0,2 г/дм³. Наилучшими по технологическим показателям являются камерные стекатели-настойники ВСН, обеспечивающие выход сусла-самотека до 50 дал/т с содержанием взвесей до 20 г/дм³.

В настоящее время наибольшее распространение получили шнековые стекатели непрерывного действия. Эти стекатели состоят из бункера, в котором происходит отделение сусла-самотека в режиме свободного стекания, перфорированного цилиндра со шнеком, где производится подпрессовывание мезги под давлением 0,06−0,08 МПа. Выход сусла-самотека 50- 55 дал/т с содержанием взвесей 42−120 г/дм³.

Для более полного отделения сусла стекшую мезгу прессуют. Процесс прессования производят двумя методами. При применении первого метода прессования изменяется объем мезги под действием давления без перемещения ее по отношению к дренирующей поверхности (корзиночные и ленточные прессы). Второй метод характеризуется изменением объема мезги при одновременном перемещении ее по отношению к дренирующей поверхности (шнековые прессы).

Прессование мезги на корзиночных и ленточных прессах проходит в мягких механических режимах, кожица деформируется незначительно, семена не повреждаются и сусло получается высокого качества. Общий выход сусла с корзиночных прессов 72−74 дал/т. Основные недостатки корзиночных прессов: периодическое действие и низкая производительность.

В шнековых прессах мезга подвергается интенсивным механическим воздействиям, твердые частицы мезги сильно деформируются, кожица частично разрывается и перетирается, отдельные семена дробятся из-за сильного трения их о поверхность рабочих органов. Сусло получается с высоким содержанием фенольных, азотистых веществ, железа и взвесей и пригодно для приготовления ординарных красных столовых и крепленых вин.

Шнековые прессы непрерывного действия получили широкое применение, имеют высокую производительность, компактны, удобны в эксплуатации. Общий выход сусла со шнековых прессов составляет 75−78 дал/т, а влажность выжимок — 55−56%. В настоящее время в винодельческой промышленности применяют прессы периодического действия ГППД-1,7 и непрерывного действия ленточные и шнековые.

Все оборудование для переработки винограда на сусло компонуется в поточные линии. В зависимости от направления переработки винограда используются следующие поточные линии: для приготовления белых ординарных виноматериалов — ВПЛ-10, ВПЛ-20МЗ, ВПЛ-ЗОЕЗ и ВПЛ-50 производительностью соответственно 10, 20, 30 и 50 т/ч; для приготовления шампанских виноматериалов и виноматериалов для марочных белых столовых вин — ВПЛ-10К, ВПЛ-20К производительностью 10 и 20 т/ч; для приготовления красных столовых виноматериалов — ВПКС-ЮА производительностью 10 т/ч; для приготовления крепких и десертных виноматериалов — ВПЛК-Ю производительностью 10 т/ч. На всех поточных линиях предусмотрены дробление ягод с отделением гребней, отбор сусла-самотека и прессование стекшей мезги.

трансформатор дробильный прессовый электрический

3. РАСЧЁТНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет электрического освещения

3.1.1 Характеристика помещений, оценка зрительных работ Опасность поражения электрическим током зависит от многих факторов: условий эксплуатации электрооборудования, характера среды помещения, параметра электроэнергии. Эти факторы относятся к категории электроустановок напряжением до 1000 В.

От условий окружающей среды зависит состояние изоляции и электрическое сопротивление тела человека. По характеру среды различают помещения: сухие, влажные, сырые, жаркие, пыльные, с химической средой.

В помещении дроюильно-прессового цеха влажность не превышает 60%. Поэтому оно относится к категории сухих помещений с повышенной опасностью поражения током. Повышенную опасность поражения током создаёт возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с «землёй» механизмам с одной стороны и металлическим корпусом электрооборудования и токоведущими частями с другой.

3.1.2 Выбор освещённости, системы освещения источников света В связи с тем, что естественного освещения недостаточно, применяют искусственное освещение.

Применяем для данного помещения общее освещение. В дробильно-прессовом цехе принимаем к установке люминесцентные лампы. Для рационального распределения светового потока, устранения слепящего действия ламп, защиты от механических повреждений и пыли применяются различные осветительные арматуры, называемые светильниками.

3.1.3 Расчёт мощности и выбор ламп В соответствии с планом осветительной сети дробильно-прессового цеха принимаем к установке 28 светильников Согласно нормам освещения для дробильно-прессового цеха общее освещение составляет 20 Лк [2, табл. 1.8].

В связи с тем, что фактическая освещённость обычно уменьшается из-за загрязнённости лампы и светильников, вводится коэффициент запаса, принимаем [2, с. 23]. Коэффициент минимальной освещённости принимаем равным 1,3 [2, с. 23].

Определяем показатель помещения.

(1)

где — длина помещения;

— ширина помещения;

— высота помещения.

Определяем коэффициент использования светового потока светильников с люминесцентными лампами, принимая коэффициент отражения стен и потолка соответственно равным с_ст = 30%, с_п = 50%, тогда [2, табл. 1.10]

Определяем световой поток одной лампы

(2)

где — минимальная освещённость;

— площадь помещения;

— количество светильников.

Выбираем люминесцентный светильник типа WL-013B с люминесцентной лампой типа Т8 номинальной мощностью 18 Вт, световой поток.

Таблица 2 — Технические данные светильника

Таблица 3 — Технические данные люминесцентной лампы

Пересчитываем фактическую освещённость

(3)

Определяем удельную мощность

(4)

где — мощность ламп в светильнике.

что соответствует средним нормам СНиП для общего освещения светильниками с люминесцентными лампами.

Результаты расчетов и выбора сводим в таблицу 4.

Таблица 4 — Сводная ведомость расчета освещения

3.2 Выбор схемы питания, типа осветительных щитков, проводов и способов их прокладки Схема групповой сети освещения выполнена трёхфазной сетью с нулевым проводом. Для питания ламп принимаем двухпроводную линию с нулевым проводом. Отключающий аппарат устанавливаем в фазном проводе. Для защиты применяем автоматические выключатели.

В цехе используется один групповой распределительный щиток освещения, который получает питание от силового щита ЩС1.

Выбираем щиток освещения типа ЩА-601, укомплектованный автоматами типа ВА 2001, один из которых, трехполюсный, установлен на вводе и шесть однополюсных — на отходящих линиях.

Проводка выполнена скрыто на негорючем основании, в винипластовых трубах четырехжильным проводом типа ПВС до щитка и двухжильным проводом типа ППВ после него.

3.3 Расчёт и выбор питающей и распределительной сети освещения Отклонение напряжения в сети рабочего освещения допускается в пределах от 2,5 до 5% от номинального.

Распределение нагрузки по фазам выполнено следующим образом

1. А-0; Ру = 0,108 кВт, l = 35 м

2. А-0; Ру = 0,108 кВт, l = 20 м

3. В-0; Ру = 0,108 кВт, l = 25 м

4. В-0; Ру = 0,090 кВт, l = 30 м

5. С-0; Ру = 0,090 кВт, l = 40 м

6. С-0; Ру = 0,250 кВт, l = 45 м Суммарная нагрузка на всех ответвлениях равна 1,94 кВт Принимаем ток в жиле питающего кабеля равным току наиболее загруженной фазы С.

Определяем ток в фазе

(5)

Принимаем для питающей линии четырехжильный провод типа ПВС сечением ,.

Условие выполняется При прокладке проводов в винипластовых трубах нагрузка снижается на 5−10%

(6)

Условие выполняется Определяем ток нагрузки в щитке освещения на шестом ответвлении

(7)

Принимаем для распределительной сети двухжильный провод типа ППВ сечением ,.

Условие выполняется При прокладке проводов в винипластовых трубах нагрузка снижается на 5−10%

(8)

Условие выполняется Проверяем осветительную сеть на допустимую потерю напряжения, которая должна составлять не более 2,5%, чтобы изменение освещённости помещений не превышало допустимые нормы.

Определяем приведённый момент нагрузки с учётом коэффициента приведения б = 1,85 [2, c. 37] от 4-х проводной линии на однофазное ответвление к лампам.

(9)

Определяем необходимое сечение участка питания линии с учетом допустимой потери напряжения U = 2,5%

(10)

где С = 77 — коэффициент для медных проводов [2, c. 37].

Исходя из условия механической прочности принимаем ближайшее стандартное сечение проводника S = 1,5 мм^3.

Определяем фактическую потерю напряжения в магистральной сети

(11)

Определяем фактическую потерю напряжения на шестом ответвлении Общая потеря напряжения составляет 0,17%, что значительно меньше допустимой. Значит, сечение провода по условию допустимой потери напряжения выбрано правильно. Результаты расчетов сводим в таблицу 5

Таблица 5 — Сводная ведомость расчета осветительной сети

3.4 Ремонтное и аварийное освещение Дробильно-прессовый цех по обеспечению надежности электроснабжения относится к потребителям III категории электроснабжения.

Ремонтное освещение необходимо для обеспечения нормальных условий ремонта электрооборудования. Сеть ремонтного освещения питается от щита общего освещения через понижающий трансформатор типа ЯТП 0,25−220/36 В, необходимый для подключения электроизмерительных приборов и электроинструментов.

Подключение электроинструмента к сети производим через понижающий трансформатор с помощью специальных вилок рассчитанных на напряжение 36 В согласно норм по охране труда. По размеру вилки и розетки 36 В меньше обыкновенных, рассчитанных на напряжение 220 В. Это предусмотрено для того, чтобы не было случайного подключения прибора или электроинструмента напряжением 36 В к сети напряжением 220 В.

В производственных цехах наряду с рабочим освещением предусматривается аварийное освещение.

Аварийное освещение должно присоединятся к сети, независимой от сети рабочего освещения, обеспечивая освещённость по основным проходам не менее 0,1 лк.

«Правила устройства электроустановок» предусматривают аварийное освещение:

а) для возможности продолжения работы;

б) для безопасной эвакуации людей из помещения.

Светильники аварийного освещения устанавливают дополнительно к светильникам общего освещения. В данном случае аварийное освещение требуется для безопасной эвакуации людей.

3.5 Выбор схемы электроснабжения, типа кабелей, способов прокладки Надёжность электропитания зависит в основном от принятой схемы электроснабжения, степени резервирования отдельных элементов системы электроснабжения. Для выбора схемы и системы построения электрической сети необходимо учитывать мощность и число потребителей в целом, входящих в их состав отдельных электроприёмников.

Надёжность электроснабжения — способность системы электроснабжения обеспечить предприятие электроэнергией хорошего качества без срыва плана производства и не допускать аварийных перерывов в электроснабжении.

По обеспечению надёжности электроснабжения дробильно-прессовый цех относится к электроприёмникам третьей категории, то есть перерыв в электроснабжении которых не приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих механизмов, транспорта и т. п. Поэтому резервирование не применяем.

Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители электроэнергии присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.

Схемы электрических сетей могут выполняться радиальными и магистральными.

В данном случае применяем радиальную схему. То есть питание цеха выполнено от трех распределительных щитов ЩС1, ЩС2 и ЩС3 кабелем типа АВВГ, которые в свою очередь получают питание от ТП кабелем типа АВБбШв, проложенным в земле. Кабель АВБбШв используют для прокладки в земле при наличии механических усилий на растяжение.

3.6 Расчет мощности и выбор двигателей Мощность двигателей агрегатов выбираем по номинальной мощности агрегата.

3.6.1 Расчет мощности и выбор двигателя дробилки-гребнеотделителя типа ВДГ-20

3.6.1.1 Рассчитываем мощность двигателя

(12)

где — диаметр ягоды;

— длина валка;

— диаметр валка;

— частота вращения валка;

— коэффициент, учитывающий физико-механические свойства винограда, профиль валков.

Условие выполняется Принимаем к установке двигатель типа 4А160М8У3. Данные двигателя сводим в таблицу 6

Таблица 6 — Технические данные двигателя дробилки-гребнеотделителя

Расчет мощности и выбор двигателей остальных агрегатов производим аналогично. Результаты сводим в таблицу 7

Таблица 7 — Технические данные двигателей

3.7 Расчет электрических нагрузок Электрическими нагрузками являются величины, характеризующие потребление величины мощности отдельными приемниками или потребителями электрической энергии.

В дробильно-прессовом цехе установлены дробилки, стекатели, прессы и мезгоподогреватели, которые составляют группу электроприемников, а также электрическое освещение.

Для группы электроприемников определяем коэффициент использования и коэффициент мощности [1, с. 52]

В дробильно-прессовом цехе установлены 30 электроприемников общей мощностью 172,6 кВт. Наибольшая мощность электродвигателя составляет 11 кВт, а наименьшая — 1,1 кВт.

Рассчитываем показатель силовой сборки

(13)

Число эффективных электроприемников определяют по следующим показателям: количеству электроприемников, подключенных к источнику питания; показателю силовой сборки; среднему коэффициенту использования; номинальной активной мощности индивидуального электроприемника.

При

(14)

где — относительное эффективное число

(15)

где — относительное число наибольших по мощности электроприемников;

— относительная мощность наибольших по мощности электроприемников, кВт.

(16)

где — число приемников с единичной мощностью, больше или равной .

(17)

По [1, табл. 2.14] определяем .

Рассчитываем эффективное число электроприемников Рассчитываем активную мощность за смену

(18)

Рассчитываем реактивную мощность за смену

(19)

Зная и, находим коэффициент максимума [1, табл. 2.13]

Рассчитываем максимальную активную мощность

(20)

Определяем максимальную реактивную мощность при

(21)

Рассчитываем максимальную полную мощность

(22)

Расчет осветительной нагрузки производится аналогично.

Рассчитываем максимальный ток для всех электроприёмников

(23)

Результаты расчетов сводим в таблицу 8

Таблица 8 — Сводная ведомость расчета электрических нагрузок

3.8 Компенсация реактивной мощности Компенсирующие устройства (статические конденсаторы) выбираются на основании технико-экономических расчетов, при этом учитывается наличие избыточной мощности в асинхронных двигателях, установленных на механизмах и возможность их работы как компенсаторов реактивной мощности. Экономическая целесообразность применение того или иного вида компенсирующего устройства определяется в соответствии с указаниями по компенсации реактивной мощности. Выбор средств компенсации производится для режима наибольшего потребления, в сети проектируемой установки, реактивной мощности.

Рассчитываем реактивную мощность, которую необходимо скомпенсировать

(24)

где

— оптимальный тангенс угла, соответствующий установленным предприятию условиям получения от энергосистемы мощностей нагрузки (по ПУЭ).

Условие выполняется В качестве компенсирующего устройства принимаем конденсаторную установку типа АКУ-0,4−40−2,5У3, мощностью 40 кВар. Компенсирующее устройство установлено на трансформаторной подстанции, от которой получает питание ОАО «Золотое поле».

3.9 Расчет и выбор силовой сети и ее защиты Питание дробильно-прессового цеха осуществляется от главного распределительного щита ЩС одним кабелем. В цехе установлены три силовых распределительных шкафа типа ПР9332−339 с 10 автоматическими выключателями в каждом, через которые получает питание электрооборудование цеха. Разводка выполнена в стальных трубах расположенных в полу. Сечение кабелей в распределительной и магистральной сети напряжением до 1 кВ выбираем из условия длительно допустимого тока нагрузки. Длительно допустимый ток нагрузки принимаем равным номинальному току двигателей и выбираем сечение кабеля исходя из условия Расчет и выбор силового кабеля.

Определяем расчетный ток двигателя

(25)

где — мощность двигателя, кВт;

— коэффициент мощности при номинальной нагрузке;

— КПД двигателя при номинальной нагрузке;

— номинальное напряжение сети, кВ.

В таблицу 9 вносим расчетное значение токов основных двигателей с учетом значений токов двигателей вспомогательных механизмов, а также значение расчетных токов других электроприемников.

Таблица 9 — Сводная ведомость расчета и выбора силового кабеля

Выбор автоматического выключателя дробилки-гребнеотделителя.

Выбираем автоматический выключатель типа ВА-2005 с комбинированным расцепителем, номинальный ток которого равен 40 А, ,.

Проверяем тепловой расцепитель на ток срабатывания Условие выполняется Определяем пусковой ток двигателя

(26)

Проверяем автоматический выключатель на несрабатывание при пуске двигателя Условие выполняется Выбор автоматических выключателей для остальных станков производим аналогично. Результаты расчёта сводим в таблицу 10

Таблица 10 — Сводная ведомость расчета автоматических выключателей

3.10 Расчет и выбор магистральной и силовой сети Выбор магистрального кабеля Производим выбор магистрального кабеля по условию нагрева длительно допустимым током Условие выполняется Принимаем к установке кабель типа АВБбШв (3Ч35) с

Выбор автоматического выключателя Выбираем автоматический выключатель типа ВА-88−33 с комбинированным расцепителем с.

Определяем пиковый ток линии питающей группу электроприёмников

(27)

Выбор производим согласно условиям Условия выполняются Проверяем автоматический выключатель на невозможность срабатывания при пуске Условие выполняется

3.11 Выбор элементов схемы управления

3.11.1 Выбор магистральных пускателей В дробилке-гребнеотделителе для управления механизмами использованы четыре магистральных пускателя.

Для управления двигателем битера мощностью 5,5 кВт выбираем реверсивный магистральный пускатель типа ПМЕ-214 открытого исполнения с предельной мощностью управляемого двигателя 10 кВт, с тепловым реле.

Условие выполняется Для управления двигателем подающего шнека мощностью 1,1 кВт принимаем к установке магнитный пускатель ПМЕ-012 открытого исполнения, реверсивный, максимальная мощность управляемого двигателя 1,1 кВт, с тепловым реле.

Условие выполняется Для управления двигателем барабана мощностью 3 кВт выбираем магистральный пускатель ПМЕ-114 открытого исполнения, нереверсивный, мощностью 4 кВт, с тепловым реле.

Условие выполняется Для управления двигателем дробилки мощностью 2,2 кВт выбираем магистральный пускатель ПМЕ-114 открытого исполнения, нереверсивный, мощностью 4 кВт, с тепловым реле.

Условие выполняется

3.11.2 Выбор тепловых реле Для двигателя битера мощностью 5,5 кВт, I_н = 13,6 А в комплекте с магнитным пускателем устанавливается тепловое реле ТРН-25 с = 16 А.

Условие выполняется Рассчитываем уставку срабатывания теплового реле.

(28)

Проверяем тепловое реле на ток срабатывания Условие выполняется Для двигателя подающего шнека мощностью 1,1 кВт, принимаем к установке тепловое реле ТРН — 10,

Условие выполняется Рассчитываем уставку срабатывания теплового реле Проверяем тепловое реле на ток срабатывания Условие выполняется Для двигателя барабана мощностью 3 кВт, принимаем к установке тепловое реле ТРН-25 с = 16 А.

Условие выполняется Рассчитываем уставку срабатывания теплового реле Проверяем тепловое реле на ток срабатывания Условие выполняется Для двигателя дробилки мощностью 2,2 кВт, принимаем к установке тепловое реле ТРН-25 с = 16 А.

Условие выполняется Рассчитываем уставку срабатывания теплового реле Проверяем тепловое реле на ток срабатывания Условие выполняется

3.11.3 Выбор постов управления В схеме станка используются четыре однопостовые кнопки управления на одну коммутационную цепь.

Принимаем к установке кнопки управления типа ПКЕ 212−2, номинальный длительный ток контактов 6 А. Кнопки управления имеют защитное использование.

3.12 Описание схемы управления дробилки-гребнеотделителя При включении выключателя QF1 на схему подается напряжение 380 В, о чем свидетельствует загорание лампочки «Сеть» на панели управления агрегата.

При нажатии на кнопку SB2 на катушку магнитного пускателя КМ1 подается напряжение, и по ней начинает протекать ток, в результате чего пускатель срабатывает и якорь притягивается к сердечнику. Вследствие этого замыкаются главные контакты пускателя КМ1, подключая двигатель битера к сети, вал которого начинает вращаться, и двигатель включается в работу. Остановить двигатель можно нажав кнопку SB1.

Аналогично происходит управление работой двигателей остальных механизмов: подающего шнека, барабана и дробилки. Наличие в цепи катушек магнитный пускателей постов управления позволяет управлять работой каждого двигателя независимо друг от друга.

В цепи статоров двигателей установлены тепловые реле, обеспечивающие защиту от токов перегрузки, т. е. токов, превышающих номинальные на 30−40%. Защита от токов короткого замыкания осуществляется автоматическим выключателем ВА-2005.

3.13 Расчет токов короткого замыкания Питание цеха осуществляется от трансформатора мощностью 1000 кВ•А, напряжением 10/0,4 кВ, с соединением обмоток Д/Y, связан с РУ 0,4 кВ ОАО «Золотое поле» кабелем длиной 100 м. В цепи трансформатора установлен трансформатор тока 1500/5 и автомат ВА 88−33.

