Энергообеспечение коровника на 400 голов СПК "Засковичи" Сморгонского района с разработкой энергосберегающей отопительно-вентиляционной системы

Технологический процесс и характеристика молочно-товарной фермы; расчет сети электрического освещения, энергосберегающей системы отопления и вентиляции; экономическое обоснование; требования безопасности при монтаже и эксплуатации энергооборудования.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 10.02.2011
Размер файла 908,6 K

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

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

Минсельхозпрод РБ

Белорусский государственный аграрный технический университет

Агроэнергетический факультет

Кафедра энергетики

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту

на тему:

Энергообеспечение коровника на 400 голов СПК «Засковичи» Сморгонского района с разработкой энергосберегающей отопительно-вентиляционной системы

Дипломник

Гинько Иван Фаддеевич

Руководитель проекта

Коротинский Виктор Андреевич

МИНСК 2006

Аннотация

Дипломный проект выполнен в объеме: расчетно-пояснительная записка на 92 страница, таблиц - 14, рисунков - 8, диаграмм - 1, графическая часть на восьми листах формата А1.

Ключевые слова: электроснабжение, электрооборудование, электрическая сеть, нагрузка, потеря напряжения, тепловые потери, безопасность, экономия.

В проекте осуществлен электрический расчет сети 0,38 кВ, рассчитаны токи короткого замыкания, рассчитаны потери напряжения в сети, расчет электрического освещения, приведена характеристика объекта проектирования, выполнен расчет энергосберегающей системы отопления и вентиляции, рассмотрены требования безопасности при монтаже и эксплуатации энергооборудования, пожарной безопасности и расчет эффективности заземления трансформаторной подстанции, выполнено технико-экономическое обоснование проекта.

THE SUMMARY

The Degree project is executed in volume: accounting-explanatory note on 92 pages, tables - 14, drawing - 8, diagram -1, graphic part on eight sheets of the format A1.

The Keywords: supply, the energy equipment, electric network, load, loss of the voltage, heat losses, safety, economy.

In project is realized electric calculation to network 0,38 kV, is calculated the electric current of the short circuit, is calculated loss of the voltage in network, calculation of the electric illumination, is brought feature of the object of the designing, is executed calculation the energy's safety systems of the heating and ventilations, is considered requirements to safety at montage and usages the energy equipments, fireman to safety and calculation to efficiency of the earth to transformer substation, is executed a feasibility study of the project.

Обозначение

Наименование

Колво

Примечание

01.58.002.06-ЭС

01.58.002.06-ЭО

01.58.002.06-ЭО

01.58.002.06-ЭМ

01.58.002.06-ЭМ

01.58.002.06-ОВ

01.58.002.06-ЭМ

01.58.002.06-ЭЭ

Задание на дипломное проектирование

Текстовые документы

Расчетно-пояснительная записка

Чертежи

1. Генплан с нанесением 0,4кВ и ТП

2. План коровника с нанесением системы освещения

3. План молочно-доильного блока с нанесением осветительной сети

4. План молочно-доильного блока с размещением силового оборудования

5. Принципиальная схема распределительной и питающей сети

6. План коровника с нанесением расположения системы вентиляции

7. Принципиальная электрическая схема ОВС

8. Технико-экономическое обоснование предложенных решений

Прочая документация

Паспорт дипломного проекта

2 с.

92с.

1

1

1

1

1

1

1

1

в состав ПЗ

в состав ДП не входит

01.58.002.06.ПЗ

Энергообеспечение коровника на 400 голов СПК “Засковичи” Сморгонского района с разработкой энергосберегающей ОВС

Разраб.

Гинько И.

Коровник на 400 голов

Лит.

Лист

Листов

с

2

92

Руковод.

Коротинский

Зав. каф.

Гаркуша

Ведомость комплекта проектной документации

БГАТУ АЭФ группа 9ЭПТ

Содержание

Ведомость комплекта проектной документации

Введение

1. Общая часть

1.1 Характеристика предприятия

1.2 Описание технологического процесса и краткая характеристика объекта проектирования

1.3 Расчет освещения в помещениях объекта проектирования и выбор электрооборудования

1.4 Расчет электрических нагрузок объекта электроснабжения

1.5 Выбор мощности, типа, числа и места размещения ТП

1.6 Расчет электрических сетей

1.7 Расчет токов короткого замыкания

2. Специальная часть

2.1 Характеристика объекта проектирования

2.2 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

2.3 Расчет тепловоздушного режима и воздухообмена

2.4 Выбор системы отопления и вентиляции

2.5 Расчет и выбор калориферов

2.6 Аэродинамический расчет воздуховодов

2.7 Вытяжные шахты

2.8 Выбор вентилятора

2.9 Разработка схемы автоматизации ОВС

3. Безопасность жизнедеятельности

3.1 Требования безопасности при монтаже электрооборудования коровника на 400 голов

3.2 Основные требования электробезопасности при эксплуатации оборудования молочно-товарной фермы

3.3 Расчет эффективности зануления

3.4 Пожарная безопасность

3.5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных экологически неблагоприятных ситуациях

3.5.1 Влияние производства на окружающую среду

3.5.2 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

4. Технико-экономическое обоснование принятых решений

4.1 Сравнение электрических и водяных калориферов

4.2 Энергоемкость процесса отопления и вентиляции

4.3 Капиталовложения и годовые текущие затраты

4.4 Расчет текущих затрат

4.5 Доход при реализации проекта

4.6 Вывод

Литература

Введение

Животноводство -- одна из важнейших отраслей сельского хозяйства, удовлетворяющих потребности населения в продуктах питания, а также обеспечивающих сырьем различные отрасли промышленности.

Перевод животноводства на промышленную основу, создание крупных животноводческих комплексов характеризуется значительной концентрацией большого числа животных в помещении, требует блокировки зданий и увеличения их вместимости. Это предъявляет особо строгие требования к созданию оптимального микроклимата, который на современном этапе имеет первостепенное значение для сохранности и высокой продуктивности животных при меньших затратах на единицу продукции. При индустриальных способах содержания организм животных испытывает большие функциональные нагрузки, изменяются его адаптивные реакции на внешние раздражители, которые нередко становятся для них стрессовыми. В результате нарушается физиологическое состояние организма, чаще проявляются заболевания животных, обусловленные снижением естественной резистентности и иммунологической реактивности.

Несоответствие основных факторов микроклимата (температура, влажность и скорости движения воздуха, наличие в нем аэроионов, микроорганизмов, пыли и вредных газовых примесей, уровня освещенности в помещениях, акустического фона, атмосферного давления и т.д.) оптимальным зоогигиеническим параметрам обуславливает у животных нарушения обмена веществ, замедление окислительно-восстановительных процессов в тканях, снижение показателей клеточной и гормональной защиты организма, ухудшение морфологического состава и биохимических свойств крови, нарушение воспроизводительной функции маточного поголовья, задержку роста и развития молодняка, а также снижение удоем молока, прироста массы животных, увеличение заболеваемости и падежа молодняка, расходов кормов и себестоимости продукции. Кроме того, ухудшаются биологические и санитарные ее качества, сокращаются сроки хозяйственного использования маточного поголовья, имеет место преждевременного снятия животных с откорма.

