Применение электрификации и автоматизации в процессах приготовления и раздачи корма животным

Характеристики систем инженерного обеспечения здания свинарника. Особенность расчета и выбора оборудования для вентиляции и удаления навоза. Избрание электропривода навозоуборочного транспортера. Исследование марок кабелей и способа их прокладки.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 22.05.2016
Размер файла 607,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Характеристика ОАО ПЗ «Урожай»

1.1 Общие сведения

1.2 Общие сведения свинотоварной фермы ОАО ПЗ «Урожай»

1.3 Характеристика объекта электрификации

2. Характеристика свинарника-откормочника

2.1 Характеристики систем инженерного обеспечения здания свинарника

2.2 Определение места расположения электрического ввода в здание. Общее решение по ВРУ (или ВУ)

3. Расчёт и выбор технологического оборудования

3.1 Расчёт и выбор оборудования для удаления навоза

3.2 Расчёт и выбор оборудования для вентиляции

4. Расчёт и выбор освещения и осветительных установок свинарника-откормочника

4.1 Расчет и выбор осветительных установок

5. Расчёт и выбор ПЗА и проводов для осветительной сети

5.1 Расчет проводов для осветительной сети

5.2 Расчёт и выбор ПЗА для осветительной сети

6. Расчёт и выбор электропривода навозоуборочного транспортёра

6.1 Расчет электропривода навозоуборочного транспортёра

7. Расчёт и выбор системы вентиляции свинарника-откормочника

8. Расчёт и выбор проводов силовой сети

8.1 Выбор марок кабелей, способа их прокладки

9. Расчёт и выбор ПЗА для силовых цепей

9.1 Выбор ПЗА силовой сети

10. Расчетно-монтажная таблица

11. Разработка схемы автоматизации навозоудаления

11.1 Разработка схемы автоматизации

11.2 Разработка шкафа управления

12. Вопросы экологической безопасности

12.1 Необходимость охраны окружающей среды

12.2 Совершенствование управления природоохранной деятельностью

12.3 Экологический паспорт предприятия

13. Безопасность жизнедеятельности

13.1 Правила безопасности при эксплуатации электрооборудования свинарника-откормочника

13.2 Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения

14. Экономическая часть

14.1 Обоснование расчета экономической эффективности автоматизации навозоудаления в свинарнике-откормочнике на 500 голов

14.2 Натуральные технико-экономические показатели

14.3 Исходные стоимостные показатели

14.4 Критерий эффективности капиталовложений

Заключение

Список используемой литературы

Введение

На современном этапе развития сельскохозяйственного производства наметилась тенденция более широкого использования электрической энергии, которая применяется в большинстве стационарных процессов.

Для успешного функционирования и развития сельскохозяйственного производства необходимо применение современного электрооборудования в совокупности с квалифицированной его эксплуатацией.

Животноводство является важнейшим звеном агропромышленного комплекса. Эта отрасль дает человеку ценные продукты питания, а также сырье для промышленности.

Животноводческие и птицеводческие фермы представляют собой сельскохозяйственные специализированные подразделения колхозов, совхозов, подсобных хозяйств и промышленных предприятий, предназначенные для содержания и выращивания скота и птицы с целью производства определенного вида продукции (мяса, молока, яиц, шерсти и др.).

Важным источником, позволяющим в короткое время увеличить его структуру, является свиноводство.

В основе технологии производства на свиноводческих комплексах, крупных репродукторных и откормочных фермах лежит поточный метод промышленного непрерывного круглогодового равномерного воспроизводства поголовья и производства свинины.

В условиях индустриализации животноводства повышение продуктивности животных зависит не только от обеспеченности их полноценными кормами, но и от организации хорошего ухода и системы содержания в помещениях, отвечающих оптимальным условиям микроклимата.

Применение электрификации и автоматизации в процессах приготовления и раздачи корма дает значительный экономический эффект. Особенно это проявляется в животноводстве, так как способствует увеличению производства животноводческой продукции и снижению энергозатрат.

1. Характеристика ОАО ПЗ «Урожай»

1.1 Общие сведения

ОАО «Племзавод «Урожай» Каневского района расположено в северо-восточной части Краснодарского края, 150 км севернее г. Краснодара и в го района расположено в 30 км от районного центра ст. Каневской.

Открытое акционерное общество «Племзавод «Урожай» создано в соответствии с Федеральным законом «Об акционерных обществах», Гражданским Кодексом РФ путем реорганизации в 1992 году колхоза им С.М. Кирова и является его правопреемником.

Административно-хозяйственный центр предприятия расположен в станице Новоминской. Транспортная связь с районным центром осуществляется по асфальтированной дороге, с производственными участками - по асфальтированным, гравийным и улучшенным грунтовым дорогам.

Существующая дорожная сеть связывает все производственные центры с полевыми массивами, животноводческими фермами, пунктами приема сельскохозяйственной продукции.

ОАО «Племзавод «Урожай» является производителем сельскохозяйственной продукции, доля которой составляет более 85 % в общей выручке. Для ведения сельскохозяйственного производства хозяйство обладает достаточными площадями - общая площадь хозяйства 17736 га, из них площадь сельхозугодий 15657 га, в том числе пашни 15086 га; мощной материально-технической базой: тракторный парк - 218 ед, зерноуборочных и других комбайнов 76 ед, автотранспортные средства - автомобили грузовые - 101 ед, автобусы - 25 ед.

Производство животноводческой продукции обеспечивается наличием поголовья КРС: всего 5000 голов, из них коров 2000 голов, а также поголовья свиней 13000 голов, из них свиноматок - 740 голов.

Перерабатывающая отрасль в хозяйстве представлена рядом производств: маслоцех по переработке маслосемян подсолнечника, мельница, пекарня, колбасный цех, макаронный цех, цех по производству комбикормов, 3 агрегата по производству витаминно-травяной муки и гранул, установка по производству соевого молока.

Реализация продукций собственного производства и переработки осуществляется через сеть стационарных торговых точек: продовольственный магазин в ст. Новоминской, четыре стационарных ларя в пределах станицы Новоминской, один ларь в ст. Каневской, один ларь в г. Ростов-на-Дону, два ларя в г. Краснодаре.

1.2 Общие сведения свинотоварной фермы ОАО ПЗ «Урожай»

Производство сельскохозяйственной продукции является наиболее важной задачей любого государства. Интенсификация отраслей животноводства является необходимым условием для более полного развития сельскохозяйственного производства. Для повышения эффективности использования производственного потенциала животноводства создаются животноводческие фермы, на которых производство продукции должно сопровождаться ростом уровня технического оснащения ферм и комплексов, а не повышением энерговооруженности труда. Выполнение данных условий необходимо для снижения себестоимости единицы продукции животноводства, а также для создания поточности ее получения.

Процесс удаления навоза при этом - один из наиболее трудоемких, он не должен превышать 20…30 минут.

Механизация удаления навоза на фермах и комплексах осуществляется навозными транспортёрами различных типов. Работы по удалению навоза очень трудоемки и составляют 30…40% от всего объема работ на ферме. Поэтому автоматизация транспортных устройств в значительной степени влияет на снижение себестоимости продукции, улучшении условий и повышение производительности труда

Свинарник для откорма ремонтного молодняка предназначен для стойлового содержания 500 голов.

Исходными данными для проектирования является генеральный план свиноводческой фермы по откорму ремонтного молодняка на 500 голов, а также геометрические размеры помещений и их классификация по условиям окружающей среды.

Обслуживающий персонал начинает работу в 7.00, при этом происходит подготовка оборудования к работе; в 8.00 происходит загрузка бункера раздачи кормов кормосмесью в мобильные кормораздатчики КЭС-1.7, после чего происходит раздача корма и очистки кормораздатчика от его остатков. В 11.00 начинается процесс навозоудаления. Соответственно в 17.00 происходит вечерняя загрузка кормораздатчик, в 18.00 происходит вечернее кормление животных, после того в 21.00 повторяется процесс навозоудаления и очистки кормушек от остатков корма.

Обслуживание фермы осуществляют два оператора по уходу за животными и один оператор по техническому обслуживанию оборудования.

Наименования и площади, входящих в состав фермы помещений приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 Экспликация помещений

№ по плану

Наименование помещения.

Площадь, м2 .

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Помещение для содержания животных

Служебная

Санузел

Подсобное помещение

Кладовая

Помещение санитарной обработки животных

Площадка для взвешивания

Кормоприготовительный тамбур

Электрощитовая

576

9

3,6

9,0

3,0

7,1

5,2

7,9

10,1

1.3 Характеристика объекта электрификации

Здание свинарника представляет собой сооружение прямоугольной формы. В здании имеются: помещение для содержания животных, а также подсобные и вспомогательные помещения. Наружные стены помещения выполнены из кирпича, также как и внутренние перегородки, которые для лучшей светоотдачи побелены. Внутренние стены, а также перегородки, которые для лучшей светоотдачи побелены. Внутренние стены, а также перегородки выполнены из кирпича марки КР 75. полы в животноводческих помещениях каменно-цементные, бетонные, в некоторых подсобных помещениях линолеум либо керамическая плитка. Каркас помещения выполнен из сборных железобетонных полурам, наружные стены - из двухслойных бетонных полурам либо панелей, кровля выполнена из волокнистых асбоцементных листов с утеплителем из никелированных плит.

Для санитарно - обслуживающего персонала в здании свинарника предусмотрены уборная и санитарный узел.

Станки для поросят в помещении расположены в два ряда, непосредственно примыкающих друг к другу. Вдоль продольных стен помещения имеется два технологических прохода. Станки для поросят выполнены из металла. Каждый станок оборудован автопоилкой с регулируемой высотой установки и металлической кормушкой. Вход в станок предусмотрен со стороны технологического прохода.

Под каждым рядом станков установлен продольный транспортёр для удаления навоза, в конце корпуса ниже уровня продольных транспортёров установлен поперечный транспортёр, который принимает навоз от продольных транспортёров и отправляет его в навозонакопитель..

Свинарник для откорма ремонтного молодняка на 500 голов входит в состав свиноводческого комплекса по выращиванию молодняка свиней.

Свинарник предназначен для содержания ремонтного молодняка, поступающего из свинарников поросят - отъемышей в возрасте 120 дней с живой средней массой одной головы 43 кг.

Животные поступают в свинарник технологическими группами. Размещают поступающую группу в отдельном изолированном помещении, полностью занимая его. Содержат молодняк свиней в групповых станках с использованием выгулов в течении 125 дней. В возрасте 233 дней технологическую группу животных отправляют на реализацию.

Освободившееся помещение подвергают гидроочистке, дезинфекции и готовят к приему следующей группы.

2. Характеристика свинарника-откормочника

2.1 Характеристики систем инженерного обеспечения здания свинарника

В проектируемом свинарнике - откормочнике на 500 голов имеются следующие системы инженерного обеспечения: кормораздача, навозоудаление, водоснабжение, связь, вентиляция и отопление.

Кормовая мешанка приготавливается в кормоцехе, загружается в кормораздатчик КУТ-3.0 БМ который подъезжает к свинарнику и перегружает мешанку в раздатчик КЭС-1.7. Раздатчики раздают корм в групповые кормушки. Раздача корма осуществляется два раза в сутки.

Навозоудаление из свинарника осуществляется по навозным каналам в которых установлены продольные скребковые транспортёры ТСН-160 из продольных транспортёров навоз собирается в поперечный скребковый транспортёр ТСН - 160, который сбрасывает навоз в навозонакопитель.

Водоснабжение объекта осуществляется из водонапорной башни, установленной на территории фермы, по трубопроводам. Трубопроводы выполняются из стальных труб, окрашенных масляной краской.

Для связи используются наружные сети телефонизации, которые прокладываются в земле на отметке - 0.8 м. В местах пересечения с инженерными коммуникациями и асфальтированными дорогами кабель телефонный прокладывается в асбоцементной трубе.

Вентиляция в помещениях для содержания откормочных свиней предусмотрена принудительная с механическим побуждением.

Для подачи воздуха в зимнее и переходное время предусматриваются отопительно-вентиляционные установки. При наружных температурах выше +7С отопительно-вентиляционные установки отключаются.

Для вытяжки воздуха в зимнее и летнее время предусмотрены вентиляторы ВО - 06 -300, которые установлены в шахтах.

В летнее время подача воздуха предусматривается приточным вентилятором ВЦ4-75.

Перемещение воздуха в помещении для содержания свиней предусматривается по воздуховодам из полиэтилена. Между воздуховодами предусмотрена перемычка с заслонкой. При выходе из строя вентилятора одной из систем заслонка должна быть открытой и работающий вентилятор обеспечивает 50% требуемого воздухообмена.

Отопление помещения осуществляется с помощью тепловентиляторов. Отопление подсобных помещений осуществляется с помощью батарей.

Внутреннее пожаротушение в свинарнике не предусмотрено. Расход воды на наружное пожаротушение определен согласно таблице СНиП II-31-74 и составит при строительном объеме здания 4150 м3 ., степени огнестойкости II и категории производства «Д» - 5 л/с.

2.2 Определение места расположения электрического ввода в здание. Общее решение по ВРУ (или ВУ)

Месторасположение электрического ввода в здание определяет размещение вводно-распределительного устройства.

При размещении ВРУ следует учитывать следующие требования:

1. Размещать ВРУ с максимальной приближённостью к токоприёмникам.

2. Протяжённость питающих линий должна быть минимальной, а трассы сети удобными в эксплуатации и доступными для ремонта.

3. Необходимо исключать ситуации обратного питания электроприемника по отношению к основному потоку электроэнергии.

4. При размещении ВРУ необходимо учитывать следующие обслуживающие факторы: быть удобными в обслуживание, не загромождать проходы, не мешать производственному процессу и т.д.

5. В животноводческих помещениях, где окружающая среда - агрессивная, ВРУ должно располагаться в отдельном помещении - электрощитовой.

Учитывая все выше перечисленные требования ВРУ располагаем в электрощитовой здания свинарника.

На вводе производим установку вводного устройства серии ВРУ-1. Способ установки устройства - напольный. Климатическое исполнение - УХЛ-3, степень защиты - IP54.

Для питания отдельных групп электроприемников принимаем шкаф распределительный типа ПР-11 с восемью отходящими линиями. В качестве аппаратов защиты принимаем автоматические выключатели ВА 47-29.

3. Расчёт и выбор технологического оборудования

3.1 Расчёт и выбор оборудования для удаления навоза

В свинарнике по откорму ремонтного молодняка на 500 голов все операции механизированы.

Выбор технологического оборудования зависит от типа помещения, вида, поголовья и возраста животных.

Произведём выбор и количество технологического оборудования для уборки навоза.

Суточный выход навоза определяем по формуле:

где m - число животных в помещении, m=600 голов;

g - суточный выход навоза от одного животного, g=6.6 кг;

Часовой выход навоза:

Потребность в стационарных транспортных установках определяем исходя из плана помещения или при условии соблюдения максимальной длинны цепи.

Исходя из этого применяем к установке два транспортёра марки ТСН-160

Для нормальной работы транспортных средств необходимо, что бы соблюдалось следующее условие:

где Qф - фактическая производительность навозоуборочного транспортёра в данных условиях, т/ч;

Qч - часовая производительность того же транспортёра по технической характеристике, Qч = 4.5 т/ч;

Фактическая производительность определяется по формуле:

где Т - время работы установки, ч;

где Тц - время цикла уборки, Тц = 0,5 ч;

Куб - число включений в сутки, Куб = 2;

Так как в свинарнике установлено два транспортера, то фактическая производительность для одного будет равна половине данного результата:

Условие выполняется, значит, данный транспортёр можно использовать.

3.2 Расчёт и выбор оборудования для вентиляции

Для поддержания в допустимых пределах температуры, влажности и содержания вредных газов в воздухе свинарника, принимаем вентиляционные установки.

Рассчитаем вытяжную систему вентиляции.

Определим необходимый воздухообмен из условия удаления избыточной углекислоты по формуле:

где 1 - коэффициент учитывающий выделение кислоты микроорганизмами в подстилке;

С1 - содержание углекислоты в наружном воздухе, С1 =0.3 л/м3 /3/;

С2 - допустимое содержание углекислоты в воздухе внутри данного помещения, С2 = 2.5 л/м3 /3/;

с - выделение углекислоты всеми животными, л/ч;

где С' - количество углекислоты выделяемое одним животным, С' =70 л/ч/3/;

Определяем необходимый воздухообмен из условия удаления избыточных влаговыделений по формуле:

где d1 - влагосодержание наружного воздуха, г/м3 ;

d2 - допустимое влагосодержание в помещении, г/м3 ;

W - влаговыделение всеми животными, г/ч;

где W' - влаговыделение одного животного, W' =130 г./ч;

где d1нас. - влагосодержание насыщенного наружного воздуха при расчетной температуре, d1 нас. =3.81 г./м3 ;

ц1 - расчетная относительная влажность наружного

воздуха, ц1 =0.9 /3/;

где d2нас. - влагосодержание насыщенного воздуха внутри помещения при оптимальной температуре, d2 нас. =9.7 г/м3 ;

ц2 - удельная относительная влажность воздуха внутри помещения, ц2 =0.8 /3/;

За расчётное принимаем большее значение воздухообмена,

Определяем необходимый напор вентилятора по формуле:

где Ндин. - динамически напор необходимый для сообщения воздуху необходимой скорости, Па;

Нст. - потери напора, трение вытяжной системы, Нст. =0;

где - плотность воздуха, кг/м3 ;

- скорость воздуха в вентиляторе, м/с;

Выбираем осевой вентилятор марки ВЦ14-46 с номинальной производительностью Qн = 1500 м3 /ч /3/ и напором Н = 150 Па.

Определим количество вентиляторов по формуле:

где Qн - производительность одного вентилятора, Qн = 1500 м3 /ч

Применяем к установке 16 вентиляторов.

Расчет и выбор остального технологического оборудования производим аналогично, данные и результаты выбора заносим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1. Технологическое оборудование

Оборудование

Марка машины

Кол.

Производительность, м3 /ч, т/ч

Вытяжной вентилятор

В06-300

4

17000

Приточный вентилятор

ВЦ4-75

4

20000

Кормораздатчик

КЭС-1.7

2

14…55

Приточно-вытяжной вентилятор

ВЦ14-46

16

1500

Навозоуборочный транспортёр

ТСН-160

2

4,5

4. Расчёт и выбор освещения и осветительных установок свинарника-откормочника

4.1 Расчет и выбор осветительных установок

При разработки светотехнической части проекта осветительной установки придерживаемся следующей последовательности рассмотрения вопросов: выбор источников света; выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса; выбор системы и вида освещения; выбор осветительных приборов; размещение светильников; светотехнический расчет осветительной установки

Характеристика помещений свинарника приведены в таблице 1.

Выбор источника света

Выбор источников света определяется техническими показателями и производится по рекомендациям СНБ2.04.05.98 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования», и «Отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений».

В соответствии с отраслевыми нормами освещения с/х зданий и сооружений для общего освещения помещений основного производственного назначения следует применять газоразрядные источники света низкого давления (лампы типа ЛБ, ЛБР, ЛД и др.). И только в случаях невозможности или технико-экономической нецелесообразности применения газоразрядных ламп следует использовать лампы накаливания. Лампы накаливания используют для освещения подсобных помещений (санузлы, коридоры, лестницы) и складских помещений.

В соответствии с требованиями для помещений производственного назначения (№1, 2, 9) принимаем газоразрядные лампы низкого давления, а в помещениях вспомогательного характера (№3, 4, 5, 6, 7, 8) - лампы накаливания

Выбор норм освещенности и коэффициента запаса

Выбор нормируемой освещенности осуществляют по отраслевым нормам освещения производственных, административных, общественных, бытовых помещений с/х предприятий, зданий и сооружений. Они представляют собой расписание значений минимальной освещенности рабочих поверхностей основных технологических операций производственного процесса в рассматриваемом помещении таблица П. 3.12.

Коэффициент запаса учитывает степень запыленности помещения и расчетную частоту чистки светильников, пыли, копоти и дыма в помещении, таблица П. 3.18.

Так как во всех помещениях отсутствуют крупногабаритное оборудование, то во всех помещениях принимаем систему общего освещения с равномерным размещением светильников. Вид освещения - рабочее. из рабочего освещения выделяем 10% светильников на дежурное освещение.

Выбор осветительных приборов

Светильники выбирают следующим образом:

1. из номенклатуры светильников, таблица П. 3.1, выбираем те, которые удовлетворяют назначению;

2. в зависимости от категории среды в помещении, таблица П. 3.15 /6/ и типа источника света определяют минимально-допустимую степень защиты светильников, таблица П. 3.13 /6/;

3. выделив из номенклатуры светильники, удовлетворяющие минимально-допустимой степени защиты, а также по характеру светораспределения и типу кривой силы света (КСС) выбирают светильник

4. Определяем категорию помещений по условиям окружающей среды и минимально-допустимую степень защиты светильника, из номенклатуры светильников выделяем те, которые удовлетворяют минимально-допустимой степени защиты. Учитывая характер помещения, оставляем светильники, имеющие (П) прямой класс светораспределения. Так как высота помещения 3,0 м, то целесообразно выбрать светильник, имеющий кривую силы света Д-2 или Г-1. Окончательно принимаем светильник ЛСП - 02 прямого светораспределения с кривой силы света Д-2.

Размещение осветительных приборов в освещаемом пространстве

При равномерном освещении светильники размещают по углам прямоугольника ил по вершинам ромба с учетом удобств обслуживания.

Размещаем светильники в помещении для содержания свиней №1.

Расчетная высота установки светильника

где - высота прокладки троса, Н=2,5 м;

- высота до рабочей поверхности, ;

- высота светильника,

Для светильников ЛСП (таблица П. 3.14 /6/). Расстояние между рядами светильников

где лС - светотехнически наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками, лС =1,4

Расстояние от стены до крайнего ряда светильников

Число рядов

где В - ширина помещения, В=12 м;

Принимается . Расстояние от стены до крайнего ряда . Действительное расстояние между рядами светильников

Размещаем светильники в помещении №3 (санузел)

Расчетная высота установки светильника

Для светильников НСП02 (таблица П. 3.14 /6/). Расстояние между рядами светильников и светильниками в ряду

.

Расстояние от стены до крайнего ряда светильников и до крайнего светильника в ряду

.

Число рядов

Принимается .

Число светильников в ряду

Расстояние от стены до крайнего ряда и до крайнего светильника в ряду

Аналогично размещаем светильники в остальных помещениях, результаты сносим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2. Параметры размещения светильников в помещениях

№ на плане

Наименование помещения

НР , м

Количество, шт.

Расстояние, м

N2

N1

LA

1

Помещение для содержания свиней

2,33

4

-

-

3

1,5

1,5

2

Служебное

2,48

1

-

-

1,3

0,65

0,65

3

Санузел

2,15

1

1

-

-

1,5

0,5

4

Подсобное помещение

2,15

1

1

-

-

1,4

1,3

5

Кладовая

2,15

1

1

-

-

1

0,5

6

Помещение сан. обработки

2,5

1

2

1,6

-

1.6

0,9

7

Площадка для взвешивания животных

2,5

1

1

1.6

-

1,6

0,9

8

Кормоприготов. тамбур

2,5

1

1

-

-

1,5

1,4

9

Электрощитовая

2,48

1

-

-

1

0,5

0,5

Расчет осветительной установки в помещении №2 - служебная, производим методом коэффициента использования светового потока.

Определяем в зависимости от материала и окраски поверхностей коэффициенты отражения (таблица 2,17 /6/) потолка - стен -рабочей поверхности - .

Индекс помещения

где А и B - длина и ширина помещения, м

Для КСС светильника Д-2 индекса помещения коэффициент использования светового потока (таблица 2,17 /6/)

Выбираем тип источника света лампу ЛБ-36, ФЛ =3050 лм

Суммарное число светильников в помещении

где z - коэффициент минимальной освещенности, z = 1,1 - для светильников с люминесцентными лампами /6/;

S - площадь помещения, S=7.28 м2 ;

nC - количество ламп в светильнике, nC =2 штук;

Принимаем

Число светильников в ряду

Определяем установленную мощность освещения в данном отделении помещения, кВт:

где Pном - номинальная мощность лампы, кВт

кВт,

Расчет осветительной установки в помещении №3 (санузел) производим методом удельной мощности

Табличное значение удельной мощности РТ уд определяют по кривой силы света светильника, расчетной высоте подвеса и площади помещения: НСП02 - М; НР =2,15 м; S = =3,0 м2 .

Коэффициенты отражения (таблица 2.17 /6/) потолка - стен -рабочей поверхности - . Вычисляются поправочные коэффициенты:

где К1 - коэффициент приведения коэффициента запаса к табличному значению;

КР З - реальное значение коэффициента запаса осветительной установки (таблица 3.3.), КР З = 1,15;

КЗ ТАБ - табличное значение коэффициента запаса осветительной установки, КЗ ТАБ =1,3.

- так как коэффициенты отражения поверхностей совпадают с табличными

- так как

Реальное значение удельной мощности

где - минимальная освещенность в помещении,

Расчетное значение мощности лампы

где S - площадь помещения, м2 ;

- условный КПД светильника, ;

- количество светильников в помещении, =1 светильник;

- количество ламп в светильнике, =1 лампа;

Установленная мощность освещения в данном отделении помещения, по формуле 2.12.

кВт,

Расчёт освещения помещения для содержания животных

Рассчитаем осветительную установку в помещении №1 (для содержания животных), точечным методом.

Размещаем ряды светильников на плане помещения в соответствии с данными таблицы 4.1 и намечаем контрольную точку А.

L11 =L21 =L31 ==L41 Нр =2.33 м,

L12 =L22 = L32 =L42 =А - 2lа - L11 = 48- 2 ·1.5 - 2.33 = 42.67 м,

Р1 =Р2 =Lв /Hp 3/2.33=1.29 м, Р3 = Р1 +Lв =1,29+3=3,29 м, Р4 = Р1 +2Lв =1,29+6=6,29 м,

Определяем приведённые размеры:

,

,

,

По справочным данным из литературы /6/ в соответствии с рисунком 2.13, определяем условную освещённость в контрольной точке от всех полурядов (светильник ЛСП-02 имеющую кривую силы света Д-2), для которых приведённое расстояние Р??4:

Е11 =60 лк, Е21 =60 лк, E31 =16 лк, Е41 =3,2 лк

Е12 =74 лк, Е22 =74 лк, E32 =25 лк, Е42 =8 лк

Суммарная условная освещённость в контрольной точке

?еА = ?Е =60+60+16+3.2+74+74+25+8=320,2 лк

Определяем расчётное значение линейной плотности светового потока

,

где Ен - нормированное значение освещённости рабочей поверхности, лк;

Кз - коэффициент запаса;

µ - коэффициент добавочной освещённости, учитывающий воздействие «удалённых» светильников и отражённых световых потоков на освещаемую поверхность (принимается равным 1.1…1.2);

лм·м-1

Выбираем тип источника света по таблице П. 3.33, в зависимости от характеристики зрительной работы. Принимаем лампу типа ЛБ и учитывая мощность светильника, окончательно - ЛБ-36. По таблице П. 2.7 /6/, поток лампы Фл =3050 лм.

Количество светильников в светящемся ряду длиной

Lр = А - 2·lа = 48 - 2·1.5 = 45 м

где nс - число ламп в светильнике, шт.;

Lр - длина светящегося ряда, м

шт.

Принимаем N1 =10 светильников.

Расстояние между светильниками в ряду, предварительно определив длину светильника по таблице П. 3.3 /6/ lс =1.348 м,

Проверяем расположение светильников в ряду с учётом требований равномерности:

0 ? LА ? 1,5·Lв

0 < 3.5 м < 4,5 м

Общее количество светильников в помещении:

Требование равномерности выполнено

Установленная мощность освещения в данном отделении помещения, по формуле 2.12

кВт,

5. Расчёт и выбор ПЗА и проводов для осветительной сети

5.1 Расчет проводов для осветительной сети

Электропроводкой называется совокупность проложенных по трассе изолированных проводов всех сечений, кабелей сечением до 16 мм2 со всеми относящимися к ним конструкциями и деталями, предназначенными для их прокладки, крепления и защиты.

Для выполнения электрических сетей рекомендуется применять провода и кабели с медными жилами. Выбор марок проводов и кабелей и способов прокладки сети следует осуществлять с учетом пожаро- и электробезопасности помещений, а также требований соответствующих стандартов и технических устройств на кабели и провода. При наличии нескольких условий, характеризующих окружающую среду помещений, электропроводка должна удовлетворять всем требованиям.

Задачей расчета электропроводок является выбор сечений проводников. При этом сечения проводников любого назначения должны быть наименьшими и удовлетворять следующим требованиям:

а) допустимому нагреву;

б) электрической защиты отдельных участков сети;

в) допустимым потерям напряжения;

г) механической прочности.

В нашем случае для стационарных электроустановок кабели и провода для силовых и осветительных сетей должны иметь сечение не менее 2,5 мм2 .

При расчётах необходимо обеспечить выполнение двух условий:

а) нагрев проводника не должен превышать допустимых нормативных значений:

,

где Iдл - длительный расчетный ток электроприемника или участка сети, А;

Kt - нормативный коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды;

,

где tнор.пр - нормативная температура проводника до которой нормируются длительно допустимые токи для проводов и кабелей;

tнор.ср - нормативная температура среды, где прокладывается проводник.

Kп - поправочный коэффициент, зависящий от числа рядом проложенных одновременно работающих кабелей;

б) при возникновении ненормальных режимов и протекании сверхтоков проводник должен быть отключен от сети защитным аппаратом:

,

где Iзащ. - ток защиты аппарата, А;

Kзащ. - коэффициент кратности, характеризующий отношение между допустимым током проводника и током защиты аппарата (для невзрыво-, непожароопасных помещений Кзащ =0.33);

Выбранное сечение проводника проверяем по допустимой потере напряжения, которая в конце участка линии не должна превышать 4%.

,

где Р - мощность на участке, кВт

l - длина линии, м

с - коэффициент зависящий от материала жилы, рода тока, значения напряжения и системы распределения электроэнергии (для трёхфазной сети с нулевым проводом напряжением 380/220В выполненной алюминиевым проводом с=46, медным с=77);

F - площадь сечения токопроводящих жил, мм2

Выбор сечения кабелей для осветительной сети.

Составляем расчётную схему сети.

Расчётное значение сечения проводника на участке:

где S - сечение проводов участка, мм2 ;

УМ = ?Р·l - сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт·м;

Уб·m - сумма моментов всех ответвлений с числом проводов, отличающихся от числа проводов рассчитываемого участка, кВт·м;

б - коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов рассчитываемого участка и в ответвлениях;

С - коэффициент зависящий от материала проводов, системы и напряжения сети,

ДU - допустимая потеря напряжения, % от Uн . Согласно ПУЭ принимаем допустимые потери напряжения ДU = 2.5%.;

Р - мощность в рассматриваемой точке, кВт

l - длина участка, м.

Определяем расчетное сечение проводника на участке 0-1:

Подставляя численные значения в формулу, получаем сечение расчётного участка м2 .

С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение S0-1 = 2.5 мм2

Приняв для люминесцентных одноламповых светильников соsцл.л.1 =0.9, двухламповых соsцл.л.2 =0.94, для ламп накаливания cosцл.н =1.0

Определим коэффициент мощности на участке 0-1:

,

Определяется расчетный ток на участке 0-1:

Проверяется выбранное сечение на нагрев. Длительно допустимый ток для данного сечения . Тогда:

Определяется действительная потеря напряжения на участке 0-1:

Произведём расчет сечения на самой протяжённой и нагруженной линии:

С учетом механической прочности принимаем кабель марки ВВГ сечением 2.5 мм2 .

Расчетный ток на участке:

Определяется действительная потеря напряжения на участке 1-5

Общая потеря напряжения в конце первой групповой линии

Для остальных групповых линия сечение определяется аналогично результаты сносим в таблицу 5.1

Таблица 5.1. Результат расчета осветительной сети

Обозначение на плане

Марка кабеля

Количество жил и сечение

№1

ВВГ

2 х 2.5

№2

ВВГ

2 х 2.5

№3

ВВГ

2 х 2.5

№4

ВВГ

2 х 2.5

№5

ВВГ

2 х 2.5

От ВРУ

ВВГ

4 х 2.5

5.2 Расчёт и выбор ПЗА для осветительной сети

Выбор пускозащитной аппаратуры для осветительной сети покажем для второй группы.

Определим мощность для группы

где - количество светильников в группе, (12шт);

- мощность лампы, =36 Вт;

- количество ламп в светильнике, = 1

Вт.

Мощность светильника

Вт.

Определим ток группы

,

где - фазное напряжение сети, В;

А

Номинальный ток расцепителя автоматического выключателя

,

Принимаем к установке автоматический выключатель типа ВА47-29 А, А.

Условия соблюдаются.

Таблица 5.2 - Выбор ПЗА для осветительной сети.

№ гр

Наименование помещения

Р

Вт.

U

B

I

A

Тип светильника

Аппарат защиты

Тип

Ip

A

Гр№1

Помещение для содержания свиней

720

220

4,55

ЛСП02

ВА47-29

6

Гр№2

Помещение для содержания свиней

720

220

4,55

ЛСП02

ВА47-29

6

Гр№3

Служебное

72

220

0,45

ЛСП02

ВА47-29

5

Санузел

60

220

0,38

НСП02

Подсобное помещение

40

220

0,25

Кладовая

40

220

0,25

Гр№4

Помещение сан. обработки

120

220

0,76

НСП02

ВА47-29

5

Площадка для взвешивания животных

80

220

0,51

Кормоприготов. тамбур

60

220

0,38

Гр№5

Электрощитовая

72

220

0,45

ЛСП02

ВА47-29

6

Гр№6

Резерв

ВА47-29

6

6. Расчёт и выбор электропривода навозоуборочного транспортёра

6.1 Расчет электропривода навозоуборочного транспортёра

Практически все механизированные операции приводятся в действие при помощи электродвигателя. Наиболее целесообразным в настоящее время являются выбор электродвигателей серии RA: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, так как они более надежные в работе и относительно не дорогостоящие.

Произведём расчёт электродвигателя, для привода горизонтального навозоуборочного транспортёра ТСН 160.

Определим максимально возможную нагрузку в начале уборки, затем по условиям пуска определим достаточный пусковой момент и мощность электродвигателя.

Определим усилие транспортной цепи при работе на холостом ходу по формуле:

где m - масса одного метра цепи со скребками, m=2.8 кг /2/;

g - ускорение силы тяжести, g =9.81 м/с2 ;

l - длина цепи, l=110 м;

fx - коэффициент трения цепи по настилу, fx =0,5;

усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о дно канала при его перемещении по каналу:

где mн - масса навоза в канале, кг;

fн - коэффициент трения навоза о дно канала, fx =0.97 /2/;

где N - число животных обслуживаемых одним транспортёром, N =300 гол;

m1 - суточный выход навоза от одного животного, m1 =6.6 кг;

z - число уборок навоза в сутки, z =2;

Усилие на преодоление сопротивления заклинивания навоза, возникающее между скребками и стенками канала:

где F1 - усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления заклинивания, приходящееся на один скребок, F1 =15 Н /2/;

а - расстояние между скребками, а=1.12 м;

Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о боковые стенки канала:

где Р Б - давление навоза о боковые стенки канала, Н;

Определим общее максимальное усилие необходимое для перемещения навоза в канале, когда весь транспортер загружен:

Момент приведеный к валу электродвигателя при максимальной нагрузке:

где - угловая скорость электродвигателя, рад/с;

?н - коэффициент полезного действия передачи, ?н =0.75 /4/;

где n - синхронная частота вращения, n =1500 об/мин;

Учитывая, что момент сопротивления, приведенный к валу электродвигателя увеличивается при трогании транспортёра, то момент трогания:

Определим требуемый момент электродвигателя:

где Мп - кратность пускового момента, Мп =2;

к - коэффициент снижения напряжения при пуске, к =0.8…0.9 /5/;

Определим необходимую мощность электродвигателя по формуле:

Мощность двигателя для горизонтального транспортёра выбираем исходя из следующего условия:

где Рн - номинальная мощность выбранного электродвигателя, кВт;

Выбираем электродвигатель марки RA100S4, IР - 64, Рн =3.0 кВт, з=82%, cosц=0.83, Sн =12%, КI =7.0 следовательно:

Определим мощность электродвигателя наклонного транспортёра ТСН-160: свинарник вентиляция навозоуборочный транспортер

где Q - подача транспортёра, Q =6 т/ч /2/;

?п - коэффициент полезного действия передачи, ?п =0.75 /4/;

l - горизонтальная составляющая пути перемещения груза, l=15 м;

f- коэффициент трения, f=3 /2/;

h - высота подъёма груза, h =2,6 м;

?т - коэффициент полезного действия передачи, ?т =0.5 [2];

Выбираем электродвигатель марки RA80В4, IР - 64, Рн =1.5 кВт, з=78%, cosц=0.83, Sн =12%, КI =5.5 следовательно:

7. Расчёт и выбор системы вентиляции свинарника-откормочника

Для поддержания в допустимых пределах температуры, влажности и содержания вредных газов в воздухе свинарника, принимаем вентиляционные установки.

Рассчитаем вытяжную систему вентиляции.

Определим необходимый воздухообмен из условия удаления избыточной углекислоты по формуле:

где 1 - коэффициент учитывающий выделение кислоты микроорганизмами в подстилке;

С1 - содержание углекислоты в наружном воздухе, С1 =0.3 л/м3 /3/;

С2 - допустимое содержание углекислоты в воздухе внутри данного помещения, С2 = 2.5 л/м3 /3/;

с - выделение углекислоты всеми животными, л/ч;

где С' - количество углекислоты выделяемое одним животным, С' =70 л/ч/3/;

Определяем необходимый воздухообмен из условия удаления избыточных влаговыделений по формуле:

где d1 - влагосодержание наружного воздуха, г/м3 ;

d2 - допустимое влагосодержание в помещении, г/м3 ;

W - влаговыделение всеми животными, г/ч;

где W' - влаговыделение одного животного, W' =130 г./ч;

где d1нас. - влагосодержание насыщенного наружного воздуха при расчетной температуре, d1 нас. =3.81 г./м3 ;

ц1 - расчетная относительная влажность наружного

воздуха, ц1 =0.9 /3/;

где d2нас. - влагосодержание насыщенного воздуха внутри помещения при оптимальной температуре, d2 нас. =9.7 г/м3 ;

ц2 - удельная относительная влажность воздуха внутри помещения, ц2 =0.8 /3/;

За расчётное принимаем большее значение воздухообмена,

где Ндин. - динамически напор необходимый для сообщения воздуху необходимой скорости, Па;

Нст. - потери напора, трение вытяжной системы, Нст. =0;

где - плотность воздуха, кг/м3 ;

- скорость воздуха в вентиляторе, м/с;

Выбираем осевой вентилятор марки ВЦ14-46 с номинальной производительностью Qн = 1500 м3 /ч /3/ и напором Н = 150 Па.

где Qн - производительность одного вентилятора, Qн = 1500 м3 /ч

Применяем к установке 16 вентиляторов.

8. Расчёт и выбор проводов силовой сети

Бесперебойное электроснабжение свинарника-откормочника ОАО ПЗ «Урожай» зависит от разработанных схем силовых проводок, выбранных кабелей.

Расчет и выбор силовых сетей производится по допустимой токовой нагрузке, с учетом механической прочности при прокладке и необходимости защиты внутренних сетей от возможных коротких замыканий и перегрузок. Выбранные сечения силовой сети проверяем не допустимую потерю напряжения.

8.1 Выбор марок кабелей, способа их прокладки

Выбор марок кабелей, способа их прокладки для силовой сети осуществляется в зависимости от типа помещения, характера окружающей среды и типа аппарата.

Силовая проводка выполняется кабелями ВВГ 4x1,5, ВВГ 4х2,5, КРПТ 4х2,5 проложенными скрыто под слоем штукатурки и открыто по стенам и строительным конструкциям на скобах, а также с использованием несущего троса. Силовые группы комплектуются по следующему принципу: в одну группу объединяются аппараты, выполняющие один и тот же процесс, либо расположенные вблизи друг друга, мощные потребители выделяются в отдельные группы.

Рассчитываем сечение кабеля для силовой цепи электродвигателя навозоуборочного транспортёра ТСН - 160.

М1- RA100S4: Рн =3,0 кВт, Iн = 6,5А, кi = 7,0

QF7 - BA 47-29: Iна = 25A, Iнр = 8,0A

Выбор сечения силовой проводки производим по участкам, допустимой токовой нагрузке и с учётом выбранной защиты.

Iдоп ? 5А,

Iдоп ? 1 · 8 = 8 А.

На участке КМ1-М1 выбираем кабель ВВГ (4х4) Т 20 проложенный в гофрированной трубе Ш 20 мм, Iдоп = 32А, F = 4мм.

На участках QF1-КМ1 выбираем кабель ВВГ (4х4) Ск, четырех жильный сечением F= 4мм2 проложенный на скобах в гофрированной трубе Ш 20 мм, Iдоп = 32А.

Для остальных потребителей силовой сети свинарника-откормочника кабели выбираются аналогично, данные которых приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Выбор марок силовых кабелей.

гр

Данные электродвигателя

Аппарат защиты

Марка проводника

Тип

Рн

кВт

А

з

соs

ц

Кi

I

пуск

Тип

Iн.а

Гр

№1

RA100S4

3,0

4,5

0,82

0,83

7,0

31,5

ВА47-29

8

ВВГ 4х4

RA80B4

1,5

2,2

078

0,83

5,5

12,1

ВВГ 4х2,5

Гр

№2

RA100S4

3,0

4,5

0,82

0,83

7,0

31,5

ВА47-29

8

ВВГ 4х4

RA80B4

1,5

2,2

078

0,83

5,5

12,1

ВВГ 4х2,5

Гр

№3

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

ВА47-29

6

ВВГ 4х2,5

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

Гр

№4

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

ВА47-29

6

ВВГ 4х2,5

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

Гр

№5

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

ВА47-29

6

ВВГ 4х2,5

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

Гр

№6

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

ВА47-29

6

ВВГ 4х2,5

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

9. Расчёт и выбор ПЗА для силовых цепей

9.1 Выбор ПЗА силовой сети

Рассчитаем и выберем пускозащитную аппаратуру для вытяжного вентилятораВ-06-300:

Магнитные пускатели принимаются исходя из напряжения коммутируемой сети:

,

номинального тока нагрузки:

а также исходя из конструктивных особенностей.

Для дистанционного управления и включения вытяжного вентилятора В-06-300 принимаем магнитный пускатель ПМЛ-121002 степень защиты IP54

Выбираем автоматический выключатель для защиты электродвигателя от токов короткого замыкания и перегрузки

Автоматический выключатель выбирают по следующим параметрам:

- по номинальному напряжению:

где - номинальное напряжение коммутируемой цепи, В

- номинальный ток автомата должен соответствовать току электроприемника:

- номинальный ток теплового расцепителя должен соответствовать длительному току электроприемника:

Принимаем автомат ВА 47-29 номинальный ток автомата IНА =63А; номинальное напряжение UНА =660В; номинальный ток расцепителя IНТР =10А, кратность срабатывания 12 IНТР.

Проверяем выбранный автомат на возможность ложных срабатываний, при этом должно соблюдаться условие

где - каталожный ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

- расчетный ток срабатывания электромагнитного расцепителя,

.

где - пусковой ток электродвигателя, А

Вывод: ложных срабатываний не будет

Для остального оборудования выбор аппаратов производится аналогично, для оборудования стандартно комплектуемого пускозащитной аппаратурой, защита принимается по условию селективности (на один габарит больше). Результаты выбора приведены в таблице 9.1.

Таблица 9.1 - Выбор ПЗА для силовой сети.

гр

Данные электродвигателя

Аппарат защиты

Аппараты пуска

Тип

Рн

кВт

А

з

соs

ц

Кi

I

пуск

Тип

Iн.а

Тип пускателя

Тип реле

Гр

№1

RA100S4

3,0

4,5

0,82

0,83

7,0

31,5

ВА47-29

8

ПМЛ

РТЛ

RA80B4

1,5

2,2

078

0,83

5,5

12,1

ПМЛ

РТЛ

Гр

№2

RA100S4

3,0

4,5

0,82

0,83

7,0

31,5

ВА47-29

8

ПМЛ

РТЛ

RA80B4

1,5

2,2

078

0,83

5,5

12,1

ПМЛ

РТЛ

Гр

№3

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

ВА47-29

6

ПМЛ

РТЛ

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

ПМЛ

РТЛ

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,0

ПМЛ

РТЛ

RA80В2

0,55

0,8

0,9

0,9

5

4,...


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.