Общее электроснабжение фермы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Раздел 1. Общее электроснабжение фермы

1.1 Расчёт электрических нагрузок потребителей

1.2 Выбор сечения проводов

1.3 Светотехнический расчёт помещений коровника фермы

1.4 Выбор параметров емкостного электроводонагревателя

Раздел2. Расчет системы отопления для профилактория телятника на 90 голов

2.1 Технологические предпосылки к технико- экономическим расчетам отопительно- вентиляционной системы

2.2 Расчет системы совместного общего централизованного и местного обогрева профилактория

2.3 Выбор электротеплового оборудования

2.4 Определение расхода энергии на отопление и привод вентиляторов

2.5 Устройство и функционирование отопительно-вентиляционной системы профилактория

Раздел 3. Техника безопасности, охрана труда и окружающей среды

3.1 Правила эксплуатации электрокалориферов

3.2 Основные меры электробезопасности при эксплуатации электрооборудования на фермах

Раздел 4. Технико-экономический расчет при внедрении нового электротеплового оборудования

Заключение

Список использованных источников

отопление телятник вентиляционный

Введение

Создание необходимых условий микроклимата в первую очередь для молодняка животных приводит к повышению их продуктивности, сохранности, приросту их веса. Традиционные системы обеспечения микроклимата расходуют значительное количество тепловой и электрической энергии и приводят к росту себестоимости с.х. продукции. Поэтому разработка и внедрение современных энергосберегающих технических средств и систем является актуальной задачей.

МТФ содержит помещения для коров, телят профилакторного периода и периода доращивания. Использование централизованного теплоснабжения экономически не оправдано, поскольку для отдельных групп животных требуются определенные требования по условиям их содержания. В этой связи предложен вариант децентрализованного теплоснабжения для каждого помещения с применением электрических конвекторов-доводчиков и потолочных вентиляторов.

Рассмотрены вопросы общего электроснабжения объекта, а также электрифицированные процессы для коровника с телятником с выбором и обоснованием ряда электроэнергетического оборудования. Выполнен светотехнический расчет помещений с выбором светильников.

Рассмотрены вопросы охраны труда и электробезопасности на объекте при эксплуатации электротеплового оборудования.

Оценен уровень экологической обстановки объекта намечены пути, направленные на улучшение охраны природы и экологической безопасности.

Проведено технико-экономическое обоснование внедрения системы обеспечения микроклимата в телятнике (3 зала профилактория). Показана ее экономическая эффективность по сравнению с базовым вариантом.

Раздел 1. Общее электроснабжение фермы

Питание зданий МТФ КРС осуществляется от линии 10 кВ. Начальными данными для расчета электрических сетей являются допустимые нормы отклонения напряжения. Для сельскохозяйственных потребителей при нагрузке 100% оно не должно выходить за пределы -5%, а при нагрузке 25% за пределы +5% от номинального [4,5].

1.1 Расчёт электрических нагрузок потребителей

Дневные и вечерние максимумы электрических нагрузок, а также коэффициенты мощности приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 Электрические нагрузки.

№	Наименование объекта	Рд,,кВт	cos цд	Рв, кВт	cos цв
I, II	Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза и с электроводонагревателем на 200 коров	20	0,75	25	0,85
III	Административное здание: на 15-25 рабочих мест	15	0,85	8	0,9
IV	Кормоцех фермы КРС	50	0,75	50	0,85
V	Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза и с электроводонагревателем на 200 коров	18	0,75	20	0,85
VI	Гараж и мастерские	23	0,7	23	0,75
VII	Коровник с родильным отделением телятником и профилакторием, с механизированной уборкой навоза, электроотоплением на 160 голов	45	0,92	45	0,96
VIII	Насосная станция	10	0,7	10	0,75

Расчетные полные мощности дневных и вечерних максимумов нагрузки:

S = P/cos ц. (2.1)

Для подсчёта общей силовой нагрузки воспользуемся добавочными мощностями, найденными по таблице 2.6.

Результаты расчётов сведены в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

№	Наименование объекта	Sд , кВА	ДSд , кВА	Sв , кВА	ДSв , кВА
I, II	Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза на 200 коров	27	16,4	29	18,4
III	Кормоцех фермы КРС	66,7	-	58,8	-
IV	Административное здание: на 15-25 рабочих мест	17,6	11,0	8,9	5,34
V	Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза на 200 коров	24	15	23,5	14,8
VI	Коровник с телятником и профилакторием, с механизированной уборкой навоза и электроотоплением на 160 голов	48,9	33,1	46,8	31,5
VII	Гараж и мастерские	32,9	21,1	30,7	19,5
VIII	Насосная станция	14,3	8,7	13,3	8,1

Наибольшее значение расчетной мощности дневного и вечернего максимумом нагрузки составляет нагрузка кормоцеха: SдБ = Sд4 = 66,7 кВА, SвБ = Sв4 = 58,8 кВА, поэтому суммарная расчетная мощность дневного и вечернего максимумов нагрузки потребителей определим как:

SдУ = Sд4 + Sд доб 1 + Sд доб 2 + Sд доб 3 + ….+ Sд доб 8. (2.2)

SдУ = 66,7+ 16,4+11,0+15+33,1+21,1+8,7 =172,0 кВА

SвУ = Sв4 + Sв доб 1 + Sв доб 2 + Sв доб 3 + ….+ Sв доб 8.. (2.3)

SвУ = 58,8+18,4+5,34+14,8+31,5+19,5+8,1=156,4 кВА.

Так как SдУ > SвУ , поэтому при дальнейших расчётах используем дневной максимум нагрузки.

Улицы покрыты асфальтовым покрытием, имеют ширину проезжей части

10 м, общая длина составляет 800 м. Согласно нормативам, принимаем, что при ширине дороги 10 м удельная мощность уличного освещения составляет

6 Вт/м, отсюда общая мощность уличного освещения составит:

Рул.осв= 800 • 6 = 4800 Вт = 4,8 кВт.

Коэффициент мощности уличного освещения cosц = 0,8, отсюда полная мощность составит:

Sул.осв = Рул.осв /cosц, (2.4)

Sул.осв = 4,8/0,8 = 6 кВА.

Расчётная нагрузка для выбора мощности силового трансформатора:

Sрасч = SдУ + Sул.осв (2.5)

Sрасч = 172,0 + 6,0 = 178 кВА.

Рассчитаем мощность трансформатора:

, (2.6)

где КТП - коэффициент допустимой систематической перегрузки силового трансформатора распределительной подстанции , КТП =1,3.

SH = 178/1,3 = 137 кВА.

Выберем ближайший по типоразмерному ряду трансформатор типа ТМ 160 кВА напряжением 10 кВ. Трехфазные трансформаторы с естественным масляным охлаждением типа ТМ предназначаются для преобразования электрической энергии в распределительных сетях энергосистем. Выбираем однотрансформаторную мачтовую подстанцию проходного типа с воздушным вводом КТП-ПВ - 160/10(6)/0,4.

В трансформаторах ТМ предусмотрена возможность регулировки напряжения. Регулировка имеет 5 ступеней с диапазоном регулирования + 2х2,5% от номинального напряжения на стороне ВН. Тип регулировки - ПБВ (переключение без возбуждения). Переключение в трансформаторах ТМ производится в ручном режиме в выключенном состоянии.

1.2 Выбор сечения проводов

Общая конфигурация сети приведена на рисунке 2.1.

Расчет воздушной линии 1:

С учетом данных таблицы 2.1.

Р3-4=20 кВт;

С учетом коэффициента одновременности: Р5-6=(39+39)·0,85=66,3 кВт;

Р2-3=(20+20) ·0,85=34 кВт;

Р1-2=(34+50) ·0,85=71,4 кВт;

Нагрузки Р1-2 =71,4 кВт и Р1=15 кВт отличаются друг от друга больше чем в 4 раза, поэтому их суммирование производим с учетом добавки от меньшей нагрузки 15 кВт равной 9,2 кВт, определенной из таблиц, к большей.

Р0-1=71,4+9,2=80,6 кВт;

Для воздушной линии ВЛ2:

Р3-4=18 кВт;

Р2-3=(18+45)· =53,6 кВт;

Р1-2=(53,6+23)·0,85=65,1 кВт;

Р0-1=65,1+6=71,1 кВт; где 6 кВт добавка от меньшей из нагрузок на участке 0-1, равной 10 кВт (объект насосная станция).

Суммарная нагрузка на шинах подстанции будет равна сумме нагрузок участков линии с учетом коэффициента одновременности ко.

РУ = (РУ1 + РУ2) ко, (2.7)

РУ=(80,6+65,1)·0,85=123,8 кВт.

По таблицам для трансформаторных подстанций и сельскохозяйственных потребителей [5] выбираем коэффициент мощности cоs ц для дневного максимума нагрузки.

Значения полной мощности на отдельных участках для воздушных линий определяем по выражению:

S=P/cosц, (2.8)

Для воздушной линии ВЛ1:

S3-4=20/0,75=27 кВА;

S2-3=34/0,75=45 кВА;

S1-2=71,4/0,8=90 кВА;

S0-1=80,6/0,85= 95 кВА;

Для воздушной линии ВЛ2:

S3-4=18/0,75=24 кВА;

S2-3=53,6/0,92=57 кВА;

S1-2=65,1/0,7=92 кВА;

S0-1=71,1/0,7=102 кВA;

Рассчитываем эквивалентную мощность на участках воздушной линии с учетом динамики роста электрических нагрузок. По таблицам принимаем коэффициент динамики роста нагрузок кд=0,7.

Sэкв=S·кд (2.9)

Для воздушной линии ВЛ1:

Sэкв 3-4=27·0,7= 19 кВА;

Sэкв 2-3=45·0,7= 32 кВА;

Sэкв 1-2=90·0,7= 63 кВА;

Sэкв 0-1=95·0,7= 67 кВА;

Для воздушной линии ВЛ2:

Sэкв 3-4=24·0,7=17 кВА;

Sэкв 2-3=57·0,7=40 кВА;

Sэкв 1-2=92·0,7= 65 кВА;

Sэкв 0-1=102·0,7= 72 кВA;

По полученным значениям эквивалентной мощности Sэкв при помощи таблиц находим число и марку проводов для воздушных линий.

Марка и сечение проводов для ВЛ1:

Участок линии 3-4 - 3х А16+А16;

Участок линии 2-3 - 3хА16+А16;

Участок линии 1-2 - 3хА35+А35;

Участок линии 0-1- 3хА35+А35

Марка и сечение проводов для ВЛ2:

Участок линии 3-4 - 3хА16+А16;

Участок линии 2-3 - 3хА35+А35;

Участок линии 1-2- 3хА35+А35;

Участок линии 0-1- 3хА35+А35;

Расчет потерь напряжения на участках проводим по формуле:

ДUуч= ДUудSучLуч10-3 (2.10)

где: ДUуд - удельное значение потерь напряжения, %/кВА·км ;

Sуч - полная мощность на участке, кВА;

Lуч - длина участка воздушной линии, км.

Потери напряжения для ВЛ 1:

ДUуч34=1,2·19·30·10-3=0,68 %;

ДUуч23=1,2·32·30·10-3=1,15 %;

ДUуч12=0,65·63·40·10-3=1,63 %;

ДUуч01=0,65·67·25·10-3=1,08 %;

Потери напряжения от начала линии равны сумме потерь на последовательно соединенных участках.

ДUучВЛ1=УДUучi=0,68+1,15+1,63+1,08=4,5 % ? 5% - условие выполнено.

Потери напряжения для ВЛ 2:

ДUуч34=1,2·17·30·10-3=0,61 %;

ДUуч23=0,65·40·40·10-3=1,04 %;

ДUуч12=0,65·65·30·10-3=1,27 %;

ДUуч01=0,65·72·40·10-3=1,87 %;

ДUучВЛ2=УДUучi=0,61+1,04+1,27+1,87=4,8 % ? 5% - условие выполнено.

Таблица 1.3 Тип и сечения проводов воздушных линий по участкам напряжением 0,4 кВ

Участок линии	Эквивалентная, кВА	Тип и сечение провода	Потери напряжения на участке, %
Воздушная линия №1
3-4	90	3х А16+А16;	0,68
2-3	104	3х А16+А16;	1,15
1-2	228	3хА35+А35	1,63
0-1	253	3хА35+А35	1,08
Воздушная линия №2
3-4	71	3х А16+А16;	0,61
2-3	85	3хА35+А35	1,04
1-2	91	3хА35+А35	1,27
0-1	98	3хА35+А35	1,87

1.3 Светотехнический расчёт помещений коровника фермы

Выбор источника света определяется технико-экономическими показателями и требованиями СНиП [9]. Во всех помещениях применяется система общего освещения с равномерным размещением светильников. Применяем рабочее освещение для всех помещений и дежурное освещение (из расчета 10% от рабочего) для стойлового помещения. Расчёт освещения проводим методом коэффициента использования светового потока [7, 8]. Выберем люминесцентные лампы, т.к. они более экономичны. Выберем светильники типа ПВЛМ.

Светильники типа ПВЛМ, подвесные или потолочные, предназначены для общего освещения производственных помещений с повышенным содержанием пыли и относительной влажностью воздуха до 98 % при наличии агрессивных газов. Рассчитаны на работу с одной или двумя люминесцентными лампами типа ЛБ, ЛХБ или ЛБР мощностью 40 или 80 Вт на напряжение 220 В. частотой 50 Гц. В корпусе светильника установлена розетка штепсельного разъема ШРС-1 для присоединения светильника к магистральным проводам без их разъединения. Провода введены через сальник с уплотнением. На съемной панели размещены пускорегулирующие аппараты типа 1АБИ-40/220 для бесстартерного зажигания ламп, пылевлагозащитные ламподержатели - патроны типа ПЛ-1Б для цоколя G-13, позволяющие поворачивать лампы вокруг оси и фиксировать их положение. Это необходимо при применении ламп с внутренним отражающим слоем. По окружности трубки лампы уплотнены резиновой прокладкой в патроне. Светильник можно устанавливать индивидуально или стыковать в сплошную линию. В последнем случае их соединяют между собой резьбовыми патрубками, через которые проходят питающие провода. В корпусе и на панели предусмотрены винты для заземления [13]. КПД светильников ПВЛМ-1х36 - 96 %, ПВЛМ-2х36 - 85 %.

Выберем для светильников люминесцентные лампы Т8, цоколь G13, мощность 36 Вт, световой поток Фл=2500 Лм.

Выберем модель ПВЛМ П-2х36-002 УХЛ4. Общий вид светильников показан на рис.2.3, габаритные размеры 1269х122х132, вес 2,4кг.

Рисунок 1.3 Общий вид светильников ПВЛМ; изолюксы

Для некоторых помещений с небольшими нормами освещённости выберем модель ПВЛМ П-1х36-002 УХЛ4.

Характеристика помещений коровника приведена в таблице 1.4

Таблица 1.4 Характеристика помещений для светотехнического расчёта

№ п/п	Наименование помещения	Характеристика среды	Размеры помещения, АxВ, м	Высота подвеса h, м.	Нормируемая освещенность ЕН, Лк
1	Стойловое помещение	Сырое	100х20	3,2	75
2	Помещение для приготовления заменителя молока	Нормальное	11х7	3,2	150
3	Профилакторий	Сырое	48х11,5	3,2	100
4	Венткамера	Влажное	6х4	3,2	20
5	Электрощитовая	Нормальное	6х4	3,2	100
6	Моечная	Влажное	6,5х6	3,2	150
7	Моечная для телят	Влажное	6,7х9,4	3,2	150
8	Комната дежурного персонала	Нормальное	10,8х6,8	3,2	150
9	Тамбур х 6	Сырое		3,2	10
10	Родильное отделение	Сырое	15х9	3,2	150

1.3.1 Расчёт освещения стойлового помещения

Расчёт произведём методом коэффициента использования светового потока [7,8]. Коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности (пола) составляют:сп=50% , сс=30%, ср=10%.

Необходимое число светильников n определим по формуле:

n=, (2.11)

где ЕН - нормируемая освещённость (из таблицы 3.5);

КЗ - коэффициент запаса, КЗ=1,5;

S - площадь помещения, S= А.В = 100. 20 = 2000 (м2);

z - коэффициент неравномерности освещения,

для люминесцентных ламп z=1,1;

ФЛ - световой поток выбранных ламп, Фл=2500 Лм;

nЛ - количество ламп в светильнике, nЛ = 2 шт.

зи - коэффициент использования светового потока.

зи=Uоу.зсв

где Uоу - унифицированный коэффициент использования светового потока,

зсв - КПД светильника, зсв = 0,86.

Для определения Uоу найдём индекс помещения iп

Индекс помещения определяется исходя из его геометрических размеров. Соотношение длины и ширины помещения == 5>3, поэтому индекс помещения находим по [8]

С учётом высоты подвеса h= 3,2м индекс помещения составит iп = 2,25.

Руководствуясь значениями iп , коэффициентами отражений и типом кривой силы света (для выбранных светильников КСС косинусного типа Д) по таблице [8] определим Uоу= 73 %.

Коэффициент использования светового потока составит:

зи=Uоу.зсв = 0,73 . 0,85 = 0,62.

Необходимое число светильников

n== 79,8

примем n= 80 светильников.

В соответствии с типом КСС Д светильников ПВЛМ выберем светотехнически выгодное относительное расстояние l'с =1.4

Расстояние между рядами светильников:

L = l'с.h

L = 1,4. 3,2 = 4,48 м

Количество рядов светильников

nа=, (2.12)

nа==4,46.

По конструктивным соображениям принимаем nа= 4 ряда.

Количество светильников в ряду

nb===20. (2.13)

В итоге получаем для стойлового помещения 80 ламп ПВЛМ П-2х36, расположенные в 4 ряда по 20шт в ряду.

Проведём поверочный расчёт

ЕФ = . (2.14)

ЕФ = = 75,2Лк.

Отклонение от нормируемой освещённости

.100%=.100% = 0,2% - в пределах допустимых норм (0,9ЕН < ЕФ < 1,2Ен).

Установленная мощность освещения

Руст= Рл.n.nЛ (2.15)

Руст= 36 .80.2 = 5760 Вт.

Удельная мощность освещения

WУД= Руст/S (2.16)

WУД=5760/2000 = 2,9 Вт/м2.

По справочным данным удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с люминесцентными лампами, (для КСС Д-1 для освещенности 100 лк; условный КПД = 100 %; сn = 0,5; сc = 0,3; сp = 0,1; Кз = 1,5; z = 1,1 при высоте h = 3 - 4м), площади S свыше 300 м2) должна составлять Wтабл = 2,6 Вт/м2 (таблица [7]).

С учётом значений коэффициента использования светового потока светильника (зи= 0,63) и нормированной освещенности [9] (Ен = 75 лк) получим:

W= Wтабл (2.17)

W= 2,6 .= 3,15 Вт/м2.

Расчётное значение W соответствует табличным данным.

1.3.2 Расчёт освещения профилактория

Расчёт произведём методом удельной мощности. Коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности (пола) составляют:

сп=50% , сс=30%, ср=10%.

Соотношение длины и ширины помещения ==4,12>3, поэтому индекс помещения находим по табл. [7]

С учётом высоты подвеса h= 3.2м индекс помещения составит iп = 2,5.

По таблице [7] определим Uоу= 73%.

Коэффициент использования светового потока:

зи=Uоу.зсв = 0,73 . 0,85 = 0,62. (2.18)

Табличное значение удельной мощности по таблице [7]:

Wтабл = 2,6 Вт/м2.

Значение удельной мощности для помещения профилактория

W= Wтабл. (2.19)

W= 2,6 .= 6,29 Вт/м2.

Количество светильников:

n= (2.20)

где W - удельная мощность освещения,

S - площадь помещения, S=А .В = 47.11,5 = 540м2.

Рл - мощность лампы,

nл - количество ламп в светильнике

n= = 47,1 шт.

Примем n = 45 светильников. Так как профилакторий разделён на 3 зала, получим в каждом зале по 15 светильников, расположенных в 2 ряда по 7 и 8 штук в ряду.

Установленная мощность освещения

Руст= Рл.n.nЛ

Руст= 36 .45.2 = 3240 Вт.

Поверочный расчёт:

ЕФ =

ЕФ = = 156,5Лк

Отклонение от нормируемой освещённости:

.100%=.100% = 4 % - в пределах допустимых норм.

Освещение остальных помещений рассчитаем аналогичным способом.

Полученные данные сведём в табл. 1.5.

Для венткамер и тамбуров применим светильники с одной лампой ПВЛМ П-1х36-002 УХЛ4, для остальных помещений - с двумя лампами ПВЛМ П-2х36-002 УХЛ4

Таблица 1.5

№ п/п	Наименование помещения	Норм.осв. ЕН,, Лк	Удельная мощность W, Вт/м2	Кол-во светильников,	Установл. мощность, Руст, Вт	Отклон. ДЕ, %
1	2	3	4	5	6	7
1	Стойловое помещение	75	3,15	80	5760	0,2
2	Помещение для приготовления заменителя молока	150	8,3	8	576	-1,3
3	Профилакторий	100	6,29	45	3240	4
4	Венткамера (две oдноламповые)	20	1,2	1*2	72	-
5	Электрощитовая	100	7,0	2	144	19
6	Моечная	150	9,3	5	360	4
7	Моечная для телят	150	8,3	7	504	2,7
8	Комната дежурного персонала	150	5,3	8	576	3,3
9	Тамбур (шесть) (одноламповые)	10	-	1х10	360	-
10	Родильное отделение	150	7,1	14	1008	8

Общая мощность установленных люминесцентных ламп составляет 12,6 кВт, общее количество ламп Nл=350 штук.

Применяем систему трехфазного тока с глухозаземленнойнейтралью напряжением 380/220 В. Источники света при этом подключаем на фазное напряжение. Выбираем радиальную схему питания.

Количество однофазных групп:

nФ = Nл/50 = 350/50 = 7

где 50-рекомендованное количество люминесцентных ламп на группу.

Для равномерного распределения нагрузки по фазам принимаем nФ = 6 групп.

Для всех помещений выбираем открытую проводку. Для выполнения осветительной сети используем кабель АВРГ, прокладываемый по строительным конструкциям на скобах и на тросу.

1.3.3 Расчёт осветительной сети

Рассчитаем одну из групп освещения.

Количество ламп n1гр = 58 шт.

Так как мощность светильников с люминесцентными лампами на 20% больше мощности установленных в них ламп, то общая мощность группы составит:

Р1гр =1,2Р •n1гр = 1,2 •36 •58 = 2506 Вт = 2,6 кВт (2.21)

Учитывая, что для люминесцентных ламп cosц = 0.95 определим ток в линии:

Iн = = = 12A. (2.22)

Выбираем автоматический выключатель по условию

Iн ?Iн АВТ

Применим автомат типа ВМ-63-1ХС, 16А/1п/6кА (Курский ЭАЗ).

1.4 Выбор параметров емкостного электроводонагревателя

В качестве нагревателей использованы трубчатые электрические нагреватели ТЭН в количестве 3-х штук мощностью 2 кВт каждый [12, 13], вместимость 400 л.

Время нагрева воды рассчитывается по выражению:

(2.23)

где m - масса воды, кг, с- теплоемкость воды, Дж/кг °С; tк, tн - конечная и начальная температура воды, °С; Р - мощность нагревателя, Вт; з - кпд нагревателя.

ф=400·4190(85-10)/(3600·6000·0,95) = 6 ч.

Величина фазного тока равна:

I = Р/3Uф= 6000/3·220=9,1 А.

Выбираем защитный автоматический выключатель с номинальным током 10А - ВМ 63-10А.

Таким образом, на сновании расчетов электрических нагрузок фермы определена мощность и выбран силовой трансформатор типа ТМ-160 кВА 10/0,4 кВ. Выбрана комплектная трансформаторная подстанция мачтового типа, проходная с воздушным вводом типа КТП-ПВ-160/10/0,4. Выбран тип и сечение проводов двух воздушных линий 0,4 кВ от КТП до объектов ферм по условию допустимого падения напряжения на участках сети.

Выполнен светотехнический расчет стойловых помещений и помещений профилактория телят с выбором светильников. Определены параметры электрического водонагревателя, расположенного в телятнике.

Раздел 2. Расчет системы отопления для профилактория телятника на 90 голов

2.1 Технологические предпосылки к технико- экономическим расчетам отопительно-вентиляционной системы

В отличие от ряда животноводческих помещений профилактории отличаются тем, что телята в возрасте 14-20 дней выделяют небольшое количество теплоты и требуют малую подачу приточного воздуха. Поэтому, чтобы в профилакторий поступало требуемое количество теплоты приточный воздух следует нагревать до сравнительно высокой температуры.

Ограничить температуру приточного воздуха и одновременно достичь в многозальных профилакториях заданные климатические условия можно с помощью систем электрообогрева с применением центрального электрокалорифера и электрических нагревателей-доводчиков, которые совместно обеспечивают необходимую тепловую мощность в помещении [10].

Суммарная мощность отопительной установки, включающая центральный электрокалорифер и электрические конвекторы-доводчики определяется из уравнения теплового баланса помещения (профилактория).

Многозальный способ содержания телят характеризуется тем, что тепловая нагрузка залов в течение времени их заполнения (цикла) не равномерна (один зал свободен, другой постепенно заполняется полностью). Неравномерность в тепловом режиме проявляется и в том, что время заполнения одного зала составляет 3-6 дней, после чего, даже если зал полностью не укомплектован, начинает заполняться следующий, и так далее, до времени, когда будет заполняться последний зал профилактория, первый зал предварительно прошедший санитарную обработку, должен быть готов к приему новорожденных телят.

На основании вышесказанного построена циклограмма заполнения залов профилактория на примере профилактория состоящего из трех залов, рассчитанного на 90 скотомест.

Из анализа циклограммы видно, что коэффициент заполнения залов профилактория составляет в среднем 0,85. Это говорит о том, что в течение периода (16-16 дней) 2-3 дня один из залов всегда свободен, а остальные постепенно заполняются или освобождаются. Температуру внутреннего воздуха в указанных помещениях нужно либо поддерживать такой же, как в случае полностью укомплектованного зала с тем, чтобы интенсивно подготовить зал к новому приему телят (очистка, санобработка, сушка) или же, когда в зале помещается один первый теленок, либо не отапливать его, если зал долгое время не будет эксплуатироваться. Одновременно температура воздуха в полностью заполненном зале не должна быть выше заданной.

Разработанная система удовлетворяет указанным условиям и позволяет: сократить расход энергии на отопление за счет коррекции температуры в каждом зале и хорошего перемешивания внутреннего воздуха, создающего эффект подклеточного обогрева, что позволяет, кроме уменьшения мощности отопительных приборов, частично или полностью убрать подстилку с пола клеток для телят.

В системах, где не используются доводчики, учитывая принятый способ содержания телят при подсчете расхода энергии на отопление не учитываются тепловыделения животных, так как необходимо создать требуемую температуру внутреннего воздуха в секции, где отсутствуют животные, а также в той секции, которая не полностью заполнена. Тем самым в полностью заполненных залах в это время будет повышенная температура внутреннего воздуха, что повлечет за собой перерасход энергии. Если же учесть тепловыделения животных, то в зале, где нет животных, требуемая температура внутреннего воздуха не будет достигнута.

В системах с доводчиками, учитывая принятый способ содержания телят при подсчете расхода энергии на отопление используем тепловыделения животных. Полученное количество энергии при этом нужно увеличить на величину коэффициента заполнения залов (Kз),

Это объясняется тем, что и при наличии доводчиков в каждом зале нет необходимости рассчитывать всю систему на температуру внутреннего воздуха в свободном зале, как это нужно делать для традиционной системы. Поэтому можно уменьшить расход энергии на величину равную тепловыделениям животных за отопительный период с учетом коэффициента заполнения залов.