Причины формирования неудовлетворительного микроклимата различны:

при строительстве и эксплуатации животноводческих зданий не всегда учитываются зональные климатические условия, в связи, с чем снижается теплозащита ограждающих конструкций и мощность вентиляционно-отопительного оборудования; не совершенны системы освещения, канализации, вентиляции и отопления;

не везде своевременно и квалифицированно проводят их техническое обслуживание.

В связи с этим в животноводческих зданиях складывается микроклимат, который не только отрицательно влияет на организм животных, но и снижает сроки службы зданий и установленного в них технологического оборудования, ухудшаются условия труда обслуживающего персонала.

Создание оптимального микроклимата в современных животноводческих зданиях возможно лишь при оборудовании совершенных систем отопления, вентиляции, освещения, средств локального обогрева с автоматическим управлением и регулированием. Также на данный момент большое внимание должно уделяться экономии, и рациональному использованию энергоресурсов на создание микроклимата в рабочей зоне. Для этого требуется четкая организация со стороны зооветеринарной и инженерной служб зоогигиенического контроля за строительством зданий и созданием микроклимата в животноводческих помещениях, своевременное и квалифицированное систем его обеспечения.

1. Общая часть

1.1 Характеристика предприятия

СПК «Засковичи» находится в Сморгонском районе Гродненской области на расстоянии 23 км от райцентра. Центральная усадьба хозяйства расположена в деревне Засковичи.

Общая земельная площадь хозяйства составляет 7012 га, в том числе сельскохозяйственных угодий 6496 га:

-- пашня 2073 га;

-- сенокосы 1280 га;

-- пастбища 1978 га;

-- сады 79 га;

-- пруды и водоемы 70 га;

-- залежные земли 506 га.

Основное производственное направление хозяйства растениеводство и животноводство. Также в последние годы в хозяйстве усиленно развивается садоводство.

На угодьях хозяйства выращиваются следующие культуры:

* зерновые и бобовые 1600 га, в том числе:

-- озимые 863 га, из них: пшеница 346 га, рожь 226 га, третекаль 251 га;

-- яровые 636 га, из них: пшеница 300 га, овёс 50 га, ячмень 286 га;

-- бобовые 100 га.

* технические культуры 540 га, в том числе:

-- лен 110 га,

-- свекла сахарная 150 га,

-- рапс: озимый 200 га, яровой 20 га,

-- картофель 60 га.

Животноводство имеет мясомолочное и молочное направление. Поголовье КРС составляет 3900 голов, в том числе на откорме 2200 голов.

На территории хозяйства также находится зерносушильный комплекс, мельница, два машинотракторных стана. Состав машинотракторного парка следующий :

-- трактора всех марок 20 ед.;

-- прицепы 9 ед.;

-- сеялки 4 ед.;

-- картофелесажалки 3 ед.;

-- плуги 7 ед.;

-- культиваторы 6 ед.;

-- сенокосилки тракторные 6 ед.;

-- кормоуборочные комплексы 4 ед.;

-- комбайны 8 ед.;

-- жатки 8 ед.;

-- пресс-подборщики 5 ед.;

-- опрыскиватели 4 ед.;

-- грузовые авто 12 ед.

Электроснабжение СПК «Засковичи» осуществляется от Молодеченской и Сморгонской трансформаторных подстанций 110/35/10 кВ.

1.2 Описание технологического процесса и краткая характеристика объекта проектирования

1.3 Расчет освещения в помещениях объекта проектирования и выбор электрооборудования

В качестве источников света с учетом технических показателей и согласно рекомендациям СНБ 2.04.05.97 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования», и «Отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений», принимаем для общего освещения помещения газоразрядные источники света низкого давления, лампы типа ЛБР.

Для создания одинаковой освещенности во всех точках освещаемой поверхности применяют систему общего равномерного освещения.

Вид освещения - рабочее освещение для выполнения основных технологических операций. Оно служит для создания нормированной освещенности во всех точках рабочей поверхности. В сельскохозяйственных помещениях из рабочего освещения выделяют 10-15 % светильников на дежурное освещение.

Нормируемую освещенность рабочих поверхностей можно определить по таблице, приведенной в СНБ 2.0405-97, в зависимости от характеристики зрительных работ, наименьшего размера объекта различения, контраста объекта различения с фоном и характеристики фона. Для облегчения определения норм освещенности на основе СНБ 2.0405-97 разработаны отраслевые нормы рабочего освещения производственных, административных, общественных и бытовых помещений, нормируемая освещенность по которым определяется в зависимости от технологического назначения помещений.

Уменьшение освещенности в расчетах установленной мощности источников учитывается коэффициентом запаса Кз, значение которого зависит от наличия пыли, дыма и копоти в рабочей зоне помещения, от конструкции светильников, типа источников света и периодичности чисток светильников. Значение коэффициентов запаса приведены в СНБ 2.0405-97.

Отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений рекомендуют принимать коэффициент запаса для ламп накаливания 1,15, а для газоразрядных ламп - 1,3. При этом чистка светильников должна проводиться не реже 1 раза в 3 месяца.

Определяем категорию помещения по условиям окружающей среды и минимально допустимую степень защиты светильника. Из номенклатуры светильников выделяем те, которые удовлетворяют минимально допустимой степени защиты. Учитывая производственный характер помещения, применяем светильники, имеющие прямой (П) или преимущественно прямой (Н) класс светораспределения. Так как высота подвеса светильников 3,5 м, то целесообразно выбрать светильник, имеющий кривую силы света Д-1 или Г-1. Предварительно принимаем светильник ЛСП15 2Ч80 преимущественно прямого (Н) светораспределения с кривой силой света (Д) и степенью защиты 5?4.

Размещение светильников при равномерном освещении производим в линии.

Требования к минимально допустимой высоте установки светильников изложены в ПУЭ и зависят от категории помещения по степени опасности поражения электрическим током, конструкции светильника, напряжения питания ламп.

Произведем расчет осветительной установки помещения для содержания коров. Расчет производим методом коэффициента использования светового потока.

1. Проверяем применимость метода: так как расчет производится в помещение для содержания животных и рабочей зоной является кормовой и навозный проходы, где отсутствуют существенные её затенения, то для проведения расчета осветительной установки можно применить метод коэффициента использования светового потока.

2. Расчет расположения светильников на плане.

Светильники крепятся на тросе, на высоте 3,5 м, поскольку рабочей поверхностью является пол, то НР = 3,5 м.

Для светильника имеющих косинусную КСС -- лС = 1,2…1,6 /3/ ;

Расстояние между рядами светильников:

(1.1)

где лС - светотехнически наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками.

Расстояние от стены до крайнего ряда светильников

(1.2)

Число рядов:

(1.3)

С учетом архитектурных особенностей помещения принимаем N2 = 3 ряда. Расстояние от стены до крайнего ряда lB = 2,8 м. Действительное расстояние между рядами:

3. Определяем в зависимости от материала и окраски поверхностей коэффициенты отражения и определяем индекс помещения:

-- потолка: сп=30 %,

-- стен: сс=10 %,

-- рабочей поверхности: ср=10 %.

(1.4)

где А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м.

.

4. По таблице 2.15 /4/ для принятого светильника определяем коэффициент использования светового потока: з = 64%=0,64

5. Суммарное число светильников в помещении:

(1.5)

где S - площадь освещаемого помещения, м2;

z - коэффициент минимальной освещённости, в зависимости от отношения(L/h), таблица 10.5 /3/;

з - коэффициент использования светового потока в долях единицы.

Принимаем N?=33 шт.

6. Число светильников в ряду:

(1.6)

7. Окончательно принимаем лампу ЛБР-80 со световым потоком 4350 лм.

Результаты расчёта приведены на плане.

Расчет осветительной установки доильного зала производим точечным методом. Метод применяют при расчёте общего равномерного и локализованного освещения, местного освещения, освещения вертикальных и наклонных к горизонту плоскостей. Последовательность расчёта следующая. На плане помещения намечают контрольную точку - точку с минимальной освещённостью. Затем вычисляют значения условной освещённости в контрольной точке.

1. Расчет расположения светильников на плане

Светильники крепятся на конструкции загона, на высоте 3,5 м, поскольку рабочая поверхность расположена на уровне вымени коровы, то НР = 2,1 м.

Для светильника имеющих косинусную КСС -- лС = 1,2…1,6 /3/ ;

Расстояние между рядами светильников:

Расстояние от стены до крайнего ряда светильников

Число рядов:

принимаем N2 = 2 ряда.

Расстояние от стены до крайнего ряда lА =lB = 0,75 м. Действительное расстояние между рядами:

2. По табл. 2.6 /4/ определяем Ен=200 лк, коэффициент запаса Кз=1,3. Расчётная высота установки светильников Нр=2,1 м

3. Размещаем ряды светильников на плане помещения в соответствии с исходными данными и намечаем контрольную точку А (рис.1.1).

Рисунок 1.1 План помещения доильного зала

4. Определяем длины полурядов и расстояние от контрольной точки до проекции рядов на рабочую поверхность (Рис.1.1).

L11=L21р=2,1 м.(1.7)

L12 = L22 = А - 2lа - L11 = 16-2·0,75-2,1 =12,4 м. (1.8)

Р12=1,25 м.

5. Определяем приведённые размеры:

(1.9)

По линейным изолюксам для светильников с ЛЛ и КСС типа Д-1 (рис.2.13 /4/) определяем условную освещённость в контрольной точке от всех полурядов: e11=e21=90 лк; e12=e22=110 лк.

Суммарная условная освещённость в контрольной точке

а = е11 + е21 + е12 + е22 = 90+90+110+110 = 400 лк.(1.10)

6. Определяем расчётное значение линейной плотности светового потока

,(1.11)

где Ен - нормированное значение освещённости рабочей поверхности, лк;

Кз - коэффициент запаса;

µ - коэффициент добавочной освещённости, учитывающий воздействие «удалённых» светильников и отражённых световых потоков на освещаемую поверхность ( принимаем равным 1,1…1,2);

лм/м

7. Выбираем тип источника света, в зависимости от характеристики зрительной работы принимаем лампу типа ЛБ и учитывая мощность светильника, окончательно - ЛБ-36. По табл. 1.7 /4/, поток лампы Фл=3050 лм.

8. Количество светильников в светящемся ряду длиной

Lр = А-2·lа =16-1,5 =14,5 м(1.12)

,(1.13)

где nс - число ламп в светильнике, шт.; Lр - длина светящегося ряда, м

Принимаем N1=6.

9. Расстояние между светильниками в ряду, предварительно определив длину светильника lс=1,3м,

м(1.14)

10. Проверяем расположение светильников в ряду с учётом требований равномерности:

0 ? lр ? 1,5·L?в(1.15)

0 ? 1,5 ? 3,75

Требование равномерности выполнено.

Расчетные данные осветительной установки других помещений объекта проектирования производим аналогичным образом, данные сводим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

Расчет осветительной установки

№ п.п

Наименование помещения

Ен, лк

Принятый светильник

Кол-во

Н0, м

Способ крепления

Тип

КСС

IP

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Коровник 1

75

ЛСП15 2Ч80

Д1

5'4

33

3,5

на тросу

Коровник 2

75

ЛСП15 2Ч80

Д1

5'4

33

3,5

на тросу

1

Коридор

50

ЛПО01 2Ч36

Д2

20

3

2,2

на стене

1

2

3

4

5

6

7

8

9

2

Помещение моющих средств

20

НСП02

М

5'4

1

2,2

на стене

3

Вакуум-насосная

30

НСП02

М

5'4

2

2,2

на стене

4

Топочная

100

НСП02

М

5'4

1

2,2

на стене

5

Лаборатория ПИО

200

ЛПО01 2Ч36

Д2

20

1

2,2

на стене

6

Пункт искусственного осеменения

200

ЛСП15 2Ч36

Д1

5'4

4

2,2

на стене

7

Молочная

150

ЛСП15 2Ч36

Д1

5'4

5

3,5

на стене

8

Накопительная площадка

50

ЛСП15 2Ч36

Д1

5'4

14

2,2

на тросу

9

Скотопрогон

50

ЛСП15 2Ч36

Д1

5'4

10

2,2

на тросу

10

Доильный зал

200

ЛПП 1Ч36

Д1

6'4

12

2,2

на конструкциях

11

Электрощитовая

200

ЛПО01 2Ч36

Д2

20

1

2,2

на стене

12

Лаборатория молока

200

ЛПО01 2Ч36

Д2

20

1

2,2

на потолке

13

Компьютерная

200

ЛПО01 2Ч36

Д2

20

2

2,2

на потолке

14

Освещение входов в помещения

5

ПСХ 60 М

Д1

54

8

2,2

на стене

15

Вентиляционная камера

20

НСП 09Ч100

М

50

1

2,2

на потолке

Суммарная мощность осветительной установки по объекту: Росв.=15,6 кВт.

Для обеспечения технологического процесса на ферме установлено следующее оборудование: установка доильная «Ёлочка», оборудование для охлаждения молока и нагрева воды УОМ, шкафы для сушки лабораторного оборудования ШСС-80П, центрифуга лабораторная ЦЛМП-24, два сетевых насоса ЦВЦ 2,6/2, компьютер.

Данные оборудования сводим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Перечень оборудования установленного на объекте проектирования и его мощность.

Наименование

Тип

Кол-во, шт

Мощность установленной единицы (Ред), кВт

Общая мощность оборудования (Р), кВт

Доильная установка

«Ёлочка»

1

6,0

6,0

Холодильная установка

УОМ

1

2,2

2,2

Шкаф сушильный

ШСС-80П

2

2,2

4,4

Насос сетевой

ЦВЦ 2,6/2

2

0,75

1,5

Центрифуга лабораторная

ЦЛМП-24

1

0,75

0,75

Насос системы отопления

1

0,55

0,55

Компьютер

1

0,5

0,5

Вентилятор потолочный

комплектно

2

0,55

1,1

1.4 Расчет электрических нагрузок объекта электроснабжения

Расчётная нагрузка объекта электроснабжения определяется в зависимости от суточного графика электрических нагрузок. Для определения расчетной нагрузки молочно-товарной фермы КРС на 400 голов построим суточный график электрических нагрузок и на основании его определим получасовой максимум нагрузки.

Таблица 1.3

График работы электрооборудования молочно-товарной фермы крупного рогатого скота на 400 голов

№ п.п

Наименование технологической операции

Наименование рабочей машины

Установ-ленная мощность, Ру, кВт

Коэффи-циент полезного действия, з

Коэффи-циент загрузки установки, kз

Потреб-ляемая мощность, Рп, кВт

Дли-тель-ность работы, ч

Время работы оборудования, ч

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1

Освещение

--

15,6

--

1

15,6

12

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

2

Доение

«Ёлочка»

6,0

0,82

0,8

5,9

8

*

*

*

*

*

*

*

*

3

Охлаждение молока и нагрев воды

УОМ

2,2

0,81

0,8

2,17

24

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

4

Сушка оборудования

ШСС-80П

4,4

0,9

0,9

4,4

8

*

*

*

*

*

5

Подача молока

ЦВЦ 2,6/2

0,75

0,75

0,7

0,75

1

*

6

Подача молока

ЦВЦ 2,6/2

0,75

0,75

0,7

0,75

7

*

*

*

*

*

*

*

*

7

Определение состава молока

ЦЛМП-24

0,75

0,82

0,8

0,73

8

*

*

*

*

*

*

*

*

8

Отопление

0,55

0,7

0,65

0,5

24

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

9

Контроль за животными

Компьютер

0,5

--

1

0,5

24

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

10

Вентиляция

0,55

0,7

0,65

0,5

7

*

*

*

*

*

*

*

*

1

Из графика видно, что при работе электрооборудования объекта проектирования на протяжении суток выделяется два одинаковых пика электрических нагрузок. Максимальная нагрузка длится более получаса, следовательно, расчетная нагрузка объекта проектирования равна:

Расчетные нагрузки других объектов питающихся от этой трансформаторной подстанции берем из типовых проектов, данные сводим в таблицу 1.4.

Таблица 1.4

Расчетные нагрузки

п/п

Наименование потребителя

Координаты нагрузок, мм

Рр, кВт

Рнадб, кВт

Соsц

X

Y

1

МТФ

132

22

26,65

16,6

0,75

2

Родильная

105

20

20

12,5

0,75

3

Телятник

87

22

20

12,5

0,75

4

Откормочник

69

22

23

14,4

0,75

5

Изолятор

52

20

10

6

0,75

6

Кормоцех

35

15

30

19

0,75

7

Скважина водонапорная

10

50

9

5,4

0,8

Зная нагрузку на каждое помещение и Cоsц определяем расчетную и полную мощности .

(1.16)

где Рmax. - максимальная из нагрузок, кВт;

Рнадб. - надбавки для потребителей с меньшими мощностями, кВт;

Рр.ул. - расчетная мощность уличного освещения, кВт.

(1.17)

где n - количество помещений, на комплексе , шт

Определим среднее значение cos ц:

(1.18)

(1.19)

1.5 Выбор мощности, типа, числа и места размещения ТП

Определим допустимые потери напряжения и допустимые надбавки трансформатора.

Исходными данными для расчета электрических сетей являются допустимые нормы отклонения напряжения. Для сельскохозяйственных потребителей оно не должно выходить за пределы -5 % при 100-процентной нагрузке и +5% при 25-процентной.

Рассматриваем ближайшую от ТП точку при 25% нагрузке и наиболее удаленную при 100% нагрузке. Результаты расчета сводим в таблицу 1.5:

Таблица 1.5

Определение допустимых потерь напряжения и допустимых надбавок трансформатора

п/п

Элементы схемы

Нагрузка

100%

25%

1.

2.

3.

4.

Шины питающей подстанции

ВЛ-10 кВ

Трансформатор 10/0,4

а) надбавка

б) потеря

ВЛ-0,38 кВ

а) потери во внутренних сетях

б) потери во внешних сетях

+5

-7

+7,5

-4

-1

-5,5

0

-1,75

+7,5

-1

0

0

5.

Отклонение напряжения у потребителей

-5

+4,75

Определим необходимое количество трансформаторных подстанций для объекта проектирования.

(1.20)

где F - площадь объекта проектирования, км2;

ДU% - допустимая потеря напряжения, % (таблица 1.5).

Площадь объекта определяется по формуле:

(1.21)

где А, В -ширина и длина площади занимаемой объектом, км.

Необходимое количество трансформаторных подстанций:

Принимаем одну трансформаторную подстанцию. Так как проектируемый объект по степени обеспечения надежности электроснабжения является объектом второй категории, поэтому проектируем трансформаторную подстанцию с одним трансформатором.

Мощность трансформаторной подстанции должна соответствовать полной расчетной мощности, принимаем мощность трансформатора равной 160 кВА.

Выбор и месторасположение трансформаторных подстанций осуществляем исходя из следующих критериев:

1 - установка ТП должна производится как можно ближе к центру электрической нагрузки;

2 - длины воздушных линий не были длиннее 0,5 км;

3 - хорошая разводка для кабельных линий;

4 - достаточно удобный подвод линии 10 кВ.

Электроснабжение потребителей объекта проектируем от ТП типа КТП-77 с трансформатором типа ТМ 160 - 10/0,4 - 90 - У1.

Определяем центр нагрузок:

(1.22)

(1.23)

где, Рp.i - расчетная мощность i-го потребителя, кВт;

Xi , Yi - координаты i-го потребителя, мм.

Место расположения КТП принимаем согласно произведенному расчету, в центре электрических нагрузок, с координатами: X = 74 мм; Y = 22 мм.

1.6 Расчет электрических сетей

Произведем расчет сети 0,38 кВ, методом экономических интервалов нагрузок.

Расчетная схема сети представлена на рисунке 1.3:

Рисунок 1.3 Расчетная схема сети 0,38 кВ.

Зная нагрузку на каждое объекте и cоsц определяем расчетную максимальную нагрузку на каждом участке:

(1.24)

где Рр - мощность на участке, кВт.

Мощности на участках суммируем, пользуясь таблицами надбавок /3/.

Определяем эквивалентную нагрузку на каждом участке:

(1.25)

где кд - коэффициент, учитывающий динамику роста нагрузок, для вновь строящихся линий, кд =0,7;

По экономической мощности выбираем марку и сечение проводов /5/. Согласно произведённому расчету к установке принимаем алюминиевые провода типа А-50.

Проверяем выбранные провода по потере напряжения.

Рассчитываем потери напряжения на каждом участке, В:

(1.26)

где Uн - номинальное напряжение, кВ;

Sуч - полная мощность участка, кВА;

Lуч - длина участка линии, км;

r0 - удельное активное сопротивление участка линии, Ом/км;

x0 - удельное реактивное сопротивление участка линии, Ом/км.

Рассчитываем потери напряжения на каждом участке, %:

(1.27)

Аналогичным образом производим расчет на других участках. Суммируем падение напряжения по всей длине линии, если оно выше допустимого, то увеличиваем сечение провода и повторяем расчет. Результаты расчета сводим в таблицу 1.6.

Таблица 1.6

Расчет сечения проводов по экономическим интервалам нагрузок

уч.

Руч ,

кВт

Cоsц,

о.е.

Sуч ,

кВА

Sэк,

кВА

Сечение провода по экономическим интервалам

ro,

Ом/км

xo,

Ом/км

l,

км

ДU,

%

Линия 1

0-1

51,65

0,75

68,9

48,2

4А50+А35

0,576

0,297

0,056

1,68

1-2

39,15

0,75

52,2

36,54

4А50+А35

0,576

0,297

0,070

1,59

2-3

26,65

0,75

35,5

24,9

4А50+А35

0,576

0,297

0,084

1,33

Линия 2

0-4

55,8

0,76

73,4

51,4

4А50+А35

0,576

0,297

0,033

1,06

4-5

41,4

0,77

53,77

37,6

4А50+А35

0,576

0,297

0,055

1,3

5-6

35,4

0,78

45,38

31,8

4А50+А35

0,576

0,297

0,055

1,1

6-7

9

0,8

11,25

7,9

4А50+А35

0,576

0,297

0,150

0,74

Для линии №1 - ДU0-3 =4,6%;

Для линии №2 - ДU0-7 =4,2%.

1.7 Расчет токов короткого замыкания

Составляем полную расчетную схему сети. Она приводится на рисунке 1.4

Рисунок 1.4 Расчетная схема

На основании расчетной схемы составляем схему замещения для более протяженной линии, рисунок 1.5

Рисунок 1.5 Схема замещения

Мощность системы принимаем равной бесконечности и, соответственно, её сопротивление равно нулю.

Задаёмся базисными величинами:

Sб=100МВА;

Uб=10,5 кВ, для трансформатора;

Uб=0,4 кВ, для ВЛ 0,4 кВ.

Определим сопротивление трансформатора в относительных единицах. Так как активное сопротивление, r, трансформатора мало по сравнению с индуктивным, х, в достаточной степени приближения, то полное сопротивление трансформатора, можно определить по формуле:

(1.28)

Находим сопротивление линии в относительных единицах:

Индуктивное сопротивление:

(1.29)

Активное сопротивление:

(1.30)

Полное сопротивление линии:

(1.31)

Определяем базисные токи:

В точке К1:

(1.32)

Определяем трёхфазные токи в точке короткого замыкания:

(1.33)

Определяем токи короткого двухфазного замыкания в контрольных точках:

(1.34)

Определяем ударные токи в точках короткого замыкания:

(1.35)

где ку - ударный коэффициент (в сети 0,38 кВ, ку=1).

Определяем мощность короткого замыкания:

(1.36)

Для проверки срабатывания предохранителей и автоматических выключателей рассчитываем однофазные токи короткого замыкания в конце линии 0,38 кВ. Ток короткого однофазного замыкания определяется в именованных единицах:

(1.37)

где Zп - полное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом,

Zтр(1) - сопротивление трансформатора однофазному короткому замыканию, Ом.

Определим сопротивление петли «фаза-нуль»

(1.38)

где rоф, rон - удельные сопротивления фазного и нулевого проводов, Ом/км;

xовн - внешнее удельное индуктивное сопротивление воздушной линии, Ом/км.

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.7

Таблица 1.7

Результаты расчета токов короткого замыкания

Место К.З.

Ik(3), кА

Ik(2), кА

Ik(1), кА

iу, кА

Sкз, МВА

Линия 2

К1

5,66

4,92

-

8

3,92

К2

1,22

1,06

0,422

1,73

0,845

2. Специальная часть

2.1 Характеристика объекта проектирования

Объектом проектирования является ферма крупного рогатого скота на 400 голов, предназначена для содержания и доения коров. Объект расположен в умеренной климатической зоне с температурой окружающего воздуха: в летнее время 200С и в зимнее -240С. Ферма состоит из двух одинаковых коровников на 200 голов расположенных параллельно и молочного блока с доильным залом, между ними.

Содержание животных в коровниках беспривязное на глубокой подстилке, в коровнике имеется два прохода предназначенные для раздачи корма.

Раздача корма и удаление навоза в коровнике механизированы. Раздача корма осуществляется мобильным кормораздатчиком, который из нескольких видов кормов приготавливает полнорационную кормовую смесь. Удаление навоза осуществляется также трактором, навоз сгребается в навозохранилище, откуда в дальнейшем транспортируется на поля.

Здания фермы КРС представляют сборные конструкции из трехслойных керамзитобетонных панелей, пол керамзитобетонный, оконные проемы представляют собой деревянные рамы с однослойным остеклением, под рамами имеется щель шириной три сантиметра, через которые осуществляется приток воздуха в помещение.

2.2 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

Сельскохозяйственные животные постоянно подвергаются воздействию факторов микроклимата, которые находятся в динамическом состоянии, количественно и качественно меняясь в течении суток и сезонов года в соответствии с зональными особенностями климата и условия содержания.

Окружающая воздушная среда, складывающаяся в животноводческих помещениях, оказывает комплексное влияние на организм животных своими физическими свойствами, химическим составом, газовыми и механическими примесями. При этом один или два фактора в тех или иных условиях играют ведущую роль в становлении ответных реакций организма, тогда как другие могут усиливать или ослаблять их воздействие.

Температура окружающей среды оказывает наибольшее воздействие на животных, так как она непосредственно влияет на тепловое состояние организма, изменяя тем самым течение жизненно важных процессов.

Длительное воздействие высоких температур нарушает процессы терморегуляции - механизмы теплоотдачи не в состоянии обеспечить удаление излишков тепла и температура тела повышается. Животное стремиться снизить теплопродукцию, т.е. прекращает прием корма, снижаются мышечный тонус, газообмен и потребление кислорода.

При чрезмерном и длительном снижении температуры отдача тепла может настолько превысить образование его, что организм не в состоянии поддерживать температуру тела на нормальном уровне и тогда наступает его переохлаждение.

Влажность окружающей среды обычно усиливает действие температур на организм животных, изменяя процессы терморегуляции, главным образом отдачу тепла в сторону увеличения или уменьшения.

По своему химическому и физическому состоянию воздух животноводческих помещений значительно отличается от наружного. Газовый состав, наличие вредных примесей, пыль, микроорганизмы оказывают постоянное влияние на животных, изменяя их резистентность и продуктивность.

На животноводческих фермах и комплексах теплота расходуется на отопление и вентиляцию основных производственных, вспомогательных и бытовых помещений.

В большинстве животноводческих помещений нормируемые параметры воздушной среды обеспечиваются отопительно-вентиляционными системами (ОВС), в которых воздушное отопление помещений совмещено с их вентиляцией.

Конструкция ОВС зависит от объемно-планировочных решений помещений, вида, возраста и количества животных, от технологии их содержания и вида источника тепловой энергии.

Отопительно-вентиляционные системы животноводческих помещений включают в себя механическую приточную вентиляцию с распределением воздуха по объёму зоны содержания животных. При помощи этих систем осуществляется воздухообмен в холодный период и большую часть переходного.

В переходной и теплый периоды повышают воздухообмен за счет увеличения притока или усиления вытяжки при помощи дополнительно устанавливаемых вентиляторов или других приспособлений.

Произведем расчет теплового и воздушного режима коровника

Тепловой поток потерь через ограждающую поверхность Фт.п , Вт, рассчитывается по формуле:

(2.1)

где А - площадь ограждающей конструкции, м2;

R0 - термическое сопротивление теплопередачи м2 • К/Вт;

tв - расчетная температура внутреннего воздуха, 0С;

tн.о - расчетная температура наружного воздуха (средняя температура наиболее холодной пятидневки) воздуха, 0С;

вi - добавочные потери теплоты в долях от основных теплопотерь;

n - коэффициент учета положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху /1/.

Термическое сопротивление теплопередачи м2•К/Вт, определяется по формуле:

(2.2)

где бв - коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2•К), для животноводческих помещений бв=12Вт/(м2•К);

Ri - термическое сопротивление теплопроводности отдельных слоев, м2 • К/Вт;

Rв.п - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, м2 • К/Вт;

бв - коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 • К).

Термическое сопротивление теплопроводности отдельных слоев ограждающей конструкции определяется по формуле:

(2.3)

где дi - толщина слоя, м;

лi - теплопроводность материала слоя (таблица 1.12 /1/), Вт/(м2•К).

Подставив формулу 2.3 в 2.2, определим термическое сопротивление теплопередачи каждой ограждающей поверхности:

-- стен:

-- перекрытий:

-- пола: для первой зоны R0=2,1 м2•К/Вт; второй R0=4,3 м2•К/Вт; третей R0=8,6 м2•К/Вт; четвертой R0=14,2 м2•К/Вт.

-- дверных проемов:

-- оконных проемов:

Тепловой поток потерь через каждую ограждающую поверхность:

-- стены:

-- перекрытия:

-- пол:

-- дверные проемы:

-- оконные проемы:

Общий тепловой поток потерь через ограждающие поверхности Фт.п , кВт:

2.3 Расчет тепловоздушного режима и воздухообмена

Производим расчёт тепловоздушного режима в холодный период года.

Влаговыделения животными, :

,(2.4)

где - температурный коэффициент влаговыделений;

- влаговыделение одним животным (таблица 10.5 /1/), ;

- число животных.

.

Дополнительные влаговыделения в зимний период составляют 10% от общего влаговыделения:

,(2.5)

.

Суммарные влаговыделения:

(2.6)

.

Рассчитаем количество , выделяемого животными, :

,(2.7)

где - температурный коэффициент выделений и полных тепловыделений;

- количество , выделяемого одним животным (таблица 10.5 /1/),.

.

Определим тепловой поток полных тепловыделений, :

,(2.8)

где - тепловой поток полных тепловыделений одним животным (таблица 10.5 /1/), .

.

Тепловой поток явных тепловыделений, :

,(2.9)

где - температурный коэффициент явных тепловыделений;

- тепловой поток явных тепловыделений одним животным, ;

- число голов.

.

Тепловой поток теплоизбытков, :

,(2.10)

.

Угловой коэффициент (тепловлажностное отношение), :

,(2.11)

.

Производим расчёт воздухообмена в холодный период.

Произведем расчет вентиляционного воздуха, , из условия удаления выделяющихся:

водяных паров:

,(2.12)

где - суммарные влаговыделения внутри помещения, ;

- плотность воздуха, ;

и - влагосодержания внутреннего и наружного воздуха, .

Из диаграммы влажного воздуха по рис. 1.1 /1/ определим и :

, (при 20 и );

, (при и ).

.

углекислого газа:

,(2.13)

где - расход углекислого газа, выделяемого животными в помещении, ;

- ПДК углекислого газа в помещении, ;

- концентрация углекислого газа в наружном (приточном) воздухе,, (принимают 0,3 - 0,5 ).

расход вентиляционного воздуха исходя из нормы минимального воздухообмена:

,(2.14)

где - норма минимального воздухообмена на 1ц живой массы (таблица 10.11 /1/), ;

- живая масса животных, .

- масса всех животных.

.

В качестве расчетного значения расхода воздуха в холодный период принимаем наибольший, т.е.

.

Результаты расчётов сводим в таблицу

Таблица 2.1

Основные показатели по чертежам отопления и вентиляции

Наименование помещения

Периоды года

Наружный воздух

Внутренний воздух

Влаговыделения, кг/ч

,

, %

,

, %

От животных

От оборудования

Итого

1

Холодный

-24

80

3

75

72,6

7,3

79,9

1

Переходный

8

80

15

40-75

91,5

9,2

100,7

1

Тёплый

20

80

25

40-75

162,6

40,65

203,25

Теплопоступления, кВт

Теплопотери через огражд.

кВт

Избыточная теплота, кВт

Угловой коэффициент,

кДж/кг

Расход вентил. воздуха,

Темпера-тура приточвоздуха,

От животных

От оборудов.

От солн. радиации

итого

176,4

-

-

176,4

122,9

53,5

2411,7

15000

2,64

176,4

-

-

176,4

16,2

160,2

2853,7

41338

8

194,04

-

45,067

239,1

-

239,1

1817,7

140000

22,4

Продолжение таблицы 2.1

2.4 Выбор системы отопления и вентиляции

На фермах КРС применяют вентиляционные системы, посредствам которых подают подогретый воздух в верхнюю зону помещения по воздуховодам равномерной раздачи. Кроме того, предусматривают дополнительную подачу наружного воздуха в теплый период года через вентбашни.

Тепловая мощность отопительно-вентиляционной системы, :

(2.15)

где Фт.п - тепловой поток потерь через ограждающие конструкции, кВт;

Фв - тепловой поток на нагревание вентиляционного воздуха, кВт;

Фисп - тепловой поток на испарение влаги внутри помещения, кВт;

Фж - тепловой поток явных тепловыделений животными, кВт;

Фосв - тепловой поток от электрического освещения, кВт.

Тепловой поток на нагревание приточного воздуха, :

,(2.16)

где - расчетная плотность воздуха ();

- расход приточного воздуха в зимний период года, ();

- расчетная температура наружного воздуха, ();

- удельная изобарная теплоемкость воздуха ().

.

Тепловой поток на испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей, :

,(2.17)

где - расход испаряемой влаги для зимнего периода, .

.

Тепловой поток явных тепловыделений, :

Тепловой поток от электроосвещения, кВт:

(2.18)

где а - коэффициент, учитывающий вид и арматуру осветительных приборов;

Nосв - мощность установленных осветительных приборов, кВт.

Тепловая мощность отопительно-вентиляционной системы:

Определим температуру подогретого воздуха, :

,(2.19)

где - наружная температура в зимний период года, ;

.

Для пленочных воздуховодов должно соблюдаться условие:

- в нашем случае удовлетворяет.

2.5 Расчет и выбор калориферов

В системе вентиляции и отопления устанавливаем водяной калорифер. Теплоноситель -- горячая вода.

Рассчитаем требуемую площадь живого сечения, , для прохода воздуха:

,(2.20)

где - массовая скорость воздуха, , (принимается в пределах 4-10 ).

Принимаем массовую скорость в живом сечении калорифера:

,

.

По таблице 8.10 /1/ по рассчитанному живому сечению выбираем калорифер марки КВББ со следующими техническими данными:

Таблица 2.2

Технические данные калорифера КВББ

Номер калорифера

Площадь поверхности нагрева ,

Площадь живого сечения по воздуху ,

Площадь живого сечения по теплоносителю

10

37,48

0,581

0,00116

Уточняем массовую скорость воздуха:

,(2.21)

Определяем коэффициент теплопередачи, :

,(2.22)

где - коэффициент, зависящий от конструкции калорифера;

- массовая скорость в живом сечении калорифера, ;

и - показатели степени;

- скорость воды в трубках, :

(2.23)

где - удельная теплоемкость воды ;

- плотность воды, ;

и - расчетные температуры горячей и обратной воды, ;

- площадь живого сечения трубок, .

м/с.

Из таблицы 8.12 /1/ выписываем необходимые данные для КВББ:

; ; ; ; .

.

Определяем среднюю температуру воздуха, :

,(2.24)

.

Определяем среднюю температуру воды, :

,(2.25)

.

Определяем требуемую площадь поверхности теплообмена калориферной установки, :

,(2.26)

.

Определяем число калориферов:

,(2.27)

где - общая площадь поверхности теплообмена, ;

- площадь поверхности теплообмена одного калорифера, .

.

Округляем до большего целого значения, т.е. .

Определяем процент запаса по площади поверхности нагрева:

.(2.28)

-- удовлетворяет.

Аэродинамическое сопротивление калориферов, :

,(2.29)

где - коэффициент, зависящий от конструкции калорифера;

- показатель степени.

.

Аэродинамическое сопротивление калориферной установки, :

,(2.30)

где - число рядов калориферов;

- сопротивление одного ряда калориферов, .

.

2.6 Аэродинамический расчет воздуховодов

В с/х производственных помещениях используют перфорированные пленочные воздухораспределители. Предусматриваем расположение двух несущих тросов внутри пленочной оболочки, что придает воздуховодам овальную форму при неработающем вентиляторе и тем самым предотвращает слипание пленки.

Задача аэродинамического расчета системы воздуховодов состоит в определении размеров поперечного сечения и потерь давления на отдельных участках системы воздуховодов, а также потери давления во всей системе воздуховодов.

Исходными данными к расчету являются: расход воздуха, длина воздухораспределителя , температура воздуха и абсолютная шероховатость мм (для пленочных воздуховодов).

Составляем расчетную аксонометрическую схему воздуховодов с указанием вентиляционного оборудования и запорных устройств.

1

Рис. 2.1 Расчетная аксонометрическая схема воздуховодов

На схеме выбираем основные магистральные расчетные направления, которые характеризуются наибольшей протяженностью.

Расчет начинаем с первого участка

Используем перфорированные пленочные воздухораспределители. Выбираем форму поперечного сечения - круглая.

Задаемся скоростью в начальном поперечном сечении:

.

Определяем диаметр пленочного воздухораспределителя по номограмме.

Принимаем стандартный ближайший диаметр (стр.193 /1/).

Определяем реальную скорость воздуха в воздуховоде:

,(2.31)

Подача воздуха через один воздуховод

,

Динамическое давление, :

,(2.32)

где - плотность воздуха.

.

Определяем число Рейнольдса:

,(2.33)

где - кинематическая вязкость воздуха, , (табл.1.6[ ]).

.

Коэффициент гидравлического трения:

,(2.34)

где - абсолютная шероховатость, , для пленочных воздуховодов принимаем .

.

Рассчитаем коэффициент, характеризующий конструктивные особенности воздухораспределителя:

,(2.35)

где - длина воздухораспределителя, .

.

Установим минимальную допустимую скорость истечения воздуха через отверстие в конце воздухораспределителя, :

,(2.36)

где - коэффициент расхода (принимают 0,65 для отверстий с острыми кромками).

.

Коэффициент, характеризующий отношение скоростей воздуха:

,(2.37)

где - скорость истечения через отверстия в конце воздухораспределителя, (рекомендуется ), принимаем .

-отверстия равномерно распределены по всей длине воздуховода.

Установим расчетную площадь отверстий, , в конце воздухораспределителя, выполненных на 1 длины:

,(2.38)

.

Принимаем один участок.

Определим площадь отверстий, , выполненных на единицу воздуховода:

,(2.39)

где - относительная площадь воздуховыпускных отверстий на участке воздухораспределителя ().

.

Диаметр воздуховыпускного отверстия принимают от 20 до 80 , примем .

Определим число рядов отверстий:

,(2.40)

где - число отверстий в одном ряду ();

- площадь воздуховыпускного отверстия, .

Определим площадь воздуховыпускного отверстия, :

,(2.41)

.

.

Шаг между рядами отверстий, :

,(2.42)

Определим статическое давление воздуха, :

в конце воздухораспределителя:

,(2.43)

.

в начале воздухораспределителя:

,(2.44)

.

Потери давления в воздухораспределителе, :

,(2.45)

.

Дальнейший расчет сводим в таблицу. Причем :

,(2.46)

,(2.47)

,(2.48)

где R - удельные потери давления на единице длины воздуховода, определяется по монограмме (рис. 8.6 /1/)

- коэффициент местного сопротивления (таблица 8.7 /1/) скорость воздуха в жалюзийной решетке

Таблица 2.3

Расчет участков воздуховода

Номер участка

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

1

3750

68

400

0,0027

8,3

1,6

83,2

--

42,02

--

121,6

2

3750

5

400

0.0027

8,3

1,6

12,8

0,4

42,02

16,08

29,6

3

7500

3

560

0,087

8,5

1,1

3,52

1,8

44,07

79,33

82,85

4

15000

2,5

800

0.21

8,3

0,7

1,82

2,25

42,02

94,5

96,32

Калорифер

15000

--

--

--

--

--

--

--

--

--

242,4

Жал. реш.

15000

--

--

--

6

--

--

2

15

30

30

итого:

602,48

2.7 Вытяжные шахты

Расчет вытяжных шахт естественной вентиляции производим на основании расчетного расхода воздуха в холодный период года. Работа вытяжных шахт будет более эффективной при устойчивой разности температур внутреннего и наружного воздуха (не менее 5С), что наблюдается в холодный период года.

Скорость воздуха в поперечном сечении вытяжной шахты, :

,(2.49)

где - высота вытяжной шахты между плоскостью вытяжного отверстия и устьем шахты (3-5), (принимаем );

- диаметр (эквивалентный (0.8,0.9,1)) шахты, (принимаем );

- расчетная наружная температура, ();

- сумма коэффициентов местных сопротивлений .

Местное сопротивление определяем по таблице 8.7 /1/:

для входа в вытяжную шахту: ;

для выхода из вытяжной шахты: .

.

.

Определяем число шахт:

,(2.50)

где - расчетный расход воздуха в зимний период, ;

- расчетный расход воздуха через одну шахту, .

Определяем расчетный расход воздуха через одну шахту, :

,(2.51)

где - площадь поперечного сечения шахты, .

Рассчитаем площадь поперечного сечения шахты,:

. (2.52)

.

.

Принимаем число шахт для всего помещения .

2.8 Выбор вентилятора

Подбор вентилятора производим по заданным значениям подачи и требуемого полного давления.

В системах вентиляции и воздушного отопления с/х производственных зданий устанавливают радиальные (центробежные) вентиляторы марок В.Ц 4-75, В.Ц 4-76 и В.Ц 4-46.

Радиальные вентиляторы изготавливают по схемам конструктивного исполнения 1 и 6. Вентиляторы исполнения 1 более компактны и удобны при эксплуатации, с меньшим уровнем шума.

Подачу вентилятора определяем с учетом потерь или подсосов воздуха в воздуховоды, вводя поправочный коэффициент к расчетному расходу воздуха для стальных воздуховодов 1,1 , :

,(2.53)

.

Определяем требуемое полное давление вентилятора, :

,(2.54)

где - температура подогретого воздуха,

=1 - при нормальном атмосферном давлении.

.

По подаче воздуха вентилятора и требуемому полному давлению, согласно графику характеристик вентиляторов ВЦ 4-75 (рис. 8.16 /1/]), выбираем вентилятор марки: Е 10.100-1.

В соответствии с выбранным ранее калорифером и выбранным теперь вентилятором заполняем таблицу характеристик отопительно-вентиляционной системы:

2.10 Разработка схемы автоматизации ОВС

Схема автоматизации - основной технический документ, определяющий функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологическим процессом и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации (определяющий структуру и функциональные связи между технологическим процессом в средствами автоматизации).

Согласно ГОСТ 21.408-93 на схеме автоматизации изображают:

1. Техническое и инженерное оборудование и коммуникации (трубопроводы, газоходы, воздуховоды) автоматизируемого объекта.

2. Технические средства автоматизации или контуры контроля, регулирования и управления (контур - совокупность отдельных функционально связанных приборов, выполняющих определенную задачу по контролю, согласованию, сигнализации, управлению и т.д.).

3. Линии связи между отдельными техническими средствами автоматизации или контурами (при необходимости).

Также при необходимости на поле чертежа даются пояснения и таблица условных обозначений, не предусмотренных действующими стандартами.

Тепловентилятор состоит из водяного калорифера с вентилятором оборудованного электродвигателем, жалюзей регулирующих подачу воздуха приводящихся в движение с помощью исполнительного механизма ИМ.

В зависимости от температуры внешней среды устройство управления обеспечивает работу тепловентилятора в зимнем (горячая вода в системе отопления имеется) режиме.

При работе установки в зимнем режиме электродвигатель вентилятора работает на минимальной частоте вращения. При этом жалюзи закрыты. В случае изменения температуры в помещении выше или ниже заданного значения при помощи регулятора теплоносителя (воды), автоматически обеспечивается изменение тепловой мощности установки. Если в зимнее время температура начинает повышаться уменьшается количество теплоносителя и электродвигатель автоматически переключается на максимальную частоту вращения.

В качестве датчиков температуры принимаем термосигнализатор типа ТУДЭ, в качестве регулятора температуры принимаем полупроводниковый регулятор типа ПТРЗ - 04, для регулирования количества воздуха пропускаемого через калорифер применяем исполнительный механизм МЭО на схеме автоматизации обозначаем, для регулирования количества проходящей воды через калорифер применяем исполнительный механизм ПР - М на схеме автоматизации обозначаем, для контроля крайних положений жалюзей используем конечные выключатели, номенклатура которых выпускаемая промышленностью достаточная для их выбора.

Схема управления ОВС работает следующим образом: в схеме управления предусмотрено автоматическое и ручное управление. В автоматическом режиме переключатель SA1 в положении «А», катушки регуляторов температуры SK1 и SK2 запитаны. Если в помещении температура ниже нормы, то SK1.1 замыкаясь, подготавливает цепь открытия жалюзи. Если вода имеет температуру больше 80?С SK2.1 замыкается, запитывается KV1, KV1замыкает свой контакт в цепи КМ2 и КМ3, жалюзи открываются, двигатель работает с максимальной частотой вращения. Если температура теплоносителя ниже нормы, SK2.2 возвращается в исходное положение, замыкается КV2 в цепи катушки КМ1. Происходит переключение питания обмоток статора, уменьшается частота вращения ротора. При температуре большей 5?С срабатывает SK1.2, жалюзи закрываются. При температуре большей 8?С SK1.3 обесточивает схему управления двигателя. В схеме предусмотрена защита калорифера от замораживания. При пониженной температуре SK3 замыкается, запитывается КV3, размыкаются контакты в цепи питания КМ1, КМ2, КМ3, двигатель останавливается.


Подобные документы

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