Требования к выбору площадки для строительства

Выбор площадки должен производится в соответствии с законами об охране природы и рациональном использовании природных ресурсов.

При этом следует учитывать:

• схемы районных планировок;
• наличие промышленных узлов;
• генеральные планы городов и поселков и так далее.

Для выбора площадки строительства объекта создается комиссия министерством, ведомством, заказчиком из представителей заинтересованных организаций.

Комиссия составляет акт о выборе площадки для строительства, который оформляется подписями всех ее членов.

Акт о выборе площадки для строительства утверждается министерством, ведомством, заказчиком в установленном законодательством порядке и является документом о согласовании принятых решений и условий на присоединение предприятий, зданий, сооружений к источникам снабжения, инженерным сетям и коммуникациям, а также намечаемых мероприятий по охране окружающей природной среды.

1. В одну стадию – (рабочий проект со свободным сметным расчетом стоимости) – для предприятий, зданий и сооружений, строительство которых будет вестись по типовым и повторно примененным проектам, а также для технически несложных объектов.
2. В две стадии – (проект со свободным сметным расчетом и рабочая документация со сметами) – для других объектов строительства, в том числе крупных и сложных.

Стадийность проектирования устанавливается заказчиком в задании проектирования.

Проекты предприятий, зданий и сооружений разрабатывают на основе утвержденных Схем развития и размещения отраслей народного хозяйства и отраслей промышленности и Схем развития и размещения производственных сил по экономическим районам, которые разрабатываются на 15 лет (по пятилеткам). Через каждые 5 лет в эти схемы вносят необходимые уточнения и составляют новые на следующее пятилетие.

В составе этих схем разрабатывают с необходимыми расчетами материалы, позволяющие обосновать целесообразность проектирования, строительства, реконструкции или расширения предприятия, определяют расчетную стоимость строительства и другие основные технико-экономические показатели проектируемых объектов.

При проектировании предприятий, зданий и сооружений производственного назначения учитывают решения, принятые в схемах и проектах районной планировки, в схемах генеральных планов групп предприятий с общими объектами (промышленных узлов) и проектах планировки и застройки городов и других населенных пунктов.

В проектах (рабочих проектах) предприятий с учетом материалов инженерных изысканий и проработок различных вариантов уточняют место размещения, проектную мощность, стоимость строительства и другие технико-экономические показатели, которые были определены при разработке указанных выше схемах.

Проекты (рабочие проекты) на строительство предприятий, продолжительность сооружения которых превышает два года, разрабатывают не в целом на строительство предприятия, а на строительство его первой очереди. При этом решение о строительстве по очередям предусматривается заданием на проектирование.

Технико-экономическое обоснование

В случае одностадийного проектирования сметную стоимость строительства предприятий, включающую и стоимость строительно-монтажных работ, в сводном сметном расчете определяют по сметам к типовым и повторно применяемым экономичным индивидуальным проектам, привязанным к местным условиям строительства, и сметам, составляемым по рабочим чертежам. Для объектов массового строительства применяют для определения сметной стоимости прейскуранты и укрепленные сметные нормативы. В случае двустадийного проектирования применяют укрепленные сметные нормативы, прейскуранты и стоимостные показатели объектов-аналогов.

Общая сметная стоимость

Общая сметная стоимость строительства предприятия устанавливается на основе сметно-финансовых расчетов (СФР) на отдельные объекты, работы, затраты, объем основных строительных и монтажных работ с кратким описанием рекомендуемых методов производства работ по крупным объектам (зданиям и сооружениям).

Общая сметная стоимость строительства (расширения, реконструкции) предприятия, цеха составляются по следующей номенклатуре:

Глава 1. Подготовка территории строительства (снос строений, планировка площадки, осушение и т.д.).
Глава 2. Объекты основного производственного назначения.
Глава 3. Объекты подсобного производственного и обслуживающего назначения.
Глава 4. Объекты энергетического хозяйства.
Глава 5. Объекты транспортного хозяйства и связи.
Глава 6. Внешние сети водопровода, канализации и сооружения при них, а также сети теплофикации и газификации.
Глава 7. Благоустройство промышленной площадки.
Глава 8. Жилищное, культурно-бытовое и коммунальное строительство и благоустройство поселка.
Глава 9. Прочие работы и затраты:

• геологоразведочные работы, за исключением изыскательских работ для строительства;
• научно-исследовательские работы, если они предусмотрены проектом;
• удорожание, связанное с производством работ в зимнее время;
• очистка территории строительства;
• затраты, связанные с применением льгот, установленных соответствующими решениями директивных организаций;
• приобретение хозяйственного инвентаря и др.

