Реконструкция электротехнической части коровника на 200 голов

11) Вредные производственные факторы: сырость, газы, сквозняк;

12) Обеспеченность инструкциями по охране труда: имеются;

13) Наличие аптечек: по норме;

14) Состояние защитных средств: удовлетворительное.

II Характеристика условий труда

Таблица 6.4

Нормативные и текущие показатели

Наименование единицы измерения	Нормативные показатели	Фактические показатели
Температура (в градусах С)	10	9
Подвижность воздуха (в м/с)	0,5	0,47
Влажность воздуха (в процентах)	75	80
Загрязненность воздушной среды, м3 / м3	0,0025	0,0027
Освещенность (в лк)	75 - 150	75 - 100
Продолжение таблицы 6.4
Уровень шума	-	-
Наличие индивидуальных средств защиты	-	-
Обеспеченность первичными средствами тушения пожара	По норме	По норме
Обеспеченность спецодеждой	По норме	По норме

Таблица 6.5

Норма бесплатной выдачи спецодежды

Профессия	Наименование спецодежды	Срок носки	Годовая потребность
Доярка	Жилет утепленный Халат хлопчатобумажный Сапоги резиновые Перчатки резиновые	12 12 12 6	1 1 1 пара 2 пары

Дата составления паспорта

10 января 2004 года

Технологическое оборудование в коровнике размещено в двух местах:

1. Молочный блок коровника.

2. Стойловое помещение.

6.3 Защитные меры в электроустановках

Таблица 6.5б

Категория помещения по степени опасности поражения электрическим током людей и животных

Наименование помещения	Параметры, определяющие опасность поражения
	Температура воздуха, С	Относительная влажность, %	Состояние полов	Возможность одновременного прикосновения	Агрессивность среды	Категория помещения
стойловое	10	70	Токопроводящие	Имеется	Газы	Особо опасное



В стойловом помещении температура воздуха составляет 10 градусов С, а относительная влажность - 70%, полы токопроводящие, имеется возможность одновременного прикосновения к токопроводящим частям. Окружающая среда - химически активная. Таким образом, помещение является особо опасным.

В качестве основного защитного мероприятия используется защитное зануление с повторным заземлением металлических частей электрооборудования и рабочих машин.

Вводные и распределительные устройства расположены в электрощитовой, доступ в которую имеет только электрический персонал. На щитах обязателен знак: «Осторожно! Электрическое напряжение!»

При эксплуатации необходимо следить за:

- Исправностью и сохранностью предохранительных ограждений;

- Чистотой электрооборудования, и степенью нагрева электрооборудования (не допускать его перегрева выше допустимого);

- Своевременным проведением технического обслуживания, технического и капитального ремонтов.

Силовая проводка выполнена проводом АПВ в металлических трубах, ответвления помещены в распределительные коробки, соединение труб выполнены с помощью сварки. Контур заземления выполнен стальной полосой 40 4 мм.

6.3.1 Эффективность срабатывания защиты

Расчет эффективности зануления проводится для самого отдаленного электроприемника - навозоуборочного транспортера ТСН - 3,0Б, Р_ном = 5,5 кВт, I = 47 м, защита выполнена «АСТРО. УЗО» модификации К (Ф,Ш) - 3212, с параметрами:

I_ут = 30 мА, t_ср = 0,03 с.

Для эффективного действия защиты требуется выполнение условия

где t_{ср.защиты} - время срабатывания защиты, с.

.

6.3.2 Расчет повторного заземления

Заземление проектируется выполнять из вертикальных стержней электродов длиной 2,5 метров и диаметром 0,05 метра, соединенных между собой полосой 50 4 мм, заглубление t = 1,95 м, удельное сопротивление верхнего слоя грунта g₁ = 250 Ом м, нижнего слоя g₂ = 190 Ом м, мощность верхнего слоя земли Н = 2 м.