Рис. 4. Схема электрической сети Для расчета тока трехфазного короткого КЗ в точке k1 (за автоматом ВА 88−33) составляем расчетную схему (Рисунок 4).

Рис. 5. Схема замещения Таблица 11 — Каталожные данные силового трансформатора

Рассчитываем активное сопротивление расчетной схемы

(29)

где — потери короткого замыкания, кВт;

— номинальное напряжение обмотки низшего напряжения, кВ;

— номинальная мощность трансформатора, кВ•А.

Рассчитываем полное сопротивление расчетной схемы

(30)

где — напряжение короткого замыкания, %.

Рассчитываем индуктивное сопротивление расчетной схемы

(31)

Сопротивления трансформатора тока принимаем равными;. [4, табл. 47]

Для автоматического выключателя ВА 88−33 имеем:; [3]

В соответствии с ПУЭ суммарное сопротивление контактов при КЗ около распределительного щита дробильно-прессового цеха следует принять .

Рассчитываем активное и индуктивное сопротивления короткозамкнутой цепи

(32)

(33)

где — активное и индуктивное сопротивления понижающего трансформатора, мОм;

— активное и индуктивное сопротивления первичной обмотки трансформатора тока, мОм;

— активное и индуктивное сопротивления токовых катушек автоматического выключателя, мОм;

— суммарное сопротивление контактных соединений, мОм;

— активное сопротивление кабелей, мОм.

Рассчитываем ток трехфазного короткого замыкания

(34)

где — среднее номинальное напряжение ступени, соответствующей обмотке низшего напряжения трансформатора, В.

Нормальная коммутационная способность автоматического выключателя ВА 88−33 составляет 17,5 кА, предельная — 35 кА.

Условия выполняются Линия длиной 10 м выполнена кабелем типа АВВГ сечением 3Ч2,5 мм² и наружным диаметром 10,3 мм, проложенным в стальной трубе.

Рассчитываем сопротивление кабеля

(35)

Рассчитываем сопротивление трубы

(36)

где — удельная проводимость стали [4, с. 106];

— длина участка трубы;

— наружный диаметр трубы [4, табл. 48];

— внутренний диаметр трубы [4, табл. 48].

Рассчитываем полное сопротивление трехфазной цепи

(37)

Рассчитываем величину однофазного тока короткого замыкания

(38)

где — фазное напряжение.

Коммутационная способность автоматического выключателя ВА 2005 составляет 6 кА.

Условие выполняется

4. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Трансформаторы напряжения 6, 10 кВ. Типы, назначение, ремонт Трансформатор напряжения — трансформатор, питающийся от источника напряжения. Типичное применение — преобразование высокого напряжения в низкое в цепях, в измерительных цепях и цепях РЗиА. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения по числу фаз делят на однофазные и трехфазные; по числу обмоток — на двухобмоточные и трехобмоточные; по способу охлаждения — на масляные и сухие; по роду установки — для наружной и внутренней установки.

Трансформаторы напряжения используются как для измерения напряжения, мощности, энергии, так и для питания цепей автоматики, сигнализаций и релейной защиты линий электропередачи от замыкания на землю.

Рис. 6. Схема подключения в сеть трансформатора напряжения В ряде случаев трансформаторы напряжения могут быть использованы как маломощные понижающие силовые трансформаторы или как повышающие испытательные трансформаторы (для испытания изоляции электрических аппаратов).

Рис. 7. Внешний вид трансформатора напряжения Для напряжений до 6 кВ трансформаторы напряжения изготовляют сухими, т. е. с естественным воздушным охлаждением. Для напряжений выше 6 кВ применяют масляные трансформаторы напряжения.

Трансформаторы внутренней установки предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от -40 до + 45 °C с относительной влажностью до 80%.

В ходе проведения ремонта подстанции трансформатор напряжения очищается от пыли и грязи и затем внимательно осматривается. Проверяются исправность эпоксидной и фарфоровой изоляции, надежность крепления трансформатора к конструкциям, количество масла в баке и отсутствие течи в его сварных швах и уплотнениях. Для исключения течи масла через уплотнения подтягивают скрепляющие болты. Если это не поможет, заменяют прокладку новой из пробки или маслостойкой резины. Для временного уплотнения пробку и маслостойкую резину можно заменить склеенным картоном толщиной 1,5 мм, промазанным бакелитовым лаком, или асбестовым шнуром диаметром 10—15 мм, пропитанным в течение 24 ч бакелитовым лаком при 25—30 °С, или пеньковым канатом диаметром 10—15 мм, пропитанным в течение 6—8 ч натуральной олифой при 50—60 °С.

Если течь масла обнаружена в сварном шве, то трансформатор заменяют. После устранения течи трансформатор заливают маслом. У трансформаторов напряжения проверяют надежность контактных соединений трансформатора с внешними цепями, соединение вторичных обмоток с «землей».

На все время ремонта или монтажа первичные и вторичные обмотки трансформаторов напряжения в целях безопасности должны быть закорочены, так как случайные соприкосновения с временными проводками, предназначенными для освещения, сварки и измерений, могут вызвать обратную трансформацию и напряжение, опасное для людей.

Трансформаторы напряжения, которые должны заменить поврежденный, подлежат испытанию, проверке на целость обмоток и проверке полярности обмоток (для трехфазных трансформаторов напряжения). Целость обмоток проверяется мегаомметром.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Особенности организации труда работников на предприятии ОАО «Золотое поле»

Любой труд — производителен, но уровень его производительности различный. Чтобы добиться наиболее рациональной величины трудовых процессов, труд как таковой должен быть соответствующим образом организован, а его оценка базироваться на определенных, обоснованных экономических показателях.

В условиях рыночной экономики возрастает значение различных факторов, которые воздействуют на эффективность производства, так как в силу возрождающейся конкуренции результативность деятельности становится решающей предпосылкой существования и развития предприятий. Среди факторов эффективности существенное место занимает организация труда, выступающая как упорядоченная система взаимодействия работников со средствами производства и друг с другом в едином производственном процессе. Во всех сферах человеческой деятельности и во все времена лучше организованный труд при прочих равных условиях обеспечивал достижение более высоких результатов. Значение организации труда возрастает по мере создания рыночных отношений, способствующих возрождению конкуренции, при которой большой вес приобретает результативность труда, оказывающая решающее влияние на эффективность производства. Правильная организация способствует рациональному использованию оборудования и времени, работающих на нем, что повышает производительность труда, снижает себестоимость продукции, увеличивает рентабельность производства. Уровень использования результатов научно-технического прогресса, под влиянием которого происходят коренные изменения в технике, технологии и организации производства, зависит от того, в какой степени обеспечены пропорциональность и взаимосвязь между совершенствованием техники и соответствующим изменением в организации труда. Несмотря на решающее влияние на эффективность производства глубоких качественных изменений в орудиях труда и технологиях, приводящих к количественным изменениям соотношения между живым и овеществленным трудом в пользу последнего, роль человека в производственном процессе повышается. Труд становится все более сложным и ответственным, а его несовершенная организация имеет все более серьезные отрицательные последствия.

