Схема потребления энергоресурсов на животноводческом предприятии

Размещено на http://allbest.ru

Реферат

на тему «Схема потребления энергоресурсов на животноводческом предприятии»



Введение

Современное сельскохозяйственное производство - крупный потребитель топливно-энергетических ресурсов. В сельских районах электрическую энергию расходуют на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение производственных, общественных и жилых зданий, создание искусственного микроклимата в животноводческих помещениях, сооружениях защищенного грунта, хранилищах и др.

Для систем электроснабжения сельского хозяйства характерны большая разобщенность, разнообразие потребителей и неравномерность электрических нагрузок не только в течении года, но и в течении суток. Эффективное использование энергии в хозяйствах возможно при учете особенностей электропотребления.

Важную роль в получении электроэнергии играет электрификация и автоматизация технологического процесса, которая обеспечивает бесперебойную и безаварийную работу. Электрификация, то есть производство, распределение и применение электроэнергии - основа устойчивого функционирования и развития всех отраслей промышленности и сельского хозяйства страны и комфортного быта населения.

Развитие сельскохозяйственной промышленности базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связи с этим возросли требования, к качеству электрической энергии, к ее экономному и рациональному расходованию.



1. Анализ хозяйственной деятельности

Рассматриваемое предприятие расположено вблизи г. Омск (Восточная Сибирь).

Хозяйство размещено в ІІІ агроклиматическом районе, который характеризуется следующими данными: район теплый, умеренно увлажненный. Средняя температура самого теплого месяца года (июль) равна +20, самого холодного (январь) - 18. Устойчивый снежный покров образуется 5-11 ноября. Наибольшей высоты он достигает в марте и обычно не превышает 27-35 см. Сумма осадков за год по зоне составляет 363-422 мм. Около 1/3 осадков теплого периода (96-110мм) выпадает в апреле - первой половине июня. Половина летних осадков выпадает во второй половине июля - сентября.

Рельеф территории хозяйства представляет собой приподнятую равнину, рассеченную значительным количеством балок. Поросших лесом и кустарником, имеется большое количество блюдцеобразных впадин, которые значительно затрудняют механизацию в растениеводстве.

Растительный покров представлен двумя формами: древесной и травянистой.

Мясомолочная продукция, производимая в хозяйстве, реализуется на предприятиях и в магазинах города Омска.

Таблица 1.1 Показатели, характеризующие размер предприятия

Показатели	Ед. измерения	Значение
Численность работников занятых в с/х производстве.	Чел.	15
Условное поголовье животных	Голов	150

Данное предприятие специализируется на продукции животноводства, т.к молоко и мясо К.Р.С. доминируют в структуре товарной продукции.



2. Электрификация технологических процессов

Комплексная электрификация и механизация технологических процессов животноводческих ферм заключается в применении систем машин и механизмов

Она обеспечивает лучшее использование средств, внедрение интенсивных технологий производства продукции животноводства, резкое повышение производительности труда, способствует ликвидации различий между умственным и физическим трудом.

В основу систем машин для комплексной механизации и автоматизации животноводства закладываются пути по увеличению производства высококачественной продукции, росту производительности труда, улучшение условий труда и др.

Схематичный план фермы



1-коровник, 2-телятник, 3-доильный зал, 4,6-кормохранилища, 5-отсек хранения молока, 7-луг, 8-навозохранилище, 9-ветпункт, 10-хозяйственная постройка, 11-водонапорная башня.

2.1 Выбор технологии содержания животных

По способу содержания различают две основные системы: со свободным выходом животных за пределы здания, в котором они размещаются, и с ограниченным перемещением животных в здании. Существенное влияние на выбор системы содержания животных оказывают природно-климатические условия, вид и половозрастные особенности животных, тип, размер и направление хозяйства, а также другие факторы.

Принимаем привязное содержание коров. Содержание коров стойлово-пастбищное, привязное, в стойлах размерами 1,9·1,2 м. Для привязи предусмотрено стойловое оборудование ОСК-25А с групповым привязыванием животных. Стойла располагаются в ряды, образуя два кормовых проезда шириной 2,25 метров и три навозных прохода: два пристенных шириной 1,8 метра и один в середине здания шириной 2,28 метра (между окончаниями стойл). В одном непрерывном ряду размещается 25 коров.

В зимнее время в течение дня при благоприятных погодных условиях возможна организация прогулок коров продолжительностью не менее 2 часов на выгульных площадках с твердым покрытием из расчета 8 м? на одну голову.

Кормление коров зимой предусмотрено в здании из стационарных кормушек, кормосмесями в состав которых входят: сено, корнеплоды, концентраты, и минеральная подкормка.

В летний период коровы пасутся на пастбище с организацией подкормки из зеленого корма и концентратов.

Поение скота водой предусмотрено из индивидуальных поилок ПА-1А, установленных из расчета одна поилка на две головы.

2.2 Выбор оборудования для доения коров

Доение коров это одно из наиболее трудоемких процессов. Машинное доение облегчает работу людей и повышает производительность труда.

В зависимости от системы содержания животных и применяемых установок можно снизить затраты труда по сравнению с ручным доением в 2…5 раз, что уменьшает потребность в рабочей силе.

Различают два способа машинного доения: отсос при помощи вакуума и механическое выжимание.

Последний способ, как подражательный ручному доению разработан неудовлетворительно и практически не применяется.

Выбираем вакуумный способ машинного доения, т.к он более автоматизирован и имеет значительное преимущество по сравнению с механическим выжиманием.

Для доения коров на животноводческой ферме принимаем установку вакуумного доения АДМ-8 в варианте, рассчитанном на 200 коров.

Необходимая подача вакуум насоса доильной установки.

Qп=k·g·n=2,5·1,8·1=4,5 м?/ч (2.1)

где, k=2…3 стр. 207 (л-2) - коэффициент, учитывающий неполную герметизацию системы.

g-расход воздуха 1 доильным аппаратом (g=1,8 табл.13.1 стр. 204 [л-2])

n-число доильных аппаратов в установке. (n=1)



Таблица 2.1 Технические данные АДМ-8 комплектации

Обслуживаемое поголовье, гол	150-200
Число операторов	4
Пропускная способность, кор./ч.	100
Тип доильного аппарата	АДУ-1
Вакуум-насос	УВУ-60/45
Масса установки, кг	2000

Полученное молоко по молокопроводу подаётся в молочное отделение где фильтруется, охлаждается и перекачивается в резервуар для хранения молока. Т.к. в комплект поставки не входят холодильная машина и резервуар охладитель то их выбираем отдельно.

Продолжительность работы вакуумного насоса в течении дойки:

tд=0,88N/Q·n+Дt=0,88·200/25·4=2,1ч (2.2)

где, N-число коров (0,88N число дойных коров)

Q-производительность оператора машинного доения (Q=25 стр. 204 [л-2])

n-число операторов (n=4 табл.13.1 стр204 (л-2))

Дt=0,3…0,4ч - продолжительность промывки молокопровода стр. 204 [л-2]

2.2 Выбор резервуара для хранения молока

Резервуар предназначен для сбора и охлаждения молока. Для доильной установки АДМ-8 рекомендуется применять танки-охладители ТОВ-1 или ТО2 и поэтому выбираем танк охладитель ТО-2 емкостью 2000л, предназначенный для хранения молока на фермах с поголовьем 150-200 коров.



Таблица 2.2 Технические характеристики ТО-2

Емкость, л	2000
Продолжительность охлаждения молока, ч (от 35?С до 4?С)	3,25
Насос для промывки	ВКС-2/26
Частота вращения мешалки, об/мин	50
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	2820 1350 1550
Масса, кг	808

2.3 Выбор холодильной установки

Охлаждение - важнейший способ сохранения качества и удлинение сроков сохранности сельскохозяйственных продуктов, замедляющий протекания в них биологических процессов.

Т.к. в основном для получения холодоносителя для охлаждения молока в танке охладителе ТО-2 применяют холодильную установку МХУ-8С, а также ее рекомендуют применять совместно с доильной установкой АДМ-8, то выбираем именно ее.

Таблица 2.3 Технические данные МХУ-8С

Холодопроизводительность, кДж/ч	25120,8
Компрессор: тип количество частота вращения, об/мин число цилиндров, шт.	ФВ-6 1 1450 2
Конденсатор. теплообменная поверхность, м? производительность вентилятора, м?/ч	60 5000
Водяной насос. тип производительность, м?/ч	Е-1,5КМ-Б 6



2.4 Расчет осветительных установок

Свет является одним из важнейших параметром микроклимата. От уровня освещенности, коэффициента пульсации светового потока зависит производительность и здоровье персонала.

Таблица 2.4.1 Характеристики здания

Наименование помещения.	Площадь м?	Длина м	Ширина м	Высота м	Среда.
Стойловое помещение	1380	69	20	3,22	сыр.
Площадка для весов.	9,9	3,3	3	3,22	сыр.
Инвентарная	9,9	3,3	3	3,22	сух
Венткамера	14,4	4,8	3	3,22	сух.
Помещение для подстилки кормов	9,9	3,3	3	3,22	сыр.
Электрощитовая	9,9	3,3	3	3,22	сух.
Тамбур	12,6	4,2	3	3,22	сыр.

Расчет мощности осветительной установки стойлового помещения

Согласно СниП принимаем рабочее общее равномерное освещение, т.к работы ведутся с одинаковой точностью, нормированная освещенность составляет Ен=75Лк на высоте 0.8м от пола стр35 [л-4].

Т.к. помещение сырое и с химически агрессивной средой то принимаем светильник ЛСП15 со степенью защиты IР54 стр.41 табл.2 [л-4].

Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр п=3,22-0-0,8=2,42. (2.3)

где, Н-высота помещения

Нс - высота свеса светильника, принимаем равной нулю, т.к крепежные

кронштейны устанавливаться не будут.

Нр. п. - высота рабочей поверхности.

Расстояние между светильниками.

L=Нр·лс=2,42·1,4=3,3м (2.4)

где, лс - светотехническое наивыгодное расстояние между светильниками при кривой силы света "Д" лс=1,4

Количество светильников в ряду

nс=а/L=69/3,3=21 шт. (2.5)

где, а - длина помещения

Количество рядов светильников.

nр=в/L=20/3,3=6 ряд. (2.6)

где, в - ширина помещения

Расчет производим методом коэффициента использования светового потока, т.к нормируется горизонтальная освещенность, помещение со светлыми ограждающими стенами без затемняющих предметов.

Индекс помещения.

i=а·в/Нр· (а+в) =69·20/2,42· (69+20) =6,4 (2.7)

Согласно выбранному светильнику, индексу помещения и коэффициентам отражения ограждающих конструкций (сп=30 сс=10 ср. п. =10) выбираем коэффициент использования светового потока Uоу=0,67

Световой поток светильника.



Фс=А·Ен·Кз·z/nс·Uоу=1380·75·1,3·1,1/126·0,67=3861 Лм (2.8)

где, А-площадь помещения, м?

Ен-нормированная освещенность, Лк

Кз-коэффициент запаса

z-коэффициент неравномерности (z=1,1…1,2 стр.23 (л-4))

Световой поток одной лампы

Фл=Фс/nл=3861/2=1930,5 Лм (2.9)

где, nл-число ламп в светильнике.

Принимаем лампу ЛД-40-1 с Фк=2000 Лм Рн=40Вт

Отклонение светового потока.

ДФ=Фк-Фр/Фр·100%=2000-1930/1930·100%=3,6% (2.10)

Отклонение светового потока находится в пределах -10%…+20% и поэтому окончательно принимаем светильник ЛСП15 с лампой ЛД-40-1.

Аналогичные расчеты освещения произведены и представлены в таблице

Таблица 2.4.2 Выбранное световое оборудование

Наименование помещения	тип светильника	тип лампы	кол-во светильников	уст. мощность, Вт
Стойловое помещение	ЛСП15	ЛД-40-1	126	10080
помещение для подстилки	НСР01	Б-215-225-200	1	200
инвентарная	НСР01	Б-215-225-200	1	200
Венткамера	НСП17	Б-215-225-200	4	25,3
Тамбур	Н4Б300-МА	Г-215-225-300	4	1200
Электрощитовая	ЛСП02	ЛДЦ40-4	1	80
площадка перед входом	НСП03-60	Б220-40	7	280
площадка для весов	НСР01	Б-215-225-200	1	200
Помещение навозоудаления	НСР01	Б-215-225-200	2	400

Расчет осветительных установок молочного блока

Молочный блок предназначен для сбора очистки и охлаждения молока, освещение играет немаловажную роль в технологическом процессе, от уровня освещенности зависит производительность и здоровье персонала.

Таблица 2.4.3 Характеристики здания

Наименование помещения	площадь	ширина	длина	среда
Молочная	78,6	5,7	13,8	сыр.
Электрощитовая	10	2,4	4,2	сух
Лаборатория	5,67	2,1	2,7	сух
Моечная	5,13	1,9	2,7	сыр.
Комната персонала	16,8	4	4,2	сух
Уборная	1,35	0,9	1,5	сыр.
Вакуумнасосная	13,02	3,1	4,2	сух
Тамбур	7,6	1,9	4	сыр
Коридор	30,26	1,7	17,8	сыр

Высота помещений молочного блока Н=3м

Расчет мощности осветительной установки молочной

Принимаем рабочее, общее равномерное освещение, нормированная освещенность составляет Ен=100Лк на высоте 0,8м от пола, т.к. помещение сырое то принимаем светильник ЛСП15 со степенью защиты IР54. Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0-0,8=2,2м (2.46)

высота свеса равняется нулю, т.к крепежные кронштейны использоваться не будут.

Расстояние между светильниками.

L=Нр·лс=2,2·1,4=3,08 (2.47)

Количество светильников.

nс=а/Lс=13,8/3,08=5св. (2.48)

Количество рядов светильников.

nр=в/L=5,7/3,03=1ряд (2.49)

Расчет производится методом коэффициента использования светового потока, т.к. нормируется горизонтальная освещенность, помещение со светлыми ограждающими конструкциями. Индекс помещения:

i=а·в/Нр· (а+в) =13,8·5,7/2,2· (13,8+5,7) =1,8 (2.50)

по полученному индексу, а также типу светильника выбираем коэффициент использования светового потока Uоу=0,41. Световой поток светильника.

Фс=А·Ен·Кз·z/nс·Uоу=78,6·100·1,3·1,1/5·0,41=5482,4Лм (2.51)

Световой поток лампы

Фл=Фс/2=5482,4/2=2741,2Лм (2.52)

По полученному значению светового потока принимаем лампу ЛБ-40-1 с Фк=3200Лм, отклонение светового потока. Лампы от расчетного находится в пределах -10%…+20% и окончательно принимаем пять светильников ЛСП15 с 2 лампами ЛБ-40-1.

Расчет оставшихся помещений производим методом удельной мощности, т.к этим методом разрешается рассчитывать, когда расчет освещения не входит в основную часть задания.

Расчет мощности осветительной установки коридора

Принимаем рабочее общее равномерное освещение, освещение нормируется на высоте 0м от пола стр36 (л-4), т.к помещение сырое то принимаем светильник НСР01 со степенью защиты IР54

Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0,2-0=2,8м (2.53)

т.к в коридоре будут устанавливаться крепежные кронштейны то Нс=0,2м

Расстояние между светильниками.

L=2,8·1,4=3,9м (2.54)

Количество светильников.

nс=а/L=17,8/3,9=4св. (2.55)

Количество рядов

nр=в/L=1,7/3,9=1ряд (2.56



Мощность лампы

Рл=А·Руд/nс=30,2·23,5/4=177,4Вт (2.57)

Руд=23,5 при кривой силе света "Д", h=3м, А=30,2м?

Окончательно принимаем 4 светильника НСР01 с лампой Б-215-225-200 с Рн=200Вт

Расчет мощности осветительной установки тамбура

Система освещения, нормированная освещенность, выбор светильника и расстояние между ними аналогично помещению коридора.

Количество светильников

nс=а/L=4/3,9=1св. (2.58)

т.к. при расчете тамбура в него была включена часть коридора и принимая в расчет что между ними установлена дверь, принимаем количество светильников равное 2

Количество рядов

nр=в/L=1,9/3,9=1ряд

Мощность лампы

Рл=А·Руд/nс=7,6·25,4/2=96,7Вт (2.59)

Руд=25,4 при кривой силе света "Д" h=3м, А=7,6м?

Принимаем 2 светильника НСР01 с лампой Б-215-225-100 с Рн=100Вт.



Расчет мощности осветительной установки вакуум-насосной

Принимаем общее равномерное рабочее освещение, освещение нормируется на высоте 0,8м от пола стр.35 (л-4), т.к помещение сухое то принимаем светильник ЛСП02 со степенью защиты IР20

Расчетная высота осветительной установки

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0-0,8=2,2м (2.60)

Расстояние между светильниками

L=Нр·лс=2,2·1,4=3,08м (2.61)

Количество светильников

nс=а/L=4,2/3,08=1шт (2.62)

Количество рядов

nр=в/L=3,1/3,08=1ряд (2.63)

Мощность светильника

Рс=А·Руд/nс=13,02·12/1=156,2Вт (2.64)

Руд=12 при кривой силе света "Д" h=3м А=13,02м?

Мощность лампы

Рл=Рс/2=156,2/2=78,1Вт (2.65)



Для освещения вакуум-насосной принимаем 1 светильник ЛСП02 с двумя лампами ЛД-80 с Рн=80Вт стр54 (л-4)

Расчет мощности осветительной установки лаборатории

Принимаем рабочее общее, равномерное освещение, т.к. помещение сухое то принимаем светильник ЛСП02 со степенью защиты IР20

Мощность светильника

Рс=А·Руд/nс=5,67·5,2/1=32,4Вт (2.66)

Руд=5,2 Вт/м? при кривой силе света "Д" h=3м А=5,67м?

Мощность лампы

Рл=Рс/2=32,4/2=16,2Вт (2.67)

Для освещения лаборатории принимаем светильник ЛСП02 с 2 лампами ЛД-40

с Рн=40Вт (2.68)

Расчет мощности осветительной установки моечной

Принимаем рабочее, общее равномерное освещение, т.к. помещение сырое то принимаем светильник НСР01 со степенью защиты IР54

Мощность лампы

Рл=А·Руд/nс=5,13·25,4/1=130,3Вт (2.69)

Руд=25,4 Вт/м? при кривой силе света "Д" h=3м А=5,13м?

Принимаем светильник НСР01 с лампой Б-215-225-150 с Рн=150Вт



Расчет мощности осветительной установки уборной

Принимаем рабочее общее равномерное помещение, т.к. помещение сырое то принимаем светильник НСП03 со степенью защиты IР54

Мощность лампы

Рл=А·Руд/nс=1,35·25,4/1=34,29Вт (2.70)

Руд=25,4 Вт/м? при кривой силе света "Д" h=3м А=1,35м?

Для освещения уборной принимаем светильник НСП03 с лампой БК-215-225-40 с Рн=40Вт

Таблица 2.4.4 Выбранное световое оборудование молочного блока

Наименование помещения	Тип светильника	тип лампы	кол-во свет.	Уст. мощ. Вт
Молочная	ЛСП15	ЛБ-40-1	5	400
Электрощитовая	ЛСП02	ЛД-40-1		80
Лаборатория	ЛСП02	ЛД-40-1	1	80
Моечная	НСР01	Б-215-225-150	1	150
Лаборатория молочной	ЛСП02	ЛД-40-1	1	80
Помещение для моющих средств	НСР01	Б-215-225-150	1	150
Комната персонала	ЛСП02	ЛД-40-1	1	80
Вакуумнасосная	ЛСП02	ЛД-80	2	160
Тамбур	НСР01	Б-215-225-100	2	200
Коридор	НСР01	Б-215-225-200	4	800
Уборная	НСПО3	БК-215-225-40	1	40

2.5 Выбор (описание) холодного и горячего водоснабжения

Выбор оборудования

При автоматизации водоснабжения значительно сокращаются затраты на подачу воды потребителям и улучшаются условия труда обслуживающего персонала. Проанализируем водоподъемные установки и выберем наиболее подходящую.

Водоподъемная установка ВУ-5-3ОА

Предназначена для водоснабжения животноводческих ферм и т.д. с учетом потреблением воды 75…. .90 м³.

В качестве водоисточников могут использоваться шахтные колодцы, открытые и закрытые водоисточники, скважины диаметром не менее 150 мм и динамическим уровнем воды не более 5 м.

Основные узлы: вихревой консольный насос ВК-2/26, гидроаккумулятор, система управления. Станция управления совместно с реле давления обеспечивает работу установки в автоматическом режиме, защиту от токов короткого замыкания, технологических перегрузок и перегрузок, вызванных потерей напряжения в одной из фаз питающей сети, ручное управление работой установки.

Установка снабжена предохранительным клапаном, предназначенным для сброса воды из трубопровода при повышении давления в гидроаккумуляторе выше 0,45 мПа. Водоподъемная установка ВУ-5-ЗОА имеет степень снижения затрат труда 33,3 и эксплуатационные издержки 27,17%.

Водоподъемная установка ВУ-10-ЗОА

назначение аналогично ВУ-5-ЗОА и водоисточник тоже.

Основные узлы: два вихревых консольных насоса ВК-2/26, все остальные узлы такие же, как и у ВУ-5-ЗОА. Степень снижения затрат труда 27,3 и эксплуатационные издержки 17,47%.

Водоподъемная установка ВУ-16-28

Предназначена для водоснабжения животноводческих ферм, жилых зданий, учреждений, суточная потребность которых не превышает 190 м³.

Требования к источникам и скважин остаются стандартными.

Основные узлы: центробежный консольный насос 2К-20/30, два гидроаккумулятора вместимостью 0,3 м³, станция управления манометр.

Комплектация станции стандартная, в том числе и защита.

Предохранительный клапан срабатывает также выше 0,45 мПа.

Водоподъемная установка ВУ-10-80

Назначение аналогично, с суточным потреблением до 150 м³. Водоисточник аналогичен, динамический уровень воды до 60 м.

Основные узлы: электронасос ЭЦВ-10-80, гидроаккумулятор, станция управления. Работа станции и комплектация такая же.

Установка снабжена предохранительным клапаном, срабатывает при повышении давления в гидроаккумуляторе выше 0,45 мПа.

Достоинства конструкции ВУ-10-80 это простота обслуживания, малые габаритные размеры, хорошая монтажная пригодность, надежность работы автоматики, наличие в гидроаккумуляторе разделяющей диафрагмы между водой и воздушной подушкой, что препятствует насыщению воды воздухом. Также можно отнести сюда и достоинство это стоимость подачи воды этими установками в 1,5…2 раза меньше, чем водонапорными башнями.

К недостаткам можно отнести лишь то, что пневматические безбашенные водоподъемные установки могут применяться только при бесперебойном электроснабжении, т.к запас воды в пневмоаккумуляторе мал. (Белянчинков; Смирнов)

Водоподъемник винтовой 1ВЭ-20/3

Предназначен для водоснабжения животноводческих ферм, пастбищ из шахтных колодцев и скважин с обсадными трубами диаметром не менее 6? уровнем воды в водоисточнике не менее 700 мм.

Основные узлы: насос, трансмиссия, водоподъемные трубы, электродвигатель, колонка, сливной патрубок.

Одновинтовой насос объемного действия состоит из хромированного однозаходного левого винта с эксцентриситетом 10,8 и шагом 72 мм, корпуса и приемника, навинчивающегося на нижний конец корпуса. В приемнике расположен клапан, удерживающий воду в трубах, находящихся ниже сливного устройства.

Верхняя крышка насоса соединяет его с колонной водоподъемных труб.

Трансмиссия водоподъемника выполнена из валов длиной 1,5 и 1 м, резиновых подшипников и соединительных муфт.

Колонка, предназначена для крепления насоса с водоподъемными трубами и трансмиссией на раме и передачи крутящего момента от электродвигателя, состоит из корпуса, шкива, трубчатого и ведущего валов, мало удерживающие трубки.

Привод органов водоподъемника от асинхронного короткозамкнутого электродвигателя.

Обслуживает рабочий.

Башни водонапорные стальные БР-15У; БР-25У и БР-50У

Предназначены для применения в системах сельскохозяйственного водоснабжения, а также в водопроводах населенных пунктах и небольших предприятиях.

Каждая водонапорная башня сварена в виде ствола и бака, которые в период эксплуатации постоянно заполнены водой.

Башни не отапливаемые, снабжены на внутренних стенках баков скобами, удерживающими образующуюся зимой ледяную малотеплопроводную рубашку, являющуюся теплоизоляцией. Используются также эффект выделения скрытой теплоты льдообразования, вследствие чего темп намерзания слоя льда замедлен и к концу зимы не превышает 300мм. Башни рассчитаны на температуру воздуха до - 40⁰ С.

При использовании станции автоматического управления типа ПЭТ и ШЭТ в баке башни устанавливают датчики верхнего и нижнего уровня воды.

Расстояние между ними образует высоту регулирующего объемом бака. Внутри бака имеется водоподъемная труба, которая выведена из башни в нижней части ствола. Здесь же установлены смотровые люки и напорный трубопровод от водоподъемника.

Башни устанавливают на фундаменте, бетонированную площадку. Напорный и водозаборный трубопроводы вместе прохода их к башне утепляют.

К недостаткам бесшатровых башен можно отнести образование большого количества заледенения на стенках бака и ее сложность в установке, что приводит к большим затратам, также могут отказать датчики уровня воды.

Все проанализированные водоподъемные установки и их технические характеристики сводим в таблицу.

осветительный мощность светильник

Таблица 2.5.1 Технические характеристики водоподъемных установок

показатели	Типы водоподъемных установок
	ВУ-5-30А	ВУ-10-30А	ВУ-16-28	ВУ-10-80	1ВЭ-20/3
Тип	С т а ц и о н а р н ы й
Подача, м3/ч	7	14	22,5	10±0,4	5…6
Напор, мПа	0,29	0,29	28	80
Высота всасывания, м	5	5	5	5	До 30
Гидроаккумулятор Вместимость, м3	0,3	0,3	2?0,3	0,3
Высота, мм	1100	1100	1100	1100
Диаметр, мм	915	915	915	915
Рабочее давление, мПа; min max	0,14 0,39	0,14 0,39	0,14 0,39	0,14 0,39
Установленная мощность, кВт	3	6	3	3	1
КПД,%	22	20	43	41

Определение мощности установки

Для расчета расхода воды учитывают вид, число, животных и индивидуальные нормы водопотребления. Кроме того, находят количество воды, требуемое для производственно-технических нужд и пожарной безопасности животноводческой фермы.

Норма водопотребления называется количество воды, расходуемое одним потребителем в единицу времени (сутки).

В нормы водопотребления для животных включает расходы воды на поение, мойку помещений, молочной посуды, приготовление кормов, охлаждение молока и др. Расходы воды на фермах очень неравномерен как в течение года так и в течение суток, поэтому выбираем среднесуточные нормы водопотребления за год. Белянчиков. Смирнов

Окончательно принимаем норму водопотребления на одно животное, дм³/сут; при механизированной дойке и при наличие внутреннего водопровода равное 120 дм³/сут. Белянчиков. Смирнов

Определяем среднесуточный расход воды (дм³/сут) на ферме находим

Q_{СР. СУТ}=N. q+Qпож. (2.106)

Где: N-число животных 150;

q-среднесуточные нормы водопотребления 120 дм³/сут или 0,12м³;

Qпож. - расход воды на пожаротушение, м³

Согласно СНиП от 2.04.02года и СНиП 2.10 03-84* пункт 2.11 пункт 2.17 пункт 2.24 [таблица 7, " Наружные сети водоснабжения "] 10л/сек для категории Д.

Qпож. = (10^.3600) /1000^.2=72м³

Qср. сут. =150*0,12+72=90м³

Для расчета водопроводных сооружений необходимо знать максимальный суточный Qmax сут, максимальный часовой Qmax час и секундный q_С расход воды. Максимальный суточный расход воды

Qmax сут=К сут. Qср. сут (2.107)

Где: К сут - коэффициент суточной неравномерности (1,3…. .1,5) принимаем 1,4

Qmax сут=1,4.90=126м³

Средне часовой расход воды

Qср. час= Qmax сут. /24 (3.108)



Qср. час=126/24=5,3м³

Максимальный часовой расход воды

Qmax час=Кч. Qср. час

Где: Кч - коэффициент часовой неравномерности (Кч=2…4)

Значение коэффициента неравномерности уточняют в каждом отдельном случае в зависимости от вида животных, способа их содержания и климатических условий.

Qmax час=3*5,3=16м³

Секундный расход воды

q_С= Qmax час/3600 (2.109)

q_С=16/3600=0,0044м³

Расчет водонагревателя.

Требуемая тепловая мощность нагревателя вычисляют по формуле:

Ртр = mc (t2 - t1),

где m - масса нагреваемого материала, кг;

с - удельная теплоемкость материала, кДж/кг * ?С;

t2, t1 - начальная и конечная температура нагрева, ?С.

Ртр= 33000 * 4,18 (37 - 10) = 3724,4 кДж

Установленная мощность 19 кВт

Установленная мощность:

Руст = kз * Ртр,

где kз - коэффициент запаса учитывающий необходимость увеличения мощности из-за старения нагревателей (принимается 1,1-1,3) [2].

Руст= 1,15 * 19 = 22 кВт.

Диапазон регулирования электродных водогрейных котлов от 10% до 100% при номинальной мощности 100 кВт, для первоначального нагрева выберем водогрейный котел ЭПЗ - 25/0,4 с номинальной мощностью 25 кВт.



3. Составление графиков нагрузки

Графики нагрузки составляются для того чтобы наглядно иметь представление о пиках нагрузки, а также чтобы подсчитать потребление и стоимость годовой потребленной электроэнергии. При составлении графиков нагрузок будет учитываться весь животноводческий комплекс, включая молочный блок. Графики нагрузки будут составляться для летнего и зимнего периодов.

Для летнего периода будем учитывать следующие условия: вентиляция в летний период осуществляется за счет естественного проветривания и поэтому расход энергии на вентилятор и калорифер, будет равняться нулю, т.к в летнее время коровы пасутся на пастбищах то уборка навоза, будет производиться 1 раз в сутки. Для составления графиков нагрузок заносим время работы технологического оборудования в таблицу.

Таблица 3.1 Интервалы и время работы технологического оборудования в летний период

Марка оборудования.	Установленная мощность, кВт	Время работы	Интервалы времени Работы
ТСН-160	22	0,6	с 8 до 8.36
АДМ-8/200	8	4,2	с 7 до 9.06 с 19 до 21.06
ТО2	8	6,5	с 7.30 до 10.55 с 19.30 до 22.55
МХУ-8С	6,8	6,5	с 7.30 до 10.55 с 19.30 до 22.55

Освещение в летнее время почти не используется за исключением освещения во время вечернего доения и дежурного освещения. Суммарная мощность дежурного освещения Рд=1,6 кВт. Также при составлении графиков нагрузки будем считать, что в дневное время помимо производственной нагрузки включается дополнительная нагрузка затрачиваемая на бытовые нужды которая примерно составляет порядка 5 кВт. Т.к. молоко реализуется предприятием в дневное время, а доение происходит утром и вечером, то будем считать, что в ночное время будет помимо освещения включена холодильная машина с интервалом работы 25 минут в час.

В зимнее время интервалы работы технологического оборудования аналогично летнему периоду за исключением навозоуборочных транспортеров, работа которых составляет 4 раза в сутки. Также в зимнее время приточный воздух с улицы подается вентилятором на калорифер где он прогревается и затем подается в верхнею зону помещений, т.к из проведенных ранее расчетах требуемая подача воздуха равнялась 12000 м?, а подача воздуха выбранных вентиляторов в сумме равняется 12000 м?, то будем считать что вентиляционная система в зимнее время будет постоянно работать.

