Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Энергообеспечение коровника на 400 голов СПК "Засковичи" Сморгонского района с разработкой энергосберегающей отопительно-вентиляционной системы

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

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

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

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

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

Страница:

Схема ручного управления позволяет изменять частоту вращения с помощью SA2.

2.9 Разработка схемы автоматизации ОВС

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

Тепловентилятор состоит из водяного калорифера с вентилятором оборудованного электродвигателем. Центробежный вентилятор тепловентилятора приводятся в движение двухскоростным двигателем мощностью от 2,2 до 13 кВт в зависимости от типоисполнения тепловентилятора. Переключение частоты вращения осуществляется магнитными пускателями КМ1...КМ3. Управление приводом жалюзей наружного воздуха осуществляется электрическим однооборотным механизмом типа МЭО.

Переключение режимов работы автоматический, ручной и зима, лето осуществляется соответственно переключателями SA1 и SA2. Управление тепловентилятором (ручное и автоматическое) осуществляется при помощи устройства “Приток - 1”.

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

Рассмотрим работу схемы в зимний период:

Регулирование частоты вращения электродвигателей осуществляется регулятором температуры SK2. При температуре воздуха в помещении ниже нормы контакт SK2.2 разомкнут, а контакт SK2.1 замкнут. Контакты КV2 промежуточного реле замкнуты, электродвигатель работает на меньшей частоте вращения и жалюзи наружного воздуха на калорифере закрываются, а на обводном канале открываются. При температуре воздуха в помещении выше нормы контакт SK2.2 регулятора температуры замыкается, после чего срабатывает промежуточное реле КV1. Контакты КV1 замыкаются, а КV2 размыкаются, электродвигатели переключаются на большую частоту вращения и жалюзи наружного воздуха на калорифере открываются.

Регулирование теплопроизводительности в зимнем и воздухопроизводительности в летнем режимах осуществляется регулятором температуры SK2, при этом длительность импульса управления может задаваться от 0,5 до 10 с, паузы - от I до 301 с. Выбор длительности импульса и паузы определяется динамическими характеристиками объекта.

Защита калориферных секций тепловентиляторов от замораживания в режиме работы зима осуществляется с помощью температурного реле SK1 (типа ТР-200). При срабатывании реле, настроенного на плюс 30°С, в течение 200 с температура теплоносителя не повысится выше плюс 30°С, срабатывают контакты реле КТ. Контакты КТ отключает магнитные пускатели и электродвигатели вентиляторов останавливаются.

Схему автоматизации выполняем развернутым методом построения при котором каждый прибор или блок, входящий в единый измерительный, регулирующий или управляющий комплект средств автоматизации, указывают отдельным условным обозначением.

Условные обозначения приборов и средств автоматизации, применяемые в схеме, включают графические, буквенные и цифровые обозначения.

В верхней части графического обозначения наносим буквенные обозначение измеряемой величины и функционального признака прибора, определяющего его назначение.

ферма освещение отопление вентиляция

3. Безопасность жизнедеятельности

3.1 Требования безопасности при монтаже электрооборудования коровника на 400 голов

При поступлении электродвигателей, электрических аппаратов и другого энергооборудования на ферму его необходимо очистить от пыли и консервирующих смазочных материалов.

При снятии консервирующего покрытия путем обтирки ветошью, смоченной бензином или керосином не разрешается производить вблизи работы с огнем. Использованный после обтирки материал собирают в металлический ящик с крышкой для последующего уничтожения. Также необходимо проверить целостность частей энергооборудования внешним осмотром, проверить наличие и затяжку крепёжных болтов, состояние подшипников электродвигателей. Энергооборудование и рабочие машины размещают в соответствии с проектом и устанавливают на прочном основании.

Работы по установке машин на фундаменты выполняют в рукавицах с использованием исправных инструментов. По окончанию монтажа перед включением проверяют сопротивление изоляции электрооборудования мегаомметром (изоляция силовой и осветительной электропроводки, обмотки электродвигателей), величина сопротивления должна быть не менее 0,5 МОм. До начала работ по измерению сопротивления изоляции необходимо убедиться в отсутствии работающих монтажников. Перед присоединением проводов от зажимов мегаомметра к обмоткам или выводам электрооборудования снимают электрический заряд с помощью разрядной штанги. При измерении сопротивления изоляции кабельной линии принимают меры, исключающие возможность подачи на неё напряжения.

Передаточные устройства вентиляторов, насосов, щиты управления должны быть закрыты кожухами, металлические токоведущие части электрооборудования (корпуса электродвигателей, распредустройств и т.п.) зануляют присоединенным к рабочему нулевому проводу. После завершения монтажных работ проверяют техническое состояние электрооборудования. Электроприводы транспортеров насосов вентиляторов вначале опробуют на холостом ходу, а затем - под нагрузкой.

Перед пробным пуском необходимо проверить:

-- крепление фундаментных болтов электродвигателей;

-- отсутствие посторонних предметов внутри оборудования;

-- наличие зануления.

Опробование работы электродвигателей совместно с механизмами должно производиться только после получения разрешения монтажных организаций и в присутствии их представителя. В случае выполнения работ на двигателе или механизме должны быть приняты меры против ошибочной подачи напряжения на отключенный двигатель. Электрические аппараты и распредустройства монтируются на прочных основаниях с соблюдением правил безопасности при работе с монтажными инструментами.

Монтаж и наладка оборудования и приборов автоматики производятся квалифицированными специалистами, имеющими допуски к монтажу и эксплуатации электрооборудования, электроприборов и сетей до 1000В.

Обслуживание электрооборудования молочно-товарной фермы осуществляется электромонтером с квалификационной группой не ниже III, при выполнении работ с приставной лестницей должен быть помощник с группой не ниже II. Включать и отключать пусковую аппаратуру вентиляторов разрешается обслуживающим эти машины лицам после получения инструктажа и практического обучения на рабочем месте электриком.

Запрещается совмещать отверстия в собираемых деталях пальцами. Надо пользоваться ломиками, бородками. Нельзя поддерживать вручную привариваемые конструкции массой более 10 кг или мелкие детали. Их следует до сварки укрепить струбцинами. Пробивая отверстия в кирпиче или бетоне, следует надевать защитные очки. При сквозной пробивке надо пользоваться шлямбурами или скарпелями, длина которых не менее чем на 200 мм превышает толщину стены. Все работы по монтажу электродвигателей нужно выполнять до подключения к нему проводов.

Для обеспечения безопасности работы ввод объекта в эксплуатацию разрешается производить только по окончании монтажных и наладочных работ. Все рабочие, осуществляющие монтаж электрооборудования должны иметь удостоверения о проверке знаний по технике безопасности. Перед проведением электромонтажных работ с рабочими должен быть проведен инструктаж.

При монтаже электрооборудования на молочно-товарной ферме возможны работы на высоте с применением лестниц, стремянок и подмостей.

При строительно-монтажных работах больше всего несчастных случаев происходит в связи с падением человека с высоты или из-за падения на людей сверху каких-либо предметов. Поэтому соблюдение правил безопасности при работе на высоте имеет для электромонтажников первостепенное значение.

Не допускается использовать недостаточно длинные лестницы или недостаточно высокие подмости, наращивая их снизу или сверху ящиками, стульями. Запрещается также работать с двух верхних ступенек приставных лестниц и стремянок; рабочий должен стоять не выше чем на расстоянии 1 м от верхнего конца лестницы. Высота приставной лестницы не должна превышать 5 метров. При необходимости выполнить монтажные работы на высоте от 4 до 7 метров, используют передвижные леса (пирамиды или платформы), то есть вышки на роликах с площадкой, рассчитанной не менее чем на двоих и огражденной перилами. Во время работы ролики пирамид нужно заклинивать, а во время передвижения пирамид или телескопических вышек на них не должно быть ни людей, ни инструмента. При высоте более 7 метров используют неподвижные леса. Леса и подмости должны быть заводского изготовления, с паспортом предприятия-изготовителя.

При монтаже часто приходится выполнять погрузочно-разгрузочные работы и использовать грузоподъёмные механизмы. К этим работам можно допускать только специально обученных или проинструктированных рабочих. При подъёме груза более 20 кг в одном месте, или выше чем на 3 метра, следует применять хотя бы «малую механизацию», то есть блоки, катки, тележки. Для подъема груза более 300 кг необходимо применять краны, погрузчики, тельферы.

При электромонтажных работах одному взрослому мужчине разрешается переносить тяжести не более 50 кг, причем груз 45…50 кг следует поднимать на спину или плечи и снимать с помощью других рабочих. Женщине разрешается переносить или поднимать тяжести не более 15 кг, при чередовании этой работы с другой, а при постоянной в течение смены переноске груза или подъема его на высоту не более 1,5 м - не более 10 кг вместе с тарой или упаковкой. Подростков нельзя использовать специально на погрузочно-разгрузочных работах.

3.2 Основные требования электробезопасности при эксплуатации оборудования молочно-товарной фермы

Помещения животноводческих ферм по степени опасности поражения электрическим током относятся к особо опасным. Поэтому в них запрещается работать на токоведущих частях, находящихся под напряжением, и даже заменять под напряжением лампы. К особо опасным помещениям относятся стойловые помещения, моечные, молочные, доильные залы.

Электроводонагреватели согласно «Руководящим указаниям по обеспечению электробезопасности электротермических установок и устройств, применяемых в сельскохозяйственном производстве» трубопроводы горячей и холодной воды должны быть занулены и присоединяться к корпусу котла через изолирующие вставки. При этом длина вставки между металлическими патрубками должна быть:

(3.1)

где, d - внутренний диаметр вставки, м;

св - удельное электрическое сопротивление воды при 20 0С для трубопроводов холодной воды и 100 0С -- для горячей.

У элементных водонагревателей, установленных в помещениях с искусственным или естественным выравниванием потенциалов, не требуется изолирующая вставка в трубопроводе горячей воды, если разборе происходит в этом же помещении, а корпус водонагревателя надежно соединен с устройством или металлоконструкциями, обеспечивающими выравнивание потенциалов с напряжением прикосновения до 12 В.

Вакуум-насос, электродвигатель и распределительный щит доильной установки необходимо располагать в специальном помещении, причем шкивы и приводной ремень должны быть ограждены.

К обслуживанию установки охлаждения молока, обслуживанию двигателей и компрессоров допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие обучение, имеющие удостоверение о праве обслуживания этих установок с отметкой об очередной проверке знаний. Осматривают холодильные установки при монтаже и затем один раз в год. Освидетельствование предполагает наружный осмотр и пневматическое испытание (раз в три года) на прочность (азотом или углекислотой). Его проводит инспектор Госпроматомнадзора, где зарегистрированы аппараты, работающие под давлением. На время нахождения установки под давлением в период испытаний люди удаляются из помещений. Вентиль подач газа размещают в смежном помещении. Электродвигатели обслуживают в спецодежде; на ходу запрещено вытирать и ремонтировать движущиеся части или смазывать их без специальных приспособлений. Запрещено регулировать натяжение ремня вентилятора во время работы двигателя.

В здании объекта проектирования все металлические нетоковедущие детали необходимо занулить, т.е. соединить с защитным проводником или при его отсутствии с нулевым проводом питающей сети. В качестве защиты животных от поражения электрическим током в помещениях коровников и доильном зале устанавливают устройства выравнивания электрических потенциалов (УВЭП).

Устройство выравнивания электрических потенциалов выполняют согласно РД РБ 02150.007-99. Все металлоконструкции, к которым могут прикоснуться животные должны быть электрически соединены между собой, со строительными железобетонными конструкциями и с нулевым защитным проводом электрической сети. Элементы УВЭП изготавливаются из оцинкованной либо не оцинкованной стали диаметром соответственно 6 - 8 мм и прокладываются в бетонном полу под обеими ногами животных. Проводники УВЭП могут быть смещены в сторону нулевого потенциала на расстояние до 1 м и в противоположную сторону на расстояние до 0,5 м. Для исключения электропатологии животных, напряжение прикосновения в нормальном эксплуатационном режиме не должно превышать 0,5 В . Схема УВЭП приведена на рисунке 3.1:

После строительства объекта необходимо экспериментально проверить соответствие возможных наибольших напряжений прикосновения и шага допустимым значениям.

Для лучшего выравнивания потенциалов необходимо все металлические конструкции, имеющие соединения с землей, соединять путем сварки.

УВЭП подлежит обязательному присоединению к защитному нулевому проводу сети не менее чем в двух разных точках. Соединение продольных и поперечных проводников УВЭП следует выполнять только методом сварки, покрывая, сварочные швы антикоррозийным лаком.

Рисунок 3.1 Схема выполнения УВЭП

Предпусковой контроль эффективности выравнивания потенциала осуществляется в два этапа: при выполнении пусконаладочных работ и после месяца эксплуатации помещения. Схема измерения напряжения прикосновения представлена на рисунке 3.2. Контроль осуществляется путем измерений распределения напряжений прикосновения и шага. Максимальное значение этих напряжений не должно превышать 0,5 В как было сказано выше в нормальных режимах и 12 В - в аварийных.

При контроле на первом этапе при плохом выравнивании потенциалов эксплуатация помещения запрещается до тех пор, пока не будут выполнены мероприятия по обеспечению надлежащего выравнивания потенциалов. Если окажется, что после месяца эксплуатации в помещении напряжение прикосновения и шага превысит допустимые значения, следует проложить дополнительно выравнивающие элементы или забить стержни и довести напряжение до допустимых значений. Результаты измерения напряжений прикосновения и шага, осмотров оформляются актами.

На ферме кроме зануления и устройства выравнивания электрических потенциалов также используется также устройство защитного отключения (УЗО).

1 2 3

3 N 50Гц 380В

5

4

6 7

8

заземление

Рисунок 3.2 Схема измерения напряжения прикосновения при замыкании на корпус в сети 0,38 кВ с глухозаземленной нейтралью и использованием короткозамыкателя

1 - трансформатор 10/0,38; 2 - трехполюсный выключатель; 3 - предохранители; 4 - силовой распределительный щит; 5 - короткозамыкатель; 6 - резистор, имитирующий сопротивление тела животного; 7 - занулённая металлоконструкция; 8 - измерительная пластина.

Вводно-распределительных устройств (ВРУ), распределительных щитов (РЩ), устанавливаемых в сельскохозяйственных и других общественных зданиях комплектуются устройствами защитного отключения.

Применение УЗО целесообразно и оправдано по социальным и экономическим причинам в электроустановках всех возможных видов и самого различного назначения.

Устройства защитного отключения, реагирующие на дифференциальный ток, наряду с устройствами защиты от сверхтока, относятся к дополнительным видам защиты человека от поражения при косвенном прикосновении, обеспечиваемой путем автоматического отключения питания. Защита от сверхтока (при применении защитного зануления) обеспечивает защиту человека при косвенном прикосновении -- путем отключения автоматическими выключателями или предохранителями поврежденного участка цепи при коротком замыкании на корпус.

При малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного проводника зануление недостаточно эффективно, поэтому в этих случаях УЗО является единственным средством защиты человека от поражения электрическим током.

В основе действия защитного отключения, как электрозащитного средства, лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека при непреднамеренном прикосновении его к элементам электроустановки, находящимся под напряжением. Из всех известных электрозащитных средств УЗО является единственным, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из токоведущих частей.

Другим, не менее важным свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от возгораний и пожаров, возникающих на объектах вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования.