Глава 10. Содержание дирекции строящегося предприятия и авторский надзор.
Глава 11. Расходы на подготовку эксплуатационных кадров.
Глава 12. Проектные и изыскательские работы.

В конце сводного сметно-финансового расчета приводят расчеты на непредвиденные работы и затраты в установленном размере.

Схема генерального плана объекта и расчет стоимости строительства на его полное развитие включают в состав проекта (рабочего проекта) на строительство первой очереди.

Проекты строительства последующих очередей разрабатывают на основе схемы генерального плана объекта на полное развитие и утверждают в установленном порядке.

Проектирование последующих очередей осуществляются одновременно со строительством предыдущей очереди с тем, чтобы была подготовлена необходимая проектно-сметная документация до начала строительства последующей очереди в установленные сроки.

Строительство предприятий по устаревшим проектам не допускается; эти проекты подлежат обязательной переработке в соответствии с современным уровнем производства и технологических процессов.

Разработку проектов (рабочих проектов) на реконструкцию и техническое перевооружение участков, цехов, инженерных сетей и сооружений могут выполнять и проектные отделы предприятий, но при обязательном согласовании с генеральным проектировщиком (автором проекта предприятия). В этом случае проектирование ведут в одну стадию – рабочий проект.

Проекты и материалы рабочих проектов, которые представляют на экспертизу и утверждение, должны разрабатываться без излишней детализации и в минимальном объеме, достаточном для обоснования принимаемых проектных решений, определения объемов основных работ, стоимости строительства и потребности в оборудовании, конструкциях и материалах.

Слаженная и эффективная работа завода возможна в том случае, когда его части работают четко и бесперебойно. Такие условия работы могут быть лишь на заводе, построенном по заранее продуманному плану – проекту.

Цели и задачи проектирования завода

Следовательно, цель проектирования – создание такого комплексного проекта завода, в котором были бы соответствующим образом поставлены и решены все задачи, связанные с его будущей деятельностью.

Экономические задачи:

• установление производственной программы завода с указанием типоразмеров и количества выпускаемой продукции;
• выбор места постройки завода с учетом снабжения его сырьем, материалами и рабочей силой;
• решение вопросов кооперирования производства;
• выяснение объема жилищного и социально-бытового строительства;
• определение основных и оборотных средств завода, себестоимости продукции и эффективности затрат.

Технологические задачи:

• разработка технологических процессов получения заготовок, их механической обработки и сборки с выявлением типоразмеров и количества основного и вспомогательного оборудования, необходимого рабочего времени и потребной рабочей силы;
• определение необходимых площадей цехов и размещение в них оборудования;
• определение энергетических потребностей завода и разработка снабжения ими завода;
• определение потребности завода в сырье, материалах и полуфабрикатах;
• разработка транспорта, освещения, отопления, вентиляции, водоснабжения и канализации;
• разработка генерального плана завода;
• разработка строительных проектов зданий и сооружений;
• разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда, противовоздушной обороны и пожарной безопасности.

Организационные задачи:

• разработка структуры управления заводом и его отделами и цехами с установлением назначения каждого из них и их взаимосвязи;
• разработка вопросов календарного планирования, прохождения заказа, форм отчетности, контроля производства, финансирования, снабжения и сбыта;
• разработка мероприятий по организации труда и обслуживанию работающих;
• разработка мероприятий по подготовке кадров.

Устройство люминесцентной лампы

Внутри баллона находятся пары ртути, в которых при определенных условиях (между предварительно нагретыми током катодами необходимо создать импульс высокого напряжения) происходит электрический разряд. В результате разряда испускаются ультрафиолетовые лучи. Они поглощаются слоем люминофора, которым покрыты внутренние стенки баллона. В итоге люминофорный слой начинает излучать видимый свет, близкий по спектральному составу к солнечному.

Устройство люминесцентной лампы

Рис. 1: 1 – стеклянный баллон; 2 – слой люминофора внутри баллона; 3 – биспиральные вольфрамовые электроды (катоды); 4 – цоколь; 5 – контактные штырьки

Для зажигания люминесцентной лампы ее включают в сеть с помощью стартера и дросселя. При нагревании током катодов возникает тлеющий электрический разряд в газе (неоне), которым наполнен баллон стартера. При этом нагревается и биметаллическая пластина стартера. Нагревшись, она изогнется и замкнет свои электроды, тлеющий разряд прекратится. Охладившись, биметаллическая пластина вновь разомкнет электрод. При этом (с участием дросселя ) между контактами лампы в момент размыкания создается импульс высокого напряжения. В итоге в парах ртути между катодами лампы возникнут электрический разряд.

Конденсатор, включенный параллельно стартеру, снимает радиопомехи при работе лампы. Дроссель, конденсатор и резистор объединены в пусковой регулирующий аппарат ПРА. На рисунке 2 показана схема включения люминесцентной лампы при помощи ПРА.

Схема включения люминесцентной лампы

Рис. 2

Люминесцентные трубчатые лампы низкого давления с дуговым разрядом в парах ртути делятся на лампы белого света (ЛБ), холодно-белого света (ЛХБ), тепло-белого света (ЛТБ), дневного света (ЛД).

Следующим представителем газоразрядного источника света является ртутно-кварцевая лампа высокого давления (тип ДРЛ). В ней люминофор, поглощая ультрафиолетовое излучение, возникающее при электрическом разряде, превращает его в видимое красное излучение. Эти лампы включают в сеть также при помощи ПРА.

Для освещения больших пространств используются мощные (5, 10, 20 кВт) ксеноновые трубчатые лампы типа ДКСТ. Их включают при помощи высоковольтного пускового устройства (до 30 кВт).

Электрическая схема управления станком

Реверсивный магнитный пускатель состоит из двух нереверсивных, смонтированных в общем корпусе, которые сблокированы между собой механическим и электрическим путем с целью недопущения одновременного их включения. При нажатии кнопки «вперед» включается один магнитный пускатель, а при нажатии кнопки «назад» – другой. Останов осуществляется кнопкой «стоп».

Для осуществления тепловой защиты в магнитные пускатели встроены тепловые реле. При перегрузке электродвигателя произойдет его отключение от сети. Для повторного включения двигателя в сеть необходимо нажать кнопку «возврат» теплового реле, выведенную на переднюю крышку магнитного пускателя. Тепловое реле не обеспечивает защиту от короткого замыкания. Поэтому необходимо на подводящем фидере установить на каждой фазе по плавкому предохранителю.

Перед пуском нового станка необходимо:

• заземлить станок;
• удалить деревянную колодку, заклинивающую пускатель;
• установить плавкие предохранители на подводящем фидере.

Для включения станка в сеть 220 В необходимо:

• пересоединить обмотку статора электродвигателя со звезды на треугольник;
• у магнитных пускателей поставить катушки, рассчитанные на 220 В;
• нагреватели № 28 тепловых реле заменить нагревателями № З8.

1. Тепловое реле.
2. Реле максимального тока.
3. Реле времени.

Тепловое реле

Для защиты электродвигателя от перегрузки в контактор монтируются два тепловых реле (на две фазы). В этом случае контактор называется магнитным пускателем. Основной деталью теплового реле (рисунок 1) является биметаллическая пластинка 1, состоящая из двух сплавов с различными коэффициентами расширения.

Схема теплового реле

Рис. 1

Пластинка одним концом жестко прикреплена к основанию прибора, а другим упирается в защелку 2, которая под действием пружины 3 стремится повернуться против часовой стрелки. Рядом с биметаллической пластинкой помещается нагреватель 4, включаемый последовательно с электродвигателем. Когда по силовой цепи потечет большой ток, то температура нагревателя повысится. Биметаллическая пластина прогнется кверху и освободит защелку 2. Под действием пружины 3 защелка поворачивается и через изоляционную пластину 5 размыкает контакты 6 в цепи управления пускателем. Возврат теплового реле возможен только после остывании пластины 1. Он осуществляется нажатием кнопки 7.

Реле максимального тока

Существуют также и управляемые аппараты, защищающие электрооборудование от перегрузок. К ним относится реле максимального тока (рисунок 2).

Катушка реле 1 рассчитана на протекание тока в силовой цепи. Для этого она имеет обмотку, изготовленную из провода достаточного поперечного сечения. При токе, на который настроено реле, произойдет притяжение якоря 2 к сердечнику 3 катушки и с помощью контактного мостика 4 размыкаются контакты 5 в цепи управления магнитного пускателя. Это реле само прервет электроснабжение установки от источника тока.

