Дипломная работа: Схема автоматического регулирования продолжительности выпечки с коррекцией по температуре во второй зоне пекарной камеры

При эксплуатации печи из-за работы регуляторов напряжения, электродвигателей, механических передач создается шум. В соответствии с СН 785 – 69 Уровень шума от работающей печи не должен превышать 65 – 70 децибел, шкала А; вибрация на рабочем месте от печи, работающей на установившихся режимах, не более 97 децибел, или 0.35 см/с, в соответствии с СН 627 – 66.

При выпечке хлеба происходит выделение углекислого газа. Поэтому в цеховом помещении должны устанавливаться газоанализаторы, по сигналу которых должна включаться аварийная сигнализации.

Все вращающиеся механические части кинематических цепей механизмов печи должны быть ограждены защитными кожухами. Чистка и смазка механизмов при работе печи воспрещается.

При эксплуатации хлебопекарной печи из-за несовершенства теплоизоляционной конструкции происходит выделение тепла. Наиболее важными пожарно-профилактическими мерами, предусмотренными правилами пожарной безопасности направленными на предотвращение возникновения тепловых импульсов, являются:

а) Предупреждение перегрева подшипников, трущихся деталей и материалов путем своевременной смазки, соблюдения технологии работ, контроля за режимом работы оборудования и контроля за температурным режимом. Температура наружной облицовки печи не должна превышать 45 °С, а температура подшипниковых узлов не должна превышать 60 °С.

б) Изолирование электронагревателей от горючих материалов и конструктивных элементов печи.

в) Обеспечение эффективной вентиляции, исключающей возможность образования в атмосфере помещений пожароопасной смеси.

г) Наличие в хлебопекарном цеху средств тушения пожара.

д) Оборудование хлебопекарного цеха противопожарной сигнализацией.

Как правило, заводские помещения имеют комбинированную систему освещения. Освещенность рабочего места оператора (у выхода хлебобулочных изделий из хлебопекарной камеры) должна соответствовать нормам освещенности. При комбинированной системе освещения, малой точности зрительной работы, среднем контрасте объекта с фоном и газоразрядном источнике света освещенность рабочего места должна быть не ниже 200 лк.

Для наблюдения за тестовыми заготовками в пекарной камере должны быть установлены местные источники света с кнопкой управление у смотрового окна.

Обслуживающий персонал печи должен быть обучен правилам безопасности, действующим на хлебозаводе. Обслуживание электрооборудования печи поручается лицам, имеющим I квалификационную группу по технике безопасности. Для обслуживания системы автоматического регулирования температуры обслуживающему персоналу необходимо изучить инструкцию на регуляторы температуры и регуляторы переменного тока РОТ.

12.3 Расчет зануления

Поражение человека электрическим током возможно как при случайном прикосновении его непосредственно к токоведущим частям, так и к металлическим нетоковедущим элементам электрооборудования (корпусу электрических машин, ванн, светильников и т.д.), которые могут оказаться под напряжением в результате какой-либо аварийной ситуации (замыкания фазы на корпус, повреждения изоляции и т.п.).

Защитное заземление и зануление являются наиболее распространенными, весьма эффективными и простыми мерами защиты от поражения электрическим током при появлении напряжения на металлических нетоковедущих частях (металлических корпусах оборудования).

Опасность поражения электрическим током при прикосновении к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением, может быть устранена быстрым отключением поврежденного электрооборудования от питающей сети. Для этой цели используется зануление (см. рис. 12.1). Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Принцип действия зануления – превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (между фазным и нулевым проводником).

Рис. 12.1.

На рисунке:

1 – корпус;

R0 – сопротивление заземления нейтрали источника тока;

Rп – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника;

Iк – ток к.з.;

Iн – часть тока короткого замыкания, протекающая через нулевой проводник;

Iз – часть тока короткого замыкания, протекающая через землю;

0 (н.з.) – нулевой защитный проводник.

Отключение поврежденной установки от питающей сети произойдет, если значение тока однофазного короткого замыкания (Iк), которое искусственно создается в цепи, будет больше (или равно) значения тока срабатывания автоматического выключателя (или номинального тока плавкой вставки предохранителя Iном) и выполняется следующее условие:

Iк ³ kIном ,

где k – коэффициент кратности тока, выбирается в зависимости от типа защиты электроустановки.

Для проверки обеспечения отключающей способности зануления необходимо проверить следующее условие:

Iк2 ³ Iк1.

Для этого необходимо определить:

наименьшее допустимое значение тока (Iк1) которого замыкания, при котором произойдет срабатывание защиты и поврежденное оборудование отключится от сети;

действительное значение тока однофазного короткого замыкания, которое будет иметь место в схеме при возникновении аварии (Iк2).

Определим величину тока Iк1:

Iк1 = kIном = 1.25×80 = 100 А,

где Iном = 80 А – номинальный ток срабатывания автоматического выключателя.

Определим полное сопротивление петли «фаза-нуль»:

Zп = = =

1.26 Ом,

где Rф = 0.9 Ом (медь), Rн.а = 0.308 Ом (сталь). – активное сопротивление фазного и нулевого защитного проводников;

Хф = 0.033 Ом, Хн.а = 0.308 Ом – внутреннее индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников;

Хп – внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль» (0.02 Ом).

Находим действительное значение тока однофазного короткого замыкания, проходящего в схеме в аварийном режиме:

= =131.6, А,

где Uф – фазное напряжение, В;

Zп – полное сопротивление цепи «фаза-нуль», Ом;

Zт – полное сопротивление трансформатора, Ом.

Сравним действительные (вычисленные) значения токов однофазного короткого замыкания (Iк2) с наименьшим, допустимым по условиям срабатывания защиты током (Iк1):

131.6 А > 112 А, то есть Iк2 ³ Iк1,

следовательно отключающая способность системы зануления обеспечена и нулевой защитный проводник выбран правильно.

13. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

13.1 Общие сведения

Расчет технико-экономических показателей осуществляется на основе анализа сравнительных технических данных двух альтернативных систем электропривода. Экономическая оценка базируется на принципе минимальных расходов: минимальных начальных затрат, эксплуатационных затрат, затрат электроэнергии. Наиболее целесообразным по техническим соображениям принять электропривод переменного (ПЧ-АД) тока. В качестве альтернативной системы можно выбрать электропривод постоянного тока. Технические данные двигателей сравниваемых систем приведены в таблице 13.1

Таблица 13.1.

Технические данные двигателей сравниваемых систем.

13.2 Расчет начальных затрат

Начальные затраты определяются путем расчета капитальных вложений, которые состоят из сметной стоимости электропривода, стоимости пускорегулирующей аппаратуры, стоимости монтажных работ, транспортно-заготовительных расходов и плановых накоплений монтажной организации. Поскольку целью экономического расчета является сравнение альтернативных вариантов, при расчете можно пренебречь наличием резервного электропривода, что никак не повлияет на результат. Наиболее дорогостоящими составляющими электропривода являются двигатель и преобразователь. Таким образом, сметная стоимость электропривода:

для первого варианта

kэп1 = kдв1+kп1 = 142,5+545 = 687,5 млн. бел. руб.,

где    kдв1 – стоимость электродвигателя (АД КЗ), млн.бел.руб.;

kп1 – стоимость преобразователя, млн.бел.руб.;

для второго варианта

kэп2 = kдв2+kп2 = 445+240 = 685 млн. бел. руб.,

где    kдв2 – стоимость электродвигателя (ДПТ), млн. бел. руб;

kп2 – стоимость выпрямителя, млн. бел. руб.

Стоимость пускорегулирующей аппаратуры определяется как определенная часть (12%) стоимости преобразователя. Тогда:

для первого варианта

kпр1 = 0,12×kп1 = 0,12× 687,5 = 82,5 млн. бел. руб,

для второго варианта

kпр2 = 0,12×kп2 = 0,12×685 = 82,2 млн. бел. руб.