Заземление состоит из горизонтальных и вертикальных заземлителей, его сопротивление равно:

R₃ = 1 / (n (n_в + g_в + g_г)),

где n - коэффициент использования заземлителя;

n_в - количество вертикальных стержней;

g_в - проводимость вертикальных стержней;

g_г - проводимость горизонтальных стержней.

g_в = 1 / R_в; g_г = 1 / R_г.

Так как заземлители пересекают границу между разделами, необходимо определить:



g_экв = g₁ g₂ I / ((I - Н + t) g₁ + (Н - t) g₂);

g_экв = 250 125 2,5 / (( 2,5 - 1,0 + 0,8) 250 + (1,0 - 0,8) 125) = 263,53 Ом м.

Сопротивление одиночного стержня:

R_ос = g_экв (In (2 I/d) + 0,5 In ((4 Н + 1)/(5 Н - 1)))/2 1,Ом

R_ос = 66,5 (In (2 2,5/0,05) + 0,5 In ((4 1,0 + 2,5)/(5 1 - 1,5)))/(2 3,14 2,5) = 80,25 Ом

Сопротивление контура заземления:

R_зк = g_н g_экв /100;

R_зк = 10 263,53 / 100 = 26,35 Ом.

Требуемое количество электродов:

n_в = R_ос / R_зк

n_в = 80,25 / 26,35 = 3,05 принимает n_в = 4.

Сопротивление горизонтального заземлителя:

R_г = 0,366 g_расч /I_п In (2 I_п I_п / (b t_п));

g_расч = g₁ n_c = 250 1,64 = 450 Ом м,

где n_с = 1,64 - коэффициент сезонности;

I_п = 3,75 м длина горизонтального заземлителя;

b = 0,05 м - ширина полосы;

t = 1,95 м - заглубление заземлителя.

R_г = 0,366 450 / 50 In (50 50/ (0,04 0,8)) = 116,46 Ом.

R_в = R_п R_н / (R_п - R_н);

R_в = 116,46 26,35 /(116,46 - 26,35) = 34,06 Ом;

N = R_ос / R_{в с} = 80,25 / 34,06 0,83 = 2,84. Принимаем n = 3.

6.4 Мероприятия по молниезащите

Прямой удар молнии в здание может вызвать поражение людей и животных, разрушение техники, пожары и взрыв. Так как в данном помещении перекрытия имеют не металлическую кровлю, гидроизоляция и утеплители из негорючего материала, а также около фермы имеется высокое металлическое сооружение (водонапорная башня) необходимость в установке молниезащиты отпадает.

6.5 Противопожарная безопасность

По степени пожарной безопасности производственные помещения делятся на шесть категорий пожарной безопасности.

В связи с этим необходимо каждому работнику фермы строго соблюдать правила противопожарной безопасности. Фермы КРС относятся к категории «Д» по II степени огнестойкости. Ответственность за соблюдение данных правил несет заведующий фермой, который обязан обучить людей работающих на ферме правилам обращения с противопожарным инвентарем.

Рядом с местом складирования легко воспламеняющихся материалов на случай пожара имеется емкость с водой.

На ферме в обязательном порядке предусматривается размещение пожарных кранов и щитов размером 1,8 1,8 м.



Таблица 6.6

Перечень противопожарного инвентаря на щите

Наименование	Количество
Ведро	2
Багор	1
Лом	1
Топор	2
Лопата	2
Огнетушитель ОУ-2	2
Ящик с песком	1

Ответственный за исправное состояние пожарных кранов и щитов - заведующий фермой.

Запрещается пользоваться открытым огнем, как в помещении, так и на территории фермы. В случае пожара, животные освобождаются от привязи с помощью группового отвязывателя животных ОСК - 25.

Пожар электрооборудования, находящегося под напряжением, необходимо тушить углекислотным огнетушителем.

6.6 Устройство защитного и противопожарного отключения «АСТРО. УЗО»

Под устройством защитного отключения (УЗО) понимаются устройства, предназначенные для автоматического отключения электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Принцип действия УЗО как защитного выключателя, реагирующего на ток утечки, поясняется на чертеже №8 на формате А1.

До тех пор, пока утечка отсутствует, то есть нет пробоя или повреждения изоляции электроприемника, или нет прямого прикосновения человека к токоведущим частям, токи в прямом (1) и обратном (2) проводниках нагрузки (3) равны и наводят в магнитном сердечнике (4) трансформатора тока УЗО равные, но встречно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2, в результате чего ток во вторичной обмотке (5) равен нулю и не вызывает срабатывания чувствительного элемента - магнитоэлектрической защелки (6). При возникновении утечки, например, при прикосновении человека к фазному проводнику, баланс токов и магнитных потоков нарушается I₁ = I₂ + I_ут, и поэтому во вторичной обмотке появляется ток небаланса I, который вызывает срабатывание защелки (6), воздействующей в свою очередь на механизм расцепителя (7) и контактную систему (8).

Электромеханическая система УЗО рассчитывается на срабатывание при определенных значениях «уставках».

«АСТРО. УЗО» выпускается разных модификаций в зависимости от количества полюсов, номинального тока нагрузки и тока утечки.

В коровнике на двести голов для электробезопасности и защиты от возгорания при эксплуатации электродного водонагревателя, используется «АСТРО. УЗО» модификации К (Ф,Ш) - 3212.

Таблица 6.7

Технические данные устройства «АСТРО. УЗО», К (Ф.Ш) - 3212

Параметр	Значение
Номинальное напряжение питающей сети, В	380
Номинальная частота питающей сети, Гц	50
Номинальный ток нагрузки, А	40
Номинальное значение установки тока утечки, мА	30
Время срабатывания при превышении тока утечки значения установки, мс	20-30
Диапазон рабочих температур, оС	-25 - +40
Количество полюсов	4
Срок службы: электрических циклов, не менее	4000
Механических циклов, не менее	10000



7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ КОРОВНИКА

Целью проводимой в России экономической реформы, призванной совершенствовать экономические отношения, реально считать повышение эффективности производственной сферы, и, соответственно, улучшение социально-экономического положения общества. Одним из аспектов, способных реально повысить эффективность производства, следует признать реализацию модернизированной техники и передовых технологий, что в соответствии с другими факторами призвано повысить эффективность отраслей агропромышленного комплекса, в том числе и сельского хозяйства.

В расчетах по определению сравнительной экономической эффективности новой энергетической техники, сравниваемые варианты следует уравнивать (или учитывать соответствующим образом) по показателям качества, надежности и долговечности.

Кроме того, при расчетах экономического эффекта следует соблюдать сопоставимость затрат и эффекта в сравнительных вариантах:

- по времени вложения средств и получения ожидаемого эффекта;

- по ценам, принятым для выражения затрат и эффекта;

- по кругу инвестиций, входящих в объект капиталовложений;

- по степени использования производственной мощности;

- по идентичности исчисления показателей, особенно стоимостных, принятых для расчета эффективности.

Все сравнительные варианты технических средств приводятся в соответствующий вид по всем признакам, кроме признака эффективность которого определяется.

В дипломном проекте рассматривается оборудование:

САОС - 800 - 90 И1 (горячее водоснабжение), мощность 18 кВт и ЭПЗ - 25 И2 (отопление молочного блока). Мощность 25 кВт.

Общая вместимость - 800 литров.

Базой для сравнения принят комплект оборудования для горячего водоснабжения и отопления ьолочного блока - КОГВ - 1000/25.

Общая вместимость - 1000 литров.

Используя КОГВ - 1000/25 ожидается снижение себестоимости продукции фермы КРС, а также будут улучшены все технико-экономические показатели.

Таблица 7.1

Исходные данные

Наименование показателей	Обозначение	Ед. изм.	Базовая машина	Новая машина
Оборудование	Марка	-	САОС-800-90-И1 ЭПЗ-25-И2	КОГВ - 1000/25
Производительность по горячей воде 70ОС	Р	т/ч	0,2	0,2
Установленная мощность	Р	кВт	43	25
Напряжение	U	В	0,4	0,4
Удельное электрическое сопротивление воды	р	Ом м	30	1050
Рабочий объем бойлера аккумулятора	V	л	800	1000
Цена оборудования	Ц	руб	36090	32010
Коэффициент перевода цены в балансовую стоимость	к	-	1,2	1,2
Объем емкости для горячей воды	V	м3	0,8	1,0
Аммортизационные отчисления	а	%	16,6	16,6
Отчисления на технический уход	в	%	18	18
Затраты труда на обслуживание	-	усл. ед.	3,5	3,0
Количество обслуживаемых животных	-	гол.	200	200

7.1 Расчет эксплуатационных затрат

Величина издержек на эксплуатацию И находится по формуле:



И = И_а + И_тр + Изп + И_эл.эн.,

где И_а - аммортизационные отчисления;

И_а = Б_с а/100;

Б_с = Ц к;

И_тр - издержки на ремонт оборудования;

И_тр = Б_с в/100;

И_зп - издержки на заработную плату;

И_эл.эн - издержки на электроэнергию.

1. Расчет издержек на эксплуатацию базовой машины:

САОС - 800 - 90 - И1 и ЭПЗ - 25 - И2

И_а = 43308 16,6/100 = 7189,2 руб/год;

Б_с = 36090 1,2 = 43308 руб/год;

И_тр = 43308 18/100 = 7795,5 руб/год.

На одного техника-электрика с окладом 2100 рублей в месяц приходится 100 условных единиц в год. Оплата труда по обслуживанию базовой машины составляет:

И_зп = 2100 12 3,5\100 = 882 руб/год.

Расчет часов работы базовых установок:

- горячее водоснабжение при двухразовом доении

САОС - 800 - 90 - И1:

Т_гор = 365 10 = 3650 ч/год;



- отопление помещений в зимний период ЭРЗ - 25 - И2:

Т_от = 183 24 = 4392 ч/год.

Расход электроэнергии:

W_б = Р_гор + Р_от,

где

Р_гор = Р_гор Р₁ = 3650 18 = 65700 кВт ч/год:

Р_от = Р_от Р₂ 0.65 = 4392 25 0,65 = 71310 кВт ч/год;

W_б = 65700 + 71310 = 137070 кВт ч/год;

И_{эл эн} = W_б Ц₁,

где Ц₁ - цена 1 кВт ч электроэнергии, руб/кВт ч;

Ц₁ = 0,74 руб/кВт ч,

И_эл.эн = 137070 0,74 = 101431,8 руб/год;

И = И_а + И_тр + И_зп + И_эл.эн = 7189,2 + 7795,5 + 882 + 101431,8 = 117298,5

руб/год.

Расчет издержек на эксплуатацию новой машины:

КОГВ - 1000/25.

И_а = 38412 16,6/ 100 = 6376,4 руб/год;

Б_с = 32010 1,2 = 38412 руб/год;

И_тр = 38412 18/100 = 6914,2 руб/год.

На одного техника-электрика с окладом 2100 рублей в месяц приходится 100 условных единиц в год. Оплата труда по обслуживанию новой машины составляет:

И_зп = 2100 12 3,0/100 = 756 руб/год.

Расчет часов работы установки КОГВ - 1000 / 25:

- в летнем режиме:

Т_лет = 182 10 = 1820 ч/год;

- в зимнем режиме:

Т_зим = 183 20 = 3660 ч/год.

Общее число работы комплекса в сутки летом при двухразовом доении составляет 10 часов, а зимой - 20 часов, так как два раза в сутки происходит отключение комплекса на два часа в часы максимумов нагрузки энергосистемы.

Количество электроэнергии затраченное летом:

Р_лет = Т_лет Р 0,65 = 1820 25 0,65 - 29575 кВт ч/0,5 год.

Количество электроэнергии затраченное зимой:

Р_зим = Т_зим Р 0,65 = 3660 25 0,65 = 59475 кВт ч/0,5 год.

Количество энергии затраченное за год:

W_нов = Р_лет + Р_зим = 28575 + 59475 = 89050 кВт ч/год.

И_{эл эн} = W_глв Ц₁,



где Ц₁ - цена 1 кВи ч электроэнергии, руб/кВт ч;

Ц₁ = 0,74 руб/кВт ч,

И_эл.эн = 89050 0,74 = 65897 руб/год;

И = И_а + И_тр + И_зп + И_эл.эн = 6376,4 + 6914,2 + 756 + 65897 = 79943,6 руб/год.

Экономия электроэнергии при установке КОГВ - 1000 / 25 составляет:

W_б - W_н = 137070 - 89050 - 48020 кВт ч/год,

(W_б - W_н) 100/ W_б = 48020 100/137070 = 35%.

Приведенные затраты:

П_з = Е Б_с + И,

где Е - нормальный коэффициент эффективности капитальных вложений, Е = 0,15.

Для базовой установки САОС - 800 - 90 0 И1:

П_з = 0,15 43308 + 117298,5 = 123794,7 руб/год.

Для установки КОГВ - 1000/ 25:

П_з = 0,15 38412 + 79943,6 = 85705,4 руб/год.

Годовой экономический эффект от внедрения КОГВ составляет:

Э = (И_б + Е Б_с) - ( И_н + Е Б_с),

Э = (117298,5 + 0,15 43308) - ( 79943,6 + 0,15 38412) = 38089,3 руб/год.

Срок окупаемости КОГВ:

Т = Б_с / Э

Т = 38412 / 38-89,3 = 1,1 года.

Себестоимость производства молока:

С_с = И / ВП

где ВП - выход продукции;

С_сб = 117298,5 / 4600 = 25,5 руб/ц,

С_сн = 79943,6 / 4600 = 17,4 руб/ц.

(С_сб - С_сн) 100/ С_сб = (25,5 - 17,4) 100 / 25,5 = 32%.

Себестоимость снизилась на 32 процента.

Энергоемкость установки:

Э_ем = W / ВП;

Э_емб = 137070 / 4600 = 29,8 кВт ч/ц,

Э_емн = 89050 / 4600 = 19,4 кВт ч/ц.

Вывод:

Исходя из данных, полученных при расчете экономической эффективности видно, что внедрение новой установки горячего водоснабжения в коровнике на двести голов дает большой экономический эффект, большую экономию электрической энергии - 35%, что очень важно, так как стоимость кВт ч велика и имеет тенденцию к росту, а также срок окупаемости КОГВ всего 1,1 года, что намного меньше нормативного. Следовательно применение КОГВ экономически сообразно.

Таблица 7.2

Результат расчета экономической эффективности

Наименование показателей	Базовая машина	Новая машина
Капитальные вложения Установка оборудования и ее стоимость	43308	38412
Ежегодные издержки Аммортизационные отчисления	7189,2	6376,4
Отчисления на текущий ремонт	7795,5	6914,2
Издержки заработной платы	882	756
Затраты на электроэнергию	101431,8	65897
Итого издержек	117298,5	79943,6
Приведенные затраты	123794,7	85705,4
Себестоимость молока (руб/ц)	25,5	17,4
Энергоемкость оборудования, кВт ч/ц	29,8	19,4
Годовой экономический эффект	-	38089,3
Экономия эдектроэнергии, кВт ч	-	48020
Срок окупаемости, лет	-	1,1



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте рассмотрены вопросы электрификации всех технологических процессов фермы КРС, которые улучшают условия содержания животных, улучшают условия труда и снижают себестоимость продукции.

Использование электрической энергии для нагрева эффективно лоя местного и общего обогрева животноводческих помещений, подогрева воды для поения животных, электротепловой обработки молочного оборудования.

Электрическую энергию следует рассматривать как один из основных энергоносителей для объектов с небольшим с небольшими объемами электропотребления, таких как молочные фермы с поголовьем до 800 голов.