Схема реле максимального тока

Рис. 2

Нередко встречаются случаи, когда необходимо отключить электроустановку от сети, если уровень напряжения достиг значения меньше допустимого. Для этой цели используется реле минимального напряжения. Его конструкция напоминает любое электромагнитное реле, но срабатывание здесь происходит при понижении намагниченности катушки и отпадания от нее якоря с контактной системой.

Реле времени

Особое место в схемах защиты электрических установок занимает реле времени. Существуют как электромеханические, так и электронные реле времени. Рассмотрим конструкцию реле времени типа ЭВ (рисунок 3).

Схема реле времени

Рис. 3

Основным узлом реле является часовой механизм 2, запускаемый электромагнитной системой 1. Катушка реле включается в силовую цепь и при ее срабатывании часовой механизм вводится в действие. По истечении определенного отрезка времени замкнутся контакты реле и электроустановка отключится от сети. Реле позволяет осуществлять его настройку на различные режимы его работы.

Различают два вида управления: полуавтоматическое и автоматическое. При полуавтоматическом управлении оператор осуществляет первоначальный пуск объекта (нажатие кнопки, поворот ручки и так далее). В дальнейшем его функции сводятся лишь к наблюдению за ходом процесса. При автоматическом управлении даже начальный импульс по включению установки посылают датчик или реле. Установка полностью работает в автоматическом режиме по заданной программе.

Программное устройство может быть выполнено как на основе электромеханических элементов, так и с помощью логических схем. Рассмотрим две часто встречающиеся на практике схемы управления асинхронными электродвигателями.

Схема нереверсивного управления асинхронным электродвигателем

При нажатии кнопки «пуск» подключается к сети катушка электромагнита. Подвижный якорь придет в соприкосновение с сердечником катушки и своим движением замкнет силовые контакты, подающие трехфазное напряжение на электродвигатель. Одновременно с силовыми, замкнутся и блокировочные контакты, которые зашунтируют кнопку «пуск», что позволяет ее отпустить. При нажатии кнопки «стоп» разрывается цепь питания катушки электромагнита и якорь, освободившись, отпадает, разомкнув при этом силовые контакты. Электродвигатель остановится.

Защита электродвигателя от длительной перегрузки здесь обеспечивается двумя тепловыми реле РТ, включенными в две фазы. Отключающие контакты тепловых реле РТ1 и РТ2 введены в цепь питания катушки электромагнита.

Схема реверсивного управления асинхронным электродвигателем

Для реверсивного управления двигателем применяется схема с двумя магнитными пускателями. Один магнитный пускатель коммутирует схему включения двигателя на прямое вращение, а другой – на обратное. Кнопки «вперед» и «назад» подключают соответственно свои катушки, а кнопка «стоп» и отключающие контакты теплового реле включены в общую цепь управления.

Р_н ≥ Р_нагр,

где Р_н – мощность выбираемого двигателя,
Р_нагр - мощность нагрузки.

Если же нагрузка на электродвигатель переменная, то, чтобы провести выбор мощности электродвигателя, необходимо иметь график нагрузки I = f(t). Плавную кривую заменяют ступенчатой линией, полагая, что за время t1 в двигателе течет ток I1, за время t2 – ток I2 и так далее.

График нагрузки электродвигателя

Изменяющийся ток заменяют эквивалентным ему током I_э, который за время одного цикла работы t_ц производит одинаковое, тепловое действие с током, изменяющимся ступенями. Тогда:

Номинальный ток электродвигателя должен быть равным или больше эквивалентного, то есть I_н ≥ I_э.

Поскольку почти у всех двигателей вращающий момент прямо пропорционален току нагрузки М ~ I_н, то можно записать и выражение для эквивалентного вращающего момента:

Учитывая, что мощность Р = М_w, выбор мощности электродвигателя может также производиться по эквивалентной мощности:

При повторно-кратковременном режиме двигатель за период работы не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время перерыва в работе не охлаждается до температуры окружающей среды.

График повторно-кратковременной нагрузки электродвигателя

Для этого режима вводится понятие относительной продолжительности включения (ПВ). Она равна отношению суммы рабочего времени ко времени цикла t_ц, состоящего из времени работы и времени паузы t_о:

Чем больше ПВ, тем меньше номинальная мощность при, равных габаритах. Следовательно, двигатель, рассчитанный на работу в течение 25% времени цикла при номинальной мощности, нельзя оставлять под нагрузкой 60% времени цикла при той же мощности. Электродвигатели строятся для стандартных ПВ – 15, 25, 40, 60%, причем ПВ – 25% принимается за номинальную. Двигатель рассчитывается на повторно кратковременный режим, если продолжительность цикла не превышает 10 мин. Если расчетные значения ПВ отличаются от стандартных, то при выборе мощности двигателя Р_э следует вносить поправку:

Тахогенераторы постоянного тока бывают магнитоэлектрические с возбуждением основного магнитного поля с помощью постоянных магнитов и электродинамические с электромагнитным возбуждением, обусловленным магнитодвижущей силой обмотки возбуждения, питаемой от независимого источника электрической энергии постоянного напряжения.

Схема и выходная характеристика тахогенератора постоянного тока

а – схема тахогенератора постоянного тока; б – выходная характеристика тахогенератора постоянного тока

Выходное напряжение тахогенератора постоянного тока в режиме холостого хода изменяется линейно в зависимости от скорости якоря, а при нагрузке эта линейность несколько нарушается, причем тем больше, чем меньшим сопротивлением обладает измерительный прибор, присоединенный к зажимам якоря. Все же для каждого тахогенератора существует относительно небольшой диапазон измеряемых скоростей, в пределах которого при определенном достаточно большом сопротивлении измерительного прибора и неизменных условиях цепи возбуждения выходную характеристику можно считать практически линейной.

Существенный недостаток тахогенераторов постоянного тока — пульсация выходного напряжения из-за незначительного периодического изменения магнитного потока вследствие неравномерности воздушного зазора и неравенства проводимостей якоря в различных радиальных направлениях, в том числе обусловленных зубчатой конструкцией его магнитопровода, а также из-за вибрации щеток, неровностей и эллиптичности коллектора и коммутационных процессов — в значительной мере устранен в тахогенераторе с полым якорем, который устроен так же, как и малоинерционный исполнительный двигатель постоянного тока с аналогичным якорем.

Неточность установки щеток по геометрической нейтрали коллектора тахогенсратора приводит к асимметрии выходного напряжения, то есть к генерированию двух различных напряжений в обмотке якоря при противоположных направлениях его вращения с одинаковой скоростью. При правильном расположении щеток асимметрия напряжений находится в пределах от 0,3 до 1% номинального напряжения тахогенератора постоянного тока.

Но бывает ситуация, когда необходимо преобразовать постоянный ток низкого напряжения в постоянный ток повышенного напряжения. Делается это в одной комбинированной машине, состоящей из двигателя и генератора постоянного тока с общей магнитной системой. Со стороны низкого напряжения это электродвигатель, а со стороны повышенного напряжения – генератор постоянного тока с независимым возбуждением.

Принцип работы одноякорного преобразователя

В одних и тех же пазах якоря преобразователя заложены самостоятельные обмотки низкого и повышенного напряжения. Концы обмоток присоединены к соответствующему коллектору (рисунок), причем обмотка повышенного, напряжения имеет значительно большее число проводников, чем обмотка низкого напряжения.

Схема одноякорного преобразователя

Ток в обмотке якоря преобразователя можно рассматривать как результат наложения постоянного и переменного токов. Ток якоря, взаимодействуя с магнитным полем машины, создает вращающий момент, который соответствует в основном механическим и магнитным потерям в машине. Определив действительные токи в витках обмотки якоря одноякорного преобразователя и вызванные ими потери, найдем, что суммарные электрические потери в ней при т≥3 и cosφ=l имеют меньшие значения, чем в случае, когда по той же обмотке проходит только постоянный или переменный ток, равный току со стороны коллектора или контактных колец.

При работе одноякорного преобразователя напряжения со стороны колец и коллектора связаны определенным соотношением, так как их можно считать равными соответствующим ЭДС обмотки якоря (падения напряжения в ней практически невелики), которые наводятся одним и тем же магнитным потоком. Таким образом, регулирование напряжения, например, на коллекторе практически может быть осуществлено только путем изменения напряжения на кольцах.

Одноякорные преобразователи постоянного тока в трехфазный переменный отличается от рассмотренного тем, что обмотка повышенного напряжения состоит из трех секций, смещенных друг от друга на 120°. Выводы секционных обмоток припаяны к трем контактным кольцам и с помощью токосъемных щеток переменный ток передается к потребителю.

Применение одноякорных преобразователей

Одноякорные преобразователи применяются на тяговых трамвайных подстанциях, в авиационной технике, на подстанциях заводов и фабрик, где первичным источником постоянного тока является аккумулятор (без регулирования его напряжения). В настоящее время они почти всюду вытесняются ртутными и другими выпрямителями, которые оказались более экономичными и удобными в эксплуатации.