مقدمه

دستگاههای الکتریکی امروزه بخش وسیعی از صنعت را بخود اختصاص داده‌اند و هر روز بر تعداد آنها افزوده می‌گردد. هر روزه علاوه بر افزایش کمی، تعداد دستگاههای، از لحاظ کیفیت کاری و حساسیت ودقت در انجام کار روزبه‌روز بهتر شده و قابلیت‌های انجام کار آنها بیشتر می‌شود. و در یک خط تولید سری ممکن است که یک دستگاه نقش حیاتی ایفا کند و خرابی یک دستگاه تولید کارخانه را با خطر روبرو کنندو همچنین بعلت هزینه بسیاری که برای ساخت یا تهیه این دستگاهها استفاده شده است در صورت و در آمدن اشکالی در کار آنها در اثر عدم ایجاد سیستم توزیعو حفاظت مناسب باعث بروز صدمات و زیانهای چه از نظر مادی و چه از نظر زمانی می‌گردد. مهیا کردن انرژی الکتریکی برای یک دستگاه شدی د ظاهر کار ساده‌ای باشد و بدون نیاز به معاملات پیچیده ریاضی صورت گیرد لیکن در ضورت بی‌دقتی هر جسم جزئی می‌تواند باعث بروز خطراتی برای سیستم دستگاه و سیستم توزیع و صدمات برای کمیت تولید کارخانه گردد. بعنوان مثال می‌دانیم در موتورهای الکتریکی گشت‌ور با توان دوم ولتاژ نسبت مستقیم دارد TxV² بنابراین تغییرات ناچیزی در ولتاژ می‌تواند تأثیر زیادی روی گشتاور و نحوة عملکرد لکتروموتور و در واقع می‌توان گفت که با یک سیستم توزیع و حفاظت مناسب هم بکارگیری دستگاه را بهتر میکند و همچنین باعث طول عمر آنها می‌گردد.

در این پروژه سعی شده است که با بکارگیری نکات علمی، فنی و عملی طراحی سیستم توزیع قدرت، حفاظت، روشنائی و همچنین صوتی و مخابراتی انجام گیرد و از ترکیب اطلاعات تئوری و تجربی افراد صاحب نظر به یک طرح ایده‌آل و مناسب از نظر علمی و عملی و اقتصادی برسیم.

طبیعتاً هیچ طرحی خالی از اشکال نیست و سلیقه‌ها و نظرات مختلفی وجود دارد وسعی نموده‌ام با راهنمایی‌های استاد راهنمای فرهیخته و ارجمندم جناب آقای دکتر محسنی یک طرح مناسب را ارائه کنم.

ایرج میمنت آبادی

بهمن ماه یکهزاروسیصدوهشتادوچهار

فصل اول

مشخصات کارخانه

1 – مشخصات عمموی کارخانه

کارخانه ایران کپسول با مساحت 12000 متر مربع در جاده اندیشه (واقع در سه راهی شهریار – سر آسیاب – فردیس) در سال 1376 افتتاح شد.

ساخت این کارخانه حدود 2 سال زیر نظر یک شرکت کانادائی طول کشید که اولین و تنها تولید‌کننده پوکه کپسول داروئی (ژلاتین کپسول) در ایران می‌باشد که روزانه حدود 50000 پوکه کپسول را تولید می‌کند.

پرسنل این کارخانه حدود 150 نفر می‌باشد که بصورت 24 ساعته در سه شیفت مشغول به کار هستند.

2 – قسمت‌های کلی کارخانه

این کارخانه از سه قسمت کلی در دو طبقه ساختمانی تشکیل شده است

1 – 2) قسمت اداری و عمومی

2 – 2) قسمت تولید و نگهداری

3 – 2) قسمت تاسیسات الکتریکی و مکانیکی

1 – 2) قسمت اداری و عمومی:

قسمت اداری از سه اتاق در طبقه همکف و هشت اتاق در طبقه بالا تشکیل شده است. قسمت عمومی از آشپزخانه، نهارخوری آقایان و بانوان، تولت آقایان و بانوان، نمازخانه و درمانگاه در طبقه همکف و سالن آمفی تائتر و کتابخانه در طبقه بالا تشکیل شده است. همچنین یک اتاق نگهبانی جلو درب ورودی کارخانه واقع می‌باشد.

2 – 2) قسمت تولید و نگهداری

الف-) اتاق ملتینگ (محل پخت ژلاتین)

ب-) سه اتاق آزمایشگاه در طبقه همکف

ج-) چهار سالن تولید در طبقه همکف

د-) سالن انتظار سورتینگ

ه-) اتاق سورتینگ

و-) اتاق پرینتینگ

ز-) اتاق شستشو دیگ‌های ملتینگ

ح-) انبارهای مواد اولیه و محصول در طبقه همکف و انبار کارتن در طبقه بالا

3-) قسمت تاسیسات الکتریکی و مکانیکی

قسمت‌های تاسیسات الکتریکی و مکانیکی از اتاق‌های تابلو، ترانس، دیزلها، تلفن‌خانه، موتورخانه گتابار، موتورخانه اصلی و هوا ساز‌های اداری و نهارخوری در طبقه همکف و همچنین هواسازهای سورتینگ و سالن تولید در طبق بالا و نیز کارواش و سردخانه در طبقه همکف تشکیل شده است.

4-) فرایند تولید

مواد ژلاتین (همان ژلاتین خوراکی البته بدون رسانس در اتاق ملتینگ داخل دیگ بزرگی که دورتا‌دور آن بطور یکنواخت المنتهای حرارتی قراردارد با آب و مواد افزودنی دیگر ریخته می‌شود و بوسیله یک همزن برقی بزرگ مخلوط می‌شوند و با حرارت کم وغیر مستقیم و یکنواخت (بوسیله المنت‌ها) پخته می‌شوند بعد از پخته شدن و قبل از اینکه مواد به قسمت‌ تولید بروند مقداری از آن را به آزمایشگاه برده و آزمایشهای مختلفی از قبیل میکروب شناسی، در صد رنگ، در صد سفتی و آزمایشهای دیگر روی آن انجام می‌شود. پس از تائید مواد راهی سالن تولید می‌شوند. در سالن تولید مواد از دیگ بزرگ داخل دیگهای کوچکی که آنها هم دارای المنتهای حرارتی هستند ریخته می‌شود تا مواد قبل از رسیدن به ماشین تولید سرد نشوند. این دیگهای کوچک توسط جرثقیلهائی در سالن تولید بالا برده می‌شوند و مواد توسط لوله‌های که آنها هم دارای المنت حرارتی هستند به ماشین تولید منتقل می‌شوند. ساختمان ماشین تولید به شکلی است که در ابتدای آن حوضچه‌های کوچکی قرار دارد و مواد از طریق لوله‌ها درون این حوضچه‌ها ریخته می‌شوند و بعد از آن قالب کپسول به نام پیین‌بار به مقدار لازمی داخل این خوضچه‌ها فرو می‌رود و همان‌طور که به دور خود می‌چرخد مقداری از ماده را بخود می‌گیرد و توسط چرخهای ماشین بالا می‌آید و توسط قطعات مکانیکی ماشین به قسمت خنک کننده انتقال داده می‌شود. بعد از خنک شدن مجدداً پین‌بارها به قسمت جلوی ماشین منتقل می‌شوند و عملیات تصحیح کپسول (پلیسه گرفتن و جدا شدن از پین بارها) روی آنها انجام میشود.

(قسمتهای اضافه کپسول که توسط تیغه‌های گردان دور کپسول گرفته توسط مکنده‌هائی که زیر دستگاه نصب شده مکیده می‌شودو در جائی جمع می‌شوند). بعد از تولید کپسولها آنها را داخل سطل‌هائی میریزند بعد به سالن انتظار سورتینگ میبرند و بعد داخل اتاق سورتینگ می‌شوند و در آنجا از نظر کوچک و بزرگی و رنگ مرتب می‌شوند. ضمناً در همان جا یک چک آپ نهائی نیز روی کپسول‌ها انجام می‌شود (اگر لکه سیاهی روی کپسولها باشد تولید آن روز همه‌اش ضایعات می‌شود).

