Размещено на http://www.allbest.ru/

					КУРСОВАЯ РАБОТА
Изм.	Лист	№ Докум.	Подп.	Дата
Разработал	Калашников А.			Проект ЭКУ для отопительно-вентиляционной системы птичника промышленного стада	Литера	Лист	Листов
Проверил	Аксёнов М. П.				У	1	23
Принял	Аксёнов М. П.				ВГСХА Эл-52
Колонка № 11,12. Скорректированная периодичность ТО и ТР. При работе от 8 до 16 часов в сутки скорректированная периодичность равна нормированной. При использовании оборудования менее 8 часов в сутки, согласно приложению 1 [1], нормированные периодичности ТО и ТР следует умножить на коэффициент 1.7, а при использовании более 16 часов в сутки - на коэффициент 0.75. Колонка № 13-24. В них распределяются ТО и ТР данного оборудования по месяцам в соответствии со скорректированной периодичностью. Так как нам неизвестно, когда проводился последний ТР, то предусматриваем его в течении года для всего. Колонка № 25-26. Нормированные затраты труда на один ТО и ТР (с учетом кол-ва оборудования). Они выбираются из приложений 2-12[1]. Для вакуумного насоса: где: n - кол-во данного оборудования в помещении. ЗТО', ЗТР' - табличные данные (приложение 2[1]). 1.2. Трудоемкость ТО и ТР. Суммарные затраты труда. Годовые затраты труда в на ТО и ТР электрооборудования являются основой для определения объема работ ЭТС и кол-ва электромонтеров, занятых этими видами работ на объекте Суммарные затраты труда (колонка №27): чел.ч. Трудозатраты на оперативное обслуживание, т.е. на выполнение работ по заявкам, дежурства на отдельных объектах, устранение аварийных ситуаций определяются из расчета 15% от плановых работ по ТО и ТР. 1.3. Обоснование структуры и штата электротехнической службы. Энергетическая служба комплектуется штатом специалистов, инженерно-технических работников, электриков, электромонтеров, теплотехников и других специалистов в зависимости от наличия и кол-ва действующих электрических,
тепловых и других энергетических установок. Состав инженерно-технических работников энергетической службы определяется по типовым нормативам в зависимости от кол-ва условных единиц электрических установок в хозяйстве и годового потребления электроэнергии на производственные нужды. Кол-во персонала в группе технического обслуживания и текущего ремонта: k - коэффициент, учитывающий удаленность электрооборудование от центрального пункта технического обслуживания, в нашем случае k = 1.08 - l = 5 км. З - суммарные затраты труда всего электрооборудования предприятия, в нашем случае З = 1178,97 Ф - годовой фонд рабочего времени одного рабочего dk - число календарных дней; dв - число выходных дней; dп - число праздничных дней; dо - число отпускных дней; t = 8.2 ч. - средняя продолжительность рабочей смены при двух выходных днях; q = 0.96 - коэффициент, учитывающий потери рабочего времени по уважительным причинам; b = 1 - число часов, на которое укорочен предпраздничный день; dпп - число предпраздничных дней. ч Тогда: чел Кол-во персонала в дежурной группе: чел Общее кол-во персонала: чел
Согласно полученным результатам и соответствии с приложением 3[2] нанимаем на работу 1 старшего инженера-электрика на полную ставку. 1.4. Проектирование пункта (поста электрика) для проведения работ по ТО и ТР электрооборудования. 1.4.1. Определение годовой программы ремонтного предприятия. Годовая программа ремонтного предприятия определяется исходя из годового объема работ по ТР электрооборудования, выраженного в условных единицах ремонта (УЕР). Под УЕР понимают затраты на ТО и ТР электродвигателя мощностью 5 кВт закрытого исполнения напряжением 380/220 В с частотой вращения 1500 мин-1. Трудоемкость одной УЕР составляет: ТО: технический уход - 0.5 челч; замена смазки - 0.25 челч; ТР - 4.8 челч; Капитальный ремонт - 12.5 челч. При известном годовом объеме работ на ТО и ТР электрооборудования и трудоемкости этого вида работ годовая программа работ ремонтного предприятия может быть определена: УЕР 1.4.2. Расчет производственных площадей и компоновка индивидуальной базы. Производственная площадь поста электрика определяется в зависимости от годовой программы и кол-ва электромонтеров группы ремонта. Ориентировочно общая площадь может быть определена по объему электрооборудования объекта в УЕЭ: где: - удельная норма площади на 1 УЕЭ УЕЭ - кол-во УЕЭ на объекте (колонка 5) Общая площадь может быть также рассчитана по кол-ву электромонтеров группы ремонта и аварийной бригады:
где: - удельная норма площади на одного электрика группы ремонта и аварийной бригады при чел. Распределение площадей между участками и отдельными помещениями ориентировочно может быть принято следующим, %: участок очистки и разборки - 10; силового оборудования - 30; ремонта пускозащитной аппаратуры - 15; ремонт, пропитки, сушки обмоток - 10; склад - 15; помещение для персонала - 20. Для организации ремонта электрооборудования может быть рекомендована технологическая схема. Каждый участок должен быть оснащен технологическим оборудованием, приспособлениями, приборами и инструментами в зависимости от технологии ремонта и вида электрооборудования. Перечень оборудования и приборов для пункта ТО: 1. Комплект монтерского инструмента КИМ-4905; 2. Мегаомметр М 410013; 3. Комбинированный прибор мультиметр Щ-4341; 4. Компрессор СО-15А; 5. Точильно-шлифовальный станок 3Б 631А; 6. Электродрель ИЭ-10113; 7. Слесарный станок ОРГ-1468-01; 8. Стеллаж ОРГ-1468-05; 9. Секундомер С-2А; 10. Индикатор напряжений ИН-91; 11. Электропаяльник ЭПСН-65; 12. Шкаф для технической документации; 13. Канцелярский стол и стулья.
1. Стеллаж испорченного оборудования; 2. Верстак (место разборки); 3. Сверлильный станок; 4. Шкаф документов и приборов; 5. Канцелярский стол; 6. Стул; 7. Верстак с испытуемым оборудованием; 8. Пропитка; 9. Сушка; 10. Место сборки; 11. Стеллаж исправного оборудования. Рис.1 План компоновки поста электрика
Рис.2 Схема технологии ремонта электрооборудования. 1.5. Технико-экономические показатели. Технико-экономическая эффективность электротехнической службы оценивается по минимуму приведенных затрат на эксплуатацию и ремонт электрооборудования до и после ее организации: где ЕН = 0,15 - коэффициент экономической эффективности капитальных вложений; К - капитальные затраты на организацию ремонтно-производствееной базы, р.; И - суммарные годовые издержки производства, связанные с проведением работ по ТО и ТР электрооборудования, р.; У - ущерб, определяемый затратами на ремонт электродвигателя и транспортные расходы, а также прочей продукции, вызванной выходом электродвигателя из строя, р.
1.5.1. Расчет капитальных вложений. Капитальные вложения определяются путем суммирования затрат в стационарные пункты и мобильные средства, а также в технологическую оснастку электроучастка: 1.5.2. Расчет издержек производства. Стоимость работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту складываются из затрат на основную и дополнительную заработную плату ИЗП, материалы ИМ, амортизацию и текущий ремонт ИРЕМ, общепроизводственные расходы ИОП, общехозяйственные расходы ИОХ и плановые накопления ИПН: где 1.5.3. Расчет ущерба. Экономический ущерб от выхода из строя электрооборудования складывается: из УР - ущерба, вызванного затратами на замену электрооборудования; УТ - технологического ущерба, включающего издержки от недовыпуска продукции и дополнительных затрат, обусловленных простоем рабочих, оборудования и других отрицательных последствий. где уР, уТ - удельный ущерб на замену единицы электрооборудования и технологический ущерб; n - количество единиц вышедших из строя электрооборудования. - удельное количество оборудования, вышедшего из строя для базового варианта. - удельное количество оборудования, вышедшего из строя для расчетного варианта.
Обозначим через Х - удельный производственный ущерб, вызванный нарушением технологии из-за выхода из строя двигателя, уТ. Тогда Теперь найдем приведенные затраты и ущерб базового варианта: Ущерб расчетного варианта: Приведенные затраты расчетного варианта: Срок окупаемости: Основные технико-экономические показатели сравниваемых вариантов Показатели Сравниваемые варианты Базовый Расчетный Количество УЕЭ 137,78 137,78 Количество УЕР 212,427 212,427 Количество электромантеров, чел. - 1 Количество электродвигателей, шт. 56 56 Выход из строя электродвигателей, шт. 22,4 5,6 Капитальные затраты, р. - 48000 Годовые издержки производства, р. - 101016 Ущерб хозяйства, р. 144278,4 36069,6 Приведенные затраты, р. 144278,4 144285,6 Срок окупаемости, лет. - 6,673
Вывод: Реальный производственный ущерб на один двигатель больше расчетного, следовательно расчетный вариант будет более эффективным.
Литература 1. Ерошенко Г. П. Использование электрооборудования в сельское хозяйстве. Саратовский СХИ. Саратов, 1979. 2. Ерошенко Г. П., Пястолов А. А. Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации электрооборудования. М.: Агропромиздат, 1988. С. 160. 3. Методические указания к разработке организационных и технических мероприятий по совершенствованию эксплуатации электрооборудования в сельском хозяйстве / Сост. Носков В. А., Рем Ф. О., Власов В. Г. Устиновский с.-х. ин-т. Устинов, 1985. 4. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Энергоиздат. 1986. С. 424. 5. Система планово-предупредительного ремонта и ТО электрооборудования сельскохозяйственных предприятий. М.: Агропромиздат, 1986. С. 191. 6. Серых Н. Н. Эксплуатация сельских электроустановок. М.: Агропромиздат, 1986. С. 255. 7. Таран В. П., Андриец В. К., Синельников А. К. Справочник по эксплуатации электроустановок. М.: Колос, 1983. С. 221.

1. Введение

Применение теплоты в с.х. получило широкое распространение в виду того, что теплофикация с.х. технологических процессов позволяет существенно увеличить объемы производства продукции. Основные потребители теплоты в с.х. - животноводство и птицеводство.

Создание и поддержание оптимального микроклимата в животноводческих помещениях комплексов и ферм, на птицефабриках - один из определяющих факторов в обеспечении здоровья животных и птицы, их воспроизводственной способности и получения от них максимума продукции при высокой рентабельности производства. Это имеет также важное значение для продления срока службы конструкций зданий, улучшения эксплуатации технологического оборудования и условий труда обслуживающего персонала.

Использование электроэнергии в системах теплофикации с.х. производства имеет ряд преимуществ перед другими источниками энергии: относительная безопасность, выгодное использования при децентрализованном теплоснабжении, компактность.

В данной КР мы рассмотрим проектирование установки для создания микроклимата в птичнике на 16 тыс. голов птицефабрики “ Карповская ”.

2. Характеристика объекта

Птицефабрика “Карповская” расположена близ поселка “Новый Рогаик”. Предприятие основано в 1974 г., приватизировано холдингом ООО “Фригат-Юг” в 1997 г. Птицефабрика специализируется на мясном производстве цыплят-бройлеров, на сегодняшний день объем производства составляет 22800 тонн в год.

Предприятие включает в себя: 42 птичника, 2 инкубатора, профилактории, кормоцех, ветеринарные блоки, убойный цех, склад и т.д.

Электроснабжение объекта осуществляется от подстанции “Карповская” по кабельным линиям 10 кВ. На балансе предприятия находится 5 двух трансформаторных ТП мощность каждой 630 кВА. Также имеется дизельный генератор мощностью 63 кВА. Установленная мощность токоприемников: силовое оборудование 2032,8 кВА; тепловая 377,2 кВА; вентиляционное 1526,8 кВА; коммунально-бытовое 738,8 кВА. Годовое потребление электроэнергии в целом по 3830460 кВтч.

Птичник на 16 тыс. голов имеет размеры 72183 м. Стены их железобетонных плит (толщина 20 см), покрытых слоем штукатурки (толщина 2 см). Пол из железобетонных плит и керамзита (толщина 40 см). Подстилка, используемая в птичнике - слой соломы 10 см. Отопление на объекте производится за счет четырех подвесных газогенераторов мощностью 70 кВт каждый. Крыша из железобетонных конструкций, покрыта рубероидом (толщина 1 см).

3. Определение теплопотерь помещения

3.1 Определение теплопотерь через наружные ограждения

Теплопотери через все наружные ограждения определяются по формуле

где - сопротивление теплопередаче ограждения;

- поверхность ограждения, м²;

- расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, С;

- поправочный коэффициент для наружных стен и полов на грунте 1, для ограждений отделяющих отапливаемы помещения от не отапливаемых 0,4…0,7;

i - номер поверхности ограждения;

k - общее количество ограждений.

Расчетная температура наружного воздуха определяется как средняя температура наиболее холодной температуры в течении 5 дней в данной местности [1], а расчетная температура внутреннего воздуха для цыплят-бройлеров [4]:

С; С.

Сопротивление теплопередачи ограждения

где - термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, м²С/Вт [2];

- термическое сопротивление теплопроводности отделочных слоев ограждения толщиной (м), выполненных из материала с коэффициентом теплопроводности , Вт/мС [2];

- термическое сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения, м²С/Вт [2];

Поскольку в конструкции полов предусмотрен слой керамзита, они считаются утепленными

где - сопротивление теплопередаче утепляющего слоя, м²С/Вт [2];

- сопротивление утепляющего слоя;

- сопротивление остальных слоев пола.

Потери теплоты через не утепленные полы определяют по зонам шириной 2 м, параллельным наружным стенам. Зоны нумеруют по порядку, начиная от наружных стен. Сопротивление теплопередачи для 1^й зоны составляет 2,15; для второй - 4,3; третьей - 8,6; для остальной площади пола 14,2. Площадь участков пола, примыкающих к углам первой зоны, вводится в расчет дважды.

;

;

;

;

;

;

Помимо основных потерь необходимо учитывать добавочные потери, зависящие от ориентации здания по отношению к сторонам света и другие факторы [1]

;

;

;

;

Таким образом тепловые потери через наружные ограждений составляют



3.2 Определение вентиляционных теплопотерь

где - производительность вентиляционных установок, м³/ч;

- средняя удельная массовая теплоемкость воздуха, ;

- плотность воздуха при наружной температуре воздуха, кг/м³;

Производительность вентиляционных установок находится по удалению избыточной влаги и углекислоты. В качестве расчетного принимается большее значение расхода. Ниже рассмотрено определение этого расхода:

Количество приточного воздуха, необходимого для понижения концентрации углекислоты:

где - количество СО₂, выделяемое одной птицей;

- количество животных данного вида в помещении, ;

- предельно допустимая концентрация СО₂ в воздухе помещения, л/м³. Согласно [3] л/м³;

- концентрация СО₂ в наружном воздухе, л/м³.

м³/ч

Количество приточного воздуха, необходимого для растворения водяных паров

где - суммарное влаговыделение в птичнике, г/ч;

- влагосодержание воздуха помещения, г/кг сухого воздуха;

- влагосодержание наружного воздуха, г/кг сухого воздуха;

- плотность воздуха при температуре помещения, кг/м³; кг/м³.

Значение и определяют по i-d диаграмме [2] при условии, что влажность наружного воздуха %, а внутри помещения %, и температуры получим: г/кг и г/кг.

Общее влаговыделение в птичнике

где - количество водяных паров, выделяемых птицами;

- количество влаги, испаряющейся из помета;

- среднесуточный выход помета от одной птицы. По [2] г/сут.

г/ч

г/ч

г/ч

м³/ч

Принимаем наибольший воздухообмен м³/ч. Согласно санитарно-гигиеническим требованиям [3], в холодное время года оптимальное количество свежего воздуха подаваемого в птичнике - 0,7 м³/ч на 1 кг живой массы. Это условие соблюдается. Тогда по формуле 5

Вт

3.3 Определение количества, выделяемого птицей

где - норма выделения свободной теплоты одной птицей. По [2] Вт;

- коэффициент, учитывающий снижение тепловыделений от птицы в состоянии покоя в ночное время. Однако примем этот коэффициент равным 0,8 поскольку на используется технология “увеличенного светового дня”.

Вт

3.4 Определение потребной мощности ЭКУ

где - полезная мощность калорифера;

- КПД калорифера. , т.к. калорифер находится в обогреваемом помещении.

Вт

Вт

Введем коэффициент запаса, т.к. надо учитывать старение нагревателей .

Вт

4. Расчет системы вентиляции

Определив потребную мощность калориферных установок, а также необходимый воздухообмен, разрабатываем систему вентиляции, учитывая, что оптимальная скорость движения воздуха для цыплят-бройлеров составляет 0,2…0,3 м/с.

На рисунке 1 изображена выбранная система вентиляции. Принцип работы состоит в том, что горячий воздух из калорифера по трубопроводам, проложенным под потолком, поступает через отверстия в верхние слои воздуха помещений. Холодный воздух, насыщенный вредными газами, удаляется посредствам вентиляторов, расположенных равномерно вдоль боковых стен здания. Такая система вентиляции позволяет добиться равномерного обогрева помещения и равномерного его вентилирования, что является одним из определяющих факторов при выращивании цыплят-бройлеров.

Мощность и производительность одного калорифера

Вт

м³/с

Количество отверстий выпускных в одном воздуховоде примем равным 30 - через каждый 1 м длины, согласно рекомендациям [7]. Скорость движения в магистрали находится в пределах 6…9 м/с, а в выходных отверстиях 0,2…0,3 м/с. Зная геометрические размеры воздуховодов (рис. 1), определим их сечения.

Определим сечение магистрального воздуховода



Поскольку м/с, то S по формуле (15) лежит в пределах: 0,101…0,1515 м². выберем круглый воздуховод стальной диаметром: 0,359…0,4392 м - выбираем стандартный диаметр 400 мм. Следовательно в магистральном воздуховоде: мм, м², м/с.

Упрощено определим диаметр выпускных отверстий. Поскольку расход одного калорифера равен 0,909 м³/с, то расход в каждом из отверстий (30 ед.) равен м³/с. Согласно тому, что рекомендуемая скорость равна 0,2…0,3 м/с, то по формуле 15 определим сечение и диаметр и выберем стандартные значения: мм, м², м/с.

Теперь необходимо подобрать вентилятор, обеспечивающий требуемый расход и скорость воздуха при выбранной схеме вентиляции.

Напор вентилятора, необходимый для преодоления сопротивления в трубопроводе равен:

где - потери напора в трубопроводе, Па;

- потери напора от местных сопротивлений, Па;

- потери напора в калорифере, Па.

где - коэффициент трения в воздуховоде (0,02…0,03);

- скорость воздуха в i^ом участке, м/с;

- длина и диаметр i^го участка, м.

Па

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений для отдельных элементов системы. Согласно [7] колено с плавным закруглением , жалюзийная решетка на входе в трубу .

Па

Па

Па

Зная расход и напор, по аэродинамическим характеристикам [1] определим рабочую точку выбранного вентилятора Ц4-70 №5: об/мин, . Выбираем центробежный вентилятор Ц4-70 с клиноременной передачей

Мощность электродвигателя для привода вентилятора

где - расход, м³/с;

- полный напор, Па;

- КПД вентилятора и передачи;

- коэффициент запаса, по [2] ;

По справочной литературе выбираем двигатель [8]: АИР80В6 кВт, %, об/мин, , , кг.

По аналогии определим вытяжную систему вентиляции. Установим 20 вентиляторов Ц4-20. АИР36А6 кВт, %, об/мин, , , кг.

5. Выбор стандартной ЭКУ

микроклимат теплопотеря вентиляция управление

Согласна расчетам выбираем калорифер СФОЦ - 100/0,5 Т:

Поскольку требования для конкретного объекта отличаются от тех, которые обеспечивает выбранный калорифер, необходимо внести ряд изменений. Во-первых, установить выбранный вентилятор Ц4-70 с ЭД АИР80В6. Поскольку подача данного вентилятора ниже, чем у стандартного, необходимо учесть, что понизится интенсивность теплосъема с ТЭНов. В связи с этим выберем ТЭНы оребрённые и расположим их в 3 ряда в шахматном порядке. Проверим подходят ли замены.

6. Проверочный расчет ЭКУ

Одно из основных условий работы ТЭНа:

С

где - температура поверхности нагревательного элемента, С.

где - температура входящего воздуха, С.

- установленная электрическая мощность ТЭНа, Вт;

- площадь теплоотдающей поверхности, м²;

- коэффициент теплоотдачи, Вт/м²С.

По справочным данным [9] выбираем ТЭН 5НТ423382: кВт, В, м², м, м, м, м, м (высота ребра), м (шаг оребрения).

Определим коэффициент теплоотдачи при шахматном расположении

где - наружный диаметр ТЭНа, м. м.

- толщина ребра, м. м.

-коэффициент кинематической вязкости воздуха, м²/с. По [1].

- коэффициент теплоотдачи, Вт/м²С. По [1].

Температура поверхности ТЭНа необходимо рассчитать как на входе в нагревательную камеру, так и для каждого ряда ТЭНов



где - живое сечение нагреваемой камеры, м².

где - размеры нагревательной камеры, м;

- площадь поперечного сечения всех ТЭНов в ряду, м².

м²

м²

м/с

С

С

Поскольку обе температуры удовлетворяют условию, следовательно оборудование выбрано верно. Однако температура поверхности ТЭНов 1^го ряда ниже допустимой свыше чем на 10 %. В связи с этим для повышения КПД и снижения затрат выбираем для первого ряда ТЭН 5НТ422381. С.

7. Разработка схемы управления и расчет параметров регулирования

7.2 Разработка схемы управления

Схема управления ЭКУ имеет 2 режима работы: ручной и автоматический. Схема выполнена таким образом, что будет работать только при включенном двигателе т.к автомат QF2 имеет вспомогательные контакты QF2:4 в управлении, который будет замкнут, а следовательно и схема получит питание при замкнутых контактах в силовой цепи.

О том, что схема находится под напряжением будет сигнализировать лампа HL1.

Переключатель SA1 предназначен для перевода схемы в ручной или автоматический режим работы.

При ручном режиме, регулируется мощность калорифера осуществляется с помощью переключателя SA4, которым включается одна, две или три секции ТЭНов калорифера, при этом переключатели SA2 и SA3 должны находится в положении ручного регулирования.

В автоматическом режиме регулирование катушки магнитных пускателей оказывается под напряжением, магнитные пускатели КМ1:1..3, КМ2, КМ3 замыкают свои контакты КМ1:4, КМ2:4, КМ3:4 в цепи управления, которые запитывают лампы HL2, HL3, HL4.

Лампы HL2, HL3, HL4 сигнализируют о том, что включены все три секции ТЭНов электро-калорифера. При достижении почвой температуры 22⁰С датчик температуры размыкает свой контакт SK1.Катушка КМ1 (реле) обесточивается и размыкает свои контакты КМ1:1..3 в силовой цепи. Одна секция ТЭНов в калорифере отключается. При достижении температуры 24⁰С датчик температуры размыкает свой контакт SK2 обеспечивается и размыкает свои контакты КМ2:1..3 в силовой цепи, также размыкается свои контакты КМ2:4, в цепи управление лампочка HL3 гаснет, что сигнализирует о том, что отключена вторая секция ТЭНов калорифера.

При превышении температуры почвы 25 ^оС датчик температуры размыкает свой контакт SK3 катушка реле КМ3 обеспечивается и размыкает свои контакты КМ3:1..3 в силовой цепи и контакт КМ3:4 в цепи управление, лампочка HL4 гаснет

7.2 Расчет параметров регулирования

Передаточная функция объекта

где - коэффициент передачи объекта, о.е.;

- постоянная времени нагрева, с;

- время запаздывания, с.

Постоянная времени нагрева

где - теплоемкость объекта, Дж/С;

- коэффициент теплопередачи объекта, Вт/С;

- производительность вентилятора, м³/с.

Дж/С

где - удельная тепловая характеристика здания, Вт/м³С. Вт/м³С;

- коэффициент, учитывающий влияние расчетной разности температур.

Вт/С

с

Время запаздывания принимаем равным 20 с.

Коэффициент передачи объекта

где - расчетная тепловая мощность ЭКУ, обеспечивающая поддержание заданной внутренней температуры помещения при заданной наружной температуре

Граничные значения наружных температур при включении 1, 2, 3 секциях

где - мощность 1, 2, 3 степеней всех ЭКУ

С

С (при Вт)

С (при Вт)

Температура определяющая начало или конец отопительного периода

С

Ниже приведем пример расчета параметров регулирования для 1^й ступени ( Вт). Для остальных ступеней рассчитаем параметры аналогично изложенной методике. Результаты сведем в таблицу 1.

1. Расчетная тепловая мощность при С

Вт

2. Глубина регулирования

3. Регулирующее воздействие регулятора:

при включенной ЭКУ:

при выключенной ЭКУ:

4. Уставка по температуре

где - относительная статическая ошибка регулирования



где - коэффициент передачи объекта

С

5. Уставка дифференциала

где - зона неоднозначности регулирования, о.е.

где - допустимый относительный диапазон колебаний температур помещения около заданного значения, определяемый зоотехническими нормами

С

6. Длительность включенного состояния ЭКУ



с

7. Длительность паузы

с

8. Период колебаний

с

9. Частота переключений в час

ед./ч

10. Максимальные положительных и отрицательных отклонений температур

 С

С

Таблица 1. Параметры регулирования.

Параметры	1я секция	2я секция	3я секция
Диапазон наружных температур, С	+5,9…-5,9	-5,9…-17,8	-17,8…-29,7
Расчетная тепловая мощность, Вт	119629,857	239938,416	235246,976
Глубина регулирования	0,996	0,999	0,998
Регулирующее воздействие параметра: В1	0,004	0,001	0,002
В2	1	1	1
Относительная статистическая ошибка регулирования	-0,015	-0,0095	-0,014
Коэффициент передачи объекта	0,473	0,949	1,421
Уставка по температуре, С	25,375	25,738	26,105
Зона неоднозначности регулятора	0,0632	0,0488	0,0345
Уставка дифферинциала	1,58	1,22	0,8625
Длительность включенного состояния, с	313,129	548,837	469,663
Длительность паузы, с	103,388	52,033	34,92
Период колебаний, с	416,517	600,864	495,583
Частота переключений в час	17,286	11,983	14,528
Максимально положительные и отрицательные отклонения температуры, С	0,767/-1,134	0,592/-1,33	0,41/-1,5
Теплоемкость объекта, Дж/С	6122307
Время запаздывания, с	20
Постоянная времени нагрева, с	631,83

8. Расчет силовой цепи

Номинальные токи участков, питающих ЭКУ

А

Номинальные токи участков, питающих ЭД вентиляторов

А

Номинальные токи на участках от ШР до ЩУ

А

Номинальные токи на вводе в ШР

А

Выбор аппаратов защиты.

Предохранители для нагревателей

По справочным данным [8] выбираем предохранитель ПН2-250.

Автоматические выключатели для двигателей

А

А

По справочным данным [8] выбираем ВА47-29.

Выбор сечения кабелей по длительно допустимому току. Для ЭКУ выбираем ВВГ 5х120, для ЭД - ВВГ 5х2,5.

9. Определение эксплуатационных показателей

Определим мощность, потребляемую ЭД из сети:

Вт

Расход электроэнергии на обогрев ч:

кВтч

Расход электроэнергии при отоплении на ручном управлении:

где и - длительность отопления и суммарная мощность ЭКУ на определенный период. Согласно [7, 1] весь отопительный период (5760 ч) разобьем на участки.

ч; С; кВт

ч; С; кВт

ч; С; кВт

ч; С; кВт

ч; С; кВт

кВтч

Расход электроэнергии при отоплении на автоматическом управлении:



где - относительное время включенного состояния определяется для определения i^го периода.

Вт;

Вт;

Вт;

Вт;

Вт;

Суммарный расход электроэнергии при ручном управлении:

кВтч

Суммарный расход электроэнергии при автоматическом управлении:

кВтч

Суммарный удельный расход на одну голову за сезон при ручном управлении:

кВтч/гол

Суммарный удельный расход на одну голову за сезон при автоматическом управлении:

 кВтч/гол

Перерасход электроэнергии при ручном управлении

%

Как видно из расчета, применение автоматического управления позволяет экономить 12 % электроэнергии.

10. Заключение

Проведя расчет системы отопления птичника на 16 тыс. голов , можно сделать некоторые выводы. Во-первых, большое значение для проектирования отопления имеет теплоизоляция здания. Чем она лучше выполнена, тем больше электроэнергии будет экономиться. Во-вторых, стандартные ЭКУ можно изменять за счет вентиляторов, ТЭНов. Это позволяет точно подобрать параметры микроклимата и поддерживать их в нужных пределах. Применение калориферов выгодно, т.к. их КПД примерно равен 1. Также следует отметить экологичность данного способа обогрева. Система автоматизации позволяет не только экономить электроэнергию, но и снизить расходы на оплату труда обслуживающего персонала. Эти показатели свидетельствуют об эффективности автоматизированного электрического обогрева птицеводческих помещений при выращивании цыплят-бройлеров.

Список литературы

1. Захаров А. А. Применение теплоты в сельском хозяйстве. - М. Агропромиздат, 1986 г.

2. Савчук В.Н., Юдаев И.В. Проект электрокалориферной установки для отопительно-вентиляционной системы животноводческого помещение; методические указание сост.: В. Н. Сивчук, И. В. Юдаев; 1991 г.

3. Бессорабов Б. Ф. Птицеводство и технологии производства яиц и мяса птиц: Учебник. - СПб. Издательство “Лань”, 2005 г.

4. Толстопятов М. В. Птицеводство: Учебное пособие/М. В. Толстопятов; ВГСХА - Волгоград, 2005 г.

5. СНиП 2.04.05-91*

6. ГОСТ 12.4.081-75

7. Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектирование. - М. Агропромиздат, 1990 г.

8. Кисаринов Р. А. Справочник электрика. - М. КП РадиоСофт, 2005 г.

9. Альтгаузен А. П., Гутман М. Б. Низкотемпературный электронагрев. - М.: Энергия, 1978 г.

Размещено на Allbest.ru