Автоматизация технологического процесса в свинарнике навозоудалением

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В основных направлениях экономического и социального развития предусматривается ускорение социально-экономического развития, интенсификация всех отраслей народного хозяйства на основе научного прогресса. Внедрение новых технологий, оборудования, электронных систем управления и автоматизации, а также новых форм организации труда позволит перевести сельскохозяйственное производство на высокоиндустриальную основу, превратив ее в высокорентабельное и эффективное.

Автоматизация технологических процессов (АТП) - это высокий уровень комплексной автоматизации и электрификации сельскохозяйственного производства, при котором человек-оператор полностью или частично заменен специальными техническими средствами контроля и управления.

Механизация, электрификация и автоматизация технологических процессов способствуют повышению производительности труда в сельском хозяйстве при неуклонном сокращении его ручной доли.

Внедрение средств автоматизации стало возможным только после комплексной механизации и электрификации сельскохозяйственного производства. В мире непрерывно идет научно-исследовательская работа по созданию для сельского хозяйства систем автоматики и приборов специфического назначения, внедрение которых даст значительный экономический эффект. При этом большое значение имеют автоматические системы управления (АСУ) с управляющими МикроЭВМ.

С помощью средств автоматизации сельскохозяйственного производства можно повысить надежность и продлить срок службы технологического оборудования, облегчить и оздоровить условия труда, повысить его безопасность.

Автоматизацию производства осуществляют с помощью специальных технических средств, которые состоят из большого числа отдельных элементов. Слово «автомат» произошло т древнегреческого «аутоматос», что означает самодействующий аппарат.

Широкое внедрение автоматических устройств в производство началось после Первой мировой войны и продолжается до настоящего времени. При автоматизации сельского хозяйства учтен богатый опыт автоматизации промышленности. Вместе с тем к методам и средствам автоматизации, применяемым в животноводстве и растениеводстве, предъявляют специфические требования, обусловленные характерными особенностями этих отраслей сельскохозяйственного производства.

Основная особенность сельскохозяйственного производства заключается в неразрывной связи техники с биологическими объектами (животными, растениями), для которых характерны непрерывность процессов образования продукции и цикличность ее получения, невозможность увеличения выпуска продукции за сет ускорения производства. В этих условиях автоматика должна работать достаточно надежно, так как такой процесс нельзя прервать и практически невозможно наверстать упущенное за счет интенсификации последующего периода.

Электрификация позволяет снизить затраты живого труда по сравнению с ручным: на доение коров в 5-6 раз, уборку навоза в 10, в водоснабжении в 12 раз. Большой эффект дает замена механических приводов электрическими. Затраты на очистке в сушке зерна сокращаются на 30%, приготовление кормов на 50% и в водоснабжении в 3 раза.

Современное сельскохозяйственное производство имеет большое количество поточных линий, цехов и заводов по приготовлению кормов. В него входит оборудование, используемое в сельскохозяйственном производстве, которое непрерывно увеличивается. Опыт электрификации показывает, что без хорошей работы электрической службы не происходит ожидаемого роста эффективности.

Большинство сельскохозяйственных установок работает на открытом воздухе, для которого характерны: изменение влажности и температуры в широком диапазоне, наличие примесей, пыли, песка в полеводстве и агрессивных газов (аммиака, сероводорода и диоксида углерода - углекислого газа) в животноводстве, а также значительные вибрации.

Условия работы средств автоматики в сельском хозяйстве остаются очень тяжелыми, а вероятность возникновения их неисправностей значительно выше, чем в других отраслях. Вследствие перечисленных особенностей методы и средства автоматизации сельскохозяйственного производства существенно отличаются от методов и средств автоматизации промышленности.

Для грамотного выбора, монтажа и эксплуатации технических средств автоматики нужны высококвалифицированные специалисты.

Выпускникам техникумов и колледжей по специализации «Автоматизация сельскохозяйственного производства» предстоит решать проблемы научно-технического, организационно-технологического и социально-экономического характера. Они должны хорошо знать технологию производства, его организацию, экономику и планирование, разбираться в механических, электрических, гидравлических и пневматических устройствах автоматики, уметь читать принципиальные схемы и владеть навыками правильной эксплуатации автоматических систем.

Свинарник неразрывно связан с электрификацией и автоматизацией сельского хозяйства. Данная зависимость объясняется следующими причинами:

-уменьшение затрат на рабочую силу;

-уменьшение себестоимости продукции;

-повышение материального благосостояния работников;

-высвобождение рабочего труда;

-уменьшение затрат на технику.

1. Характеристика хозяйства

Полное название хозяйства ЗАО ”Красный холм”.

Адрес хозяйства: Ярославская область, Ростовский район, село ”Никольское”.

ЗАО “Красный холм” расположен на центральной части Ростовского района. Удаленность от районного центра: Ростов - 23км, от областного центра: Ярославля - 83 км. Дорожная сеть хозяйства представлена дорогой всероссийского назначение Москва - Холмогоры, проходящая в восточной части землевладения: с асфальтовым покрытием и внутрихозяйственными дорогами, связывающие центральную усадьбу с другими населенными пунктами с выше указанной дорогой.

Пункт сдачи сельскохозяйственной продукции: зерно - г.Ростов, картофель и овощи - г.Ярославль, молоко - Ростовский молоко завод.

Землепользование хозяйства состоит из однолетнего массива протяженностью с севера на юг - 10 км, с запада на восток - 7 км.

Создано ЗАО “Красный холм” в 1998 году. В соответствии с приказом Министерства сельского хозяйства СССР от 1973 года были проведены работы по осушению избыточного увлажнения земли. Из общей земельной площади осушено земель в хозяйстве 772 га.

Тип почвы пахотных угодий представлен в основном среднесуглинистыми почвами. Рельеф территории землевладения - холмистый. Климат умеренно-континентальный с умеренно теплым летом и умеренно холодной зимой, с ярко выраженными сезонами весны и осени. Выпадение осадков отличается большой изменчивостью.

Состав земельных угодий

Виды угодий	2011	2012
Общая земельная площадь	3215	3215
Сельхозугодия	2515	2515
Пашни	2033	2033
Сенокосы	102	102
Улучшенные сенокосы	22	22
Пастбища	380	380
Улучшенные пастбища	43	43
Лесные массивы	377	377
Древесно-кустарниковые пастбища	100	100
Пруды и водоемы	26	26
Дороги (км)	80	80
Болота	95	95
Прочие земли	25	25

Вывод: Состав земельных угодий за промежуток времени 1 год не изменился.

Специализация

Виды продукции	Выручено тыс. руб	Удельный вес, %
Зерно и зерновые	658	3,9%
Картофель	794	4,6%
Всего по растениеводству	1456	8,5%
Овцы и козы	271	1,6%
Мясо КРС	697	4,1%
Мясо свиней	42	0,25%
Молоко	14436	85%
Прочее	23	0,13%
Всего по животноводству	15469	91%
Всего по хозяйству	16925	100%

Вывод: По данным таблицы видно, что большой удельный вес у молочной продукции, следовательно, направление молочно-мясное.

Производственная программа по растениеводству

№ п/п	Виды культур	Посевная площадь	Урожайность	Валовые сборы	Себестоимость 1ц	Затраты труда
		2009	2010	2009	2010	2009	2010	2009	2010	2009	2010
1	Зерно	5500	654	15,5	9,5	8526	5565	487,45	442,41	0,59	0,9
2	Картофель	25	6	111,2	150,2	2780	901	695,32	1520,53	0,72	1,11

Вывод: Из таблицы видно, что за промежуток времени в 1 год ухудшилась, зерновые площади увеличились по сравнению с картофелем там же уменьшилось значительно, урожайность увеличилась и себестоимость, очевидно на повышение себестоимости повлияло повышение цен на энергоресурсы.

Производственная программа по животноводству

№ пп	Группы скота	Поголовье скота	Продуктивность	Валовое производство	Себестоимость	Затраты труда
		2009	2010	2009	2010	2009	2010	2009	2010	2009	2010
1	Молочные стада	315	330	3126	3432	9849	11297	1163,26	1153	4,57	3,98
2	Молодняк КРС	383	397	340	497,5	476	721	13794	112079	56,7	33,3
3	Свиноводство	125	127	220	265	92	111	19358	19541	97,8	72,1
4	Овцеводство	184	167	73,5	24	33	9	15273	22778	121	667

Вывод: Из таблицы видно, что программа по животноводству за промежуток времени в 1 год в целом по хозяйству показатели увеличились (молочное стадо, молодняк КРС , свиноводство) но в направление овцеводства произошли изменения в худшую сторону из за значительного снижения продуктивности что привело к увеличению себестоимости.

Основные экономические показатели работы хозяйства

№ п/п	Показатели	Единицы измерения	Года
			2009	2010
1	Валовая продукция всего	Тыс. руб.	13036	20908
2	Среднегодовая численность работников занятых в с/х	Чел.	85	75
3	Затраты труда в с/х всего	Тыс. руб.	190	171
4	Произведено валовой продукции с/х на человека	Тыс. руб.	153	279
5	Произведено валовой продукции на человека	Тыс. руб.	68,6	122,3
6	Фонд заработной платы рабочих занятых в с/х	Тыс. руб.	8642	8509
7	Среднегодовая заработная плата 1 работника	Тыс. руб.	101	113
8	Стоимость основных произв. Фондов	Млн.руб.	38096	38880
9	Сумма энергомощностей	Л.с.	4642	4390
10	Расход эл. энергии	Тыс.кВт	693	938
11	Площадь с/х угодий	Га	3782	3782
12	Фондообеспеченность	Тыс. руб.	10,07	10,2
13	Фондовооруженность	Тыс. руб.	448,2	518,5
14	Энергообеспеченность	Л.с	1,2	1,1
15	Энерговооруженность	Л.с	54,5	58,5
16	Электрообеспеченность	кВт	0,2	0,25
17	Электровооруженность	кВт	8,15	12,5
18	Фондоотдача	Тыс. руб.	0,34	0,54
19	Фондоемкость	Тыс. руб.	3	2
20	Прибыль от реализации	Тыс. руб.	-4959	-1497
21	Себестоимость от реализации	Тыс. руб.	17158	23934
22	Уровень рентабельности	%	-29	-6,3

Вывод: Из таблицы видно, что в производство внедрили новую технику это заметно по расходу электроэнергии, что привело к снижение ручного труда в сельском хозяйстве и уменьшение энергомощностей. Из за сокращение ручного труда сократилось численность работников, что повлияло на заработную плату, то есть она увеличилась. Стоимость производственных фондов увеличилась, повлияло увеличение валовой продукции. Незначительная эффективность использования основных средств это видно по фондоотдаче. Прибыль от реализации продукции увеличилось. Себестоимость возросла, вследствие увеличения энергомощностей это не повлияло на рынок сбыта, так как нашли более выгодный рынок сбыта.

2. Электрификация и механизация производственных процессов

Электротехнической частью проекта предусматривается силовое электрооборудование, электроосвещение, облучение и заземление.

По степени надежности электроснабжения потребители электроэнергии свинарники относятся к третьей категории.

Напряжение силовой сети 380/220 В.

Изменение содержания углекислоты, влаги, аммиака в воздухе животноводческих помещений, а также отклонение температуры от значений допустимых нормами, отрицательно влияет на здоровье, продуктивность животных, для этого применяют следующие системы вентиляции:

1. Вытяжная вентиляция - вытягивает воздух из помещений, образуя разряжение, свежий воздух поступает в помещение через систему притока.

2. Приточная вентиляция - нагнетает наружный воздух в помещения, создавая избыточное давление, а выходит воздух через вытяжные системы.

Удаление навоза предусматривается системой навозных транспортеров ТСН - 3.ОБ, который расположен в навозных канавах, перекрытых съемной решеткой и предназначен для погрузки навоза в транспортные средства.

Раздача кормов производится с помощью кормораздаточных транспортеров.

Проектом предусматривается рабочее и местное освещения. Напряжение общего освещения - 220 В; местного - 36 В и 12 В. В помещениях для содержания свиней и поросят предусматривается дежурное освещение. Освещенности помещения приняты по НТП-СХ.2-68.

Светильники приняты НСП. Осветительная сеть выполнена кабелем ВВГ.

Для приготовления жидких кормов применяют: котел пароварочный МЗС-374 варка кормов с помощью пара и котел пищеварочный КПЭ-100 варка жидких смесей.

Убой свиней осуществляется с помощью аппарата для оглушения свиней ФЭОС. После убоя свиней, мясную тушу помещают в морозильную камеру. Для охлаждения применяют компрессор СО-45А.

В помещениях для содержания свиней и поросят предусматривается дежурное освещение. Также на ферме для проведения небольших производственных работ есть точило настольное БЭТ-1, машина ручная сверлильная ИЭ-1031А и насос «ГНОМ 10-10» для откачивания воды.

№ помещения	Наименование	Площадь помещения, м2	Категория помещения по взрыво- и пожаробезопасности
1	Помещение откорма	121,26	Д
2	Склад для комбикормов	10,85	В
3	Кормоприготовительная	41,17	В
4	Служебная	6,16	В
5	Гардероб с душевой	4,66	В
6	Санузел	2,33	Д
7	Электрощитовая	9,08	Д
8	Венткамера	12,47	Д
9	Остывочная	13,56	Д
10	Убойная	15,64	Д
11	Подсобные помещения	11,7	Д
12	Тамбур	3,38	Д
13	Помещения откорма навоза	36,0	Д
14	Весовая	18,4	Д
15	Склад для кормов	15,40	В
16	Кормоприготовительная	18,48	В

3. Выбор рабочих машин и механизмов

Рабочие машины и оборудование выбираются из требований технологического процесса, при этом учитываются условия окружающей среды, в которых работает оборудование и возможность электрификации и автоматизации производственного процесса. В существующем проекте уборка навоза осуществляется транспортером ТСН-3.ОБ который отработал свой ресурс и требует замены. Предлагается заменить существующий навозоуборочный транспортер на ТСН-160 и применить установку УТН-10 для транспортировки навоза из помещения в навозохранилище.

Выбор двигателя для привода горизонтального транспортера.

1. Определяем подачу скребкового горизонтального транспортера.

Qr=H*B*vr*с*Ш*c

Где Н - глубина навозной канавки, Н=0,12 м

В - ширина навозной канавки, В = 0,32 м

vr - скорость перемещения горизонтального транспортера, vr = 0,18 м/с

с - плотность навоза, с = 980 кг/м3

Ш - коэффициент заполнения канавки, Ш = 0,6

с - коэффициент учитывающий степень заполнения скребков в зависимости от наклона транспортера, с=1

Qr = 0,12*0,32*0,18*980*0,6*1 = 4,06 кг/с

2. Определяем мощность электродвигателя для горизонтального транспортера.

Pr = (g*KH*Qr*Lr)/?n*cos a,

Где:

g- ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2

KH - коэффициент учитывающий сопротивление при пуске, KH = 1,2

Lr - длина горизонтального транспортера, Lr = 80 м

?n - коэффициент полезного действия передачи, ?n = 0,8

а - угол наклона горизонтального транспортера, а = 00

Pr = (9,81*1,2*4,06*80)/0,8*1 = 3,8 кВт.

По расчетной мощности и условиям эксплуатации принимаем двигатель марки АИР112МВ6СУ1.

РН = 4 кВт; nH = 950 об/мин; ? = 0,82; cos ? = 0,81; К1 = 6; м = 2,0; м max = 2,2; м min = 1,64; IH = 9,2 А.

ТСН - 160

Производительность, т/ч	4,5
Число обслуживаемых животных, гол.	100
Длина цепи: Горизонтально транспортера, м	160
Размеры навозоуборочного канала: Ширина, мм Глубина, мм	320 120
Установленная мощность транспортера: Горизонтального, кВт	4
Масса, кг	1890

Удаление навоза за пределы осуществляется установкой УТН-10.

При уборке навоза в помещении транспортером ТСН-160 навоз проталкивается по навозопроводу на расстояние около 150 метров от фермы к навозохранилищу.

УТН - 10

Производительность за час чистого времени, т	7,7…10,9
Мощность установки, кВт	11
Габаритные размеры поршневого насоса, мм	2705*905*1680
Дальность транспортирования, м	До 150
Масса (без навозопровода), кг	2150
Внутренний диаметр навозопровода, мм	315
Рабочий объем цилиндра, дм3	76,8
Диаметр поршня насоса, мм	395
Ход поршня, мм При холостом ходе При рабочем ходе	630 4,4 9,6
Затраты труда, ч/т	0,133
Время одного цикла, сек	26,4

Данная установка комплектуется двигателем АИР160S6СУ1.

РН = 11 кВт; nH = 970 об/мин; ? = 0,88; cos ? = 0,83; К1 = 6,5; м = 2,0; м max = 2,7; м min = 1,6; IH = 22,9 А.

4. Проверочный расчет электродвигателей

Проверочный расчет электродвигателя горизонтального транспортера

АИР112МВ6СУ1

РН = 4 кВт; nH = 950 об/мин; ? = 0,82; cos ? = 0,81; К1 = 6; м = 2,0; м max = 2,2; м min = 1,64; IH = 9,2 А

1. Определяем коэффициент каталожной неувязки.

К кн = Рс/Рн

Где: Рс - мощность сопротивлени машины, Рс = 3,8 кВт

К кн = 3,8/4 = 0,95

2. Определяем коэффициент суммарного действия.

К = Кзм - Ккн

Где: Кзм - коэффициент загрузки машины, Кзм = 0,5

К= 0,5*0,95 = 0,48

3. Присоединенная мощность электродвигателя.

Р прис = Рн/?н

Р прис = 4/0,8 = 5 кВт

4. Максимальная мощность электродвигателя.

Р мах = Р прис * К

Р мах = 5 * 0,48 = 2,4 кВт

5. Проверяем предварительно электродвигатель на возможность пуска и перегрузочную способность.

Р пуск = Рмах/мн

Р пуск = 2,4/2 = 1,2 кВт

Условие перегрузочной способности

Рн ?Рпуск

4›1,2

Условие перегрузочной способности выполняется, электродвигатель отвечает условиям работы.

Проверочный расчет двигателя поршневой установки УТН - 10

АИР160S6СУ1

РН = 11 кВт; nH = 970 об/мин; ? = 0,88; cos ? = 0,83; К1 = 6,5; м = 2,0; м max = 2,7; м min = 1,6; IH = 22,9 А.

1. Определяем коэффициент сопротивления машины.

Рс = Рдв * ? перед = 11*1 = 11 кВт

2. Определяем коэффициент каталожной неувязки.

К кн = Рс/Рн

Где: Рс - мощность сопротивления машины, Рс = 11 кВт

К кн = 11/11 = 1

3. Определяем коэффициент суммарного действия.

К = Кзм*Ккн

Где: Кзм - коэффициент загрузки машины, Кзм = 0,5

К = 0,5*1 = 0,5

4. Присоединенная мощность электродвигателя.

Р прис = Рн/?n

Рприс = 11/1 = 11 кВт

5. Максимальная мощность электродвигателя

Р мах = Р прис * К

К - коэффициент суммарного действия.

Р мах = 11 * 0,5 = 5,5 кВт

Проверяем предварительно электродвигатель на возможность пуска и перегрузочную способность

Р пуск = Р мах/мn

Р пуск = 5,5/2 = 2,75 кВт

Условия перегрузочной способности

Рн ? Р пуск

11 › 2,75

Условие перегрузочной способности выполняется, и мощность электродвигателя отвечает условиям работы.

5. Выбор пусковой и защитной аппаратуры

При выборе пусковой и защитной аппаратуры необходимо учитывать номинальный ток защищаемого оборудования, напряжение сети, род тока, а также возможность дистанционного управления установкой.

Управление двигателями навозоуборочных транспортеров осуществляется магнитными пускателями, защита двигателя от токов перегрузки осуществляется тепловыми реле, а от токов перегрузки автоматическим выключателем с электромагнитными расцепителями.

Выбор магнитных пускателей

Горизонтальный транспортер ТСН - 160

1. Выбираем магнитный пускатель для электродвигателя горизонтального транспортра.

Марка электродвигателя АИР112МВ6СУ1

РН = 4 кВт

IH = 9,2 А; К1 = 6

2. Учитывая мощность электродвигателя и условия эксплуатации, предварительно выбираем магнитный пускатель первой величины

ПМЛ - 121002 без кнопок пуск и стоп; 10А › 9,2А

5 Проверяем условия коммутации.

Iпуск = Кi * Iн.д

Iпуск = 6,0 * 9,2 = 55,2 А

Iн.п › Iпуск/6 = 55,2/6 = 9,2 А

10А › 9,2 А.

Магнитный пускатель выбран верно.

6 Выбираем тепловые реле по номинальному току электродвигателя.

РТД - 101404

IН.Р = 10 А

Приделы регулирования 7,0…10 А

Поршневая установка УТН-10.

1. Выбираем магнитный пускатель для электродвигателя поршневой установки УТН-10

Марка двигателя АИР160S6СУ

РН = 11 кВт

IН 22,9 А; К1 = 6,5

2. Учитывая мощность электродвигателя и условия эксплуатации, предварительно выбираем магнитный пускатель первой величины

ПМЛ - 221002 без кнопок пуск и стоп.

IН.П. › IН.Д;

25 А › 22,9 А

5 Проверяем условия коммутации.

Iпуск = Ki * IН.Д

Iпуск = 6,0 * 22,9 = 148,9 А.

IН.П › Iпускк/6 = 148,6/6 = 24,8 А

25А › 24,8А

Магнитный пускатель выбран верно.

6. Выбираем тепловое реле по номинальному току электродвигателя.

РТЛ - 102204

Iн.р = 25А

Пределы регулирования 18…25А

Выбор автоматического выключателя на вводе установки

1. Номинальный ток автомата должен быль больше или равен максимальному рабочему току установки.

IH авт ? 1р.

Iр = ? 1н.дн

Iр = 9,2 + 22,9 = 32,1 А

Iн авт ? 32,1 А

Выбираем автомат АЕ2046Р

Iн.расп = 40А

40А ? 32,1 А

Принимаем ток расцепителя на 32А с приделом регулирования (1,15) 1тр

3. Определяем кратность силы тока установки рацепителя.

К = ?Iн.двиг. / Iн.расц.

К = 32,1/32 = 1,003

Регулятор устанавливаем на 1

2. Проверяем выбранный автомат на возможность срабатывания при пуске.

Iср.авт ? 1,25*? Iпуск.дв

I ср.авт ? 1,25*32,1*6,5 = 260,81 А

I ср.ном. = 12*I ном. Расц

Iср.ном. = 12*32 = 384А

260,81 А ‹ 384 А

Ложных срабатываний при пуске двигателя не будет.

6. Расчет силовой проводки

Провода и кабели должны быть выбраны таким образом, чтобы температура при длительном протекании рабочего тока не была больше предельно допустимой. При расчетах провода внутренних электропроводок выбирают по значению предельно допустимого тока. Марку проводов и кабелей выбирают в зависимости от условий окружающей среды и способа прокладки.



Выбираем провод от щита управления до горизонтального транспортера по условиям:

По условию нагрева длительным расчетным током.

Iдоп. ? Iном двиг. М1

где: Iдоп. - допустимый ток проводника.

Iдоп. ? 9,2 А.

Исходя из этих условий, принимаем к установке провод ПВ 4 (1*1,5)

Iдоп. = 17А проложен в трубе.

Выбираем провод от щита управления до установки по условиям: По условию нагрева длительным расчетным током.

Iдоп. ? Iном двиг. М1

Где: Iдоп. - допустимый ток проводника.

Iдоп. ? 22,9 А.

Исходя из этих условий, принимаем к установке провод ПВ 4 (1*2,5)

Iдоп. = 25А. проложен в трубе.

Выбираем кабель от распределительного щита управления по условиям:

По условию нагрева длительным расчетным током.

Iдоп. ? Iр.

Ip.=?I ном.двиг.

Ip. = 9,2 + 22,9 = 32,1 А.

Исходя из этих условий, принимаем к установке кабель ВВГ (4*4)

Iдоп. = 35А. проложен в скобах.

7. Расчет освещения

Расчет электрического освещения методом коэффициента использования светового потока.

1. Вычерчиваем план помещения.

2. Выбираем светильник типа НСПО1.

3. Определяем расчетную высоту.

Hp = H - hрп - hc

Где h - высота помещения

hc - высота светильников

hрп - высота рабочей поверхности

hp = 3 - 0,5 - 0 = 2,5 м.

4. Вывбираем оптимальное расстояние между рядами осветительных приборов.

L опт = (1,4…1,6) * hp

L опт = (1,4…1,6)* 2,5 = 3,5…4м; L опт = 4м.

5. Определяем число рядов светильников.

Np = B/L опт

Где В - ширина помещения

Np = 12/4 = 3;

Принимаем 3 ряда светильников.

6. Определяем количество осветительных приборов.

n оп. = (A - 2 * Lcт) / L опт

А - длина помещения

L ст = (0,4…0,5) * L опт

L ст = (0,4…0,5) * 4 = 1,6…2м.

n оп. = (32 - 2 * 2) / 4 + 1 = 8

7. Находим общее количество светильников.

n = np * n оп

n = 3 * 8 = 24

8. Принимаем коэффициент отражения поверхности помещения

р пот. = 50%; р стен = 30%; р раб.пов. = 10%.

9. Определяем индекс помещения.

I = (A * B) / hp * (A + B)

A и В - длина и ширина освещаемого помещения.

10. Определяем коэффициент использования светового потока.

U = Ф * U1 + Ф * U2

U = 0,67 * 0, 77 + 0,08 * 0,36 = 0,7

11. Определяем расчетный световой поток одного светильника.

Фр = Еn * F * K * Z / N * U,

где F - площадь помещения

К - коэффициент запаса

Z - коэффициент неравномерности

En - номинальная освещенность

Фр = 30 * (32 * 12) * 1,3 * 1,6 / 8 * 0,7 = 23961,6 / 11, 4 = 2101,9 Лм.

Из таблицы выбираем лампы типа Г215-225-150; световой поток равен 2280 Лм; мощность равна 150 Вт.

12. Определяем мощность световой установки.

Ру. = Р л * n = 150 * 24 = 3600 Вт.

Проверяем мощность лампы на отклонение от расчетной. Мощность лампы не должна быть меньше расчетной на 10% и не превышать на 20%.

ДФ = (Фл - Фр) / Фр * 100%

ДФ = (2280 - 2101,9) / 2101,9 * 100% = 8,47%

Отклонение мощности лампы относительно расчетной не превышает требуемых значений.

Расчет электрического освещения вентиляционной камеры методом удельной мощности.

1. Вычерчиваем план помещения

2. Выбираем номинальную освещенность по приложению En=20 Лк

3. Находим коэффициенты отражения потолка, пола, стен;

p пот. = 50%; р стен = 30%; р пола = 10%.

4. Для данного помещения выбираем тип светильника НСПО1.

5. Высота подвеса светильника равна 2,5м.

Нр = 2,5м

6. Находим площадь помещения

F = A * B

F = 3 * 3,5 = 10,5 м2

к1 = к з / к зт

к1 = 1,15 / 1,3 = 0,88

к2 - коэффициент приведения коэффициента отражения поверхностей помещения к табличному значению.

к2 = 1,1

к4 - коэффициент приведения напряжения питания источников к табличному значению.

к4 = 1

Р уд. = 20 * 0,88 * 1,1 * 1 = 19,36 Вт.

Рассчитать мощность источника света

Рр = Р уд. * F / N * nc

Pp = (19,36 * 10,5) / 1,1 = 203,28 Вт

Выбираем лампу типа Б215-225-200. Рл = 200 Вт.

Проверяем мощность лампы на отклонение от расчетной. Мощность лампы не должна быть меньше расчетной на 10% и не превышать на 20%.

ДР = (Рл - Рр) / Рр * 100%

ДР = (200-203,98) / 203,28 * 100% = - 1,6 %

Отклонение мощности лампы относительно расчетной не превышает требуемых значений.

8. Выбор пусковой и защитной аппаратуры

Всю осветительную нагрузку разбиваем на 6 групп и вычерчиваем расчетную схему.

Принимаем к установке осветительный щит марки ОЩВ - 6

рассчитанный на 6 отходящих групп.

Р1гр = 1330 Вт I1гр = Р1гр / (U * cos ц) = 1330 / (220*1) = 6,0 А

Р2гр = 760 Вт I2гр = Р2гр / (U * cos ц) = 760 / (220*1) = 3,5 А

Р3гр = 1850 Вт I3гр = Р3гр / (U * cos ц) = 1850 / (220*1) = 8,4 А

Р4гр = 1400 Вт I4гр = Р4гр / (U * cos ц) = 1400 / (220*1) = 6,4 A

Р5гр = 400 Вт I5гр = Р5гр / (U * cos ц) = 400 / (220*1) = 1,8 A

Определяем ток автоматических выключателей для каждой отходящей линии осветительной нагрузки.

Iтр1 гр ? К * I1 гр.

где: К - коэффициент надежности (1,1 ? 1,3)

I тр1гр ? 1,1 * 6,0 = 6,6 А

I тр2гр ? К * I2гр

I тр2гр ? 1,1 * 3,5 = 3,85 А

I тр3гр ? К * I3гр

I тр3гр ? 1,1 * 8,4 = 9,24 А

I тр4гр ? К * I4гр

I тр4гр ? 1,1 * 6,4 = 7,04 А

I тр5гр ? К * I5гр

I тр5гр ? 1,1 * 1,8 = 1,98 А

Принимаем однофазные автоматические выключатели серии А-1361; I н.р. = 15А.

Определяем ток на вводе осветительного щита.

Iв. що = ? Ргр / (v3 * Uл * cos ц)

где: Ргр - сумма всей нагрузки осветительной сети.

Uл - линейное напряжение сети Uл = 380 В.

? Ргр = Р 1гр + Р 2гр + Р 3гр + Р 4гр + Р 5гр

? Р гр = 1330 + 760 + 1850 + 1400 + 400 = 5740 Вт.

Iв. що = 5740 / (v3 * 380 * 1) = 8,72 А.

Определяем ток автоматического выключателя на вводе щита освещения.

Iтр. що. ? К * Iв. що

где: К - коэффициент надежности (1,1 ? 1,3)

Iтр. що. ? 1,25 * 8,36

Iтр. що. ? 10,45 А

Принимаем на вводе щита освещения автоматический выключатель марки АЕ 20361; Iтр. =16А; Iн.а. = 25А

9. Расчет осветительной проводки

Определяем сечение кабеля для каждой группы освещения из условий:

1. По условиям нагрева длительно - допустимым током.

Iдоп. ? Ip.

где: Iдоп. - допустимый ток проводника.

Iр. - максимальный рабочий ток линии.

Iдоп. 1гр ? I 1гр = 6,0 А

Iдоп. 2гр ? I 2гр = 3,5 А

Iдоп. 3гр ? I 3гр = 8,4 А

Iдоп. 4гр ? I 4гр = 6,4 А

Iдоп. 5гр ? I 5гр = 1,8 А

2. По соответствию аппарата защиты.

Iдоп. ? Iтр.

Iдоп. 1гр ? 15 А

Iдоп. 2гр ? 15 А

Iдоп. 3гр ? 15 А

Iдоп. 4гр ? 15 А

Iдоп. 5гр ? 15 А

Исходя из этих условий на каждой группе принимаем к установке кабель ВВГ (3 * 1,5); Iдоп. = 17 А

Проверяем осветительную проводку на потерю напряжения. В соответствии с ПУЭ потеря напряжения для внутренних проводок не должна превышать 2,5 %.

Д U ? Д U доп. = 2,5 %

Вычерчиваем расчетную схему шестой группы осветительной сети.

Определяем момент магистральной линии.

М = ?Р * l

где: ?Р - сумма мощности нагрузок на участке линии.

l - длина участка.

М = 0,15 * 0, 25 + 0,06 * 22 + 0,2 * 14 + 0,15 * 12 + 0,15 * 8 = 10,87 кВт*м

Определяем потерю напряжения

ДU = M / (C * F),

где: С - постоянный коэффициент, зависящий от напряжения сети, числа фаз и материала токопроводящей жилы. Для однофазной сети напряжения 220 В, выполненной медным проводом С = 12,8

F - сечение токопроводящей жилы

ДU = 10,87 / (12,87 * 1,5) = 0,57 %

0,57 % < 2,5 %

Потеря напряжения в линии не превышает допустимого значения, следовательно кабель для питания осветительной нагрузки выбран верно.

Расчет ввода осветительной сети.

Определяем сечение кабеля из условий:

1. По условию нагрева длительно допустимым током.

I доп. ? Iв. що.

I доп. ? 8,36 А.

По соответствию аппарата защиты.

I доп. ? Iтр. що.

I доп. ? 16 А

электрификация механизация электродвигатель проводка

Исходя из этих условий на вводе в щит освещения кабель ВВГ (5 * 1,5)

I доп. = 17 А.

10. Компоновка силовой осветительной сети

Электроснабжение свинарника осуществляется от трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ по воздушной линии. Ввод в здание осуществляется кабелем с медными жилами. Электрическая нагрузка свинарника разделена на 12 групп и присоединена к распределительному пункту Г1Р 9332: от 1 группы получает питание приточная система и электрообогрев воздушной заслонки П; от 2 группы получает питание приточная система и электрообогрев воздушной заслонки П2; от 3 группы получает питание щит управления, а от щита к горизонтальному транспортеру и насосной установки; от 4 группы получает питание таль электрическая и котел пароварочный; от 5 группы получает питание котел пищеварочный; от 6 группы получает питание умывальник со стерилизатором; от 7 группы получает питание камера холодильная, таль электрическая и аппарат для оглушения свиней; от 8 группы получает питание компрессор, точило и машина ручная сверлильная; от 9 группы получает питание щит освещения марки ОЩВ - 6. Вся осветительная нагрузка разделена на 6 групп, из которых одна - дежурного освещения и одна - резервная группа, осветительная проводка выполнена пятижильным медным кабелем марки ВВГ, а защита групп автоматическими выключателями АЕ - 2056Р; от 11 группы получает питание насос ГНОМ, насос 11/2 к-6 и выточная система; от 12 группы получает питание шкаф регулирования температуры. От распределительного пункта проводка выполнена кабелем ВВГ, а от щитов управления к рабочим машинам медным проводом марки ПВ в проложенной трубе.

11. Расчет ввода в здание

Р 1гр = 1,75 кВт Р 5гр = 14,5 кВт Р 9гр = 7,5 кВт

Р 2гр = 1,57 кВт Р 6гр = 1,6 кВт Р 10гр = 2,0 кВт

Р 3гр = 15 кВт Р 7гр = 2,96 кВт Р 11гр = 2,72 кВт

Р 4гр = 2,66 кВт Р 8гр = 0,98 кВт Р 12гр = 0 кВт

Определяем установленную мощность.

Ру = ? Ргр

Ру = 1,75+1,57+15+2,66+14,5+1,6+2,96+0,98+7,5+2,0+2,72=55,02 кВт

Определяем расчетную мощность на вводе.

Рр. = m * Ру

где: m - коэффициент одновременности включения потребителей.

Рр = 0,65 * 55,02 = 35,76 кВт

Определяем расчетный ток на вводе.

Iр = Pp / v3 * UH * cos ц ср.вз.,

где: UН - номинальное напряжение сети.

cos ц ср.вз.- средневзвешенный коэффициент мощности всех установок.

Iр = 35,76 / v3 * 0,38 * 0,85 = 77,74 А

Выбираем автоматический выключатель в щит ПР 9332.

Iтр. ? К * Iр,

где: К - коэффициент надежности (1,1 ? 1,3)

Iтр. ? 1,1 * 77,75 = 85,51 А.

Принимаем на вводе автоматический выключатель марки АЕ 2056Р;

Iтр = 100 А; Iна = 100 А.

Определяем сечение кабеля на вводе, из условия:

Iдоп. ? Iр

Iдоп. ? 77,75 А.

Исходя из этих условий, принимаем к установке кабель ВВГ (4*16); Iдоп. = 75 А.

12. Автоматизация производственных процессов

Разработка технологической схемы

Из навозохранилищ открытого типа или из траншейных, расположенных отдельно или под полом животноводческой постройки, и которых на щелевых полях содержатся животные, навоз выгружают в приемник навоза установки УТН-10 при помощи скреперных установок типа ТСН-160.

Установка УТН-10 состоит из поршневого толкателя, трубопровода, станции гидропривода и арматуры. Станция создает напор в гидросистеме, приводящий в действие поршень 4 и всасывающе-нагнетательный клапан 3, во время холостого хода поршня 4, клапан 3 открывает окно загрузочной горловины 2 и в рабочую камеру устройства поступает масса из загрузочной воронки. Нагнетательный трубопровод 10 закрыт. Рабочим ходом поршня 4 навоз выталкивается в напорный трубопровод 10, клапан 3 открывается и закрывает горловину 2. Трубопровод 10 диаметром 300мм. входит в навозохранилище под уровень массы, что исключает его замерзание.

1 - конвейер КНП-10; 2-приемник навоза (горловина); 3-клапан; 4 - поршень; 5-гидроцилиндр; 6-маслопровод; 7-переходник; 8 - корпус; 9 - конус; 10 - навозотрубопровод к навозохранилищу.

Установка УТН-10 может транспортировать навоз с подстилкой при влажности не менее 75…76%, а также жидкий навоз. Длина пути транспортирования 50…150м.

Установка для транспортировки навоза УТН - 10



Разработка принципиальной электрической схемы

Данная принципиальная электрическая схема обеспечивает работу установки как в ручном, так и в автоматическом режиме без непосредственного участия человека.

В соответствии с технологической схемой на рисунке приведена принципиальная схема автоматизации поточной линией.

Автоматический режим работы

В заданное время программное реле времени КТ1 замыкает свои контакты КТ 1.1 и КТ 1.2, включает магнитный пускатель КМ 2 и лампочку НL 2 поршневого насоса. Затем замыкаются контакты магнитного пускателя КМ 2.2, тем самым магнитный пускатель КМ 1 и лампочку НL 1 горизонтального транспортера. Через определенное время, которого должно хватить на уборку навоза в помещении, КТ 1 отключает контакт КТ 1.2 и отключает магнитный пускатель КМ 1 с лампочкой HL 1 горизонтального транспортера. Насосная установка продолжает убирать навоз за пределы помещения в течении определенного времени, КТ 1 размыкает свой контакт КТ 1.2 и отключает магнитный пускатель КМ 2 и лампочку НL 2 с лампочкой HL 2 насосной установки.

Ручной режим работы

Тумблер SA включаем в положение Р, сначала включаем кнопкой SB4 магнитный пускатель КМ 2 и лампочку HL 2 насосной установки. Затем замыкаются контакты магнитного пускателя КМ 2.2 после чего включаем кнопкой SB 2 магнитный пускатель КМ 1 и лампочку HL 1 уборочного транспортера. После уборки сначала отключают горизонтальный транспортер кнопкой SB 1, отключается магнитный пускатель КМ 1 и лампочка HL 1. Насосную установку отключают после того, как из навозосборника выкачивается весь навоз. Затем кнопкой SB 3 отключают магнитный пускатель КМ 2 и лампочку HL 2 насосной установки.

13. Заземление

Расчет заземляющих устройств ведут в следующем порядке:

1. В зависимости от напряжения и типа электроустановки принимают нормативное значение сопротивления заземляющего устройства

2. Определяют сопротивление растеканию тока вертикального электрода по формуле

Rв = 0,366 * р расч / l * (lg r * i / d + 0,5 lg 4 * hcp + l / 4 * hcp - l)

где р расч - расчетное удельное сопротивление грунта, Ом-м; k - числовой коэффициент вертикального заземлителя; для круглых стержней r = 2; l - длина электрода, м; d - внешний диаметр трубы или диаметр стержня, м; hcp - глубина заложения, равная расстоянию от поверхности земли до середины трубы или стержня, м.

р расч = kc * k * р изм. = 1,25 * 1,1 * 80 = 110 Ом * м.

Rв = 0,366 * 110 / 5 * (lg 2 * 5 / 0,012 + 0,5 lg 4 * 3,2 - 5) = 8,1 * (2,9 + 0,5 * 1) = 8,1 * 3,4 = 27,5 Ом.

Сопротивление стержня ( при hcp = 0,7 + 5 / 2 = 3,2)

3. Определяют сопротивление горизонтального заземлителя (полосы связи) по формуле

Rr = 0,366 * р расч / l * lg k * l / d * h

(для полосы связи кс = 4,5; к1 = 1,6 и р расч= 4,5 * 1,6 * 80= 576 Ом*м )

где l - длина горизонтального заземлителя, м; k - числовой коэффициент горизонтального заземлителя; для прямоугольного k=2; d - диаметр круглой стали или ширина полосы прямоугольного сечения, м; h - глубина заложения горизонтального заземлителя, м.

Rr = 0,366 * 576 / 35 * lg 2 * 35 * 35/0,04 * 0,82 = 29,6 Ом.

Теоретическое число стержней

Nт = Rв / rз

Nт = 27,5 / 4 = 7

а = 35 / 7 = 5 м.

При n = 7 и а/l=5 /5=1 находим по кривым nв = 0,58 и nг = 0,5 и определяем действительное число стержней:

nд = Rв*nг/nв*(l/rз*nг-l/Rr)

nд =27,5*0,5/ 0,58 * (1/4*0,5-1/23) = 23,7 * (0,5 - 0,1) = 23,7 * 0,47 = 11,1

Принимаем к монтажу 11 стержней и выполняем проверочный расчет

При n=11, а = 35 / 11 = 3,2 м, а/l = 3,2/5 = 0,64 и nв = 0,65; nг = 0,44.

Расчетное сопротивление заземляющего устройства

r расч = Rв*Rr/Rr*n*nв+Rв*nг

r расч=27,5 * 29,6/29,6*11*0,65+27,5*0,44=814/211,6+12,4/814/224 =3,63 Ом< 4 Ом

14. Экономическая эффективность хозяйства

Экономическая эффективность предлагаемого варианта средств электрификации и автоматизации на комплексе, рекомендуется выполнять по следующей методике.

Эффективность - польза, которую получает сельскохозяйственное предприятие от определенного вида деятельности. Экономическая эффективность определяется путем сравнивания двух вариантов существующего и проектируемого, по следующим показателям:

· Рост производительности;

· Размер годовой экономии;

· Срок окупаемости новых капитальных вложений.

Методические указания по расчету выше перечисленных показателей. Для определения роста производительности труда требуется рассчитывать затраты труда (чел.ч) на 1 ц продукции или объем работы при существующем и проектируемом.

а) затраты труда на один центнер продукции при существующем варианте:

Зтт = Зтт/Пч

Зтт = 36,5/4,5 = 8,1 чел*час

Где Зтц - затраты труда на 1 ц продукции при существующем варианте Зтг (чел.ч) - затраты труда годовые, которые определяются:

Зтг = Д*t*Р,

где Д - число рабочих дней в году,

Т - время работы оборудования в день,

Р - количество рабочих; Пч - производительность в час.

Зтг. эл. = Д*t*Р

Зтг. эл. = 365*0,2*1 = 73 чел*час

Зтг.тр-та = Д*t*Р

Зтг.тр-та = 95,5 чел*час

Т=300/22=13,6*7=95,5чел*час.

