77782

Реконструкция КУСП «Мишневичи» Шумилинского района

Дипломная

Архитектура, проектирование и строительство

Одна из главных проблем, стоящих на современном этапе развития,- рациональное применение электрической энергии, наиболее эффективное использование электрооборудования. Для достижения этой цели необходимо знать и уметь пользоваться методом технических расчётов в планировании...

Русский

2015-02-05

907.93 KB

5 чел.

Дата

т2

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

ДП 01.20.01.ПЗ

ВВЕДЕНИЕ

АПК - важная отрасль народного хозяйства. Задача его состоит в надежном обеспечении республики продовольственным и сельскохозяйственным сырьём, повышении эффективности производства, основанное на всесторонней интенсификации.

Одна из главных проблем, стоящих на современном этапе развития,- рациональное применение электрической энергии, наиболее эффективное использование электрооборудования. Для достижения этой цели необходимо знать и уметь пользоваться методом технических расчётов в планировании, управлении и анализе хозяйственной деятельности сельскохозяйственного предприятия в целом и отдельных его составляющих.

Применение электроэнергии в сельскохозяйственном производстве повышает производительность труда, снижает затраты труда на производство продукции.

Но уровень электрификации и автоматизации работ в АПК в настоящее время остаётся крайне низким, а энергоёмкость сельскохозяйственной продукции - очень высокой. Поэтому нужно пропагандировать и внедрять модернизированные или принципиально новые средства и способы энергосбережения.

В настоящее время энергетика АПК находится в кризисном состоянии. Это проявляется в виде дефицита топливно-энергетических ресурсов, роста их стоимости. В результате для аграрного сектора Беларуси характерны низкая энерговооружённость труда, значительный удельный вес энергоресурсов в стоимости продукции (до 60%) и её высокая энергоёмкость (в 3-5 раз выше, чем экономически развитых странах). В силу этих причин сельскохозяйственная продукция становится неконкурентоспособной на мировом рынке. Поэтому необходимо разрабатывать научные основы перспективного развития энергетики и электрификации АПК, рационального энергосбережения, способы эффективного применения различных видов энергии, энергосберегающие, экономически безопасные технологии для АПК. Немаловажное значение необходимо предавать внедрению в практику инновационных технологий и оборудования, средств автоматизации для управления производственными процессами.

По прогнозам, сделанным учёными Института энергетики АПК НАН Беларуси, реализация указанных направлений и создание на их основе новых технологий, оборудования, систем энергообеспечения, электрификации, автоматизации к 2020 году обеспечить значительные достижения в АПК. В частности, на 30-40% повысится производительность труда в животноводстве и других отраслях, примерно в 2-3 раза снизится энергоёмкость производства, затраты ручного и тяжёлого физического труда уменьшится в 2-2,5 раза. Внедрение инноваций в АПК позволит сэкономить до 50% топливно-энергетических ресурсов, увеличить сохранность продукции до 50%. Проблемам развития АПК уделяется много значения.

Предусматривается совершенствование научного обеспечения АПК: разработка энерго- и ресурсоэкономичных технологий, создание конкурентоспособных комплексов технических и энергетических средств для реализации интенсивных технологий, повышающих производительность труда не менее чем в 1,5 раза при уменьшении удельных материальных и энергетических ресурсов на 20-25%. На научное обеспечение развития АПК предлагается направить не менее 2% бюджетных средств.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЗЯЙСТВА

Коммунальное унитарное сельскохозяйственное предприятие «Мишневичи» находится в ведении Шумилинского исполнительного комитета. Учреждено предприятие 30 декабря 1996 года. Оно возникло в результате присоединения совхоза «Козьяны» к совхозу «Мишневичи». Решением Витебского облисполкома №621 от 20 ноября 2002 года. Совхоз «Мишневичи» был переименован в коммунальное унитарное сельскохозяйственное предприятие «Мишневичи». Оно является юридическим лицом в форме унитарного предприятия основанного на праве хозяйственного здания, действует по принципу хозяйственного расчета, имеет самостоятельный баланс, расчетный и иные счет, гербовую печать со своим наименованием, штамп и иные реквизиты. Место нахождение предприятия - Республика Беларусь, Витебская обл., Шумилинский район, п|о Мишневичи, агр. Мишневичи.

КУСП «Мишневичи» - одно из хозяйств Шумилинского района. Общая земельная площадь по состоянию на 01.01.2013 года составляет - 8526 га. В том числе сельскохозяйственные угодья – 5355 га., из них пашня - 3595 га., сенокосы и пастбища - 1746 га., из них культурного улучшения -995 га., естественные - 791 га. Балл пашни 21,8, балл сельхозугодий - 22,2. Средневзвешенное содержание в почве фосфора на 100 грамм почвы составляет 191 млгр., калия - 148, кислотность РН-6,08, содержание гумуса- 2,57.

Среднесписочная численность работающих за 2012 год составила-156 человек, в том числе руководящих кадров- 16 человек или - 10,3% от общей численности работающих. В растениеводстве имеется два производственных участка и в животноводстве : четыре молочно-товарные фермы и две фермы по откорму и выращиванию молодняка КРС для воспроизводства стада. Специализируется предприятие в основном на производстве животноводческой продукции- молоко, выращивание молока КРС для воспроизводства стада. Наибольший вес в структуре денежной выручки в последние годы занимает продукция животноводческой отрасли – 73%, продукция растееводства - 23%, прочая - 4%. 

2  ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕЛЯТНИКА

Здание молодняка на 720 голов в возрасте от 9 до 15 месяцев одноэтажное, в плане прямоугольной формы с размерами в осях 1884м. Высота внутри помещения у наружных стен от пола до низа выступающих конструкций- 4м.

Здание разделено на 2 секции для содержания молодняка. В нём предусмотрены помещения для персонала и инвентарная.

Конструктивное решение здания предусматривает применение железобетонных изделий, изготовленных на комбинатах строительных конструкций.

Здание каркасное. Несущими конструкциями служат сборные железобетонные трёхшарнирные рамы пролётом 21м, связанные между собой стеновыми панелями плитами покрытия. Продольный шаг рам- 6м.

Несущие и ограждающие конструкции - сборные.

Утеплитель в покрытии - полужесткие минераловатные плиты. Кровля - волнистые асбестоцементные листы УВ-75 уложенные по деревянной обрешетке.

Водоснабжение здания предусматривается от наружных сетей водопровода комплекса.

В здании запроектированы системы холодного, горячего и смешанного водопровода и водопровода технической воды.

Таблица 1 - Экспликация помещений

Номер поме-щения

Наименование помещения

Площадь, м2

Степень по пожаро-опасности

1

Секция на 360 телят

666

П-IIа

2

Коридор

104,4

П-IIа

3

Инвентарная

8

П-IIа

4

Помещение для персонала

8

П-IIа

5

Тамбур

5,76

П-IIа

3 ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ ПРОЕКТА

  

 В настоящее время телята содержатся в здании, построенном в 1984 году.

Со времени введения объекта в эксплуатацию большая часть оборудования физически и морально устарела. Промышленностью на сегодняшний день выпускает новейшие модели и типы оборудования. Кроме того, наблюдалась не достаточно качественная эксплуатация электрооборудования, а также воздействия неблагоприятных условий окружающей среды. Поэтому в КУСП «Мишневичи» возникла необходимость реконструировать телятник.

Для осуществления этих мероприятий необходимо произвести расчёт и выбор всего комплекса силового и осветительного электрооборудования, кабелей, пусковой и защитной аппаратуры. Все расчёты необходимо вести с учётом  конструктивных и архитектурных особенностей здания. Необходимо предусмотреть устройство для выравнивания электрических потенциалов. Необходимо разработать мероприятия по технике безопасности при эксплуатации электрооборудования. Рассмотреть вопросы по энергосбережению и охране окружающей среды.

4 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

В здании одновременно размещается 720 голов молодняка в 2-х секциях по 360 голов.

Молодняк в здание на откорм поступает из здания второго периода выращивания. Заполнение каждой секции молодняком производится за 1-2 дня.

В секциях молодняк содержится в 20 групповых клетках по 18 голов, при этом состав групп, сформированных в телятнике, сохраняется. Площадь пола клетки на 1 голову составляет 2,0 м2. Продолжительность выращивания 173 дня. По окончании откорма молодняк сдаётся на мясокомбинат. Секции освобождаются за 1-2 дня, после этого в течение 2 дней очищаются и дезинфицируются, затем заполняются вновь.

Продолжительность 1 цикла использования здания составляет 175 дней. За год в здании откармливается 2,1 партии молодняка или через здание в среднем проходит 1512 голов.

Кормление молодняка производится в клетках из кормушек. Молодняк имеет свободный доступ к кормам. Фронт кормления составляет 51-52 см на голову. Загрузка кормушек производится 2 раза в сутки.

Поение молодняка производится из 2-х индивидуальных автопоилок, установленных в каждой клетке.

Удаление навоза из стойлового помещения производится скреперными транспортёрами с подачей на навозоуборочный конвейер и транспортировкой в навозохранилище.

Приточная вентиляция механическая, вытяжная - естественная.

5 ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

Раздача кормов – одна из наиболее ответственных и трудоёмких операций в животноводстве. Правильно спроектированная система механизированной раздачи кормов позволяет значительно сократить затраты труда и повысить продуктивность скота.

Для раздачи корма применим транспортёр-кормораздатчик ленточный ТРЛ-100.

Таблица 2 – Техническая характеристика кормораздатчика ТРЛ-100

Показатели

Значение

Количество одновременно обслуживаемого скота, голов

До 500

Производительность, т/ч

5…20

Количество вариантов норм выдачи

4

Пределы нормирования корма, кг/м

17…35

Скорость движения ленты, м/с

1,25; 1,3; 1,35; 1,37

Ширина ленты, мм

500

Габариты, мм

длина (переменная)

ширина

высота

30000…63000

860

2370

Масса, кг

3000

Установленная мощность, кВт

3

В процессе реконструкции телятника возникла необходимость применения новых поилок. Для поения принимаем автоматические поилки ПА-1Б.

Таблица 3 – Техническая характеристика поилки ПА-1Б

 

Показатели

Значение

Емкость чаши, дм3

1,9

Материал чаши

Стальная штампованная

Избыточное рабочее давление, МПа

0,03…0,2

Пропускная способность, дм3/мин

5

Масса, кг

4

Для подогрева воды, подводимой к поилкам, применяем ТОР700-М

Таблица 4 – Техническая характеристика водонагревателя ТОР700-М

 

Показатели

Значение

Производительность, л/ч

700

Напряжение сети, В

380/220

Вместимость бачка, л

80

Мощность макс., кВт

9

Мощность электродвигателя насоса, кВт

0,55

Габариты, мм:

высота

диаметр бака

1450

540

Масса, кг

165

Насос:

производительность, м3

ЛМ32-3,15/12,5

6,3

Для удаления навоза из стойлового помещения применяем скреперную установку УС-Ф-170.

Таблица 5 – Техническая характеристика скреперной установки УС-Ф-170

Показатели

Значение

Производительность, т/ч

1,93

Рабочий контур

Цепочно-штанговый

Длина контура, м

170

Число скреперов в канале, шт.

2

Высота скрепера, мм

150

Ширина захвата скрепера, мм

1800

Скорость движения скребков, м/с

0,04

Масса, кг

2511

Установленная мощность, кВт

3,0

Для удаления навоза из здания применяем конвейер навозоуборочный поперечный КНП-10-02.

Таблица 6 – Техническая характеристика конвейера КНП-10-02

Показатели

Значение

Производительность, кг/с

До 2,8

Передаточное число привода

1,937

Длина контура, м

До 80

Тип тяговой цепи

Кругло-

звенная

Диаметр цепной стали, мм

14

Шаг скребков, мм

1420

Скорость движения тяговой цепи, м/с

0,18

Установленная мощность, кВт

3

Для транспортировки навоза от здания до навозохранилища применяем установку для подачи навоза УТН-10.

Таблица 7 – Техническая характеристика установки УТН-10

Показатели

Значение

Производительность, т/ч

7…10

Масса (без навозопровода), кг

1920

Внутренний диаметр навозопровода, мм

315…426

Толщина стенки навозопровода, мм

Не менее 5

Дальность транспортировки навоза, м

До 100

Рабочее давление в гидросистеме, МПа

До 10

Максимальное давление в гидросистеме, МПа

13

Полный напор в навозопроводе, МПа

14±0,2

Диаметр поршня, мм

395

Ход поршня, мм

630

Рабочий объём цилиндра, л

77

Время одного цикла, с

26

Гидроцилиндр привода клапана, мм:

ход поршня

диаметр цилиндра

320

80

Гидроцилиндр привода поршня, мм:

ход поршня

диаметр цилиндра

630

120

Продолжение таблицы 7

Показатели

Значение

Габаритные размеры, мм:

а) поршневой насос:

длина

ширина

высота

б) гидроприводная станция:

длина

ширина

высота

2700

950

1800

850

600

1150

6 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

6.1 Расчет мощности и выбор электродвигателей

Рассчитаем мощность и выберем электродвигатель для привода вентилятора. Для этого необходимо найти требуемый расход воздуха и требуемый напор для подачи свежего воздуха в помещение.

Расход воздуха в животноводческих помещениях определяют, исходя из необходимости удалить из помещения излишнюю углекислоту, избыточную теплоту и уменьшить влажность.

Определяем требуемый часовой воздухообмен по условию удаления углекислоты по формуле:

                                                (1)

Где 1,2 – коэффициент, учитывающий выделение углекислоты     

         микроорганизмами в подстилке;

   С – количество углекислоты, выделяемое животными, л/ч;

   С2  – допустимое содержание углекислоты в воздухе внутри помещения,      

         л/м3;

   С1 – содержание углекислоты в наружном воздухе, л/м3;

Так как ферма находится в сельской местности .

Определим количество углекислоты, выделяемое всеми животными:

                                                         (2)

где  N – поголовье животных;

     количество углекислоты, выделяемое одним животным, л/ч.

Тогда

Определяем требуемый часовой воздухообмен по условию удаления влаги по формуле:

                        (3)

где  W – количество влаги, выделяемое всеми животными внутри помещения,                                  

         г/ч;

D2 – допустимое влагосодержание воздуха внутри помещения, г/м3;

     D1 – влагосодержание наружного воздуха, г/м3.

Определим количество влаги, выделяемое всеми животными:

                                                   (4)

где  W0 – количество влаги, выделяемое одним животным, г/ч.

Определим влагосодержание внутри помещения:

                         (5)

где – влагосодержание насыщенного воздуха внутри помещения при  

          оптимальной температуре, г/м3;

     -допустимая относительная влажность воздуха внутри помещения, по справочной таблице =0,8.

Определим влагосодержание наружного воздуха:

                            (6)

где –влагосодержание насыщенного наружного воздуха внутри помещения

         при расчётной температуре, г/м3,

    -расчётная относительная влажность наружного воздуха.

Тогда

 

Определяем расход воздуха по минимальному удельному воздухообмену по формуле:

                                (7)

где   G – суммарная масса всех животных, находящихся в помещении, кг;

    – минимальный воздухообмен, м3•кг/ч.

Определим массу всех животных:

                              (8)

где   G0 – масса одного животного, кг.

Определяем воздухообмен зимой:

Определяем воздухообмен в переходный период:

Определяем воздухообмен летом:

Определяем требуемый часовой воздухообмен по кратности воздухообмена по формуле:

                             (9)

где   k – кратность воздухообмена (3-5 раз/ч),

V – объём вентилируемого помещения, м3.

Определим объём вентилируемого помещения:

                           (10)

где   S – площадь вентилируемого помещения, м2;

h – высота помещения, м.

Тогда

Из полученных значений  требуемого часового воздухообмена за расчётное принимаем максимальное значение .        

Так как в помещениях используются воздуховоды, то определим необходимый напор:

                                                       (11)

где    - плотность воздуха при расчётной температуре, кг/м3;

- скорость воздуха, принимаем 10 м/с;

- коэффициент трения, для круглых труб

- длина воздуховода, м;

– диаметр трубы, м;

∑β – сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Плотность воздуха:

                            (12)

где - плотность воздуха при 00,= 1,29 кг/м3.

 t– расчётная температура, 0С.

- температурный коэффициент.

Тогда

 

Тогда расчётный напор вентилятора:

По расчётным значениям L и Н из каталога выбираем вентилятор, наиболее близко соответствующий расчётным данным по условиям:

                               (13)

                                (14)

Так как в здании 2 помещения для содержания телят, то выбираем 2 вентилятора.

Выбираем 2 вентилятора В-Ц4-75-12,5. Выписываем их технические данные: номинальная производительность Q=46440 м3/ч, номинальное давление Н=1116 Па, максимальный КПД η=85%, частота вращения рабочих колёс n=730 об/мин.

Определяем  расчётную мощность электродвигателя вентилятора:

                           (15)

где   Q – производительность вентилятора, м3/с;

Н – напор, создаваемый вентилятором, Па;

– КПД вентилятора;

– КПД передачи.

Выбираем электродвигатель по условию:

           

кВт                           (16)

кВт

Выбираем электродвигатель АИР225М8У3. Выписываем его технические

данные: =22 кВт, =45,8 А, =730 об/мин, η=90%, соs φ=0,81,  =6,0.

Выберем электродвигатель для компрессора установки УТН-10.

Мощность электродвигателя компрессора определяется по формуле:

                       (17)

где  Q – производительность компрессора, м3/с;

– КПД компрессора;

– КПД передачи;

В – работа, затрачиваемая на сжатие 1 м3 воздуха до заданного рабочего  

   давления, Дж/м3;

– коэффициент запаса.

Выбираем электродвигатель по условию:

                           (18)

Выбираем электродвигатель АИР160S4У3. Выписываем его технические данные: =15 кВт, =28,5 А, =1455 об/мин, η=90%, соs φ=0,87,  =7,0.

Аналогично выбираем остальные электродвигатели. Результаты выбора сводим в таблицу.

Таблица 8 – Сводная таблица токоприёмников

Рабочая машина

Количество

Электродвигатель

Марка

Номинальная мощность, Рн, кВт

Частота вращения, nн, об/мин

Сила тока, Iн, А

КПД, %

Коэффициент мощности, cos φ

Кратность пускового тока, Кi

ТРЛ-100

2

АИР

100S4У3

3

1410

6,7

85

0,83

7,0

ТОР700-М

ТЭНы

НВ

3

3,0

4,6

Насос

ЛМ32-3,15/12,5

1

АИР

71А4У3

0,55

1360

1,69

70,5

0,70

5,0

УС-Ф-170

2

АИР

100S4У3

3

1410

6,7

85

0,83

7,0

КНП-10-02

1

АИР

100S4У3

3

1410

6,7

85

0,83

7,0

УТН-10

Комп-рессор

1

АИР

160S4У3

15

1455

28,5

90

0,87

7,0

Заслон-ка

1

АИР

71А4У3

0,55

1360

1,69

70,5

0,70

5,0

В-Ц4-75-12,5

2

АИР

225М8У3

22

730

45,8

90

0,81

6,0

6.2 Расчёт и выбор пусковой и защитной аппаратуры

Рассчитаем и выберем пусковую и защитную аппаратуру для вентилятора.

Чертим схему включения вентилятора в однолинейном исполнении

Рисунок 1 – Схема включения вентилятора в однолинейном исполнении

Выбираем автоматический выключатель. Принимаем, что автоматический выключатель установлен в шкафу, тогда выбор производим по условию:

 

                           (19)

где  - сила номинального тока расцепителя, А;

    - номинальный ток двигателя, А

 

Выбираем автоматический выключатель АЕ2046Р. Выписываем его технические данные: Iн=63 А, Uн=380 В, Iн.р.=50 А, пределы регулирования тока уставки расцепителя (0,9…1,15), кратность тока срабатывания 12 Iн.р.

Для выбранного автоматического выключателя определяем кратность расчётного тока относительно номинального тока расцепителя. Так как автоматический выключатель установлен в шкафу:

                             (20)

Полученное значение К входит в пределы регулирования автоматического выключателя. Устанавливаем регулятор на 1.

Выбранный автоматический выключатель проверяем на возможность ложных срабатываний при пуске двигателя по условию:

                         (21)

где Iср.к. – каталожное (табличное) значение тока срабатывания, А;

   Iпуск – пусковой ток электродвигателя, А.

Каталожное значение тока срабатывания:

                          (22)

Пусковой ток электродвигателя:

                           (23)

где Кi – кратность пускового тока электродвигателя;

Выполняем проверку:

600 А>1,25.274,8=343,5 А

Условие выполняется, следовательно, автоматический выключатель выбран верно.

Выберем магнитный пускатель. При выборе электромагнитного пускателя должно соблюдаться условие:

                            (24)

где Iн.п. – номинальный ток пускателя, А

                   

Выбираем магнитный пускатель КМИ-35012. Выписываем его технические данные: Iн.п=50 А.

Выбираем тепловое реле. При выборе тепловых реле необходимо соблюдение условия: номинальный ток электродвигателя должен входить в пределы регулирования силы тока несрабатывания теплового реле. Выбираем тепловое

реле РТИ-3357. Выписываем его технические данные: пределы регулирования силы

тока несрабатывания (35…50)А. Устанавливаем регулятор на 45,8 А.

Аналогично выбираем ПЗА для остальных электродвигателей, результаты выбора сводим в таблицу.

Таблица 9 – Выбор ПЗА

Рабочая машина

Количество

Номинальный        ток, Iн, А

Марка автоматического выключателя

Номинальный ток

расцепителя, Iн.р., А

Пределы   регулирования

Марка магнитного пускателя

Номинальный ток пускателя, Iн.п., А

Марка теплового   реле

Пределы  регулирования, А

ТРЛ-100

2

6,7

АЕ2036Р

8

0,9-1,15

КМИ-10930

9

РТИ-13012

5,5-8

ТОР700-М

ТЭНы

НВ

13,7

КМИ-11810

18

Насос

ЛМ32-3,15/12,5

1

1,69

АЕ2036Р

2

0,9-1,15

КМИ-10911

9

РТИ-1307

1,6-2,5

УС-Ф-170

2

6,7

АЕ2036Р

8

0,9-1,15

КНП-10-02

1

6,7

АЕ2036Р

8

0,9-1,15


УТН-10

Компресс-сор

1

28,5

АЕ2046Р

32

0,9-1,15

Заслонка

1

1,69

АЕ2036Р

2

0,9-1,15

В-Ц4-75-12,5

2

45,8

АЕ2046Р

50

0,9-1,15

КМИ-35012

50

РТИ-3357

35-50

7 РАЗРАБОТКА СПЕЦВОПРОСА

7.1 Обоснование спецвопроса

Перевод животноводства на промышленную основу характеризуется высоким уровнем экономической эффективности производства и продуктивности. Вместе с тем концентрация больших групп животных на ограниченной площади и беспривязное содержание приводит к тому, что на животноводческих комплексах получается огромный выход жидкого навоза. По данным исследований, суммарный суточный выход навоза вместе с технологической водой составляет 100 л/гол КРС.

Затраты на погрузочно-разгрузочные и транспортные работы  составляют около 40% всех затрат труда на фермах, из них примерно половина приходится на удаление навоза.

Кроме того, смесь твердых и жидких фракций навоза при хранении начинает выделять в воздух аммиак через 4-6 ч с момента смешивания. Углекислый газ из навоза крупного рогатого скота начинает поступать в воздух в первые часы после выделения. Поэтому важным условием создания благоприятного микроклимата в животноводческих помещениях является бесперебойная система навозоудаления.

Система навозоудаления из животноводческих зданий представляет собой комплекс инженерных конструкций и сооружений, технических средств и санитарно-технических мероприятий, предназначенных для уборки навоза из помещений, его хранения, обработки и переработки навоза и стоков, а также для утилизации и удаления их с территории животноводческих предприятий. Она должна удовлетворять следующим основным требованиям: обеспечивать легко поддерживаемую чистоту, быть удобной в эксплуатации и недорогостоящей, сводить до минимума затраты труда на удаления навоза, обеспечивать автоматизацию всего технологического процесса, не допускать образования и проникновения в помещение вредных газов, исключить перенос инвазионного и инфекционного начала с навозом из одного производственного помещения в другое, устранять неприятные запахи. Кроме того, все навозные коммуникации должны быть обеспечены надёжной гидроизоляцией, исключающей фильтрацию жидкого навоза в грунт, загрязнения водных источников и подземных вод.

Исходя из перечисленных требований, проектируем систему навозоудаления.

7.2 Разработка схемы автоматизации навозоудаления

Навоз продавливается сквозь решетчатые полы в канал, откуда удаляется двумя навозоуборочными транспортерами УС-Ф-170, которые действуют по заданной программе. Из каналов навоз поступает на поперечный транспортер КНП-10-02, который направляет его в навозосборник. Когда навозосборник будет

заполнен, закрывается заслонка. Заслонка связана механически тягой с клапаном ресивера. При полностью закрытой заслонке открывается клапан ресивера, из которого в навозосборник подается сжатый воздух, и навоз вытесняется в навозохранилище.

Для разработки схемы автоматизации навозоудаления составим технологическую схему.

На основании технологической схемы составим принципиальную электрическую схему.

Рисунок 2 – Технологическая схема навозоудаления

7.3 Описание работы схемы

Электрическая схема управления предусматривает автоматический и ручной режимы работы.

Автоматический режим задают, переводя универсальный переключатель SA в положение А.

Включается схема контактом КТ1 программного реле времени РВЦ-03. Получает питание звуковая и световая сигнализация. Через заданное время сигнализация отключается и вводятся в цепь тока катушки промежуточных реле KV9, KV7 и KV2 навозоуборочных транспортёров. Навозосборник заполняется навозом.

Когда сработает датчик уровня SL1 и разомкнёт свои контакты в цепи катушки промежуточного реле  KV9, навозоуборочные транспортёры отключаются и одновременно включается электромагнитный клапан охлаждения компрессора YA1. Когда вода заполнит резервуар, датчик уровня SL2 подает питание на промежуточное реле RV10, которое включит компрессор,

нагнетающий воздух в ресивер. При давлении в (4-6).105 Па реле давления PS своим контактом SP1 отключает компрессор и вводит в цепь тока реле KV3, а оно в свою очередь — реле времени КТЗ. Через 2-5 с получает питание катушка промежуточного реле KV12, включающего электропривод закрытия заслонки навозосборника. После того, как заслонка будет закрыта, тот же привод через систему механических тяг открывает воздушный вентиль ресивера. Сжатый воздух вытесняет навоз в навозохранилище. Электропривод заслонки отключается в крайнем положении конечным выключателем SQ2.

В процессе вытеснения навоза из навозосборника и трубопроводов давление резко падает, замыкаются контакты реле SP2, получает питание промежуточное реле KV11 и включает привод открытия заслонки и закрытия вентиля сжатого воздуха. В крайнем положении электропривод открытия заслонки отключается конечным выключателем SQ1. Реле KV5 предотвращает повторное закрытие заслонки навозосборника. Затем схема приходит в исходное положение, и цикл повторяется до тех пор, пока навоз полностью не будет удален из помещения.

В ручном режиме переключатель SA переводят в положение Р и каждым двигателем в отдельности управляют при помощи тумблеров SА1-SА7.

7.4 Выбор элементов схемы

Произведём выбор тиристоров VS1…VS4 для управления электродвигателем КНП-10-02. Исходными данными для выбора являются номинальный ток электродвигателя  и кратность пускового тока .

Определяем расчётный ток тиристора

                           (25)

где  – коэффициент, учитывающий условия охлаждения тиристора;

    – коэффициент загрузки тиристора в зависимости от температуры окружающей среды.

Выбираем предварительно тиристор Т222-25 с =39,2 А.

Проверяем перегрузочную способность тиристора

                                (26)

Такую перегрузку по току тиристор выдержит в течение 30 с.

Определяем номинальное напряжение тиристора.

                          (27)

где  – напряжении сети, В.

Принимаем =600 В.

Окончательно выбираем тиристор Т222-25.

Аналогично выбираем тиристоры для управления остальными электродвигателями. Результаты выбора сводим в таблицу.

Таблица 10 – Выбор тиристоров

Рабочая машина

Номинальный ток двигателя, А

Кратность пускового тока

Марка тиристора

Номинальный ток тиристора, А

Номинальное напряжение тиристора, В

Напряжение управления, В

Ток  управления, А

УС-Ф-170

6,7

7

Т222-25

39,2

600

3,0

3,5

КНП-10-02

6,7

7

Т222-25

39,2

600

3,0

3,5

УТН-10

компрессор

28,5

7

Т242-80

125,6

600

4,0

7,0

заслонка

1,69

5

Т212-10

15,7

600

3,0

3,0

Произведём выбор диодов VD1…VD4 для защиты управляющих электродов тиристоров в цепи электродвигателя КНП-10-02. Исходными данными являются ток управления тиристора 3,5 А и напряжение управления тиристора 3 В.

Рабочий ток потребителя

Напряжение, действующее на диод в непроводящий период

                            (28)

где  – напряжение управления, В.

Выбираем диод по условиям

                              (29)

                                (30)

Выбираем диод Д244.Выписываем его характеристики: , .

Аналогично выбираем остальные диоды. Результаты выбора сводим в таблицу.

Таблица 11 – Выбор диодов

Рабочая машина

Марка диода

Допустимый ток, А

Обратное напряжение, В

УС-Ф-170

Д244

5

50

КНП-10-02

Д244

5

50


Продолжение таблицы 11

Рабочая машина

Марка диода

Допустимый ток, А

Обратное напряжение, В

УТН-10

компрессор

Д244А

10

50

заслонка

Д226

3

40

Произведём выбор УЗО. Исходными данными для расчёта являются расчётная нагрузка =50,29 А и длина фазного провода 50 м.

Ток утечки в линии

                  (31)

где   – ток утечки от нагрузки в зоне защиты УЗО, А;

     – ток утечки в фазном проводе в зоне защиты УЗО, А.

 Ток утечки от нагрузки в зоне защиты УЗО

                        (32)

Ток утечки в фазном проводе в зоне защиты УЗО

                      (33)

Ток утечки в линии

Выбираем УЗО по условию

                             (34)

Выбираем УЗО АД-14 с =100 мА, =63 А, =380 В.

Выбираем промежуточные реле по исполнению, номинальному напряжению, количеству контактов. Принимаем реле РП-16. Оно представляет собой реле без выдержки времени, применяется в цепях переменного напряжения до 220В, частоты 50Гц.   

Таблица 12 – Характеристики реле

 

Показатели

Значение

Номинальное напряжение, В

220

Номинальный ток, А

0,5…8,0

Количество контактов:

замыкающихся

размыкающихся

2…6

0…4

Номинальное напряжение цепи контактов, В

24…220

Диапазон токов контактов, А

0,05…5,0

Механическая износостойкость, циклов, не менее:

20000

Габаритные размеры, мм

66×138×151

Масса, кг, не более:

0,8

По результатам выбора элементов схемы составляем спецификацию.

Таблица 13 – Спецификация оборудования

 

Позиционное обозначение

Наименование

Количество

QF1

Дифференциальный автомат АД-14 с

1

QF2

Автоматический выключатель АЕ2056Р с

1

QF3,QF4,QF5

Автоматический выключатель АЕ2036Р с

3

QF6

Автоматический выключатель АЕ2046Р с

1

QF7

Автоматический выключатель АЕ2036Р с

1

SF1

Однополюсный автоматический выключатель

1

R1…R21,R36…R38

Резистор: С5-35В-10Вт-10Ом±10%

24

C1…C24

Конденсатор: К75-10-750В-0,22мкФ±10%

24

Продолжение  таблицы 13

R22…R35,R39…R40

Резистор: МЛТ-2Вт-820Ом±10%

16

VS1…VS20

Тиристор: Т222-25

20

VS21…VS24

Тиристор: Т242-80

4

VS25…VS32

Тиристор: Т212-10

8

VD1…VD20

Диод: Д244

20

VD21…VD24

Диод: Д244А

4

VD25…VD32

Диод: Д226

8

М1,М2,М3

Электродвигатель АИР100S4У3

3

М4

Электродвигатель АИР160S4У3

1

М5

Электродвигатель АИР71А4У3

1

KT1

Реле времени циклическое РВЦ-03

1

SA

Пакетный переключатель ПП53-1611

1

HL1,HL2

Сигнальная арматура АСА-1У2

2

HA

Звонок ООПЗ-220

1

KT2,KT3

Реле времени ВЛ-27-2У4

2

S1…S7

Переключатель «Тумблер» ТП1-2

7

SQ1…SQ6

Концевой выключатель ВК-300А

6

KV1…KV12

Промежуточное реле РП-16

12

SL1,SL2

Датчик уровня ЭСУ-1М

2

SP1,SP2

Датчик давления ВЭ-16РБ

2

YA1

Электромагнитный клапан

1

Расходные материалы:

Припой ПОС-40

200г.

Флюс (канифоль)

200г.

Спирт, этиловый технический

100мл.

Чернила, для маркировки поводов

100мл.

Нить капроновая ГОСТ 15-83-44

100м.

ПВХ трубка 2,5 мм²

10м.

Провод ПВ3 1,5 мм²

(белый, красный, зелёный, жёлтый, чёрный, синий)

15м

DIN-рейка

1,5м

Текстолит листовой толщиной 2мм

2

Винт ГОСТ 1491-80В М6-6д*20

60шт.

Припой ПОС-40

200г.

Флюс (канифоль)

200г.

Флюс (канифоль)

200г.

8 КОМПОНОВКА И РАСЧЁТ СИЛОВОЙ СЕТИ

8.1. Компоновка силовой сети, расчёт и выбор аппаратов защиты магистральных линий, выбор распредустройств

Составляем расчётно-монтажную схему силовой сети.

   

Рисунок 3 – Расчётно-монтажная схема силовой сети

Выберем аппарат защиты (автоматический выключатель) для магистральной линии М1 по условию:

                         (35)

Выбираем автоматический выключатель АЕ2056. Выписываем его технические данные: Iн=100 А, Uн=380 В, Iн.р.=16 А, пределы регулирования тока уставки расцепителя (0,9…1,15), кратность тока срабатывания 12 Iн.р.

Для выбранного автоматического выключателя определяем кратность расчётного тока относительно номинального тока расцепителя. Так как автоматический выключатель установлен в шкафу:

                            (36)

Полученное значение К входит в пределы регулирования автоматического выключателя. Устанавливаем регулятор на 0,92.

Выбранный автоматический выключатель проверяем на возможность ложных срабатываний при пуске двигателя по условию:

                 (37)

Каталожное значение тока срабатывания:

 

Пусковой ток электродвигателя:

Выполняем проверку:

Условие выполняется, следовательно, автоматический выключатель выбран верно.

Аналогично выбираем аппаратуру защиты остальных магистральных линий. Составляем сводную таблицу пускозащитной аппаратуры.

Таблица 14 – Сводная таблица пускозащитной аппаратуры

Рабочая машина

Номинальный       ток, Iн, А

Аппарат защиты

Номинальный ток расцепителя или плавкой вставки, А

Магнитный  пускатель

Номинальный ток пускателя, Iн.п., А

Тепловое реле

Пределы регулирования, А

Магистраль 1

13,4

АЕ205

16

ТРЛ-100

6,7

АЕ2036Р

8

КМИ-10930

9

РТИ-13012

5,5-8

ТРЛ-100

6,7

АЕ2036Р

8

КМИ-10930

9

РТИ-13012

5,5-8

Магистраль 2

15,39

АЕ205

16

ЛМ32-3,15/12,5

1,69

АЕ2036Р

2

КМИ-10911

9

РТИ-1307

1,6-2,5

НВ

13,7

КМИ-11810

18

Магистраль 3

50,29

АЕ205

50

УС-Ф-170

6,7

АЕ2036Р

8

УС-Ф-170

6,7

АЕ2036Р

8

КНП10-02

6,7

АЕ2036Р

8

Компрессор УТН-10

28,5

АЕ2046Р

32

Заслонка УТН-10

1,69

АЕ2036Р

2

Магистраль 4

91,6

АЕ2056Р

100

В-Ц4-75-12,5

45,8

АЕ2046Р

50

КМИ-35012

50

РТИ-3357

37-50

В-Ц4-75-12,5

45,8

АЕ2046Р

50

КМИ-35012

50

РТИ-3357

37-50

Выбираем ящик управления ЯУ1 по номинальному току и комплектации. Выбираем Я5415-29-74-29 УХЛ3.

Выбираем ящик управления ЯУ2 по номинальному току и комплектации.

Выбираем Я5115-24-74-28 УХЛ3.

Выбираем ящик управления ЯУ3 по номинальному току и комплектации. Выбираем Я5115-37-40-37 УХЛ3.

Выбираем распределительный шкаф ПР11-3118-21У3 с четырьмя линейными трёхполюсными выключателями.

8.2 Выбор марки проводки, способа прокладки и расчёт площади сечения проводки силовой сети

Магистральные линии выполняем кабелем АВВГ, проложенным в лотке. Ответвления к электроприёмникам выполняем кабелем АВВГ, проложенным в трубе.

Определим сечение кабеля для магистрали М1 по двум условиям:

  1.  По условию нагрева длительным расчётным током:

                                 (38)

где  – длительный допустимый ток для кабелей, А;

    – расчётный ток магистрали, А.

Выбираем площадь сечения S=2,5 мм2. =19 А.

  1.  По соответствию току защитного аппарата:

                             (39)

где  - кратность допустимого длительного тока проводника по отношению к  току   срабатывания   защитного   аппарата. Если помещение невзрывоопасно и непожароопасно то Кз = 1;

-  ток защитного аппарата (номинальный ток плавкой вставки предохранителя),  А.

Выбираем площадь сечения S=2,5 мм2. =19 А.

Определим сечение кабеля для ответвления от1 по двум условиям:

  1.  По условию нагрева длительным расчётным током:

Выбираем площадь сечения S=2,5 мм2. =19 А.

  1.  По соответствию току защитного аппарата:

Выбираем площадь сечения S=2,5 мм2. =19 А. Окончательно принимаем к установке кабель АВВГ 42,5, проложенный в трубе. Расчёт сечения, выбор способа прокладки и марки проводки остальных магистралей и ответвлений сводим в таблицу.

Таблица 15 – Расчёт сечения проводки

Рабочая машина

Номинальный ток, А

Номинальный ток аппарата защиты, А

Марка, способ прокладки

Допустимый длительный ток, А

Количество жил и сечение

Магистраль 1

13,4

16

АВВГ в лотке

19

5×2,5

ТРЛ-100

6,7

8

АВВГ в трубе

19

4×2,5

ТРЛ-100

6,7

8

АВВГ в трубе

19

4×2,5

Магистраль 2

15,39

16

АВВГ в лотке

19

5×2,5

ЛМ32-3,15/12,5

1,69

2

АВВГ в трубе

19

4×2,5

НВ

13,7

АВВГ в трубе

19

4×2,5

Магистраль 3

50,29

50

АВВГ в лотке

60

5×16

УС-Ф-170

6,7

8

АВВГ в трубе

19

4×2,5

УС-Ф-170

6,7

8

АВВГ в трубе

19

4×2,5

КНП10-02

6,7

8

АВВГ в трубе

19

4×2,5

Компрессор УТН-10

28,5

32

АВВГ в трубе

32

4×6

Заслонка УТН-10

1,69

2

АВВГ в трубе

19

4×2,5

Магистраль 4

91,6

100

АВВГ в лотке

110

5×50

В-Ц4-75-12,5

45,8

50

АВВГ в трубе

60

4×16

В-Ц4-75-12,5

45,8

50

АВВГ в трубе

60

4×16


9 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ

9.1 Расчёт освещения основного помещения методом коэффициента использования светового потока

Рассчитаем освещение секции на 360 телят методом коэффициента использования светового потока. Выпишем размеры помещения: А=37 м, В=18 м. Выбираем систему общего равномерного освещения. Принимаем рабочее и дежурное освещение. Количество светильников для дежурного освещения принимаем 10% от общего.

Выбираем энергосберегающие светильники ЛПП02-2×36-901 Э с типом кривой силы света  Д-2. Принимаем энергоэкономичную лампу ЛБ-36 со световым потоком =3050 лм.

Принимаем нормируемую освещённость =100 лк и коэффициент запаса =1,3.

По типу кривой силы света определяем оптимальное относительное расстояние λ=(1,2…1,6).

Определяем расстояние от светильника до рабочей поверхности:

                          (40)

где Н – высота подвеса троса, м;

   – высота свеса светильника, м;

    – высота рабочей поверхности, м.

м

Определяем оптимальное расстояние между светильниками, считая, что они расположены в вершинах квадрата:

                            (41)

Принимаем =4  м.

Определяем расстояние от стены до светильника, считая, что у стен нет рабочих мест:

                          (42)

Принимаем =1 м.

Определяем количество рядов светильников в помещении:

                         (43)

Определим индекс помещения:

                            (44)

Принимаем коэффициенты отражения потолка ρп=50%, стен ρс=30%, рабочей поверхности ρр=10%.

Определяем коэффициент использования светового потока по типу светильника, коэффициентам отражения и индексу помещения: η=64%.

Определяем количество светильников в помещении:

                           (45)

где z – коэффициент минимальной освещённости;

   nс – количество ламп в светильнике;

Принимаем N=50.

Определяем количество светильников в ряду.

                                 (46)

Определяем расстояние между торцами светильников.

                      (47)

где –  длина светильника, м.

На плане помещения наносим светильники, уточняем расстояния, наносим размеры.

 

Р

Рисунок 4 – Размещение светильников в секции для содержания 360 телят

9.2 Расчёт освещения остальных помещений методом удельной мощности

Рассчитаем освещение коридора методом удельной мощности. Выпишем размеры помещения: А=18 м, В=5,8 м. Выбираем систему общего равномерного

освещения. Принимаем рабочее освещение.

Выбираем энергосберегающие светильники ЛПП02-1×36-901 Э с типом кривой силы света  Д-2. Принимаем энергоэкономичную лампу ЛБ-36 со световым потоком =3050 лм.

Принимаем нормируемую освещённость =75 лк и коэффициент запаса =1,3.

По типу кривой силы света определяем оптимальное относительное расстояние λ=(1,2…1,6).

Определяем расстояние от светильника до рабочей поверхности:

Определяем оптимальное расстояние между светильниками, считая, что они расположены в вершинах квадрата:

Принимаем =4  м.

Определяем расстояние от стены до светильника, считая, что у стен нет рабочих мест:

Принимаем =1 м.

Определяем количество рядов светильников в помещении:

По  таблице  с учётом расстояния от светильника до рабочей

поверхности, площади помещения и типу светильника определяем удельную мощность =4,4 Вт/м2.

Корректируем удельную мощность для приведения в соответствие всех параметров осветительной установки паспортным данным таблиц:

, Вт/м2                                      (48)

где К1 – коэффициент приведения коэффициента запаса к табличному значению,

   К2– коэффициент приведения коэффициентов отражения поверхностей помещения к табличному значению;

   К4 – коэффициент приведения напряжения питания источников к табличному значению.

Определим поправочные коэффициенты:

                               (49)

                         (50)

                               (51)

                               (52)

Тогда удельная мощность

Вт/м2

Определяем количество светильников в помещении:

                              (53)

Определяем количество светильников в ряду.

Определяем расстояние между торцами светильников.

На плане помещения наносим светильники, уточняем расстояния, наносим размеры.

Рисунок 5 – Размещение светильников в коридоре

Аналогично рассчитываем освещение остальных помещений. Результаты сводим в светотехническую ведомость.

След автокад


10 КОМПОНОВКА И РАСЧЁТ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

10.1 Компоновка осветительной сети, выбор осветительного щитка и аппаратов защиты

Для уменьшения протяженности и сечения проводов групповой сети щиток устанавливаю по возможности в центре осветительной нагрузки, в месте, удобном для обслуживания – коридоре. Так как щиток имеет отключающие аппараты, устанавливаю его на доступной для обслуживания высоте 1,8 м от пола.

Для компоновки внутренних сетей светильники разбиваю на 7 групп. При этом электрическую нагрузку распределяю так, чтобы равномерно загрузить фазы питающей сети. Токоприемники объединяю в отдельные групповые линии с таким расчетом, чтобы на одну фазу приходилось не более 50 люминесцентных ламп.

Трассу сети проектирую так, чтобы она была не только короткой, но и наиболее удобной для монтажа и обслуживания. Трассу открытой проводки как по конструктивным, так и по эстетическим соображениям намечаю параллельно и перпендикулярно основным плоскостям помещений.

Осветительный щиток выбираю в зависимости от количества групп, схемы соединения, аппаратов управления и защиты, а также по условиям среды, в которой он будет работать.

Для выбора осветительного щитка разбиваю светильники на группы, определяю ток каждой группы и ток осветительной сети. Так как в помещениях содержатся животные, предусматриваю дежурное освещение, которое составляет 10% от общего количества светильников в секциях для содержания телят, распределив их равномерно по помещениям. Светильники дежурного освещения объединим в отдельную группу вместе с освещением входов.

Рисунок 6 – Расчётная схема осветительной сети

Определим мощность каждой группы.

Определим ток каждой группы:

,                              (54)

где  cos ϕ – коэффициент мощности.

Определим ток осветительной сети:

                           (55)

Выбираем  осветительный щиток ЯРН8501-4217. Выписываем его технические данные: Iн=160 А, тип аппарата на вводе – ВА51-31, количество групп – 9, тип выключателей на отходящие группы – ВА14-26.

Выберем автоматический выключатель на вводе в щиток по условию:

                              (56)

Выбираем автоматический выключатель ВА51-31 с номинальным током расцепителя .=16 А.

Выберем автоматический выключатель для защиты группы 1 по условию:

                              (57)

Выбираем автоматический выключатель ВА14-26-14 с номинальным током расцепителя. =8А.

Аналогично выбираем автоматические выключатели для защиты каждой группы. Данные, необходимые для выбора, и результаты выбора заносим в таблицу.

Таблица 17 – Выбор защитной аппаратуры осветительной сети

Номер группы

Ток группы I, А

Тип автоматического выключателя

Номинальный ток расцепителя ., А

1

8

ВА14-26-14

8

2

8

ВА14-26-14

8

3

6,1

ВА14-26-14

8

4

8

ВА14-26-14

8

5

8

ВА14-26-14

8

6

5,4

ВА14-26-14

6

7

5

ВА14-26-14

6

10.2 Выбор марки проводки, способа прокладки и расчёт площади сечения проводки осветительной сети

Выбор марки проводки и способов прокладки осветительной сети следует

осуществлять с учетом пожаро- и электробезопасности    помещений,    а    также    требований соответствующих стандартов и технических условий на кабели. При наличии нескольких условий, характеризующих окружающую среду помещения, электропроводки должны удовлетворять всем требованиям. Выполняем проводку кабелем АВВГ.

При выборе того или иного способа прокладки электропроводки необходимо учитывать условия среды и строительные особенности помещения, архитектурно-художественные и экономические требования.

Выполняем проводку в секциях для содержания телят кабелем АВВГ на тросе, а в остальных помещениях – кабелем АВВГ, проложенным на монтажной полосе.

Определим сечение кабеля для первой группы по нагреву длительным расчётным током по условию:

Предварительно принимаем сечение  S=2,5 мм2,  для которого  =19 А.

Проверяем выбранное сечение по допустимой потере напряжения по условию:

,                             (58)

где – допустимая потеря напряжения, =2%;

    – расчётная потеря напряжения, %:

                            (59)

где ∑М – момент нагрузки, кВт.м;

с – коэффициент, учитывающий напряжение питания, материал проводника и систему сети, с=7,7.

Для определения момента нагрузки чертим расчётную схему группы.

Рисунок 7 – Расчётная схема первой группы

Упростим расчётную схему.

Рисунок 8 – Упрощённая схема первой группы

Определим момент нагрузки:

Определим расчётную потерю напряжения:

,                           (60)

Условие выполняется. Окончательно принимаем кабель АВВГ 3×2,5.

Аналогично рассчитываем сечение проводки для остальных групп. Результаты заносим в таблицу.

Таблица 18 – Расчёт сечения осветительной проводки

Номер группы

Ток группы, А

Допустимый длительный ток, А

Марка проводки

Количество жил и сечение

1

8

19

АВВГ

3×2,5

2

8

19

АВВГ

3×2,5

3

6,1

19

АВВГ

3×2,5

4

8

19

АВВГ

3×2,5

5

8

19

АВВГ

3×2,5

6

5,4

19

АВВГ

3×2,5

7

5

19

АВВГ

3×2,5

Ввод в осветительный щиток выполняем кабелем АВВГ 5×2,5, проложенным в лотке.

11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЁТНОЙ МОЩНОСТИ ВВОДА

При расчете электрических нагрузок воспользуемся методом технологического графика. Мы можем использовать этот метод, так как объект проектирования является  сельскохозяйственным, где технологический процесс осуществляется строго по времени, то есть выдерживается ритмичность производства, и данный метод даёт наиболее точный результат. Сущность метода заключается в построении суточного графика нагрузок.

Проводим анализ имеющихся электроприемников, все параметры и время работы заносим в таблицу.

Для электродвигателей определяем потребляемую мощность:

                          (61)

где – коэффициент загрузки.

Таблица 19 – Суточный технологический график работы оборудования

Наименование операций

Рабочая машина

Количество

Номинальная мощность, кВт

КПД

Коэффициент загрузки

Потребляемая мощность, кВт

Время работы

Раздача корма

ТРЛ-100

2

3

85

0,5

3,5

8.00-9.00

17.00-18.00

Подогрев воды

ТОР700-М

9,5

7.00-18.00

ТЭНы НВ

3

3

1

Насос

ЛМ32-3,15/12,5

1

0,55

70,5

0,7

Удаление навоза

УС-Ф-170

2

3

85

0,5

17,5

9.00-10.00

12.00-13.00

16.00-17.00

20.00-21.00

КНП-10-02

1

3

85

0,5

УТН-10

компрес-сор

1

15

90

0,7

Заслонка

1

0,55

70,5

0,7

Продолжение таблицы 19

Наименование операций

Рабочая машина

Количество

Номинальная мощность, кВт

КПД

Коэффициент загрузки

Потребляемая мощность, кВт

Время работы

Вентиляция

В-Ц4-75-12,5

2

22

90

0,8

39,1

0-24

Рабочее освещение

7,02

1

7,02

7.00-9.00

16.00-18.00

Дежурное освещение

0,81

1

0,81

18.00-7.00

По оси ординат откладываем полученные потребляемые мощности, по оси абсцисс – длительность работы.

Рисунок 9 – Технологический график нагрузок

1 – вентиляция; 2 – подогрев воды; 3 – раздача корма; 4 – удаление навоза; 5 – рабочее освещение; 6 – дежурное освещение.

Для определения получасового максимума на построенном графике берём участок, где в течение получаса суммарная мощность наибольшая.

Величину естественного коэффициента мощности принимаем в зависимости от соотношения суммы установленных мощностей электродвигателей и суммарной установленной мощности всех электроприёмников.

При принимаем cos ϕ=0,79.

Тогда полная расчётная нагрузка с учётом коэффициента мощности:

                             (62)

Расчётный ток линии ввода:

                              (63)

Ввод выполняем кабелем АВВБ 4×50, проложенным в земле, для которого =170 А.

В качестве вводного устройства принимаем ВРУ-1110УХЛ3 на ток до 250 А с двумя вводами, укомплектованное двумя аппаратами учёта электроэнергии.

На вводе во вводном щитке устанавливаем дифференциальный выключатель ВД-1-63 (УЗО). Последовательно с ним устанавливаем автоматический выключатель ВА51-35 с номинальным током расцепителя 160 А, т.к. УЗО не предусматривает защиту от токов коротких замыканий и перегрузок.

 

12 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ТЕЛЯТНИКА

Перерывы электроснабжения сельскохозяйственных потребителей приводят к нарушению или прекращению технологических процессов, отрицательно влияют на животных. Обеспечить надёжность электроснабжения – одна из важнейших задач проектирования, сооружения и эксплуатации электроустановок.

Телятник на 720 голов относится к потребителям второй категории, нарушение электроснабжения которых влечёт за собой массовый простой механизмов, нарушение нормальной жизнедеятельности животных.

Приёмники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из них допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой. В качестве резервного источника питания сельскохозяйственных потребителей могут использоваться резервные электростанции.

Рисунок 10 – Схема электроснабжения телятника

Телятник питается от потребительской подстанции ТП 10/0,4, на которой установлен трансформатор ТМ–250 с переключением без возбуждения (ПБВ).

В качестве резервного источника питания для телятника принимаю дизель генератор «Славянка» АД-80С-Т400-1РПМ6 мощностью 80 кВт.

ДГУ на базе дизельного двигателя Deutz-TBD 226B-6D, адаптированного к отечественным ГСМ. В качестве силового генератора переменного тока используется синхронный бесконтактный одноопорный генератор Mecc Alte (Италия) с самовозбуждением. Станция смонтирована на раме с интегрированным баком большой емкости. Объем бака гарантирует бесперебойную работу не менее 8 часов. Наличие виброопор между рамой и дизель генератором значительно снижает уровень вибрации при работе. Станция установлена под капотом, который защищает станцию от атмосферных воздействий. Система контроля обеспечивает запуск и останов ДГУ в ручном режиме. ДГУ поставляется в комплекте с аккумуляторными батареями.

Таблица 20 – Характеристики дизель-генератора

Характеристика

Значение

Мощность номинальная, кВт/кВа

80/100

Мощность максимальная, кВт/кВа

88/110

Напряжение, В

400

Исполнение

под капотом

Степень автоматизации

1 (ручной запуск)

Двигатель (производитель)

Deutz

Марка двигателя

Deutz TD 226B-6D

Количествово фаз

3

Емкость бака/расход, л/л/ч

300/22

Система запуска

электростартер

Частота вращения, об/мин

1500

Охлаждение

Жидкостное

Габариты/масса, мм/кг

2750х1020х2050 / 1850

Для повышения надёжности электроснабжения предлагаю проводить организационно-технические и технические мероприятия.

В организационно-технические мероприятия предлагаю включить следующие:

- повышение требований к эксплуатационному персоналу, повышение квалификации персонала;

- рациональная организация текущих и капитальных ремонтов и профилактических испытаний. Совершенствование планирования ремонтов и профилактических работ, механизация ремонтных работ;

- обеспечение аварийных запасов материалов и оборудования;

- рациональная организация отыскания и ликвидации повреждений.

В технические мероприятия предлагаю включить следующие:

- осуществление ввода в земле.

13 УЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Учёт электрической энергии производим с помощью электронного счётчика, реализованного на интегральных микросхемах серии 1446ПМ.

Интегральные схемы этой серии представляют собой измерительный преобразователь мощности в частоту следования импульсов и предназначены для использования в электронных счётчиках активной энергии переменного тока. Потребление энергии определяется путём интегрирования по времени результата измерения мощности.

Рисунок 11 – Схема цифрового трёхфазного счётчика электроэнергии

14 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 Принимаем для расчёта базисный вариант МТЗ-80, проектируемый вариант УТН-10. В расчёте базисный вариант с индексом 1, проектируемый с индексом 2.

Таблица 21 – Исходные данные для расчёта

Исходные данные

Единица

измерения

Belarus 1222

УТН-10

Поголовье

головы

720

720

Выход навоза

т

7848

7848

Стоимость установки

руб.

283.620.000

55.000.000

Производительность

т/ч

5

10

Мощность электродвигателя

кВт

-

24,55

Тариф на электроэнергию

руб.

1300

Стоимость дизельного топлива

руб.

7300

-

Норма амортизационных отчислений

%

9,1

20

Норма отчислений на ТО и ТР

%

14

18

Удельный расход топлива

л/ч

6-10

Скорость уборки

км/ч

1,5

Определяем выход навоза от животных

т,                              (64)

                                 

где П – поголовье, гол.;

   Вн – выход навоза от одного животного, т.

Определяем часы работы Belarus 1222 в году

                 (65)

где Тпод – время подъезда от мастерской к ферме и обратно, ч;

 Туб – время уборки навоза, ч;

 Тотд – время на отдых, ч;

 Тобс – время на обслуживание трактора, ч;

 n – количество уборок в сутки.

Определяем время подъезда

                        (66)

где  l – расстояние от фермы до мастерской, км;

 V – скорость движения трактора от мастерской к ферме и обратно, км/ч.

Определяем время уборки

                          (67)

где  l – расстояние трактор проезжает за одну уборку, км;

  Vуб – скорость трактора при уборке, км/ч.

Определяем время на отдых

                       (68)

Время на обслуживание трактора

                        (69)

Определяем часы работы УТН-10 в год.

                              (70)

где – производительность транспортёра, т/ч.

т/ч

Определяем затраты труда на уборку навоза

                         (71)

                        (72)

где ,  – количество обслуживающего персонала, чел.

 

  

Затраты труда на уборку одной тоны навоза

                        (73)

                        (74)

                                            

где , - затраты труда на уборку всего навоза, чел·ч;

 

 

Экономия затрат труда на уборку одной тонны навоза

                         (75)

где - затраты труда на уборку одной тоны навоза трактором МТЗ-80,

     чел·ч/т;

    - затраты труда на уборку одной тоны навоза транспортёром УТН-

            10, чел·ч/т.


Определяем эксплуатационные издержки

руб.,                       (76)

                                

где Фзп - фонд заработной платы, руб.;

 А – амортизационные отчисления, руб.;

   Тр – отчисления на ТР и ТО, руб.;

   Сдт – затраты на дизельное топливо, руб.

Определяем фонд заработной платы

, руб.,                          (77)

где Зосн – основная заработная плата, руб.;

 О – отчисления в фонд социального страхования, руб.

, руб.,                             (78)

                                                  

где – часовая тарифная ставка тракториста, руб.;

  – часы работы МТЗ-80 в году, ч.

, руб.,                           (79)

где kув – коэффициент, учитывающий все виды доплат, премий, надбавок;

   см1 – месячная тарифная ставка рабочего первого разряда, руб.;

Фм – месячный фонд рабочего времени, ч.

, руб.,

, руб.,

Отчисления в фонд социального страхования

 , руб.,                           (80)                                         

где По - процент отчисления.

 

руб.

руб.

Для УТН-10 расчёт фонда заработной платы не производим, так как установка автоматизирована.

Амортизационные отчисления на Belarus 1222

, руб.,                          (81)

где На – норма амортизации, %;

Вст – восстановительная стоимость трактора, руб.;

  - коэффициент участия трактора  в технологическом процессе.

,                               (82)

где – общее время работы трактора за год, ч;

руб.

Отчисления на ТО и ТР

, руб                          (83)

где - норма отчислений на ТО и ТР, %;

 Вст – восстановительная стоимость трактора, руб.

руб.

Амортизационные отчисления на УТН-10

, руб,                          (84)

где Бст – балансовая стоимость транспортёра, руб.

руб                              (85)

где Цуст – цена установки, руб.

руб.

                               (86)

где – общее время работы УТН-10 за год, ч;

руб.

, руб,                       (87)

руб.

Стоимость дизельного топлива

                              (88)

где Ц – цена одного литра дизельного топлива, руб.;

 Р - количество потребляемого топлива за год, л;

.                              (89)

где Р – удельный расход топлива за 1 час работы, л/ч.

руб.

Потребляемая электрическая энергия

,кВт·ч,                           (90)

кВт·ч

Стоимость электроэнергии

,руб.,                          (91)

где W – потребляемая электрическая энергия двумя двигателями, кВт·ч;

 Ц –тариф на электроэнергию, руб.;  

 – коэффициент курсовой разницы доллара.

руб.

Стоимость электроэнергии с НДС

, руб.,                     (92)

где НДС – налог на добавленную стоимость, руб.

, руб.,                          (93)

руб.

руб.

Эксплуатационные издержки

руб.

руб.

Таблица 22 – Эксплуатационные издержки

Показатели

Belarus 1222

УТН-10

Изменения

Фонд заработной платы, тыс. руб.

9260038,05

0

9260038,05

Амортизационные отчисления, тыс. руб.

14711370

8019000

22730370

Отчисления на ТО и ТР, тыс.руб.

22632876

7217100

29849976

Энергоносители, тыс. руб.

43250040

21852480

65102520

Итого издержек, тыс. руб.

89854324,1

37296480

127150804,1

Прибыль за счёт издержек

                            (94)

где И1 – эксплуатационные издержки для трактора Belarus 1222, руб.;

    И2 – эксплуатационные издержки для УТН-10, руб.;

тыс.руб.

Годовой доход

, руб.,                           (95)

где - прибыль за счёт издержек, руб.;

  - изменение амортизационных отчислений, руб.

, тыс. руб.                        (96)

тыс. руб

тыс.руб.

Чистый дисконтированный доход

,                              (97)

где - коэффициент приведения по времени к начальному периоду;

 К – капиталовложения, балансовая стоимость УТН-10, тыс. руб.

тыс. руб.

15 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

Техника безопасности – это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту персонала от опасных производственных факторов.

Организационные мероприятия направлены на обеспечение безопасности работы в электроустановке. Предусмотрим следующие организационные мероприятия:

- письменное оформление задания на работу или наряда-допуска;

- запись в оперативный журнал устного распоряжения;

- составление перечня работ, которые ответственный за электрохозяйство разрешает выполнять в порядке текущей эксплуатации;

- соблюдение определённой процедуры допуска к работе;

- надзор во время работы;

- письменное оформление окончания работ.

Предусмотрим следующие технические мероприятия при работах со снятым напряжением:

- отключение от источника напряжения токоведущих частей и принятие мер, препятствующих ошибочному или самопроизвольному включению выключателей;

- вывешивание плакатов безопасности, запрещающих включение;

- проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены на время работы;

- ограждение рабочих мест, вывешивание предупреждающих и предписывающих плакатов.

Обслуживать электроустановки разрешается персоналу, прошедшему специальное обучение, инструктаж. Осмотр и ремонт электрооборудования производится электриками, имеющими соответствующий допуск.

Каждое находящееся в эксплуатации оборудование должно иметь паспорт, исполнительную схему подключения к коммуникациям, данные о результате проверки его состояния, о произведенных ремонтах и изменениях, внесенных в схему и конструкцию, документацию о приеме оборудования в эксплуатацию, а также инструкцию по его безопасной эксплуатации. Инструкция и паспорт хранятся до списания оборудования.

Пуск вновь установленных машин и оборудования после ремонта или длительной стоянки разрешается руководителем производственного участка, если это не оговорено специальными правилами по данному виду машин, механизмов или оборудования. Предварительно машины и оборудование проходят проверку и обкатку. Результаты испытания машин и оборудования и допуск их к эксплуатации оформляются актом.

Расположение машин, аппаратов, транспортных средств и другого производственного оборудования должно обеспечивать удобные и безопасные

условия обслуживания, ремонта и санитарной обработки, соответствовать технологическому процессу и не создавать встречных и перекрещивающихся потоков. После установки необходимо проверить техническое состояние каждой машины, устранить обнаруженные неисправности, опробовать вначале на холостом ходу, а затем под нагрузкой. Эксплуатация машин на скоростных и нагрузочных режимах, превышающих указанные в паспорте, запрещается.

Все металлические части стационарных транспортеров-раздатчиков должны быть занулены, а передачи и движущиеся рабочие органы иметь защитные кожухи. Очистка рабочих органов, смазка, регулировка кормораздатчиков разрешаются только при выключенном автомате. Перед пуском надо своевременно проверять крепления всех соединений и подать сигнал о включении.

Приводные и натяжные устройства навозоуборочных транспортеров необходимо оградить. Желоба в проходах и у ворот должны сверху закрываться щитами.

При транспортировке навоза с помощью сжатого воздуха от животноводческих помещений до навозохранилища установкой УТН-10 необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

- не допускать в эксплуатацию оборудование без надежного зануления электродвигателя компрессора и пусковой аппаратуры, при отсутствии манометров на компрессоре, продувочной емкости и ресивере;

- сжатый воздух в продувочную емкость пускать только при закрытом загрузочном люке;

- загрузочный люк открывать только по достижении внутри емкости атмосферного давления;

- если магистральный трубопровод забит, надо прекратить подачу сжатого воздуха, сбросить давление, устранить неисправность и только после этого пускать установку в работу.

При обслуживании компрессорной установки, предназначенной для пневматической транспортировки навоза, запрещается:

для очистки и промывки картера, цилиндров, фильтров и других деталей компрессора, соприкасающихся со сжатым воздухом, применять бензин и керосин;

- крепить соединения, затягивать болты, открывать люки картера, подтягивать предохранительные клапаны, чтобы устранить утечку воздуха, при работе компрессора;

- оставлять без присмотра помещение во время работы компрессора.

Для безопасности обслуживающего персонала и животных в проекте предусмотрено устройство выравнивания электрических потенциалов. Выравнивание потенциала состоит в снижении напряжений прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых могут одновременно стоять человек и животное. С этой целью металлические детали стойла, транспортеров и трубопроводы

соединяем со стальной проволокой диаметром не менее 8 мм, которую укладываем в полу телятника. По торцам помещения проводники с помощью болтов надежно присоединяем к металлоконструкциям телятника на высоте 300...500 мм; при этом выравнивающие проводники в местах их вывода из пола электрически изолируем друг от друга, например, полихлорвиниловой трубкой.

Проверка целости каждой цепи выравнивающих проводников осуществляется один раз в шесть месяцев, сопротивление в местах креплений должно быть не более 1 Ом.

16 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Телятник при нарушении правил охраны окружающей среды может стать источником загрязнения атмосферного воздуха, почвы и воды. Поэтому важными задачами являются разработка и осуществление действенных мер по защите окружающей среды.

Мероприятия по охране окружающей среды включают мероприятия по охране атмосферного воздуха, почвы и водоёмов. Рассмотрим мероприятия по каждому из указанных направлений.

Для охраны почвы и водоёмов предлагаю следующие мероприятия. Необходимо предусмотреть канализацию по раздельной схеме: производственно-бытовую, навозную и дождевую.

Навозохранилище следует расположить по отношению к телятнику и жилой застройке с подветренной стороны господствующих ветров в тёплое время года, ниже водозаборных сооружений. Его необходимо обеспечить надёжной гидроизоляцией, исключающей фильтрацию жидкой части навоза в грунтовые воды и инфильтрацию грунтовых вод в сооружение. Навозохранилище должно иметь ограждение, люки, естественную и принудительную вентиляцию.

При возникновении инфекционных заболеваний навоз должен быть обеззаражен. Для выявления эпизоотической ситуации необходимо предусмотреть возможность карантинирования навоза в течение не менее 6 суток.

Поверхностные стоки с территории телятника должны направляться по открытой системе водостоков в накопители и после соответствующей обработки использоваться на орошение сельскохозяйственных культур. Сброс жидкого навоза и навозных сточных вод в открытые водоёмы категорически запрещается.

От загрязнения окружающей среды ливневыми стоками необходимо предусмотреть систему ливневой (дождевой) канализации.

Поверхностные стоки с выгульных площадок, загрязнённые экскрементами животных, необходимо направлять в карантинные ёмкости. С внутрифермских дорог и площадок с твёрдым покрытием стоки необходимо очищать в прудах-отстойниках, после чего сбрасывать на рельеф местности. Стоки с крыши телятника можно отводить на рельеф местности без специальной обработки.

Для защиты воздушного бассейна предлагаю следующие мероприятия: выброс загрязнённого воздуха из помещения проводим вверх факелом с выносом под коньком крыши вытяжных труб на высоту, рассчитанную для создания «аэродинамической тени»; забор чистого воздуха осуществляем снизу в торцевых частях в отдельных камерах вне помещения; установку на вытяжных шахтах фильтров для очистки воздуха; бесперебойную работу системы вентиляции и удаления навоза; организацию санитарно-защитной зоны зелёных насаждений.

Навоз из навозохранилища предлагаю использовать в биогазовой установке. Биогазовая установка - это самая активная система очистки. Из 1 тонны навоза можно получить 38-52 м3 биогаза. А из 1 м3 биогаза в генераторе можно выработать более 2 кВт электроэнергии. Причем электричество без перепадов как в общественной сети. Тепло от охлаждения генератора или от сжигания биогаза можно использовать для обогрева, технологических целей, получения пара, сушки семян, сушки дров, получения горячей воды для содержания скота. При использовании биогазовой установки навоз перебраживает и переброженная масса может использоваться как высокоэффективное биоудобрение. Переброженная масса - это готовые экологически чистые жидкие и твердые биоудобрения, лишенные нитритов, семян сорняков, патогенной микрофлоры, яиц гельминтов, специфических запахов. При использовании таких сбалансированных биоудобрений урожайность повышается на 30-50%.

17 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ

Экономия электрической энергии - важнейшая задача.

Рассмотрим пути экономии электроэнергии в электроприводах. Из анализа причин потерь мощности в электроприводах определены следующие пути экономии электрической энергии:

- правильная эксплуатация производственных механизмов, обеспечение своевременного технического ухода, регулировки, и т.д.;

- полная загрузка машин, транспортеров, установка амперметров, ваттметров для контроля загрузки в энергоемких приводах;

- исключение холостого хода производственных механизмов;

- правильное распределение нагрузок по фазам;

- установка автоматических регуляторов загрузки, ограничителей холостого хода и т.д.

Рассмотрим пути экономии электроэнергии в осветительных установках:

- поддержание отражающих поверхностей в состоянии, соответствующем нормативным требованиям;

- использование новых химических препаратов для мытья стеклянных поверхностей, строгое соблюдение сроков мытья стекол;

- усиление контроля за отключением неиспользуемых ламп;

- выбор оптимальной мощности;

- уменьшение потерь в распределительных сетях за счёт правильного выбора сечения кабелей, прокладки ответвлений по кратчайшим расстояниям, уменьшения длины петель к выключателям, розеткам, осветительным щиткам.

- использование энергосберегающих люминесцентных ламп и компактных люминесцентных ламп.

Выберем конденсаторную установку для осветительного оборудования

Мощность компенсирующей установки определяется по формуле

, квар                       (98)

где Р - расчетная суммарная мощность осветительной установки, кВт;

   ϕ1, ϕ2 - углы сдвига фаз соответственно до и после компенсации.

квар

Обычно конденсаторы при групповой компенсации включают по схеме "треугольник", что позволяет уменьшить суммарную емкость батарей. Требующаяся для компенсации реактивной мощности емкость определяется по выражению

, Ф,                              (99)

где f - частота сети, Гц;

   U - напряжение сети, В.

Разрядные резисторы, включаемые параллельно батарее, предназначены для устранения опасного напряжения на зажимах конденсаторной установки после отключения. Потери мощности в резисторах не должны превышать 1 Вт на 1 квар мощности установки, а напряжение через 30 с после отключения установки — 65 В.

Сопротивление разрядного резистора определяется по формуле:

, Ом,                         (100)

Выберем конденсаторную установку для силового оборудования.

