Электроснабжение телятника

Оглавление

 

Введение 2

Исходные  данные 3

Расчет  и выбор оборудования и установок  микроклимата 4

1. Проектирование вентиляции 5

Расчет воздухообмена 5

Расчет воздуховодов 8

2. Проектирование отопления 12

Расчет  и выбор установок электротехнологии 16

1. Проектирование системы водоснабжения 17

2. Проектирование электроподогрева воды 22

3. Проектирование навозоудаления 25

Расчет  и выбор оборудования электрического освещения 29

1. Расчет освещения основного помещения 30

2. Расчет освещения тамбура 32

3. Расчет освещения венткамеры 34

4. Расчет освещения щитовой 36

5. Расчет уличного освещения 38

6. Расчет осветительной сети 39

Расчет  вводов 45

Определение годового потребления электроэнергии 49

Список литературы 50

 

Введение

Решение проблемы устойчивого обеспечения  страны продуктами животноводства в  необходимом количестве и высокого качества неразрывно связано с техническим  перевооружением отрасли, переводом  её на промышленную основу.

В настоящее время животноводческие фермы имеют значительное количество электрифицированных машин, агрегатов  и поточных линий, что позволяет  механизировать основные технологические  процессы, а в ряде случаев обеспечить комплексную механизацию и автоматизацию  большинства производственных процессов.

Электрификация и автоматизация  технологических процессов –  это этап комплексной механизации, характеризуемый освобождением  человека от непосредственного выполнения функций управления техническим  устройством.

В условиях современного производства использование ферм с небольшим  количеством, нецелесообразно в  связи с большими затратами на одну голову, которые не окупаются, а следовательно производство убыточно. В свою очередь, использование крупных  животноводческих комплексов с содержанием  нескольких тысяч животных обеспечивает высокую степень электрификации и автоматизации производства, что  влечет уменьшение доли ручного труда  и себестоимости продукции животноводства.

В соответствии с этим в данной курсовой работе проектируются системы  водоснабжения, микроклимата, электрического освещения, проводится расчет внутренних и внешних электрических сетей, выбор электрических щитов, пусковой и защитной аппаратуры, проводов и  кабелей, выбор двигателей для технологического оборудования.  

Исходные  данные

• Помещение для телят  до 6 недель;
• Размеры помещения – 20*40*3 (м);
• Окна – 4 (1,5*0,6);
• Ворота двойные – 2 (2,1*2,4);
• Количество телят – 200.

 

Расчет и выбор оборудования и установок микроклимата

Микроклимат – определенное сочетание  температуры, влажности, состава и  обмена воздуха в помещении. Микроклимат  оказывает непосредственное влияние  на физиологическое состояние и  продуктивность животных и птиц.

При разработке микроклимата помещения  необходимо определение световых, температурно-влажностных  и воздушных режимов для каждого  помещения.

Установлено, что в невентилируемых  сырых и холодных помещениях увеличивается  расход корма на единицу привеса  птицы и животных.

Система механической вентиляции подразделяется на вытяжную, приточную и приточно-вытяжную.

При вытяжной вентиляции вентиляторы  вытягивают воздух из помещения, образуя  разрежение, а свежий воздух поступает  в помещение через неплотности.

Вентиляторы приточной вентиляции нагнетают наружный воздух в помещение, создавая избыточное давление воздуха, а воздух выходит из помещения  через вытяжные шахты и неплотности. Приточная вентиляция применяется  с подогревом приточного воздуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Проектирование  вентиляции

Расчет воздухообмена

Воздухообмен  по углекислому газу.

Количество  приточного воздуха, необходимого для  понижения концентрации углекислого  газа, определяется:

 

L_УК=const, т. к. не зависит от температуры;

 – коэффициент, учитывающий  выделение углекислоты микроорганизмами в подстилке (примем 1,2);

 – допустимое содержание  СО₂ в воздухе внутри помещения в л/м³ (табл. П8);

  – содержание СО₂ в наружном воздухе в л/м³ (для села принимаем 0,3 л/м³);

 – массовый расход  наружного воздуха, необходимого  для уменьшения концентрации  СО₂ в помещении, находится по формуле:

 

n – число голов животных;

g_УК – количество СО₂ , выделяемое на 1 голову животного в л/м³ (табл. П5)

 

Воздухообмен  по влаге.

Часовой воздухообмен по удалению излишней влаги из помещения  определяется по формуле:

 

 – коэффициент, учитывающий  испарение влаги с пола и  других конструкций (примем 1.1);

d_В – допустимое содержание влаги в воздухе внутри помещения в г/м ³.

т. к. температура внутри помещения постоянная (t_{ОПТ В} =18,3 ^ОС), d_В =const

 

d_{НАС В} =15,4 – влагосодержание воздуха внутри помещения в г/м ³ при

t_{ОПТ В} =18,3 ^ОС (табл. П6);

70% – оптимальная влажность в помещении;

d_Н – допустимое содержание влаги в наружном воздухе в г/м ³;

 

d_Н зависит от температуры наружного воздуха:

 

d_{НАС Н} – влагосодержание воздуха в наружном помещении в г/м ³ (табл. П6)

G_В – массовое влаговыделение в помещении

,

g_В – количество выделяемых водяных паров на 1 голову в г/ч (табл. П5)

Сведем результаты расчётов в таблицу:

 

	осень			зима			весна			лето
	+10	0	-2	-4	-15	-20	-1	+7	+14	+15	+25	+30
	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7
dНАС Н, г/м 3	9.4	4.84	4.18	3.54	1.38	0.88	4.46	7.8	12.1	12.8	23.0	30.3
dН, г/м 3	6.58	3.39	2.93	2.48	0.97	0.62	3.12	5.46	8.47	8.96	16.1	21.21
LВ, м 3/ч	4347.6	2470.9	2326.1	2200	1861.4	1797.2	2383.8	3432.3	7904.8	10032.9	-3432.3	-1750.7

 

Воздухообмен по избыточной теплоте.

При расчёте и выборе вентилятора  в летний период года температура  воздуха снаружи помещения превышает +10 ^ОС. Поэтому основная задача в этот период – удаление избыточного тепла. Следовательно, расчёт ведём при t ≥ +10 ^ОС.

Воздухообмен, способствующий удалению излишнего тепла, определяется по формуле:

 

t_В, t_Н – температура внутри и снаружи помещения;

 – коэффициент, учитывающий  относительное увеличение объёма  воздуха при нагревании его  на 1 ⁰С;

c=1,3 кДж/кг* ⁰С – удельная теплоёмкость воздуха;

Q_ИЗБ – избыточная теплота в помещении

,

Q_Ж – теплота, выделяемая одним животным

 кДж/ч

q_Т – количество свободного тепла, выделяемого на 1 голову (прил. П5)

n – количество животных.

 

q_ОГР – удельная тепловая характеристика здания;

V – объём помещения;

t_В =const=18,3 ⁰C – температура внутри помещения.

 

 

 

 

Сведем результаты расчётов в таблицу:

 

	осень	весна	лето
	+10	+14	+15	+25	+30
QПОМ , кДж/ч	41832	21672	16632	-33768	-58968
QИЗБ , кДж/ч	62968	83128	88168	138568	163768
LТ , м 3/ч	6227	15868	21930	-16976	-11489

 

Минимальный воздухообмен в помещении:

 

m – масса 1 животного;

n – число животных;

a – воздухообмен на 1 кг массы животного (прил. П2)

Расчитаем L_min:

-зима

 

-лето

 

-переходный период (осень, весна)

 

 

Занесём все значения воздухообменов в общую таблицу:

 

	осень			зима
	+10	0	-2	-4	-15	-20
LУК ,м 3/ч	2836.4
LВ ,м 3/ч	4347.6	2470.9	2326.1	2200	1861.4	1797.2
LТ ,м 3/ч	6227	-	-	-	-	-
Lmin ,м 3/ч	25			20
	весна			лето
	-1	+7	+14	+15	+25	+30
LУК ,м 3/ч	2836.4
LВ ,м 3/ч	2383.8	3432.3	7904.8	10032.9	-3432.3	-1750.7
LТ ,м 3/ч	-	-	15868	21930	-16976	-11489
Lmin ,м 3/ч	25			40

 

 

 

Расчёт кратности воздухообмена:

 

L_наиб=L_т при t=+15 ⁰C – наибольший воздухообмен;

V_пом – объём помещения.

т. к. k>3, то необходимо использовать принудительную вентиляцию.

Расчет воздуховодов

 

Отопительно-вентиляционное оборудование, трубопроводы и воздуховоды, размещаемые  в помещениях с агрессивной средой, а также предназначенные для  удаления воздуха с агрессивной  средой, следует предусматривать  из антикоррозионных материалов или  с защитными покрытиями от коррозии.

Расчёт воздуховодов - это гидравлический расчёт, позволяющий определить давление воздуховода при движении воздуха.

Для выбора вентиляторов необходимо знать подачу и давление воздуха.

Для вентиляции животноводческих помещений, а также производственных зданий и сооружений используют радиальные (центробежные) и осевые вентиляторы.

Примем 2 воздуховода. Поэтому в  расчётах примем:

 

L_{расч max} – общий расчётный воздухообмен;

n – число воздуховодов.

 

d – диаметр каждого воздуховода;

 – скорость воздуха в воздуховоде  (10…15 м/с), примем 14 м/с;

Считаем, что воздуховод круглого сечения диаметром 530 мм. По всей длине воздуховода должны быть выполнены отверстия для равномерной подачи воздуха внутри помещения.

Определим давление воздуха внутри воздуховода:

 

Давление вентилятора складывается из двух составляющих

p_Д – динамическая составляющая давления вентилятора;

p_С – статическая составляющая.

Определим динамическую составляющую давления воздуха в воздуховоде. Она представляет собой кинетическую энергию 1 м³ воздуха:

 

 – плотность воздуха при оптимальной температуре (18.3 ⁰С)

 

 – плотность воздуха при 0 ⁰С [кг/м ³],

 – коэффициент, учитывающий  относительное увеличение объёма  воздуха при нагревании его  на 1 ⁰С;

 – оптимальная температура  (18.3 ⁰С)

Определим статическую составляющую давления воздуха в воздуховоде:

 

R – потеря давления на 1 м длины воздуховода

 

l – длина воздуховода (примем 45 м);

 – потеря напора воздуха на местных сопротивлениях (задвижках, изгибах и т. д.)

 

 – коэффициенты местных сопротивлений: