34
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
БРАТСКИЙ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНЫЙ КОЛЛЕДЖ
Федерально государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«БРАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Курсовой проект
Тема: «Электрическое освещение цеха обработки корпусных деталей»
Студент Белогорцев Д.М.
Руководитель Замаратских Н. П.
Братск 2020
Содержание
Введение
1. Организационно-технический раздел
1.1 Характеристики объекта электроснабжения, электрических нагрузок и технологического процесса
1.2 Системы и виды освещения помещений цеха
1.3 Сравнительный анализ технических характеристик светодиодных ламп и лап накаливания
1.4 Конструкция светодиодных светильников
1.5 Сравнительный анализ светильников производства «Световые Технологии» и «Ашасветотехника»
2. Расчетно-конструкторский раздел
2.1 Светотехнический расчёт ОУ
2.2 Электротехнический расчет
Заключение
Список использованных источников
Введение
Тема задания курсового проекта: Электрическое освещение ремонтно-механического цеха металлургического завода.
Основной целью данной курсовой работы является разработка проекта электрического освещения ремнотно-механического цеха.
Задачей проекта является поиск и анализ информации, которая необходима для выбора источников света; выбор типов светильников с помощью расчёта освещённости, количества источников света; размещение светильников, расчёт мощностей и характеристик электрических сетей, выбор щитов рабочего и аварийного освещения, способа прокладки кабелей и марки проводов, которые использовались при прокладке осветительной сети, а также выбор сечений проводов.
Необходимо проводить точные расчёты и выбор осветительных установок, потому что это приводит к повышению производительности труда на 5 - 10%, а их неправильное или чрезмерное использование может привести к утомляемости зрительного аппарата рабочих, травмам и снижению работоспособности.
Выполняемое задание предполагает проектирование электрического освещения во всех помещениях цеха, как в основных (станочное отделение1,2), так и во вспомогательных помещениях (вентиляционная камера, бытовое помещение 1,2, склад, сварочное отделение, трансформаторная подстанция, тамбур, административное помещение и инструментальная) для обеспечения нормальных условий работы, а также для удобства технологического процесса и рабочего персонала.
1. Организационно-технический раздел
1.1 Характеристика объекта электроснабжения, электрических нагрузок и технологического процесса
Ремонтно-механический цех (РМЦ) предназначен для ремонта и настройки электромеханических приборов, выбывающих из строя.
РМЦ является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. РМЦ имеет два участка, в которых установлено необходимое для ремонта оборудование: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др.
В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр.
РМЦ получает ЭСН от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 0.9 км, а от энергосистемы (ЭСН) до ГПП - 14 км. Напряжение на ГПП 6 и 10 кВ.
Количество рабочих смен - 2. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН.
Грунт в районе РМЦ - чернозем с температурой +20 ?. Каркас здания цеха смонтирован из блоков-секций длиной 6 м каждый.
Размеры цеха А Ч В Ч Н = 48 28 Ч 9 м.
Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.
Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электро-приемника.
Расположение основного оборудования показана на плане (чертёж 1)
Таблица 1 - Перечень электрооборудования ремонтно-механического цеха
|
№ на плане |
Наименование ЭО |
Вариант |
Примича-ние |
|||
|
1 |
2 |
3 |
||||
|
Pэп,кВт |
||||||
|
1,2 |
Вентиляторы |
55 |
48 |
30 |
||
|
3…5 |
Сварочные агрегаты |
14 |
10 |
12 |
ПВ = 40% |
|
|
6…8 |
Токарные автоматы |
10 |
12 |
6 |
||
|
9…11 |
Зубофрезерные станки |
20 |
15 |
10 |
||
|
12…14 |
Круглошлифовальные станки |
5 |
4 |
6 |
||
|
15…17 |
Заточные станки |
1,5 |
3 |
2,5 |
1-фазные |
|
|
18,19 |
Сверлильные станки |
3,4 |
3,2 |
2,2 |
1-фазные |
|
|
20…25 |
Токарные станки |
12 |
9 |
6 |
||
|
26,27 |
Плоскошлифовальные станки |
17,2 |
8,5 |
10,5 |
||
|
28…30 |
Строгальные станки |
4,5 |
12,5 |
17,5 |
||
|
31…34 |
Фрезерные станки |
7,5 |
9,5 |
8,5 |
||
|
35…37 |
Расточные станки |
4 |
11,5 |
7,5 |
||
|
38,39 |
Краны мостовые |
30 |
25 |
20 |
ПВ = 60% |
В помещениях данного цеха присутствует электрическое оборудование:
Вентиляторы - устройства, создающие и перемещающие поток воздуха или газа. (№ на плане 1,2)
Сварочные аппараты - электрическое устройство, при помощи которого выполняется сварка, обеспечивающая долговечное и надежное крепление деталей. (№ на плане 3…5)
Токарные автоматы - это автоматизированное оборудование, которое используется при серийном производстве металлических деталей. С его помощью изготавливают небольшие детали конусовидной и цилиндрической формы. (№ на плане 6…8)
Сверлильные станки предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий в сплошном материале, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания внутренних резьб, вырезания дисков из листового материала. (№ на плане 18,19)
Токарные станки - предназначены для тонкой и точной обработки металла. (№ на плане20…25)
Плоскошлифовальные станки - предназначены для высокоточной обработки плоских поверхностей различных изделий. (№ на плане 26,27)
Строгальные станки применяются в процессе обработки деревянной поверхности, чтобы придать заготовке требуемую форму и конфигурацию, получая идеально гладкое изделие, без заусениц. (№ на плане 28…30)
Фрезерные станки предназначены для обработки наружных и внутренних плоских, фасонных поверхностей, уступов, пазов, прямых и винтовых канавок, шлицев на валах, нарезание зубчатых колес и т. д. (№ на плане 31…34)
Краны консольные поворотные - кран, у которого грузозахватный орган подвешен на консоли или тележке, перемещающейся на консоли, закрепленной на колонне или ферме. (№ на плане 38…39)
1.2 Системы и виды освещения помещений цеха
В РМЦ используются следующие виды освещения:
1) рабочее освещение - это основной вид освещения, он обеспечивает необходимую освещенность в помещениях и в местах производства работ вне зданий. Рабочее освещение выполняется для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.