УЗО встраивают в розеточные блоки или вилки, через которые подключаются электроинструмент или бытовые электроприборы, эксплуатируемые в особо опасных -- влажных, пыльных, с проводящими полами и т.п. помещениях. Основные функциональные блоки УЗО представлены на рис3.3:

В нормальном режиме, при отсутствии дифференциального тока - тока утечки, в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока 1 протекает рабочий ток нагрузки. Проводники, проходящие сквозь окно магнитопровода, образуют встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока. Если обозначить ток, протекающий по направлению к нагрузке, как I1, а от нагрузки как I2, то можно записать равенство: I1 = I2. Равные токи во встречно включённых обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но векторно встречно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2. Результирующий магнитный поток равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю. Пусковой орган 2 находится в этом случае в состоянии покоя.

Рисунок 3.3 Структура УЗО

1 - дифференциальный трансформатор тока; 2 - пусковой орган (пороговый элемент); 3 - исполнительный механизм; 4 - цепь тестирования.

При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприёмника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки I1 протекает дополнительный ток - ток утечки (I?), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным).

Неравенство токов в первичных обмотках (I1 + I? в фазном проводнике) и (I2, равный I1, в нейтральном проводнике) вызывает неравенство магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает значение уставки порогового элемента пускового органа 2, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм 3.

Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается.

Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования 4. При нажатии кнопки "Тест" искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно в целом исправно.

3.3 Расчет эффективности зануления

Для эффективности работы зануления необходимо соблюдение условия:

(3.2)

где Iк.з - ток однофазного короткого замыкания, А;

Iэ.р - ток электромагнитного расцепителя автоматического выключателя, табл.5.3 /3/, А;

К - кратность тока к.з. относительно уставки аппарата защиты, п.1.7.79 /3/.

Произведем расчет эффективности зануления сушильного шкафа, а именно нагревательного элемента. Установка защищается от перегрузки и тока короткого замыкания автоматическим выключателем АЕ2036 с электромагнитным расцепителем на номинальный ток 6,3 А, коэффициентом кратности тока электромагнитного расцепителя Кi=3 (табл. 5.3 /5/). Для расчета приведем расчетную схему

Определим величину тока короткого замыкания, А:

(3.3)

где zтр - сопротивление фазы трансформатора току однофазного к.з, Ом;

zф.о - полное сопротивление петли проводов фазный-нулевой, Ом.

(3.4)

где Rф - активное сопротивление фазного проводника току однофазного к.з., Ом;

Rн - активное сопротивление нулевого проводника току однофазного к.з., Ом;

xф - удельное реактивное сопротивление фазного проводника току однофазного к.з., /5/, Ом/м;

xн - удельное реактивное сопротивление нулевого проводника току однофазного к.з., /5/, Ом/м.

Поскольку сечение всех жил кабеля одинаково, то Rф=Rн .

(3.5)

где с - удельное сопротивление проводника, Ом мм2/км;

l - длинна проводника, км;

S - сечение проводника, мм2.

Проверка показывает, что зануление в данном случае эффективно.

3.4 Пожарная безопасность

Большинство современных предприятий характеризуются повышенной пожарной опасностью, так как на них используется значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых горючих материалов, разветвленная сеть трубопроводов, большая оснащенность производства электроустановками и т.д.

Пожарная безопасность определяется как состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.

Пожарная безопасность обеспечивается комплексом мероприятий, предотвращающих возникновение пожара и системой пожарной защиты, обеспечивающей успешную борьбу с возникшим пожаром или взрывом.

Производство объекта проектирования по пожароопасности относится к категории «Д» так как оно не относится к категориям А,Б,В или Г. К категории «Д» относятся производства, в которых обращаются только негорючие вещества в практически холодном состоянии.

Для тушения загораний и пожаров на ферме используются такие первичные средства защиты как лопаты, ящики с песком, топоры, ломы, ведра, огнетушители. Огнетушители по виду огнетушащего вещества бывают пенные, химически-пенные, воздушно-пенные, жидкостные, газовые, порошковые. Из ручных химических пенных огнетушителей на животноводческих фермах широко используется огнетушитель типа ОХП-10. Также для тушения возгораний в электроустановках используются углекислотные и углекислотно-бромэтиловые огнетушители (ОУ-2, ОУ-5, ОУБ-3А, ОУБ-7А).

Молниезащита коровника

Молниезащита представляет собой комплекс средств защиты, обеспечивающих безопасность людей, животных, объектов и материалов. От прямых ударов молнии защищают молниеотводы, принимающие на себя заряд молнии и отводящие его в землю. По степени определяется интенсивностью грозовой деятельности в той местности, где он расположен. Она зависит от размеров и конфигурации, расположения среди соседних объектов и ряда других условий.

Определяем вероятность числа ударов молнии в год в коровник, не имеющий молниезащиты, по формуле:

N = (A+6hx)(B+6hx)n10-6, (3.5)

где B -- ширина защищаемого здания, м;

A -- длина защищаемого здания, м;

hx -- наибольшая высота здания, м;

n -- среднее число ударов молнии в год на 1 км2, зависит от количества гроз в данной местности.

По карте среднегодовой продолжительности гроз взятой из ПУЭ, находим, что для Республики Беларусь количество грозовых часов составляет 40…60 часов за год. По таблице /13/ среднее число ударов молнии в год равняется n=6.

N = (21+65,6) (72+65,6) 610-6=0,0346.

Так как коровник относится ко второй степени огнестойкости по пожарным требованиям и в нём нет взрывоопасных зон, то при N<0,1 молниезащита не требуется согласно РД РБ 02150.007-99.

3.5 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных экологически неблагоприятных ситуациях

3.5.1 Влияние производства на окружающую среду

Опыт работы на животноводческих фермах и комплексах показывает, что интенсификация животноводства часто не сопровождается улучшением гигиенических и ветеринарно-санитарных условий в животноводческих помещениях, оказывает отрицательное воздействие на здоровье животных, интенсивно загрязняет окружающую среду. Большая концентрация и частые перегруппировки животных на ограниченной площади, интенсивное, но не всегда сбалансированное кормление, действие различных неблагоприятных факторов снижают их естественную резистентность.

Основными источниками загрязнения почвы и водоёмов от животноводческих предприятий являются навоз, моча, техническая вода и дезинфицирующие средства, используемые во время ветеринарно-санитарных мероприятий.

Снизить загрязняющее влияние животноводческих комплексов на прилегающую территорию можно в результате правильного проектирования технологии производства и застройки ферм. Для этого необходимо:

--предусматривать профилактические перерывы с целью постоянного поддержания высокой санитарной культуры;

-- практиковать проведение общих ветеринарно-санитарных мероприятий, способствующих снижению количества микрофлоры в помещениях и предупреждению их разноса;

-- вокруг комплексов и на их территориях создавать санитарно-защитные зеленые зоны;

-- обеззараживание навоза производить естественным, экологически безопасным биотермическим способом для чего организовывать на каждой ферме цеха для его утилизации;

-- совершенствовать систему обеспечения микроклимата помещений и внешней рециркуляции отработанного воздуха;

-- усилить контроль за качеством проектирования, обязательно проводить комплексную экологическую экспертизу проектов ферм.

Во время выращивания и содержания, животных в помещении на окружающую среду влияют атмосферный воздух и продукты жизнедеятельности организма (теплота, влага, углекислый и клоачные газы); продукты разложения навоза (аммиак, сероводород) и целый ряд газов с неприятным запахом (индол, скатол, меркаптан, акталдегид и др.). В воздухе накапливаются пыль органического и неорганического происхождения, различные микроорганизмы и др.

Количество продуктов жизнедеятельности, выделяемых организмом, различно и зависит от вида животных, их пола, возраста, живой массы, продуктивности и уровня обмена веществ, температуры воздуха, его влажности и подвижности, а также от времени суток (бодрствования или сна). Мужские особи продуцируют более интенсивно. Чем больше живая масса, тем выше уровень выделений. Более высокая продуктивность животных соответствует повышенному обмену веществ и большему выводу отходов физиологических процессов из организма. Между температурой и уровнем обмена веществ в организме существует обратная зависимость: при повышении температуры количество вводимой теплоты и углекислого газа уменьшается, а при понижении повышается. В то же время с выделением влаги наблюдается обратная картина. Высокая влажность воздуха в сочетании с высокой температурой тормозят выделение теплоты и испарение влаги с поверхности тела и дыхательных путей. Высокая важность и низкая температура усиливают теплоотдачу организма. Движение воздуха влияет на отдачу теплоты. При высокой температуре окружающей среды усиленная подвижность воздуха повышает потовыделение, следовательно, и теплоотдачу организма, а при низкой резко увеличивает теплопотери. Ночью, во время сна, у животных значительно замедляются физиологические процессы и всякого рода выделения уменьшаются соответственно на 20 и 40%.

Степень загрязнения окружающей среды животными характеризуется не их размерами, а интенсивностью физиологических процессов, отнесенных к условной единице живой массы. Витающие в окружающем воздухе вредные вещества отрицательно действуют не только на животных, но и на ограждения зданий и средства механизации производственных процессов. Поэтому зоогигиенистами установлены, а нормами технологического проектирования предприятий для содержания животных и птиц узаконены предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных газов в воздухе животноводческих помещений. Установлена величина ПДК нетоксичной пыли в воздухе помещений -- 10 мг/м3.

3.5.2 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

К чрезвычайным ситуациям экологического характера можно отнести:

-- интенсивную деградацию почвы и ее загрязнение тяжелыми металлами;

-- загрязнение атмосферы вредными химическими веществами, шумом, электромагнитными и ионизирующими излучениями;

-- кислотные дожди;

-- разрушение озонового слоя;

-- температурные инверсии;

-- загрязнение, засорение и истощение водных ресурсов, и т.д.

Возможные последствия чрезвычайной ситуации зависят от ее вида, характера и масштаба распространения. Возможными последствиями чрезвычайной ситуации могут быть:

-- гибель и заболевания людей и животных;

-- разрушения;

-- радиоактивное загрязнение.

Обеспечение безопасности жизнедеятельности в чрезвычайной ситуации представляет собой комплекс организационных, инженерно-технических мероприятий и средств, направленных на сохранение жизни и здоровья населения во всех сферах деятельности.

В настоящее время хорошо изучены и определены границы возможного затопления при наводнении, выявлены промышленные и военные объекты, аварии на которых могут привести к большим разрушениям или радиоактивному загрязнению.

Планирование мероприятий по обеспечению безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях позволяет конкретизировать пути достижения поставленных целей во времени, ресурсам и исполнителям. Конечным результатом планирования является составление определенного плана, в котором содержатся выводы из оценки прогнозируемой обстановки, которая может сложиться в результате чрезвычайной ситуации, и намеченные мероприятия по обеспечения безопасности населения при угрозе и возникновении чрезвычайной ситуации, т.е.:

-- порядок оповещения;

-- организация контроля;

-- подготовка к проведению спасательных работ;

-- выдача населению средств индивидуальной защиты;

-- организация эвакуации и др.

Под устойчивостью работы объектов сельского хозяйства понимают способность противостоять разрушительному воздействию поражающих факторов чрезвычайной ситуации, производить продукцию в запланированном объеме и номенклатуре, обеспечивать безопасность рабочих и служащих, а также приспособленность к восстановлению своего производства в случае повреждения.

4. Специфические особенности технико-экономических расчетов

4.1 Сравнение электрических и водяных калориферов

В качестве базового и проектируемого вариантов принимаем:

вариант 1 - электрокалориферные установки СФОЦ-100;

вариант 2 - тепловентиляторы на базе водяных калориферов

Исходные данные по сравниваемым вариантам заносим в таблицу 4.1

Таблица 4.1

Исходные данные

Показатель

Вариант

1

2

1. Количество калориферных установок, шт.

1

1

2. Вид потребляемых энергоресурсов

Эл.энергия

Эл.и тепл.энерг.

3. Протяженность теплотрассы, м

--

45

4. Протяженность ЛЭП, м

68

--

5. Мощность эл.двигателей вентиляторов, кВт

7,5

7,5

6. Способ автоматического регулирования

2-х ступенч

2-х ступенч

7. Цена тепловой энергии, тыс. руб./ ГДж

--

--

8. Цена электроэнергии, руб./ кВт•ч

64

64

Дополнительные данные:

Поголовье КРС: 200 гол.

Средняя масса одной головы: 500 кг.

Теплопотери через ограждения:

=4551 Вт/ С

Воздухопроизводительность приточных вентиляторов в отопительный период: L=16500 м 3/ч=19800 кг/ч.

Тепловыделения животных: Фж=127800 Вт

Потери тепла на испарение: Фи=5010 Вт

Расчетная температура внутри помещения: tвн=3 С

Расчетная температура наружного воздуха tнр=--24 С.

Тепловая мощность Фот, кВт, необходимая для отопления объекта, определяется из уравнения теплового баланса животноводческого помещения.

, (4.1)

Из уравнения теплового баланса животноводческого помещения находим граничную температуру, при которой включается система отопления:

,(4.2)

С

Исходя из полученного значения граничной наружной температуры по приложению 8 /15/ находим среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период tн(ср) и продолжительность работы калориферов nот (суток): оС ; nот=40 суток.

Годовое число часов использования максимальной нагрузки системы отопления по сравниваемым вариантам находим из уравнения:

,(4.3)

,(4.4)

где kр - коэффициент, учитывающий непроизводительные потери тепла на регулирование (для двухступенчатого регулятора принять 1,25, трехступенчатого - 1,2, для плавного регулирования процесса - 1,02) /15/;

kтс - коэффициент, учитывающий потери тепла в теплоразводящих сетях (учитывается в варианте 2, ориентировочно можно принять на уровне 1,125) /15/.

ч;

ч.

Годовой расход теплоты в варианте 1, мДж, определяется по формуле:

,(4.5)

.

Расход электроэнергии на отопление при использовании электрокалориферов определяют по формуле:

(4.6)

.

Годовой расход теплоты в варианте 2, мДж, определяется по формуле:

,(4.7)

.

Годовой расход топлива в котельной Вн, т, при использовании водяного калорифера:

,(4.8)

где qн - теплотворная способность натурального топлива, сжигаемого в котельной, мДж/кг (м3) (мазут -- 39,14-41,15; природный газ -- 35,16-37,8; уголь -- 17,54-25,42) /15/;

к - КПД котельной (при отсутствии данных можно ориентировочно принять: для котельных на газе 0,87, на мазуте 0,85, на угле 0,77) /15/.

тыс.м3.

Годовой расход электроэнергии нагнетательной вентиляционной системой, кВт•ч, определяется по формуле:

,(4.9)

где kз - коэффициент загрузки ЭД по мощности (принимается 0,7…0,8);

Рэд - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Nэд - численность приточных вентиляторов;

эд - КПД электродвигателя, отн.ед.

4.2 Энергоемкость процесса отопления и вентиляции

Энергоемкость процесса отопления и вентиляции (кг у.т./ гол.) для ОВС с электрокалориферами определяем по формуле:

,(4.10)

где bэ - средний расход условного топлива в расчете на 1 кВт•ч отпущенной электроэнергии (принимаем 0,28-0,32 кг у.т.) /15/;

Wэк, Wэд - соответственно электроэнергия, потребляемая калориферами и двигателями вентиляторов, кВт•ч;

Nж - численность животных (птицы) в помещении, голов.

кг у.т./гол

Энергоемкость процесса отопления и вентиляции (кг у.т./ гол.) для ОВС с водяными калориферами определяем по формуле:

, (4.11)

где Ву - обобщенные энергозатраты ОВС, кг у.т.

Обобщенные энергозатраты для ОВС с водяными калориферами определяем из выражения:

,(4.12)

где Вн - годовой расход натурального топлива, м3;

qн, qу - соответственно теплотворная способность натурального и условного топлива, МДж/кг;

bэ - средний расход условного топлива в расчете на 1 кВт•ч отпущенной электроэнергии (принимаем 0,28-0,32 кг у.т.) /15/;

Wэд - электроэнергия, потребляемая электродвигателями вентиляторов, кВт•ч.

кг у.т.

тогда

кг у.т./гол

4.3 Капиталовложения и годовые текущие затраты

Следовательно, балансовая стоимость действующей ОВС включает:

,(4.13)

где Ковс1 - стоимость калориферов в комплекте со шкафом управления (приложение 8) /15/;

Ктп - стоимость трансформаторной подстанции;

Клэп - стоимость в ЛЭП напряжением 0,4 кВ (приложение 8) /15/.

Стоимость ОВС определяем по формуле:

,(4.14)

где Цовс1 - цена калорифера в комплекте со шкафом управления;

Nовс1 - число ОВС в помещении;

1,25 - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж и транспортировку оборудования.

тыс.руб

Стоимость трансформаторной подстанции не рассчитываем, так как в хозяйстве имеются резервные электрические мощности.

Стоимость ЛЭП:

,(4.15)

где Куд - сметная стоимость 1 км ЛЭП (в базисных ценах 2006 г. принимается по приложению 8) /15/;

L - длина ЛЭП, км.

тыс.руб

тогда

Для ОВС с водяными калориферами (вариант 2) в общем случае состав капиталовложений включает:

,(4.16)

где Ковс2 - капиталовложения в калориферы в комплекте со шкафом управления;

Ккот - капиталовложения в котельную (долевая стоимость);

Ктс - капиталовложения в теплотрассу.

Капиталовложения в ОВС определяются по формуле:

,(4.17)

где Цк2 - цена калорифера (приложение 8) /15/;

Ца2 - цена шкафа управления (приложение 8) /15/;

Nк2 - число калориферов в помещении;

Nа2 - численность шкафов управления;

1,25 - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж и транспортировку оборудования.

Долевая сметная стоимость котельной, приходящаяся на данный объект:

,(4.18)

где Фот - мощность системы отопления, кВт;

Куд - удельные капиталовложения в 1 МВт установленной мощности котельной (в базисных ценах 2006г. для ориентировочных расчетов принимаем для котельных: на газомазутном топливе - 60576,25 тыс. руб./МВт; на твердом топливе - 80356,25 тыс. руб./МВт) /15/.

Капиталовложения в теплотрассу по укрупненным показателям рассчитываем по формуле:

,(4.19)

где Куд - удельные капиталовложения в теплотрассу (в базисных ценах 2006 г. для ориентировочных расчетов принимаем на уровне 23488,75 руб./кВт) /15/.

тогда

4.4 Расчет текущих затрат

Текущие издержки по отопительно-вентиляционным системам определяем суммой:

,(4.20)

где А - амортизационные отчисления на реновацию основных средств;

Р - затраты на техническое обслуживание и ремонт;

Э - затраты на потребляемые энергоресурсы.

Амортизационные отчисления и затраты на техническое обслуживание и ремонт определяем:

Амортизация основных средств в ОВС с электрокалориферами (вариант 1) определяем по формуле:

,(4.21)

где НА(к), НА(лэп) - годовая норма амортизации соответственно калориферов и ЛЭП (НА(к) = 14,3%; НА(лэп) = 4,0%) /15/.

Амортизация основных средств в ОВС с водяными калориферами (вариант 2) определяется по формуле:

,(4.22)

где НА(к), НА(тс) - годовая норма амортизации соответственно калориферов и теплотрассы (НА(тс) = 4,0%) /15/.

Затраты на техобслуживание и ремонт основных средств в ОВС с электрокалориферами (вариант 1) определяем по формуле:

,(4.23)

где НР(к), НР(лэп) - годовая норма отчислений на ТО и ТР соответственно калориферов и ЛЭП (НР(к) = 18%; НР(лэп) = 3,7%) /15/.

Затраты на техобслуживание и ремонт основных средств в ОВС с водяными калориферами (вариант 2) определяем по формуле:

,(4.24)

где НР(к), НР(тс) - годовая норма отчислений на ТО и ТР соответственно калориферов и теплотрассы (НР(тс) = 4,0%) /15/.

Стоимость энергоресурсов.

Для ОВС с электрокалориферами стоимость энергоресурсов рассчитываем по формуле:

,(4.25)

где Цэ - тариф на электроэнергию, руб./кВт•ч;

Wэк, Wэд - соответственно электроэнергия, потребляемая электрокалориферами и электродвигателями вентиляторов, кВт•ч.

Для ОВС с водяными калориферами:

,(4.26)

где ЦQ - цена 1 ГДж тепловой энергии (при наличии в хозяйстве собственной котельной определяем по себестоимости), тыс. руб. /15/;

Q - расход тепловой энергии, ГДж.

следовательно текущие издержки по отопительно-вентиляционным системам :

- для ОВС с электрокалориферами

-для ОВС с водяными калориферами

Все элементы текущих затрат сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

Сравнение элементов текущих затрат

Элементы затрат, тыс. руб.

Варианты

Изменения (2 - 1)

1

2

Амортизация

337,3

532,5

195,2

Затраты на ТО и Р

544

633,7

89,7

Тепловая энергия

-

2635

+2635

Электроэнергия

7466

432

-7034

Итого:

8347,3

4233,2

-4114,1

4.5 Доход при реализации проекта

Доход от инвестиций (годовой инвестиционный доход) Д, тыс.руб определяется по выражению:

, (4.26)

.

Рассчитаем чистый дисконтированный доход

,(4.27)

где бТ - дисконтирующий множитель (коэффициент приведения постоянных по величине денежных сумм к началу расчетного периода), лет при принятой ставке дисконтирования и расчетном периоде.

,(4.28)

Ставка дисконтирования принимается на уровне Е = 10%; расчетный период Т = 7 лет.

. (4.29)

.

Определим коэффициент возврата капитала

, (4.30)

.

- Определим сроки возврата капитала:

(4.31)

Таблица 4.3

Технико-экономические показатели проекта

Показатели

Варианты

Изменения,

(2 - 1)

1

2

1. Поголовье, голов

200

200

--

2. Годовой расход теплоты, ГДж

385

451

+66

3. Время работы, ч/год:

- эл.калориферов

- водяной калорифер

712

--

--

835

-712

+835

4. Энергоемкость процесса, т у.т./гол

175

80,5

-94,5

5.Балансовая стоимость действующей ОВС, тыс. руб.

2631

--

-2631

6. Капиталовложения, тыс. руб.

--

15347

+15347

7.Текущие издержки, тыс. руб./год,

8347,3

4233

-4114,1

8. Чистый дисконтированный доход за расчетный период, тыс. руб.

-

5595

+5595

9.Срок окупаемости капиталовложений, лет

-

4,25

-

4.6 Вывод

Таким образом, проведенный расчет показал, что размещение в помещении коровника на 200 голов, установки отопительно-вентиляционной системы, является экономически выгодным решением. Этот вывод аргументируется получением чистого дисконтированного дохода за расчетный период в размере 5595 тысяч рублей. При этом срок окупаемости составляет 4,25 года.

Отсюда следует, что предлагаемая в проекте установка может быть применена для практической реализации.

Литература

1. Герасимович Л.С., Цубанов А.Г., Драганов Б.Х. и др. Справочник по теплоснабжению сельского хозяйства. -- Мн.: Ураджай, 1993. -- 368 с.

2. Юрков В.М. Микроклимат животноводческих ферм и комплексов. -- М.: Россельхозиздат, 1985. -- 223 с.

3. Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. -- 3-е изд., перераб. и доп. -- М.: Агропромиздат, 1990. -- 351 с.

4. Степанцов В.П. Расчет осветительных и облучательных установок. -- Мн.: Ураджай, 1989. -- 284 с.

5. Будзко И.А., Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства. -- М.: Агропромиздат, 1990. -- 496 с.

6. Правила устройства электроустановок/Минэнерго СССР -- 6-е изд., перераб. и доп. -- М.: Энергоатомиздат, 1986 -- 648 с.

7. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. -- 4-е изд., перераб. и доп. -- М.: Энергоатомиздат, 1988 --349 с.

8. Коротков Е.Н. Специализированное отопительно-вентиляционное оборудование животноводческих комплексов. -- М.: Агропромиздат. 1987. -- 240 с.

9. Бабаханов Ю.М., Степанова Н.А. Оборудование и пути снижения энергопотребления систем микроклимата. -- М.: Россельхозиздат, 1986. -- 327 с.

10. Луковников А.В., Шкрабак В.С. Охрана труда. -- 6-е Изд., перераб. и доп. -- М.: Агропромиздат. 1991. -- 319 с.

11. Якобс А.И., Луковников А. В. Электробезопасность в сельском хозяйстве. -- М.: Колос, 1981. -- 239 с.

12. Саевич К.Ф., Мисун Л.В., Федорчук А.И. и др. Экологическая безопасность на объектах АПК. -- Мн.: Ураджай, 1998. -- 199 с.

13. Методические указания к экономическому обоснованию дипломных проектов для студентов специальности С 03.02 «Электрификация сельского хозяйства». Составитель Ширшова В.В. -- Мн.: Ротапринт БАТУ, 1994. -- 59 с.

14. Система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания электрооборудования сельскохозяйственных предприятий/Госагропром СССР. -- М.: ВО Агропромиздат, 1987. -- 191 с.

15. Методические указания к экономическому обоснованию дипломных проектов для студентов специальности С 03.02 «Электрификация сельского хозяйства». Составитель Ширшова В.В. Гургенидзе И.И. -- Мн.: Ротапринт БАТУ, 2006. -- 61 с.

Размещено на Allbest.ru

Страница:


Подобные документы

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

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены