Применение электрификации и автоматизации в процессах приготовления и раздачи корма животным

b = 10 см 50 мм;

Принимаем стандартный малогабаритный щит, основные размеры которого сведены в таблице 3.12.

Таблица 3.12. Габаритные размеры щита управления марки ЩШМ

Основные параметры
Высота	Ширина	Глубина
H	h	L	l	B
600	560	400	334	350

Разработаем схему внутренних соединений щита управления.

Схема соединения показывает порядок соединения электрооборудования внутри отдельной сборочной единицы (шкафа, щита).

Схемы соединений являются безмонтажным документом и должны точно соответствовать электрической принципиальной схеме управления.

У каждого зажима элементов подписывают адрес, причем для обозначения последнего используют позиционные обозначения того элемента, кому это соединение адресовано.

Произведем разработку схемы соединений щита управления навозоуборочных транспортёров, для этого на отдельных сборочных единицах щита управления размещаем условные изображения монтажных единиц приборов и аппаратов в соответствии со схемой расположения, разрабатываем отдельные монтажные единицы элементов схемы управления навозоуборочными транспортёрами.

Под монтажными единицами указываем позиционные обозначения приборов, принятые на электрической принципиальной схеме управления.

У каждого элемента подписываем адреса элементов, к которым это соединение адресовано.

Разработаем схему подключения. Схемы подключения показывают внешние соединения между отдельными сборочными единицами, т.е. показывают, каким образом выполняются внешние соединения шкафов, щитов управления, датчиков и исполнительных механизмов.

Электрические связи в таких схемах изображают сплошными линиями в однолинейном исполнении и линии в местах присоединения к элементам цепей разделяют, чтобы показать их маркировку.



12. Вопросы экологической безопасности

12.1 Необходимость охраны окружающей среды

Сельскохозяйственные предприятия вообще, а конкретное животноводческое предприятие в частности оказывает серьезную нагрузку на окружающую среду.

Целью работы предприятия является производство конечного продукта, при этом об интенсивности сельского хозяйства не так давно судили по количеству квадратных метров занятых животноводческими фермами и комплексами. По мере ввода новых производственных мощностей и ухудшения в связи с этим экологической обстановки общество пришло к осознанию необходимости если не исключить, то по крайней мере уменьшить антропогенную нагрузку на природу. При этом часто оказывалось, что выгода, которая получается в результате изготовления продукции, меньше затрат, которые необходимы, чтобы нейтрализовать действие производства на природу и человека.

Методы регулирования взаимодействия в системе «сельское хозяйство -- окружающая среда» сначала нашли применение в наиболее развитых странах, так как именно там отрицательные последствия неправильного использования сельхозугодий на окружающую среду проявились в первую очередь, что было связано и с мощным развитием производства и его концентрацией (особенно для Западной Европы). В Советском Союзе, где концентрация промышленности вследствие огромности территории была существенно меньшей, проблема защиты окружающей среды встала позднее, но оказалась не менее острой. В 1989 г. в нашей стране было принято Постановление «О неотложных мерах экологического оздоровления страны», в котором предусматривалось внедрение в природоохранную практику комплекса экономических, законодательных, административных, технических и технологических, образовательных и воспитательных методов для уменьшения, в частности, воздействия сельского хозяйства и промышленных предприятий на окружающую среду.

Взаимоотношения в системе «предприятие -- окружающая среда» осуществляются следующим образом. Предприятие забирает из окружающей среды природные ресурсы, перерабатывая которые, изготовляет необходимый обществу конечный продукт. В окружающую среду при этом попадают продукты технологического передела -- различного вида отходы. Взаимодействие промышленного предприятия с окружающей средой можно представить в виде следующей схемы.

12.2 Совершенствование управления природоохранной деятельностью

Уменьшить воздействие на природу можно путем совершенствования систем управления природоохранной деятельностью на предприятии. На отечественных предприятиях охраной окружающей среды руководит главный инженер. Ему подчиняется служба главного энергетика, которая осуществляет эксплуатацию общезаводских систем очистки, в частности, очистных сооружений. В ряде случаев цеховые лаборатории проводят анализы, результаты которых необходимы для контроля за выбросами и сбросами.

В 80--90-х годах на предприятиях страны начали активно создаваться отделы охраны природы, которые проводили весь комплекс работ, связанных с охраной окружающей среды. В состав этих отделов входит, как правило, санитарно-гигиеническая лаборатория, специализирующаяся на проведении анализов состава атмосферного воздуха в промышленной зоне и жилом массиве около предприятия, сточных вод и водного бассейна. Функции отделов по охране природы достаточно широки и регламентируются отраслевыми стандартами. Им вменено в обязанность осуществлять планирование работ по охране окружающей среды, внедрение передовых методов очистки. Большое внимание эти отделы уделяют профилактике загрязнений, следят за соблюдением технологических режимов в части использования ресурсов и образования выбросов и отходов. Служба охраны природы обязана проводить воспитательную работу с коллективом.

Отделы охраны природы готовят отчетную информацию по вопросам, связанным с охраной природы, используемой как на предприятии, так и предоставляемой вышестоящим органам, в том числе территориальным отделам охраны природы.

Таким образом, основная задача промышленной экологии состоит в поиске новых, не нарушающих равновесия в природе, технологий, во внедрении передовых методов очистки, в эффективной эксплуатации очистных установок и сооружений.

12.3 Экологический паспорт предприятия

Данные экологического паспорта увязаны с другими видами отчетности, в частности, в нем приводятся сведения статистической отчетности по всем загрязняющим веществам: их наименование, количество, направляются ли они на очистку или выбрасываются в окружающую среду, объем уловленных и обезвреженных веществ, количество загрязняющих соединений, возвращенных в производство или используемых для получения товарного продукта, значения разрешенного выброса или сброса и сравнение его с количествами выбрасываемых загрязняющих веществ.

В экологическом паспорте находит отражение характеристика отходов, образующихся на предприятии: их количество, состав, свойства, места их складирования, методы утилизации и обезвреживания.

Каждое предприятие имеет свой транспорт, в экономическом паспорте отражается его влияние на окружающую среду.

В заключительной части должен присутствовать расчет платы за выбросы, сбросы, размещение отходов загрязняющих веществ отдельно в пределах установленных лимитов допустимых выбросов и превышающих их.

Согласно утвержденного стандарта, предприятия активно включились в работу по составлению экологического паспорта. Полезной эта работа оказалась уже в том плане, что в результате была проведена инвентаризация всей природоохранной деятельности предприятия. Информация, содержащаяся в экологическом паспорте, использовалась для решения следующих природоохранных задач:

оценка влияния выбросов (сбросов, отходов) загрязняющих веществ и выпускаемой продукции на окружающую среду и здоровье населения, и определение платы за природопользование;

установление предприятию предельно допустимых норм выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в окружающую среду;

планирование предприятием природоохранных мероприятий и оценка их эффективности;

экспертиза проектов реконструкции предприятия;

контроль за соблюдением предприятием законодательства в области охраны природной среды;

повышение эффективности использования природных и материальных ресурсов, энергии и вторичных ресурсов.

В ходе работы по составлению экологического паспорта сотрудники служб охраны природы повысили свою квалификацию. Органы власти и Комитет по охране природы получили большую информацию об источниках загрязнений. Эта информация была представлена в виде, удобном для проведения сравнительного анализа природоохранной деятельности предприятий, и легла в основу формирования экологической политики на местном уровне, в регионах, государстве в целом.



13. Безопасность жизнедеятельности

13.1 Правила безопасности при эксплуатации электрооборудования свинарника-откормочника

Осмотр и обслуживание электрооборудования установленного в свинарнике-откормочнике должен производится квалифицированным электротехническим персоналом с соблюдением действующих норм и правил охраны труда.

При проведении ремонтных работ на оборудовании необходимо произвести отключение коммутационных аппаратов и вывесить запрещающий плакат «Не включать! Работают люди!»

Спецодежда работающих должна быть чистой и удобной, в качестве обуви необходимо использовать резиновые сапоги.

13.2 Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения

При подготовке рабочего места со снятием напряжения должно быть в указанном порядке выполнено следующее:

проведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;

вывешены запрещающие плакаты на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов;

проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

установлено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);

вывешены указательные плакаты «ЗАЗЕМЛЕНО», ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части, вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.

Отключения. При подготовке рабочего места должны быть отключены:

токоведущие части, на которых будут проводиться работы;

цепи управления и питания проводов, закрыт воздух в системах управления коммутационными аппаратами, снят завод с пружин и грузов у приводов выключателей и разъединителей.

В электроустановках напряжением выше 1000В с каждой стороны, с которой коммутационным аппаратом на рабочее место может быть подано напряжение, должен быть видимый разрыв. Видимый разрыв создают отключением разъединителей, снятием предохранителей, отключением отделителей и выключателей нагрузки, отсоединением или снятием шин и проводов.

В электроустановках напряжением выше 1000В для предотвращения ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов, которыми может быть подано напряжение к месту работы, должны быть приняты следующие меры:

у разъединителей, отделителей, выключателей нагрузки ручные приводы в отключенном положении должны быть заперты на механический замок (в электроустановках напряжением 6...10 кВ с однополюсными разъединителями вместо механического замка допускается надевать на ножи диэлектрические колпаки);

у разъединителей, управляемых оперативной штангой, стационарные ограждения должны быть заперты на механический замок;

у приводов коммутационных аппаратов, имеющих дистанционное управление, должны быть отключены силовые цепи и цепи управления, а у пневматических приводов, кроме того, на подводящем трубопроводе сжатого воздуха должна быть закрыта и заперта на механический замок, задвижка и выпущен сжатый воздух, при этом спускные клапаны должны быть оставлены в открытом положении;

у грузовых и пружинных приводов включающий груз или включающие пружины должны быть приведены в нерабочее положение;

должны быть вывешены запрещающие плакаты.

В электроустановках напряжением до 1000В со всех токоведущих частей, на которых будут проводить работы, напряжение должно быть снято отключением коммутационных аппаратов с ручным приводом, а при наличии в схеме предохранителей -- снятием последних. При отсутствии в схеме предохранителей предотвращение ошибочного включения коммутационных аппаратов должно быть обеспечено такими мерами, как запирание рукояток или дверец шкафа, закрытие кнопок, установка между контактами коммутационного аппарата изолирующих накладок и др. При снятии напряжения коммутационным аппаратом с дистанционным управлением необходимо разомкнуть вторичную цепь включающей катушки.

Перечисленные меры могут быть заменены расшиновкой или отсоединением кабеля, проводов от коммутационного аппарата либо от оборудования, на котором будут проводить работы.

Необходимо вывесить запрещающие плакаты.

Отключенное положение коммутационных аппаратов напряжением до 1000 В с недоступными для осмотра контактами определяют проверкой отсутствия напряжения на их зажимах либо на отходящих шинах, проводах или зажимах оборудования, включаемого этими коммутационными аппаратами. Проверку отсутствия напряжения в комплектных распределительных устройствах заводского изготовления проводят только с использованием встроенных стационарных указателей напряжения.

Вывешивание запрещающих плакатов. На приводах (рукоятках приводов) коммутационных аппаратов с ручным управлением (выключателей, отделителей, разъединителей, рубильников, автоматов) во избежание подачи напряжения на рабочее место должны быть вывешены плакаты «НЕ ВКЛЮЧАТЬ! РАБОТАЮТ ЛЮДИ».

Плакаты должны быть вывешены на ключах и кнопках дистанционного и местного управления, а также на автоматах или у места снятых предохранителей цепей управления и силовых цепей питания приводов коммутационных аппаратов.

На приводах разъединителей, которыми отключена для работ ВЛ или КЛ, независимо от числа работающих бригад вывешивают один плакат «НЕ ВКЛЮЧАТЬ! РАБОТА НА ЛИНИИ». Этот плакат вывешивают и снимают по указанию оперативного персонала, ведущего учет числа работающих на линии бригад.

Проверка отсутствия напряжения. Проверять отсутствие напряжения необходимо указателем напряжения, исправность которого перед применением должна быть установлена с помощью предназначенных для этой цели специальных приборов.

В электроустановках напряжением выше 1000В пользоваться указателем напряжения необходимо в диэлектрических перчатках.

В РУ проверять отсутствие напряжения разрешено одному работнику из числа оперативного персонала, имеющему группу IV -- в электроустановках напряжением выше 1000В, имеющему группу III -- в электроустановках напряжением до 1000В.

На ВЛ проверку отсутствия напряжения должны выполнять два работника: на ВЛ напряжением выше 1000 В -- работники, имеющие группы IV и III, на ВЛ напряжением до 1000 В -- работники, имеющие группу III.

Проверять отсутствие напряжения выверкой схемы в натуре разрешено:

в ОРУ, КРУ и КТП наружной установки, а также на ВЛ при тумане, дожде, снегопаде в случае отсутствия специальных указателей напряжения;

в ОРУ напряжением 330 кВ и выше и на двухцепных ВЛ напряжением 330 кВ и выше.

При выверке схемы в натуре отсутствие напряжения на вводах ВЛ и КЛ подтверждает дежурный, в оперативном управлении которого находятся линии.

Выверка ВЛ в натуре заключается в проверке направления и внешних признаков линий, а также обозначений на опорах, которые должны соответствовать диспетчерским наименованиям линий.

На ВЛ при подвеске проводов на разных уровнях проверять отсутствие напряжения указателем или штангой и устанавливать заземление следует снизу вверх, начиная с нижнего провода. При горизонтальной подвеске проверку начинают с ближайшего провода.

В электроустановках напряжением до 1000В с заземленной нейтралью при применении двухполюсного указателя отсутствие напряжения проверяют как между фазами, так и между каждой фазой и заземленным корпусом оборудования или защитным проводником. Допускается применять предварительно проверенный вольтметр. Не допускается пользоваться контрольными лампами.

Устройства, сигнализирующие об отключенном положении аппарата, блокирующие устройства, постоянно включенные вольтметры -- это только дополнительные средства, подтверждающие отсутствие напряжения, и на основании их показаний нельзя делать заключение об отсутствии напряжения.



14. Экономическая часть

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

В настоящее время государством все больше средств выделяется на развитие материально технической базы сельскохозяйственных предприятий, в том числе на развитие электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства, которые в большей степени влияют на повышение производительности труда, снижение себестоимости продукции в целом. Поэтому перед работниками сельскохозяйственных предприятий стоит задача снизить как можно больше единиц затрат - трудовых, материальных, финансовых.

Расчет экономической эффективности автоматизации навозоудаления начинаем с изучения технологического процесса. При этом определяем за счет чего получается дополнительный доход при внедрении предлагаемого варианта. Расчет производим методом сравнения двух вариантов: существующего и предполагаемого.

Таким образом, изменив, базовую схему навозоудаления и дополнительно поставив новую аппаратуру управления, тем самым делая работу навозоуборочных транспортёров в автоматическом режиме вместо ручного можно получить значительный экономический эффект. При автоматизированном удалении навоза повышается уровень очистки корпуса и достигается (около 4 - 6%) экономия электроэнергии.

14.2 Натуральные технико-экономические показатели

Объем производства и годовой фонд времени

Прирост объема производства при применении новой технологии,

? V = V 2 - V 1,

где V 1 - годовой объем производства при старой технологии, ц;

V 2 - годовой объем производства в проектируемом варианте, ц;

V = д ·Пр · n ж · n сут,

где д - коэффициент учитывающий рост продуктивности животных;

Пр - среднесуточный привес одной головы, гр;

n ж - поголовье животных;

n сут - число суток работы установки в году, сут.

Тогда

V 1 = 1 · 500 · 600 · 365=1095 ц,

V 1 = 1.01 · 500 · 600 · 365=1105,95 ц,

? V = 1105,95 - 1095=10,95 ц.

Потребляемая электроэнергия за год, кВт·ч/год:

W = P уст · t р , (111)

где P уст - установленная мощность установки, кВт;

t р - время работы установки, согласно технологии производства, ч.

W = 7.5 · 730 = 5475 кВт·ч/год,

W = 5.9 · 730 = 3796 кВт·ч/год.

14.3 Исходные стоимостные показатели

Определяем капиталовложения, тыс. руб.



где би - коэффициент, учитывающий рост цен, 1500 /10/;

Коб - балансовая стоимость оборудования в ценах 1990 г., тыс. руб.

Балансовую стоимость оборудования находим как:

где Цоб - отпускная цена оборудования по прейскуранту, руб.

Кт.р - коэффициент, учитывающий транспортные расходы, 1.15 /10/;

Км - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж, 1.2.

Тогда согласно прейскуранта: Цоб1 = 1200руб., в ценах 1990 года; Цоб2 =3089,5руб., в существующих ценах.

Балансовая стоимость действующего оборудования:

Капиталовложения в существующее оборудование:

Определяем эксплуатационные расходы, тыс. руб.

где Иа - амортизационные отчисления, тыс. руб.;

Ит.р - отчисления на текущий ремонт, тыс. руб.;

Иэл - затраты на электроэнергию, тыс. руб.;

П - прочие, неучтенные затраты, принимаются 2% от суммы

всех затрат.

Определяем амортизационные отчисления, тыс. руб.

где На - норма амортизационных отчислений, 16.8.

Тогда

Определяем отчисления на текущий ремонт, тыс. руб.

где Нт.р - норма отчислений на текущий ремонт, 7%.

Тогда

Определяем затраты на электроэнергию, тыс. руб.

где Рн - установленная мощность электродвигателей, кВт;

Кз - коэффициент загрузки электродвигателей, 0.7;

Ю - КПД передачи, 0.8;

t - число часов работы оборудования в сутки, 1 час.

D - число рабочих дней в году, 365;

Т - тариф на электроэнергию, 74,8 руб./кВт·ч.

Тогда

Тогда эксплуатационные затраты равны:

14.4 Критерий эффективности капиталовложений

Определим инвестиционный доход, тыс. руб.

где Ц - стоимость свинины в живом весе, Ц=300 тыс. руб./ц;

Тогда

Определим дисконтированную стоимость, тыс. руб.



где Е - базовая процентная ставка, 0.15;

Т - число лет получения дохода.

Тогда

Тогда согласно формулы (6.7) получаем

Определяем чистый дисконтированный доход, тыс. руб.

(120)

Тогда

Определим коэффициент роста капитала.



Тогда

Определим коэффициент возврата капитала.

Тогда

Определим срок возврата капитала.

(123)

Тогда

Вывод: расчеты показали, что применение автоматизации удаления навоза будет эффективно, так как предлагаемый вариант дешевле, легок в обслуживании, и с низким энергопотреблением.

Технико-экономические показатели проекта приведены на листе 8 графической части проекта.



Заключение

Целью написания дипломного проекта являлось: рассчитать и обосновать выбор технологического оборудования и необходимого привода к нему; защитить привод аппаратами защиты и обеспечить их управление; осуществить и обосновать выбор и прокладку необходимой электрической проводки и способов ее прокладки; осуществить снабжение объекта; разработать схему автоматизации навозоудаления, а также произвести выбор элементов и средств автоматизации и управления; осуществить разработку мероприятий по безопасности жизнедеятельности и экологии; осуществить экономическое обоснование проекта.

В результате выполнения дипломного проекта было выбрано и спроектировано все необходимое электрооборудование свинарника-откормочника на 500 голов. Произведен выбор нового, более экономичного и эффективного оборудования, в частности применена схема автоматизации навозоудаления.

В процессе написания дипломного проекта было произведено экономическое обоснование замены стационарного кормораздатчика мобильным и разработаны соответствующие мероприятия по электробезопасности.



Список используемой литературы

1. Правила устройства электроустановок /Минэнерго СССР. 6-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 460 с.

2. Письменов В.Н. и др. Механизированные свиноводческие фермы и комплексы. - М.: Россельхозиздат, 1978. - 220 с.

3. Герасимович Л.С., Цубанов Б.Х. Справочник по теплоснабжению селъского хозяйства.-Мн.: Урожай, 1993. - 368 с.

4. Кудрявцев И.Ф., Калинин Л.А. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок. - М.: Агропромиздат, 1988. - 460 с.

5. Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. - М.: Агропромиздат, 1990. - 351 с.

6. Степанцов В.П. Светотехническое оборудование в сельскохозяйственном производстве. Справочное пособие. - Мн.: Урожай, 1987. - 216 с.

7. Харкута К.С. и др. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства. - М.: Агропромиздат, 1992. - 223 с.

8. Елистратов Г.С. Электрооборудование сельского хозяйства (справочник). - Мн.: Урожай, 1986. - 328 с.

9. Саевич И.Ф. и др. Экологическая безопасность на объектах АПК. - Мн.: Урожай, 1998. - 199 с.

10. Ширшова В.В. и др. Экономическая эффективность капиталовложений в условиях рынка. - Мн.: НИК «Маркетинг», 1994. - 106 с.

11. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. 6-е изд., перераб. И доп. - М.: Энергоиздат, 1986. - 681 с.

12. Луковников А.В., Шкрабак В.С. Охрана труда - М.: Агропромиздат, 1991. - 319 с.

13. Будзько И.А., Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства. - М.: Агропромиздат, 1990. - 496 с.

14. Методическое указание к курсовому проекту по электроприводу. - Мн.: БАТУ 19. - 91 с.

15. Занберов А.К. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Проектирование электрооборудования» для студентов специальности 03.02. - Мн.: БАТУ, 2000. - 137 с.

16. Янукович Г.Ю. Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях сельскохозяйственного назначения. - Мн.: БАТУ, 1984. - 70 с.

Размещено на Allbest.ru

...