Таблица 3.2 Интервалы и время работы технологического оборудования в зимний период

Марка оборудования	Установленная мощность, кВт	Время работы, ч	Интервалы времени работы
ТСН-160	22	1,2	с 8 до 8.18: с 11 до 11.18 с 16 до 16.18: с 20 до 20.18
АДМ-8	8	4,2	с 7 до 9.06: с 19 до 22.06
ТО2	8	6,5	с 7.30 до 10.55: с 19.30 до 22.55
МХУ-8С	6,8	6,5	с 7.30 до 10.55: с 19.30 до 22.55

Также сводим в таблицу время работы освещения в летний и зимний период.

Таблица 3.3 Интервалы и время работы осветительной сети

Время года.	Установленная мощность осветительной сети	Время работы, ч	Интервалы времени работы осветительной сети.
Летнее	18	1,1	с 21.00 до 22.10
Зимнее	18	7,15	с 7.00 до 8.30: с 16.30 до 22.15



Дежурное освещение в летний и зимний период включено постоянно, и его мощность составляет 1,6 кВт. Графики нагрузки в зимний и летний период приведены ниже.

Определяем годовое потребление электроэнергии для технологического оборудования.

Wгод=Р· ( (t·165) + (t·200)) (3.1)

где, Р - номинальная мощность установки, кВт

t - время работы установки, ч

165-количество летних дней

200-количество зимних дней.

Годовое потребление электроэнергии для навозоуборочного транспортера.

Wгод=22· ( (0,6·165) + (1,2·200)) =7458 кВт·ч (3.2)

Годовое потребление энергии доильной установкой.

Wгод=8· ( (4,2·165) + (4,2·200)) =12264 кВт·ч (3.3)

Годовое потребление электроэнергии танком охладителем.

Wгод=8· ( (6,5·165) + (6,5·200)) =18980 кВт·ч

Годовое потребление электроэнергии холодильной установкой.

Wгод=6,8· ( (10,2·165) + (10,2·200)) =25316,4 кВт·ч (3.4)

Определяем годовое потребление электроэнергии на вентиляцию воздуха.



Wгод=54· (24·200) =259200 кВт·ч (3.5)

Годовое потребление электроэнергии на освещение.

Потребление электроэнергии на дежурное освещение.

Wгод=1,6· (24·365) =14016 кВт·ч (3.6)

Годовое потребление электроэнергии на рабочее освещение.

Wгод=18· ( (1,1·165) + (7,15·165)) =29007 кВт·ч (3.7)

Годовое потребление на различные вспомогательные нужды.

Wгод=5· (8·264) =10560 кВт·ч (3.8)

где, 264 - среднее количество рабочих дней в году.

Общее потребление электроэнергии.

Wобщ=УРWгод=7458+12264+18980+25316,4+259200+14016+29007+10560=376801 кВт·ч



Литература

1. Кондратенков Н.И., Грачев Г.М., Антони В.И., Курсовое проектирование по электроприводу в сельском хозяйстве: Учебное пособие, - Челябинск: ЧГАУ, 2002-236с.

2. Микроклимат производственных комплексов/ А.М. Зайцев, В.И. Жильцов, А.В. Шавров,. - М.: Агропромиздат, 1986 - 192с.

3. Отраслевые номы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий, сооружений. М.: 1980.

4. Кондратенков Н.И., Антони В.И., Ермолин М.Я. "Электропривод сельскохозяйственных машин": Учебное пособие. Челябинск, 1993. - 178 с. ил.

5. П.И. Савченко, И.А. Гаврилюк, И.Н. Земляной и др. - М.: Колос, 1996. - 224 с.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов вузов).

6. "Электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий". - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1984. - 288 с., ил. - (Учебники и учеб. пособия для высш. с. - х. заведений).

7. Зоологические нормы производственных объектов. Справочник - М.: Агропромиздат, 1986-303с.

8. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок / И.Ф. Кудрявцев, Л.А. Калинин, В.А. Карасенко и др.: Под. ред.

9. Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38-

10. 110 кВ сельскохозяйственного назначения. - Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. М.: ноябрь 1981.

11. Будзко И.А., Лещинская Т.Б., Сукманов В.И. Электроснабжение сельского хозяйства. М.: Колос, 2000.

12. Инструкции по выбору установленной мощности подстанций

13. 10/0,4 кВ в сетях сельскохозяйственного назначения. (РУМ). - М.: Сельэнергопроект, 1987. - 126 с.

14. Методические указания по сбору статистических материалов для анализа хозяйственной деятельности сельскохозяйственного предприятия. - М., 1999. - 54 с.

Размещено на Allbest.ru

...