2) аварийное освещение безопасности - этот вид освещения активируется при отключении рабочего освещения. По нормам, оно должно быть активно до полного завершения технологического процесса
Аварийное освещение безопасности выполняется, если отключение рабочего освещения может вызвать:
а) взрыв;
б) пожар;
в) отравление людей;
г) нарушение работы важных объектов, таких как электростанции, установки водоснабжения, в которых прекращение работы недопустимо.
3)аварийное эвакуационное освещение - данный вид освещения применяется для эвакуации людей при отключении рабочего освещения
Оно предусматривается в следующих ситуациях:
а) опасность прохода людей;
б) в производственных помещениях без естественного света;
в) на лестницах для эвакуации, предусматривающих проход более 50 человек.
1.3 Сравнительный анализ технических характеристик светодиодных ламп и ламп накаливания
Сравнение светодиодных и ламп накаливания - необходимая мера при выборе типа освещения.
Таблица 2 - Сравнение светодиодных источников света и ламп накаливания
|
Характеристика |
Светодиодные лампы |
Лампы накаливания |
|
|
Распределение потребленной энергии |
Превращает в свет не меньше 95% потребленной электроэнергии |
До 80% энергии, потребленной лампой накаливания, уходит на нагревание вольфрамовой нити и только 20% преобразуются в свет |
|
|
Срок службы |
Работает до 100 тысяч часов |
Служит около 1 тысячи часов непрерывного горения |
|
|
Мощность |
Вследствие высокого КПД светодиодных ламп, потребление ими энергии на порядок ниже ламп накаливания |
Вследствие низкого КПД ламп накаливания, потребление ими энергии на порядок выше светодиодных ламп |
|
|
Световой поток |
Способны давать такой же световой поток, что и обычные лампы накаливания |
Высокие показатели светового потока |
|
|
Цветовая температура |
Спектр светодиодной лампы может быть тёплым, нейтральным или холодным белым. Цветовая температура колеблется от 2600 К до 6500 К |
Спектр лампы накаливания - теплый белый. Цветовая температура около 2600 К |
|
|
Скорость включения |
Мгновенно |
Практически мгновенно |
|
|
Стоимость |
Высокая цена. В десять раз дороже ламп накаливания |
Низкая цена |
|
|
Теплоотдача |
Температура не поднимается выше 50 градусов |
Колба включенной лампы разогревается до 200 градусов |
|
|
Материал |
Светодиодные лампы изготовлены в основном из пластика. Для разрушения светодиодной лампы необходимы значительные усилия |
Прочность лампы накаливания низкая. Она легко разрушается ударом или каплей воды, попавшей на раскаленное стекло. Острые осколки стекла наносят глубокие и опасные травмы. |
Лампы накаливания считаются традиционным вариантом, который до недавнего времени использовался повсеместно. В то же время, обычные электрические лампочки имеют существенные недостатки. Они потребляют немало электроэнергии, обладая при этом небольшим сроком службы - максимум 1000 часов.
Кроме того, частое включение и выключение прибора, а также перебои в работе электросети еще больше сокращают период эксплуатации устройства - лампа быстро перегорает и требует замены. Сравнение мощности и яркости светодиодных ламп и ламп накаливания явно в пользу светодиодов.
Особенно впечатляет уровень экономии электроэнергии. Аналогичный результат показывает и сравнение освещенности. Высокая стоимость LED-ламп быстро компенсируется экономией от низкого энергопотребления.
Осветительные приборы, оснащенные лампами накаливания, считаются самыми дорогостоящими в обслуживании: перегоревшие лампочки придется часто менять, а это приводит к дополнительным затратам денег и времени.
Стоит отметить и тот факт, что качество освещения, получаемого от ламп накаливания, значительно уступает светодиодному. Это связано с тем, что обычные лампы обладают низкой светоотдачей по сравнению со светодиодными: лампа накаливания мощностью в 40 Вт имеет эффективность светоотдачи, равную 10.5 Lm/W, в то время, как светодиодная лампочка мощностью в 5 Вт обладает степенью светоотдачи, равной 90 Lm/W, то есть светит в 6 раз ярче и дает более качественное и ровное освещение.
Еще одна причина заменить электрические лампочки на светодиодные - это обеспечение пожарной безопасности.
Во время работы поверхность лампы накаливания нагревается до 120 градусов.
Именно поэтому неправильная эксплуатация устройства нередко становится причиной серьезных проблем: дотронувшись до горящей лампочки, можно получить серьезный ожог.
Кроме того, такая высокая температура может спровоцировать возгорание и стать причиной пожара.
У светодиодных источников отсутствует влияние от низких температур.
Также светодиодные имеют высокую механическую прочность и их можно трясти, в отличие от ламп накаливания, у которых может порваться нить или лопнуть стекло.
1.4 Конструкция светодиодных светильников
Светодиодный источник состоит из следующих конструктивных элементов: (см. рис. 1)
Рисунок 1 - Конструкция светодиодной лампы
Драйверы:
Драйверы предназначены для преобразования входящего напряжения в пригодную для питания устройства величину. Причем питание для каждой группы светодиодов может быть разным.