Зтг.об=73+95,5=168,5 чел*час

Выход навоза от одной свиньи

Q=100*3=300т

а) затраты труда на 1ц продукции при проектируемом варианте:

Зтт=Зтг/Впг

Зтт=168,5/300=0,6 чел*час/т

Примечание: буквенные обозначения имеют тот же смысл, что и при существующем варианте.

б) экономия затрат труда:

Эзт = (Зтт-Зтт)*Впг

Эзт = (168,5+73)*300=72450 чел*час

в) высвобождение рабочей силы:

Р=Эзт/д1

Р=72450/290*7 = 72450/2030 = 35 чел.

г) рост производительности труда:

Рпт=Зтг-Зтт/Зтг*100%

Рпт = 168,5-73/168,5*100%=56,6%

Для расчета годовой экономии необходимо определить эксплуатационные расходы на 1ц продукции или себестоимость 1ц продукции.

В эксплуатационные расходы входят те затраты, на которые оказывает влияние применение нового электрооборудования и средств автоматики.

Сюда входит:

а) заработная плата с начислениями:

ФОТ=Д*Тс*Р*t,

где ФОТ - фонд оплаты труда за год (тыс. руб)

t-время работы электрооборудования за смену (час.)

Тс-тарифная ставка за 1 час;

Д-число рабочих дней в году;

Р-количество рабочих;

ФОТ эл. = Тс*Д*Р*t

ФОТ эд. = 21,70*0,2*365*1=158,1 руб (за час.)

Тс - тарифная ставка за час;

ФОТ тр-ра = Тс*Д*Р*t

ФОТ тр0та = (103Ю6*22,80)*1,52=3590,4 руб

Тс - тарифная ставка за смену;

ФОТ об= 1584,1+3590,4=5174,5*1,52=7865,2 руб.

К фонду оплаты труда рассчитывают следующие начисления.

б) амортизационные отчисления:

Бс=цена+15%

Бс=(1250*100)*1,15=143750 руб.

А тсн-160=Бс*На/100

А тсн-160=143750*20/100=28750 руб.

Тр.тсн-160= Бсн*Нтр/100

Тр.тсн-160=143750*8/100=11500 руб.

Бс тр-ра=цена+15%

Бс тр-ра=520500 руб.

Атр-ра=Бс*На/100

Атр-ра=520500*17,5/100=91087,5 руб.

Тр тр-ра = Бс*Нтр/100

Тр тр-ра = 520500*6/100=31230 руб.

Бс тел=цена*15%

Бс тел=(2500*100)*1,15=287500 руб.

А тел = Бс*На/100

А тел = 287500*12/100=34500 руб.

Тр тел=Бс*Нтр/100

Тр тел = 73312,5*10/100 = 28750 руб.

Аоб = А тсн - 160 + А тр-ра + Ател.

А об= 28750+91087,5+34500=154337,5 руб.

Тр.об = Тр.тсн - 160 + Тр тр-ра + Тр тел.

Тр об = 11500 + 31230 + 28750 = 71480 руб.

А - амортизационные отчисления годовые (тыс.руб.);

Бс - балансовая стоимость электрооборудования и средств автоматики (тыс.руб.);

На - норма амортизационных отчислений (%);

Тр - затраты на текущий ремонт.

в) стоимость электроэнергии:

Сэ = Кэ*Ц

Сэ=4015*5=20075 руб.

Кэ=Q/Пч*N

Сэ - стоимость электроэнергии (тыс.руб)

Кэ - количество израсходованной энергии (кВт/ч);

Ц - цена 1 кВт/ч.;

Q-объем работы или количество продукции (т);

N-мощность электродвигателя (кВт)

0,2*365=730 час

Кэ = 730*5,5=4015 (кВт/час)

Стоимость топлива = 1,1 * 300 * 20 = 6600 руб.

г) прочие затраты (сюда могут входить: стоимость топлива, спец. одежда):

Пр=(А+Тр+Сэ+Ст.топ+ФОТ)*0,05

Пр=(154337,5+71480+7227+6600+7865,2)*0,05=12375,5 руб.

д) общие эксплуатационные затраты при существующем варианте:

Эрг = ФОТ+А+Тр+Сэ+Пр+Ст.топ.

Эрг=154337,5+71480+7227+6600+7865,2+12375,5=259885,2 руб.

Эксплуатационные затраты проектируемого варианта, определяются по той же методике, но буквенные обозначения пишутся со штрихом.

Эрг=ФОГ'+А'+Тр'+Сэ'+Пр'

Эрг=1831+114547,5+44427+4979+8716=174501 руб.

ФОТ эл. = (21,70*73)*1,52 = 2407,8 руб.

Бс. Утн - 10 = 250000 руб.

А утн. - 10 = Бс*На/100

А утн. - 10 = 250000*20/100=50000 руб.

Тр.утн - 10 = Бс*Нтр/100

Тр.утн - 10 = 250000*8/100 = 20000 руб.

Аоб. = А тсн - 160 + А утн - 10

А об. = 50000 + 14662,5 = 64662,5 руб.

Тр.об = Тр.тсн - 160 + Тр.утн - 10

Тр.об = 20000+5865 = 25865 руб.

Стоимость электроэнергии:

Сэ = Кэ*Ц

Сэ = 4119,3*5=20596,5 руб.

Кэ=Q/Пч*N

Сэ - стоимость электроэнергии (тыс.руб.);

Кэ - количество израсходованной электроэнергии (кВт/ч);

Ц - цена 1 кВт/ч

Q- объем работы или количество продукции (т);

Пч - производительность установки в час (т);

N - мощность электродвигателя (кВт).

Кэ = 73/7,7*11 = 104,3 + 4015 = 4119,3 (кВт/ч)

Пр = (А+Тр+Сэ)*0,05

Пр = (64662,5 + 25865 + 20596,5)*0,05 = 5556,2 руб.

Стоимость топлива = 1,1*300*20 = 6600 руб.

Общие эксплуатационные затраты при существующем варианте:

Эрс = А+Тр+Сэ+Пр

Эрс = 64662,5+25865+20596,5+5556,2 = 116680,2 руб.

После расчета годовых эксплуатационных расходов, рассчитывают эксплуатационные расходы на 1ц при существующем и проектируемом варианте и определяют годовую экономию:

Эрц = ЭРГ/Впг

Эрц = 259885,2/300 = 866,3 руб.

Эрц = Эрг/Впг

Эрц = 102839,3/300 = 342,8 руб.

Сэр = ЭРГ - Эрг/ЭРГ* 100

Сэр = 259885,2 - 102839,3 / 259885,2 * 100% = 60%

е) определение годовой экономии:

Гэ - годовая экономия (тыс. руб.)

Гэ = (Эрц - Эрц)* Впг1

Гэ = (866,3 - 342,8) * 300 = 157050 (тыс.руб.)

В некоторых вариантах годовая экономия получается и за счет повышения продуктивности животных, например, при создании микроклимата увеличивается продуктивность на 15-20%. В этом случае необходимо определить количество дополнительной продукции. Эту продукцию умножают на цены и получается дополнительная выручка.

Срок окупаемости определяется по формуле:

Т=Кв/Гэ

Где Г - срок окупаемости новых капитальных вложений (лет); Кв - новые капитальные вложения (тыс.руб.)

Т = 250000 / 157050 = 1,6 года.

15. Охрана труда и техника безопасности

Для безопасности работы обслуживающего персонала и бесперебойной работы навозоуборочных установок необходимо соблюдать правила производственной санитарии, а также правила техники безопасности при эксплуатации навозоуборочных установок в животноводческих и птицеводческих помещениях.

В помещениях, где скот содержится на привязи или группами, животные выделяют значительное количество тепла, углекислоты и паров воды. От испражнений животных выделяются аммиак и сероводород.

Вредные газы и повышенная влажность отрицательно влияют как на людей (обслуживающий персонал) и животных, так и на оборудование навозоуборочных установок, электропривод и электроаппаратуру. Поэтому в животноводческих помещениях должна быть обеспечена надежная и эффективная вентиляция. Температуру в этих помещениях следует поддерживать на уровне 3-15о, а относительная влажность не должна превышать 70-75%.

Во многих районах страны для животноводческих помещение рекомендуется вентиляция без специального подогрева приточного воздуха.

При обследовании ряда хозяйств было установлено, что электродвигатели навозоуборочных установок в помещениях с повышенной влажностью работают не больше одного года, электроаппаратура (магнитные пускатели, кнопки включения и др.) - не более полугода. Детали и узлы навозоуборочных установок подвержены коррозии, быстро изнашиваются и выходят из строя.

В животноводческих помещениях ля обслуживания персонала должны быть предусмотрены: комната отдыха, душевая, туалет с умывальником, аптечка, помещение для хранения инструмента и запасных деталей.

Производительность труда людей, работающих на животноводческих фермах, во многом зависит от чистоты помещений, хорошей вентиляции и нормального температурного режима. Соблюдение норм санитарии благоприятно сказывается на животных - они меньше болеют, повышается их продуктивность.

Основные правила техники безопасности при эксплуатации электрооборудования в животноводческих помещениях и в птичниках состоят в том, что к обслуживанию электрооборудования допускаются электромонтеры, имеющие соответствующее удостоверение об окончании спецкурсов и училищ.

Поражение электрическим током людей и животных происходит обычно в двух случаях - при наличии аварийного режима работы электрооборудования (повреждение изоляции, короткое замыкание) или при нарушении персоналом правил техники безопасности обслуживания электротехнических установок.

Для защиты от поражения электрическим током людей и животных в первую очередь необходимо исключить ненормальные режимы работы электрооборудования. Поэтому электроприемники (электродвигатели, нагревательные и осветительные приборы) при потреблении ими токов сверх максимальных значений должны отключаться с помощью аппаратов, номинальных значений должны отключаться с помощью аппаратов, обеспечивающих максимальную токовую и тепловую защиту (предохранителей и автоматических выключателей, срабатывающих при коротком замыкании цепей или превышающих номинальные значения)

Для защиты электроприемников от длительных перегрузок и других ненормальных режимов служат тепловые реле и встроенная тепловая защита.

Исправленное состояние электрооборудования поддерживается путем технического обслуживания и ремонта.

Периодическое техническое обслуживание и ремонт электрооборудования снижают возможность появления ненормальных режимов работы электрооборудования и вероятность поражения электрическим током, но не исключают их полностью.

Правилами устройства электроустановок предусмотрены мероприятия и технические средства, призванные обеспечить безопасность людей и животных в случае появления ненормальных режимов работы электроустановок.

Наиболее распространенными техническими средствами и мероприятиями являются защитное заземление, зануление, защитное отключение, контроль изоляции, выравнивание электрических потенциалов и изолирующие вставки в металлические трубы.

Защитное заземление - преднамеренное соединение с землей металлических частей электрооборудования, нормально не находящихся, но могущих оказаться под напряжением при нарушении изоляции токоведущих частей.

Заземление снижает разность потенциалов между корпусом поврежденного электрооборудования и землей, что уменьшает опасность поражения или животного при случайном прикосновении.

Основным параметром заземления является величина сопротивления заземляющего устройства. На комплексах и фермах оно, как правило, должно быть не более 4 Ом.

Зануление - преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью источника питания. Защитное действие зануления состоит в быстром снятии напряжения с корпуса поврежденного оборудования путем отключения аварийного участка сети защитным аппаратом.

Защитное отключение - единственно средство защиты от поражения человека электрическим током при случайном прикосновении к токоведущим частям. Выполняется оно с помощью специальных устройств типа ЗОУП-25, обеспечивающих отключение сети при случайном прикосновении к токоведущим частям за время более 0,5 с при токе 0,01А.

Необходимо помнить, что устройство типа ЗОУП-25 не может обеспечить защиту при одновременном случайном прикосновении человека или животного к двум фазам, а также от электрического потенциала, занесенного на электроустановку по нулевому проводу извне. Оно не защищает электрооборудование от коротких замыканий и перегрузок, поэтому при его установке следует сохранять автоматические выключатели и предохранители.

Выравнивание электрических потенциалов между металлоконструкциями и полом является наиболее эффективным средством защиты сельскохозяйственных животных от поражения электрическим током. Поражающее напряжение для них в несколько раз ниже, чем для человека, а средств защиты, которые обеспечивают электробезопасность людей, для животных часто оказывается недостаточно.

На свиноводческих фермах защита животных от поражения электрическим током может быть обеспечена путем естественного заравнивания электрических потенциалов технологическими металлоконструкциями, без применения выравнивающих проводников.

Для этого должны быть выполнены следующие условия:

· Все металлоконструкции, к которым могут прикасаться животные, должны быть электрически соединены между собой, со строительными железобетонными конструкциями и с нулевым проводом;

· Металлические стойки, на которых монтируются металлоконструкции, должны быть заглублены в бетонный пол не менее чем на 0,2м и иметь с ним надежную электрическую связь.

Выравнивание электрических потенциалов можно считать эффективным, если в режиме однофазного короткого замыкания в сети 0,4 кВ напряжение прикосновения и шага не превышает 24 В.

Изолирующие вставки в металлических трубах применяются, чтобы исключить возможность распространения электрического потенциала по трубам в случае нарушения изоляции связанного с ними электрооборудования.

Разряды атмосферного электричества (молнии) могут явиться причиной взрывов, пожаров, поражения людей. По данным статистики, около 7% пожаров возникает от разрядов молнии. Разрушительное действие прямого удара молнии (первичного проявления молнии) очень велико. Однако существует еще и вторичное проявление, которое заключается в том, что во время разряда молнии на изолированных от земли металлических предметах, вследствие электромагнитной и электростатической индукции, возникают электротоки высоких напряжений. Возможен перенос высоких потенциалов по проводам, через наземные или подземные металлические коммуникации. При этом в местах разрыва электроцепи может возникнуть искрение, достаточное для воспламенения горючей среды.

Комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от взрывов, загораний и разрушений, называется молниезащитой и осуществляется в соответствии с «Инcтрукцией по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений» (СН. 305-77).

Существуют три категории устройства молниезащиты (I, II, III). Необходимость в молниезащите и ее категорию в каждом конкретном случае определяют в зависимости от интенсивности грозовой деятельности в местности расположения объекта, его пожаровзрывоопасности и назначения, а также ожидаемого количества поражений молнией в год.

Для защиты зданий и сооружений служат молниеотводы, принимающие на себя разряд молнии и отводящие ток разряда в землю. Молниеотвод состоит из несущей части (опоры), молниеприемника, токоотвода (спуска) и заземлителя.

Применяют различные конструкции молниеотводов. Наиболее распространенными из которых являются стержневой и тросовый. Они бывают отдельно стоящие или устанавливаемые на защищаемом объекте, в последнем случае они бывают изолированные или неизолированные от объекта. Молниеотводы бывают одиночные, двойные и многократные.