بعد از مرتب و دسته‌بندی کردن، کپسول‌ها به اتاق پرینتینگ فرستاده می‌شوند. در این اتاق، دو قسمت کپسول (قسمت راست CAP و قسمت چپ CBADY داخل هم ‌می‌شوند و روی آنها پرینت می‌شوند. در اینجا تولید پوکه کپسول به پایان می‌رسد، بعد از آن وارد انبار تولید می‌شود و بعد به کارخانه‌های داروسازی منتقل می‌شوند.

نکته قابل توجه در فرایند تولید تمیز بودن صد در صد هوا و یکنواخت بودن دمای محیط تولید می‌باشد که قسمت اعظم تاسیسات الکتریکی و مانیکی را به خود اختصاص داده است.

فصل دوم

برآورد بار مصرفی

در تهیه طرح تأسیسات برقی هر ساختمان، کارخانه و … یکی از شرایط مهم پیش‌بینی و برآورد هرچه دقیقتر درخواست (تقاضا یا دیماند) یا حداکثر توان مصرفی آن است که برای تعیین برآورد حداکثر توان مصرفی دو روش موجود می‌باشد:

روش اول جمع توتانهای دستگاه‌ها و توان دیگر قسمت‌ها است و روش دوم روش است که در این روش بطور کلی در برآورد بار فضاهای مختلف مجتمع از استانداردهای معتبر موجود و نیز استانداردهای خاص وزارت نیرو که در رابطه با یک سایت صنعتی می باشد استفاده شده است در برآورد ذیل چگالی مصرف کل بر حسب برای امکان مورد نظر بیان شده است.

اماکن اداری ………………………………………………. 43 وات بر متر مربع

اماکن خدماتی …………………………………………….. 43 وات بر متر مربع

اماکن خدمات تخصصی…………………………………… 50 وات بر متر مربع

اماکن خدماتی الکتریکی …………………………………. 5/107 وات بر متر مربع

کارگاههای تراشکاری ……………………………………. 170 وات بر متر مربع

طبق برآورد و بررسیهای انجام شده مصارف فوق شامل روشنایی داخلی روشنائی پیاده‌روها فضاهای محدود اطراف ساختمانها – مصارف پریزها – سیستم گرمایش و تهویه در مورد کارگاهها دربر‌گیرنده تجهیزات نیز می‌باشد.

و برای توضیح بیشتر اول باید گفت که، برای فراهم کردن مقدمات تأمین نیروی برق هر طرح، (انشعات، پست، مولد و…) لازم است قبل از اقدام به تهیه طرح تأسیسات الکتریکی و در مراحل اولیه باید به مطالعات معماری و ساختمانی و حداکثر در خواست (دیماند) نیروی برق آن توجه کرد.

روش صحیح تخمین حداکثر در خواست براساس محاسبة توان کل نصب شده و اعمال ضرایب همزمانی مناسب استوار است به شرط آنکه تجربیات گذشته که از طرح‌های مشابه در محل بدست آمده باشد این محاسبات را تأیید کند.

پیش‌بینی حداکثر در خواست، مخصوصاً از نظر وسائل و دستگاهها و روشنائی‌ها و تعداد پریزهای نصب شده و غیره شدیداً و ابسته به عرف و عادت محلی است لذا در اغلب موارد لازم خواهد بود حداکثر تقاضا پیش از مقادیر بدست آمده از راه محاسبه انتخاب شود. اصولاً مطالب این بخش جنبة راهنمای دارد و مقادیر بدست‌ آمده از آنها نباید بدون بررسی ها و مطالعات محنی بکار برد.

از طرف دیگر لازم خواهد بود در پیش‌بینی حداکثر در خواست، عواملی نظیر رشد سریع کیفیت زندگی و افزایش مصرف در طول عمر تأسیسات را در مدنظر گرفت.

برای تعیین توان کل نصب شده براساس خواسته‌های تأسیسات باید به ترتیب زیرعمل کرد.

الف) موارد لازم و دستگاه‌های نصب ثابت می‌توان اسمی آنها، با اعمال ضریب توان آنها لازم خواهد بود.

ب) در خواست بارهای القائی باید به توجه به ضریب توان آنها تعیین شود.

ج) در خواست پریزها در مواردی که نوع لوازم و دستگاههایی که از انها تغذیه خواهند کرد مشخص نباشد از راه تخمین تقاضای مدار نهایی آنها را برآورده می‌کنند.

د) درخواست چراغهای نصب ثابت از نوع تخلیه‌ای (فلوئورسنت، جیوه‌ای و غیره) توان اسمی مصرفی لامپهای آن با توجه به مصرف چوک آنهاست. درخواست این گونه چراغها بر حسب ولت‌آمپر باید 2 برابر درخواست برحسب وات باشد.

ه) در خواست چراغهای نصب ثابت از نوع رشته‌ای (التهابی) توان اسمی لامپهای آنها نخواهد بود در مراحل برآورد اولیه در خواست توان چراغ باید توان بزرگترین لامپی را که بتوان در آن نصب کرد را در نظر گرفت.

غیر همزمانی یا تخمین ضریب ‌همزمانی

به دلیل وجود غیر همزمانی دو گروه تجهیزات و لوازم الکتریکی، باید برای هر گروه از بارهای مختلف (روشنایی، گرمایش، موتورها و غیره) از ضریب همزمانی مناسب استفاده شود تا با اعمال آنها در بارهای مربوطه، حداکثر توان مصرفی به حداکثر درخواست به دست آید ضریب همزمانی هر تأسیسات عددی است مختص همان تأسیسات.

برای همین در شرایط عادی پیش‌بینی دقیق آن امکان پذیر نخواهد بود و فقط با توجه به تجربیات گذشته و آمار موجود می‌توان ضریب همزمانی را از پیش بعنوان راهنما و بصورت تقریبی تخمین زد.

با توجه به عدم کاربرد کلیه دستگاهها و تجهیزات در کارگاهها و نیز عدم استفاده همزمان از کلیه شبکه‌های توزیع فشار ضعیف شامل پریزها، مصارف روشنایی داخلی، روشنایی خارجی، موتورخانه‌ها و…. و با عنایت به آمار و مطالعات بدست آمده از کارگهای فعال در زمینه تراشکاری و خدمات مشابه مجتمع به نظر می‌رسد با دخالت فاکتورهای همزمانی در محاسبات برآورد بار مصرفی واقعی نزدیکتر شده و محاسبات با دقت بیشتری انجام می‌گیرد با توجه به این موضوع که احتمال افزایش و احدها وجود دارد و نیز عدم اطلاعات کامل راجع به تعداد دستگاهها و هر واحد فنی ضریب همزمانی را حدوداً 525/0 انتخاب می‌کنیم.

با در نظر گرفتن این موضوع که در یک کارگاه تراشکاری تمامی دستگاهها با هم کار نمی‌کنند و نیز به توجه به اینکه بعضی از دستگاهها بصورت مکمل کاری دستگاههای دیگر می‌باشند با مراجعه به تراشکاریهای متعدد به ظرفیت‌کاری بالا و متوسط متراژ 150 متر مربع برای هر واحد تراشکاری به عدد 75/0 می‌رسیم این نشاندهندة این مطلب است که در یک تراشکاری در شرایط کاری خوب 75/0 از تجهیزات کارگاه مشغول به کار می‌باشند در یک بررسی کلی اگر حدوداً 75/0 از تراشکاریهای کل مجتمع مورد طراحی با این ظرفیت کار کنند مصرف کل مجتمع را باید در عدد 75/0 × 7/0 ضرب کرد.

ضریب همزمانی برای کارگاهها 525/0 = 75/0 × 7/0