(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проектирование кормоцеха
Министерство сельского хозяйства и продовольствия Русской Федерации
ГОУ ВПО Тюменская муниципальная сельскохозяйственная академия
Механико-технологический институт
Кафедра: «Энергообеспечение с/х.»
Курсовая работа
по «Проектированию систем энергообеспечения компаний»
Проектирование кормоцеха
Выполнил: Поллеткин Вячеслав
Проверил: Матвеев С. Д.
Тюмень 2010 г.
Содержание
Введение
1. Технологический процесс изготовления кормов
2. Расчет внутренних нагрузок
2.1 Расчет системы вентиляции и отопления с выбором оборудования
2.2 Расчет потребности в кормах
2.3 Расчет потребности в воде и паре
2.4 Расчет освещения кормоцеха
2.5 Расчет внутренней осветительной сети с выбором щитов и оборудования
2.5.1 Сборка осветительной сети
2.5.2 Расчет нагрузок
2.5.3 Расчет токов
2.5.4 Выбор аппаратов защиты
2.5.5 Выбор вида кабеля
2.5.6 Проверка аппаратуры защиты на надежность срабатывания
2.5.7 Выбор щита освещения
2.6 Расчет электропривода шнекового транспортера ТК-5
2.7 Выбор Т.П. Расчет внешних сетей
Заключение
Литература
Введение
На нынешний денек энергия остается главной составляющей жизни человека. Она дает возможность создавать разные материалы, является одним из основных причин при разработке новейших технологий. Просто говоря, без освоения разных видов энергии человек не способен всеполноценно существовать. Электрификация, т. е. Создание, распределение и применение электроэнергии, — база устойчивого функционирования и развития всех отраслей индустрии и сельского хозяйства страны и удобного быта населения. В 1920 г. в Рф было произведено около 0,5 миллиардов. кВт-ч электроэнергии. В том же году был разработан и принят к реализации Муниципальный план электрификации Рф (ГОЭЛРО), который предугадывал сооружение 30 больших районных электростанций общей мощностью 1,75 млн кВт с созданием электроэнергии выше 8 миллиардов кВт-ч в год. План ГОЭЛРО был выполнен по главным показателям к 1935 г., а в 1940 г. Русский Альянс вышел на третье пространство в мире по производству электроэнергии. На базе электроэнергетики стали развиваться индустрия, сельское хозяйство и транспорт. Опыт развития электрификации показал, что надежное, высококачественное и доступное электроснабжение может быть лишь от энерго системы. С начала сотворения энергетики страны началось объединение районных электростанций в ряд энергосистем больших районов при помощи линий электропередачи (ЛЭП (Линия электропередачи — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока)) напряжением* 35 и 110 кВ. На последующем шаге эти системы укрупнялись и были сделаны межрайонные системы Центра, Урала и Юга уже на базе линий электропередачи напряжением 220 и 154 кВ. Развитие сельскохозяйственного производства базируется на современных разработках обширно использующих электроэнергию. В связи с сиим возросли требования к надежности электроснабжения, свойства электроэнергии и ее экономическое внедрение.
1. Технологический процесс изготовления кормов
Кормоцех КРС — один из важных производственных объектов. В больших хозяйствах, где в день готовится до 60 т кормов, кормоцех — это, по существу, фабрика.
В кормоцехах зависимо от того, какой рацион преобладает в кормлении скотин, различают комбинированный (смешанный) и сухой тип кормления гранулированными комбикормами.
процесс изготовления всерационных гранулированных кормов для скотин протекает последующим образом. Все размельченные и не размельченные составляющие подвозят тс и загружают в приемный бункер нории. Если склад кормов совмещен с кормоцехом, то составляющие могут подаваться транспортером конкретно из склада в приемный бункер нории. Размельченные составляющие распределительным шнеком засыпаются в бункера-накопители.
Не размельченные составляющие той же норией подаются в бункера-накопители для не размельченных компонент, откуда они направляются в молотилки кормов, где измельчаются и скапливаются в циклоне. Через шлюзовой затвор корма поступают в распределительный шнек, а оттуда в надлежащие бункера-накопители. Зависимо от производительности пресса-гранулятора и количества компонент, поступающих в не размельченном виде, быть может поставлена одна либо несколько дробилок.
Размельченные составляющие проходят через дозатор и сборным шнеком направляются в смеситель. Для обогащения кормов витаминами и микроэлементами в технологической полосы для их предусмотрен бункер скопления и микродозатор.
Взвешенные на весах витамины (группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы) и микроэлементы смешиваются с наполнителем, засыпаются в бункер и через микродозатор подаются конкретно в смеситель. Приготовленная кормосмесь норией {перемещается} в бункер-накопитель готовой консистенции. Таковая линия подачи кормосмеси из смесителя в бункер-накопитель применяется в том случае, если употребляют смеситель порционного деяния. В этом случае вместимость бункера-накопителя обязана быть равна либо несколько больше вместимости порционного смесителя. Если в технологической полосы установлен смеситель непрерывного деяния, кормосмесь безпрерывно поступает конкретно в дозатор пресса-гранулятора, повсевременно работают дозаторы компонент, сборный шнек и транспортер подает корма в дозатор пресса. Это несколько упрощает технологическую линию, но усложняет дозирование компонент в случае конфигурации производительности пресса.
В полосы транспортирования консистенции к дозатору пресса предусмотрена установка магнитных сепараторов
К гранулкам для скотин предъявляются завышенные требования по прочности и крошимости. Поперечник гранул не должен превосходить 5 мм, а длина — 15 мм. Чем меньше размер гранул, тем меньше утраты кормов при кормлении. Меньшие утраты наблюдаются при кормлении гранулками поперечником 2,5…3,0 мм и длиной для отделения механических примесей, содержащихся в корме.
Кормосмесь через дозатор пресса поступает в смеситель пресса, где кондиционируется водой либо паром и потом поступает в прессующий узел гранулятора. Кормосмесь увлажняют для улучшения критерий протекания процесса гранулирования и получения гранул высочайшего свойства. В системе подачи пара его давление контролируют манометром, а расход регулируют вентилем. Система подачи воды снабжена дозатором.
В прессе-грануляторе образуются гранулки с завышенной температурой по сопоставлению с температурой окружающего воздуха. Потому для приведения гранул в равновесие с окружающим воздухом и предотвращения разрушения гранул, содержащихся в кормосмеси, в технологическую линию введена охладительная колонка. Не считая того, установлена сортировка для отделения крошки и несформировавшихся гранул, которые поступают в сборник, а из него — на повторное гранулирование, а гранулки ссыпают в мешки, затаривают и транспортируют на склад готовой продукции. В случае совмещения склада готовой продукции с кормоцехом гранулки транспортером подают на склад, где их хранят россыпью.
электронный кормоцех осветительный защитный
2. Расчет внутренних нагрузок
2.1 Расчет системы вентиляции и отопления с выбором оборудования
Вентиляция — это организованный воздухообмен в процессе, которого запыленный, грязный газами либо перегретый воздух отчасти либо вполне удаляется из помещения и взамен него подается свежайший, незапятнанный. Воздухообмен — более принципиальный фактор регулирования локального климата. Но очень большенный воздухообмен вызывает сквозняки и приводит к повышению утрат тепла. В помещении кормоцеха должен обеспечиваться трехкратный воздухообмен.
Определим количество воздуха, обеспечивающего трехкратный воздухообмен, [л-2] по формуле:
(2.1)
где V — размер помещения, м3 ;
к- кратность воздухообмена, к = 3.
Для отопления и вентиляции принимаем приточно-вытяжную установку DVS RIS 5000-1G W
Таблица 2.1-Техно черта приточно-вытяжной установки DVS RIS 5000-1G W
Наибольшая подача воздуха в зимний период, м3/ч (приток)
5000
Число проточно-вытяжных установок в комплекте
2
Установленная мощность, кВт
32
Масса установки, кг
315
С учетом приобретенного размера число установок набор.
2.2 Расчет потребности в кормах
Масса 1-го вида корма по наибольшему суточному рациону на одно звериное, кг. Зимний рацион. [л-3]
Вид звериных
Наименования корма.
сено
сенаж
силос
трава
Корнеплоды
Концентраты
Соль
Молоко/обрат
Скотины
4
—
20
2
6,5
2
0,06
—
Быки
5
8
22
2
4
1
0,06
—
Нетели
3
6
15
2
3,5
1
0,05
—
Телята
0,5
—
2
—
0,3
0,5
—
5/4
Рассчитаем дневной расход всякого вида корма в зимний период:
Pсут=а 1* m1+а2*m2+… аn*mn кг,(2.2)
где а 1 а2 аn — масса 1-го вида корма по наибольшему суточному рациону на одно звериное, кг
m1 m2 mn — количество звериных в группе, получающих схожую норму корма.
Сено: Pсут.=4*228+5*2+3*110+0,5*60=912+10+330+30=1282 кг;
Сенаж: Pсут.=8*2+6*110=16+660=676 кг;
Силос: Pсут.=20*228+22*2+15*110+2*60=4560+44+1650+120=6374 кг;
Трава: Pсут.=2*228+2*2+2*110=456+4+220=680 кг;
Корнеплоды: Pсут.=6*228+ 4*2+3,5*110+0,3*60= 1368+8+385+18=1779 кг;
Концентраты: Pсут.=2*228+1*2+1*110+0,5*60=456+2+110+30=598 кг;
Соль поваренная: Pсут.=0,06*228+0,06*2+0,05*110=13,7+0,12+5,5=19,3 кг;
Молоко: Pсут.=5*60=300 кг;
Обрат: Pсут.=4*60=240 кг;
2.3 Расчет потребности в воде и паре
Расход воды и пара на обработку 1 кг кормов и остальные хозяйственные нужды. [л-3]
№п/п
Вид операции
Расход воды ,л
Расход пара, кг
1
Мойка и запаривание корнеплодов
0,1-0,8
0,15-0,20
2
Увлажнение и запаривание размельченной травы
1,0-1,5
0,30-0,35
3
Запаривание концентрированных кормов
1,0-1,5
0,20-0,25
4
Создание пара на 1 кг
1,1-1,2
—
5
Мойка машин и оборудования на 1 машинку в день
50
—
6
Мойка помещения полов,на 1 м2 за день
3,0-5,0
—
7
Бытовые нужды на 1 рабочего
25,0-65,0
—
8
На остальные хозяйственные нужды,в день
100
—
Среднесуточный расход воды на ферме считают по формуле:
Q = X q Ч m,
где q — среднесуточный расход воды одним пользователем (л/сут), m -количество всякого вида пользователя.
Q = 60 л/сут Ч 400 (скота) + 32271л/сут + 25 л/сут Ч 6 (рабочие) =56421 л.
Наибольший дневной расход воды на ферме считают по формуле:
Qmax = Q Ч K1,
где K1 — коэффициент дневной неравномерности употребления воды, равный 1,3.
Qmax = 56421 л Ч 1,3 =73347,3 л.
Наибольший часовой расход воды считают по формуле:
QM4 = Qmax Чк2 / 24 = 34454л Ч 2 / 24 = 6113 л либо 6,1 т/ч. (к2 = 2).
Отсюда определяем водоподъемное оборудование — подойдет центробежный лопастной насос 2К-6 (его производительность 2… 10 м3/ч, мощность 3 кВт, высота всасывания — 5,7 — 5,8 м). Забор воды ведется с озера.
Дневная потребность кормоцеха в воде определяют по нормам расхода воды в кормоцехе, как сумму расходов на выполнение отдельных операций:
Gсут = Gхол + Gгор(2.3)
Суточную Потребность в прохладной воде определяют:
Gхол = бк1* g1+ бк2* g2+…+ бкn*gn(2.4)
где бк1, бк2… бкn — количество кормов 1-го вида, перерабатываемых на данной технологической операции, кг;
g1, g2… gn — норма употребления воды на обработку корма, л/кг.
Gхол=1779*0,5+680*1,3+598*1,3+12410*1,1+1*50+3*300+1*60+100= 889,5+884+777,4+13651+50+900+60+100=17311,9 л.
Жаркую воду температурой 90-95 оС получают из водонагревателей, но для выполнения разных операций изготовления кормов требуется вода разной температуры.
Потребность в жаркой воде определяем из выражения:
,(2.5)
где G1, G2 … Gn — суточное потребление воды определенной температуры на технологические и бытовые нужды, м3;
С1, С2 … Сn — требуемая температура смешивания воды;
Схол, Сгор — средняя температура соответственно прохладной и жаркой воды.
Определим часовой расход воды кормоцеха с учетом коэффициента часовой неравномерности ( б = 3…4)по формуле:
где t — время работы кормоцеха в день, ч.
Дневной расход пара для кормоцеха можно найти, пользуясь формулой:
Pсут = Рук*Q+ Рув* Gгор,(2.7)
Где Рук — удельный расход пара на единицу массы корма, кг/кг;
Q — масса обрабатываемого корма, кг;
Рув — удельный расход пара на единицу массы прохладной водопроводной воды, кг/кг;
Gгор — суточное количество жаркой воды, кг;
Pсут=0,20*1779+0,35*680+0,25*598+0,20*14959,1=355,8+238+
149,5+ 2991,8=3735,12 л
2.4 Расчет освещения кормоцеха
свет является одним из важных параметром локального климата. От уровня освещенности, коэффициента пульсации светового потока зависит производительность и здоровье персонала.
Согласно СниП 2305-95 принимаем рабочее общее равномерное освещение т.к. работы ведутся с схожей точностью, нормированная освещенность составляет Ен=75лк на высоте 0.8м от пола [л-4]
Высота помещения Н=6 м.
Т.к. помещение сырое и с химически брутальной средой, то принимаем осветительный прибор ЛСП15 со степенью защиты IР54 [л-4]
Расчетная высота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п=6-0-0,8=5,2 м(2.8)
где, Н-высота помещения
Нс- высота свеса осветительного прибора, принимаем равной нулю, т.к. крепежные крепления устанавливаться не будут.
Нр.п.- высота рабочей поверхности.
Расстояние меж светильниками:
L=Нр·лс=5,2·1,4=7,3 м(2.9)
где, лс — светотехническое наивыгоднейшее расстояние меж светильниками при кривой силы света «Д» лс=1,4
Последние осветительные приборы установим на расстоянии 2,2 м от стенок.
количество осветительных приборов в ряду
(2.10)
где, А- длина помещения
количество рядов осветительных приборов
(2.11)
где, В- ширина помещения
Определим общее количество осветительных приборов в помещении:
осветительных приборов
Определим действительные расстояния меж светильниками в ряду и меж рядами.
7,8 м 5,6 м.
Расчет производим способом коэффициента использования светового потока, т.к. нормируется горизонтальная освещенность, помещение со светлыми ограждающими стенками без затемняющих предметов.
Индекс помещения.
(2.12)
Согласно избранному светильнику, индексу помещения и коэффициентам отражения ограждающих конструкций (сп=30 сс=10 ср.п.=10) избираем коэффициент использования светового потока зн =0,38
Световой поток осветительного прибора.
лм(2.13)
где, S-площадь помещения, мІ, Ен- нормированная освещенность, лк
Кз- коэффициент припаса
z- коэффициент неравномерности (z=1,1…1,2 стр.23 (л-4))
Световой поток одной лампы.
лм(2.14)
где, -число ламп в осветительном приборе.
Принимаем лампу ЛД-80 с Фк=4300 лм Рн=80 Вт
Отклонение светового потока.
ДФ=Фк-Фр/Фр·100%=4300-4703/4703·100%= -8%(2.15)
Отклонение светового потока находится в границах -10%…+20% и потому совсем принимаем осветительный прибор ЛСП-15 с лампой ЛД-80.
2.5 Расчет внутренней осветительной сети с выбором щитов и оборудования
2.5.1 Сборка осветительной сети
Установку осветительного щита выполним в помещении кормоцеха. Световые приборы разобьем на 3 группы.
( Потому что перегрузка в группах однообразная, то мощности и токи будем рассчитывать для одной группы.)
Питание каждой группы однофазное, употребляется трёхпроводная сеть (фраб + 0раб + 0защ). Для каждой группы устанавливается однополюсный автоматический выключатель. Вводной автомат — трёхполюсный.
Напряжение сети: =220 В
2.5.2 Расчет нагрузок
В каждой осветительной группе иметься 3 осветительного прибора, в каких установлено по 2 лампы означает мощность группы составит:
Р = Вт
2.5.3 Расчет токов
Токи групп
Токи фаз:
Фаза А:2,2 А
Фаза В: 2,2 А
Фаза С:2,2 А
Непропорциональность фазных нагрузок: Перегрузка симметрична.
2.5.4 Выбор аппаратов защиты
Для защиты осветительных установок от маленьких замыканий принимаем автоматические выключатели с током уставки.
Токи уставки:
Группа №1
Группа №2:
Группа №3:
Принимаем автоматы АЕ 20 А, А.
Выбор вводного автомата:
Вводной автомат 3х полюсный, значение тока уставки термического расцепителя:
Примем:
Принимаем автоматический выключатель АЕ20 с номинальным током Iт.р=3,2А. На каждую питающую линию установим по одному автоматическому выключателю АЕ20 (нужно три автоматических выключателя).
Вводной автомат 3х полюсный, одной группе вводной автоматический выключатель не сработал, а сработал лишь автомат той группы на которой произошла реисправность.
2.5.5 Выбор вида кабеля
Для проводки используем кабель марки ВВГ, 3х жильный. Предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Кабель имеет медные жилы с изоляцией из ПВХ-пластиката. Главные жилы имеют отличительную расцветку. Изолированные жилы покрыты оболочкой из поливинилхлорида (ПВХ). Кабели рассчитаны для работы на номинальное переменное напряжение 660 В частотой 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ). температура окружающей среды от -40 до +50°С для дюралевого кабеля и от -50 до +50°С для медного кабеля; допускается эксплуатация на открытом воздухе при условии защиты от солнечной радиации.
Определение сечения жил проводов:
Сечение жил рассчитываем зависимо от тока термического расцепителя автомата защищающего данную линию. Нужное сечение провода определим по допустимому нагреву (1.3 главы ПУЭ). Для избранного типа кабеля (медная жила, пластмассовая изоляция, небронированный) и метода прокладки (открыто проложенный кабель) находим в ПУЭ таблицу 1.3.4.
Группа №1:
Группа №2:
Группа №3:
Выбор проводника по нагреву осуществляется по условию:
Назначим для групп №1-№3 сечение
, что соответствует условию:
Но с учетом на механическую крепкость выберем сечение токоведущей жилы S=1,5
Марка избранного кабеля для подключения групп: ВВГ 3х1,5
2.5.6 Проверка аппаратуры защиты на надежность срабатывания
Т. к. вся осветительная проводка производится кабелем 1-го сечения и используются в подавляющем большинстве однотипные автоматических выключателей, то для проверки защиты на надежность срабатывания довольно вычислить ток недлинного замыкания в районе самого удаленного осветительного прибора группы №1.
Условие надежного срабатывания:
,
— кратность тока КЗ, т. к. защита выполнена автоматическими выключателями и помещение не является взрывоопасным, то .
ток КЗ: =, где
— сопротивление обмотки трансформатора
— сопротивление подводящей полосы
— сопротивление внутренней проводки
Имеющиеся условия:
1. Силовой трансформатор мощностью 400 кВА, схема соединения обмоток «треугольник — звезда»,
2. Длина подводящей полосы , провод марки А50, сопротивление петли фаза-ноль:
3. Длина внутренней проводки , кабель марки ВВГ 3х1,5, сопротивление петли фаза-ноль:
В итоге:
ток КЗ: ,
Проверка на надёжность срабатывания:
Избранные автоматы надёжно защитят осветительную установку от токов недлинного замыкания.
2.5.7 Выбор щита освещения
Вид осветительного щитка избираем исходя из критерий среды данного помещения, количества отходящих линий, типа автоматов. Для данных критерий подступает щиток марки ЯОУ 8503 с степенью защиты IP54, вводным аппаратом АЕ 20 () , с автоматическими выключателями групп освещения АЕ 20 () в количестве 3 шт.
2.6 Расчет электропривода шнекового транспортера ТК-5
Для подачи кормов в дозатор разрабатываем привод транспортера ТК-5. При выбирании электродвигателя для горизонтального транспортера определяют наивысшую вероятную нагрузку сначала работы и по условиям запуска находят достаточный пусковой момент и мощность электродвигателя.
Усилие шнека при работе на холостом ходу.
Fx=m·g·l·fx=8,8·9,81·0,5=6,9 кН
m-масса 1 метра шнека (m=8,8 стр.198 (л-1))
g-ускорение силы тяжести (g=9,81 стр.198 (л-1))
fx-коэффициент трения скребков о сетки (fx=0,5 стр.198 (л-1))
l-длина шнека (l=400 стр. 97 (л-1))
Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения корнеплодов о стены шнека при перемещении корнеплодов сетки:
Fн=mн·g·fн=1,5·9,81·0,97=14,2 кН
где, mн-масса корнеплодов приходящееся на одну загрузку
mн=mобщ/z=6/4=1,5
где, m общ-общий дневной выход корнеплодов в кормоцехе
Т.к. выбрано 2 горизонтальных транспортера, а общий выход в прошлых расчетах составил 12 тонн, то на 1 транспортер приходится 6 тонн корнеплодов в день. z-число загрузки корнеплодов в день
fн-коэффициент трения корнеплодов о дно решеток (fн=0,97 стр.198 [л-1]) Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения корнеплодов о боковые стены шнека:
Fб=Рб·fн=7,3·0,97=7,1 кН
где, Рб-давление корнеплодов на боковые стены шнека, принимают равным 50%
Рб=mн·g/2=1,5·9,81/2=7,3
Усилие на преодоление сопротивления заклинивания корнеплодов, возникающего меж скребками и сеткой:
Fз=l·F1/а=160·15/0,46=5,2 кН
Общее наибольшее усилие, нужное для перемещения корнеплодов в шнеке, когда весь транспортер загружен:
Fmax=Fн+Fб+Fз+Fх=6,9+14,2+7,1+5,2=33,4 кН
момент сопротивления, приведенный к валу электродвигателя при наибольшей перегрузке:
Мmax=Fmax·V/(щ·зп)=33400·0,18/(157·0,75)=51,3 Н·м
где, V-скорость движения скребков горизонтального транспортера, м/с (V=0,18 м/с (л-2))
щ-угловая скорость электродвигателя, для расчета принимаем движок с 2 парами полюсов.
момент трогания от наибольшего усилия сопротивления:
Мт.пр.=1,2·Мmax=1,2·51,3=61,5 Н·м
Требуемый момент электродвигателя:
М=Мт.пр./kІ·м-0,25=61,5/(1,25)І·2-0,25=21,9 Н·м
где, м-кратность пускового момента (для электродвигателей мощностью до 10 кВт м=2 стр.199 (л-1))
Нужная мощность электродвигателя:
Р=М·щ=21,9·157=3500 Вт=3,5кВт
Выбор мотор редуктора.
Частота вращения приводного вала:
n=60V/D=60·0,18/0,32=33,7 о/мин
где, V-скорость движения скребков горизонтального транспортера, м/с
D-диаметр звезды
Предполагается выбор редуктора с движком, у которого n=1400 о/мин
Требуемое передаточное отношение редуктора:
iпер=nд/nв=1400/33,7=41,5
время работы электропривода 4,5 часа в день, при размеренной безударной перегрузке.
Коэффициент эксплуатации:
F.S.=ѓв·ѓа=0,8·1=0,8
где, ѓв-коэффициент, зависящий от нрава перегрузки и длительности работы привода в день (при безударной перегрузке и времени работы 5,6 часа в день ѓв=0,8 стр.6 [л-3]
Избираем мотор редуктор серии 7МЦ2-120 n2=32о/мин F.S.=1,1 iпер=46
М2=1185 Н·м укомплектованном электродвигателем серии RA112М4 с Рн=4кВт n=1400о/мин зн=85,5% Кiп=2,2 Кimax=2,9 Iн=9А cosц=0,84, у данного привода производится условие F.S.при.>F.Sрасч
Расчет электропривода наклонного транспортера.
Мощность мотора наклонного транспортера рассчитывается по последующей формуле:
Р=Q/367зр·(L·f+h/зт)=5/367·0,72(15,7·1,3+5,7/0,6)=1,32,
где Q-производительность транспортера, т/ч
зр-КПД редуктора (зр=0,72 стр.203 (л-2))
L-горизонтальная составляющая пути перемещения груза.
L=l·cosб=16,9·cos20є=15,7 м,
где б-угол наклона, l-длина подъема, м, h-высота подъема, м
h=l·sinб=16,9·sin20є=5м
f-коэффициент сопротивления движению (f=1,3 стр.203 (л-5))
Выбор мотор редуктора наклонного транспортера.
Частота вращения приводного вала: n=60·V/D=60·0,72/0,32=135о/мин,
где V-скорость движения скребков наклонного транспортера, м/с
D-диаметр звезды
Предполагается выбор редуктора с движком, у которого n=1400 о/мин Требуемое передаточное отношение редуктора:
iпер=nд/nв=1400/135=10,3
Коэффициент эксплуатации электропривода наклонного транспортера: Т.к. электропривод работает с умеренной перегрузкой, то ѓв=1 стр.6 (л-5), число включений в час аналогично приводу горизонтального транспортера и потому, ѓа=1 Избираем мотор редуктор 7МЦ2-75, у которого iпер=10 М2=135 Н·м
n2=138 о/мин F.S.=3 укомплектованном электродвигателем RA90L4 с nном=1410о/мин з=78,5% cosц=0,8 Iн=4А Кiп=2,3 Кimax=2,8 КiIп=5,5, у данного привода производится условие F.S.при.>F.S.расч.
2.7 Выбор Т.П. Расчет внешних сетей
Расчет многообещающих нагрузок. Для проектирования подстанции нужно знать перегрузки. Расчетные перегрузки линий 10 кВ и трансформаторных подстанций 10/0,4 определяется суммированием наибольших нагрузок на вводе к пользователям с учетом коэффициента одновременности.
Таблица 2.7.1-Установленная мощность потребителей.
Наименование пользователя
Установленная мощность, кВт
Коэффициент одновременности
Уличное освещение
12
1
Гараж
15
0,7
Вентсанпропускник
10
0,9
Вентпункт
4,7
0,9
Насосная
16,5
1
Запасная артскважина
2,7
0,4
Кормоцех
50
0,8
Административное здание
35
0,6
Помещение для скотин
100,8
0,8
Водоподъёмная установка
3
1
Определяем установленную мощность потребителей с учетом коэффициента одновременности в дневной максимум.
Р=Руст·Ко·Кд (2.27)
где, Руст- установленная мощность пользователя, кВт
Ко- коэффициент одновременности
Кд- коэффициент
Мощность гаража
Рг=15·0,6·0,8=7,2 кВт
Мощность вентсанпропускника
Рв=10·0,8·0,8=6,4 кВт
Мощность ветпункта
Рве=4,7·0,8·0,8=3 кВт
Мощность артскважины
Ра=16,5·1·0,8=13,2 кВт
Мощность запасной артскважины
Рра=2,7·0,3·0,8=0,6 кВт
Мощность кормоцеха
Рр=50·0,9·0,8=36 кВт
Мощность комплекса КРС
Рж=100,8·0,7·0.8=37 кВт
Суммарная перегрузка в дневной максимум.
Рд=УР=7,2+6,4+3+13,2+0,6+36+37+37+22,4+21,6=184 кВт (2.28)
где, УР- сумма мощностей
Полная мощность в дневной максимум
S=Рд/cosц=184/0,8=230 кВа(2.29)
Определяем активную мощность потребителей в вечерний максимум.
Рв=Руст·Ко·Кв (2.30)
где, Кв- коэффициент вечернего максимума Кв=0,7
Уличное освещение
Ру=12·1·0,7=8,4 кВт
Мощность запасной артскважины
Рра=2,7·0,3·0,8=0,6 кВт
Мощность кормоцеха
Рр=50·0,9·0,7=31,5 кВт
Мощность административного строения
Рм=35·0,8·0,7=19,6 кВт
Мощность котельной
Рк=30·0,9·0,7=18,9 кВт
Суммарная перегрузка в вечерний максимум.
Рв=8,4+11,5+0,6+31,5+32,4+32,4+19,6+18,9=145,3 кВт
Полная вечерняя перегрузка.
Sв=Рв/cosц=145,3/0,8=181,6 кВа(2.31)
Силовой трансформатор избираем с учетом наибольшей перегрузки пользователя, наибольшая перегрузка вошла в дневной максимум, и составила 230 кВа Рд=230 кВа>Рв=181,6 кВа, потому принимаем силовой трансформатор с учетом дневного максимума.
Трансформатор избираем согласно соотношению
Sн?Sрасч (2.32)
где, Sн- номинальная мощность трансформатора, кВа
Sрасч- расчетная мощность, кВа
Избираем три силовые трансформаторы ТМ-250с Sн=250 кВа
Sн=(2х630) кВа?Sрасч=1260 кВа
Условие производится, означает, трансформатор избран правильно.
Таблица 2.8.2-Технические свойства силового трансформатора.
Тип
Sн, кВа
Напряжение, кВ
Схема и группа соединения обмоток
Утраты, Вт
Uк.з % от Uн
Iх.х. % от Iн
ВН
НН
ХХ при Uн
КЗ при Iн
ТМ-250
250
10
0,4
0,23
У/Ун-0
730
2650
4,5
3,85
Расчет полосы 0,4 кВ
Расчет производим способом экономических интервалов, начиная расчет с самого удаленного участка.
Расчет участков
Расчет токов маленьких замыканий.
Расчет производим способом именованных величин, сиим способом пользуются при расчетах токов маленьких замыканий (к.з.) с одной ступенью напряжения, также в сетях напряжением 380/220 В. В крайнем случае учитывают: активное и реактивное сопротивление частей схемы, сопротивление контактных поверхностей коммутационных аппаратов, сопротивление главных частей сети, силовых трансформаторов, линий электропередачи. Напряжение, подведенное к силовому трансформатору, считают постоянным и равным номинальному.
Сопротивление силового трансформатора 10/0,4 кВ:
Zт=Uк.з.·UІном/(100·Sном.т.)=4,5·0,4І·10і/(100·250)=29 Ом(2.33)
где, Uк.з.- напряжение недлинного замыкания, в прошлых расчетах был избран силовой трансформатор с Uк.з=4,5%
Uном- номинальное напряжение с низкой стороны, кВ
Sном- номинальная мощность силового трансформатора, кВа
Трехфазный ток к.з. в точке К1
Iк1=Uном/(v3·(Zт+Zа))=400/(1,73·(29+15)=4,71 кА(2.34)
где, Zа- сопротивление контактных поверхностей коммутационных аппаратов принимают равным 15 Ом стр.34 (л-7)
Находим сопротивление первой отходящей полосы ВЛ N1
Индуктивное сопротивление полосы
Хл=Хо·l=0,35·380=133 Ом(2.35)
где, Хо- индуктивное сопротивление провода, для провода марки А-35 Хо=0,35 Ом/м
l- длина полосы, м
Активное сопротивление полосы
Rл=Rо·l=0,85·380=323 Ом(2.36)
где, Rо- активное сопротивление провода, для провода марки А-35 Rо=0,59 Ом/м
Результирующее сопротивление
Zрез=v(Хл)І+(Rл)І=v(133)І+(323)І=349 Ом(2.37)
Сопротивление 2-ой отходящей полосы, длина полосы l=80м
Индуктивное сопротивление полосы
Хл=0,35·80=28 Ом
Активное сопротивление полосы
Rл=0,85·80=68 Ом
Результирующее сопротивление.
Zрез=v(28)І+(68)І=73,5 Ом
Сопротивление третьей отходящей полосы, длина полосы l=120м индуктивное и активное сопротивления избранного провода Хо=0,35 Ом/м Rо=0,59 Ом/м стр 40 (л-7)
Индуктивное сопротивление полосы.
Хл=0,35·120=42 Ом
Активное сопротивление полосы
Rл=0,59·120=70,8 Ом
Результирующее сопротивление
Zрез=v(42)І+(70,8)І=82,3 Ом
Определяем токи маленьких замыканий в точке К1
Трехфазный ток к.з. в точке К1
Iік2=Uном/(v3·(Zт+Zл))=400/(1,73·(29+349))=0,61 кА(2.38)
Двухфазный ток к.з.
IІк2=0,87·Iік2=0,87·0,61=0,53 кА(2.39)
Однофазный ток к.з.
Iк2=Uф/v[(2·(Rл)І)+(2·(Хл)І)]+1/3Zтр.=230/v[(2·(323)І)+(2·(133)І)]+104=0,38кА
где, Zтр.- сопротивление трансформатора приведенное к напряжению 400 В при однофазном к.з.
Расчет токов маленьких замыканий в точке К3
Трехфазный ток к.з.
Iік3=400/(1,73·(29+73,5))=2,2 кА
Двухфазный ток к.з.
IІк3=0,87·2,2=1,9 кА
Однофазный ток недлинного замыкания
Iк3=230/v[(2·(68)І)+(2·(28)І)]+104=1,1 кА
Расчет токов маленьких замыканий в точке К4
Трехфазный ток к.з.
Iік.з.=400/(1,73·(29+82,3))=2 кА
Двухфазный ток к.з.
IІк.з.=0,87·2=1,7 кА
Однофазный ток к.з.
Iк4=230/v[(2·(70,8)І)+(2·(42)І)]+104=1 кА
Выбор оборудования на питающую подстанцию.
Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях.
Автоматические выключатели предусмотрены для автоматического отключения электронных цепей при маленьких замыканий либо ненормальных режимах работы, также для нечастых оперативных включений и отключений. Автоматические выключатели выбираются по последующим условиям.
Uн.а?Uн.у.
Iн.а?Iн.у.(2.40)
Iн.р.?Кн.т.·Iраб
Iпред.отк.?Iк.з.
где, Uн.а.- номинальное напряжение автомата
Uн.у.- номинальное напряжение установки
Iн.а.- номинальный ток автомата
Iн.у.- номинальный ток установки
Iраб- номинальный либо рабочий ток установки.
Кн.т.- коэффициент надежности расцепителя.
Iпред.окл.- наибольший ток недлинного замыкания который автомат может отключить без повреждения контактной системы
Iк.з.- очень вероятный ток недлинного замыкания в месте установки автомата.
Выбор автомата для первой отходящей полосы.
Рабочий ток полосы
Iраб=S/v3·Uн=65,2/1,73·0.4=94,4 А (2.41)
где, S- полная мощность первой полосы, из прошлых расчетов Sл=65,2 кВа
Определяем рабочий ток с учетом коэффициента термического расцепителя
Кн.т.·Iраб=1,1·94,4=103,8(2.42)
Принимаем для первой питающей полосы автомат серии А3710Б с Iн=160 А
Iн.р.=120 А и Iпред.отк=32 кА
Uн.а.=440В?Uн.у.=380В
Iн.а.=160А?Iраб=94,4А(5.31)
Iпред.откл=32А?Iк.з.=0,61кА
Наибольший ток недлинного замыкания взят из прошлых расчетах.
Все условия производятся, означает, автомат избран правильно.
Выбор автомата на 2-ой отходящей полосы. Рабочий ток полосы.
Iраб=Sл/v3·Uн=92,8/1,73·0,4=134,6 А(2.43)
Расчетный ток термического расцепителя
Кн.р.·Iраб=1,1·134,6=148,2 А(2.44)
Для 2-ой полосы принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн.р.=150А и Iпред.отк.=38А
Выбор автомата на 2-ой отходящей полосы.
Рабочий ток полосы
Iраб=114,1/1,73·0,4=165,3 А
Расчетный ток термического расцепителя.
Кн.р.·Iраб=1,1·165.3=181,8(2.46)
Для третьей полосы принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн.р.=200 А и Iпред.окл=38 А
Таблица 2.8.3-Технические данные избранных автоматических выключателей.
Тип выключателя
Номинальный ток выключателя, А
Номинальный ток расцепителя. А
Предельный ток отключения при напряжении 380В, А
А3710Б
160
120
32
А3134
200
150
38
А3134
200
200
38
Выбор трансформатора тока.
Выбор трансформатора тока сводится к сопоставлению тока в первичной цепи к току в форсированном режиме. Номинальный первичный ток.
Iн1=Sн.т./v3·Uн=250/1,73·0,4=362,3 А(2.47)
где, Sн.т.- номинальная мощность избранного трансформатора
Uн- номинальное напряжение с низкой стороны.
Ток в цепи в форсированном режиме.
Iраб.фор.=1,2·362,3=434,7 А(2.48)
Избираем трансформатор тока серии ТК-20, у которого Uном=660В Iном=400А стр 112 (л-6)
I1=500А?Iраб.фор.=434,7А(2.49)
У избранного трансформатора тока производится условие по первичному току, означает, совсем принимаем конкретно его.
Выбор рубильника.
Рубильник предназначен для нечастых включений и отключений вручную электроустановок до 660В. Выбор рубильника сводится к сопоставлению рабочего тока электроустановки к номинальному току на которое расчитана его контактная система. Из прошлых расчетах Iраб=362,3А
Принимаем рубильник серии Р34 с Iн=400 А стр.112 (л-7)
Iн.руб=400А?Iраб=362,3А(2.50)
Условие производится, означает, рубильник избран правильно.
Выбор оборудования с высочайшей стороны.
Выбор предохранителя с высочайшей стороны.
Высоковольтные предохранители в схемах электроснабжения потребителей используют в главном для защиты силовых трансформаторов от токов маленьких замыканий.
ток номинальный трансформатора с высочайшей стороны.
Iн.тр.=Sн.тр./v3·Uн=250/1,73·10=14,4 А(2.51)
где, Sн.тр.- номинальная мощность силового трансформатора
Uн- номинальное напряжение с высочайшей стороны
По номинальному току трансформатора избираем плавкую вставку, обеспечивающую отстройку от бросков намагничивающего тока трансформатора.
Iв=(2…3)Iн.тр.=2,5·14,4=36 А(2.52)
Избираем предохранитель ПК (Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем)-10/40 с плавкой вставкой на 40 А
Выбор разъединителя
Разъединитель предназначен для включения и отключения электронных цепей под напряжением, но без перегрузки, также он делает видимый разрыв. Выбор разъединителя делается по последующим условиям.
Uн.р.?Uн.у(2.53)
Iн.р.?Iраб
где, Uн.р.- номинальное напряжение разъединителя
Uн.у- номинальное напряжение установки
Iн.р.- ток номинальный разъединителя
Iраб- наибольший рабочий ток.
Из прошлых расчетах Iраб=13,2 А, номинальное напряжение с высочайшей стороны Uн.у.=10 кВ
Принимаем разъединитель РЛН-10/200 с Iн.р.=200А и Uн.р.=10 кВ
Проверка избранного разъединителя по условиям.
Uн.р.=10кВ?Uн.у.=10кВ
Iн.р.=200А?Iраб=13,2А
Все условия производятся, означает, разъединитель избран правильно.
Данные разъединителя заносим в таблицу.
Таблица 2.8.4
Тип разъединителя
Номинальный ток разъединителя, А
Амплитуда предельного сквозного тока недлинного замыкания, кА
Масса,кг
РЛН-10/200
200
15
20
Выбор разрядников с высочайшей и низкой стороны.
Защиту частей электроустановки от перенапряжений производят с помощью вентильных разрядников. С высочайшей стороны избираем разрядник типа РВО-10 разрядник вентильный облегченной конструкции, наибольшее допустимое напряжение U=12,7 кВ, пробивное напряжение при частоте 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ) не наименее 26 кВ. Со стороны 0,4 кВ принимаем вентильный разрядник типа РВН-0,5 стр.65 (л-7).
Заключение
В реальном проекте была проведена реконструкция электронной части кормоцеха с выбором технологического оборудования с изготовлением кормов.
В процессе всеохватывающей электрификации нами был произведен расчет и выбор технологического оборудования, осветительных приборов, осветительной проводки, пусковой и защитной аппаратуры. Также нами был произведен расчет и выбор системы вентиляции и отопления, расчет потребности в воде и паре.
В проекте были рассмотрены вопросцы надежности электроснабжения.
Литература
1. Кондратенков Н. И., Грачев Г.М., Антони В. И., Курсовое проектирование по электроприводу в сельском хозяйстве: Учебное пособие,- Челябинск: ЧГАУ, 2002-236с.
2. Локальный климат производственных комплексов/ А.М.Зайцев, В.И.Жильцов, А.В.Шавров,.-М.: Агропромиздат, 1986 — 192с.
3. Животноводство. Под редакцией: В.Н. Легеза. ПрофОбрИздат. Москва 2001год.
4. Отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных компаний, спостроек, сооружений. М.:1980.
5. Кондратенков Н. И., Антони В. И., Ермолин М. Я. «Электропривод сельскохозяйственных машин»: Учебное пособие. Челябинск, 1993.-178 с. ил.
6. П. И. Савченко, И. А. Гаврилюк, И. Н. Земельный и др. — М.: Колос, 1996. — 224 с.: ил. — (Учебники и учеб. пособия для студентов вузов).
7. «Электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий». — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Колос, 1984. — 288 с., ил. — (Учебники и учеб. пособия для высш. с.-х. заведений).
8. Зоологические нормы производственных объектов. Справочник — М.: Агропромиздат, 1986-303с.
9. Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок / И.Ф.Кудрявцев, Л.А.Калинин, В.А.Карасенко и др.: Под. ред.
10. Методические указания по расчету электронных нагрузок в сетях 0,38-110 кВ сельскохозяйственного предназначения.- Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. М.: ноябрь 1981.
11. Будзко И.А., Лещинская Т.Б., Сукманов В.И. Электроснабжение сельского хозяйства. М.:Колос, 2000.
]]>