Электрификация птичника на 15 тысяч кур с разработкой автоматизации микроклимата

,

где Р - активная мощность потребителя, Вт;

tg1 - угол до компенсации, cos = 0,88;

tg2 - угол после компенсации, cos = 0,95.

Qc = 32,0(0,5398 - 0,3287) = 6,7552 7кВАР.

Емкость трехфазной батареи конденсаторов (в микрофарадах) определяется выражением:

,

где = 2f- угловая скорость ( = 314рад/с при f= 50 Гц);

U- напряжение на конденсаторе, В.

.

4. Правила устройства, технической эксплуатации и техники безопасности

По степени опасности поражения электрическим током помещения птичника относятся к следующим классам:

Помещения для птиц - помещения с повышенной опасностью, так как пол в этом помещении является токоведущим (бетон).

Подсобное помещение - помещение с повышенной опасностью, ввиду того, что возможно одновременное прикосновение человека к металлическим корпусам электрооборудования - с одной стороны и с соединенным с землей механизмом - с другой.

Вентиляционной камеры - помещения с повышенной опасностью, ввиду наличия токопроводящего пола.

Санузел - помещение с повышенной опасностью, так как влажность воздуха в нем может длительно превышать 75%.

Для защиты от прикосновения к токоведущим частям в помещении для птиц электропроводка рабочего и дежурного освещения выполнена, соответственно, в трубах, на скобах и под штукатуркой. В остальных помещениях осветительная электропроводка выполнена скрыто - под штукатуркой.

Силовая распределительная сеть электродвигателей выполнена в трубах, проложенных в каналах, в металлорукавах.

Для защиты от поражений в случае повреждения электропроводки все металлические части (корпуса электродвигателей, арматуры светильников, корпуса механизмов, трубы силовой распределительной сети) подлежат заземлению.

Для предотвращения механических травм у движущихся частей двигателей приточной вентиляции, кормораздачи должны быть установлены ограждения. Они должны быть устроены так, чтобы их нельзя было снять без гаечного ключа и отвертки. Снимать ограждение допустимо только при неработающем двигателе.

4.1 Расчет системы заземления

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали трансформаторов, должно быть не более 4 Ом, при номинальном напряжении 380В.

В сельских сетях в качестве заземлений рекомендуется применять угловую сталь. Сопротивление одного электрода из угловой стали, погруженного вертикально, с вершиной на поверхности земли:

,

где вуг - ширина полки уголка, м;

- удельное сопротивление грунта, Омм;

lс - длина стержня, м.

.

Предварительное число стержней одиночного повторного заземления нулевого рабочего провода, которое нужно выполнить на концах КЛ длиной более 200м и на вводах от КЛ к электроустановкам, подлежащим занулению, и число стержней на ТП без учета взаимного экранирования:

Зная под , lс и а расстояние между стержнями /10/, определяется коэффициент экранирования - с = 0,8.

Тогда результирующее сопротивление стержневых заземлителей на ТП:

.

Сопротивление соединительной полосы вп = 4Омм, длиной l = 24м, проложенной на глубине h = 0,6м с учетом коэффициента экранирования н = 0,5:

.

Расчетное сопротивление заземляющего устройства на ТП и одиночного повторителя на КЛ - 0,4 кВ не должно превышать 30 Ом.

.

На одной КЛ - 0,38 кВ имеется п = 5 одиночных повторных заземлителей, то сопротивление заземлителей рабочего провода не должно превышать 10 Ом:

,

.

Тогда при количестве отходящих линий КЛ - 0,4 кВ к = 4 сопротивление нейтрали трансформатора ТП не должно превышать 4 Ом:

Rз =0,82 Ом

4.2 Проектирование молниезащиты зданий

Рисунок 4 - Здание птичника

где Н-- высота птичника, м;

hc -- высота стен, м;

hon -- высота опоры троса, м;

h - высота от земли до троса, м.

Для птичника следует установить одиночный тросовый молниеотвод в виде стального троса, сечением 35...50 мм2. Тросовый молниеотвод расположен на стойках опор по коньку крыши. Зона защиты:

где rх -- половины ширины крыши, м;

hx -- высота стен, м.

Высота опоры:

hon = h-H = 8,96 -5 = 3,96.

Выбираем с запасом hon = 4 м.

Для заземления оборудования и всех металлоконструкций, находящихся в птичнике, внутри птичника по стенам на высоте 0,4м от уровня пола прокладывается контур заземления, из полосовой стали 25х4мм, отпайки к оборудованию выполняются полосовой сталью 20х4мм. Необходимо обеспечит прочную электрическую связь с контуром заземления питающего кабеля или нулевой провод воздушной сети.

Индивидуальные средства защиты приведены в спецификации.

5. Экология

Профессиональные вредности - это факторы трудового процесса, неблагоприятно воздействующие на здоровье трудящихся. Длительное и достаточно интенсивное действие профессиональной вредности на человека может вызвать профессиональное заболевание или отравление.

В связи с этим на проектируемом объекте необходимо предусматривать осуществление комплекса мероприятий, направленных на устранение этих вредностей.

Для обслуживающего персонала птичника предусмотрено служебное помещение, где установлены шкафчики для специальной одежды и легкой одежды, установленная необходимая мебель, предусмотрено наличие медицинской аптечки.

В здании птичника предусмотрен также туалет и умывальником. Освещение помещений в здании птичника осуществляется газоразрядными лампами и лампами накаливания. По мере истекания срока службы газоразрядных ламп, они собираются в отдельном ящике и вывозятся с объекта.

Отопление и вентиляция в помещении для птиц осуществляется системой автоматического регулирования микроклимата.

Вентиляция в служебных помещениях осуществляется путем естественного проветривания.

В целях обеспечения нормируемого уровня шума, двигатели приточной вентиляции помещены в специальных помещениях (венткамерах). Для ослабления передачи вибраций и шума по воздуховодам их присоединяют к вентиляторам при помощи прорезиненной ткани.

Стены птичника изнутри должны быть оштукатурены и побелены. В служебных помещениях стены должны быть окрашены краской в соответствии с санитарными нормами.

Для предотвращения сквозняков в птичнике предусмотрены тамбуры с самозакрывающимися дверями.

В целях защиты близлежащего населения и окружающей природной среды от воздействия производственных вредностей предусмотрена санитарнозащитная зона шириной 1000м.

На территории птицефабрики предусмотрены асфальтированные дороги и пешеходные дорожки, сточные канавы для отвода дождевых и паводковых вод. На территории птицефабрики также предусмотрено необходимое озеленение, посажены кустарники и деревья местных пород, свободное пространство засеяно многолетними травами.

6. Экономическое обоснование результатов проектирования

1. Определяются капитальные вложения в энергосистему:

Кп = Дв + Дэл.об,

где Дв - стоимость двигателей используемых в данном проекте, руб.

Дэл.об. - стоимость всего оставшегося электрооборудования.

Дв = ,(п дв),

где п - количество двигателей данной серии, шт;

дв - стоимость двигателя данной серии, руб.

Дв = 9800+18686+22150+21980+21980 = 31770 руб.

Базисные капитальные вложения составляют:

Кб = 180801 руб.

Кп = 31770+105240 = 137010 руб.

Кп-Кб = 137010-180801 = -43791.

2. Определяются проектные издержки:

Ип = Зп1,66+А+R+Иэн+Зм+Ип% ,

где 3п - заработная плата электромонтера за обслуживание эл. оборудования, руб.

А - амортизационные отчисления, руб.; они составляют 14,3% от капитальных вложений;

Иэн - стоимость электроэнергии, 1,6 руб. за 1кВт;

Зм - затраты на монтаж электрооборудования, руб.;

Ип% - берутся 3% от проектных издержек, руб.

Ип = 332+19592,43+24661,8+5,8+10119+1641,33=56352,36 руб.

Определяются базисные издержки по формуле:

Иб = 3м * 1,66+А+К+Иэн+Зм+Иб

Иб= 332+25854,5+32544,18+8,03+10119+2065,73=78923,44 руб.

Определяется разность между издержками:

Эи = Иб - Ип = 78923,44 - 56352,36 = 22571,08 руб.

3. Определяются приведенные издержки:

Ип + Ен Кп,

56352,36+0,15 137010 = 76903,86 руб.

Иб + ЕнКб,

78923,44+0,15 180801 = 106043,59руб.

4. Определяются срок окупаемости капитальных вложений и дополнительных капитальных вложений:

,

,

5. Определяется годовая экономическая эффективность, как разность приведенных издержек:

106043,59 - 76903,86 = 29139,73руб.

Для автоматического поддержания оптимальных параметров микроклимата в птичнике, проектом предложена система автоматического управления, состоящая из шкафа управления (УУ) и двух двигателей приточной вентиляции, с калориферами, автоматической системой и датчиками температуры.

Производится расчет без внедрения оборудования микроклимата:

Кп = 27470 + 98240 = 125710 руб.

Кб = 180801 руб.

Кп-Кб = 125710-180801 = -55091 руб.

Ип = 332+17976,53+22627,8+5,2+8005+1468,39=50414,9 руб.

Эи =Иб- Ип = 78923,44 - 50414,9 = 28508,54руб.

Приведенные издержки:

Ип + ЕКп = 50414,9+0,15 125710 = 69271,4руб.

;

=.

106043,59-69271,4 = 36772,19 руб.

Как видно из расчетов, применение микроклимата в птичнике, ведет к увеличению затрат, но они в свою очередь окупятся, так как микроклимат в птичнике способствует увеличению выхода готовой продукции на 20...30%.

Выводы и предложения

В дипломном проекте разработана комплексная автоматизация и электрификация производственных процессов в птичнике на 15 тысяч голов ремонтного молодняка.

Предлагаемая система микроклимата позволит хозяйству получить дополнительную продукцию за счет поддержания параметров воздушной среды в птичнике: уменьшение выбраковки птицы, уменьшение падежа, то есть увеличивается сохраняемость птицы, а вследствие чего увеличение выхода продукции.

Технико-экономические показатели внедрения системы микроклимата: приведенные издержки 76903,86 руб, срок окупаемости капитальных вложений и дополнительные капиталовложения составляют соответственно 6 и 2 лет; годовая экономическая эффективность составила 29139,73 руб.

Литературы

1. Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование.- М.: Колос, 1990- 351с

2. Захаров Л.Л. Применение теплоты в с.х.-М.: Агропромиздат, 1985.

3. Захаров Л.Л. Практикум по применению теплоты в с.х.-М.: Агропромиздат, 1985.

4. Зуль И.А., Будзко А.И. Электроснабжение сельского хозяйства. - М.: Агропромиздат, 2000.

5. Яницкий С.В. Применение эл. энергии и основы автоматических производственных процессов. Изд. 2-е:М.: Колос,1977.

6. ПУЭ.-М.: Энергоатомиздат, 1986.

7. Козинский В.А. Эл. освещение и облучение-М.: Агропромиздат, 1991.

8. Жилинский Ю.М., Кумин В.Д. Эл. освещение и облучение - М.: Колос, 1982.

9. Оформление дипломных проектов. Методические указания БИМСХ.-Минск, 1985.

10. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства. Под ред. И.А. Будзко.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Колос, 1982.

11. Зайцев A.M., Жильцов В.И., Шавров Л.В. Микроклимат животноводческих помещений. - М.: Агропромиздат, 1986.

12. Чуенко Н.Л. Исследование процесса увеличения приточного воздуха птичников дисковыми увлажнителями и разработка автоматической системы регулирования параметров микроклимата в летнее время. - К.: Автореферат, 1974.

13. Амосова О.С. Исследование температурно-влажного режима и разработка системы регулирования микроклимата для птичника.-Л.: Автореферат, 1973.

14. КнорингГ.М. Осветительные установки-Л.: Энергоатомиздат. 1986.

15. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Под редакцией Л.А. Федорова-М.:Энергоатомиздат, 1978.

16. Долин П.А. Справочник по технике безопасности.-М.: Энергоиздат, 1982.

17. Ганелин A.M. Экономия электроэнергии в с.х.-М.:Колос, 1983.

18. Бурегдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройство электроустановок. -М.: Энергоатомиздат, 1987.

19. Электроснабжение сельского хозяйства: Методическое пособие.- Изд. 2-е перераб и доп./Сост. В.В. Коваленко, А.В. Ивашина, А.В. Нагорный, А.В. Кравцов.- Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2004-100с.

Аннотация

Дипломный проект представлен пояснительной запиской на 75 страницах, содержащий 4 рисунка и 16 таблиц, графической частью, включающей 8 листов.

В проекте сделан краткий анализ производственно-хозяйственной деятельности, состояния электрификации, перспектива развития хозяйства и обоснование типа проекта. Выполнены расчеты потребной мощности вентиляции приточной и вытяжной, обогрева, кормораздачи, электрического освещения и облучения птицы. Определено количество, мощность и место расположения трансформаторов, произведен расчет силовых сетей. Рассмотрены вопросы охраны труда, техники безопасности, проведены технико-экономические показатели, а так же решены вопросы окружающей среды.

В специальной части проекта выполнен анализ установки для автоматического поддержания микроклимата в птичнике, предложено устройство МК-ВА_УЗ для автоматического поддержания необходимой температуры в помещении для птицы, так как при высокой температуре ухудшается физиологическое состояние птицы (увеличивается выбраковка и падеж птицы), снижается яйценоскость. Низкая температура отрицательно влияет на рост и развитие, и продуктивность птицы.

Продуктивность животных определяется на 50...60% - кормами, на 20% - качеством ухода и на 20.. .30% - параметрами воздушной среды.

Приложение

Таблица 1

№ п/п	Наименование показателей	Ед. изм.	2001	2002	2003
1.	Потребление электроэнергии	тыс. кВт'ч	3630	3685	3722
	а) всего	_//_	3630	3685	3722
	б) в т.ч. на производственные нужды	_//_	3145	3271	3020
	в) на одного работника	_//_	4,1	4,2	4,2
	г) на 1га пашни	_//_	0,337	0,341	0,345
2.	Структура пускозащитной аппаратуры:
	а) рубильников	шт	29	28	33
	б) автоматов	шт	1635	1630	1645
	в) магнитных пускателей	шт	1652	1651	1659
3.	Электровооруженность		4,1	4,09	4,15
4.	Численность обслуживающего персонала	чел	10	9	12
	в том числе ИГР	чел	3	3	3

Таблица 2

№ п/п	Наименование показателей	Ед. изм.	2001	2002	2003
1.	Количество пашни	га	3144	9463	10782
2.	Среднесуточная численность работающих	чел	711	720	714
3.	Число ТП - 10/0,4 кВ, всего	шт	25	27	28
	в том числе на балансе птицефабрики	шт	6	6	6
4.	Протяженность ВЛ - 0,4 кВ, всего	км	21	24	24
	в том числе на балансе птицефабрики	км	4	6,5	9
5.	Численность жилых домов, всего	шт	1077	1081	1086
	в том числе электрифицированных	шт	1077	1081	1086
	не пользуются электроэнергией	шт	-	-	-
6.	Площадь орошаемых земель, всего	га	135	320	677
	в том числе электрифицировано	га	70	86	152

Таблица 3-Состояние энергетической базы

№ п/п	Наименование показателей	Ед. изм.	2001	2002	2003
1.	Гусеничные тракторы	л.с.	5128	4865	4804
2.	Колесные тракторы	л. с.	4200	4688	4477
3.	Зерноуборочные комбайны	л.с.	2001	1965	1785
4.	Специальные машины	л.с.	1700	1605	1549
5.	Грузовые автомашины	л.с.	4012	3957	3863
6.	Тепловые двигатели	л.с.	-	-	-
	ИТОГО	л.с.	17041	17075	16478
7.	Электродвигатели	кВт/л.с.	3481	3485	3391
8.	Электроаппараты	кВт/л.с.	605	611	621
	ИТОГО		4086	4096	4012
	ВСЕГО		21127	21171	20490
9.	Количество работников	чел	849	831	821
10.	Электровооруженность труда		25	25,4	24,9

Таблица 4-Потребление электроэнергии по хозяйству

№ п/п	Наименование потребителей	Кол-во тыс. кВтч
1.	Всего получено электроэнергии	5300
2.	Израсходовано: на производственны нужды	4872
	на освещение	48
	на коммунально-бытовые нужды	380

Таблица 5-Экспликация помещений птичника

Позиция	Наименование	Кол-во	Примечания
1.	Помещение для птицы	1
2.	Подсобное помещение	1
3.	Венткамеры	2
4.	Уборная	1
5.	Тамбур	1

Таблица 6-Экспликация зданий и сооружений птицефабрики

Позиция	Наименование	Кол-во	Примечания
1	2	3	4
1.	Птичник на 15 тыс. ремонтного молодняка	4
2.	Акклиматизатор на 12 тыс. молодняка кур	1
3.	Корпус для клеточного содержания кур на 30 тыс. птицемест	5
4.	Батарейный цех на 50 тыс. птиц	3
5.	Акклиматизатор на 15 тыс. молодняка кур	7
6.	ТП №1	1	2x250 кВА
7.	ТП №2	1	2x250 кВА
8.	ТП №3	1	1х250 кВА
9.	Яйцесклад на 140-160 тыс. яиц в смену	1
10.	Кормоцех по производству 25 тыс. комбикормов и 25т влажных мешанок в смену	1
11.	Блок подсобно производственных помещений, с сан. пропуском и транспортных средств и сладов	1. Сан. пропускник для тары и транспорта	1
		2. Гараж на 2 автомашины	1
		3. Помещение для пожарной машины	1
		4. Слесарно-механическая мастерская	1
		5. Столярная мастерская	1
		6. Материальный склад и склад готовой продукции	1
		7. Склад дезосредств	1
12.	Инкубатор на 4 инкубатора «У-45»	1
13.	Блок конторско- бытовых помеще- ний	1 . Контора на 1 5 человек	1
		2. Проходная	1
		3. Буфет, аудитория и помещение связи	1
14.	Ветеринарный блок	1. Ветеринарно-диагностическая лаборатория	1
		2. Санитарная бойня	1
		3. Печь для сжигания трупов	1
15.	Убойный пункт мощностью 3 тонны в смену	1
16.	Автовесы	1
17.	Центральная котельная	1
18.	Бригадный дом на 25 чел.	1
19.	Место для силоса и корнеклубнеплодов	1
20.	Агрегаты по изготовлению сенной муки	1

Таблица 7-Нормируемая освещенность

Позиция	Наименование	норм. освещен., лк
		л.н.	л.л.
1.	Помещение для птицы	30	75
2.	Подсобное помещение	30	75
3.	Венткамеры	20	60
4.	Уборная	30	60
5.	Тамбур	10	20

Таблица 9-Мощность групп освещения

№ группы	1	2	3	4	5	6	ПРУС-1
							1	2
Мощность, кВт	0,48	0,18	0,57		0,75	0,44	0,6	1,76

Таблица 10-Данные технологического оборудования птичника

№п/п	Наименование технолог. оборудования	Тип оборудования	Тип эл. Двигателя	Кол-во оборотов	К3		Р,кВт	t, ч
1.	Приточная вентиляция	06-300 №6,3	4А80А6УЗ	8	1,2	0,645	0,8	24
2.	Вытяжная вентиляция	ВО 5,6	Д80В6П	18	1,2	0,69	0,37	24
3.	Приточные системы П1 (П2)	Ц 4-70	4A100L4У3	2	1,5	0,84	4,0	24
4.	Освещение	-	-	-	1	0,52	2,4	16
5.	Облучение	луч	-	36	1,2	1	0,515	8
6.	Привод питателя	РТШ-1	4А10084УЗ	2	1,3	0,81	3,0	3
7.	Транспортер наклонный	Р1	4A100L6У3	2	1,3	0,81	2,2	3 i

Таблица 11-Данные по водопотреблению птицей

Наименование потребителя	Количество часов работы в сутки	Количество потребителей	Требования к качеству воды	Потребный напор у потребителя, м	Режим водопотребления	Расход воды на одного потребителя, л/сут	Водопотребление из хоз-питьевого водопровода
							м3 /сут	м3/чac	л/с
Молодняк кур	24	15000	питьев	2	неравн.	0,42	4,65	0,483	0,2

Таблица 12-Экономические результаты проектирования

№ п/п	Показатели	Результаты	Отклонения
		проектные	базовые
1.	Капитальные вложения в электрооборудование	137010	180801	43791
2.	Издержки	56352,36	78923,44	22571,08
3.	Приведенные издержки	76903,86	106043,59	29139,73
4.	Срок окупаемости капитальных вложений и дополнительные капитальные вложения	6 2
5.	Годовая экономическая эффективность	29139,73

Размещено на Allbest.ru