Дипломная работа: Электрификация животноводческой фермы крупного рогатого скота на 2700 голов ЗАО "Агрофирма Луговская" Тюменского района Тюменской области с разработкой системы горячего и холодного водоснабжения
Суммарная
нагрузка между силовым и осветительным щитом.
РΣ=ΣРлн+1,2ΣРлл=1340+1152=2,5кВт
(3.71)
ΣРлн=150+150+200+40+800=1340Вт
(3.169)
1,2ΣРлл=1,2·
(400+80+160+80+80+160) =1152Вт (3.72)
Момент
нагрузки между силовым и осветительным щитом.
Мсщ-ощ=2,5·1,2=3кВт·м
Сечение
проводов между щитами.
S=Мсщ-ощ/С·ΔU=3/50·0,2=0,3мм²
(3.73)
значение
коэффициента С и допустимых потерь напряжения аналогично что и при расчетах
осветительной сети животноводческого комплекса.
Принимаем
провод АППВ (3·2,5) с сечением токоведущей жилы S=2,5мм²
Ток на
вводе в осветительный щит
Iсщ-ощ=РΣ/ U·cosφ=2,5/0,38·0,98=6,7А
(3.74)
согласно
стр.210 (л-6) допустимая токовая нагрузка на выбранное сечение составляет
Iдоп=23А
Iдоп=23А>Iсщ-ощ=6,7
Т.к. по
условию допустимого нагрева провод проходит, то принимаем выбранный ранее
провод окончательно.
Выбор
сечение проводов на каждой группе.
Моменты
нагрузки на каждой группе.
М1=Σ
(Р·L) =1,2· (80·4,7+80·6,7+80·9,7+80·12,7+80·15,3) =4,7кВт·м
М2=200·6,45+200·5,7+200·9,15+200·12,1=6,7кВт·м
М3=1,2· (80·1,5+160·4,5+80·8,2+80·10,2)
=2,7кВт
М4=1,2· (80·8,1)
+150·10,1+1,2· (80·10,5) +150·13,5=5,3кВт
М5=1,2· (80·4,2)
+40·2,1+40·2,8=0,6кВт·м
М6=100·6,2+100·6,2+100·7,2=1,9кВт·м
Сечение
проводов на каждой группе.
S1=М1/С·ΔU=4,7/8,3·2,3=0,2мм²
(3.75)
С=8,3 при
однофазной линии U=220В и алюминиевой токоведущей жилы
стр211 (л-5) ΔU аналогично, что и при расчетах животноводческого комплекса.
S2=6,7/8,3·2,3=0,3 мм²
S3=2,7/8,3·2,3=0,1 мм²
S4=5,3/8,3·2,3=0,2 мм²
S5=0,6/8,3·2,3=0,03 мм²
S6=1,9/8,3·2,3=0,1 мм²
На всех 6
группах принимаем провод АППВ (2·2,5) с сечением токоведущей жилы S=2,5мм², выбранный провод проверяем по условию
допустимого нагрева.
Расчетные
токи в группах
I1=Р1/U·cosφ=1,2·400/220·0,97=2,2А
(3.76)
I2=400/220·0,97=1,8А
I3=1,2·400/220·0,97=2,2А
I4=1,2· (160) +300/220·0,97=2,3А
I5=1,2· (80) +80/220·0,97=0,8А
I6=300/220·0,97=1,4А
Наибольший
расчетный ток вышел в 4 группе и составил I=2,3А, допустимая
токовая нагрузка на двужильный провод сечением 2,5мм² Iдоп.
=33А
Iдоп=33А>Iр=2,3
выбранный
провод проходит по условию нагрева, а значит, окончательно принимаем именно его.
Для
защиты осветительной сети от токов коротких замыканий, а также для
распределения электроэнергии между осветительными приборами выбираем
осветительный щит ЯОУ8501 укомплектованным вводным рубильником ПВЗ-60 и 6
однополюсными автоматами ВА1426-14 с Iн=32А
Для
нормальной работы доильных установок в вакуумопроводе должен
поддерживаться
вакуум 50000 Па (380 мм рт. ст). В предыдущих расчетах для доильной установки
был выбран вакуум-насос марки УВУ-60/45 с подачей Q=60м³/ч
и вакуумом р=10,8 Н/м²
Необходимая
мощность электродвигателя для вакуум-насоса
Р=Q·р/1000·ηн·ηп=60·10,8/1000·0,25·0,72=3,7 кВт (3.23)
где, Q-подача вакуума насосом
р - давление
вакуума
ηп-КПД
передачи (ηп=0,72 стр. 207 (л-2)) (3.77)
ηн-КПД
вакуум насоса (ηн=0,25 стр207 (л-2)) (3.76)
Для вакуум-насоса
УВУ-60/45 выбираем электродвигатель серии RA112М4 с
Рн=4кВт n2=1430 об/мин η=85,5 КiIп=9 Кiп=2,2 Кimax=2,9
В
воздушной среде производственных помещений, в которых находятся люди, животные,
оборудование, продукты переработки всегда есть некоторое количество вредных
примесей, а также происходит отклонение температуры от нормированных значений,
что отрицательно влияет на состояние здоровья людей, продуктивность животных,
долговечность электрооборудования. Вентиляционные установки применяют для
поддержания в допустимых пределах температуры, влажности, запыленности и
вредных газов в воздухе производственных, животноводческих и других помещений. Уравнение
часового воздухообмена по удалению содержания углекислоты.
1,2·C+L·C1=L·C2 (3.78)
где, 1,2
- коэффициент учитывающий выделение углекислоты микроорганизмами в подстилке.
С - содержание
СО2 в нужном воздухе, л/м³, для сельской местности С1=0,3л/м3, [л-1],
L-требуемое количество воздуха, подаваемое вентилятором, чтобы
обеспечить в помещении допустимое содержание СО2 м³/ч,
С2 - допустимое
содержание СО2 в воздухе внутри помещения, л/м³, принимаем по таблице 10.2,
стр157, С2=2,5 л/м³, (л-2).
Определяем
количество углекислого газа, выделяемого всеми животными.
С=С`·п=110·200=22000
л/ч. (3.79)
где, С` -
количество СО2 выделяемого одним животным, л/ч, по таблице 10.1. принимаем
С`=110л/ч [л-1],
п - количество
поголовья животных, 200голов.
Требуемое
количество воздуха подаваемого вентилятором.
L=1,2·С/ (С2-С1) =1,2·22000/ (2,5-0,3) =12000 м³/ч (3.80)
Расчетная
кратность воздухообмена.
К=L/V=12000/4057=3 (3.81)
V-объем вентилируемого помещения, равняется 4057м³
L-требуемое количество воздуха, подаваемого вентилятором
Часовой
воздухообмен по удалению излишней влаги.
Lи=1,1·W1/ (d2-d1) =1,1·28600/ (7,52-3,42) =5200 г/м³ (3.82)
где, W1-влага выделяемая животными внутри помещения
d2 - допустимое влагосодержание воздуха.
d1 - влагосодержание наружного воздуха
Влага
выделяемая животными
W1=w·N=143·200=28600
г/ч (3.83)
где, w - влага выделяемая одним животным w=143
г/ч стр75 (л-1)
N-количество животных
Допустимое
влагосодержание внутри помещения
d2=d2нас·φ2=9,4·0,8=7,52
г/м³ (3.84)
где, d2нас-влагосодержание насыщенного воздуха внутри помещения
при оптимальной температуре +10ºС по табл.10.3 (л-2) d2нас=9,4
г/м³
φ-допустимая
относительная влажность внутри помещения, по табл.10.2 (л-2) φ=0,8
Влагосодержание
наружного воздуха.
d1=d1нас·φ=3,81·0,9=3,42 (3.85)
где, d1нас-влагосодержание насыщенного наружного воздуха
φ-относительная
влажность наружного воздуха.
Т. к. сведений
значений расчетной температуры и относительной влажности наружного воздуха нет
то ориентировочно расчетную температуру наружного воздуха можно принять равной
- 3ºС и при такой температуре d1нас=3,81 φ=0.9
Давление
вентилятора.
Р=Рд+Рс=105,6+1154,9=1260,5
Па (3.86)
где, Рд и
Рс - динамические и статические составляющие давления вентилятора.
Динамическая
составляющая давления
Рд=ρ·V²/2=1,25·13²/2=105,6 кг/м³ (3.87)
где,
ρ-плотность воздуха
V-скорость воздуха, м/с V=10…15м/с (л-1)
Определяем
плотность воздуха.
ρ=ρ0/
(1+α·U) =1,29/ (1+0,003·10) =1,25кг/м³ (3.88)
где,
ρ0-плотность воздуха при 0ºС ρ0=1,29 кг/м³ стр34 [л-1]
U-температура воздуха
α - коэффициент
учитывающий относительное увеличение объема воздуха при нагревание его на один
градус α=0,003 стр.35 [л-1]
Статическая
составляющая давления.
Рс=l·h+Рм=66,8·1.8+1035,1=1154,9 Па (3.89)
где, Lh-потеря давления, затрачиваемое на преодоление трения
частиц воздуха о стенки трубопровода.
l-длина трубопроводов, равная 66,6м
h-потери давления на 1 метр трубопровода, Па/м
Рм - потери
давления затрачиваемое на преодоление местных сопротивлений.
Потери
напора на 1 метре трубопровода.
h=64,8·V ·/d
· (ρ/1,29) =64,8·13· /750 · (1,25/1,29) =1,8 Па/м (3.90)
где, V-скорость воздуха в трубопроводе, м/с
d-диаметр трубопровода
d=2·а·в/ (а+в) =2·1000·600/ (1000+600) =750 мм (3.91)
где, а и
в стороны прямоугольного сечения трубопровода а=1000мм в=600мм (л-5). Потери
напора в местных сопротивлениях.
Рм=Σξ·Рд=Σξ·ρ·U²/2=9,8·1,25·13²/2=1035 Па/м (3.92)
где,
ξ-коэффициент местного сопротивления, Σξ=9,8 стр.75 (л-2)
Вентилятор
подбираем по их аэродинамическим характеристикам. По наибольшему значению L и расчетному значению Р.
С учетом
равномерного распределения вентиляторов в коровнике выбираем вентилятор Ц4-70 с
подачей L=6000 м³/ч, при давлении 630 Па.
Ц4-70 N5 n=1350 об/мин η=0,8
Определяем
число вентиляторов.
n=L/Lв=12000/6000=2
(3.93)
где, Lв - подача воздуха одним вентилятором.
Принимаем
2 вентилятора один из которых будет располагаться в начале здания другой в
конце здания.
Масса
воздуха проходящего через вентилятор.
m1=ρ·S·V=1,29·0,6·13=10
кг/с (3.94)
где,
ρ-плотность наружного воздуха, ρ=1,29кг/м³ стр45 (л-1)
S-площадь сечения трубопроводов S=0,6м²
стр45 (л-2)
Полезная
мощность вентилятора.
Рпол=m1·V²/2=10·13²/2=845Вт (3.95)
Мощность
электродвигателя для вентилятора.
Р=Q·Р/1000·ηв·ηп=1,6·630/1000·0,8·0,95=1,3 кВт (3.96)
где, Q-подача вентилятора Q=1,6м³
Р - давление
создаваемое вентилятором Р=630Па
ηв-КПД
вентилятора ηв=0,8
ηп-КПД
передачи ηп=0,95, для ременной передачи стр80 (л-1)
Расчетная
мощность двигателя для вентилятора.
Рр=Кз·Р=1,15·1,3=1,5
кВт (3.97)
где, Кз -
коэффициент запаса Кз=1,15 стр80 (л-1)
Для
вентилятора выбираем электродвигатель серии RA100L4 с Рн=1,5 кВт Iн=4А
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |