Электрооборудование производственных процессов в птичнике

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время сельское хозяйство республики Беларусь находится в экономически нестабильном состоянии, которое характеризуется износом основных средств производства. Одним из основных направлений поддержания состояния сельского хозяйства на стабильном уровне является электрификация производственных процессов.

Большинство стационарных процессов сельскохозяйственного производства выполняется с использованием электрической энергии, которая может передаваться на большие расстояния и легко преобразовываться в энергию других видов. В сельском хозяйстве наибольшее распространение получили электропривод машин и механизмов, электрическое освещение помещений, облучение животных и птицы, дополнительное освещение при выращивании овощей в закрытом грунте, электрические и электротехнологические установки.

Система машин для животноводства включает примерно 750 наименований электрифицированных агрегатов и механизмов, причём около 35% из них автоматизированы. Расширение электрификации приводит к качественным изменениям в технологии, способствует автоматизации, улучшению условий и повышению производительности труда. Для успешного развития и функционирования сельскохозяйственного производства необходимо применение современного электрооборудования и квалифицированная его эксплуатация.

Электрический привод агрегатов, установок и поточных линий является основой, на которой базируется комплексная механизация и автоматизация большинства технологических процессов птицеводстве, животноводстве и других отраслях агропромышленного комплекса. Около 25% асинхронных двигателей мощностью до 100 кВт выпускаемых в республике поступает в сельское хозяйство.

Расходует до 15% - 20% потреблённой электрической энергии.

Рациональное освещение повышает производительность труда, а искусственная компенсация ультрафиолетовой недостаточности в зимнее время с помощью облучательных установок способствует увеличению продуктивности животноводства и птицеводства, овощеводства в закрытом грунте.

Значительная роль отводится автоматизации технологических процессов в сельскохозяйственном производстве, которая позволяет высвободить большое число работников, занятых в сельском хозяйстве, при одновременном повышении качества продукции, экономичности надёжности и бесперебойности работы агрегатов и установок. В сельском хозяйстве возникла необходимость применения современных систем автоматического управления технологическими процессами, которые при помощи электронных вычислительных машин не только автоматически управляли бы технологическими циклами на производственных объектах, но и выбирали оптимальный вариант производства, обеспечивающий минимальные трудовые затраты, наименьшую себестоимость продукции и наилучшее её качество.

В электрификации сельского хозяйства происходят качественные изменения электроэнергетической базы. Так, все объекты, относящиеся к первой и второй категории по обеспечению электрической энергией, имеют сложные сети внутреннего и внешнего электроснабжения от нескольких трансформаторных подстанций, присоединенных к различным районным электросетям. В основном все сельскохозяйственные потребители получаю питание от линий напряжением 10 кВ. или 35 кВ, реже 110 кВ.

Изменившиеся экономические условия, развитие научно технологического прогресса, уменьшение численности работников, занятых в сельскохозяйственном производстве, требуют, с одной стороны, повышения электровооружённости труда, создания полностью механизированных и автоматизированных объектов, а с другой стороны - использование электроэнергии, уменьшение доли энергозатрат на производство единицы продукции. Всё это ведёт к развитию новой инфраструктуры сельскохозяйственного энергоснабжения.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика хозяйства

Республиканское агропромышленное унитарное предприятие «Особино» создано приказом Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь «о создании республиканского агропромышленного предприятия» от 14 февраля 2000 г. №43 и зарегистрировано решением Гомельского исполнительного областного комитета от 25 августа 2000 г. №522 в реестре общереспубликанской регистрации за №400041357.

Предприятие создано путем реорганизации на базе Гомельской бройлерной птицефабрике и присоединения к ней Узовского комбината хлебопродуктов, совхоза им. Головачева, МХП «Особино» совхоза «Правда» и является их правопреемником.

Собственником имущества предприятия является Республика Беларусь, а Министерство сельского хозяйства и продовольствия РБ является органом государственного управления деятельностью Предприятия, уполномочено владеть пользоваться распоряжаться Государственным имуществом.

Предприятие является юридическим лицом, действует на принципах хозрасчёта, имеет самостоятельный баланс, расчётный и другие счета в учреждениях банков, печать с изображением Государственного герба РБ со своим наименованием, штампы и бланки,

РАУП «Особино» расположено на территории Коммунаровского сельского Совета в Буда-Кошелёвском районе Гомельской области. На территории предприятия имеются автомобильные дороги, а также железнодорожные подъездные пути, позволяющие вести приемку и отгрузку грузов в объемах, необходимых для нормальной производственной деятельности. Расстояние до районного центра составляет 30 км, а до областного 25 км.

Географическое расположение предприятия позволяет подвозить сырье, как непосредственно с территории близлежащих районов, так и со всей территории Беларуси и других стран СНГ автотранспортом либо железной дорогой.

На предприятии для откорма цыплят-бройлеров имеется 19 птичников с одновременной посадкой 955 тыс. Голов, для содержания родительского стада насчитывается 17 птичников на НО тысяч голов. Для посадки племенного молодняка задействовано 8 птичников вместимостью 108 тыс, голов. Для обеспечения предприятия молодняком птицы имеется инкубаторий, который состоит из двух блоков по 10 инкубаторных шкафов мощностью 800 тыс. штук яиц одновременно. Мощности используются на 100%. Для содержания кур промышленного стада имеется 24 птичника на 4740 тыс. голов.

В хозяйстве насчитывается 1998 голов крупного рогатого скота, в том числе 698 голов дойного стада.

Предприятие имеет 7077 га. сельскохозяйственных угодий в том числе 4322 га пашни.

Из объектов вспомогательного и подсобного производства предприятие имеет свой убойный цех мощностью 25 тыс. голов в смену и в удобное время для технологического процесса убить птицу, выращенную в течении года, снизить транспортные расходы, сократить сроки убоя птицы, повысить категорийность мяса, а также имеется цех для производства колбасных изделий пропускной способностью 5 тонн в смену. Кроме того имеется котельная мощностью 7 тонн пара в час.

