Комплексная электрификация фермы КРС СПК "Михайловка" Закаменского района РБ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дипломный проект на тему

«Комплексная электрификация фермы КРС СПК «Михайловка» Закаменского района РБ».

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Раздел 1. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1 Характеристика хозяйства и краткая его история

1.2 Природно-климатические условия хозяйства

1.3 Организационная структура

1.4 Специализация хозяйства и основные экономические показатели

1.5 Себестоимость продукции

1.6 Рентабельность хозяйства

Раздел 2. ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. РАСЧЕТ И ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

2.1 Расчет и выбор доильных установок

2.1.1 Определение расчётных и максимальных токов электроприёмника

2.1.2 Расчет и выбор ПЗА и электропроводок

2.2 Расчет электрического освещения

2.2.1 Светотехнический расчет

2.2.2 Электротехнический расчет

2.3 Приготовление кормов

2.3.1 Определение расчётных и максимальных токов электроприёмника

2.3.2 Расчет и выбор ПЗА и электропроводок

2.4 Удаление навоза

2.4.1 Определение расчётных и максимальных токов электроприёмника

2.4.2 Расчет и выбор ПЗА и электропроводок

2.5 Водоснабжение

2.5.1 Расчет водопотребления

2.5.2 Гидравлический расчет водопроводной сети

2.5.3 Выбор типа водоисточника

2.5.4 Выбор электропривода

2.5.5 Определение расчётных и максимальных токов электроприёмника

2.5.6 Расчет и выбор ПЗА и электропроводок

2.6 Горячее водоснабжение

2.6.1 Электронагрев воды

2.6.2 Определение потребности в горячей воде

2.6.3 Расчет мощности и выбор основных элементов электрических водонагревательных установок

2.6.4 Расчёт максимальных токов и ПЗА.

2.6.5 Определение расчётных и максимальных токов электроприёмника

2.6.6 Расчет и выбор ПЗА и электропроводок

Введение

Важнейшим резервом повышения эффективности сельскохозяйственного производства является ускорение научно-технического прогресса, внедрение достижений науки и передового опыта во всех предприятиях: фермерских хозяйствах, кооперативах и малых фермерских хозяйствах.

Развитие сельскохозяйственного производства все в большей мере базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. Известные ее преимущества (простота передачи, распределения, преобразования, отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду) делают электроэнергию наиболее удобной для применения человеком. Наряду с традиционным ее использованием для механического привода рабочих машин все шире внедряются процессы, в которых электроэнергия преобразуется в другие виды. Это может происходить в специальном устройстве (преобразователе) или в самом технологическом объекте.

В сельскохозяйственном производстве электрическую энергию широко применяют для теплоснабжения животноводческих ферм и комплексов, птицефабрик, предприятий по сушке и переработке зерновых и технических культур, теплично-парниковых хозяйств, подсобных предприятий.

Такое использование электрической энергии эффективно, так как оно обеспечивает: 1-совершенствование технологии тепловых процессов и повышение уровня их автоматизации и как следствие увеличение производства сельскохозяйственной продукции; 2 - повышение производительности труда и технического уровня производства; 3 - расширение области применения электрической энергии и повышение коэффициента загрузки электрических сетей; 4 - снижение энергозатрат за счет уменьшения теплопотерь в сравнении с топливными установками.

Наряду с электрификацией отдельных тепловых процессов экономически оправдана и комплексная электрификация теплоснабжения некоторых помещений и небольших животноводческих ферм.

Раздел 1. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ

Организационно-экономическая характеристика предприятия необходима, чтобы представить современный уровень развития экономики, перспективы развития в рыночных условиях.

1.1 Характеристика хозяйства и краткая его история

Сельскохозяйственный производственный кооператив «Михайловка»

Закаменского района образовался в 1992 году на базе совхоза «Михайловский» организованного в 1973 году. Наряду с ведущей отраслью скотоводством в хозяйстве также занимаются разведением овец, лошадей и свиней. В настоящее время в хозяйстве имеется крупный племенной рогатый скот казахской белоголовой породы, свиньи-крупной белой породы, лошади-помеси с тяжеловозами.

Административно хозяйственный центр-село Михайловка расположен в юго-восточной части Закаменского района, имеет вытянутую форму с севера на юг. Отдаленность центральной усадьбы от города Улан-Удэ составляет 375 км, от районного центра - города Закаменска - 70 км. Ближайшая железнодорожная станция - станция Джида отдалена на 170 км. /1/.

Транспортная связь осуществляется по шоссейной дороге. Внутрихозяйственная дорожная сеть представлена грунтовыми дорогами.

Рынки сбыта сельскохозяйственных продукций - это Петропавловский мясокомбинат, несколько торговых точек в городе Закаменска.

Снабжение предприятия горюче-смазачными материалами осуществляется по мере необходимости. Снабжение запасными частями, удобрением осуществляется по договорам с предприятиями и организациями Республики Бурятия.

1.2 Природно-климатические условия хозяйства

Сельскохозяйственный производственный кооператив «Михайловка» находится в южной степной зоне РБ.

Климат характеризуется резкой континентальностью - резкими колебаниями температур от зимы к лету и даже в течение суток. Зима продолжительная, холодная, малоснежная, сменяется прохладной, сухой ветряной весной. Лето -- жаркое, засушливое в первой половине и дождливое во второй. Осень продолжительная, сухая, прохладная. Среднегодовое количество осадков 397 мм. Господствующими ветрами являются западные. /1/.

Территория хозяйства, как и всего района в целом, относится горный системы Бурятии и входит в состав Саянского нагорья, рельеф которого характеризуется сочетанием сильно размещенных горных хребтов с межгорными понижениями. Основными элементами рельефа являются пологие склоны подгорных шлейфов хребтов, а местами волнистые равнины. Значительная площадь земельных угодий, в основном пашен расположена на южных и юго-восточных пологих склонах хребта «Малый Хамар-Дабан».

Почвенный покров территории хозяйства очень разнообразен. Под кормовыми угодьями выделены следующие типы почв; дерново-лесные, дерново-карбонатные, луговые, лугово-болотные, болотные, пойменные.

Преобладающим типом растительности территории хозяйства является лесной. Луговой тип растительности представлен остепененными, низинными и болотными лугами.

Гидрографическая сеть представлена в виде реки Джида. Ширина его русла доходит до 150 метров, глубина от 0,5-4 метров. Вода этой реки используется для орошения сельскохозяйственных угодий, а также для поение скота. Грунтовые воды на пониженных элементах рельефа располагается близко к по-верхности, что связано с наличием многолетней мерзлоты.

1.3 Организационная структура

Организационная структура представляет собой совокупность подразделений хозяйства производственного, вспомогательного, культурно-бытового и хозяйственного назначений, осуществляющих свою деятельность на основе разделения труда внутри предприятия.

Рис.1. Организационная структура СПК «Михайловка».

1.4 Специализация хозяйства и основные экономические показатели

Земля является первой предпосылкой и естественной основой общественного производства. В сельскохозяйственном производстве земля выступает в качестве главного средства производства и является основой сельского хозяйства. По сравнению с другими средствами производства земля не изнашивается, не ухудшается, а при правильном использовании наоборот улучшается, плодородие ее повышается. В СПК «Михайловка» структура земельных угодий выглядит следующим образом (таб.1).

