Реконструкция башенной печи для отжига трансформаторной полосы

 

 

 

3.7 Инженерный расчет защитного заземления

 

Расчет производится по методике изложенной в [12].

Заземлению подлежит оборудование понижающей подстанции напряжением 35/6 кВ. Мощность трансформатора 200 кВА, схема соединения обмоток Y/Δ_н, т.е. на стороне высокого напряжения – глухозаземленная нейтраль, на стороне низкого – изолированная нейтраль. Грунт – суглинок, климатическая зона – ΙΙ.

Для заземляющего устройства в качестве вертикальных стержней предполагается использовать угловую сталь с  шириной полки 40 мм, длиной 3 м, в качестве соединительной полосы – стальную шину сечением 404 м.

Для заданной мощности трансформатора нормирование сопротивление заземляющего устройства R_{н2 Ом.}

Удельное сопротивление  грунта ρ_табл = 100 Ом·м. С учетом климатических коэффициентов ψ_с=1,6; ψ_п=3,5; расчетные удельные сопротивление ρ_с=160 Ом·м, ρ_п=350 Ом·м [14].

Эквивалентный диаметр стержней d=0,05 м.

Сопротивление одиночного заземлителя определяется по формуле:

 

(77)

где - эквивалентный диаметр стержня, м;

- длина вертикальных  стержней;

- глубина заложения   для горизонтальных полосовых заземлителей.

 

(78)

где - глубина заложения для вертикальных стержней, равная 0,5 м.

 

= 2 м.

 

Число заземлителей без учета взаимного экранирования:

 

(79)

где - норма сопротивления заземления, равная 4 Ом.

= 11 шт.

 

Заземляемый объект – небольшое, отдельно стоящее здание, поэтому  заземляющее устройство выбираем контурное  в виде прямоугольника (рисунок 2) с ориентировочным соотношением сторон 23.

Рисунок 3 – Схема заземления

 

Исходя из реальных условий, отношение расстояние между одиночными заземлителями S к их длине l_с равно 1. Тогда η_с = 0,45.

Окончательное число заземлителей:

 

(80)

 

 

Сопротивление заземлителей без учета соединительной полосы:

 

(81)

 

 

Сопротивление соединительной полосы вычисляется по формуле:

 

(82)

где  - длина соединительной полосы, равная 256,5 м [12];

- ширина заложения полосы, равная 0,04 м;

- глубина заложения  полосы, равная 0,5 м.

 

С учетом коэффициента использования  полосы η_п = 0,25 [12] уточняется:

 

(83)

 

 

 

Общее сопротивление заземляющего устройства вычисляется по формуле:

 

(84)

 

 

Полученное расчетное  сопротивление  удовлетворяет требованиям ПУЭ: Стержневые заземлители длиной по 3 метра в количестве 58 штук расположены в прямоугольном контуре размером 1419 м.

3.8 Безопасность в чрезвычайных ситуациях

 

Вероятность возникновения  взрыва на объекте не превышает в  течение года 10^-6,  удовлетворяет всем требованиям ГОСТа 12.1.010-76. Следовательно, работа объектов в цехе не несет опасности для жизни рабочих на предприятии.

Согласно НПБ 105-95 по взрывопожарности производство цеха ЛЛП относится к категории «Г». Элементы здания изготовлены из материалов, которые относятся к группе несгораемых материалов. Производственное здание и сооружения относятся к Ι степени огнестойкости, согласно СНиП 2101-97.

В комплекс противопожарных  мероприятий входят:

- предупреждение возникновения  пожара;

- ограничение распространения  огня при возникновении опасности;

- наличие плана для  эвакуации людей и обеспечение  условий для быстрой локализации  и тушения пожаров.

С четырех сторон цеха имеются  противопожарные разрывы и проезды  шириной 6 м. снаружи здания имеются стальные пожарные лестницы. Внутренний водопровод имеет расход воды при водном тушении пожара 50 л/с, а полный объем воды 180000 л.

Эвакуация людей производится в соответствии с предусмотренным  планом через сеть основных и специальных  эвакуационных выходов.

В цехе предусмотрены стенды с планом эвакуации, щиты с инструментом, специальные щитовые блоки со штангой и вентилями для подачи холодной воды.

При соблюдении правил и  требований цеховых инструкций имеющиеся  средства пожаротушения и эвакуации  обеспечивают своевременное обнаружения  очага зажигания, оповещение рабочих  по громкой связи, эвакуации их и  тушения очага зажигания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Электроснабжение и электрооборудование

4.1 Краткая характеристика системы  электроснабжения

 

Электроприемники цеха ЛПП по бесперебойности электроснабжения относятся ко второй категории.

Поскольку листопрокатное производство является непрерывным, связано с  непрерывным отжигом полосы металла, то даже кратковременные перебои  в электроснабжении могут привести к ущербу, связанному с повреждением оборудования, массовому браку продукции.

Обеспечение бесперебойного электроснабжения достигается благодаря  питанию потребителей двумя независимыми линиями электропередачи [15].

Источник электроснабжения цеха ЛЛП – главная понизительная  подстанция ГПП-10, которая получает напряжении 110 кВТ и понижает его до 10 кВ. подстанция оснащена двумя трансформаторами типа ТРДМ-25000/10, суммарной мощностью 50000 кВА. Аварийное снабжение электроэнергией производится ТЭЦ-2, СГПП-10 напряжение 10 кВ подается на пять цеховых комплексных подстанций (КТП). С этих КТП и питаются все потребители цеха. Структурная схема электроснабжения представлена на рисунке 3.