Автотракторный парк предприятия насчитывает 97 единиц тракторов всех марок, автомобилей 126 единиц в т.ч. грузовых 97. В среднем за год потребляется 8 млн. м³ природного газа, почти 450 тонн бензина и 900 тонн дизтоплива, 35-30 тыс. тонн комбикормов для птицы и КРС.

Основное направление развития предприятия - производство и переработка мяса птицы, яиц куриных, муки пшеничной, комбикормов, молока, яса КРС. Предприятие занимается выращиванием зерновых и масленичных культур, картофеля, кормовых корнеклубнеплодов, а также производством кормов для кормления КРС.

Основными потребителями продукции являются предприятия Гомельской области.

Электроснабжение бройлерной фабрики производится от трансформатора №1 110/10 кВ и трансформатора №2 110/35/10 кВ подстанции «Коммунар» пор кабельным линиям. Количество которых насчитывает 11 шт.

Суточный расход электроэнергии - 51,4 тыс. кВт. ч.

В среднем за год потребление электрической энергии составляет 18753 тыс. кВт ч.

Электроснабжение филиалов «Правда», «Головачева», «Особино-2» осуществляется РЭС Питающие линии и трансформаторные подстанции находятся на балансе РЭС.

1.2 Характеристика объекта проектирования

Исходные данные

Комплект оборудования БКН-³/₆ с батареями каскадными 3-х ступенчатыми с механизированными раздачей корма, сбором яиц и уборки помета позволяет содержать 25200 голов кур-несушек.

В комплект входит следующее оборудование: трехъярусные клеточные батареи; горизонтальный шнековый кормораздатчик; наружные бункера для хранения запаса сухих кормов; цепные линии кормораздачи; система поения; стационарные ленточные транспортеры для сбора яиц; механизм уборки помета из под клеточных батарей скреперного типа; скребковый транспортер для удаления навоза из здания птичника; электрооборудование. Трехъярусные клеточные батареи устанавливают в шесть рядов.

Кормораздатчик состоит из кормушек, собранных из отдельных секций и специальной цепи для транспортировки корма. Он представляет собой замкнутый контур с обособленным приводом и бункером-дозатором. Каждая батарея имеет три таких кормораздатчика.

Наружный бункер для сухих кормов загружается загрузчиком ЗСК-10. Корм из бункера БСК-10 по спиральному наклонному транспортеру поступает в приемник горизонтального шнекового транспортера ТУУ-2, доставляющего корм в бункеры клеточных батарей.

Система поения состоит из желобковых поилок. Вода к поилкам поступает через индивидуальные бачки постоянного уровня, устанавливаемые на каждом ярусе клеточной батареи с двух сторон.

Механизм яйцесбора включает в себя продольные ленточные транспортеры для сбора яиц, скатывающихся из клеток; поперечный транспортер со столом-накопителем; для спуска яиц на один уровень имеется элеватор.

Яйца скатываются по наклонным поликам на ленточные транспортеры, доставляющих их к торцу батарей; со второго и третьего ярусов по наклонным участкам лент с использованием ленточных элеваторов спускаются на поперечный транспортер.

Каждая батарея имеет шесть продольных ленточных транспортеров, которые получают движение от одного привода с поперечными транспортерами и коллектором. Щетки переноса яиц с продольных транспортеров. Щетки очистки лент продольных транспортеров имеют собственный привод.

Механизм уборки помета состоит из скреперных установок, тягового каната, обводных блоков, приводной станции. Один механизм убирает из пометной траншеи двух рядов. В комплект оборудования БКН-3 имеются три таких механизма.

Поперечный скребковый транспортер транспортирует помет в существующий пометоприемник, откуда его, по мере накопления, вывозят на разбрасывателях органических удобрений.

Расчетная зимняя температура наружного воздуха -25°С;

скоростной напор ветра -27 кг/м;

вес снегового покрова -70кг/м.

Наружные стены здания птичника выполнены из обыкновенного полнотелого глиняного кирпича, облицованы силикатным кирпичом с расшивкой швов. Перегородки выполнены из обыкновенного глиняного кирпича М75 (ГОСТ 530-80) на цементно-известковом растворе М25 с расшивкой швов снаружи и в подрезку внутри. Внутренние поверхности стен и потолков должны быть защищены кремнийорганическими соединениями ГКЖ-10.

Пол в помещениях железобетонный.

Стенки в днище дезбаръера толщиной 150 мм выполнен из бетона М300 с железнением внутренней поверхности. Дезбаръер заполнен опилками, обработанными дезраствором.

Все столярные изделия окрашены эмалью МС-226 за 2 раза.Все металлоконструкции птичника отгрунтованны 2 раза и окрашены эмалью в 2 слоя общая толщина которых вместе с грунтовкой составляет-60мкм.

Перед входами выполнены входные площадки из бетона М200 толщиной 150мм.

Все деревянные элементы защитить от возгорания и гниения согласно СНИП 111-19 - 76 (бура-20% в смеси с борной кислотой в соотношении 1/1 с добавлением антисептиков).

Кровля выполнена из железобетонных плит с стекловолоконным рулонным утеплителем, поверх плит дополнительно слой рубероида.

Швы между плитами покрытия заполнены бетоном на мелком заполнителе.

В плитах покрытия выполнены 2 отверстия 1000x1000 для установки шахт ВВШ-10. при этом ребра жесткости не тронуты.

Таблица 1 - Структура расходной части электробаланса по целевому назначению

Статьи расхода	Установленная мощность, кВт	%	Годовой расход электроэнергии
			тыс.кВт.ч	%
Технологические потребители	11178	98,87	17299	92,23
1.1 Содержание ремонтного молодняка	1917	16,96	2387,66	12,73
1 .2 Содержание родительского стада	731	6,47	938,7	5,00
1 .3 Содержание мясных кур-бройлеров	5239	4634	9119,55	48,62
1 .4 Производство яиц	561	4,96	811,13	4,32
1.5 Инкубация яиц	321	2,84	629	3,35
1.6 Производство мяса птицы	467	4,13	1081,29	5,77
1.7 Продукция ПУЛ	507	4,48	853	4,55
1 .8 Производство травяной муки	269	2,38	202	1,08
1 .9 Выработка теплоэнергии	1166	10,31	1276,5	6,81
Прочее производственное потребление	-	-	1204	6,42
Коммунально-бытовое потребление	128	1,13	253	1,35

Птичник на 25200 голов кур - несушек одноэтажное помещение для содержания птицы имеет размеры 75x17x3.3 м. План птичника приводим на рисунке 1.

В состав здания входит 5 помещений, экспликация этих помещений приведена в таблице 2

Рисунок 2 -- План помещения

Таблица 2 - Экспликация помещений

Номер по плану	Наименование
1	Помещение для птицы
2	Венткамера
3	Служебное помещения
4	Подсобное помещение
5	Пометосборник

В помещении для птицы установлены каскадные 3-х ступенчатые клеточные батареи с механизированной раздачей корма, сбором яиц и уборкой помёта. Клеточные батареи располагаются вдоль птичника в 6 рядов. Птица содержится при сухом способе кормления. Обслуживающий персонал состоит из птичницы и слесаря. Время работы птичника с 6°° до 18°°. Кормление, уборка помёта и сбор яиц осуществляется два раза вдень.

1.3 Обоснование темы проекта

Биологические особенности сельскохозяйственной птицы позволяют в сравнительно короткие сроки при минимальных затратах получать самую разнообразную продукцию. Кроме высокопитательных, биологически ценных яиц и мяса птицы деликатесным продуктом является жирная печень, которую получают при откорме гусей и уток. Особенно ценен гусиный жир не только как легкоусвояемый, но и имеющий фармацевтическое значение как лучшее средство при обморожения. Из пера и пуха птицы изготавливают подушки, одеяла, матрацы, спортивные куртки, спальные мешки. Крупное гусиное перо, ранее применявшееся для письма, сейчас используется для изготовления сувенирных поделок, поплавков, зубочисток. Снятые с тушек гусей и уток пуховые шкурки используются для шитья теплых курток и головных уборов, а также для украшений и отделки одежды. Из кожи ног гусей и индеек изготавливают дамские сумочки, туфли и босоножки и другие изделия. По прочности кожевенное сырье приравнивается к телячьему, а по красоте рисунка похожа на кожу крокодила. Отходы инкубации, убоя и переработки птицы используются в виде кормовой муки как высокоценная белковая добавка. Из птичьего помёта можно получать мочевую кислоту, метан, кормовые дрожжи, пудрет.

Все это дает основание утверждать, что сегодняшнее промышленное птицеводство приблизилось к той ступени развития когда его можно назвать безотходным производством.

Однако все это требует от промышленности выпуска все более новых и усовершенствованных типов оборудования оборудования для механизации и автоматизации производственных процессов при клеточном и напольном выращивании молодняка и содержания взрослой птицы. Разработано и выпускается вентиляционно-отопительное оборудование для создания и поддержания микроклимата. При неудовлетворительном температурно-воздушном режиме снижается продуктивность птицы. Снижается производительность человека, а также надежность и срок службы оборудования. Яйценоскость снижается на 15-20%, увеличивается расход кормов на единицу привеса.

Важную роль в повышении продуктивность птицы и работоспособности человека, снижение уровня травматизма играет освещение. Для этого в птичника создана система искусственной имитации восхода и заката. К таким устройствам относятся такие марки как УПУС, ПРУС, УПУС-1М и др.

Возможность внедрения электрифицированных установок по сбору яиц увеличивает скорость сбора яиц по сравнению с ручным и упаковку в лотки.

Благодаря внедрению передовой технологии и технике труд операторов птицеферм в корне изменился. Теперь оператор работает с десятками и сотнями механизмов которые управляют всем сложным и крупным производственным процессом. Что в свою очередь повышает производительность труда и повышает уровень производства. Однако неправильное использование оборудования приводит к повышенному травматизму на производстве, что в свою очередь приводит к противоположному т.е. снижению производительности качества труда работников. Для этого необходимо повышать не только качество и безопасность оборудования но и уровень квалификации обслуживающего персонала.

2. ОСНАВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет и выбор технологического оборудования

Основным фактором влияющим на продуктивность птицы является микроклимат, для обеспечения наивысшей продуктивности птицы необходимо поддерживать параметры микроклимата в заданных пределах. Отклонение от заданных значений таких параметров как влажность и температура приводит к увеличению расходов кормов до 20 %, яйценоскость кур снижается на 15-20 %.

Важную роль в создании микроклимата играет вентиляция, которая должна поддерживать микроклимат в помещении в течении года в соответствии с зоотехническими и санитарно-гигиеническими требованиями. Для птичника должны поддерживаться следующие значения температуры 16... 18 °С; относительной влажности 60...70 %; скорости движения воздуха 0,3 - 0,6 м/с.

Производим расчёт и выбор вентиляционного оборудования для приточно-вытяжной системы вентиляции.

Необходимый воздухообмен может быть определён по допустимому содержанию углекислоты или по удалению лишней влаги и тепла. Практика расчётов показывает, что для птицеводческих помещений наибольший воздухообмен получается по углекислоте. Поэтому расчёт воздухообмена производим по допустимому содержанию углекислоты.

Определяем необходимый воздухообмен в помещении из условия удаления избыточной углекислоты, м /ч:

где С1 - содержание углекислоты в свежем наружном воздухе,(С1=0,3 л/м)6;

С₂ - допустимое содержание углекислоты для данного помещения

(С₂= 2,5 л/м³ ) ,/6/;

С= С'* N=1,7*25200=42840 л/ч;

С'- количество углекислоты выделяемое одной птицей за 1 час

(С'=1,7 л/ч), /6/;

N -- поголовье птицы (N=25200 голов).

Определяем производительность вытяжной системы вентиляции, м /ч:

где 2...3 - коэффициент запаса, позволяющий регулировать микроклимат в широких пределах.

= м³/ч

Производительность приточной системы вентиляции принимаем на 25% меньше производительности вытяжной системы:

м/ч

Исходя из конструкции здания птичника и его геометрических размеров принимаем количество приточных вентиляторов п_прит=2 шт, количество вытяжных вентиляторов п_вьгг=21 шт.

Определяем производительность одного вентилятора, м /ч:

м/ч

м/ч

Выбираем стандартный вентилятор по условию:

где -- номинальная производительность стандартного вентилятора. Принимаем осевой вентилятор марки ВО-Ф-5,6А, м/ч, Па /2/.

5500 м^э/ч > 2225 м³/ч - условие выполняется

Определяем мощность вентилятора, кВт:

где - КПД вентилятора. Для осевого вентилятора =0,1...0,3; для центробежного =0.5…0,8 /2/.

 кВт

Определяем полный напор приточного вентилятора. Па:

где - динамический напор, Па.

где -- плотность воздуха, принимаем =1,29 кг/м³ ,/6/;

- скорость движения воздуха в вентиляторе, (=10... 15 м/с) /6/.

= Па

где- Н_ст - статический напор, Па.

где - коэффициент сопротивления. Для круглых железных труб принимаем =0,02; /5/

l- длина воздуховода, l=45 м ;

d- внутренний диаметр трубы, d=0,6 м

- сумма коэффициентов местных сопротивлений. Для входа в трубу с закругленными краями принимаем -0,5; для изгиба =0,5; для сетки =0.1/6/

Па

Тогда полный напор вентилятора равен:

Па

Из справочника выбираем стандартный приточный вентилятор по условию:

Принимаем центробежный вентилятор марки В-Ц4-75-10, =23780 м³/ч , 714 Па /6/.

23780 м³/ч17525 м³/ч

714 Па334,4 Па - условия выполняются .

По формуле (2.1.7) определяем мощность вентилятора, кВт:

кВт

результаты расчётов и выборов сводим в таблицу 3.

Микроклимат в птичнике также зависит от того, как регулярно убирается помёт. Нерегулярная уборка помёта в птичнике приводит к повышенному содержанию аммиака, сероводорода, двуокиси углерода в окружающей среде, что отрицательно влияет на состояние здоровья птицы и обслуживающего персонала.

Уборка помёта является неотъемлемой частью технологического процесса птичника.

Произведём расчёт и выбор поперечного транспортёра уборки помёта. Из таблиц /6/ выбираем суточную норму выхода помёта на одну голову

q=300гр/гол.

Определяем суточный выход помёта из птичника, кг:

Определим требуемую производительность помётоуборочного транспортёра, т/ч:

где К_вк -число включений в сутки, 2 раза;

Т - продолжительность одного цикла уборки, 1 ч.

т/ч

Выбираем стандартный транспортёр из условия:

где - номинальная производительность стандартного транспортёра, т/ч

С учётом размеров помещения выбираем поперечный транспортёр марки НКЦ-7/18, =7т/ч, /6/

7 т/ч > 3,78 т/ч - условие выполняется

Выбранный транспортёр имеет длину рабочей части 18м.

Определим расчётную мощность транспортера, кВт:

где - коэффициент сопротивления перемещению. Для скребковых транспортёров,=1,85-2 /2/;

- длина транспортёра, м;

- КПД транспортёра с трансмиссией, 0,4.. .0,6 /2/.

кВт

результаты расчёта и выбора сводим в таблицу 3.

Аналогично производим расчёт остального технологического оборудования, и данные заносим в таблицу 3.

Таблица 3 - Технологическое оборудование

Наименование технологической операции	Тип, марка	Производительность	Мощность установки, кВт	Количество	Кз.м.
Вентиляция вытяжная	ВО-Ф-5,6А	5500 м3/ч	0,306	21	0,7
Вентиляция приточная	В-Ц4-75-10	23780 м3/ч	6,7	2	0,8
Поперечный помётоуборочный транспортёр	НКЦ-7	7 т/ч	1,72	1	0,5
Транспортёр яйцесбора	БКН-3/6	-	1,24	1	0,57
Механизм помётный скребковый	МПС-6М	1 т/ч	2,2	3	0,7
Поперечный транспортёр кормозагрузки	ТУУ-2	2,4 т/ч	1,5	1	0,5
Бункер хранения сухих кормов	БСК-10	2,1 т/ч	0,5	2	0,5
Электроводонагреватель	ЭВ-Ф-15	100 л/ч	15	1	1,0

2.2 Расчет и выбор силового электрооборудования

Для привода технологического оборудования применяются электродвигатели, выбранный двигатель должен соответствовать характеристикам рабочей машины, Основной характеристикой является мощность, при недостаточной мощности двигателя происходит его перегрев в результате чего сокращается срок службы двигателя, снижается производительность рабочей машины. При большей мощности двигателя возрастает цена привода, снижается КПД двигателя.

В качестве привода сельскохозяйственных установок применяются в основном асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии АИР, т.к. они наиболее просты по устройству и управлению, надёжны в эксплуатации и имеют высокие технико-экономические показатели.

Электродвигатель к рабочей машине выбирается по следующим параметрам: напряжению, роду тока (переменный, постоянный), частоте вращения, условиям окружающей среды, характеру и значению нагрузки.

Произведём расчёт и выбор электродвигателя для привода вытяжного вентилятора.

Определяем расчётную мощность двигателя, кВт:



где К₃ - коэффициент запаса мощности. Для осевых вентиляторов К₃ - 1,1 /2/

- КПД передачи. Для прямой передачи =1 /5/

кВт

Выбираем электродвигатель по условию:

где -_ номинальная мощность выбранного двигателя, кВт

Принимаем двигатель марки АИР71А6БСУ2 с повышенным скольжением, Р_н=0,3 7 кВт /5 /.

0,37 кВт > 0,34 кВт - условие выполняется

Характеристики выбранного двигателя: Рн=0,37 кВт; n_н=940 мин; I=1,35 А; =65 %; соs=0,65; К=4,5; К=2,0; К_max=2,2; К_min=1,6//

Определяем коэффициент каталожной неувязки:

Определяем коэффициент загрузки двигателя:



где- коэффициент загрузки машины. Для вентиляторов= 0,6.. .0,8 /5/

=

0,5<0,64<1,15 условие выполняется.

Результаты расчёта и выбора сводим в таблицу 4.

Произведём расчёт и выбор двигателя для привода приточного вентилятора:

По формуле (2.2.1) определяем расчётную мощность двигателя:

кВт

по условию (2.2.2) выбираем двигатель марки АИР160М8УЗ, Р_н=7,5 кВт /5/.

7,5 кВт > 7,37 кВт -- условие выполняется

Характеристики выбранного двигателя: Р_н=7,5 кВт; =725 мин; =17,5 А; =87 %; = 0,75; =5,5; =1,6; =2,4; =1,4/5/

По формулам (2.2.3) и (2.2.4) определяем коэффициент каталожной неувязки и коэффициент загрузки двигателя соответственно

Результаты расчёта и выбора сводим в таблицу 4.

Произведём расчёт и выбор двигателя для поперечного транспортёра уборки помёта.

По формуле (2.2.2) определяем расчётную мощность двигателя, кВт:

По условию (2.2.2) выбираем двигатель марки АИР90L4УЗ, Р_н=2,2кВт 5.

2,2 кВт >2,15 кВт - условие выполняется.

Характеристики выбранного двигателя: Р_н⁼2,2 кВт; =1400 мин ; =5,0 А; =81 %; =0,83; =6,5; =2,0; =2,2; =1,6 /5/.

По формулам (2.2.3) и (2.2.4) определяем коэффициент каталожной неувязки и коэффициент загрузки двигателя соответственно:

=0.98

Аналогично производим расчёт и выбор двигателей для остального технологического оборудования и данные заносим в таблицу 4.

птичник освещение микроклимат электрический

Таблица 4 -- Электросиловое оборудование

Наименование технологической операции	Тип двигателя	При номинальной нагрузке	Кратность пускового тока	Количество, шт Количество, шт	Кз.д
		Мощность, кВт	Частота вращения,	Сила тока статора, А	КПД,%	Коэффициент мощности
Вентиляция вытяжная	АИР71А6БСУ2	0,37	915	1,32	65	0,66	4,5	21	0,64
Вентиляция приточная	АИР160М8УЗ	7,5	725	11,5	87	0,75	5,5	2	0,69
БКН-6/3	АИР71А6УЗ	0,37	915	1,31	65	0,65	4,5	6	0.58
Уборка помёта	АИР90ЫУЗ	2,2	1400	5,0	81	0,83	6,5	4	0,7
Кормозагрузка	АИР901А8УЗ	0,55	700	2,07	64	0,63	4,0	2	0,5
Кормораздача	АИР112МА8УЗ	1,5	705	4,1	76	0,73	5,5	1	0,5
Яйцесбор	АИР90Ь6УЗ	1,5	925	4,2	76	0,72	6,0	1	0,5

2.3 Расчет освещения

От освещения в значительной мере зависит продуктивность птицы а, кроме того, и безопасность людей, работающих в данном помещении.

Проектируемый птичник не имеет окон, а только искусственное освещение. Искусственное освещение должно обеспечивать нормальные и безопасные условия труда людей и содержания птицы, поэтому в зоне содержания птицы должна поддерживаться определённая освещённость.

Произведённые исследования показали, что содержание птицы при освещённости ниже 0,4 лк, равносильно содержанию птицы в темноте. С увеличением освещённости от 2 до 5 лк заметно возрастает яйценоскость, при дальнейшем увеличении освещённости яйценоскость увеличивается незначительно.

Произведём расчёт освещения помещения для птицы точечным методом. Помещение для птицы имеет размеры 75x17x3,3 м.

Выбираем источник света. Для освещения помещения птицы принимаем газоразрядные лампы низкого давления, т.к. они имеют более высокую световую отдачу и больший срок службы по сравнению с лампами накаливания. .

Т.к. в качестве источника света выбраны газоразрядные лампы, то метод расчёта называется методом линейных изолюкс. Выбираем вид освещения- рабочее.

Выбираем систему освещения. Для создания одинаковой освещённости во всех точках освещаемой поверхности принимаем общую равномерную систему освещения.

Определяем расчетную высоту подвеса над рабочей поверхностью светильников, м:

где Н - высота помещения, (Н=3,3 м);

- высота рабочей поверхности, т.к. нижний ярус клеток с птицей

находится на уровне пола, то =0 м;

- высота свеса светильника, принимается 0,4.. .0,5 м

м

Выбираем нормированную освещенность Е_н, лк. Для люминесцентных ламп в помещении для клеточного содержания кур Е_н=75 лк /7/

С учётом класса светораспределения, типа кривой силы света, типа источника света и условий среды, выбираем тип светильника.

Выбираем светильник марки ЛСП18 в котором установлены две лампы ЛБР40, выбранный светильник имеет класс светораспределения Н, тип кривой силы света Д, степень защиты светильника IР54, /7/

Из таблиц /7/ с учётом типовой кривой силы света выбранного светильника определяем светотехнически наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками , ( = 1,2.. .1,6).

Определяем расстояние между светильниками и расстояние от стенки до светильника, м:

Определяем количество рядов светильников:

где В - ширина помещения, м.

ряда, принимаем n=5 рядов

Определяем длину ряда светильников, м:

где А- длина помещения, м.

м

Определяем плотность светового потока для создания нормированной освещённости, лм/м:

где К₃ - коэффициент запаса. Для животноводческого помещения при газоразрядных лампах К₃ = 1,3 /7/

- коэффициент добавочной освещенности, учитывающий создание светового потока удалёнными от контрольной точки светильниками, принимаем = 1,1... 1,2 /7/

- условная суммарная освещенность в контрольной точке.

Для определения суммарной условной освещённости вычерчиваем в масштабе план помещения (рисунок 3) и выбираем на нём контрольную точку А. Контрольная точка выбирается в центре здания, между рядами светильников.

Определяем относительные расстояния:

Рисунок 3 -- План помещения в масштабе 1 : 500

Используя кривые линейных изолюкс /7/ с учётом Р' и L' находим условную освещённость в контрольной точке от одного полуряда е = 105,т.к. суммарная условная освещённость в точке А создаётся действием четырёх полурядов, то:

Определяем необходимую номинальную мощность светового потока, лм/м:

лм/м:

Определяем расчётный световой поток одного ряда светильников, лм:

(2.3.9)

лм

Определяем количество светильников в одном ряду:

где п_л- количество ламп в выбранном светильнике, шт.;

Ф_н - номинальный световой поток лампы, установленной в выбранном светильнике, лм. Для лампы ЛБР40 Ф_н=2250 лм /7/.

светильников, принимаем m=9 светильников:

Определяем действительный световой поток одного ряда светильников:

лм

Определяем отклонение действительного светового потока ряда от расчётного, %:

%,

%=%

Отклонение может быть от -10% до +20%. В данном случае: -10% < 1,6% < +20% - условие выполняется

определим уточнённое значение , т.к. n и m округлялись.

м

Определим расстояние между светильниками в ряду, м:

м

Размещение светильников показано на листе 3 графической части. Определяем установленную мощность освещения, кВт:

кВт

Результаты расчёта сводим в таблицу 5.

Произведём расчёт освещения венткамеры методом удельной мощности. Венткамера имеет размеры 5,4x5,8x3,2 м

Для венткамеры в качестве источника света выбираем лампы накаливания.

Выбираем вид освещения - рабочее.

Выбираем систему освещения -- общее равномерное.

По формуле (2.3.1)определяем высоту подвеса светильника:

м

Выбираем норму освещённости Е=20 лк /7/

Выбираем тип светильника - НСП21 «Бирюза-3», класс светораспределения П, тип кривой силы света Г-2.

Из таблиц /7/ определяем светотехнически наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками, =0,8... 1,2

По формулам (2.3.2) и (2.3.3) определяем расстояние между светильниками и расстояние от стенки до светильника, м:

м

м

По формуле (2.3.4) определяем количество рядов светильников, шт:

ряда, принимаем =2 ряда

Определяем количество светильников в одном ряду:

светильника, принимаем т=2 светильника

Определяем общее количество светильников:

светильника.

Определяем площадь помещения, м²:

м²

Из таблиц /7/ с учётом типа светильника, площади помещения, высоты подвеса и освещённости выбираем удельную мощность освещения, Вт/м:

Р =5,6 Вт/м²

Определяем требуемую мощность освещения, Вт:

= 5,6 * 31,6 = 176.96 Вт

Определяем мощность одной лампы, Вт:



Вт

Выбираем стандартную лампу из условия:

-условие выполняется

где Р_н - номинальная мощность выбранной лампы, Вт

Выбираем лампу марки Б220-230-40, Р_н =40 Вт,/5/

Определяем установленную мощность освещения:

=0.16 кВт

результаты расчета сносим в таблицу 5.

Аналогично производим расчёт остальных помещений, расчёт сводим в таблицу 5.

Таблица 5 -- Результаты: расчёта освещения

Б № п/п

Наименование помещения

Размер помещения AxBxH,м

Тип светильника

Тип КСС

лк

м

N, шт

Данные о лампах

n, шт

Марка лампы

Вт

лм

кВт

1 2 3 4

Помещение для птицы Венткамера Помещение яйцесбора Слесарная

75х18х3,3 5,4х 5,85х3,2 6,3х4,3х3,2 6х5,7х3,2

ЛСП18 НСП21 ЛСП18 НСП21

Д-1 Д-2 Д-1 Д-2

75 20 200 150

2,8 2,8 2,8 2,8

45 4 3 4

2 1 2 1

ЛБР Б220-230 ЛБ Б220-230

40 40 40 200

2250 415 3200 2920

1,8 0,16 0,12 0,8

Итого

2,88

2.4 Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры

Аппаратура управления и защиты предназначена для ручного и автоматического управления электроприводом, а также для защиты электродвигателей от аварийных режимов.

При помощи аппаратов управления производят включение, отключение, переключение электрических цепей и электроприёмников, реверсирование и регулирование частоты вращения электродвигателей.

Для отключения электрических цепей при возникновении в них аварийных режимов таких, как: короткое замыкание, превышение напряжения, перегрузки, служат защитные аппараты.

Согласно ПУЭ все электродвигатели должны защищаться от токов короткого замыкания и перегрузок»

От правильно выбранной пусковой и защитной аппаратуры в большей мере зависят надёжность работы и сохранность оборудования в целом, численные, качественные и экономические показатели производственного процесса, электробезопасность людей и птицы.

Произведём расчёт и выбор аппаратуры управления и защиты для электродвигателя привода приточного вентилятора, схема подключения показана на рисунке 4.

~3NPE 380/220 В, 50Гц

Рисунок 4 - Схема защиты и управления электродвигателя привода приточного вентилятора

Для привода вентилятора выбран двигатель серии АИР160М8УЗ с параметрами Р_н=7,5 кВт, =17,5 А, =5,5./6/

Для дистанционного управления электроприводом, а также для обеспечения нулевой защиты выбираем магнитный пускатель. Пускатель выбираем по: степени защиты и климатическому исполнению, номинальному току и напряжению, по конструктивному исполнению.

Напряжение втягивающей катушки магнитного пускателя должно быть равным напряжению сети:

где - напряжение катушки магнитного пускателя, В;

- номинальное напряжение сети, В.

380В = 380В

Выбираем магнитный пускатель по току из условия:

где - номинальный ток пускателя, А;

- номинальный ток электродвигателя, А.

25А >17,5А

Принимаем нереверсивный пускатель марки ПМЛ-221002, =25 А, 15

Проверяем магнитный пускатель на коммутацию частых пусков и остановок из условия:

А

А условие выполняется

Выбираем номинальное напряжение автоматического выключателя из условия, В:

где - номинальное напряжение автоматического выключателя, В;

-- номинальное напряжение сети, В.

500В>380В

Выбираем номинальный ток автоматического выключателя, А:

где - номинальный ток электродвигателя, А;

- номинальный ток автоматического выключателя, А.

25А>17,5А

Выбираем автоматический выключатель серии АЕ2036Р =500 В, =25А /15/

Выбираем ток номинального расцепителя автоматического выключателя из условия:

А

Принимаем =20 А//

Определяем ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А:

=1,25

где - пусковой ток электродвигателя, А.

=

где - номинальный ток электродвигателя, А;

- кратность пускового тока, А.

= А

=А

Определяем каталожный ток срабатывания автоматического выключателя ,А:

А

Проверяем выбранный автоматический выключатель на возможность ложного срабатывания при пуске из условия:

240 > 120,2 - условие выполняется

Принимаем автоматический выключатель серии АЕ2036Р =500 В, =25А , =20 А /15/.

Произведём выбор аппаратуры управления и защиты для электродвигателя привода поперечного транспортёра уборки помёта. Схема подключения показана на рисунке 5.

З80/220, 50Гц

Рисунок 5 - Схема защиты и управления двигателя привода транспортёра уборки помета

Для привода этого транспортёра выбран двигатель марки АИР90L4УЗ, Р=2,2 кВт, I=5 А, К=6,5.

По условию (2.4.11) выбираем магнитный пускатель марки ПМЛ-111002,=10А./15/

10 А > 5 А

-- условие выполняется.

Выбираем номинальное напряжение автоматического выключателя из условия по формуле (2.4.5)

500В>380В

Выбираем номинальный ток автоматического выключателя, А по формуле (2.4.6)

10 А > 5 А

Выбираем автоматический выключатель серии АЕ2016Р =500В, =10А/15/

Определяем ток номинального расцепителя, А, автоматического выключателя по формуле (2.4.7):

А

Принимаем =6,0 А

Определяем ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А по формуле (2.4.8)

= А

А

Определяем каталожный ток срабатывания автоматического выключателя из условия по формуле (2.4.10):

А

Проверяем выбранный автоматический выключатель на возможность ложного срабатывания при пуске из условия по формуле (2.4.11):

72 > 40,6- условие выполняется

Выбираем автоматический выключатель марки АЕ2016Р, =10 А, = 6А,/15/

Произведём выбор защитной аппаратуры для линии освещения помещений.

Определяем установленную мощность освещения, А:

где - установленная мощность основного помещения, Вт;

сумма установленной мощности вспомогательного помещения, Вт.

3,6+1,2=4,8 кВт

Определяем мощность одной группы, Вт:

где число групп

Определяем ток одной однофазной группы, А:

где -- мощность одной группы, Вт;

-номинальное фазное напряжение, В;

коэффициент мощности осветительной нагрузки, принимаем равным 0,5...0,9 /5/.

А

500В>380В

32 А> 1,99А

Выбираем номинальный ток теплового расцепителя, А

А

3,2 А > 2,39 А -- условие выполняется

Принимаем автомат марки ВА14-26, 32 А, =500 В, 6,0 А/15/

Определим каталожный ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А:

А

На возможность ложных срабатываний выбранный автомат не проверяем, т.к. в осветительной сети отсутствуют пусковые токи.

Аналогично производим выбор аппаратуры управления и защиты для остального технологического оборудования и заносим принципиальную распределительную сеть графической части.

2.5 Расчет и выбор распределительных устройств, групповых осветительных щитков, внутренней электропроводки

Внутренние электрические сети включают в себя силовые и осветительные проводки и распределительные устройства.

Перед расчётом силовой и осветительной сетей размещаем потребители на плане помещения: электролампы согласно расчёта освещения, а силовые потребители согласно расстановке технологического оборудования (лист 1 и 2 графической части). После этого размещаем распределительные устройства в местах, удобных для обслуживания, В качестве распределительных устройств используем силовые шкафы и пункты, обеспечивающие защиту участков сетей, групп или отдельных токоприёмников.

Распределительные устройства выбираем по напряжению, типу, защищённости от воздействий окружающей среды, количеству и типу автоматов или групп предохранителей: В качестве вводного распределительного устройства принимаем ВРУ1-11-10УХЛ4 с группами предохранителей типа ПН2. В качестве распределительного устройства принимаем шкаф ШР11-73504-54У2, в котором установлено 11 групп предохранителей типа НПН-60. В качестве щитка освещения принимаем щиток типа ЯРН-8501 в котором установлено 12 автоматических выключателей марки ВА-14-26

Внутренние проводки должны обеспечивать безопасность людей и птицы, соответствовать требованиям пожаро - и взрывобезопасности, быть надёжными и удобными в эксплуатации, должны соответствовать условиям окружающей среды и архитектурным особенностям здания.

В качестве внутренних проводок в основном используются провода и кабели с алюминиевыми жилами, В птицеводческих помещениях с химически активной средой согласно ПУЭ применяют изолированные провода и кабели с пластмассовой изоляцией и в пластмассовой оболочке.

По способу выполнения проводки подразделяют на открытые, проложенные но поверхности стен и потолков, но фермам, на тросах и в коробах, и скрытые, проложенные в конструктивных элементах зданий (в стенах, полах, перекрытиях). Скрытая проводка более безопасна и долговечна, но она дороже и её труднее заменить.

Тросовые проводки главным образом применяют в птичниках для осветительных сетей, провода крепятся к тросу при помощи изолирующих прокладок.

В стальных трубах проводку выполняют тогда, когда другие виды проволок не допускаются. Для монтажа используют стальные тонкостенные трубы.

Для выполнения силовой проводки применяем провода и кабели марок АВВГ, АПВ с прокладкой в трубах или непосредственно по поверхности несущих конструкций здания. В качестве ответвлений для питания двигателей вытяжных вентиляторов применяем провод марки КГ -- гибкий. Для осветительной электропроводки применяем провода марки АВВГ и специальный тросовый провод АВТ.

Провода выбираются по предельно допустимой температуре нагрева, чтобы не произошло его разрушение под действием рабочего тока из-за перегрева.

Произведём выбор сечения провода, питающего электродвигатель поперечного транспортера уборки помета. По принятому значению номинального тока теплового расцепителя автомата 6 А находим допустимый ток проводника по условию согласования с защитой.

Выбираем сечение силовой проводки из условия допустимого нагрева, А:

где- номинальный ток двигателя, А;

- допустимый ток кабеля выбранного сечения =19А_, /5/

19А>5А

Принимаем кабель марки АВВГ 5x2,5 с сечением жил S=2,5 мм² /1/

Проверяем выбранное сечение силовой проводки из условия соответствия его аппарата защиты:

гдеток защитного аппарата (=6А- ток номинального расцепителя);

К ₃- коэффициент защитного аппарата К ₃= 1 /5/

19 А > 6*1 А -условие выполняется

Производим выбор сечения провода для осветительной сети:



где - допустимый ток провода, А;

ток одной осветительной группы, А.

19А>1,99А

Выбираем сечение S=2,5 мм/1/

Провода осветительной сети выбранные по допустимому нагреву проверяем на допустимую потерю напряжения, Для проводки выбираем самую длинную и нагруженную линию.

Проверяем выбранное сечение по допустимой потере напряжения из условия:

где допустимая потеря напряжения во внутренних электропроводках, принимаем равной 2,5% /1/;

- расчётная потеря напряжения %.

где сумма произведений мощности на данном участке на длину этого участка, кВт м ;

S- сечение кабеля, мм

С - коэффициент, зависящий от напряжения сети, числа фаз, материала провода, принимаем С =7.7 /5/

На рисунке 6 приводим расчётную схему.

 l1=14м l2=9м l3=9м l4=9м l5=9м l6=9м l7=9м l8=9м l9=9м

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9

Рисунок 6- расчетная схема осветительной группы

=42,48 кВт м

2,2 % < 2,5% - условие выполняется, следовательно сечение провода выбрано правильно, кабель АВВГ 3x2,5/1/

Аналогично производим расчёт сечения остальной проводки и заносим принципиальную распределительную сеть графической части.

2.6 Расчет электрических нагрузок и выбор кабеля ввода

Расчётную мощность на вводе определяют при помощи графика электрических нагрузок.

Для построения суточного графика нагрузок сначала составляем вспомогательную расчётную таблицу, в которой указываются все необходимые данные для построения графика: наименование операций, типы машин и механизмов, выполняющих эти операции, установленная мощность электродвигателей и других электроприёмников, их КПД, коэффициент загрузки и потребляемая мощность (смотри таблицу 6).

Присоединенная мощность электроприёмников кВт, определяется по формуле:

где номинальная мощность электроприёмника, кВт;

коэффициент загрузки электроприёмника;

КПД электроприёмника;

количество электроприемников.

Затем составляем суточный технологический график, в котором время работы электроприёмника распределяем по часам суток и в виде горизонтальных отрезков прямых линий. После этого строим график электрических нагрузок, по оси ординат которого откладываем в масштабе значение а по оси абсцисс - длительность работы электроприёмников по часам суток (рисунок 7).

Определяем присоединенную мощность для вытяжной вентиляции, кВт:

кВт

Определяем присоединенную мощность для навозоудаления:

кВт

Определяем полную потребляемую мощность для рабочего освещения помещения для птицы, кВ

кВт

Присоединенные мощности остальных операций производим аналогично, и результат расчета сводим в таблицу 6.

Из графика нагрузок определяем максимальную мощность Р=33_,15кВт.

Определяем полную мощность на вводе, кВА:

где - коэффициент мощности на вводе, принимаем равным 0,75 /5/

кВА

Определяем ток на вводе, А:

где номинальное напряжение, В

А

Выбираем сечение кабеля ввода по допустимому нагреву, мм²:

где длительно допустимый ток выбранного сечения. А;

ток ввода_, А

Принимаем кабель марки АВВГ 3x25+1х10,=75, А/1/75 А > 67,2 А - условие выполняется.

№по плану	Наименование помещения	S,м	Е, лк	n, шт	m, шт	светильники	Р, кВт
						тип	n,шт	Р,Вт
1 2 3 4	Помещения для птицы Венткамера Помещение яйцесбора Слесарная	1275 22,88 34,2 26,5	75 20 150 20	5 2 3 1	9 2 1 3	ЛСП18 НСП21 ЛСП18 НСП21	2 1 2 1	40 40 40 200	3,6 0,16 0,24 0,8
ИТОГО	4,8

Размещено на Allbest.ru