Таблица 1. Состав и структура земельных угодий

Вид земельных угодий	2003г.	2004 г.	2005 г.
	га	%	га	%	га	%
Общая земельная площадь	19087	100	19087	100	19087	100
в т.ч. с/х угодья	6651	34,8	6651	34,8	6651	34,8
из них: пашня	3289	17,2	3289	17,2	3289	17,2
сенокосы	844	4,4	844	4,4	844	4,4
пастбища	2518	13,2	2518	13,2	2518	13,2
Пруды и водоемы	259	1,4	259	1,4	259	1,4
Лесные массивы	10393	54,5	10393	54,5	10393	54,5
Прочие земли	1784	9,3	1784	9,3	1784	9,3

Из таблицы видно, что за последние 3 года в составе и структуре земельных угодий не произошло никаких изменений. Общая земельная площадь и ее структура в течение 2003-2004 г.г. осталась на одном уровне. В структуре сельскохозяйственных угодий наибольший удельный вес приходится на пашни 17% и пастбища 13%%; большая площадь в хозяйстве занята лесами - 54%. Виды угодий в какой-то степени определяют специализацию хозяйства.

Отсюда, по сложившейся структуре земельных угодий можно сказать, что хозяйство имеет комбинированное направление, то есть сочетает производство продукции животноводства и производство зерновых и кормовых культур.

В данный момент хозяйство имеет следующие виды животных.

Таблица 1.2 Наличие животных (голов)

Виды животных	2003 г.	2004 г.	2005 г.	2005 г в % к 2003 г.
Крупный рогатый скот, всего	1249	1267	1082	86,6
В т.ч. коровы	542	544	442	81,5
Из них: молочного	165	125	114	69,1
направления
Быки-производители	30	25	22	73,3
Нетели	74	25	78	105,5
Телки старше 2-х лет	74	37	38	51,4
Животные на	529	666	502	94,9
выращивании и откорме
Свиньи, всего	88	34	38	43,2
В т.ч. свиноматки	19	15	8	42,1
Хряки	8	6	3	37,5
Овцы, всего	55	409	346	62,3
В т.ч. овцематки	413	204	165	40,0
Бараны-	128	97	57	41,4
производители
Лошади, всего	324	378	303	93,5
В т.ч. конематки	109	97	93	85,3
Рабочие лошади	117	109	103	84,0

Анализируя таблицу можно сказать, что динамика поголовья всех видов скота колеблется по годам неравномерно. Так, крупный рогатый скот в 2003 г., то есть произошло незначительное сокращение, в том числе коров на 18,5%, коров молочного направления на39,9%, быков-производителей на 26,7%.

Поголовье свиней в 2005 г. Составило 43,2% к 2003 г., в том числе свиноматок 42,1%, хряков 37,5%.

Численность овец ежегодно сокращается. Так, в 2005 г. их поголовье составило 62,3% по сравнению с 2003 г., в том числе овцематок на 60%.

Поголовье лошадей колеблется по годам и в 2005г. имеется 93,5% к 2003 г. В 2004 г. наблюдается незначительное увеличение численности, что связано со снижением падежа молодняка в зимний период.

Причинами сокращения поголовья являются трудное положение в сельском хозяйстве в целом, когда нет средств на содержание, кормление, выдачу заработной платы работникам и т.д. Поэтому, хозяйство чтобы снизить затраты сокращает поголовье скота. На 1 января 2006 г. в хозяйстве имеются

1 молочно-товарная ферма, 2 откормочных комплекса, 9 подсобных гуртов,

1 ферма доращивания телят, 1 овцеводческая и 1 свиноводческая ферма. Животноводство в СПК «Михайловка» развито в достаточной степени.

Таблица 3. Основные показатели животноводства

Показатели	2003 г.	2004 г.	2005 г.
Получено телят, голов	305	183	275
Валовой надой молока, ц.	985	785	758
Валовой прирост молодняка, ц.	339,23	539, 96	293,32
Реализация молока, ц.	641	462	444
Реализовано мяса к.р.с., в ц.	92	173	73
Уровень товарности молока, %	65,1	58,9	58,6
Удой на 1 фуражную корову, кг.	788	688,6	743,1
Среднесуточный прирост кг/м
Гол. Молодняка к.р.с.	413,1	1183,5	443,99
Затраты труда на 1 ц молока	24,36	19,1	55,4
Затраты труда на 1 ц прироста	212,6	194,9	51,5
Себестоимость 1 ц молока, руб	430	639,37	1044,05
Себестоимость 1 ц прироста, руб	14483	4155,37	1598,38
Расход кормов на 1 ц молока	2,122	1,122	2,96
Расход кормов на 1 ц прироста	38,76	15,93	47,24
Уровень рентабельности:
Молока	-13,04	-14,9	-33,7
мяса	-21,15	-26,2	9,6

Основным показателем сложившегося производственного направления и уровня специализации служит структура товарной продукции. Она отражает главную отрасль. В следующей таблице рассмотрен состав и структура товарной продукций.

Таблица 4. Состав и структура товарной продукции

Виды отраслей и продукции	2003 г.	2004 г.	2005 г.
	Тыс. руб.	%	Тыс. руб.	%	Тыс. руб.	%
Растениеводство, всего:	1327	38	1632	42	645	19
в т.ч. пшеница	902	26	817	21	283	8
Горох	-	-	37	1	33	1
Овес	-	-	140	4	-	-
Прочая продукция	425	12	638	16	929	10
Животноводство, всего:	1236	36	1673	44	1866	55
в т.ч. молоко	276	8	295	8	463	14
мясо: к.р.с.	102	3	244	6	125	4
свиней	106	3	213	6	27	0,8
овец	13	0,3	20	0,5	-	-
лошадей.	11	0,3	32	0,85	4	0,2
Скот в живой массе	637	19	846	22	1211	35
Шерсть	74	2	23	0,65	17	0,5
Прочая продукция	17	0,5	-	-	19	0,5
Продукция подсобных хозяйств.	910	26	524	14	183	5
Товары	-	-	-	-	38	1
Работы и услуги.	-	-	-	-	665	20
Всего	3473	100	3829	100	3397	100

По данным таблицы 4 видно, что хозяйство имеет животноводческое товарное направление, которое составляет в 2005 г. 55%, причем основное производство приходится на реализацию скота в живой массе - 35%.

Анализируя таблицу 4 можно проследить то, что реализация продукции растениеводство в 2004 году составляет 1327 руб., но при этом в 2005 г. Происходит снижение до 645 тыс. руб. Что же касается реализации животноводческой продукции, то здесь наблюдается увеличение с 1236 тыс. руб. в 2003 г. до 1866 тыс. руб. в 2005 г. Увеличение составило 630 тыс. руб. или 19%.

Таблица 5 Динамика производства, реализации и уровень товарности сельскохозяйственной продукции

Показатели	2003 г.	2004 г.	2005 г	2005 г в % к,
				2003 г	2004г
1. Производство, в ц:
Продукция растениеводства: зерно	18780	19769	25246	134,4	127,7
Продукция животноводства: молоко	985	785	752	77,0	96,5
шерсть	7,64	6,95	5	65,4	71,9
2. Реализация, ц:
Продукция растениеводства:	4 915	6 458	2337	4 7,5	3 6,2
Пшеницы	4 915	5 457	2135	43,4	3 9,12
Горох	-	138	202	-	146,4
Овес	-	863	-	-	-
Животноводства:	641	462	444	6 9,3	96,1
Молоко	9	7	2	22,2	28,57
Шерсть	92	173	73	79,3	42,2
Говядина	18	30	5	27,8	16,7
Свинина	5	11	-	-	-
Баранина	31	66	8	25,8	12,1
Конина	493	524	654	124,8	132,7
К.р.с. в живой массе
Свиньи	9	4	-	-	-
Овцы	16	16	35	218,8	218,8
Лошади	7	104	-	-	-
3. Уровень товарности, %					*
Молоко	65,08	58,85	58,57	99,5	90
Зерно	26,17	32,7	9,3	28,4	35,5
шерсть	117,8	100,72	40	39,7	33,96

из таблицы 5 видно, что производство продукции растениеводства имеет тенденцию к увеличению, это зависит от природно-климатических условий, а также от плодородия почвы и умения аграрного их использования. А производство животноводческой продукции снижается.

Главная причина - это сокращение поголовья.

Реализация говорит о том, что СПК «Михайловский» реализует не всю произведенную продукцию, но большую ее часть. Оставшаяся часть в хозяйстве используется на производственные нужды: на семена, на корм скоту - зерно, на выпойку молодняку и т.д.

Организация производства и труда неразрывно связаны с развитием и совершенствованием материально-технической базы. От темпов роста и эффективности использования основных производственных фондов (ОПФ) зависит их результат и направленность производственно-финансовой деятельности хозяйства. Таблица 6.

Численность работников хозяйства (чел.).

Категории работников	2003 г.	2004 г.	2005 г.
Всего по организации	192	192	177
Работники, занятые в с/х производстве	167	140	131
Из них - рабочие постоянные	121	98	101
В т.ч. трактористы-машинисты	43	38	40
Дояры	11	12	13
Скотники к.р.с.	42	44	39
Работники свиноводства	2	2	2
Работники овцеводства	5	2	3
Работники коневодства	4	4	4
Рабочие сезонные и временные	26	23	12
Служащие: из них руководители	6	6	5
Специалисты	14	13	13
Работники, занятые в подсобных	25	52	16
промышленных предприятиях
Рабочие, занятые прочими видами	-	-	30
деятельности

Анализируя данные таблицы 6 можно сделать вывод, что численность работников в 2005 г. сократилось на 15 человек по сравнению с 2003 и 2004г. наряду с изучением использования рабочей силы с количественной стороны необходимо учитывать и уровень производительности труда.

Производительность труда - это важнейшая экономическая категория, которая характеризует эффективность использования рабочей силы. Чем больше производится продукции в единицу рабочего времени, тем производительность труда выше. Далее приводится таблица по производительности труда в хозяйстве.

Таблица 7. Уровень производительности труда

Показатели	2003 г.	2004г.	2005 г.
1. Валовая продукция всего, т. руб.	6660	8762	8388
в т.ч. растениеводстве	3800	4407	5490
в животноводстве	1950	2169	2898
2. Отработано всего, тыс. чел./час.	224	167	166
в т.ч. в растениеводстве	88	75	76
в животноводстве	136	92	90
3. Среднегодовое кол-во	167	140	131
работников.
4. Выход ВП на 1 средне год.	39880	62585	64031
работника, руб.
5. Среднегодовая зарплата на	6796,4	9450	12244
одного работника.

Из таблицы 9 видно, что стоимость валовой продукции возрастает с каждым годом. В связи с этим увеличивается заработная плата работников.

1.5 Себестоимость продукции

Сумма всех производственных затрат предприятием на получение продукции представляет собой себестоимость валовой продукции.

Таблица 8. Динамика себестоимости 1 ц. продукции (руб.).

Вид продукции	2003 г.	2004 г.	2005 г.	2005 г. в% к 2003
Растениеводство:
Зерновые	185,63	215,93	181,83	91,95
Зернобобовые	118,73	340,19	1192,5	1004,4
Зерновые и зернобобовые	183,48	219,44	185,92	101,3
Животноводство:
Молоко	430	639,37	1044,4	242,8
Привес: к.р.с.	1448,3	4155,4	7598,4	11,04
Молочного скота	1673	2333,7	5164,3	308,7
Мясного скота	1402	883,39	3267,8	233,1
Свиней	1336,7	9025,6	5509,0	41,2
Овец	3663	1895,8	1341,1	36,61
шерсть	8252	3273,1	8358,5	101,3

По таблице 10 можно сказать, что себестоимость возрастает с каждым годом. Себестоимость единицы продукции возрастает в связи с инфляцией, происходящей в стране, так как материальные затраты на производство этой продукции возрастают. Наибольшее увеличение этой продукции наблюдается в производстве молока, также увеличилось в привесе крупного рогатого скота и шерсти.

1.6 Рентабельность хозяйства

Рентабельность - обобщающий показатель хозяйственной деятельности предприятия характеризующий жизнеспособность его в условиях рынка.

Рентабельность производства - есть отношение прибыли к полной себестоимости продукции, выраженной в процентах. Рост производительности труда и снижения себестоимости являются важнейшими условиями повышения рентабельности.

Таблица 9

Показатели	2003 г	2004 г	2005 г
Полная себестоимость продукции, тыс.р.	3875	3915	4075
Выручено от реализации, тыс.р.	5840	7218	10832
Прибыль (+), убыток (-), тыс.р.	669	1430	1683
Уровень рентабельности (окупаемости затрат), %	17,2	36,6	41,3

Из данных таблицы 9. следует, что выручка от реализации продукции ежегодно увеличивается, а затраты на ее - производство остаются практически на одном уровне. Уровень рентабельности постепенно возрастает.

Раздел 2. ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. РАСЧЕТ И ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Проектирование генерального плана фермы начинают с выбора земельного участка, расположение которого увязывают с перспективным планом, санитарно-гигиеническими и противопожарными нормами.

Животноводческое хозяйство должно быть обеспечено водой, электроэнергией, удобными подъездными путями для подвоза кормов, вывоза продукции, навоза. На территории фермы должны быть применены соответствующие покрытия для подъездов и производственных площадок, сделаны уклоны и лотки для стока вод.

Кроме того, необходимо учитывать следующее: обеспечивать полностью производственного процесса с минимальным перемещением корма, получаемой продукции, отходов, а так же планировать минимальное перемещение скота;

по возможности делить земельный участок фермы, основную, кормоприго товительную, складскую, санитарно-техническую и административно-хозяйственную;

располагать навозохранилище с подветренной стороны от производственных помещений с севера на юг в центральных районах;

располагать вспомогательные животноводческие фермы вблизи основных производственных помещений;

Так как в хозяйстве в эксплуатацию вводится новый коровник на 200 голов, то расчет и выбор технологического оборудования будем производить для этого здания. Площадь стойлового помещения на одну голову составляет 5,78 м2 при стойлах размером 1800x1200 мм и 1800x1600 мм. Годовая потребность в кормах и подстилке рассчитывается на основе утвержденного рациона для хозяйства. Кормораздача осуществляется с помощью кормораздатчика КТУ-10 А, в кормушки марки КРД-4. Доение коров осуществляется с помощью переносных аппаратов марки «Волга». Поение происходит автопоилками марки ПА-1. Уборка навоза производится скребковым транспортером марки ТСН-3,0 Б. Хранение кормового запаса концентрированных кормов предусматривается в фуражной. Обслуживание фермы осуществляется специализированной бригадой со следующим штатом работников: бригадир зоотехник - 1, доярок -4, скотников - 1,тракторист - 3, оператор-машинист - 2, итого 11 человек.

2.1 Расчет и выбор доильных установок

Доение коров машинное (вакуумное), доение обеспечивает повышение производительности труда, позволяет получать молоко высокого качества. Для создания в вакуумпроводе разряжения, необходимого для доильной установки, служит ротационный вакуум - насос.

Определим потребную производительность вакуум - насоса: /6/

QH = R•g • n, м3/ч (2.1.1)

где R - коэффициент, учитывающий неполную герметизацию системы, R=2:3

g - расход воздуха одним доильным агрегатом при 60 импульсах в минуту,

g =3 м3/ч

n - число доильных аппаратов работающих одновременно

Qн = 3 •3 •8 = 72 м3/ч

Выбираем вакуумную установку УВУ - 45

Техническая характеристика вакуум - насоса:

Производительность - 45 м3/ч

Рабочая величина вакуума - 53,2 кПа

Частота вращения ротора - 1220 об/мин.

Определяем потребное число вакуум - насосов:

n = Qн/Q, шт (2.1.2)

n = 72/45=1,6 шт

Определяем мощность электродвигателя:

P = Q?H?с?K / зн • зп, кВт (2.1.3)

где Q - производительность насоса, м3/ч

Н - вакуум, развиваемый на насосе,

с - плотность подаваемой жидкости

К - коэффициент запаса мощности

зн - КПД передачи

зп - КПД насоса

P = 40•10-5•53,2•10•1,2 / 1•0,1 = 2,78 кВт

Выбираем двигатель серии АИР.

Таблица 2.10 Технические данные электродвигателя вакуум - насоса

Тип	Рн, кВт	n, об/мин	З %	СОѕц	S, %	Мп /мн	Мм/мн	Mm/Мн	Iп /Iн
АИР10084	3,0	1500	82,0	0,83	6,0	2,0	2,2	1.6	7,0

Доение коров осуществляется двадцатью переносными доильными аппаратами марки «Волга», подключенными к двум вакуум - насосам УВУ - 45 и вакуум - трубопроводам, которые крепятся к стойловой раме с групповой привязью.

Вакуумная сеть прокладывается из металлических стальных бесшовных труб в коровнике, родильном отделении, на доильной площадке. Чтобы обеспечить надежность эксплуатации, сеть делают закольцованной. В моечном отделении молочной обычно сеть тупиковая. Для удобства разъединения сети отдельные ее участки собирают на резьбовых сгонах. В состав сети входят воздушные краны для подключения доильных аппаратов и краны для спуска конденсата, размещаемые в нижних переходных точках сети. Вакуумную сеть целесообразно оснащать дополнительным вакуумметром, подключаемым к наиболее удаленной от вакуум-агрегата точке сети. Это необходимо для лучшего контроля состояния вакуумной сети, которая в процессе эксплуатации может достаточно быстро загрязняться и не обеспечивать необходимого вакуума в системе.

При доении в доильные ведра молоко собирается в доильные ведра, затем переливается во фляги и вручную, с помощью тележек транспортируется в молочную. Здесь фляги взвешиваются, затем молоко с помощью насоса перекачивается в молокоприемный резервуар. После этого начинается процесс первичной переработки молока.

2.1.1 Определение расчётных и максимальных токов электроприёмника

Номинальный ток электроприёмника

(2.1.4)

где: Рн - номинальная мощность электроприемника, кВт;

Uн - номинальное напряжение сети, В.

Расчётный ток для одного электроприёмника

Iрасч = Кз•Iн (2.1.5)

где: Кз - коэффициент загрузки электроприёмника;Iн - номинальный ток электроприёмника, А.

Максимальный ток одного электроприёмника

Iмаск = Iпуск = п•Iн (2.1.6)

где: п - кратность пускового тока

Определим характерные токи для вакуумной установки УВУ - 45

с приводным двигателем серии АИР. мощностью 3 кВт, КПД 82%,

cos = 0,83 КI = 4,5.

Iн = 3000/1,73•380•0,83•0,82=6,7 А

Принимаем коэффициент загрузки 0,7

IР = 6,7•0,7 = 4,6 А

Iмакс = 6,7•4,5 = 30,1 А

Результаты расчёта характерных токов сводим в табл.

2.1.2 Расчет и выбор ПЗА и электропроводок

Для защиты электрических сетей от токов КЗ и перегрузок используют автоматические выключатели серии ВА.

Выбор автоматических выключателей производят из следующих условий;

Iн Iр (2.1.7)

где: Iн , Iр - соответственно номинальный ток автомата и расчетный ток

электроприемника, А.

Iтр ктрIр (2.1.8)

где: Iтр - ток уставки теплового расцепителя, А;

ктр- коэффициент надёжности.

Iэмр кэмрIмакс (2.1.9)

где: Iэмр - ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

кэмр- коэффициент надёжности.

Iмакс - максимальный ток электроприемника, А.

Iр = 4,6 А; Iмакс = 30,1 А

Iн 4,6 А

Iтр 1,25•4,6= 5,75 А

Iэмр 1,5•30,1=45,1 А

Принимаем автомат А3163 Iн = 50 А; Iтр = 15 А; Iэмр =50 А.

Для включения электродвигателя выбираем магнитный пускатель

ПМЕ- с тепловым реле: РТ-380В; Імп ?Ір.м =30,1 А

Площадь сечения соединительного провода, мм2 ,

q= P•L/(C•U%) (2.1.10)

q = 3•30,1/5•15= 1,2 ? 1,5 мм2 Iр.м = 30,1 А.

После расчета выбирают стандартную ближайшую площадь сечения провода и проверяют на нагрев:

Iдоп ? Iр =30,1 А

где Iр - расчетный ток провода,

Iдоя- длительно допустимый для выбранной площади сечения

провода ток, А.

Выбираем кабель сечением 1,5 м2; Монтаж электропроводок производим

открытым способом, проложенную по поверхности стен и потолков.

2.2 Расчет электрического освещения

Задача любой осветительной установки - обеспечение достаточной освещенности рабочей поверхности, создания нормального распределения яркости, обеспечение нормальных условий для обслуживающего персонала. Нормальная освещенность в помещении позволяет повысить производительность труда работников.

В качестве исходных данных для расчета освещения необходимо знать: площадь и высоту помещения, характер производимых работ, расположение технологического оборудования. Кроме выше перечисленного, необходимо знать цвет, окраску потолка и стен, характер окружающей среды в помещении и зооветеринарные требования, предъявляемые к искусственному освещению.

Расчет электрического освещения состоит из двух частей: светотехнический расчет и электротехнический расчет.

2.2.1 Светотехнический расчет

Задачей светотехнического расчета является: выбор типа и числа светильников, вида освещения, выбор типа и мощности ламп.

Существуют следующие методы светотехнического расчета: /2/

Метод коэффициента использования светового потока.

Расчет по удельной мощности.

Точечный метод

Расчет будет производиться методом коэффициента использования светового потока. Этот метод применим для всех закрытых помещений. Метод коэффициента использования предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей.

Стойловое помещение:

Длина A = 78 м.

Ширина. В =18м.

Высота Н =3 м.

Площадь Ѕ =1404 м2.

Выбирается сетевое напряжение: Uc =220 В

Система освещения - общая.

Вид освещения - рабочее.

Нормативна освещенность: Ен =30 Лк /2/.

Источник света: лампы накаливания

Определяются коэффициенты отражения потолка, стен, пола, которые зависят от фона помещения:

потолка спот = 50 %,

стен сст = 30 %,

пола спол = 10% /2/.

На основании среды помещения и типа источника света предлагается светильник типа НСП с лампой накаливания Б215 - 225 - 75.

Определяется коэффициент запаса, который зависит от запыленности помещения и условий окружающей среды: /2 с130/.

kз = l,3

Определяется расчетная высота установки светильника:

h p = H - hCB - h p.y , м (2.2.1)

где Н- высота помещения, м

hCB - высота свеса светильника, hCB = 0,4 м

h p.у - высота рабочего уровня, м

hp =3-0,4=2,6 м

Расстояние между светильниками:

L = h?л (2.2.2) L=2.6 •1.6= 4,2м

Число рядов светильников в помещении, Nb.

Nб = b / L (2.2.3)

Nб = 18 / 4,2 = 4

Число светильников в ряду Nа

Nа = a/L (2.2.4)

Nа = 78/4,2 = 17

где а и b - длина и ширина помещения, м.

Общее число светильников:

N = Nа • Nб = 4•17 = 68 шт (2.2.5)

Определяется индекс помещения, зависящий от габаритных размеров помещения:

i = А • В/ hp• (А+В) (2.2.6)

i = 78 •18 / 2,6 • (78+18) = 5,6

где. А - длина, м

В - ширина, м

Определяется коэффициент использования светового потока, зависящий от индекса помещения, от коэффициентов отражения и от типа светильника: /2/.

з = 0,69

Общий световой поток ламп определяется из следующего выражения:

Fоб= Ен•S•kз•Z/з, лм (2.2.7)

где Z - коэффициент минимальной освещенности для ламп накаливания, Z=l,15 /2/.

Fоб= 30•1,3•1,15•1404/68•0,69 = 894.7 лм

?F= (950-894,7)•100/894,7= 6,1%

По приложению 5 выбираем стандартную ближайшую лампу на Б215-225-75. Ее световой поток F = 950 лм отличается от расчетного 6,1 %, что укладывается в пределы допустимых отклонений (от-10 до+20%) /2/.

Общая мощность ламп осветительной установки:

Руст= Рл • nл (2.2.8)

Руст = 68 • 75 = 5100 Вт

где Рл - мощность лампы, Вт

nл - количество ламп, шт.

Результаты светотехнического расчета сводятся в таблицу.

Расчёт освещения вспомогательных помещений

Расчёт освещения вспомогательных помещений производится методом удельной мощности /2/. Суммарная мощность ламп в помещении определяется по формуле:

Р = Руд S (2.2.9)

где: Руд - удельная мощность осветительной установки, Вт/м2; S - площадь помещения, м2.

Удельная мощность осветительной установки зависит от типа КСС светильников, нормируемой освещенности, коэффициентов запаса и минимальной освещенности, коэффициентов отражения ограждающих поверхностей помещения, расчетной высоты и площади помещения. Удельную мощность ОУ можно определить по справочным таблицам /2/.

Рассмотрим расчёт освещения на примере помещения 1. Для светильника НСП11, при площади помещения 22,02 м2, рабочей высоте 2,5 м удельная мощность составляет 6,15 Вт/м2 табл. 6.8. /2/. Определяем суммарную мощность ламп в помещении

Р = 6,15 • 22,02 = 135,42 Вт

В помещении устанавливаем 2 светильника. Мощность ламп в каждом светильнике составит

Рл = Р/n = 135,42 / 2 = 67,71 Вт.

Принимаем лампу БК 215-225-75 мощностью 75 Вт со световым потоком 1030 лм.

Результаты расчёта сведём в светотехническую ведомость (табл.1)

2.2.2 Электротехнический расчет

Расчёт и выбор проводов осветительной сети

Марку проводов осветительной сети и способ их прокладки определяют в соответствии с условиями окружающей среды.

Расчет площади сечения проводов осветительной сети. Расчет и выбор сечения проводов осветительной сети обеспечивают: отклонение напряжения у источников света в допустимых пределах; нагрев проводов не выше допустимой температуры.

Поэтому сечение проводов обычно рассчитывают по допустимой потере напряжения, а затем проверяют по нагреву и механической прочности

Площадь сечения проводов, мм2 , Осветительной сети.

q = P•L/(C•U%) (2.2.10)

Группа №1q = 8,2•113/5•46= 4 мм2Iр = 37, 3 А.

Группа №2q = 2,7•80/5•15 = 2,5 мм2. Iр = 12,2 А.

Группа №3q = 7,5•145/46•5= 4 мм2 Iр = 34,1 А. где С - коэффициент сети, зависит от ее напряжения, материала проводов. С=15 и 46 (табл.12,3). /6/ U - расчетная допустимая потеря напряжения %.

L- длина участка. Р. - мощность ламп.

Для внутренних осветительных сетей при номинальном напряжении на вводе допустимая потеря равна 2,5 %.

После расчета выбирают стандартную ближайшую площадь сечения провода и проверяют на нагрев:

Iр = Iдоп

Гр.№1 37,3 = 41. А: Гр.№3 34,1 = 41. А;Гр.№212.2 = 23. А:

где Iр - расчетный ток провода, Iдоя- длительно допустимый для выбранной площади сечения провода ток, А. (табл.12,1) /6/

Выбираем провода и кабели для осветительной сети, марки сечением 4м2; 2,5м2;

Выбор щитков, коммутационной и защитной аппаратуры.

Осветительные щитки выбирают по условию окружающей среды, в которых им предстоит работать; конструктивному исполнению в зависимости от схемы сети и числа отходящих групп; аппаратуре управления и защиты, установленной в щитке.

Для сельскохозяйственных объектов наиболее широко применяют щитки типов ОЩ, ОЩВ, УОЩВ, ОП, ЯОУ и др. (Приложение. 29). /2/

Все осветительные установки должны быть защищены от короткого замыкания. От перегрузок должны иметь защиту сети: внутри помещений, проложенные открыто проводом с горючей оболочкой;

Защита от ненормальных режимов осуществляется плавкими предохранителями или автоматами с тепловыми или комбинированными нерегулируемыми расцепителями. В групповых осветительных сетях используют автоматы с тепловыми расцепителями, в питающих сетях -- автоматы с комбинированными расцепителями.

Токи, А, уставок автоматов или плавких вставок предохранителей рассчитывают по соотношению

I3 > k3 • Ip

где I3 -- ток аппарата защиты, А; Iр - расчетный ток защищаемой группы, А;

k3 -отношение номинального тока плавкой вставки или уставки теплового расцепителя автомата к рабочему току линии. k3=1

Защитные аппараты и коммутационная аппаратура входят в комплект щитков. Выбираем автоматический выключатель марки;

Гр. №1; Ip = 37,3. А, ток уставки автомата равно 40 А. АЕ2046

Гр. №2; Ip = 12,2. А, ток уставки автомата равно 16 А. АЕ2036

Гр. №3; Ip = 34,1. А, ток уставки автомата равно 40 А. АЕ2046

2.3 Приготовление кормов

Основные корма на ферме имеют растительное происхождение, в соответствии с зоотехническими требованиями каждый вид корма должен быть приведен в состояние, обеспечивающее наилучший эффект при его скармливании животным.

Суточный расход концентрированных кормов составляет:

Qcyт = n • к кг ( 2.3.1)

где n - число животных

к - суточная норма кормов на одну голову

к = 2,5 кг

QcyT = 200 • 2,5 = 500 кг

Выбираем универсальную дробилку КДУ-2,0 имеющую молотковый

барабан в виде фрез и четыре ножа криволинейной формы.

Производительность, т/ч

Зерно - до 1

Сено (в муку) - 0,5

Корнеклубнеплоды - 5,0

Тип	Рн	n ,	з	соs	Мп / М н	М м /М н	Iп/ Iн
	кВт	об/мин	%	ц
АИР160S2	15	1500	901	0,892	1,8	2,7	7

Дробилку устанавливают в склад кормов, расположенном на территории фермы.

Раздача кормовой смеси, силоса и грубых кормов по кормушкам осуществляется кормораздатчиком марки КТУ-10 А, агрегатируемый трактором марки «Беларусь».

2.3.1 Определение расчётных и максимальных токов электроприёмника

Номинальный ток электроприёмника

(2.3.2)

где: Рн - номинальная мощность электроприемника, кВт;

Uн - номинальное напряжение сети, В.

Расчётный ток для одного электроприёмника

Iрасч = Кз•Iн (2.3.3)

где: Кз - коэффициент загрузки электроприёмника; Iн - номинальный ток электроприёмника, А.

Максимальный ток одного электроприёмника

Iмаск = Iпуск = п•Iн (2.3.4)

где: п - кратность пускового тока

Определим характерные токи для кормодробилки КДУ-2,0

с приводным двигателем АИР160S2 мощностью 15 кВт, КПД 90%,

cos = 0,89 КI = 4,5.

Iн = 15000/1,73•380•0,89•0,90=28,5 А

Принимаем коэффициент загрузки 0,7

IР = 28,5•0,7 = 19,9 А

Iмакс = 28,5•4,5 = 128,3 А

Результаты расчёта характерных токов сводим в табл.

2.3.2 Расчет и выбор ПЗА и электропроводок

Для защиты электрических сетей от токов КЗ и перегрузок используют автоматические выключатели серии ВА.

Выбор автоматических выключателей производят из следующих условий;

Iн Iр (2.3.5)

где: Iн , Iр - соответственно номинальный ток автомата и расчетный ток электроприемника, А.

Iтр ктрIр (2.3.6)

где: Iтр - ток уставки теплового расцепителя, А; ктр - коэффициент надёжности.

Iэмр кэмрIмакс (2.3.7)

где: Iэмр - ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

кэмр- коэффициент надёжности.

Iмакс - максимальный ток электроприемника, А.

Iр = 19,9 А; Iмакс = 128,3 А

Iн 19,9 А

Iтр 1,25•19,9=24,9 А

Iэмр 1,5•128,3=192,4 А

Принимаем автомат А3110 Iн = 50 А; Iтр = 100-200 А; число полюсов -3.

Для включения электродвигателя выбираем магнитный пускатель

ПМЕ-212 с тепловым реле:

Uмп = Uс =380В; Імп ?Ір =19,9 А

Площадь сечения соединительного провода, мм2 ,

q = P•L/(C•U%) (2.3.8)

q = 15•40/5•15= 8 мм2Iр.м = 192,4 А.

После расчета выбирают стандартную ближайшую площадь сечения провода

и проверяют на нагрев:

Iдоп ? Iр=19,9 А

где Iр - расчетный ток провода, Iдоп- длительно допустимый для выбранной

площади сечения провода ток, А.

Выбираем кабель сечением 8 м2;

2.4 Удаление навоза

Для механизированного удаления навоза из животноводческих помещений и погрузки его в транспортное средства, широко применяются скребковые транспортеры. /3/.

Определим выход навоза от всех коров за сутки:

Qсут = g • n, (2.4.1)

где g - выход навоза от одной коровы за сутки, g =30 кг

n - число животных в помещении, n =200

Qсут = 30•200 = 6000 кг/сутки

Уборка навоза производится два раза в сутки, поэтому разовое количество навоза подлежит уборке:

Qраз = Qсут / 2 , кг (2.4.2)

Qраз = 6000 / 2 = 3000 кг

Для удаления навоза из коровника используют скребковый транспортер ТСН-3,0 Б.

Техническая характеристика скребкового транспортера ТСН-3,0Б

Производительность - 4 -5 т/ч

Скорость: горизонтального транспортера - 0,19 м/с

наклонного транспортера - 0,72 м/с

Высота подъема навоза - 2,3 м

Привод наклонного транспортера осуществляется от электродвигателя.

Таблица (2.1) Техническая характеристика электродвигателя наклонного транспортера

Тип	Рн, кВт кВтВт	n , об/мин	з.%	Мп /М н	Мм/ Мн	Iп/Iн
АИР80В4	1,5	1500	76,0	2,0	2,2	6,0

Таблица 2.2 Техническая характеристика электродвигателя горизонтального транспортера

Тип	Рн кВтВт	n , об/мин	З %	Мп /М н	М м/Мн	Iп/Iн
	кВт	об/мин	%
АИР100L4 4,5-140	4,0	1500	85,0	2,0	2,2	7,0

Управление этими двигателями осуществляется от станции управления.

В схеме управления предусмотрена последовательность наклонного и горизонтального транспортеров.

2.4.1 Определение расчётных и максимальных токов электроприёмника

Номинальный ток электроприёмника

(2.4.3)

где: Рн - номинальная мощность электроприемника, кВт;

Uн - номинальное напряжение сети, В.

Расчётный ток для одного электроприёмника

Iрасч = Кз•Iн (2.4.4)

где: Кз - коэффициент загрузки электроприёмника;Iн - номинальный ток электроприёмника, А.

Максимальный ток одного электроприёмника

Iмаск = Iпуск = п•Iн (2.4.5)

где: п - кратность пускового тока

Определим характерные токи для привода наклонного транспортера с двигателем серии АИР80В4. мощностью 1,5 кВт, КПД 76 %, cos = 0,81

КI = 4,5. и привода горизонтального транспортера мощностью 4 кВт, КПД 0,85 %, cos = 0,75

Iн = 1500/1,73•380•0,81•0,72=3,8 А

Iн = 4000/1,73•380•0,85•0,75=9,5 А

Принимаем коэффициент загрузки 0,7

IР = 3,8•0,7 = 2,7 А IР = 9,5•0,7 = 6,6 А

Iмакс = 3,8•4,5 = 17,1 А Iмакс = 9,5•4,5 =42,7 А

Результаты расчёта характерных токов сводим в табл.

2.4.2 Расчет и выбор ПЗА и электропроводок

Для защиты электрических сетей от токов КЗ и перегрузок используют автоматические выключатели серии ВА.

Выбор автоматических выключателей производят из следующих условий;

Iн Iр (2.4.6)

где: Iн , Iр - соответственно номинальный ток автомата и расчетный ток

электроприемника, А.

Iтр ктрIр (2.4.7)

где: Iтр - ток уставки теплового расцепителя, А;

ктр- коэффициент надёжности.

Iэмр кэмрIмакс (2.4.8)

где: Iэмр - ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

кэмр- коэффициент надёжности.

Iмакс - максимальный ток электроприемника, А.

Iр = 2,7 А; Iмакс = 17,1 А Iр = 6,6 А; Iмакс = 42,7 А

Iн 2,7 А Iтр 1,25•6,6=8,3 А

Iэмр 1,5•17,1=25,6 А Iн 6,6 А

Iтр 1,25•2,7= 3,3 А Iэмр 1,5•42,7=64 А

Принимаем автомат А3163 Iн = 50 А; Iтр = 15 А; Iэмр =50 А.наклонный

Принимаем автомат А3114 Iн = 100 А; Iтр = 15 А; Iэмр =150 А.горизонтальный

Для включения электродвигателя выбираем магнитный пускатель

ПМЕ-000 с тепловым реле: Т Р Н-10А. 380В; Імп ?Ір.м =25,6 А

Площадь сечения соединительного провода, мм2 ,

q= P•L/(C•U%) (2.4.9)

q = 1,5•45/5•15= 0,9 ? 1,5 мм2 Iр.м = 25,6 А.

После расчета выбирают стандартную ближайшую площадь сечения провода

и проверяют на нагрев:

Iдоп ? Iр =25,6 А

где Iр - расчетный ток провода,

Iдоя- длительно допустимый для выбранной площади сечения

провода ток, А.

Выбираем кабель сечением 1,5 м2; Монтаж электропроводок производим

открытым способом, проложенную по поверхности стен и потолков.

2.5 Водоснабжение

2.5.1 Расчет водопотребления

На территории животноводческого комплекса естественных и искусственных водоемов нет. Обеспечение водой в необходимом количестве способствует развитию производства, увеличению выхода продукции, повышению производительности труда и улучшению санитарно - бытовых условий. Для снабжения ферм водой, используют подземные источники, они не требуют дополнительных сооружений для очистки воды и имеют незначительные колебания температуры. По физическим свойствам подземные воды на территории хозяйства отличаются прозрачностью, приятным вкусом, отсутствием механических примесей.

Срок службы рассчитывается на срок 10-15 лет без коренного переустройства. Количество воды, которое должна подавать водопроводная сеть, определим по расчетным нормам ее потребления каждым видом животного к их числу.

Расчет водопотребления будем производить для дойных коров и телят, которые находятся непосредственно на фермах. Остальное поголовье скота находится на откормочной площадке, которая обеспечивается водой от другой водоподъемной установки.

Суточный расход воды группой потребителей определим по формуле:

Qср.сут = ?g п • n п +Q пож (2.5.1)

где Qcp..cyr - среднесуточное потребление воды, м3/сут.

g n - нормы водопотребления, л/сут.

n п - число потребителей

Q пож - пожарный расход воды в сутки, м3/сут.

Расчетное количество одновременных пожаров - один, так как на территории комплекса нет естественных и искусственных водоемов, тушение возможных пожаров проектируем из пожарных гидрокранов хозяйственного питьевого водопровода.

Q пож = 2,5-10 л/с с расчетом, что пожар длится 2-3 часа

Q пож• t = 2,5 •3600 • 2 = 18000 л/сут = 18 м3/сут (2.5.2)

Суточная норма потребления воды для одной коровы:

g1= 0,l м3/сут

n1= 200 голов

Суточная норма расхода воды для котельной:

q2 = l,56 м3/сут

n2 = 1

Суточная норма расхода воды на одного человека:

g3 = 0,025 м3/сут

n3 = 4

Суточная норма расхода воды для приготовления кормов:

g4 = 7,2 м3/сут

n4=1

Суточная норма расхода воды в душевой на одного человека:

g5 = 0,04 м3/сут

n5 = 14

Суточная норма расхода воды для одного теленка:

g6 = 0,02 м3/сут

n6 = 200

Qс.р.сут=0,1•400+1,56•1+0,025•14+7,2•1+0,04•14+0,02•200 = 53,67 м3/сут

Режим водопотребления на ферме неравномерный, как в течение года, так и в течение суток.

Максимальный суточный расход воды:

Q max..cyт = d1 · n1 · Ь сут +d 2 • n 2 • Ь cyт + d 3 · n 3 · Ь cyт + d 4 • n4 • Ь сут +d5 • n 5 • Ь сут + d 6 • n 6 • Ь сут, м3/сут (2.5.3)

где Ь сут - коэффициент суточной неравномерности водопотребления, Ь сут =1,3

Qmax.cyт = 0,1• 400•l,3+l,56•l•l,3+0,025•14• l,3+7,2• l• l,3+0,04•14• l,3+0,02•200•1,3 = 69,77 м3/сут

Максимальный часовой расход воды:

Q max.. ч = g1•n1• Ь c?Ь ч / Т1 + g2 •n2• Ь c?Ь ч / Т2 + g3•n3• Ь c?Ь ч/Т3+g4•n4•Ь c?Ь ч/Т4 ,м3/ч (2.5.4)

где Ь ч - коэффициент часовой неравномерности (2-2,5) для животноводческих ферм с автопоением,

Т - время потребления, ч

Q max.. ч = 0,1* 400*1,3*2 / 24+1,65 *1*1,3 *2 / 24+0,025 *14 *1,3 *2 / 24+1,2 *1*1,3 *2 / 24+0,04 *14 *1,3 *2 / 24+0,02 *200 * 1,3 * 2 / 24 = 5,8 м3/ч

С учетом расхода воды на пожаротушения:

Q ч..пож = (Q с + Q n) • L / T , м3/ч (2.5.5)

Q ч..пож = (69,77+18) • 2 / 24 = 6,8 м3/ч

Значение секундного расхода воды;

Q с = Q ч.ас. мах / 3600 м3/с (2.5.6) Q с =5,8 / 3600 = 0,0016 м3/с

2.5.2 Гидравлический расчет водопроводной сети

Расход воды для определения диаметра всасывающего и питающего трубопроводов рассчитывается исходя из производительности и схемы соединения трубопроводов. Схему водоснабжения выберем кольцевую для наружной водопроводной сети расположенной в животноводческом помещении, тупиковую с верхней разводкой труб.

Диаметр труб водопроводной сети:

d p = 2 · vQ с / р · V , м (2.5.7)

где d p - диаметр труб, м

V - скорость воды в трубе на данном участке, м/с

Qc- значение секундного расхода воды,

Диаметр наружного водопровода:

d p = 2 · v0.0016 / 3.14 · 1.25 = 0.042 м

V = 1,25 м/с

Принимаем трубопровод: d п = 50 мм

Диаметр трубы для внутренних магистральных сетей:

d p = 2 · v0.0016 / 3.14 ·1.75 = 0.036 м

V=1,75 м/с

Принимаем трубопровод: d п = 40 мм

Диаметр труб пожарных гидрокранов:

d p = 2 · v0.0016 / 3.14 · 2,5 = 0.066 м

V=2,5 м/с

Принимаем трубопровод: d п = 75 мм

Рассчитываем водопроводную сеть для поения животных:

Q р = g1*n1* Ь c* Ь ч / Т·3600 м3/сут (2.5.8)

где Qp - расчетное количество воды для поения животных, м3/сут

Q р = 0,1 · 400 ·1,3 ·2 /24·3600 = 0,0012 м3/с

d р = 2 • v0,0012/3,14·1,75 = 0,026 м

Принимаем трубопровод: d п = 30 мм

Диаметр труб для расхода воды на кормоприготовление:

Q р = 7,2 ·1 ·1,3 · 2 / 24 · 3600 = 0,0002 м3/с

dр = 2 • v0,0002/3,14·1,75 = 0,012 м

Принимаем диаметр труб: d п=15 мм Диаметр труб для котельной:

Q р = 1,56 ·1· 1,3 · 2 / 24 ·3600 = 0,000047 м3/с

dр = 2 •v0,000047/3,14·1,75 = 0,006 м

Принимаем диаметр труб: d п=25 мм

Диаметр труб для душевой:

Q р = 0,04 ·14 · 1,3 · 2 / 24 · 3600 = 0,000017 м3/с

d р = 2 * v0,000017/3,14·1,75 = 0,0035 м

Принимаем диаметр труб: dп =15 мм

Определим потери напора на всех участках водопроводной сети:

? = ?л + ?м кПа (2.5.9)

?л - потери напора на преодоление трения, кПа

hM - местные потери напора, кПа

? л = k · (L ·V2) /d · 2 кПа (2.5.10)

Для наружных магистральных сетей:

? л = 0,02·1000·1,252/2·50 = 0,31 кПа

L - длина участка, L=1000 м

Для внутренних магистральных сетей L =18 м:

? л = 0,02·18·1,752/2·40 = 0,014 кПа

Для автопоилок L = 240 м:

? л = 0,02•240•1,752/2•30= 0,245 кПа

Для изготовления кормов L=30 м:

? л = 0,02·30·1,752/2·15 = 0,061 кПа

Для котельной L = 10 м:

? л = 0,02·0·1,752 /2·25 = 0,012 кПа

Для душевых L = 10 м:

? л = 0,02 ·10 ·1,752 /2 ·15 = 0,02 кПа

Общие линейные потери:

? л = 0,31+0,014+0,245+0,061+0,012+0,02 = 0,662 кПа

Местные потери сопротивления принимаем (5 -10%) от линейных потерь:

hM = 0,1·0,662 = 0,0662 кПа

Потери на всех участках водопроводной сети:

Н = 0,0662+0,0662 = 0,446 кПа

2.5.3 Выбор типа водоисточника

Для забора подземных вод, залегающих на глубине более 30 метров рекомендуется строить буровые скважины. Они представляют собой колонну труб, опущенных в скважину, применяются в пределах от d=75 до 500 мм. Внутри колонны труб размещается водоподъемное оборудование.

Дебит трубчатого водоподъемника можно подсчитать:

Q = 2,73·K·m·S/lgR/r м3/сут (2.5.11)

где К - коэффициент фильтрации, К=28 м3/сут

m - мощность (толщина) водопроводного слоя, m =1,5

S - понижение уровня воды при откачке, S = 1,47 м

r - радиус колодца, r = 0,15 м

Q = 2,73·28·1,5·1,47 = 56,3 м3/сут

lg 140 / 0,15

Как видно из расчета, дебет удовлетворяет требованию часовой производительности водоподъемника 6,8 м3/сутки, дебет больше в 8,3 раза.

Выбираем автоматическую автоподъемную установку ВУ-7-65, у которой высота подъема воды из трубчатых колодцев глубиной до 65 метров.

Таблица 1. Данные водоподъемной установки ВУ-7-65

Производительность,	Полный напор,	Потребная мощность,	Вместимость бака	Тип насоса	Масса,
м3/ч	м	кВт	л		кг
Q	Н	Р.	V		m
7,0	65	2,8	800	ЭЦВ	350

Безбашенные автоматические водоподъемные установки предназначены для улучшения водоснабжения на животноводческих фермах и других объектах.

На фермах широко распространены безбашенные водокачки типа ВУ.

Работа водоподъемной установки ВУ-7-65 следующим образом: центробежным насосом вода подается в воздушный бак, из которого, через водозаборную магистраль поступает к потребителям. Излишки воды накапливаются в баке, сжимая в нем воздух. Как только давление разомкнет электрическую цепь магнитного пускателя электрического насоса, тот остановится, и вода к потребителю будет подаваться под действием сжатого воздуха.

электрификация ферма электрический светотехнический расчет

2.5.4 Выбор электропривода

Современный электропривод определяет собой уровень силовой электровооруженности труда и является, благодаря своим преимуществам, по сравнению со всеми другими видами приборов, основным и главным средством автоматизации рабочих машин и производственных процессов. Широкое внедрение рационального электропривода некоторым образом изменяет условия производственной работы, повышая производительность, улучшая качество продукции, облегчает труд рабочего.

Электропривод будем выбирать по производительности и полному напору.

Определим полный напор водоподъемника:

Н п = НГ +? ? Л + ? ?М, кПа (2.5.12)

где Н г - геометрический напор, равный по вертикали между наименьшим расчетным уровнем воды в водонапорном баке, кПа

?? Л .? ? М -сумма местных и линейных потерь напора в нагнетательном трубопроводе

? (? Л + ? М) = 0,446 кПа

Общие потери напора для двух коровников

0,446 ·2 = 0,892 кПа

Н п =0,5·0,892 =1,39 кПа

Производительность водоподъемника равна: Q=l,8 л/с

Определяем мощность на валу насоса:

Рнас = j·Q·Hп/зн, кВт (25.13)

где j - плотность жидкости, кг/м3

Для воды при t = 4°C плотность j=1000 кг/м3

Q - подача воды водоподъемником, кг/м3

Q = 0,0018 м3/c

Нп - полный напор водоподъемника, кПа

Нп =1,39 кПа

зн - коэффициент полезного действия для центробежных насосов

зн = (0,5-0,8)

Р нас =1000·0,0018 ·1,39/0,8 = 3,1 кВт

Мощность электродвигателя насоса:

Рдв.нас = Рнас·kз/зп, кВт (2..5.14)

где k 3 = (1,1-1,5)

зп - коэффициент полезного действия для прямой передачи

зп=1

Рдв.нас =3,1·1,4/1 = 4,34 кВт

По каталогу выбираем двигатель, у которого мощность и частота вращения самые близкие к расчетным.

Таблица 2 Данные электродвигателя

Тип	Рн	n ,	з	соs	Мп / М н	М м /М н	Iп/ Iн
	кВт	об/мин	%	ц
ПЭДВ 4,5-140	4,5	2850	76,1	0,82	2,0	2,5	5,2

2.5.5 Определение расчётных и максимальных токов электроприёмника

Номинальный ток электроприёмника

(2.5.15)

где: Рн - номинальная мощность электроприемника, кВт;

Uн - номинальное напряжение сети, В.

Расчётный ток для одного электроприёмника

Iрасч = Кз•Iн (2.5.16)

где: Кз - коэффициент загрузки электроприёмника;Iн - номинальный ток электроприёмника, А.

Максимальный ток одного электроприёмника

Iмаск = Iпуск = п•Iн (2.5.17)

где: п - кратность пускового тока

Определим характерные токи для водоподъемной установки ВУ-7-65,

с приводным двигателем ПЭДВ 4,5-140 мощностью 4,5 кВт, КПД 76%,

cos = 0,8 КI = 4,5.

Iн = 4500/1,73•380•0,8•0,76=11,3 А

Принимаем коэффициент загрузки 0,7

IР = 11,3•0,7 = 7,91 А

Iмакс = 11,3•4,5 = 50,8 А

Результаты расчёта характерных токов сводим в табл.

2.5.6 Расчет и выбор ПЗА и электропроводок

Для защиты электрических сетей от токов КЗ и перегрузок используют автоматические выключатели серии ВА.

Выбор автоматических выключателей производят из следующих условий;

Iн Iр (2.5.18)

где: Iн , Iр - соответственно номинальный ток автомата и расчетный ток электроприемника, А.

Iтр ктрIр (2.5.19)

где: Iтр - ток уставки теплового расцепителя, А;

ктр - коэффициент надёжности.

Iэмр кэмрIмакс (2.5.20)

где: Iэмр - ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

кэмр- коэффициент надёжности.

Iмакс - максимальный ток электроприемника, А.

Iр = 7,91 А; Iмакс = 56,5 А

Iн 7,91 А

Iтр 1,25•7,91= 9,8 А

Iэмр 1,5•50,8=76,2 А

Принимаем автомат ВА 51Г-25 Iн = 25 А; Iтр = 2,0 А; КI = 10; Iэмр = 20 А.

Для включения электродвигателя выбираем магнитный пускатель

ПМЕ-212-2 12 с тепловым реле:

Uмп = Uс =380В; Імп ?Ір.м =56,5 А

Площадь сечения соединительного провода, мм2 ,

q = P•L/(C•U%) (2.5.21)

q = 4,5•50/5•15= 3 ? 4 мм2Iр.м = 56,5 А.

После расчета выбирают стандартную ближайшую площадь сечения провода

и проверяют на нагрев:

Iдоп ? Iр=56,5 А

где Iр - расчетный ток провода, Iдоп- длительно допустимый для выбранной