2.2 Расчет системы совместного общего централизованного и местного обогрева профилактория

2.2.1 Исходные данные для расчета

Профилакторий для телят рассчитан на 90 мест и разделен на три одинаковых зала. Размер здания профилактория 12х18 м. Высота 4 м, стены в 2 кирпича, оштукатурены с обеих сторон. Крыша: ж/б плита, покрыта рубероидом, утеплитель - пенобетон. Пол - бетонный по грунту. Окна размером 1,1х1,5 м в количестве 10 штук выполнены двойным остеклением. Освещение - люминесцентными лампами. Требования к помещениям профилактория взяты из действующих рекомендаций по технологическому проектированию:

Зимний период:

Температура воздуха в рабочей зоне 17 ±1 °С;

Подвижность воздуха в рабочей зоне 0,3 м/с;

Относительная влажность воздуха 70 ± 5 °С;

Содержание вредных примесей: СО2 2,5 л/м3; NH3 - 0,026; H2S - 0,064 л/м3

В соответствии со СНИП 11-33 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» [11] в качестве расчетных параметров наружного воздуха принимаются параметры типа Б.

Расчетные параметры наружного воздуха для Курской области :

Тип «Б» для расчета вентиляции: tн = -21,6 °С; н = 59 %;

Тип «Б» для расчета отопления: tнрасч = -26 °С; нрасч = 83 %;

2.2.2 Тепловой баланс профилактория и расчет воздухообмена для зимнего периода

Воздухообмен в зимний период определяется из условия подачи 20 м3/ч приточного воздуха на 100 кг живого веса телят [10].

L=nж*0,4*20= 90*80=720 м3/ч = 0,2 м3/с.

При этом эта величина воздухообмена должна превышать расчетное значение объема воздуха, необходимого для удаления притоков влаги и вредных газов.

Теплопотери через ограждающие конструкции.

(3.1)

Fi - поверхность ограждения, м2;

ki - коэффициент теплопередачи, Вт/м2 °С;

n - поправочный коэффициент к расчетной разнице температур;

Кдоб - коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери;

tв - температура воздуха в помещении, °С;

tн - расчетная температура наружного воздуха, °С;

tв=tрз + ?tп (3.2)

?tп - допустимое отклонение температуры воздуха в зоне нахождения животных.

Температура воздуха по высоте отапливаемого помещения распределяется неравномерно: вверху теплее, чем внизу. С учетом перепада температур по высоте помещения принимаем tв=20°С.

Исходные и расчетные данные приведены в таблице 3.1.

Таблица 2.1 Расчет теплопотерь через ограждения телятника

Ограждающие конструкции	Размеры, м	Площадь, м2	К, Вт/м2 °С	К доб	tв- tн, °С.	Теплопотери Вт
Наружные стены в 2 кирпича ориентация С-В	12х3	36	1,2	1,2	46	2385
ориентация Ю-3	12х3	36	1,2	1,15	46	2285
Торцевые стены ориентация С-З	18х3,5	63	1,2	1,15	46	3992
ориентация Ю-В	18х3,5	63	1,2	1	46	3478
Окна С-В	1х1,5х5	7,5	3,1	1,2	46	1283
Окна Ю-3	1х1,5х5	7,5	3,1	1,15	46	1176
Перекрытия жб плиты + пенобетон	12х6+2х6х2	218	1,1	1	46	11031
Пол бетонный	12х18	216	0,12	1		1190
Ворота	2х2	4	4	1,8	46	1325
Всего:						28100

Потери тепла, идущие на испарение влаги

Qвл = 679w (3.3)

w - влагопоступления, кг/ч; 679 - скрытая теплота парообразования

Qвл = 679*0,5 = 340 Вт.

В холодный период года количество приточного воздуха, необходимое для вентиляции помещения с телятами принимают из расчета по условиям обеспечения заданных параметров воздуха, но не меньше, чем 18 м3/ч на 100 кг массы телят [10].

Средняя масса теленка профилакторного периода составляет около 40-45 кг. Тогда объемный расход вентиляционного воздуха для профилактория составит: L= 18·45/100·90=720 м3/ч = 720/3600=0,2 м3/с.

Потери тепла с вентилируемым воздухом (приточный и инфильтрационный)

Q = cгL(tв - tнрасч) (3.4)

с=1,005 кДж/кг°С - удельная теплоемкость воздуха;

г= 1,21 кг/м3 - плотность воздуха;

L= 0,2 м3/ч - воздухообмен в зимний период.

Qв=1,005*1,2*0,2(20-(-26))=11200 Вт,

Суммарное тепло, расходуемое помещением

Qрасх=Qв+Qогр+Qвл (3.5)

Qрасх=11,2+28,1+0,34=39,64 кВт.

Приток тепла в помещение составляет то количество тепла, которое выделяют животные с учетом заполнения залов

Qж=qжnж, (3.6)

qж - количество тепла, выделяемое одним животным массой 50 кг составляет 0,105 кВт.

nж =90 - количество животных;

kт = 0,95 - поправочный температурный коэффициент;

kз =0,85 - коэффициент заполнения залов животными.

Qж=0,105·90·0,95·0,85=7,6 кВт.

Общее количество тепла, обеспечиваемое системой отопления составит:

Qк=Qрасх - Qж (3.7)

Qк=39,64-7,6=32 кВт.

Общую тепловую мощность отопительной системы Qк следует разделить между мощностью центрального калорифера Qкал и конвекторов-доводчиков Qдов.

3.2.3 Расчет мощности центрального электрокалорифера

Мощность центрального калорифера определяется из выражения:

Qкал= cгL(tпр - tнрасч) (3.8)

Величину плотности воздуха г принимаем постоянной, как среднее значение в интервале изменения температуры наружного и приточного воздуха.

Мощность центрального электрокалорифера определяется исходя из допустимой температуры струи воздуха в момент истечения из приточного отверстия воздуховода. Причем температура воздуха в сечении приточного насадка должна быть такой, чтобы приточная струя, дойдя до поверхности ела животного, приобрела температуру и подвижность, не превышающую допустимых значений.

Холодный наружный воздух, пройдя через центральный калорифер, при истечении из приточного отверстия, нагревается также за счет внутренней температуры помещения. Дальнобойность приточной струи такова, что она должна попасть в зону расположения животных с допустимой скоростью. Пройдя расстояние от приточного отверстия до животных, она должна нагреться до требуемой температуры.

Температура приточного воздуха tпр определяется исходя из условия наличия избыточной температуры в зоне животных (наименьшей допустимой температуры в зоне животных и температуры воздуха внутри помещения).

tx=(tв ± Дtп) - tв=tрз - tв (3.9)

при tв =20°С tрз =16 °С, tx= 16 - 20 = - 4 °С.

Выполним проверку: дойдет ли охлаждённая струя от приточного отверстия до зоны расположения животных:

(3.10)

wx= кwwхср

где wx=0,6 м/с - скорость на оси струи в месте нахождения животного; кw=2 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения скорости движения струи в поперечном ее сечении; wхср=0,3 м/с - средняя скорость струи в месте нахождения животного, допустимая по нормам технологического проектирования для соответствующего времени года; цnm=о(1/4) = 1,26 - поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность профиля скоростей в момент истечения струи; о - коэффициент местного сопротивления приточного отверстия, отнесенный к средней скорости в живом сечении отверстия (о=2,5); cnm=0,12 м - экспериментальный коэффициент, зависящий от формы приточной струи; x=2,5 м - расстояние от места истечения до места нахождения животного; b0=0,04 м - ширина щели приточного отверстия.

Таким образом при средней скорости истечения из отверстия 1,5 м/с струя дойдет до зоны нахождения животного сос скоростью на оси струи 0,6 м/с. При этом средняя скорость струи в зоне нахождения животных равна 0,3 м/с.

Значение температуры приточной струи определяем из выражения:

(3.11)

N=tx x0.5. (3.12)

N=(-4)(2,5)0.5 = -6,32 °С м0.5

N2=40 °C2м

а1- коэффициент, характеризующий начальные условия истечения струи, м°С.

. (3.13)

Fo=0,004 м2 - площадь живого сечения приточного отверстия;

L=0,4 м - длина приточного отверстия.

°С

Мощность электрокалорифера составит:

Qкал= 1,005·1,22·0,2(1,7+26)=6,7 кВт.

Тогда мощность доводчиков составит:

Qдов = 32-6,7=25,3 кВт.

2.2.4 Расчет мощности центрального электрокалорифера при температуре наружного воздуха равной минимально допустимой температуре приточного воздуха

Температура приточного воздуха изменяется по мере того, как меняется температура наружного воздуха. В связи с этим для поддержания в заданных пределах температуры приточного воздуха ( tпр.мин … tпр.мах ) и теплового баланса помещения потребуется регулирование мощности центрального электрокалорифера методом включения-отключения, а также при необходимости возможно применение ступенчатого или плавного регулирования.

Для определения мощности центрального электрокалорифера Qk1, которую необходимо подключить для сохранения теплового баланса в помещении, следует установить мощность отопления, необходимую для компенсации потерь тепла при наружной температуре воздуха равной минимально допустимой температуре приточного воздуха tн=tпр.мин.

(3.14)

Для отопления помещений профилактория при tн=tпр.мин требуется мощность системы отопления 8 кВт. При мощности центрального калорифера 7,6 кВт, оставшуюся мощность получаем от доводчиков теплоты, мощность которых при этих условиях составляет

Qдов =8-6,7=1,3 кВт.

Рассчитаем фактическую температуру приточного воздуха на выходе из приточного отверстия воздухораспределителя при tн=tпр.мин , являющейся критической вентиляционной температурой.

(3.15)

єС.

Найденное значение температуры приточного воздуха удовлетворяет условию, при котором возможно использовать полную мощность центрального электрокалорифера.

tпр.кр.вент?tпр.макс?tпр =70 єС. (3.16)

Центральный калорифер не является основным источником теплоты, поддерживающим тепловой баланс помещения. Поэтому управление центральным электрокалорифером осуществляется в определенные интервалы времени по наружной температуре воздуха.

2.3 Выбор электротеплового оборудования

2.3.1 Выбор центрального электрокалорифера приточного воздуха

Расчетные значения:

Мощность калорифера 6,7 кВт

Расход воздуха в зимний период 720 м3/ч.

Необходимый воздухообмен в переходный и летние периоды как правило в 3-4 раза выше, чем в зимний период.

Выбираем электрокалориферную установку типа ЭКУ Костромского калориферного завода типа УВЭ-9-02, внешний вид которой показан на рисунке 3.2, а технические показатели в таблице 3.2.

Таблица 2.2 Техническая характеристика воздухонагревательных установок

Наименование показателя	Условное обозначение
	УВЭ-9-02	УВЭ-30-01	УВЭ-30-02	УВЭ-45-01	УВЭ-45-02	УВЭ-65-01	УВЭ-65-02	УВЭ-90-01
Установленная мощность, кВт	8,6	23,6	29,9	47,2	45,4	71,5	61,6	97,5
в т.ч. воздухонагревателя	7,5	22,5	28,8	45,0	43,2	67,5	57,6	90,0
Производительность по воздуху, м3/ч, не менее	2000	2500	3000	4000	7500
Температура выходящего воздуха, °С, не более	100
Число электрических секций	3
Напряжение сети, В	380±28,5
Частота, Гц	50
Число фаз	3
Напряжение на нагревателе, В	220
Схема соединения нагревателей в секции	звезда
Степень защиты оболочки	IР30
Вентилятор	ВР305-46-3,15	ВР305-46-4
	1,1 кВт	2,2 кВт	4,0 кВт	7,5 кВт
	1400 об./мин. Пр-0°	1400 об./мин. Пр-0°	1400 об./мин. Пр-0°	1400 об./мин. Пр-0°
Масса, кг, не более	110	120	120	130	140	160	170	180
Длина , мм	1265	1280	1377	1427
Ширина , мм	725	787
Высота , мм	785	941
Примечание : Установка может поставляться с вентилятором левого вращения. Конструкция вентилятора позволяет поворачивать корпус в любое положение по ГОСТ 5976-90 (проме Пр-180° и Л-180°).

2.3.2 Выбор вентилятора вытяжной вентиляции

Вытяжная вентиляция выполнена на базе центробежного вентилятора типа ВЦ-4-75.

Двигатель АИР 63 В4, 370 Вт, 1450 об/мин. Максимальная производительность вентилятора до 2000 м3/ч

2.3.3 Выбор электрических конвекторов -доводчиков

Мощность электрических доводчиков теплоты - 25, 3 кВт .

Мощность для одного зала 8,43 кВт.

Мощность электроконвектора типа ЭК-1,5 (рис. 3.4.) равна 1,5 кВт.

Выбираем 6 электроконвекторов - доводчиков для каждого зала профилактория и подключаем из равномерно с точки зрения симметрии нагрузки к 3-х фазной сети - по 2 конвектора на фазу.

2.4 Определение расхода энергии на отопление и привод вентиляторов

Расход энергии на отопление определяется из уравнения теплового баланса:

Среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период и продолжительность отопительного периода рассчитывают по эмпирическим зависимостям:

tср =-7,5+0,75 tнкр ; (3.18)

T=3260+270 tнкр. (3.19)

В общем случае для помещений молодняка КРС значение критической температуры наружного воздуха равна +10…11 єС. Но учитывая принятый способ содержания телят - наличие свободного, подготовленного зала и постепенное его заполнение приводит к необходимости его отопления и при более высоких температурах наружного воздуха до tнкр2 = 17 єС.

Значение дополнительного расхода энергии определим по выражению:

Адоп=0,5(Qкж+Q)Tдоп (3.20)

0,5(Qкж+Q) - среднее значениемощности отопительных приборов эквивалентное среднему значению количества теплоты, выделяемого животными в профилактории в интервале температур от tнкр до tнкр2 = 17 єС. Tдоп - продолжительность отопительного периода в интервале температур от tнкр до tнкр2 = 17 єС.

Общее количество энергии для отопления помещения профилактория определяем из выражения [10].

Аобш. = Аот+Адоп. (3.21)

С учетом коэффициента заполнения залов:

Аобш.з = Аобш. /кз (3.22)

Расход энергии на привод приточного и вытяжного вентиляторов:

Апв=(Рпр+Рвыт)Тв (3.23)

где Рпр; Рвыт - мощность приточного и вытяжного вентиляторов, кВт;

Тв - число часов использования вентиляторов за отопительный период, ч.

Проведем расчет для нашего случая.

Критическая отопительная температура:

(3.24)

t ср =-7,5+0,75· 11 =0,75 єC;

Tдоп=(3260+270·17) - 6230 = 1620 ч.

Адоп=0,5(Qкж+Q)Tдоп = 0,5(7600+0)1620=6156 кВтч.

Общий расход энергии на отопление:

Аобш. = 39600+6156=45760 кВтч.

С учетом коэффициента заполнения

Аобш.з = 45760/0,85=53835 кВтч

Расход энергии на привод вентиляторов.

- приточный Р=1,1 кВт;

- вытяжной Р=0,37 кВт

Апв=(1,1+0,37)7850 =11540 кВтч.

Общий расход энергии на отопление профилактория и привод вентилятора

А=53835+11540=65375 кВт·ч.

2.5 Устройство и функционирование отопительно-вентиляционной системы профилактория

Система содержит следующее основное оборудование:

а) центральный электрокалорифер основной Е28 (резервный 229) типа УВЭ - 9-02 с последовательным соединением нагревательных секций в фазах в звезду. Нагреватели представляют собой оребренные трубчатые электронагреватели собранные в секции.

б) электроконвекторы-доводчики Е1-Е9 типа ЭК-1,5 или электроконвекторы других типов.

в) приточный вентилятор М7, вытяжной М8 . И тот и другой с приводом от асинхронного электродвигателя.

Функционирование системы происходит следующим образом. Приточный и вытяжной вентиляторы включаются в работу с помощью тумблеров В4 и В6. В случае выхода из строя основного приточного вентилятора М7 система управления предусматривает перевод вытяжного вентилятора в режим вентилирования, а вместо основного электрокалорифера включается резервный.

В зависимости от исходной температуры наружного воздуха соответственно устанавливается воздухопроизводительность вентиляторов с помощью шиберных заслонок. Изменение происходит в переходной период при наружной температуре воздуха +10 … +11 °С. Если предположить, что температура наружного воздуха понижается, то при снижении ее до +1,7°С включится центральный электрокалорифер от датчика температуры В9 (или B10) типа ДТКБ. Датчики температуры наружного воздуха монтируются снаружи здания на расстоянии 3-5 м от стены помещения. Если температуры наружного воздуха повышается, то при достижении ее 1,7 °С электрокалорифер отключится, и приточный воздух будет подаваться без предварительного подогрева. Кроме того, при перегреве элементов электрокалорифер может отключаться по сигналу датчика температуры В11.

Ввиду того, что функции отопительных приборов центрального калорифера и доводчиков в разработанной системе распределены так, что центральный калорифер только подогревает приточный воздух в заданном интервале наружной температуры воздуха то его мощности недостаточно для того, чтобы поддерживать требуемую температуру воздуха в залах профилактория +17 °С. Заданный тепловой режим поддерживается доводчиками Е1 ... Е9.

Автоматическая система управления доводчиками обеспечивает двухпозипионный режим работы этих приборов, т.е. в зависимости от степени снижения температуры изменяется частота и продолжительность работы доводчиков.

Электрокалориферы-доводчики работают пока температура в залах ниже +17°С. При температуре выше +17°С датчики температуры терморегуляторов дают сигнал на отключение электроконвекторов. Необходимо отметить, что дефицит тепла наступает при наружной температуре воздуха равной 10…11 °С для полностью заполненного телятами зала; для зала готового к приему телят, доводчики будут включаться при tн =+17°С.

Раздел 3. Техника безопасности, охрана труда и окружающей среды

3.1 Правила эксплуатации электрокалориферов

При эксплуатации электрокалориферов необходимо руководствоваться инструкцией по эксплуатации, техническим описанием, паспортом и инструкциями по эксплуатации и техническому обслуживанию комплектующего оборудования.

Для серийных электрокалориферов перечисленные документы поставляются вместе с изделиями. Для индивидуальных конструкций необходима разработка этих документов.

Электрокалориферы поставляются предприятием-изготовителем в собранном виде, со снятым температурным реле Тр-200, с комплектом запасных частей, щитом автоматики и датчиками ДТК-53Т необходимой сопроводительной документацией. До начала монтажа необходимо провести осмотр всех узлов электрокалорифера с целью выявления и исправления повреждений, образовавшихся при транспортировке. Особое внимание следует обращать на целостность нагревательных элементов, все электромонтажные работы должны выполняться согласно электротехническим правилам и нормам эксплуатации оборудования, работающего при напряжении до 1000 В.

Персонал, обслуживающий электрокалорифер, обязан знать устройство калорифера и комплектующего оборудования, схемы электропитания и автоматического регулирования электрокалорифером. Необходимо периодически проводить инструктаж и проверку знаний по технике безопасности.

Работа на неисправном электрокалорифере категорически запрещается.

Порядок монтажа. Монтаж электрокалорифера ведется в следующем порядке:

на подготовленную площадку устанавливаются калорифер и щит управления. Не разрешается калорифер резко ставить на пол во избежание повреждения отдельных элементов; установку калорифера необходимо производить на таких расстояниях от стен или устройств, чтобы они допускали возможность замены ТЭН с двух сторон калорифера;

для соединения калорифера с патрубками необходимо снять крышку, произвести подсоединение и закрыть крышку во избежание случайного прикасания обслуживающего персонала к токоведущим частям;

кожуха калорифера и щитов управления должны быть надежно заземлены, все электромонтажные работы должны выполняться согласно электротехническим правилам и нормам эксплуатации электрооборудования.

Подготовка к работе. При первоначальном включении электрокалорифера или при включении его после капитального ремонта необходимо:

убедиться в правильности соединения нагревательных элементов калорифера и плотности контактных соединений; проверить надежность защитного заземления; проверить, не касаются ли токоведущие части корпуса калорифера или защитных кожухов;

установить на приборах тепловой защиты предельные значения температур.

Первоначальное включение калорифера следует поручить квалифицированному персоналу, знающему способы наладки и устранения неполадок электротехнических установок.

Порядок работы. При первоначальном включении калорифера во время работы обслуживающий персонал обязан следить за температурой выходящего из калорифера воздуха по показанию прибора теплового контроля и при необходимости регулировать количество подаваемого в калорифер воздуха. Все работы по ремонту и уходу за калорифером следует проводить только при отключенной токоподводящей сети. Отладка работы калорифера ведется в ручном режиме, после наладки калорифер включается в автоматический режим и не требует специального обслуживания.

Измерение параметров, регулирование и настройка. При работе калорифера в автоматическом режиме имеется возможность регулировать мощность по температуре воздуха в отапливаемом помещении. Если температура воздуха выше той, которая стоит на уставке датчика температуры, то автоматически отключается одна секция калорифера, при дальнейшем повышении отключается другая; последняя секция включена постоянно. При понижении температуры воздуха в отапливаемом помещении ниже той, которая стоит на уставке датчика температуры, включение ступеней идет в обратной последовательности. В том случае, если температура на поверхности оребрения поднимается выше допустимой, происходит отключение калорифера; калорифер также отключится, если по каким-либо причинам остановится двигатель вентилятора.

Техническое обслуживание. Оборудование должно эксплуатироваться согласно «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей ПТЭЭП и правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок ПОТЭЭ».

Не разрешается эксплуатация калорифера и электрооборудования в неисправном состоянии, а также без защитных и предохранительных устройств на токоведущих частях.

При работе электрокалориферной установки в сельскохозяйственном производстве необходимо устанавливать металлическую сетку с квадратной ячейкой не более 10-10-3 м, которая препятствует попаданию в электрокалориферную установку пера, пуха, соломы и т. п. Состояние сетки следует проверять не реже 1 раза в месяц и при необходимости проводить ее очистку.

Запрещается эксплуатация калорифера при расходе воздуха менее допустимого значения (по паспортным данным).

Регулярно, раз в месяц, необходимо вести профилактический осмотр электрокалориферной установки.

Запрещается снимать кожуха во время работы калорифера. Ремонт калорифера необходимо вести при полностью отключенных нагревателях. В основном ремонт калорифера сводится к замене нагревательных элементов.

Хранение и транспортировка. Хранение электрокалориферных установок производится в упаковке или без нее в закрытых помещениях при отсутствии в них кислот и других подобных компонентов, разъедающих металлическую поверхность.

Для предохранения от проникновения влаги электрокалориферные установки перед транспортировкой должны быть обернуты водонепроницаемой бумагой, кровельным толем, пергаментом или битумной бумагой. Для предотвращения перемещения при транспортировке электрокалориферная установка должна надежно крепиться к основанию ящика или к полу транспортирующего средства.

3.2 Основные меры электробезопасности при эксплуатации электрооборудования на фермах

Основное средство, защищающее человека от прикосновения к токоведущим частям, - электрическая изоляция. Она исключает возможность создания последовательно соединенных с телом человека элементов, обладающих проводимостью, или ограничивает эту проводимость значением, при котором возникающий ток не представляет опасности для человека. Безопасность работы с электрическим оборудованием на животноводческих фермах зависит прежде всего от состояния изоляции токоведущих частей. Повреждение ее является основной причиной несчастных случаев [14].

Надежность электрической изоляции зависит от качества материалов, из которых она изготовлена. Используются материалы, природного происхождения (асбест, слюда) и искусственные (на основе стекловолокна и синтетических смол). Последние обладают высокой механической и электрической прочностью, влаго- и теплостойкостью.

Изоляционные материалы при нормальной температуре подразделяют на газообразные (воздух), жидкие (трансформаторное масло) и твердые (мрамор, фарфор, стекло). По конструкции их делят на волокнистые (бумага, картон, фибра, изделия из текстолита, асбеста и стекловолокна); слоистые (гетинакс, текстолит); материалы, изготовленные на основе слюды (миканит, микалента); пленочные и керамические (лавсан, терфан, мелинекс, фарфор, стеатит) [15].

Надежные изоляционные материалы при неправильном использовании отдельных деталей оборудования могут привести к снижению или потере надежности изоляции оборудования в целом.

Правилами технической эксплуатации электроустановок предусмотрено, чтобы на животноводческой ферме сопротивление изоляции проводов силовых и осветительных электроустановок было не менее 0,5 МОм на участке между смежными предохранителями или за последним предохранителем, между проводами и землей, а также между двумя любыми проводами. Если сопротивление окажется меньше, то необходимо испытать изоляцию в течение 1 мин напряжением переменного тока 1000 В от специального испытательного трансформатора или постоянным током 2500 В от соответствующего мегомметра. Если сопротивление изоляции не уменьшилось, то проводка допускается к эксплуатации до ее замены во время планового или капитального ремонта.

Сопротивление изоляции электропроводки проверяют не реже одного раза в два года в помещениях с нормальной средой и не реже одного раза в год в остальных помещениях.

Результаты проверок изоляции оформляют актом (протоколом) испытаний.

Сопротивление изоляции измеряют мегомметром. Он представляет собой переносной электроизмерительный прибор магнитоэлектрической системы, снабженный источником питания -- генератором постоянного тока, приводимым в действие вращением специальной ручки. Напряжение на зажимах генератора в зависимости от типа прибора находится в пределах от 100 до 2500 В.

В последнее время для повышения уровня электробезопасности электроприемники часто изготавливают с так называемой двойной изоляцией. Двойная изоляция электроприемника -- это совокупность рабочей и защитной (дополнительной) изоляции, при которой доступные для прикосновения человека части электроприемника не приобретают опасного напряжения при повреждении только рабочей или защитной (дополнительной) изоляции. На паспортной табличке электроприемника с двойной изоляцией должен быть знак: квадрат внутри квадрата. Изделия с двойной изоляцией не подлежат занулению.

Наряду с двойной существует и усиленная изоляция. Это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же высокую степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная.

Зануление - одна из самых распространенных мер обеспечения электробезопасности на ферме. Оно служит для надежного автоматического отключения участка сети, на котором произошло замыкание на корпус.

Под занулением понимают соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с нейтралью питающего генератора или трансформатора посредством нулевого провода сети. Благодаря этому любое замыкание на корпус превращается в короткое замыкание, в результате чего по цепи замыкания начинает проходить большой по значению ток, который сразу же вызывает срабатывание защиты, т. е. отключение автоматического выключателя или перегорание плавкого предохранителя.

Кроме того, зануление снижает напряжение на зануленных частях электроустановки, появляющееся там в аварийных режимах (например, при повреждении изоляции или падении на эти части оборвавшегося провода) и продолжающееся до момента срабатывания защиты.

Например, если произойдет замыкание на корпус незануленного оборудования, как показано на рисунке 1, а, то человек, прикоснувшийся к корпусу электродвигателя, окажется под фазным напряжением 220 В, что недопустимо. Если же корпус двигателя занулен (рис. 1, б), то при замыкании на корпус фазное напряжение сети распределится поровну между фазным проводом 2 и нулевым проводом 1, при условии, что фазный и нулевой провода имеют одинаковое электрическое сопротивление, т. е. выполнены из одного и того же материала и имеют одно и то же сечение. Падением напряжения в обмотке силового трансформатора можно пренебречь. В этом случае человек, прикоснувшийся к корпусу электродвигателя, окажется под напряжением только 110 В. Это также высокое напряжение, однако оно может быть существенно снижено заземлением и выравниванием электрического потенциала.