Применение электроводонагревательной установки в коровнике позволяет получать горячую воду непосредственно в месте ее потребления. Это позволяет децентрализовать систему теплоснабжения и отказаться от внешних трасс, что в свою очередь сокращает потери энергии для фермы КРС. Наличие автоматики включения и отключения электроводонагревательной установки и аккумулирование тепла позволяет включать ее в определенные часы «провала» графика электроснабжения и тем самым разгрузить часы «пик».

Электронагрев воздуха применен в системе вентиляции для создания микроклимата в коровнике, при этом обеспечивается поддержание требуемых параметров температуры и влажности.

Произведен расчет электропривода навозоуборочного транспортера, рассчитано освещение и водоснабжение. Выбрана трансформаторная подстанция и произведен расчет линии 0,38 кВ.

В разделе по экономике предлагается к установке более эффективное оборудование, которое дает большой экономический эффект и большую экономию электрической энергии.



ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. ОНТП 1-77. Общесоюзные нормы технического проектирования предприятий министерства сельского хозяйства СССР. -М.: Колос, 1979.- 335 с.

2. ПУЭ. Правила устройства электроустановок. -М.: Энергоиздат, 1986.- 648 с.

3. Годовые отчеты о хозяйственной деятельности СПК сельхозартели (колхоза) имени Чкалова Курганской области.

4. Паспорт сельскохозяйственного производственного кооператива сельхозартели (колхоза) имени Чкалова Щучанского района курганской области.

5. Устав сельскохозяйственного производственного кооператива сельхозартели (колхоза) имени Чкалова Щучанского района курганской области.

6. Система машин для комплексной механизации сельхозпроизводства на 1981 - 1990 годы ч. II, животноводство.- М.: ЦНИИТЭИ 1981.- 615 с.

7. Мартыненко И.И., Тищенко Л.П. Курсовое и дипломное проектирование по комплексной электрификации и автоматизации. -М.: Колос, 1978.- 233 с.

8. Поярков П.М. Практикум по применению комплексной электрификации. -М.: Агропромиздат, 1987.- 192 с.

9. Электротехнология / В.А. Карасенко, Е.М. Заяц, А.Н. Баран, В.С. Корко.- М.: Колос, 1992.- 304 с.

10. Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование.- М.: Агропромиздат, 1990.- 351 с.

11. Баранов Л.А. Применение электротеплового оборудования КОГВ на животноводческих фермах и комплексах.- Алма-Ата: Кайнар, 1986.- 28с.: ил.

12. Захаров А.А. Практикум по применению тепла в сельском хозяйстве.- М.: Агропроминдат, 1986.- 288 с.

13. Живописцев В.Н., Косицын О.А. Эоектротехнология и электрическое освещение.- М.: Агропромиздат, 1990.- 304 с.: ил.

14. Баранов Л.А. Расчет и выбор оборудования для энергосберегающих систем электротеплоснабжения сельскохозяйственных объектов.- Алма-Ата: Кайнар, 1990.- 30 с.

15. Кравчик А.М. Асинхронные двигатели серии ;А: Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1982.- 504 с.

16. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Кноринга.-М.: Энергия, 1976.- 384 с.

17. Будзко И.А., Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства.-М.: Агропромиздат, 1990.- 496 с.

18. Канарева Ф.М. Охрана труда.- М.: Агропромиздат. 1988.- 351 с.

19. Князевский Б.А. Лхрана труда в электроустановках. -М.: Энергоиздат., 1983.- 336 с.

20. Пястолов А.А., Ерошенко Г.П. Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации оборудования.-М.: Агропромиздат, 1988.- 160 с.: ил.

21. Захаров А.А. Применение теплоты в сельском хозяйстве.-М.: Агропромиздат, 1986.- 288 с.: ил.

22. Рыжков С.А., Мякинин Е.Г., Нестерова Л.Г. Методические указания по курсовому проектированию «Электроснабжение сельскохозяйственного населенного пункта».- Челябинск: ЧИМЭСХ, 1990.- 53 с.

23. Фоменков А.П. Электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий.-М.: Колос, 1984.- 288 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru