Электрификация коровника на 400 голов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общая часть

1.1 Характеристика объекта

Основным объектом проектирования в курсовом проекте является коровник на 400 голов боксового содержания. Основные размеры здания:

А = 84 м,

В = 37,5 м,

Н = 3 м.

В состав здания входят следующие помещения: стойловое помещение, кормовой проезд, соединительный коридор и другие вспомогательные помещения.

Основой проектирования в курсовом проекте является коровник на 400 голов. Содержание коров - боксовое. Кормление животных осуществляется стационарными кормушками.

Для размещения животных в коровнике предусмотрено 6 секций, которые оборудованы боксами для отдыха животных. Между рядами боксов установлена кормушка с двухсторонним проходом с кормораздатчиком РК-50.

Коровы в зависимости от продуктивности нормированного получают комбикорм из автоматических кормушек, устанавливаемых в секциях для содержания животных.

Уборка навоза - скреперными установками УС-Ф-170, которые сбрасывают навоз в поперечные каналы на сборные транспортёры.

Суточная потребность в кормах определяется по наличию поголовья животных и птицы и кормовым рационом с учетом перспективного плана увеличения поголовья, и развитие кормовой базы. Для расчёта выбираем период года, когда суточный расход кормов наибольший. Это осенне-зимний период.

2. Расчетно-технологическая часть

2.1 Расчет и выбор рабочих машин и механизмов

Чтобы выбрать вентилятор и определить мощность электродвигателя для него, необходимо найти требуемый расход воздуха в помещении.

Расход воздуха в животноводческих и птицеводческих помещениях определяют, исходя из необходимости удалить из помещения излишнюю углекислоту, избыточную теплоту и уменьшить влажность.

Воздухообмен по удалению излишнего содержания углекислоты:

; (2.1)

где 1,2 - коэффициент, учитывающий выделение углекислоты в подстилке;

- количество , выделяемое одним животным, л/г;

- содержание в наружном воздухе, л/м;

- требуемое количество воздуха, подаваемое вентилятором, что обеспечит в помещении допустимое содержание, м³/ч;

- допустимое содержание в воздухе внутри помещения,

л/м;

- количество животных в помещении.

м³/ч;

Часовой воздухообмен по удалению излишней влаги:

; (2.2)

где - влага, выделяемая одним животным внутри помещения, г/ч;

- допустимое влагосодержание воздуха внутри помещения, г/м³;

; (2.3)

где - влагосодержание насыщенного воздуха внутри помещения при оптимальной температуре, г/м³;

- допустимая относительная влажность воздуха внутри помещения;

- влагосодержание наружного воздуха, г/м³;

где - влагосодержание насыщенного наружного воздуха при расчетной температуре, г/м³;

- расчетная относительная влажность наружного воздуха.

м³/ч;

В летний период определяют еще расход воздуха, необходимый для удаления избыточного тепла. Воздухообмен по удалению избыточного тепла определяют по формуле:

; (2.5)

где - избыточное тепло в тепловом балансе помещения, удаляемое с вентилируемым воздухом, кДж/ч;

и - температура внутреннего и наружного воздуха,°С;

- температурный коэффициент, равный 1/273;

- теплоемкость одного метра кубического воздуха, принимается равной 1,3 кДж³*^оС

Для упрощения расчетов принять:

; (2.6)

где - количество тепла, выделяемое животным в помещении, кДж/ч;

- количество тепла, выделяемое одним животным, кДж/ч;

- количество животных в помещении.

кДж/ч.

м³/ч;

За расчетное значение принимаем наибольшее значение воздухообмена м³/ч. Принимаем тип вентилятора ВО-Ф-5,6А с подачей каждого м³/ч. Определим количество вентиляторов:

; (2.7)

Принимаем 11 штуки.

Определим производительность приточной вентиляции:

м³/ч (2.8)

В качестве приточных вентиляторов принимаем вентилятор В-Ц4-75-10 с номинальной производительностью 23780 м³/ч и давлением 714 Па.

Определим количество приточных вентиляторов:

Принимаем 2 штук.

Данные расчетов записываем в таблицу.

Таблица 2.1. Технологическое оборудование объекта

Наименование технологической операции	Рабочая машина	Кол-во	Техническая характеристика
Вентиляция	ВО-Ф-5,6А	11	м3/ч; Н =20 Па
Приточный вентилятор	В-Ц-4-75-10	2	м3/ч; Н =714 Па
Вытяжная система	Ц4-70№4	2	Рн=4 кВт
Транспортер скребковый	УСФ-170	3	Рн=3 кВт
	КНП-10	1	Рн=3кВт
Заслонка с эл. приводом и эл. подогревом	У1600x1000	2	Рн=5,5 кВт
Раздача корма	РК-50	3	х=l, 39 км/ч, Q=4…30 т/ч
Транспортер наклонный		3	Рн=1,5 кВт
Транспортёр горизонтальный		3	Рн=1,5 кВт

2.2 Расчет и выбор электрического двигателя

Электрические, двигатели к рабочим машинам и механизмам выбирают по следующим условиям: напряжению, роду тока, частоте вращения, условиям окружающей среды, характеру значения нагрузки. При выборе электродвигателей по частоте вращения нужно стремится к тому, чтобы частота вращения двигателя была как можно ближе к частоте вращения рабочей машины. При несовпадении частоты вращения рабочей машины и электродвигателя более целесообразно применять высокоскоростные электродвигатели с соответствующей передачей. Электродвигатели по характеру нагрузки выбирают в зависимости от режима работы

Произвожу расчет мощности и выбор электродвигателя для привода приточного вентилятора:

; (6.10)

где - подача вентилятора, м³/с;

- давление, создаваемое вентилятором, кПа;

- К.П.Д. передачи;

- К.П.Д. вентилятора.

кВт

По расчетной мощности из каталога выбираем электродвигатель с номинальной мощностью. Выбираем электродвигатель АИР13284У3 кВт; А; об/мин; ; ; ; ; .

Определяем коэффициент каталожной неувязки:

; (2.11)

;

Выбираем коэффициент загрузки машины ;

Присоединенная к сети мощность электропривода:

; (2.12)

 кВт;

Коэффициент загрузки электродвигателя

; (2.13)

;

Потребляемая мощность электродвигателя с учетом коэффициента загрузки.

; (2.14)

кВт;

Выбранный электродвигатель проверяем на ложное срабатывание при пуске, при пониженном напряжении.

; (2.15)

где - номинальный момент электродвигателя, Н*м;

- пусковой момент при снижении напряжения в сети, Н*м;

Номинальная угловая скорость,

; (2.16)

где номинальная частота вращения, мин^-1;

с^-1;

; (2.17)

Н*м;

Момент сопротивления рабочей машины:

; (2.18)

Н*м;

Пусковой момент при сниженном напряжении сети:

; (2.19)

где - снижения напряжения сети в относительных единицах, ;

Н*м;

Проверяем условия запуска:

Условие запуска выполнено при сниженном напряжении сети. Запуск обеспечен.

Расчет и выбор электродвигателя для привода других рабочих машин производиться аналогично, и данные заносим в таблицу.

Таблица 2.2. Электроприёмники объекта и их техническая характеристика

Технология, операция	Рабочая машина	Кол-во	Тип эл. двигателя	, кВт	nн, об/мин	Iн, А	зн, %	cosц	ki
- Раздатчик кормов	РК-50		АИР112МА6У3	3	950	7,1	81	0,76	6
Транспортёр наклонный		3	АИР80В4УЗ	1,5	1395	3,52	78	0,83	6,5
Транспортёр горизонта-й		3	АИР80В4УЗ	1,5	1395	3,52	78	0,83	6,5
Заслонка с эл. приводом и эл. подогревателем	У1600Х1000	2	ТЭН	5,5	-	8,4	-	-	-
Приточный вентилятор	ВЦ4-75-10	2	AHP132S4Y3	7,5	1440	15,1	87,5	0,86	7,5
Вытяжная система	Ц4-70№4	2	АИР100Ь4УЗ	4	1410	8,5	85	0,83	7
Вентилятор	ВОФ-5,6А	11	АИР63В4УЗ	0,37	1360	148	68	0,7	5
Транспортёр скребковый	УСФ-170	3	АИР112МА6У	3	950	7,1	81	0,76	6
Конвейер навоз погружной	КНП-10	1	АИР112МА6У3	3	950	7,1	81	0,76	6

2.3 Проектирование электрического освещения

Электрическое освещение - важнейший фактор от которого в значительной степени зависит комфортность пребывания и работы людей и продуктивность животных и птицы. Основными документами применяемыми для проектирования освещения являются «Строительные нормы и правила» (СНиП-2-4-79), ПУЭ (гл.V-VI) и разработанные на их основе ведомственные нормы для сельскохозяйственных установок введенные в действие с 1 января 1979 года, отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений.

Для помещения откорма свиней произвожу расчет точечным методом.

Исходные данные:

м; м; м;

Принимаем светильники ЛСП18-2*40 с двумя люминесцентными лампами ЛБ-40 мощностью по 40 Вт и световым потоком 2250 лм, длина светильника 1510 мм.

Определяем расчетную высоту установки светильников при высоте помещения 3 м:

; (2.20)

где - высота помещения, м;

- высота свеса светильника, м;

- высота плоскости нормирования, м;

м;

Индекс помещения

; (2.21)

Определяем количество светильников в помещении:

; (2.22)

где - нормированная освещенность, лк;

S - площадь помещения, м;

k_з - коэффициент запаса, k_з=1,3;

з_н - номинальное КПД двигателя;

Z - коэффициент минимального освещения;

Ф_л - световой поток лампы, лм;

штук;

Расстояние между рядами светильнико:

; (2.24)

где - расстояние между светильниками, м;

м;

Определяем количество рядов:

; (2.25)

Принимаем 6 рядов

Количество светильников в ряду:

; (2.26)

Где N - количество светильников в помещении;

m - количество рядов в помещении;

Светильники размещаем в 6 рядов по 14 штук

Установленная мощность на освещении;

; (2.27)

где N - количество светильников в помещении;

P_л - мощность лампы, Вт;

n_и - количество источников света в ряду.

Вт;

Мощность дежурного освещения:

; (2.28)

где - установленная мощность освещения.

Вт;

Количество светильников дежурного освещения:

; (2.29)

Где P_деж - мощность дежурного освещения;

n_и - количество источников света в ряду;

P_л - мощность лампы; Вт,

;

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.1. Размещение светильников

Используя метод удельной мощности, рассчитаем освещение для ведкамеры.

В качестве источника принимаем лампы накаливания система освещения общая равномерная. Принимаем тип светильника НСП11-100.

м; м; м;

Определяем расчетную высоту установки светильников при высоте помещения 3 м:

; (2.30)

где - высота помещения, м;

- высота свеса светильника, м;

- высота плоскости нормирования, м;

м;

Определяем площадь помещения:

; (2.31)

м²;

Из таблицы для светильника НСП11-100 при м²; h_р=2,7 м и E_н=20 лк принимаем P_уд=10 Вт/м²

Определяем точечное значение единицы мощности;

; (2.32)

где - коэффициент учитывает отклонения коэффициента запаса фактического от коэффициента запаса, для которого составлена таблица;

- коэффициент, учитывающий фактическое значение отражения в данном помещении;

- коэффициент, учитывающий напряжение питания и номинальное напряжение ламп;

Вт/м²;

Определяем единичную мощность источника свет:

; (2.33)

Вт;

По расчетной мощности из таблицы выбираем лампу Г220-100 P_л=100 Вт Ф_л=1350 лм.

Далее расчеты производим аналогично и результаты заносим в таблицу по расчету освещения

Таблица 2.3. Свободная таблица по расчету освещения

№	Наименование помещения	Площадь, м	Енк лк	Тип светильника	Кол-во	Источник света	Рл, Вт	Руст кВт
1	Стойловое помещение	2475	75	ЛСП18-2x40	66	ЛБР-40	6720	5.28
2	Кормовой проезд	225	30	НСП11-100	6	Г220-Ю0	100	0,6
3	Соединительный коридор	225	30	НСП11-100	6	Г220-100	100	0,6
4	Электрощитовая	15	50	НСП11-100	1	Г220-100	100	0,1
5	Венткамера	18	20	НСП11-100	2	Г220-100	100	0,4
6	Склад дезосредств	12	10	НСП-03	1	Г220-60	60	0,06
7	Комната персонала	10	50	НСП11-100	1	КОСМОС 4V25W	25	0,25
8	Инвентарная	15	10	НСП-03	1	Г220-60	60	0,06
Руст=8,64 кВт

2.4 Определение мощности на вводе в помещение

Расчетную мощность на вводе в здание принимают по нормативным данным в соответствии с РУМ 11-81 или определяют путем составления сменных графиков нагрузок.

По нормативным данным расчётную мощность принимают при разработке проектов внешнего электроснабжения. Графики электрических - нагрузок строят в случаях когда тема курсового проекта является электрооборудование сельскохозяйственной производственной постройки или электрифицируемый объект отсутствует а РУМ 11-81.

При построении смешного трафика нагрузок, сначала составляют вспомогательную расчётную таблицу, в которую заносят все данные, необходимые для построения графика: наименование операций; типы машин и механизмов позволяющие эти операции, и из часовую; установленную мощность электродвигателей и других электроприёмников, их КПД; коэффициент загрузки и потребляемую мощность; необходимое количество продукции в смену и длительность работы электроприемников в течение смены.

Из графика технологических нагрузок видно, что максимальная мощность, потребляема на вводе кВт и длится 1 часа поэтому это нагрузку выбираем за расчетную кВт;

Полная мощность на вводе определяется по выражению:

; (2.34)

где - коэффициент мощность на вводе потребителей

кВ*А;

Расчётный ток на вводе:

;

А;

Жилы кабеля на вводе выбираем по допустимому нагреву:

; (2.35)

А;

Выбираем кабель марки АВВБШВ-1 (5*16) в земле.

2.5 Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры

Аппараты управления предназначены для включения, выключения и переключения электрических цепей и электроприемников, регулирования частоты вращения и реверсирование электродвигателей регулирование параметров силовых, осветительных нагревательных и других электроустановок.

Защитные аппараты предназначены для отключения электрических цепей при возникновении ненормальных режимов работы (короткие замыкания, перегрузки, резкие падения напряжения).

Аппараты управления и защиты выбирают по ряду параметров, основные из которых - номинальный ток и напряжение. Кроме тока, аппарата выбирают по климатическому исполнению и степени защиты от воздействия окружающей среды.

От правильного выбора пусковой и защитной аппаратуры в большей мере зависят надежность работы и сохранность оборудования.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

4АПА80А6У2 (14 штук) P_н=0,37кВт; I_н=1,3А; k_i=4,5.

Выбор автоматических выключателей осуществляется по условиям:

В;

А;

Принимаем автоматический выключатель ВА51Г-25

А; А;

Принимаем тепловой расцепитель А;

Выбираем автоматический выключатель, проверяем на ложное срабатывание при пуске электродвигателя.

Расчетное значение тока срабатывания электромагнитного расцепителя:

; (2.36)

А;

Каталожное значение тока срабатывания электромагнитного расцепителя.

; (2.37)

А;

Ложных срабатывания при пуске электродвигателя не будет.

Выбор электромагнитного пускателя. Электромагнитный пускатель выбирают:

- по напряжению питания катушки;

- по исполнению;

- по требование реверса и тепловой защиты;

- по номинальному току.

; (2.38)

А;

Принимаем электромагнитный пускатель ПМЛ-2211002

А;

Проверяем условия коммутации

; (2.39)

; (2.40)

А;

; (2.41)

А;

По условию коммутации магнитный пускатель подходит

Принимаем автоматический выключатель ВА51Г-25 I_н.а.=25А; I_пр=1,3*1,1*14=20,02А.

2.6 Составление эскиза принципиальной схемы, выбор распределительных устройств

При проектировании внутренних электропроводок важно выбрать наилучшую схему. Внутренние электропроводки должны быть надежными, удобными и доступными для эксплуатации, иметь минимальную протяженность, соответствовать условиям окружающей среды, архитектурным особенностям помещения, в полной мере обеспечивать безопасность людей и сельскохозяйственных животных, пожара и взрывоопасность. Силовые электропроводки производственных помещений рекомендуют выполнять кабелями АПРГ, АВРГ, АВВГ, прокладываемых на скобах, тросах, лотках и каналах пола. Ответвление рекомендуют выполнять проводами АРТО, АПВ, прокладываемыми в полиэтиленовых и стальных трубах. Для питания мобильных потребителей используют специальные гибкие кабели КГ, КРПТН.

Для питания электроприемников в помещениях устанавливают распределительные пункты, располагая их в удобных для обслуживания местах, ближе к центру электрических нагрузок. Для питания силовых потребителей используют силовые пункты ПР 11, ПР 24, ПР 8500, комплектуемые автоматическими выключателями или ШР 11, комплектуемые предохранителями.

Для питания осветительных сетей используют щитки осветительные ЯРН, ЯСУ, ЩО, ОП, ОЩВ.

Расчет производят в следующем порядке:

1, На плане помещения наносят силовые потребители согласно расстановке технологического оборудования.

2. Проводят компоновку всех силовых электроприемников по группам, исходя из мощности, места установки и принадлежности к рабочим машинам.

3. Вычерчивают эскиз принципиальной схемы и выбирают типы распределительных устройств.

Составляем эскиз принципиальной схемы внутренних электропроводок.

Выбираем устройство ввода

; (2.42)

А;

Принимаем вводное устройство ЯВЗ-32 А;

2. Выбор силового распределительного щита осуществляется по количеству отходящих фидеров и типу аппаратов защиты.

Щит ПР11-3121

3. Выбор осветительного щита осуществляется по количеству отходящих однофазных, двухфазных, трехфазных групп.

Щит ОПМ - 3.

2.7 Расчет силовых сетей

Перед расчетом внутренних электрических наружных проводок располагаем светильники на плане согласно расчету электрического освещения. Группируем светильники по группам и подсоединяем их к осветительному щиту. Расчет осветительных электропроводок производим в следующей последовательности:

Перед расчётом силовых сетей силовые потребители наплане помещения согласно расстановки технологического оборудования, затем разделяем их на группы и подсоединяем к силовому распределительному щиту. Производим для группы №1:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.5. Эскиз группы №1 силовой сети

Расчёт и выбор сечения проводов:

М1:М2

I_н=3,52 А,

P_н=1,5 кВт,

ВА51Г-25, I_н.а.=25 А, Р_н.тр.=5 А.

М3:М4

I_н=7,1 А,

P_н=3 кВт,

ВА51Г-25, I_н.а.=25 А, Р_н.тр.=8 А.

; ; (2.43)

А;

А;

Находим А; которому соответствует сечение провода 2,5мм². Прокладываем провод АПВ-4*2,5 в металорукове.

Выбор теплового расцепителя автоматического выключателя:

, (2.46)

А,

ВА51Г-25 I_н.а.=25 А, Р_н.тр.=25 А.

Выбираем сечение жил кабеля из условия:

; (2.47)

А;

А;

Находим А; которому соответствует сечение провода 4,0 мм². Прокладываем провод АВВГ-1 (4*4,0) в латке.

2.8 Расчет осветительной сети

Перед расчетом внутренних осветительных сетей располагаем светильники на плане помещения согласно расчета электрического освещения. Группируем светильники по группам и подсоединяем их к осветительному щиту.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.6. Эскиз осветительных сетей

Определяем расчётные мощности

; (2.48)

где - количество осветительных приборов;

- количество источников света в светильнике;

- мощность источника света в светильнике, Вт;

Вт;

Вт;

Вт;

Вт;

Определяем расчетные токи для групп потребителей.

Для светильников с энергосберегающими лампами:

; (2.49)

где - фазное напряжение, В;

- коэффициент мощности;

А;

А;

Для светильников с лампами накала:

; (2.50)

А;

А;

Определяем ток теплового расцепителя:

; (2.51)

А;

Принимаем стандартный тепловой расцепитель А.

Учитывая окружающую среду помещения принимаем кабель:

; ; (2.52)

Для группы №9

А;

А; F=2,5 мм², АНРГ-1 (2*2,5) на тросу.

Определяем расчетную мощность на воде осветительного щита:

; (2.53)

Вт;

Расчетный ток на вводе осветительного щитка определяется по формуле:

; (2.54)

А;

А; F=2,5 мм², АНРГ-1 (4*2,5) на тросу.

3. Составление спецификации на электрооборудование объекта

Чтобы определить количество материалов и оборудования для электрофикации объекта необходимо проанализировать принципиальные схемы силовой и осветительных сетей, перечень материалов и оборудования представляем в виде таблицы.

спецификация электрооборудование электрическое освещение

Таблица 2.5. Спецификация на электрооборудование объекта

Наименование материалов и оборудования	Тип, марка	Единицы измерения	Кол-во	Примечания
Устройство ввода	ЯВЗ-32	шт.	1	Iн=200 А
Силовой щиток	ПРП-3121	шт.	1	Iн= А
Осветительный щиток	ОПМ-3	шт.	1	Iн=15,3 А
Электродвигатели	АИР112МА6УЗ	шт.	10	Рн=3кВт, Iн=7,1 А
- // -	AHP132S4Y3	шт.	2	Рн=7,5кВт, Iн=15,1 А
- // -	АИРЮОЫУЗ	шт.	2	Рн=4,0кВт, Iн=8,5 А
- // -	АИР63В4УЗ	шт.	11	Рн=0,37кВт, Iн=1,18 А
- // -	АИР80В4УЗ	шт.	6	Рн=1,5кВт, Iн=3,52 А
Автоматический выключатель	ВА51Г-25	шт.	14	Iн=2,5; 3,15; 4; 6,3; 25 А
- // -	ВА51Г-31	шт.	3	Iн=31,5А
Магнитный пускатель	ПМЛ-161102	шт.	19	Iн=10 А
- // -	ПМЛ-121002	шт.	1	Iн=10 А
- // -	ПМЛ-261102	шт.	13	Iн=10 А
Реле тепловое	РТЛ-101604	шт.	14	Iн=10 А
- // -	РТЛ-101004	шт.	6	Iн=10 А
- // -	РТЛ-202204	шт.	2	1н=21,5А
- // -	РТЛ-100704	шт.	11	1н=2А
Осветительные приборы	ЛС18-2*40	шт.	84	Рл=40 Вт
- // -	НСП-03	шт.	2	Рл=60 Вт
- // -	НСП11-100	шт.	14	Рл=100 Вт
Провод	АПВ	м		F=2,5 мм2
Силовой кабель	АНРГ-1	м		F=50mm2
- // -	АНРГ-1	м		F=2,5 мм2

Литература

1. Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование - М.: Агропромиздат, 1990.

2. Кудрявцев И.Ф. Электрооборудование животноводческих предприятий и автоматизация производственных процессов в животноводстве - М.: Колос, 1979.

3. Дайнеко В.А. Ковалинский А.И. Электрооборудования сельскохозяйственных предприятий Минск: Новое знание, 2008.

4.ПУЭ - Мн., Дизайн ПРО, 2007.

Размещено на Allbest.ru