Автоматизация технологических процессов в телятнике на 600 голов с карантинным содержанием

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

ГАПОУ «Оренбургский аграрный колледж» имени дважды Героя Социалистического Труда В.М.Чердинцеав

Отделение «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

ПМ.01 МДК.01.02. Системы автоматизации сельскохозяйственных предприятий

Курсовой проект

Тема: «Автоматизация технологических процессов в телятнике на 600 голов с карантинным содержания»

Выполнил студент группы

Туманин Н.Д.

Проверил Зибров В.П.

с. Подгородняя Покровка 2021 г



Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Общие сведения о системах автоматизации

1.2 Автоматизация кормления и поения животных

1.3 Автоматизация навозоудаления

1.4 Автоматизация микроклимата

2. Выбор электродвигателей и пускозащитной аппаратуры

2.1 Выбор электродвигателей по мощности

2.2 Выбор пускозащитной аппаратуры

2.3 Выбор тепловых реле

3. Расчет освещения

3.1 Расчет освещения в основном помещении методом светового потока

3.2 Расчет освещения в подсобных помещениях

3.3 Расчет силовых цепей

3.4 Расчет осветительной цепи

3.5 Расчет ввода

4. Техника безопасности

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Автоматизация - это внедрение в производство технических средств, которые управляют процессами без непосредственного участия человека.

Что касается автоматизации электрифицированных процессов в сельском хозяйстве, то главнейшей из задач является: высвобождение большего числа работников от ручного труда, при этом одновременное повышение качества производимой продукции, повышение надежности работы агрегатов и установок, обеспечение бесперебойной работы электрооборудования, усовершенствование защиты, контроля и управления.

Наконец, современным, прогрессивным и быстро развивающимся направлением являются электронные технологии. Здесь электрическая энергия используется для непосредственного воздействия на сельскохозяйственную продукцию и биологические объекты, вызывая в них целесообразные направление изменении.

Внедрение средств автоматизации возможно и целесообразно только после проведения комплексной механизации и электрификации сельскохозяйственного производства, проведения организационных, научных и исследовательских работ по созданию систем автоматики.

Электрификация сельского хозяйства является одним из основных направлений на современном этапе развитии сельского хозяйства.

Электрооборудование и автоматизация производственного процесса позволяет высвободить большое количество работников, занятых сельскохозяйственными процессами, при одновременном повышении качества продукции, экономической надежности и бесперебойности работы агрегатов и установок.

Высокие темпы развития промышленности и сельского хозяйства неразрывно связанно с проведением автоматизации.

Повышение надежности и экономичности эксплуатации сельскохозяйственных электроустановок - проблема многогранная, которую нужно решать комплексно. Важнейшей составляющей частью этой проблемы является система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания электрооборудования сельскохозяйственных потребителей. Эта система включает профилактические мероприятия, проводимые в условиях эксплуатации в плановом порядке персоналом электротехнической службы для поддержания показателей надежности электрооборудования на требуемом уровне. Современные и целесообразные по объему и содержанию профилактические мероприятия позволяют не только улучшить показатели надежности изделий и снизить темпы изнашивания оборудования, но и сократить эксплуатационные расходы.



1. Теоретическая часть

1.1 Общие сведения о системах автоматизации

Автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшения условий труда. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации.

К факторы влияющим на выбор технологическое оборудование в сельскохозяйственных помещениях, относят:

- местный (зональный) климат, погодные условия и время года;

- термическое и влажностное сопротивление ограждающих конструкций зданий;

- состояние вентиляции, канализации, качества уборки навоза, степени освещения и отопления;

- технологию содержания животных;

- вид животных и плотность их размещения.

1.2 Автоматизация кормления и поения животных

Полноценное, сбалансированное кормление животных является основным условием реализации генетического потенциала продуктивности стада, увеличения сроков его хозяйственного использования, а также снижения затрат и удешевления продукции.

Известны два основных способа кормления животных: нормированный и ненормированный. Нормированный способ применяют при привязном, а ненормированный -- при беспривязном содержании крупного рогатого скота (КРС). Причем ненормированно обычно скармливают грубые корма на кормовых площадках.[1]

Затраты труда на погрузку, транспортировку и раздачу кормов на фермах КРС, несмотря на высокий уровень механизации, достигают 25 % общих затрат. Система машин, эксплуатируемая на этих фермах, рассчитана на применение кормовых смесей трех основных видов: сухих гранулированных и брикетированных; полувлажных (при сенажном типе кормления) и влажных (при силосно-корнеплодном и сенажно-силосном типах кормления).

Технологии механизированной раздачи кормов на фермах и комплексах разнообразны. Выбор той или иной из них зависит от размеров фермы, технологии содержания скота, типа кормления и т. д., но в любом случае механизированная раздача кормов должна быть простой, надежной и универсальной.

При закрытом содержании животных в условиях производства на промышленной основе кормление должно быть сбалансированным по количеству и качеству. Количество корма за счет наполнителей (клетчатки) регулируют так, чтобы обеспечивалось нормальное функционирование желудочно-кишечного тракта животных. Для животных каждого вида и возраста этот показатель указан в зоотехнических нормах.

Кормосмесь для животных должна содержать необходимое количество питательных веществ, витаминов и микроэлементов, обладать определенными вкусовыми качествами и запахом. Содержание в кормосмеси различных питательных веществ, витаминов и микроэлементов определяется, с одной стороны, физиологическими данными и возрастом животного, а с другой стороны, -- его продуктивностью. При этом следует иметь в виду, что излишки какого-либо вида вещества почти полностью безвозвратно теряются, тогда как недостаток веществ влечет отрицательные последствия и недобор продукции.[1]

Главное условие оптимальности кормления -- сбалансированность корма и точность его выдачи.

Раздатчик кормов универсальный типа РКУ-200, стационарный. Предназначен для приема и раздачи кормов всех видов: грубых, измельченных, сухих, сочных и полужидких. Устанавливают для откорма крупного рогатого скота от 200 до 600 голов. Состоит из горизонтального и наклонного транспортеров, подающих корм из бункера, двух параллельно расположенных раздатчиков кормов, приводных станций, состоящих из электродвигателей с ректором с цепной передачи и щита управления.

Рис. 1 Схема кормораздатчика РКУ-200 :

1 -- бункер-питатель; 2, 7-- транспортеры; 3 -- шнек; 4 -- скребки; 5, 10 -- раздаточные платформы; 6 -- кормушка; 8 -- бункер кормораздатчика; 9 -- горизонтальный транспортер; 11 -- выгрузное окно

Техническая характеристика:

Производительность 1-10 т/ч

Мощность электродвигателей кормораздатчика 5,2 кВт

Скорость движения платформы 0,46 м/с

Количество обслуживаемого поголовья 200-600

Время на одну раздачу корма 40-60 мин

Групповая поилка типа АГК-12 предназначена для поения крупного рогатого скота. Поилка имеет поильные места, выполненные в виде корыта с поплавковой камерой. Поилка обслуживает свыше 200 голов. Поилка подключается к водопроводной сети, максимально допустимое давление 0,5 МПа.[3]

Рис. 2 Схема групповой автопоилки АГК - 12- полозья ; 2 - корыто ; 3 - цистерна ; 4 - вакуумная трубка

1.3 Автоматизация навозоудаления

В животноводческих помещениях, фермах должно быть достаточно чисто и не иметь вредных газов, которые выделяются в результате неубранного навоза. Для поддержания параметров внутренних условий чистоты на требуемом уровне. Произведем своевременное удаление навоза из помещения в навозную яму - это будет основной задачей навозотрансформаторов. Навозоудаление представляет собой ряд мероприятий и устройств для обеспечения чистоты в помещениях и используется несколько технологий по уборке навоза, поэтому нужно правильно выбрать способ уборки навоза и это будет зависеть от многих факторов, и в первую очередь от способов содержания и кормления животных суточного выхода навоза, его физико-механических свойств, конструктивных характеристик помещения, климатических, гидрологических и др. условий. Все средства механизации могут быть классифицированы как на мобильные, так и на стационарные. Мобильные механизмы применяют не столько для удаления навоза, но и для транспортировки его в новозохранилище или открытую навозную яму. В эту группу механизмов входят скреперы, бульдозеры, прицепные тракторные тележки и электрифицированные монорельсовые вагонетки. В данной курсовой работе рассматриваются автоматизация навозоудаления на 500 голов, что позволяет работать данному процессу более качественно и это влияет на продуктивность и предотвращение болезней животных.[4]

Транспортер скребковый навозоуборочный типа ТСН-2,0Б предназначен для механической уборки навоза из животноводческих помещений с одновременной погрузкой его в транспортное средство. Устройство включает в себя наклонный и горизонтальный транспортеры.

Горизонтальный транспортер состоит из цени со скребками, привода, рамы, поворотных роликов и чистика. Привод горизонтального транспортера имеет двухступенчатый редуктор и электродвигатель.

Наклонный транспортер состоит из корыта, цепи со скребками, поворотного устройства, привода, опорной стойки и подвижной рамы. Привод включает в себя электродвигатель и редуктор с клиноременной передачей.

Рис. 3 Схема транспортера скребкового навозоуборочного

1 - привод ; 2 - цепь; 3 - устройство натяжное ; 4 - устройство поворотное ; 5 - рама ; 6 - транспортер наклонный ; 7 - ящик управления

Техническая характеристика:

Производительность 5,7 т/ч

Скорость движения скребков транспортера:

Горизонтального 0,25 м/с

Наклонного 1,0 м/с

Мощность электродвигателей транспортера:

Горизонтального 4,0 кВт

Наклонного 1,5 кВт

Шаг скребков 920 мм

1.4 Автоматизация микроклимата

Важнейший фактор обеспечения нормальных условий содержания и продуктивности сельскохозяйственных животных -- микроклимат. К параметрам микроклимата относятся температура воздуха, относительная влажность, содержание вредных для животных компонентов (NH3 и др.), скорость движения воздуха и др. Поддержание требуемой температуры -- одно из необходимых условий обеспечения нормального обмена веществ в организме животных. Нарушение теплового режима отрицательно влияет на все жизненные процессы.

При низкой температуре увеличивается отдача теплоты телом, вследствие чего животные усиленно потребляют корм, а при температуре ниже критической организм не успевает вырабатывать теплоту за счет энергии корма, наступает переохлаждение, возможны простудные заболевания животных и даже смерть. При температуре выше критической резко уменьшается конвективный теплообмен организма с окружающей средой, поэтому появляется угроза перегрева и теплового удара. Резкие колебания температурного режима в течение суток оказывают более сильное отрицательное воздействие на организм, чем постоянно повышенная или пониженная температура, причем в первую очередь это сказывается на молодняке.[2]

Поэтому поддержание оптимальных температур для телят -- одно из основных условий зимой.

Состояние микроклимата закрытых животноводческих помещений определяет комплекс физических факторов (температура, влажность, движение воздуха, солнечная радиация, атмосферное давление, освещение и ионизация), газовый состав воздуха (кислород, углекислый газ, аммиак, сероводород и др.) и механические примеси (пыль и микроорганизмы). Формирование микроклимата в помещениях для животных зависит от ряда условий: местного климата, термического и влажностного состояния ограждающих конструкций здания, уровня воздухообмена или вентиляции, отопления, канализации и освещения, а также от степени теплопродукции животных, плотности их размещения, технологии содержания, распорядка дня и пр.[1]

Опыт эксплуатации систем вентиляции животноводческих помещений, при эффективно действующих системах удаления навоза и помета показал, что обеспечение нормативной концентрации углекислого газа в воздухе, при этом, также обеспечивает допустимую концентрацию остальных вредных газов, в связи с чем объем приточного воздуха зимой рассчитывают по содержанию углекислого газа и находят по формуле:

где aCO2 - количество воздуха, которое необходимо подать в помещение и удалить из него за 1 ч/м3;

С - общее количество углекислоты, выделяемой всеми животными за 1 ч, л/ч;

С1 - допустимое содержание углекислоты в 1 м3 воздуха, л/ч;

С2 - содержание углекислоты в наружном воздухе вблизи телятника, л/м3.

При этом величину С определяют из выражения:

С = C0nq ,

C0- количество углекислоты, выделяемой животными за час на 1 кг живого веса;

п - число животных в помещении;

q - вес одного животного , кг.

При расчёте воздухообмена по влажности исходят из нормативов температуры и влажности воздуха в помещении и учёта количества влаги, выделяемой животными в парообразном виде, а также испаряющейся с пола, клеток, поилок, помёта и других ограждений помещения.

Количество водяных паров, выделяемых животными, находят по таблице 1.

Таблица 1. Воздухообмен для животных по сезонам года

Помещение	Воздухообмен, м3/ч на 1 ц живого веса
	зимой	в переходный период	летом
Для привязного и беспривязного (боксового) содержания коров и молодняка старше года	17	35	70
Для беспривязного содержания на глубокой подставке	17	35	70
Родильное отделения	17	35	70
Профилакторий (телята до 20 дней)	20	40	80
Для выращивания телят от 20 до 60 дней	20	40	80
Для выращивания телят от 60 до 120 дней	20	40	80
Для молодняка от 4 до 12 месяцев	17	35	70
Для тёлок старше года	17	35	70

Влажность наружного воздуха учитывают в переходный период, то есть когда влажность воздуха сравнительно высокая, а температура близка к О °С. Сведения о температуре и влажности наружного воздуха можно брать из климатических таблиц или узнавать в ближайшей метеорологической станции средние показатели режимов за много лет. Затем объём вентиляции по влажности рассчитывают по формуле:



где а - количество воздуха (м3/ч), которое необходимо подать в помещение и удалить в течении часа;

Q - количество влаги (г), выделяемой птицей в парообразном виде и испаряющейся с поилок, пола в час; q1 - абсолютная влажность воздуха помещения (г/м3), при которой относительная влажность остаётся в пределах норматива; q2 - абсолютная влажность вводимого в птичник атмосферного воздуха (г/м3).

Воздухообмен по углекислому газу рассчитывают для холодного периода, по влажности - для переходного времени года.

Однако если животных (птиц) содержат в помещении круглый год, необходимо учитывать удаление избыточной теплоты при высоких наружных температурах воздуха в летний период.

Воздухообмен при условии выделения свободного тепла животными (птицей) определяется по формуле:

где - количество воздуха (м3), которое необходимо подать в помещение или удалить из него, чтобы поддерживать в нём рекомендованные параметры температуры, влажности и газового состава воздуха;

Q - избыточное свободное тепло, выделяемое животными (птицей), ккал/ч;

С - теплоёмкость 1 м3 воздуха, постоянный показатель, который равен 0,3 (ккал/ м3, град);

tв - температура воздуха в телятнике, °С;

tн - температура наружного воздуха, °С.

Рис. 2 Организация воздухообмена в коровнике.

Проведенные исследования по определению эффективности работы системы охлаждения им увлажнения показали, что при ее работе температура воздуха внутри помещения снижается в среднем на 3 °С, а относительная влажность повышается на 9-10% по сравнению с теми же параметрами воздуха при отключенной системе. Следует отметить, что летом важно не только понизить температуру воздуха внутри помещения, но и повысить относительную влажность, так как при отключенной системе увлажнения относительная влажность воздуха в самое жаркое время понижается до +30-35%, то есть ниже минимально допустимой нормы.

Исследования и практика показали, что в широкогабаритных зданиях даже кратковременный выход из строя систем вентиляции (2,0-4,0 ч) вызывает значительный экономический ущерб из-за резкого снижения продуктивности, а иногда и гибель животных. После изучения информации микроклимата в телятнике, можно выстроить технологическую линию его оптимального поддержания.

В помещениях, где содержатся животные, накапливается большое количество вредно действующих газов углекислоты, аммиака, сероводорода, которые являются продуктами жизнедеятельности самих живых организмов.

Для этого используется вентиляция что бы вытеснить из помещения отработанный воздух свежим в таком количестве, чтобы обеспечить нормативную концентрацию вредных газов в помещении. Вентиляционная система должна функционировать оптимально. Избыточная вентиляция увеличивает затраты на вентиляцию воздуха и его нагревание в холодный период. Чтобы контролировать воздухообмен в помещениях, необходимо использовать следующие данные объёма вентиляции: максимальное количество воздуха, которое требуется для удаления из помещения избыточной влаги и углекислого газа, в зимний и переходный периоды года лишнего тепла летом.

Отопительно-вентиляционная система включает: калорифер, радиальный (центробежный) вентилятор, магистральный воздуховод и воздуховоды равномерной раздачи воздуха, выходные отверстия которых оборудованы жалюзийными решетками.

Воздухообмены в помещении МТФ определены для холодного, переходного и теплого периодов на основании тепло- и влаговыделений коровами в зависимости от внутренней температуры помещения.

Отопление помещения - воздушное от приточных систем П1 и ГО.

Отопительно-вентиляционная установка П1 представлена тепловентилятором типа ТВ-9, в комплект которого входит: вентилятор центробежный с двухсторонним всасыванием воздуха, водяной, биметаллический калорифер КСк4/8 со спирально-накатным оребрением и жалюзийный блок.



Рисунок 1 - Технологическая схема воздухозабора (Рн1,Рн2 - 1,1 кВт, Рн4 - 2,2 кВт, Рн3 - 7,5 кВт)

Тепловентилятор ТВ-9 укомплектован двухскоростными электродвигателями, управление подачей воздуха обеспечивается переключением электродвигателя с одной скорости на другую и изменением угла открытия жалюзи.

Отопительно-вентиляционная установка П2 представлена вентиляторным агрегатом типа А2.5 105-1, состоящим из вентилятора центробежного ВЦЦ-70 и электродвигателя 4А56А4; пластинчатым, стальным калорифером КВСБ-П.



2. Выбор электродвигателей и пускозащитной аппаратуры

Электродвигатель - это устройство, способное преобразовывать энергию тока в кинетическую энергию. На выбор электродвигателя влияют следующие факторы:

- способ питания;

- вид электрического тока;

- режим эксплуатации;

-воздействие внешней среды на оборудование.

2.1 Выбор электродвигателей по мощности

Для выбора электродвигателей по мощности необходимо знать характер нагрузки электропривода, то есть иметь нагрузочную диаграмму.

В тех случаях, когда нагрузочная диаграмма отсутствует, выбор электродвигателей выполняется по следующим формулам.

Определяем расчетную мощность:

Ррасч = = =3,89 кВт

где Рмаш - мощность электрической машины, кВт; зпер - КПД передачи.

По расчетной мощности выбираем электродвигатель, соблюдая условие:

Рн ? Ррасч

4 ? 3,89

Выбираем электродвигатель типа АИР100L4У3

Рн = 4 кВт

Iн = 8,5 А

nн = 1410 мин-1

зн = 85 %

cosцн = 0,83

Ki = 7,0

Определяется каталожная неувязка:

Ккн = = = 0,97

Определяется коэффициент загрузки машин (Кзм), который выбирается по справочнику.

Кзм = 0,7

Определяется коэффициент загрузки электродвигателя:

Кзд = Ккн Ч Кзм = 0,97 Ч 0,7 = 0,679

2.2 Выбор пускозащитной аппаратуры

Сила тока пускателя должна быть больше или равна номинальной силе тока двигателя.

Iн.пуск ? Iн;

10 ? 8,5

Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ 122002

Напряжение втягивающей катушки должно равняться напряжению сети.

Uкат = Uсети

Пускатель должен обеспечивать хорошее условие коммутации.

Iн.пуск ?

10 ? 9,92

где Iпуск - сила пускового тока, Iпуск = Iн Ч Кi = 8,5Ч7 = 59,5 А.

Исполнение и степень защиты должны соответствовать условиям окружающей среды

IР(54)

Схема соединения пускателя должна соответствовать требованиям схемы управления электродвигателем.

2.3 Выбор тепловых реле

Сила тока нагревательного элемента реле должно быть больше или равно силе номинального тока электродвигателя. По данному условию по каталогу осуществляем выбор тепловых реле.

Iнэ ? Iн.дв

8,5 = 8,5

Выбираем тепловое реле типа РТЛ 101404.



3. Расчет освещения

Основными параметрами видимого излучения, действующими на животных, являются периодичность освещения, уровень освещенности и спектральный состав света.

Естественное освещение обеспечивает лишь 70% требуемой продолжительности освещения весной и летом и лишь 20% в осенне-зимний периоды. Поэтому для обеспечения оптимальной продолжительности светового дня необходимо использовать искусственное освещение.

Рационально спроектированные и грамотно эксплуатируемые осветительные установки позволяют компенсировать недостаток естественной освещенности при минимальных затратах электроэнергии, электротехнического оборудования и материалов.

Расчет освещения произведем в основном помещении для содержания животных, с предусмотренным дежурным освещением, а также рассчитаем освещение в подсобных помещениях.

3.1 Расчет освещения в основном помещении методом светового потока

Определим размещение светильников на плане помещения:

Расчетная высота:

hрасч = H - hсв - hрп = 3 - 0,5 = 2,5 м

где hсв - высота свеса светильника, принимаем 0,25…0,5; hрп - высота рабочей поверхности, для животноводческого помещения примем hрп = 0.

Расстояние между светильниками:



Lа = лЧhрасч = 1,4Ч2,5 = 3,5 м

где л - светотехническое расстояние для кривой силы света, принимаем 1,4…1,6.

Расстояние между рядами:

Lв = (0,5…0,8)ЧLа = 0,8Ч3,5 = 2,8 м

Расстояние до светильников от стен помещения:

lа = (0,3…0,5)ЧLа = 0,5Ч3,5 = 1,75 м

lв = (0,3…0,5)ЧLв = 0,5Ч2,8 = 1,4 м

Определим количество светильников в ряду:

n = +1 = +1 = 20 шт

где А - длина помещения. Полученный результат округлить до целого числа.

Определим число рядов светильников в основном помещении:

m = +1 = +1 ? 5 рядов

где В - ширина помещения.

Определим общее число светильников в помещении:

N = nЧm = 20Ч5 = 100 шт

где n - число светильников в ряду; m - число рядов.

Определим индекс помещения:

i = = ? 4

сст = 50%; спот = 30%; спол = 20%.

Выбираем светильники типа НСП-21. Определим коэффициент светового потока в зависимости от типа выбранного светильника и коэффициент отражения.

з = 60; Ф1 = 68%; Ф2 = 0%.

Определим величину светового потока.

Ф = = = 4,427 Лм

где Ен - нормированная освещенность, принимаем 20; S - площадь помещения; Кз = 1,15; Z - коэффициент неравномерности, принимаем 1,1…1,2; N - число светильников; з - коэффициент отражения.

В зависимости от светового потока выбираем лампы накаливания типа Б220-40. Мощность лампы Рл = 40 Вт; световой поток Фл = 400 Лм.

Определим фактическую освещенность:

Еф = Ен = 20 Ч = 22,14 Лк

3.2 Расчет освещения в подсобных помещениях

Расчет ведется в зависимости от площади и высоты помещения, типа выбираемых светильников и удельной мощности общего равномерного освещения. электродвигатель кормление световой тепловой

Расчет освещения в вентиляционной камере. S = 16,6 м2

Определим удельную мощность по таблице.

Руд = 2,3 Вт/м2

Определим требуемую мощность:

Ртр = РудЧS = 2,3Ч16,6 = 38,18 Вт

Принимаем число светильников N = 1 шт.

Определим мощность ламп и выбираем тип лампы накаливания:

Рл = = = 38,18 Вт

Выбираем лампы накаливания типа Б220-40 Рл = 40Вт

Определяем установленную мощность ламп:

Руст = РлЧN = 40Ч1 = 40 Вт

Расчет освещения в остальных подсобных помещениях аналогичен.

3.3 Расчет силовых цепей

Распределительное устройство выбирают по назначению, числу отходящих групп, а также по типу и номинальным значениям расчетных единиц.

Для силовой проводки рекомендуется выбирать распределительное устройство серии ПР-9000 или СУ-9000.

Составим расчетную схему распределительного устройства.

Выбор автоматических выключателей. Выбор марки и сечения проводов.

Выбираются автоматические выключатели по номинальному току, напряжению и по условиям эксплуатации (исходя из типа исполнения). Если

необходимо выбрать автомат для подключения известных нагрузок необходимо рассчитать рабочие и пусковые токи.

Определяем рабочий ток для РЩ-1: Iраб = Кзд Ч Iн;

Iраб1 = 0,644Ч8,5 = 5,47 А

Iраб2 = 0,686Ч3,52 = 2,41 А

Суммарный рабочий ток РЩ-1: Iраб = КоЧ(Iраб1 + Iраб2) = 0,85Ч(5,47+2,41) = 6,7 А

Определяем ток расцепителя автоматического выключателя

Iрасц ? Iраб Ч Кн

Iрасц ? 6,7 Ч 1,1

8 ? 7,37

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ 2016Р

Iа = 10 А;

U = 500 В;

Iрасц = 8 А

Определяем пусковой ток для РЩ-1: Iпуск = Iн Ч Кi;

Iпуск1 = 8,5Ч7,0 = 59,5 А.

Iпуск2 = 3,52Ч5,5 = 19,36 А;

Суммарный пусковой ток для РЩ-1: Iпуск = КоЧ(Iпуск1 + Iпуск2) = 0,85Ч(19,36+59,5) = 67,03 А.

