Энергетическая часть

8. Энергетическая часть

8.1 Расчет расхода электричества

Электроэнергия в литейных цехах расходуется на технологические цели, силовые установки и освещение. Электроэнергия для технологических нужд расходуется на плавку металла, термообработку отливок и др. Силовая электроэнергия - на электропривод установленного оборудования. Общий расход электроэнергии по цеху составляет:

W = (W_T + Wс)·R, (8.1)

где W_T - годовой расход электроэнергии на технологические нужды, кВтяч;

Wс - годовой расход электроэнергии на электропривод силовых установок, кВтяч;

R - коэффициент потери электроэнергии в сети (R = 1,05).

Годовая потребность электроэнергии на технологические нужды рассчитывается на основе установленной мощности оборудования и годового количества его работы. Укрупненные расчеты ведутся по удельным нормам расхода электроэнергии на 1 т годного литья по формуле:

W_T = Р_Т·G_Г (8.2)

где Р_Т - удельный расход технологической электроэнергии на 1 т годного литья, кВтяч,

G_Г - выпуск годных отливок, т/год, G_Г = 30000т.

Расход электроэнергии на плавку:

W_T1= 1100·30000 = 33000000 кВтяч.

Расход электроэнергии на термообработку литья:

W_T2= 230·30000 = 6900000 кВтяч.

Общий расход технологической электроэнергии:

W_T = W_T1+ W_T2= 33000000 + 6900000 = 39900000 кВтяч.

Годовой расход электроэнергии на электропривод силовых установок рассчитываем так же по формуле (8.2). Удельная мощность силового оборудования на 1 т годного литья 0,09 кВт·ч.

Wс = 0,09·30000 = 2700 кВт·ч.

Общий расход электроэнергии:

W = (39900000 + 2700)·1,05 = 139659450 кВтяч.

Расчет электроэнергии на освещение производится отдельно по формуле:

W_О = 0,001·с·F·Тд (8.3)

где W_О - годовой расход осветительной электроэнергии, кВт-ч,

с - средний расход электроэнергии за 1ч на 1м² площади (для производственных отделений литейного цеха с=15…18 Вт, складских помещений с=8…10 Вт и бытовых с =8 Вт),

F - освещаемая площадь, м²,

Тд - годовое число часов осветительной нагрузки, ч, Тд = 2300ч.

W_О = 0,001·(5·6822 + 9·42.74 + 8·450)·2300 = 69288.28 кВт-ч.

8.2 Расчет потребности на сжатый воздух

Укрупненный расчет расхода воздуха ведется на 1 т годного литья по формуле:

Q = 1,5·q·G (8.4)

где q - расход сжатого воздуха на 1т годного литья, м³, q = 800 м³,

G - выпуск годных отливок, т/год, G = 300000т.

Q = 1,5·800·30000 = 36000000 м³.

8.3 Расчет потребности воды

Вода в литейных цехах используется для охлаждения отливок, охлаждения плавильных агрегатов, увлажнения формовочной смеси, гидроочистки отливок и др. Расход воды на охлаждение оборудования определяется по ее удельному расходу на 1т годного литья и составляет 13 м³.

Годовая потребность воды в данном цехе:

13·30000 = 390000 м³.

Расход воды для приготовления формовочных смесей определяется по формуле:

Vв = у·Рн/100 (8.5)

где Vв - расход воды на год, м³,

у - процент влаги в смеси, у = 5%

Рн - годовой расход неуплотненной смеси, м³.

Годовой расход неуплотненной смеси можно определить:

Рн = Ру·0,757 (8.6)

где Ру - годовой расход уплотненной смеси т,

Рн = 0,757·117337.5 = 88824.5 м³,

Vв = 5·88824.5/100 = 4441.2 м³.

Расход воды на охлаждение плавильных печей составляет 10…15 м³ на одну тонну годного литья или 12·30000 = 360000м³.

8.4 Расчет потребности топлива и пара

Топливо и пар в виде газа, мазута, кокса, в литейном цехе используется для подогрева и сушки ковшей и других целей

Укрупненные расчеты ведутся по удельным нормам расхода на 1 т жидкого металла и 1 т годного литья.

Сушка песка в пневмопотоке: 125000 кКал на 1т песка.

125000·20660 = 2582500000кКал

Сушка и подогрев ковшей: 70000 кКал на 1т жидкого металла.

44929.5·70000 = 3145065000 кКал

На технологические нужды: 300000 кКал на 1т годного, или

30000·300000 = 9000000000 кКал

Всего по цеху:49091800000 кДж

Пар в литейных цехах применяется для отопления и вентиляции помещений. Расход пара определяют из расчета возмещения тепловых потерь здания, которые составляют 60…80 кДж/ч на 1 м³ здания и 90…120 кДж/ч при искусственной вентиляции.

Годовая потребность пара на отопление и вентиляцию в тоннах определяется:

Qп = q_т·m·V/(i·100) (8.7)

где q_т - расход тепла на 1 м³ здания, кКал/ч, q_т = 15 кКал/ч,

m - количество часов в отопительном периоде, m = 4320 ч,

V - объем здания, м³, V =39453.6м³,

i - теплота испарения, ккал/ч, i = 540 кКал/кг.

Qп = 15·4320·39453.6/(540·100) = 47344.32т.