Применим тиристорную установку, Они в отличие от установок с контакторами обладают быстродействием на 2 порядка выше, т.к. не требуется задержка срабатывания на время разряда конденсатора. В тиристорных установках после подачи сигнала на коммутацию тиристор «сам выбирает» время подключения в момент, когда напряжение в сети и на конденсаторе равны. Задержка включения составляет не более 20 мс. При этом следует отметить, что конденсаторы подключаются без пусковых токов. Это продлевает срок службы конденсаторов. В связи с отсутствием движущихся механических контактов тиристорные конденсаторные установки имеют больший ресурс. Для защиты тиристоров применяются специальные быстродействующие предохранители .Их назначение при любых перегрузках разорвать цепь раньше, чем ток через тиристоры достигнет недопустимой для них величины.

Мощность конденсаторной установки:

, квар

квар

Выбираем установку УКРМ-Т-0,4-30-10-2, мощностью 30 квар, с 2-ю ступенями регулирования.

Рисунок 12 – Схема подключения конденсаторной установки

Водонагреватель ТОР700 универсален, он может функционировать не только за счёт электроэнергии, для обеспечения его работы также может использоваться солнечная энергия в качестве альтернативного источника. Определим необходимую площадь солнечного коллектора.

Электроэнергию потребляемую водонагревателем определяем по формуле:

  

где  – среднее время работы в сезон использования солнечного      

           коллектора, ч.   

Зная, что 1 т.у.т.=8140 кВт∙ч, получим, что экономия условного топлива должна составить:

Определяем удельное суточное поступление солнечной радиации в разные сезоны года:

где q1 – среднесуточная интенсивность солнечной радиации в ясные дни,

        Вт∙ч∙м2/сут;

    tс– число солнечных дней за расчётный период, дней;

    tс.п– продолжительность солнечного периода;

     i – угол между перпендикуляром к плоскости коллектора и направлением солнечных лучей;

    qp – интенсивность диффузной (рассеянной) радиации, Вт∙ч∙м2/сут.

Удельное суточное поступление солнечной радиации на 1 м2 площади коллектора в весенний сезон:

Удельное суточное поступление солнечной радиации на 1 м2 площади коллектора в летний сезон:

Удельное суточное поступление солнечной радиации на 1 м2 площади коллектора в осенний сезон:

Определяем коэффициент полезного использования солнечной радиации в разные сезоны:

где tг, , tх – температура, соответственно, горячей  и холодной воды, ;

     – КПД водонагревателя при использовании солнечного коллектора

();

    Vmin – минимальный объём нагреваемой воды за сутки, л;

Если в расчёте получилось , то следует принять

Коэффициент полезного использования солнечной радиации в весенний сезон:

Коэффициент полезного использования солнечной радиации в летний сезон:

Коэффициент полезного использования солнечной радиации в осенний сезон:

Согласно условию , принимаем:

Определяем непосредственно предполагаемую площадь солнечного коллектора:

где   – коэффициент полезного использования заменяемого энергоносителя (для электроэнергии значение 0,3).

Значит, для получения необходимой энергии используем солнечный коллектор площадью 16 м2

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте произведён расчёт и выбор электрооборудования телятника на 720 голов. Для раздачи корма установлено 2 кормораздатчика ТРЛ-100. Для удаления навоза применена установка УТН-10. Для вентиляции установлено 2 вентилятора ВЦ4-75-12,5. Для подогрева воды использован водонагреватель ВЭП-600. Для силового оборудования рассчитана и выбрана пусковая и защитная аппаратура.

Выполнен расчёт освещения помещений телятника. Для освещения применяем энергосберегающие светильники ЛПП02, ЛСП25 и НПП03 с лампами ЛБ36 и компактными люминесцентными лампами 23WSPE272700K.

Рассчитаны площади сечения кабелей осветительной и силовой сети, определена мощность ввода, произведён выбор вводного и распределительных устройств. Решены вопросы учёта электроэнергии и электроснабжения телятника.

Разработаны мероприятия по охране труда, охране окружающей среды и энергосбережению.

В специальной части проекта разработана схема автоматизации навозоудаления с применением тиристоров.

Эффективность принятых в проекте решений рассчитана в экономической части.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1.  Автоматизация технологических процессов: Учебное пособие/ С.Н. Фурсенко, Е.С. Якубовская, Е.С. Волкова.; Под ред. С.Н. Фурсенко. – Мн.: БГАТУ, 2007. – 592.: ил.
  2.  Боголюбов С.К. Черчение: Учебник для средних специальных учебных заведений/ С.К. Боголюбов.  2-е изд. испр. – М.: Машиностроение, 1989. – 336 с. ил.
  3.  Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства/ И.А. Будзко, Н.М. Зуль. – М.: Агропромиздат, 1990. – 496 с.: ил.
  4.  Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование/ И.Л. Каганов. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1990. – 351 с.: ил.
  5.  Камнев В.Н. Чтение схем и чертежей электроустановок: Практическое пособие для ПТУ/ В.Н. Камнев. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1990. – 144 с.: ил.
  6.  Межотраслевые правила по охране труда при работе в электроустановках. Мн.: ЧУП «Инженерный центр» ОО «БОИМ», 2009
  7.  Механизация и автоматизация животноводства: Учебное пособие/ А.Ф. Князев, Е.И. Резник, С.В. Рыжов и др.; Под ред. А.Ф. Князев. – М.: КолосС, 2004. – 375с.: ил.
  8.  НПС 0,38-10 кВ
  9.  Степанцов В.П. Светотехническое оборудование в сельскохозяйственном производстве: Справочное пособие/В.П. Степанцов. – Мн.: Ураджай, 1987. – 216 с.: ил.
  10.  Технический кодекс установившейся практики ТКП 339-2011(02230) Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройства и защитные меры электробезопасности. Учёт электроэнергии. Нормы приёма сдаточных испытаний.
  11.  Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок/И.Ф. Кудрявцев, Л.А. Калинин, В.А. Карасенко и др.; Под ред. И.Ф. Кудрявцева. – М.: Агропромиздат, 1988. – 480 с.: ил.
  12.  Электрооборудование осветительных облучательных установок: Справочное пособие/ В.П. Степанцов, В.А. Пашинский, С.И. Кустов, Р.И. Кустова.; Под ред. В.П. Степанцова. – Мн.: Ураджай, 1991. – 191 с.: ил.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20364. ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ 116.5 KB
  Излучаемый РПДУ сигнал модулированный последовательностью прямоугольных импульсов показан на рис. Рис. При периодической последовательности прямоугольных импульсов рис.l где Е амплитуда импульса рис.
20365. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ГЕНЕРИРОВАНИЯ И УСИЛЕНИЯ ВЧ И СВЧ КОЛЕБАНИЙ 209 KB
  ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ГЕНЕРИРОВАНИЯ И УСИЛЕНИЯ ВЧ И СВЧ КОЛЕБАНИЙ Классификация и физический механизм работы ВЧ и СВЧ генераторов Генератор на электровакуумном приборе Генератор на биполярном транзисторе Генератор на полевом транзисторе Генератор на диоде Клистронный генератор Генератор на лампе бегущей волны Время взаимодействия носителей заряда с электромагнитным полем Принципы синхронизма и фазировки носителей заряда с электромагнитным полем Мощность взаимодействия носителей заряда с электромагнитным полем 3. В основе работы всех типов...
20366. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ВЧ ГВВ 136 KB
  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ВЧ ГВВ 10. Согласующие цепи в узкополосных ВЧ транзисторных генераторах 10. Согласующие цепи в широкополосных ВЧ генераторах 10. Обобщенная схема ГВВ Назначение входной цепи состоит в согласовании входного сопротивления транзистора Zвх с источником возбуждения.
20367. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ широкополосных генераторов 63 KB
  Согласующие электрические цепи в широкополосных ВЧ генераторах 11. Согласующие электрические цепи в широкополосных ВЧ генераторах Предельная возможность согласования генератора с нагрузкой в полосе частот. На одной частоте можно произвести оптимальное согласование генератора с нагрузкой при любых параметрах последней выполнив условие 5. при создании широкополосного генератора.
20368. СВЧ ТРАНЗИСТОРНЫЕ ГВВ 97.5 KB
  СВЧ ТРАНЗИСТОРНЫЕ ГВВ 13. СВЧ транзисторный генератор балансного типа 13. Линейный режим работы транзисторного СВЧ генератора 13. Режим перелива мощности в транзисторных СВЧ генераторах 13.
20369. Устройства генерирования и формирования сигналов (УГФС) в системах подвижной радиосвязи (СПРС) 93.5 KB
  Место и функции радиопередающих устройств РпдУ в системах подвижной связи Радиопередающими устройствами более коротко радиопередатчиками называются радиотехнические аппараты служащие для генерирования усиления по мощности и модуляции высокочастотных ВЧ и сверхвысокочастотных СВЧ колебаний подводимых к антенне и излучаемых в пространство. Третья из названных функций модуляция есть процесс наложения исходного сообщения например речи или телевизионного изображения на ВЧ или СВЧ колебания. В зависимости от назначения...
20370. КЛАССИФИКАЦИЯ, КАСКАДЫ, СТРУКТУРНАЯ СХЕМА и параметры РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ 228 KB
  Для характеристики типа радиопередатчика следует указать к какому виду он относится в каждом из пяти названных разрядов.1 Наименование диапазона Длина волны Частота Назначение системы и радиопередатчика Мириаметровые сверхдлинные волны 100. В зависимости от полосы пропускания различают узко и широкополосные генераторы; умножитель частоты служащий для умножения частоты колебаний; преобразователь частоты предназначенный для смещения частоты колебаний на требуемую величину; делитель частоты служащий для деления частоты колебаний; частотный...
20371. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВЧ ГЕНЕРАТОРА С ВНЕШНИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ 372.5 KB
  ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВЧ ГЕНЕРАТОРА С ВНЕШНИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ 4. Обобщенная схема генератора с внешним возбуждением и ее анализ 4. Динамические характеристики ВЧ генератора и максимально отдаваемая им мощность 4. Нагрузочные амплитудные и частотные характеристики ВЧ генератора 4.
20372. Ламповые высокочастотные генераторы с внешним возбуждением 433.5 KB
  4 а для анодного тока при при ; при 5. Для анодного тока рис.7 где крутизна линии граничного режима проводимая через точки резкого спада анодного тока см.4а для сеточного тока при запишем: при ; при 5.