Определяем расчетный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.расч = 1,25 Ч Iпуск;

1,25 Ч 67,03 = 83,78 А;

Определяем каталожный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат = 12 Ч Iрасц;

12 Ч 8 = 96 А;

Проверяем условие срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат ? Iср.расч;

96 ? 83,78

Вывод: условие срабатывания автоматического выключатель выполняется.

Определяем допустимый ток и выбираем марку провода и способ прокладки:

Iдоп ? Iрасц

25 ? 8

Выбираем сечение 2,5 мм2 марки НРГ с медными жилами. Способ прокладки в трубах.

Определяем рабочий ток для РЩ-2: Iраб = Кзд Ч Iн;

Iраб3 = 0,588Ч6,7 = 3,94 А

Iраб4 = 0,637Ч5 = 3,185 А

Суммарный рабочий ток РЩ-2: Iраб = КоЧ(Iраб3 + Iраб4) = 0,85Ч(3,94+3,185) = 6,06 А

Определяем ток расцепителя автоматического выключателя

Iрасц ? Iраб Ч Кн

Iрасц ? 6,06 Ч 1,1

8 ? 6,67

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ 2016Р

Iа = 10 А;

U = 500 В;

Iрасц = 8 А

Определяем пусковой ток: Iпуск = Iн Ч Кi;

Iпуск3 = 6,7Ч7,0 = 46,9 А;

Iпуск4 = 5Ч6,5 = 32,5 А;

Суммарный пусковой ток для РЩ-2: Iпуск = КоЧ(Iпуск3 + Iпуск4) = 0,85Ч(46,9+32,5) = 72,37 А.

Определяем расчетный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.расч = 1,25 Ч Iпуск;

1,25 Ч 72,37 = 90,46 А;

Определяем каталожный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат = 12 Ч Iрасц;

12 Ч 8 = 96 А;

Проверяем условие срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат ? Iср.расч;

96 90,46

Вывод: условие срабатывания автоматического выключатель выполняется.

Определяем допустимый ток и выбираем марку провода и способ прокладки:

Iдоп ? Iрасц

25 ? 8

Выбираем сечение 2,5 мм2 марки НРГ с медными жилами. Способ прокладки в трубах.

Определяем рабочий ток для РЩ-3: Iраб = Кзд Ч Iн;

Iраб5 = 0,79Ч6,7 = 5,29 А

Iраб6 = 0,68Ч8,5 = 5,78А

Суммарный рабочий ток РЩ-3: Iраб = КоЧ(Iраб5 + Iраб6) = 0,85Ч(5,29+5,78) = 9,41 А

Определяем ток расцепителя автоматического выключателя: Iрасц ? Iраб Ч Кн

Iрасц ? 9,41 Ч 1,1

10 ? 10,3

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ 2016Р

Iа = 10 А;

U = 500 В;

Iрасц = 10 А

Определяем пусковой ток для РЩ-3: Iпуск = Iн Ч Кi;

Iпуск5 = 6,7Ч7,0 = 46,9 А;

Iпуск6 = 8,5Ч7,0 = 59,5 А.

Суммарный пусковой ток для РЩ-3: Iпуск = Ко Ч (Iпуск5 + Iпуск6) = 0,85Ч(46,9+59,5) = 90,44 А.

Определяем расчетный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.расч = 1,25 Ч Iпуск;

1,25 Ч 90,44 = 113,05 А;

Определяем каталожный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат = 12 Ч Iрасц;

12 Ч 10 = 120 А;

Проверяем условие срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат ? Iср.расч;

120 ? 113,05

Вывод: условие срабатывания автоматического выключатель выполняется.

Определяем допустимый ток и выбираем марку провода:

Iдоп ? Iрасц

25 ? 10

Выбираем сечение 2,5 мм2 марки НРГ с медными жилами. Способ прокладки в трубах.

Определяем рабочий ток для РЩ-4: Iраб = Кзд Ч Iн;

Iраб7 = 0,69Ч8,5 = 5,87 А;

Iраб8 = 0,69Ч8,5 = 5,87 А;

Iраб9 = 0,69Ч8,5 = 5,87 А;

Iраб10 = 0,69Ч8,5 = 5,87 А;

Суммарный рабочий ток: Iраб = Ко Ч (Iраб7 + Iраб8 + Iраб9+ Iраб10) = 0,75Ч(5,87Ч4) = 17,61 А

Определяем ток расцепителя автоматического выключателя для РЩ-3.

Iрасц ? Iраб Ч Кн

Iрасц ? 17,61 Ч 1,1

20 ? 19,37

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ 2036Р

Iа = 25 А;

U = 500 В;

Iрасц = 20А

Определяем пусковой ток для РЩ-4: Iпуск = Iн Ч Кi;

Iпуск6 = 8,5Ч7,0 = 59,5 А;

Iпуск7 = 8,5Ч7,0 = 59,5 А;

Iпуск8 = 8,5Ч7,0 = 59,5 А;

Iпуск8 = 8,5Ч7,0 = 59,5 А;

Суммарный пусковой ток: Iпуск = КоЧ(Iпуск7 + Iпуск8 + Iпуск9+ Iпуск10) = 0,75Ч(59,5Ч4) = 178,5 А.

Определяем расчетный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.расч = 1,25 Ч Iпуск;

1,25 Ч 178,5 = 223,13 А;

Определяем каталожный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат = 12 Ч Iрасц;

12 Ч 20 = 240 А;

Проверяем условие срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат ? Iср.расч;

240 ? 223,13

Вывод: условие срабатывания автоматического выключатель выполняется.

Определяем допустимый ток и марка провода:

Iдоп ? Iрасц

25 ? 20

Выбираем сечение 2,5 мм2 марки НРГ с медными жилами. Способ прокладки в трубах.

Определяем рабочий ток для РЩ-5: Iраб = Кзд Ч Iн;

Iраб11 = 0,773Ч22= 17,01 А

Определяем ток расцепителя автоматического выключателя: Iрасц ? Iраб Ч Кн

Iрасц ? 17,01 Ч 1,1

20 ? 18,7

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ 2036Р

Iа = 25 А;

U = 500 В;

Iрасц = 20 А

Определяем пусковой ток: Iпуск = Iн Ч Кi;

Iпуск11 = 22Ч7,5 = 165 А;

Определяем расчетный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.расч = 1,25 Ч Iпуск;

1,25 Ч 165 = 206,25 А;

Определяем каталожный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат = 12 Ч Iрасц;

12 Ч 20 = 240 А;

Проверяем условие срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат ? Iср.расч;

240 ? 206,25

Вывод: условие срабатывания автоматического выключатель выполняется.

Определяем допустимый ток и выбираем марку провода:

Iдоп ? Iрасц

25 ? 20

Выбираем сечение 2,5 мм2 марки НРГ с медными жилами. Способ прокладки в трубах.

Определяем рабочий ток для РЩ-6: Iраб = Кзд Ч Iн;

Iраб12 = 0,672Ч3,05 = 2,05 А

Определим рабочий ток ТЭНов: Iрнэ = Р/v3ЧU = 15000/1,73Ч380 = 22,82 А;

Суммарный рабочий ток РЩ-6: Iраб = КоЧ(Iраб12 + Iрнэ) = 0,85Ч(2,05+22,82) = 21,14 А

Определяем ток расцепителя автоматического выключателя:

Iрасц ? 23,14

25 ? 23,14

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ 2036Р

Iа = 25 А;

U = 500 В;

Iрасц = 25 А

Определяем пусковой ток: Iпуск = Iн Ч Кi;

Iпуск12 = 3,05Ч4,5 = 13,73 А

Определяем расчетный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.расч = 1,25 Ч Iпуск;

1,25 Ч 13,73 = 17,16 А

Определяем каталожный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат = 12 Ч Iрасц;

12 Ч 25 = 300 А;

Проверяем условие срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат ? Iср.расч;

300 ? 43,58

Вывод: условие срабатывания автоматического выключатель выполняется.

Определяем допустимый ток:

Iдоп ? Iрасц

25 = 25

Выбираем сечение 2,5 мм2 марки НРГ с медными жилами. Способ прокладки в трубах.

Определяем рабочий ток для РЩ-7:

Определим рабочий ток ТЭНов: Iрнэ = Р/v3ЧU = 6000/1,73Ч380 = 9,13 А;

Определяем ток расцепителя автоматического выключателя: Iрасц ? Iрнэ Ч Кн

Iрасц ? 9,13 Ч 1,1

10 ? 10,1

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ 2016Р

Iа = 10 А;

U = 500 В;

Iрасц = 10 А

Определяем допустимый ток:

Iдоп ? Iрасц

25 ? 10

Выбираем сечение 2,5 мм2 марки НРГ с медными жилами. Способ прокладки в трубах.

3.4 Расчет осветительной цепи

Распределительное устройство выбирают для освещения также как и для силовой цепи. Количество групповых линий зависит от одного числа линий, характера работ которые не проводятся.

Рекомендуется для выбора осветительный щит типа ПР41-40-04.

Составляем расчетную схему осветительной цепи.



Определим рабочий ток линий Л1- Л5

Iр = = = 3,64 А

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ1031-11:

Iа = 25 А;

Iрасц = 6 А.

Определяем допустимый ток

Iдоп ? Iрасц

19 ? 6

Выбираем сечение провода 1,5 мм2 марки ВТС с медными жилами. Способ прокладки на тросе.

Определим рабочий ток линий Л6 - дежурное освещение

Iр = = = 3,64 А

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ1031-11:

Iа = 25 А;

Iрасц = 6 А.

Определяем допустимый ток

Iдоп ? Iрасц

19 ? 6

Выбираем сечение провода 1,5 мм2 марки ВТС с медными жилами. Способ прокладки на тросе.

Определим рабочий ток линий Л7

Iр = = = 1,32 А



Выбираем автоматический выключатель типа АЕ1031-11:

Iа = 25 А;

Iрасц = 6 А.

Определяем допустимый ток

Iдоп ? Iрасц

19 ? 6

Выбираем сечение провода 1,5 мм2 марки ППВ с медными жилами. Способ прокладки на скобах.

Определим рабочий ток линий Л8

Iр = = = 1,137 А

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ1031-11:

Iа = 25 А;

Iрасц = 6 А.

Определяем допустимый ток

Iдоп ? Iрасц

19 ? 6

Выбираем сечение провода 1,5 мм2 марки ППВ с медными жилами. Способ прокладки на скобах.

3.5 Расчет ввода

Расчет ведется по следующим формулам:

Определяется рабочий ток:

Iраб = Ко Ч (У Iраб+ Iосв) = 0,6 Ч [(6,7+6,06+9,41+17,61+17,01+21,14+9,13) + (5Ч3,64+3,64+1,32+1,137)] = 66,81 А



Выбирается автоматический выключатель по следующему условию:

Iрасц ? Iраб

80 ? 66,81

Выбираем автоматический выключатель типа АЕ 2056Р

Iа = 100 А;

U = 500 В;

Iрасц = 80 А.

Определяется максимальный ток:

Imax = Ко Ч (У Iраб + Iп.б.) + Iосв = 0,6Ч(87,06+17,01)+24,3 = 86,74 А

где Iп.б. - рабочий ток большего по мощности двигателя.

Определяется расчетный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.расч = 1,25 Ч Imax

1,25 Ч 86,74 = 108,43 А

Определяется каталожный ток срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат = 12 Ч Iрасц

12 Ч 80 = 960 А

Проверяется условие срабатывания автоматического выключателя:

Iср.кат ? Iср.расч

960 ? 108,43

Определяется допустимый ток:

Iдоп ? Iрасц

90 ? 80

Выбираем сечение 10 мм2 кабель марки НРГ проложенный в земле.



4. Техника безопасности

При эксплуатации электроустановок должна быть обеспечена безопасность обслуживающего персонала, непосредственно имеющие отношения к электрооборудованию. Знание правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок обязательны для всех занятых по работе с монтажом, наладкой и эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом.

Перед эксплуатацией электроустановок к наряду должны быть предъявлены особые требования по защитным обращениям:

все металлические части и корпуса электродвигателей должны быть подсоединены к нулевому проводу, соединенного с контуром заземлении, имеющего сопротивление не более 1 МОм;

пуску автоматизированной установки должен обязательно предшествовать предупредительный звуковой сигнал;

каждый электрифицированный объект должен быть укомплектован средствами защиты;

при обслуживании электрооборудования персоналу необходимо пользоваться основными и дополнительными средствами защиты;

Смонтированные или реконструируемые электроустановки и пусковые комплексы должны быть приняты в эксплуатацию в порядке установленными действующими правилами.

Перед приемкой должны быть проведены приемно-сдаточные испытания и пуско-наладочные испытания отдельных частей электроустановок.

Приемно-сдаточные испытания должны быть проведены подрядчиком по проектным схемам после окончание всех работ по сдаваемой электроустановке.

Перед испытанием должны быть проведены выполнения требований ПУЭ, СНиП, ГОСТ, ТБ, промышленной санитарии, правила пожарной безопасности, инструкции по монтажу электрооборудования.

Перед приемкой должны быть подготовлены условия для надежной и безопасной эксплуатации электроустановок:

укомплектован, обучен эксплуатационный персонал;

-разработаны эксплуатационные инструкции и оперативные схемы,

-подготовлены и испытаны защитные средства, инструмент, запасные части и материалы;

-введены в действие средства связи, сигнализации, пожаротушения.

До приемки в эксплуатацию, электроустановки должны быть приняты потребителем от подрядной организации по акту. После этого потребитель предоставляет инспектору государственного энергетического надзора проектную и техническую документацию для осмотра и допуска в электроэксплуатацию.

Приемка в эксплуатацию с дефектами запрещается.

Подключение новых электроустановок, после приемок их в эксплуатацию, производится в соответствии с действующими правилами пользования электрической энергии.



Заключение

В данном проекте произвели разработку варианта полной автоматизации процессов в животноводческом помещении.

А также разработали: алгоритм управления оборудованием технологической линии, структуру управления работы оборудования в автоматическом и наладочном режимах, полную принципиальную электрическую схему и щит автоматики. Произвели выбор средств автоматизации.

Данная схема по сравнению с аналогичными типовыми схемами не требует большого количества средств автоматизации, что и является преимуществом при её разработке и быстрому внедрению в производственный процесс.

Также целью моего курсового проектирования являлось уменьшение затрат при установке системы путём правильного выбора оборудования и объектов автоматизации.



Список используемой литературы

1. Бородин И.Ф., Судник Ю.А. Автоматизация технологических процессов. - М.: Колос, 2004. - 344 с.

2. Белорусов Н. И. Справочник. Электрические кабели, провода и шнуры. Москва «Энергоатомиздат» 1998-530 с.

3. Кудрявцев И.Ф. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок.- Москва «Агропромиздат» 2008-480 с.

4. Мельников С. В. Технологическое оборудование животноводческих ферм и комплексов. - Москва «Агропромиздат» 1985 - 640 с.

5. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей СПб.: Издательство ДЕАН, 2003 - 304 с.

6. Нормативная документация. ГОСТ 8.417-81 ГСИ. Единицы физических величин.

7. Нормативная документация. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к тестовым документам.

8. Нормативная документация. ГОСТ 2.702-75 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем.

9. Нормативная документация. ГОСТ 2.721-74 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах.

10. Нормативная документация. ГОСТ 14254-80. Изделия электротехнические. Оболочки. Степени защиты.

Размещено на Allbest.ru

...