Рисунок 4 – Структурная схема электроснабжения

 

ТЭЦ – теплоэлектроцентраль;

ГПП – главная понизительная  подстанция;

ГРУ – главный распределительный  узел;

КТП – комплектные подстанции.

4.2 Выбор основного электрооборудования

 

В проходе струйного нагрева  камеры подогрева установлено 8 центробежных вентиляторов 10000 об/мин.

В камере нагрева после  реконструкции установлены электронагреватели сопротивления общей мощностью 3326 кВТ, в количестве 180 шт., объединены в 6 электрических зон, по 30 нагревателей в зоне. Каждый нагреватель сопротивления имеет мощность 18 кВТ. Точность поддержания температуры в камере нагрева, где установлены электронагреватели сопротивления, составляет 800 °С ± 10 °С. Схема электропитания работает по звезде трехфазной цепи переменного тока. Питание нагревателей от тиристорных регуляторов напряжения, с плавным регулированием мощности. На рисунке 4 представлена схема тиристорного регулятора переменного напряжения [16].

Рисунок 5 – Схема тиристорного регулятора переменного напряжения

 

Перед камерой подогрева  установлены два ролика диаметром  Ø600. Приводы роликов индивидуальные, стационарные, установлены на рабочей  площадке, связанные с роликами через  шпидели. Привод состоит из электродвигателя постоянного тока, 4,5 кВт, 1000 об/мин, 220 В и цилиндрического редуктора с передаточным числом i=8,23.

Печные ролики установлены  на сферических роликовых подшипниках. С неприводной стороны подшипниковый узел обеспечивает осевое перемещение цапфы при температурном расширении ролика.

Подшипники роликов установлены  на площадках печи. Корпуса подшипников  и цапфы водоохлаждаемые. Приводы роликов индивидуальные, навесного типа. Привод состоит из двухступенчатого цилиндрического редуктора с передаточным числом i=8,23, который через зубчатую муфту соединен с электродвигателем постоянного тока, 4,5 кВт, 1000 об/мин, 220 В.

Установленные на печах велосипедные краны г/п = 1 тс имеют ручные приводы подъема и передвижения.

Тележки для открытия нижних люков в количестве 3 штук служат для подъема и опускания крышек нижних люков печей при их открытии или закрытии, а также для перевозки  этих крышек в сторону или в  зону обслуживания краном для смены  и ремонта крышек. Тележки перемещаются по рельсам на уровне пола. Каждая тележка  имеет гидравлический привод передвижения и гидравлический привод подъема  стола. Для питания приводов на тележке  установлена гидростанция типа ICB-У-40-IH-3-8-6.3, снабженная насосом типа БГ12-21, приводным  двигателем мощностью 3 кВт, частотой вращения 1500 об/мин, 380 В.

Управление приводами  передвижения и подъема осуществляется с помощью двух гидрораспределителей, каждый из которых снабжен двумя электромагнитами напряжением 10 В.

Система густой централизованной смазки осуществляет подачу густой смазки в опорные подшипники всех роликов. При подаче смазки в систему смазка через распределитель типа 3-2 по одному из маслопроводов поступает по всем питателям системы. После срабатывания всех смазочных питателей давление в маслопроводе возрастает. По суммарному сигналу конечных выключателей командный электроприбор КЭП-12У начинает отсчет времени и через заданный интервал времени переключает ток в катушках электромагнитов распределителя 3-2. Электромагнит, находящийся под током, перемещает золотник реверсивного клапана, вследствие чего смазка направляется в другой маслопровод.

Устройство для выемки роликов и устройство для монтажа  радиационных труб и блоков струйного  нагрева не имеют собственного электрооборудования. Устройства транспортируются цеховым  краном [17].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Экономика производства

5.1 Организация производства

5.1.1 Расчет годового объема производства

 

Расчет производится по методике, изложенной в [18].

Годовой объем производства определяется по формуле:

 

Рг = Руд · Тф,

(85)

где Р_уд - часовая производительность агрегата, т/ч;

Т_ф - фактическое время работы печи за год, ч.

 

Номинальное время определяется вычитанием из календарного времени  простоев на холодных ремонтах:

 

Тн = Тк – Тх.р ,

(86)

где Т_к - календарное время;

Т_х.р. – простои на холодных ремонтах.

 

Холодные простои печи до реконструкции составляют 9 % календарного времени, а после – 7 % календарного времени.

Т_к = 365 · 24 = 8760 ч/год.

По формуле (84) простои  холодных ремонтах в печи до реконструкции (базовый вариант) составляют:

 ч/год.

Простои холодных ремонтах в печи после реконструкции (проектный  вариант):

 ч/год.

Предположительность горячих  простоев при нормальных условиях эксплуатации оборудования в базовом варианте составляет 4 % номинального времени, а  в проектном 5 %.

Фактическое время работы печи до реконструкции (базовый вариант) за год определяется по формуле:

 

(87)

где - номинальное время (базовый вариант).

 

Фактическое время работы печи после реконструкции (проектный  вариант) за год определяется по формуле:

 

(88)

где – номинальное время.

 

Тогда по формуле (87) и (88) соответственно:

 ч/год;

 ч/год.

Тогда по формуле (85) годовой  объем производства для протяжной  печи до реконструкции (базовый вариант):

т/год.

Годовой объем производства для протяжной печи после реконструкции (проектный вариант):

 т/год.

Таким образом, годовой объем  производства возрос на 1,01 %.

5.1.2 Организация труда и заработной  платы

 

Расчет проводится по методике, изложенной в [19].

Штатное расписание производственных рабочих печи представлено в таблице 36.