Организация труда — самостоятельная область деятельности, объектом которой является труд, с присущими только ей методами и принципами.

Следовательно, на уровне предприятия организация труда представляет собой систему рационального взаимодействия работников со средствами производства и друг с другом, основанную на определенном порядке построения и последовательности осуществления трудового процесса, направленную на получение высоких конечных социально-экономических результатов.

ОАО «Золотое поле» работает в две смены длительностью 12 ч каждая, с 08−00 до 20−00 и с 20−00 до 08−00. Каждые 2 часа делаются 10 мин перерывы, а с 13−00 до 14−00 перерыв на обед. Работники предприятия работают по схеме 2 через 2, т. е. 2 дня рабочих, 2 — выходных.

На предприятии хорошо организована организация рабочих мест. Каждый работник обеспечивается спецодеждой, необходимыми защитными средствами, предметами труда, инструментом, инвентарем, приспособлениями и оснасткой, их рациональное размещение в рабочей зоне, способствует применению рациональных методов и приемов труда и в конечном итоге высокой эффективности труда каждого работника.

Обслуживание рабочих мест позволяет выбрать оптимальные варианты взаимодействия основных рабочих и рабочих вспомогательных служб, благодаря чему обеспечивается по возможности эффективное снабжение рабочих мест исходным сырьем, материалами, заготовками, услугами наладочного и ремонтного характера, транспортным и хозяйственным обслуживанием и др.

Также проводится выбор оптимальных вариантов трудового процесса путем внедрения рациональных методов и приемов труда, которые предусматривают построение любого трудового процесса на основе приемов и методов труда, обеспечивающих максимальную экономию рабочего времени при наименьших затратах напряженности и тяжести труда.

Создаются благоприятные условия труда на рабочих местах, рационализация режимов труда и отдыха дающая возможность установления научно обоснованных годовых, недельных, суточных и сменных режимов труда и отдыха, комфортных условий труда на каждом рабочем месте, обеспечивающих сохранение устойчивой работоспособности работающих в течение длительного периода, сохранение их здоровья и уменьшения влияния действий вредных производственных факторов.

На ОАО «Золотое поле» была проведена аттестация рабочих мест, она представляет собой периодический учет, всестороннюю оценку и аттестацию рабочих мест на предмет их соответствия современным требования, были выявлены несоответствия и назначены мероприятия по их устранению. Кроме того проводится трехступенчатый контроль, позволяющий ежедневно, ежемесячно, ежеквартально выявлять нарушения или несоответствия по охране труда, и условиях труда, в организации труда, после чего разрабатываются мероприятия, устанавливаются даты и ответственные за устранение тех или иных замечаний.

На организацию труда значительное влияние оказывает дисциплина трудасоблюдение работниками правил внутреннего трудового распорядка (своевременное начало и окончание рабочего дня, перерыва на обед и отдых. Точное исполнение всех требовании технологии по каждому производственному процессу составляет дисциплину технологическую. Своевременная и точная реализация производственных задании, выполнение должностных инструкции, бережное отношение к оборудованию, инструменту, оснастке, сырью и материалам, соблюдение правил охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности составляют производственную дисциплину.

Для улучшения организации труда на предприятии проводятся различные мероприятии по как материальному так и моральному стимулированию труда работников. К материальному стимулированию относится: зарплата, выплата ежемесячных премий и премий к некоторым видам праздников, ежегодный оплачиваемый отпуск, оплачиваемые больничные листы, добровольное медицинское страхование и страхование от несчастных случаев, дополнительное пенсионное страхование на предприятии, помощь в обучении и повышении квалификации. К моральному стимулированию относится: объявление благодарности, награждение почётными грамотами, поздравление именинников и юбиляров, награждением их подарками, публичные поощрения. На предприятии организуются культурномассовые мероприятия празднования коллективом различных праздников и значимых дней в году.

Организация труда на предприятии ОАО «Золотое поле» играет важную роль в результативной деятельности предприятия. Позволяет более эффективно осуществлять производственный процесс.

5.2 Расчет затрат на содержание и эксплуатацию оборудования дробильно-прессового цеха ОАО «Золотое поле»

5.2.1 Расчёт баланса рабочего времени. Составление графика ППР В дипломном проекте принимаем пятидневную рабочую неделю с продолжительностью рабочего дня 4 часа.

Таблица 12 — Расчет табельного номинального фонда времени

5.2.1.1 Расчёт действительного фонда времени работы персонала

(39)

где — номинальный фонд времени, ч;

= 1996 ч;

B — процент потерь рабочего времени;

.

5.2.1.2 Расчёт действительного фонда времени для единицы оборудования

(40)

где — процент потерь рабочего времени единицы оборудования по организационно-техническим причинам.

5.2.1.3 Составление графика ремонта электрооборудования на 2011 г. (ППР) Для составления графика ППР заполняем промежуточные таблицы с указанием продолжительности ремонтного цикла, его структуры и нормативов трудоемкости ремонтных работ.

Таблица 13 — Продолжительность ремонтных циклов и межремонтных периодов

5.2.2 Расчёт трудоёмкости работ по содержанию и эксплуатации электрооборудования

5.2.2.1 Годовая трудоёмкость ремонтных работ электрооборудования определяется по формуле

(41)

где U — количество наименований электрооборудования;

— норматив трудоёмкости ремонтных работ определенного вида электрооборудования, чел-час;

m — количество однотипных ремонтов для данного вида оборудования;

n — количество однотипного электрооборудования.

5.2.2.2 Годовая трудоёмкость обслуживания электрооборудования по формуле

(42)

где — норматив трудоемкости обслуживания единицы электрооборудования определенного вида, чел-час.

5.2.2.3 Годовая трудоёмкость ремонтных работ и обслуживания равна

(43)

5.2.2.4 Расчет производим в табличной форме Таблица 14 — Расчёт трудоемкости ремонта и технического обслуживания электрооборудования

5.2.2.5 Расчёт численности рабочих для ремонта и обслуживания электрооборудования

(44)

где — годовая трудоёмкость ремонта и обслуживания, чел-час;

— годовой действительный фонд рабочего времени, час.

5.2.2.6 Принимаем одного человека на 0,5 ставки

5.2.3 Расчёт прямых расходов на содержание и эксплуатацию электрооборудования

5.2.3.1 Расчёт расходов на оплату труда рабочих, занятых обслуживанием и эксплуатацией электрооборудования Расчёт фонда оплаты труда производится на основании принятой системы оплаты труда, положения о премировании, графика работы, трудоёмкости ремонтных работ и обслуживания. В дипломном проекте принимаем повременно-премиальную систему оплаты труда.

5.2.3.1.1 Основная заработная плата определяется по формуле

(45)

где — часовая тарифная ставка соответствующего разряда, грн.

(46)

где — коэффициент соответствующего разряда;

— часовая тарифная ставка первого разряда, грн.

(47)

где — минимальная заработная плата, грн;

— номинальный месячный фонд времени работы одного человека, ч;

5.2.3.1.1.1 Градация разрядов составляет 15%

k₁ = 1,0; k₂ = 1,15; k₃ = 1,3; k₄ = 1,45; k₅ = 1,6; k₆ = 1,75.

В дипломном проекте принимаем рабочего с третьим разрядом.

5.2.3.1.1.2 Часовая тарифная ставка рабочего с третьим разрядом равна

5.2.3.1.1.3 Зарплата основная равна

5.2.3.1.2 Расчёт дополнительной заработной платы На предприятии доплаты производятся за работу в условиях, отличающихся от нормальных, за работу в ночное время, за работу в выходные и праздничные дни, за выполнение гособязанностей, за расширение обязанностей или совмещение, за профессиональное мастерство.

На каждом предприятии разрабатывается положение о премировании, в котором указываются показатели премирования и его размер.

Таблица 15 — Показатели и размеры премирования

5.2.3.1.3 Премия

(48)

5.2.3.1.4 Общегодовой фонд оплаты труда определяется по формуле

(49)

5.2.3.1.5 Среднемесячная заработная плата равна

(50)

5.2.3.2 Расчёт единого социального налога Расчёт единого социального налога производится с каждого юридического и физического лица в размере, установленном законодательством. В соответствии с отраслью экономики распределение единого социального налога осуществляется пенсионным фондом по прежним направлениям.

В дипломном проекте принимаем сумму социальных отчислений в размере 38%

(51)

5.2.3.3 Расчет материальных затрат на содержание и эксплуатацию электрооборудования В состав материальных затрат входят расходы на закупку запасных частей, вспомогательных материалов, расходы на потребляемую электроэнергию.

5.2.3.2.1 Расчёт стоимости вспомогательных материалов и запчастей производится по формуле

(52)

где — суммарная мощность установленного оборудования, кВт;

а — удельная норма расхода вспомогательных материалов и запчастей на 1 кВт мощности электрооборудования, грн.

В дипломном проекте принимаем .

5.2.3.3.2 Затраты на запасные части составили

(53)

где — процент затрат на запчасти при капитальном ремонте.

В дипломном проекте принимаем равным 10%.

5.2.3.4 Расчёт расхода и стоимости электроэнергии на эксплуатацию электрооборудования

5.2.3.4.1 Рассчитываем расход электроэнергии

(54)

где — коэффициент одновременной работы единиц электооборудования;

;

— коэффициент загрузки электрооборудования;

;

коэффициент полезного действия двигателя;

;

коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети;

.

5.2.3.4.2 Стоимость электроэнергии определяется по формуле

(55)

5.2.3.5 Расчёт амортизационных отчислений Каждое предприятие осуществляет расчет амортизационных отчислений, используя различные методы начисления амортизаций.

В дипломном проекте принимаем прямолинейный метод начисления амортизации.

5.2.3.5.1 Норма амортизации равна

(56)

где — первоначальная стоимость, включает в себя цену покупки, доставку и монтаж электрооборудования, а также доведение его до рабочего состояния;

— ликвидационная стоимость;

— нормативный срок эксплуатации электрооборудования (приравнивается к сроку амортизации);

В дипломном проекте принимаем .

5.2.3.5.2 Тогда норма амортизации равна

(57)

5.2.3.5.3 Рассчитываем годовые амортизационные отчисления

(58)

5.2.3.5.4 Расчёт рациональнее производить в табличной форме Таблица 16 — Расчет амортизационных отчислений

5.2.3.5.5 Т. к. все оборудование самортизировало, остаточная стоимость равна нулю.

5.2.4 Расчёт прочих расходов на содержание и эксплуатацию электрооборудования В состав прочих расходов входят затраты на содержание аппарата управления цеха, на содержание и эксплуатацию основных средств производственного участка, амортизационные отчисления прочих основных средств и т. д.

На практике сумма прочих операционных расходов включается в себестоимость ремонтных работ укрупненным методом пропорционально нормативной базе. В дипломном проекте за нормативную базу принимаем основную заработную плату основных производственных рабочих.

Процент прочих операционных расходов на каждом предприятии устанавливается самостоятельно. В дипломном проекте принимаем равным 100%.

5.2.4.1 Рассчитываем сумму прочих операционных расходов равна

(59)

где процент прочих операционных расходов.

5.2.5 Составление сметы затрат, а содержание и эксплуатацию электрооборудования Смета затрат составляется с целью определения себестоимости ремонтных работ, а также цены на 1 ремонтную единицу.

В себестоимость включаются затраты, которые необходимы для осуществления ремонтных работ.

Таблица 17 — Смета затрат на содержание и эксплуатацию электрооборудования

На основании расчетов можно сделать вывод, что производство виноматериалов является энергоемким производством. Необходимо разработать мероприятия по экономии электроэнергии.

Таблица 18 — Технико-экономические показатели дипломного проекта

5.2.6 Расчет безубыточности производства Для определения безубыточности производства рассчитываем критический объем производства продукции, т. е. точку безубыточности, в которой прибыль равна 0

(60)

где Р_ПОСТ — сумма постоянных затрат, грн;

Ц — цена единицы продукции, грн;

Р_ПЕР — переменные расходы на 1 единицу продукции, грн.

5.2.6.1 В сумму постоянных затрат включаются расходы на амортизационные отчисления и прочие операционные расходы

(61)

5.2.6.2 Расходы переменные включают в себя затраты на оплату труда, материальные расходы, социальные отчисления

(62)

где n — количество единиц электрооборудования.

5.2.6.3 Цена единицы продукции равна

(63)

где С/С — себестоимость единицы продукции, грн.

5.2.6.3.1 Себестоимость единицы продукции равна

(64)

где Р_ЭКС — эксплуатационные расходы, грн.

5.2.6.3.2.Размер рентабельности принимаем равным 25% от себестоимости единицы продукции

(65)

5.2.6.4 Определяем критический объем производства продукции

5.2.6.5 Запас прочности равен

(66)

5.2.6.6 Запас прочности достаточно высокий, поэтому необходимо разработать мероприятия по стабилизации производства

5.2.6.7 Построение графика безубыточности Рис. 8. График безубыточности

5.3 Пути повышения рентабельности продукции на предприятии ОАО «Золотое поле»

В экономической литературе дается несколько понятий рентабельности. Так, одно из его определений звучит следующим образом. Рентабельность (от нем. rentabel — доходный, прибыльный) представляет собой показатель экономической эффективности производства на предприятиях, который комплексно отражает использование материальных, трудовых и денежных ресурсов. Увязывая прибыль с вложенным капиталом, рентабельность позволяет сравнить уровень доходности предприятия с альтернативным использованием капитала или доходностью, полученной предприятием при сходных условиях риска. Показатели рентабельности характеризуют финансовые результаты и эффективность деятельности предприятия. Они измеряют доходность предприятия с различных позиций и систематизируются в соответствии с интересами участников экономического процесса.

Важное направление в росте производительности ОАО «Золотое поле» и, как следствие, повышение уровня прибыли и рентабельности предприятия играет повышение роли науки. Научно-технический прогресс ведет к изменениям в технологии производства, техническом оснащении, организации труда. Использование этих изменений для повышения эффективности производства зависит от того, в какой мере обеспечивается пропорциональность и взаимосвязь совершенствования техники и внедрения научной организации труда и производства.

Научная организация труда представляет собой комплекс мероприятий по внедрению новейших достижений науки и техники и передового опыта, позволяющих наилучшим образом сочетать производственные и трудовые ресурсы, повышать качество и эффективность производства, непрерывно повышать производительность труда, способствовать его облегчению.

На винзаводе все больше внимания уделяется улучшению условий труда. Для этого в рабочих помещениях устанавливаются вентиляционные камеры, системы регулирования температурных режимов, улучшается освещенность, внедряются рациональные режимы труда и отдыха, проводится благоустройство территории завода.

Ценность внедряемых мероприятий по научной организации труда определяется их экономической эффективностью, основными показателями которой являются рост производительности труда и годовой экономический эффект.

6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

6.1 Мероприятия, обеспечивающие безопасную эксплуатацию электрооборудования Обеспечение безопасной эксплуатации электроустановок достигается путём обязательного выполнения всеми потребителями электрической энергии независимо от их ведомственной принадлежности, правил технической эксплуатации электроустановок потребителей.

Обслуживание действующих электроустановок, поведение в них оперативных переключений, организация и выполнение ремонтных, монтажных, наладочных работ и испытаний осуществляется специально подготовленным эксплуатационно-техническим персоналом.

Электрические машины являются основными потребителями электроэнергии в дробильно-прессовом цехе. Правильная техническая эксплуатация электроприводов обеспечивает не только надежную и безаварийную работу производственного оборудования, но также и безопасность обслуживающего их электротехнического и технологического персонала. ПТЭ и ПТБ разрешают управлять несложными электроприводами (пуск, остановка, регулирование) производственным рабочим, прошедшим соответствующий инструктаж с присвоением им 1 квалификационной группы по ТБ.

Электротехнический персонал, обслуживающий электроприводы в электроустановках напряжением до 1000 В (чистка, смазка, мелкий ремонт и т. п.), должен иметь квалификационную группу не ниже III, а в электроустановках выше 1000 В — не ниже IV группы.

Электродвигатели и аппаратура управления должны быть установлены в соответствии с требованиями ПУЭ и СНиП, предусматривающих мероприятия по безопасности их эксплуатации.

Согласно ПТЭ выключатели, контакторы, рубильники и другие пускорегулирующие аппараты должны иметь четкие надписи, указывающие, к какому электродвигателю они относятся. Выводы от обмоток электродвигателей и их вращающиеся части должны быть закрыты ограждениями. Если с места, где установлен аппарат для управления работой электропривода, не виден приводимый в движение производственный механизм (машина), то для безопасности технологического персонала необходимо предусматривать следующие меры безопасности:

— кнопка пуска устанавливается непосредственно у приводимого механизма (машины);

— оборудуется сигнализация, оповещающая о предстоящем пуске производственного механизма (машины);

— непосредственно вблизи электропривода устанавливается аппарат для быстрого аварийного отключения электропривода (кнопка «Стоп», ключ, путевой выключатель и др.).

Приводной электродвигатель должен быть немедленно (аварийно) отключен от сети в следующих случаях:

— несчастный случай с человеком, требующий немедленной остановки электропривода и производственного механизма;

— появление дыма или огня из электродвигателя или его пускорегулирующих аппаратов;

— недопустимая вибрация или поломка приводимого механизма;

— недопустимый перегрев подшипников;

— резкое снижение частоты вращения, сопровождающееся быстрым нагревом электродвигателя.

При обслуживании электрооборудования промышленных предприятий наиболее частыми причинами несчастных случаев являются:

— прикосновение к голым токоведущим частям;

— прикосновение к конструктивным частям оборудования, попавшим под напряжение при отсутствии заземления этих частей;

— отсутствие или плохое качество защитных средств и заземляющих устройств.

Правильно выполненная электроустановка должна исключить возможность случайного прикосновения к частям, находящимся под напряжением; исключить появление опасного напряжения на частях, нормально находящихся без напряжения; исключить возникновение пожара или предупредить его ограничение; обеспечивать надежность работы установки и удобство обслуживания.

Для этого требуется:

— надлежащая изоляция проводов;

— применение безопасных напряжений для переносных ламп и электроинструмента;

— применение механических и электрических блокировок;

— применение защитных средств (резиновых перчаток, изолирующих подставок и пр.);

— применение защитных заземлений;

— систематический инструктаж рабочих, обслуживающих электроустановки.

6.2 Требования к персоналу, обслуживающему электрооборудование Лица электротехнического персонала, помимо общих требований о состоянии здоровья (предварительный медицинский осмотр и периодический), минимального возраста (18 лет), необходимого объема знаний, должен иметь квалификационную группу по электробезопасности. Всего групп 5.

1) для получения первой группы необходимо пройти инструктаж по электробезопасности во время работы в данной электроустановке и оформить это записью в журнале, регистрирующем инструктажи по охране труда, минимальный стаж работы при этом не требуется. Инструктаж проводит лицо, ответственное за электрохозяйство или назначенное приказом лицо с 3 группой по электробезопасности (без выдачи удостоверения).

2) Для получения 2−3 групп требуется обучение и минимальный стаж работы, с предыдущей группой.

Работники 2−3 групп должны:

а) иметь отчетливое представление об опасности при работе в ЭУ;

б) знать и уметь применять ПБЭ и ПТЭ и другие правила в объеме, относящейся к выполняемой работе;

в) знать устройство и оборудование ЭУ;

г) уметь оказать первую помощь пострадавшему;

3) Для получения 4−5 групп необходимо:

а) знать компоновку ЭУ, оборудование, уметь организовать безопасную работу, уметь обучать других работников ПБЭ и ПТЭ.

Для работников 5 гр. необходимо уметь объяснить, чем вызваны пункты правил ПБЭ.

Для работников 2−5 гр. выдается удостоверение после проверки знаний комиссией.

Во время выполнения служебных обязанностей необходимо иметь при себе удостоверение. Без удостоверения или с удостоверением, просроченным работник не допускается к работе. Удостоверение изымается комиссией при неудовлетворительных знаниях правил, а руководителем структурного подразделения, при окончании срока действия медицинского осмотра.

Если работник должен выполнить особые виды работ (например, сварочные, верхолазные), он должен пройти обучение, проверку знаний, и иметь соответствующую запись в удостоверении. В удостоверении должно быть указано напряжение электроустановок, для которых осуществлялась подготовка и проверка знаний работников (до 1000 В или до 1000 и выше 1000 В).

Журнал проверки знаний хранится 3 года после последней записи.

Запрещается допуск к работе с признаками алкоголического или наркотического опьянения. Запрещается выполнять распоряжения, противоречащие требованиям настоящих правил (ПБЭ, ПТЭ). Каждый работник лично отвечает за соблюдение требований ПБЭ. Если работник нарушил ПБЭ, то он проходит внеочередную проверку знаний и от дальнейшей работы по денной специальности отстраняется до повторной сдачи экзаменов и несет административную, дисциплинарную, уголовную ответственность. При обнаружении нарушения ПБЭ, он обязан устранить нарушения, а если он этого сделать не может, то обязан сообщить непосредственному начальнику или ниже стоящему (при отсутствии непосредственного).

Для освобождения пострадавшего от электрического тока не требуется разрешение на отключение. Оно должно быть выполнено немедленно.

6.3 Расчет защитного заземления Защитное заземление — это преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с «землей» для обеспечения электробезопасности.

Для предотвращения поражения людей электрическим током при пробое изоляции применяется одна из следующих мер защиты: защитное заземление, защитное зануление, защитное отключение.

Защитное заземление применяется в трёхфазных трёхпроводных сетях до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любыми видами нейтралями. Является самым простым и эффективным средством защиты от поражения током при замыкании на корпусе.

При расчёте защитного заземления дробильно-прессового цеха ОАО «Золотое поле» учитываем напряжение трансформатора 10/0,4 кВ, грунт — суглинок с удельным сопротивлением с_гр = 100 Ом· м [4, табл. 63], длину заземляющего устройства 80 м, расстояние между уголками 3 м, глубину заложения горизонтального заземлителя t₀ = 0,7 м, нормируемое сопротивление заземляющего устройства R_зн = 4 Ом. В качестве вертикальных заземлителей принимаем угловую сталь 50Ч50Ч5 длиной l = 3 м. В качестве соединительной полосы принимаем стальную полосу 40Ч4.

6.3.1 Согласно ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства с учетом удельного сопротивления грунта с_гр равно

(67)

6.3.2 Определяем расчетное сопротивление грунта

(68)

где — коэффициент сезонности для вертикальных электродов [4, табл. 64].

6.3.3 Рассчитываем эквивалентный диаметр вертикального заземлителя

(69)

где — ширина полки уголка.

6.3.4 Рассчитываем расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземлителя

(70)

6.3.5 Рассчитываем сопротивление растеканию вертикального заземлителя

(71)

6.3.6 Рассчитываем количество вертикальных заземлителей

(72)

где — коэффициент использования вертикальных заземлителей [4, табл. 66].

6.3.7 Принимаем к установке 20 уголков.

6.3.8 Определяем расчетное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности для горизонтального заземлителя

(73)

где — коэффициент сезонности для горизонтального заземлителя [4, табл. 64].

6.3.9 Рассчитываем эквивалентный диаметр электрода

(74)

где — ширина стальной полосы.

6.3.10 Рассчитываем сопротивление растеканию горизонтального заземлителя

(75)

6.3.11 Рассчитываем действительное сопротивление растеканию горизонтального заземлителя

(76)

где — коэффициент использования горизонтального заземлителя [4, табл. 67].

6.3.12 Рассчитываем сопротивление растеканию заземлителей с учетом сопротивления горизонтального заземлителя

(77)

6.3.13 Рассчитываем уточненное количество вертикальных заземлителей

(78)

ВЫВОД Темой дипломного проекта является электрооборудование дробильно-прессового цеха в условиях ОАО «Золотое поле»

В общей части дипломного проекта дана характеристика потребителей электроэнергии и определена третья категория электроснабжения. Обоснован выбор переменного тока и напряжения 380/220 В, а также составлена ведомость установленного электрооборудования.

В расчетной части выбрана величина освещенности 20 Лк при общем освещении, рассчитан и выбран светильники типа WL-013B с люминесцентной лампой Т8 мощностью 18 Вт. Для осветительной сети выбран щиток освещения ЩА-601 с автоматическими выключателями типа ВА-2001. Осветительная сеть выполнена скрыто на негорючем основании, в винипластовых трубах четырехжильным проводом типа ПВС до щитка и двухжильным проводом типа ППВ после него. Сечение проводов выбрано из условий допустимого тока и проверено на допустимую потерю напряжения. Общая потеря напряжения составила 0,17%.

Для надежности электроснабжения применена радиальная схема питания станков и выбран кабель типа АВВГ.

Произведен расчет мощности двигателей и расчет электрических нагрузок. Максимальная мощность дробильно-прессового цеха составила 61,55 кВ· А при среднем коэффициенте мощности 0,7.

Рассчитана мощность компенсирующего устройства и выбрана автоматическая конденсаторная установка типа АКУ-0,4−40−2,5У3 мощностью 40 кВар.

Произведен расчет силовой распределительной сети. Выбран силовой распределительный кабель типа АВВГ сечением 2,5 мм² из условия длительно допустимого тока. В качестве защитного аппарата выбран автоматический выключатель типа ВА 2005 с комбинированным расцепителем.

В качестве магистрального кабеля выбран кабель типа АВБбШв сечением 35 мм². Для его зашиты выбран автоматический выключатель типа ВА-88−33 с номинальным током 160 А.

Произведен выбор элементов схемы управления дробилки-гребнеотделителя.

Произведен расчет токов короткого замыкания с целью проверки коммутационной способности автоматических выключателей, установленных в магистральной и распределительной сетях.

В специальной части рассмотрены трансформаторы напряжения 6, 10 кВ, их типы, назначение и ремонт.

В экономической части рассмотрен вопрос особенностей организации труда работников на предприятии ОАО «Золотое поле».

Произведен расчет и составлена смета затрат на содержание и эксплуатацию электрооборудования дробильно-прессового цеха. Сумма эксплуатационных расходов составила 95 947,14 грн. Также рассмотрены пути повышения рентабельности продукции на предприятии ОАО «Золотое поле».

Рассмотрены вопросы охраны труда. Произведен расчет защитного заземления. Для обеспечения требуемого сопротивления заземляющего устройства приняты к установке 20 вертикальных заземлителей из угловой стали сечением 50Ч50Ч5 мм длиной 3 м.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. — М: Высш. шк., 1990, 366 с., ил.

2. Липкин Б. Ю. Электрооборудование промышленных предприятий и установок. — М.: Высш. шк., 1972, 368с., ил.

3. Справочные материалы к дипломному проектированию

4. Дьяков В. И. типовые расчеты по электрооборудованию. — М.: Высш. шк., 1991. — 160 с.: ил.

5. Князевский Б. А. Охрана труда в электроустановках. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 336 с., ил.

6. Ушаков Н. С. Эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков, изд-во «Машиностроение», 1968, 180 с., ил.

7. Жидецкий В. Ц. Основы охраны труда. — Львов: Афиша, 2004 — 302 с.

8. Долин П. А. Основы техники безопасности в электрических установках. М.: Энергия, 1970, 336 с., ил.

9. Правила устройства электроустановок

10. Устинов В. А. Экономика управления предприятием. Учебное пособие — М.: ГАУ, 2003, 436 с.

11. Волков О. И., Девяткин О. В. Экономика предприятия. Учебно-методическое пособие. — М.: ИНФРА — М, 2002, 601 с.

12. Вернер В. В., Вартанов Г. Л. Электромонтер-ремонтник. — М: Высш. шк., 1982. — 221 с., ил.