Стоимость монтажных работ вычисляется отдельно для электропривода и рабочего механизма. Для электропривода эту величину можно принять равной 6% от стоимости электропривода kэп, для рабочего механизма – 5% стоимости электропривода. Таким образом стоимость монтажных работ:

для первого варианта

kмр1 = (0,06+0,05)×kэп1 = (0,06+0,05)×687,5 = 75,625 млн. бел. руб.,

для второго варианта

kмр2 = (0,06+0,05)×kэп2 = (0,06+0,05)×685 = 75,35 млн. бел. руб.

Транспортно-заготовительные расходы составляют 2% от суммы стоимости электропривода и стоимости монтажных работ:

для первого варианта

kтзр1 = 0,02×(kэп1+kмр1) = 0,02×(687,5+75,625) = 15,3 млн. бел. руб.,

для второго варианта

kтзр2 = 0,02×(kэп2+kмр2) = 0,02×(685+75,35) = 15,207 млн. бел. руб..

Плановые накопления монтажной организации составляют 10% от стоимости монтажных работ:

для первого варианта

kпн1 = 0,1×kмр1 = 0,1×75,625 = 7,5625 млн. бел. руб.,

для второго варианта

kпн2 = 0,1×kмр2 = 0,1×75,35 = 7,535 млн. бел. руб.

Для наглядности выполненный      расчет капитальных вложений для обоих вариантов сведен в таблицу 13.2.

Таблица 13.2.

Расчет капитальных вложений.

13.3 Определение эксплуатационных затрат

При расчете эксплуатационных затрат важное значение имеет величина периода, за который производится расчет. При сравнении приводов постоянного и переменного тока ограничимся периодом 1 год.

Годовые эксплуатационные расходы – это суммарные затраты на электропривод и рабочий механизм, необходимые для эксплуатации механизма в течении года и выпуска годового объема продукции, т.е. себестоимость эксплуатации механизма. Годовые эксплуатационные расходы в общем случае включают в себя стоимость потребленной электроэнергии, амортизационные отчисления и годовые затраты по эксплуатации электрической части установки.

Затраты на электроэнергию определяются количеством энергии, потребляемой за год, номинальной мощностью двигателя, а также тарифной ставкой на электроэнергию. Для расчета энергии, потребляемой за год, нужно знать суммарное время работы электропривода за год, которое определяется коэффициентом использования:

kисп=(ПВ× tраб.см )/tсм = (100×8)/8 = 1,

где: ПВ - продолжительность включения установки, %;

tраб.см - продолжительность работы установки за смену, ч.;

tсм – число рабочих часов за смену.

Зная коэффициент tисп можно определить число рабочих часов установки в году:

Тг=Траб.дн×nсм× tсм× kисп=253×1×8×1=2024 ч.,

где : Траб.дн - число рабочих дней в году;

nсм - число рабочих смен в сутки (так работает сборочный цех).

Энергия, потребляемая за год, определяется по формулам:

для первого варианта

Эг1=Pдв.н1×Тг / hн1=11×2024 / 0,875=25444,6 кВт×ч,

где: Pдв.н1, hн1 – номинальные параметры двигателя переменного тока (АД КЗ);

для второго варианта

Эг2=Pдв.н2×Тг / hн2=22×2024 / 0,8=27830 кВт×ч,

где Pдв.н2, hн2 – номинальные параметры двигателя постоянного тока (ДПТ).

Таким образом, затраты на электроэнергию:

для первого варианта

Cз1=Pдв.н1×Cосн×12+ Эг1×Сдоп

Cз1=11×1164,992×12+25444,6×9,17=387106 тыс. бел. руб ,

где : Сосн – тарифная ставка, руб/кВт×ч (основная плата за 1 месяц);

Cдоп – тарифная ставка, руб/кВт×ч (дополнительная плата).

для второго варианта

Cз2=Pдв.н2×Cосн×12+ Эг2×Сдоп

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15