Проект кормоцеха

Питание каждой группы однофазное, используется трёхпроводная сеть (ф_раб + 0_раб + 0_защ). Для каждой группы устанавливается однополюсный автоматический выключатель. Вводной автомат – трёхполюсный [11].

Напряжение  сети: =220 В

2) Расчет нагрузок

Р₁ = Вт                                                                (2.3.1)

Р₂ = Вт

Р₃ = Вт

3) Расчет токов

Токи групп

(2.14)

Токи  фаз:

Фаза  А: 2,27 А

Фаза  В:  2,27А

Фаза  С: 2,27А

Несимметричность фазных нагрузок: Нагрузка симметрична.

 

4) Выбор аппаратов защиты

(2.3.2)

Принимаем автоматический выключатель ВА47-29 А,  А.

5) Выбор вводного автомата

Вводной автомат 3х полюсный, значение тока уставки теплового расцепителя: 

Примем:    

Для защиты осветительной установки  применим автоматы серии IEK, ВА 47-29 10А А, но для того, чтобы из-за неисправности в одной группе вводной автомат не сработал, а сработал только автомат той группы, на которой произошла неисправность, выбираем автомат серии ВА47-29 6 А, [12].

6) Выбор вида кабеля

Для проводки используем кабель марки АВВГнг-LS мм² 3-жильный. Предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках. Кабель имеет алюминиевые жилы с изоляцией из ПВХ-пластиката. Основные жилы имеют отличительную расцветку. Изолированные жилы покрыты оболочкой из поливинилхлорида (ПВХ). Технические характеристики:

- Вид климатического исполнения  кабелей В, категория размещения 5 по ГОСТ 15150-69 
- Диапазон температур эксплуатации: от -30°С до +50°С 
- Относительная влажность воздуха при температуре до +35°С: до 98% 
- Прокладка и монтаж кабелей без предварительного подогрева производится при температуре не ниже: -15°С 
- Минимальный радиус изгиба при прокладке: 
кабелей одножильных - 10 наружных диаметров, 
кабелей многожильных - 7.5 наружных диаметров. 
- Длительно допустимая температура нагрева жил кабелей при эксплуатации: +70°С 
- Предельная температура токопроводящих жил кабелей по условию невозгорания кабеля при к.з.: + 400°С 
- Строительная длина кабелей для сечений основных жил: 
от 1,5 до 16 мм2- 450 м 
от 25 до 70 мм2- 300 м 
от 95 мм2и выше - 200 м 
- Гарантийный срок эксплуатации: 5 лет (с даты ввода кабелей в эксплуатацию, но не позднее 6 месяцев с даты изг-ния) 
- Срок службы: 30 лет

Определение сечения жил проводов

Сечение жил рассчитываем в зависимости  от тока теплового расцепителя автомата защищающего данную линию. Необходимое  сечение провода определим по допустимому нагреву (1.3 главы ПУЭ). Для выбранного типа кабеля (алюминиевая жила, пластмассовая изоляция, небронированный) и способа прокладки (открыто проложенный кабель) находим в ПУЭ таблицу 1.3.5. [13].

Группа  №1: 

Группа  №2:  

 

Группа  №3: 

Выбор проводника по нагреву осуществляется по условию:

                           (2.3.3)

Назначим  для групп №1-№3 сечение 

, что соответствует условию:

Поэтому с учетом на механическую прочность  выберем сечение токоведущей  жилы S=1,5

Марка выбранного провода для подключения групп: АВВГ 3х1,5, проложен открытым способом.

7) Проверка  аппаратуры защиты на надежность  срабатывания

Т. к. вся  осветительная проводка выполняется  проводом одного сечения и применяются  в подавляющем большинстве однотипные АВ, то для проверки защиты на надежность срабатывания достаточно вычислить  ток КЗ в районе самого удаленного светильника группы №1.

Условие надежного  срабатывания:

,                                                                          (2.3.4)

 — кратность тока КЗ, т. к. защита выполнена автоматическими выключателями и помещение не является взрывоопасным, то .

Ток КЗ:   = ,                             (2.3.5)

где: — сопротивление обмотки трансформатора

 — сопротивление подводящей  линии

- сопротивление внутренней проводки

Существующие условия:

1. Силовой трансформатор типа ТМ – 630кВА, схема соединения обмоток «треугольник - звезда»,
2. Воздушная линия выполнена проводом марки А сечением 50мм² с сопротивлением петли фаза-ноль 1,74 Ом/км,  длина провода 300 м.
3. Длина внутренней проводки , кабель марки АВВГнг-LS мм²,  сопротивление петли фаза-ноль:

В итоге:

                                                             (2.3.6)

Zвл. = 0,3*1,74 = 0,522 Ом                                           (2.3.7)

                          (2.3.8)

Ток КЗ:  

,     (2.3.9)

Проверка  на надёжность срабатывания:

(2.3.10)

Выбранные автоматы надёжно защитят  осветительную установку от токов короткого замыкания.

8) Выбор щита освещения

Осветительный щит планируем устанавливать  в сухом, подсобном отапливаемом помещении. Для монтажа АВ Эльф 101-3/25 выбираем в качестве щита освещения — ШРВ 6. Щит распределительный, встраиваемый, для монтажа 9 секций АВ на DIN-рейку, степень защиты от попадания влаги и пыли IP 20, что соответствует данному классу помещения.

Вид щита управления выбираем исходя из условий  среды данного помещения, количества отходящих линий, типа автоматов. Для  данных условий подходит ЩГ40 (Ввод ВМ40-2п., Эл. сч. 1ф., ВМ40-1п.*3 пониж. тр 36 В., 3 розетки) и шкаф ШР 11-73702-22У3 (ШРС 1-21) (Ввод - 250А, группы: 5х100), с вводным аппаратом ВА4729-25А, с автоматическими выключателями групп освещения АЕ2050-6А в количестве 10 шт.

5. Отопления и вентиляции

      Тепловой  узел оборудован контрольно-измерительными приборами.

Предусмотрено автоматическое регулирование(см.раздел АОВ):

- температуры воды на  горячее водоснабжение -60°С.

- перепад давления в  системе отопления

Приточные установки снабжены комплектом автоматики, включающей в себя:

-контроль  запыленности воздушного фильтра  по давлению;

-защита  от замораживания теплообменника  по воде и по воздуху;

-контроль  работы вентилятора по давлению;

-контроль температуры приточного воздуха.

 

 

6 Газоснабжение

6.1 расчёт биогаза

 

Биогаз - газ, получаемый метановым брожением биомассы. Разложение биомассы происходит под воздействием трех видов бактерий. 
         В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. 
Первый вид - бактерии гидролизные, второй - кислотообразующие, третий - метанообразующие. 
         В производстве биогаза участвуют не только бактерии класса метаногенов, а все три вида. В процессе брожения из биоотходов вырабатывается биогаз. Этот газ может использоваться как обычный природный газ - для обогрева, выработки электроэнергии. Его можно сжимать, использовать для заправки автомобиля, накапливать, перекачивать. По сути, как хозяин и полноправный владелец вы получаете собственную газовую скважину и доходы от нее. Регистрировать собственную установку пока еще нигде не нужно.

Состав и качество биогаза

50-87% метана, 13-50% СO2, незначительные  примеси Н2 и H2S. После очистки  биогаза от СO2 получается биометан; это - полный аналог природного  газа, отличие только в происхождении. 
Поскольку лишь метан поставляет энергию из биогаза, целесообразно для описания качества газа, выхода газа и количества газа все относить к метану, с его нормируемыми показателями.  
Объем газов зависит от температуры и давления.

 Высокие  температуры приводят к растяжению  газа и к уменьшаемому вместе  с объемом уровню калорийности, и наоборот. При возрастании влажности  калорийность газа также снижается.  Чтобы выходы газа можно было  сравнить между собой, необходимо  их соотносить с нормальным  состоянием (температура 0 С, атмосферное  давление 1 бар, относительная влажность газа 0%). В целом данные о производстве газа выражают в литрах (л) или кубометрах метана на килограмм органического сухого вещества (оСВ); это намного точнее и красноречивее, нежели данные в кубических метрах биогаза в кубометрах свежего субстрата.

 
Сырье для получения биогаза

 
          Перечень  органических отходов пригодных для производства биогаза: навоз, птичий помет, зерновая и меласная послеспиртовая барда, пивная дробина, свекольный жом, фекальные осадки, отходы рыбного и забойного цехов (кровь, жир, кишки, каныга), трава, бытовые отходы, отходы молокозаводов - соленая и сладкая молочная сыворотка, отходы производства биодизеля - технический глицерин от производства биодизеля из рапса, отходы от производства соков - жом фруктовый, ягодный, овощной, виноградная выжимка, водоросли, отходы производства крахмала и патоки - мезга и сироп, отходы переработки картофеля, производства чипсов - очистки, шкурки, гнилые клубни, кофейная пульпа.

Разработаны мероприятия по получению биогаза  из отходов жизнедеятельности поросят, его обработки, хранению и распределению.

Первая  стадия – получение биогаза. Происходит в две стадии: отстаивание; метановое  брожение.

Отстаивание происходит непосредственно под  щелевым полом, отделенным лотками. Брожение происходит в метантенках.

Для определения  объема метантенк необходимо воспользоваться  формулой:

V=ΔV/0,15 [м³],

где ΔV – десятисуточное прибавление густых отходов (т.к. полная переработка происходит за 12 суток),

Десятисуточное  прибавление густых отходов можно  определить исходя из формулы:

ΔV=10vn [м³],

где v – объем выделений одной коровой в сутки [м³/сут] принимается равным 1,5,

n – поголовье скота

Тогда мы получим конечную формулу для  определения объема метантенк.

V=vn/1.5

V=1,5*800/1,5=800 м³

При этом выделение  газа составляет 9,6 м³ газа с 1м³ метантенк (70% метан, 30% углекислый газ), т.е. 9,6*800 =7680 м³/12сут = 640 м³/сут, исходя из этих данных можно составить полезные и технические характеристики биогазовой установки.

 

                     Полезные характеристики установки: 
Средний общий объём сырья: 5.1 т/сут 
Общий объем получаемого биогаза: 331.2 м3/сут 
Эквивалент возможной вырабатываемой эл. энергии, до 33 кВт/час 
Дополнительно вырабатываемая тепловая энергии, до 39 кВт/час 
Кол-во вырабатываемой только тепловой энергии, до 86 кВт/час 
Это примерно эквивалентно отоплению 860 кв. м. при температуре на улице -35С

 
                                Технические характеристики установки: 
Диаметр биореактора: 3.6 м 
Конструкция биореактора модульная, длина модуля: 10 м 
Полезный объем биореактора: 86 м3 
Общая длина зигзагообразной конструкции биореактора: 8 м 
Кол-во модулей (может наращиваться или уменьшатся): 1 шт. 
Режим брожения: мезофильно-термофильный 
Технологический процесс брожения: непрерывный 
Время брожения: от 12 до 18 суток 
Влажность загружаемого субстрата: 75 % 
Избыточное давление биогаза: 2 кПа (200 мм. вод. ст.) 
Температура брожения в мезофильной секции: от 30С до 40С 
Температура брожения в в термофильной секции: от 45С до 57С 
Количество жидких удобрений на выходе: 7 т/сут 
Период перемешивания: 4 раза в сутки по 10 минут

Для очистки  и осушения газа используется принцип  переохлаждения газа в циклонном  фильтре, охлаждение происходит при  помощи тепловых насосов.

Производительность  данной установки составляет 1,5 м³/час.

Хранение  газа осуществляется в газгольдерах объемом 80 м³ под давлением.

Дальнейшее  использование газа осуществляется при использовании компрессора  и ресивера максимальной производительности 1,5 м³/час.

6.2 установка ГРП и ГРУ

Газопровод  от городской сети среднего или высокого давления подходит к ГРП под землёй. Пройдя фундамент, газопровод поднимается в помещение. Аналогично отводится газ из ГРП.

Газорегуляторные пункты (ГРП) размещают  в отдельно стоящих зданиях из кирпича или железобетонных блоков. Размещение ГРП в населенных пунктах регламентируется СНиП [17]. На промышленных предприятиях ГРП размещаются на местах вводов газопроводов на их территорию.