Электрификация животноводческой фермы крупного рогатого скота на 2700 голов ЗАО "Агрофирма Луговская" Тюменского района Тюменской области с разработкой системы горячего и холодного водоснабжения

Iсщ-ощ=РΣ/U·cosφ=15,5/0,38·0,98=39,8А (3.16)

где, U-номинальное напряжение, В, cos φ-коэффициент мощности осветительной нагрузки.

Выбранный провод проверяем по допустимому нагреву. Согласно (л-5) допустимая токовая нагрузка на данное сечение составляет Iдоп=50А

Iсщ-ощ=20,4А<Iдоп=50А (3.17)

Окончательно принимаем четыре провода АПВ4-4мм²

Выбор сечения проводов на участках.

Момент нагрузки на каждой группе

М=Σ (Р·L) (3.18)

где, L-расстояние от осветительного щита до светового прибора.

Σ-сумма мощностей входящих в группу.

М1=1,2· (80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4+80·74,7=81,9 кВт·м

М2=1,2· (80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4=74,8 кВт·м

М3=1,2· (80·2,1+80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1) =68 кВт·м

Допустимая потеря напряжения на группах принята 2,3%

Сечение проводов на каждой группе

S=М/С·ΔU (3.19)

где, М - момент нагрузки на группе

Значение коэффициента С аналогично что и при выборе сечения провода между щитами, т.к питание осветительной нагрузки на группах осуществляется трехфазной четырехпроводной линией.

S1=81,9/50·2,3=0,7 мм² (3.20)

S2=74,8/50·2,3=0,6 мм² (3.21)

S3=68/50·2,3=0,59 мм² (3.22)

На группах принимаем 4 провода АПВ (2,5) прокладываемых в трубах с сечением токоведущей жилы 2,5 мм² выбранный провод проверяем по условию нагрева длительным расчетным током.

Допустимая токовая нагрузка на выбранное сечение составляет Iдоп=30 А.

Определяем токи на группах, токи на всех трех группах аналогичны друг другу и поэтому рассчитываем ток одной из групп.

I=Р/Uном·cosφ=6/0,38·0,8=20А (3.23)

Проверяем выбранный провод по условию

Iдоп=30А≥Iрасч=20А (3.24)

Условие выполняется, значит принимаем выбранный ранее провод.

Момент нагрузки между силовым и 2 осветительным щитом.

М=1,2 (ΣР) ·L=6·5,6=33,6 кВт·м (3.25)

Расчетное сечение.

S=М/С·ΔU=33,6/50·0,2=3,3 (3.26)

Принимаем 4 одножильных провода АПВ с сечением токоведущей жилы 4 мм², дальнейший расчет тока и проверка выбранного сечения аналогична что и при расчете 1 осветительного щита, т.к. они имеют одинаковые нагрузки, значит принятый провод принимаем окончательно. Моменты нагрузки на группах.

М1=1,2· (80·2,1+80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1=68 кВт·м

М2=1,2· (80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4=74,8 кВт·м

М3=1,2· (80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4+80·74,7) =81,9 кВт·м

Сечение проводов на каждой группе

S1=68/50·2,3=0,59 мм² (3.27), S2=74,8/50·2,3=0,6 мм² (3.28)

S3=81,9/50·2,3=0,7 мм² (3.107)

Значение С и ΔU аналогично что и при расчетах 1 осветительного щита.

Принимаем на группах 4 провода марки АПВ с одной жилой сечением 2,5 мм², дальнейший расчет токов на группах и проверка выбранного сечения по нагреву длительным расчетным током аналогично расчету на группах 1 осветительного щита, т.к они имеют одинаковые нагрузки на группах.

Момент нагрузки между силовым и 3 осветительным щитом.

Мсщ-3ощ= (1,2· (ΣР) +Р) ·Lсщ-ощ3= (1,2· (40) +3360) ·1=3,4 кВт·м (3.29)

где, 1,2· (ΣР) - суммарная мощность люминесцентных ламп

Р - суммарная мощность ламп накаливания

Расчетное сечение провода между щитами.

S=Мсщ-ощ3/С·ΔU=3,4/50·0,2=0,3 мм² (3.30)

Принимаем 4 одножильных провода АПВ с сечением токоведущей жилы 2,5 мм²

Расчетный ток на вводе в осветительный щит.

I=Р/μUн·cosφ=3,4/3·220·0,8=6,8 А (3.31

Проверка выбранного сечения по допустимому нагреву.

Iдоп=30А≥Iрасч=6,8 А (3.32)

Условие выполняется, значит провод выбран верно.

Моменты нагрузки на группах

М1=1,2· (40·1,2) + (40·3,1+300·3,1+40·3,1+200·3,9+200·5,9+40·7,9+300·7,9+200·9,4+200·11,4+200·12,4+40·11,4+40·11,4) =12,9кВт·м

М2=200·71+300·73,1+40·73,1+200·74,2+200·76,3+300·77,8+40·77,8+200·79,3=110,6кВт·м

Сечение проводов на каждой группе.

S1=12,9/50·2,3=0,1 мм² (3.33)

S2=110,6/50·2,3=0,9 мм² (3.34)

На всех группах принимаем провод АПВ4 (1·2,5), то есть четыре провода с сечением токоведущей жилы 2,5 мм² способ прокладки 4 провода в трубе.

Расчетный ток на группах.

I1=1980/3·220·0,98=3 А (3.35)

I2=1480/3·220·0,98=2,2 А (3.36)

Наибольший расчетный ток вышел в 1 группе и составил I1=3А, именно этот ток будем учитывать при проверке провода по допустимому нагреву длительным расчетным током.

Iдоп=30А≥Iрасч=3А (3.37)

Условие выполняется, значит принимаем выбранный ранее провод.

Для защиты осветительной сети от токов коротких замыканий, а также для распределения электроэнергии в осветительной сети принимаем 2 осветительных щита, серии ЯРН 8501-3813 ХЛЗБП с вводным автоматом серии ВА5131 с Iн=100А и 3 автоматами на отходящих линиях серии ВА1426 с Iн=32А. Выбранные щиты будут питать осветительную сеть стойлового помещения. Для питания осветительной сети остальных помещений принимаем аналогичный щит. В сумме выбрано три осветительных щита серии ЯРН 8501-3813 ХЛЗБП.

3.5.3 Расчет осветительных установок молочного блока

Молочный блок предназначен для сбора очистки и охлаждения молока, освещение играет немаловажную роль в технологическом процессе, от уровня освещенности зависит производительность и здоровье персонала.

Таблица 3.5. Характеристики здания.

Высота помещений молочного блока Н=3м

3.5.3.1 Расчет мощности осветительной установки электрощитовой

Согласно (л-4) принимаем рабочее, общее равномерное освещение, нормированная освещенность составляет Ен=100Лк на вертикальной плоскости, на высоте 1,5м от пола стр.38 (л-4), т.к. помещение электрощитовой сухое то выбираем светильник ЛСП02 со степенью защиты IР20. Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0-1,5=1,5м (3.38)

высоту свеса принимаем равной нулю, т.к подвесные кронштейны устанавливаться не будут.

Расчет мощности осветительной установки электрощитовой производим точечным методом, т.к в ней нормируется освещенность на вертикальной плоскости.

0,5·Нр=0,5·1,5=0,75<Lл=1,2

поэтому будем считать источник света линейный.

Расстояние от точки проекции светильника до контрольной точки в центре щита.

Р=в/2-Сщ=2,4/2-0,38=0,82м (3.118)

где, в - ширина помещения, м

Сщ - ширина щита, м

Расстояние от светильника до контрольной точки

dл=√Нр²+Р²=√1,5²+0,82²=1,7 (3.39)

Угол между вертикалью и линией силы света к контрольной точке.

γ=arctgР/Нр=arctg0,82/1,5=28º (3.40)

Угол под которым видна светящееся линия.

α=arctgLл/dа=arctg1,2/1,7=57,7º=1рад (3.41)

Условная освещенность в контрольной точке.

Еа=Iγ·cos²γ/2·Нр· (α+1/2sin2α) =135·cos²28º/2·1,5· (1+sin2·1/2) =48,3Лк (3.42)

где, Iγ=135кд сила света светильника в поперечной плоскости под углом γ=28º. Перейдем к вертикальной освещенности.

Еа. в. =Еа (cosΘ+Р/НрsinΘ) =48,3 (cos90º+0,82/1,5·sin90º) =26,4Лк (3.43)

где, Θ=90º-угол наклона поверхности.

Световой поток светильника.

Фс=1000·Ен·Кз·Нр/η·Еа. в. =1000·100·1,3·1,5/1·26,4=7386Лм (3.44)

где, η-коэффициент учитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников, т.к этих светильников нет то η=1

1000-световой поток условной лампы.

Световой поток одной лампы.

Фл=Фс/nс=7386/2=3693 (3.45)

Принимаем лампу ЛД-65 с Фк=4000Лм отклонение светового потока лампы, от расчетного потока находится в пределах -10%…+20%, и окончательно принимаем светильник ЛСП02 с 2 лампами ЛД-65

3.5.3.2 Расчет мощности осветительной установки молочной

Принимаем рабочее, общее равномерное освещение, нормированная освещенность составляет Ен=100Лк на высоте 0,8м от пола, т.к. помещение сырое то принимаем светильник ЛСП15 со степенью защиты IР54. Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0-0,8=2,2м (3.46)

высота свеса равняется нулю, т.к крепежные кронштейны использоваться не будут.

Расстояние между светильниками.

L=Нр·λс=2,2·1,4=3,08 (3.47)

Количество светильников.

nс=а/Lс=13,8/3,08=5св. (3.48)

Количество рядов светильников.

nр=в/L=5,7/3,03=1ряд (3.49)

Расчет производится методом коэффициента использования светового потока, т.к. нормируется горизонтальная освещенность, помещение со светлыми ограждающими конструкциями. Индекс помещения:

i=а·в/Нр· (а+в) =13,8·5,7/2,2· (13,8+5,7) =1,8 (3.50)

по полученному индексу, а также типу светильника выбираем коэффициент использования светового потока Uоу=0,41. Световой поток светильника.

Фс=А·Ен·Кз·z/nс·Uоу=78,6·100·1,3·1,1/5·0,41=5482,4Лм (3.51)

Световой поток лампы

Фл=Фс/2=5482,4/2=2741,2Лм (3.52)

По полученному значению светового потока принимаем лампу ЛБ-40-1 с Фк=3200Лм, отклонение светового потока. Лампы от расчетного находится в пределах -10%…+20% и окончательно принимаем пять светильников ЛСП15 с 2 лампами ЛБ-40-1.

Расчет оставшихся помещений производим методом удельной мощности, т.к этим методом разрешается рассчитывать, когда расчет освещения не входит в основную часть задания.

3.5.3.3 Расчет мощности осветительной установки коридора

Принимаем рабочее общее равномерное освещение, освещение нормируется на высоте 0м от пола стр36 (л-4), т.к помещение сырое то принимаем светильник НСР01 со степенью защиты IР54

Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0,2-0=2,8м (3.53)

т.к в коридоре будут устанавливаться крепежные кронштейны то Нс=0,2м

Расстояние между светильниками.

L=2,8·1,4=3,9м (3.54)

Количество светильников.

nс=а/L=17,8/3,9=4св. (3.55)

Количество рядов

nр=в/L=1,7/3,9=1ряд (3.56

Мощность лампы

Рл=А·Руд/nс=30,2·23,5/4=177,4Вт (3.57)

Руд=23,5 при кривой силе света "Д", h=3м, А=30,2м²

Окончательно принимаем 4 светильника НСР01 с лампой Б-215-225-200 с Рн=200Вт

3.5.3.4 Расчет мощности осветительной установки тамбура

Система освещения, нормированная освещенность, выбор светильника и расстояние между ними аналогично помещению коридора.

Количество светильников

nс=а/L=4/3,9=1св. (3.58)

т.к. при расчете тамбура в него была включена часть коридора и принимая в расчет что между ними установлена дверь, принимаем количество светильников равное 2

Количество рядов.

nр=в/L=1,9/3,9=1ряд

Мощность лампы.

Рл=А·Руд/nс=7,6·25,4/2=96,7Вт (3.59)

Руд=25,4 при кривой силе света "Д" h=3м, А=7,6м²

Принимаем 2 светильника НСР01 с лампой Б-215-225-100 с Рн=100Вт.

3.5.3.5 Расчет мощности осветительной установки вакуум-насосной

Принимаем общее равномерное рабочее освещение, освещение нормируется на высоте 0,8м от пола стр.35 (л-4), т.к помещение сухое то принимаем светильник ЛСП02 со степенью защиты IР20

Расчетная высота осветительной установки.

Нр=Н-Нс-Нр. п. =3-0-0,8=2,2м (3.60)

Расстояние между светильниками.

L=Нр·λс=2,2·1,4=3,08м (3.61)

Количество светильников.

nс=а/L=4,2/3,08=1шт (3.62)

Количество рядов.

nр=в/L=3,1/3,08=1ряд (3.63)

Мощность светильника

Рс=А·Руд/nс=13,02·12/1=156,2Вт (3.64)

Руд=12 при кривой силе света "Д" h=3м А=13,02м²

Мощность лампы.

Рл=Рс/2=156,2/2=78,1Вт (3.65)

Для освещения вакуум-насосной принимаем 1 светильник ЛСП02 с двумя лампами ЛД-80 с Рн=80Вт стр54 (л-4)

3.5.3.6 Расчет мощности осветительной установки лаборатории

Принимаем рабочее общее, равномерное освещение, т.к. помещение сухое то принимаем светильник ЛСП02 со степенью защиты IР20

Мощность светильника.

Рс=А·Руд/nс=5,67·5,2/1=32,4Вт (3.66)

Руд=5,2 Вт/м² при кривой силе света "Д" h=3м А=5,67м²

Мощность лампы.

Рл=Рс/2=32,4/2=16,2Вт (3.67)

Для освещения лаборатории принимаем светильник ЛСП02 с 2 лампами ЛД-40

с Рн=40Вт (3.68)

3.5.3.7 Расчет мощности осветительной установки моечной

Принимаем рабочее, общее равномерное освещение, т.к. помещение сырое то принимаем светильник НСР01 со степенью защиты IР54

Мощность лампы.

Рл=А·Руд/nс=5,13·25,4/1=130,3Вт (3.69)

Руд=25,4 Вт/м² при кривой силе света "Д" h=3м А=5,13м²

Принимаем светильник НСР01 с лампой Б-215-225-150 с Рн=150Вт

3.5.3.8 Расчет мощности осветительной установки уборной

Принимаем рабочее общее равномерное помещение, т.к. помещение сырое то принимаем светильник НСП03 со степенью защиты IР54

Мощность лампы.

Рл=А·Руд/nс=1,35·25,4/1=34,29Вт (3.70)

Руд=25,4 Вт/м² при кривой силе света "Д" h=3м А=1,35м²

Для освещения уборной принимаем светильник НСП03 с лампой БК-215-225-40 с Рн=40Вт

Таблица 3.6. Выбранное световое оборудование молочного блока.

3.5.4 Расчет осветительной сети молочного блока

3.5.4.1 Выбор сечения проводов ввода

Суммарная нагрузка между силовым и осветительным щитом.

РΣ=ΣРлн+1,2ΣРлл=1340+1152=2,5кВт (3.71)

ΣРлн=150+150+200+40+800=1340Вт (3.169)

1,2ΣРлл=1,2· (400+80+160+80+80+160) =1152Вт (3.72)

Момент нагрузки между силовым и осветительным щитом.

Мсщ-ощ=2,5·1,2=3кВт·м

Сечение проводов между щитами.

S=Мсщ-ощ/С·ΔU=3/50·0,2=0,3мм² (3.73)

значение коэффициента С и допустимых потерь напряжения аналогично что и при расчетах осветительной сети животноводческого комплекса.

Принимаем провод АППВ (3·2,5) с сечением токоведущей жилы S=2,5мм²

Ток на вводе в осветительный щит

Iсщ-ощ=РΣ/ U·cosφ=2,5/0,38·0,98=6,7А (3.74)

согласно стр.210 (л-6) допустимая токовая нагрузка на выбранное сечение составляет

Iдоп=23А

Iдоп=23А>Iсщ-ощ=6,7

Т.к. по условию допустимого нагрева провод проходит, то принимаем выбранный ранее провод окончательно.

Выбор сечение проводов на каждой группе.

Моменты нагрузки на каждой группе.

М1=Σ (Р·L) =1,2· (80·4,7+80·6,7+80·9,7+80·12,7+80·15,3) =4,7кВт·м

М2=200·6,45+200·5,7+200·9,15+200·12,1=6,7кВт·м

М3=1,2· (80·1,5+160·4,5+80·8,2+80·10,2) =2,7кВт

М4=1,2· (80·8,1) +150·10,1+1,2· (80·10,5) +150·13,5=5,3кВт

М5=1,2· (80·4,2) +40·2,1+40·2,8=0,6кВт·м

М6=100·6,2+100·6,2+100·7,2=1,9кВт·м

Сечение проводов на каждой группе.

S1=М1/С·ΔU=4,7/8,3·2,3=0,2мм² (3.75)

С=8,3 при однофазной линии U=220В и алюминиевой токоведущей жилы стр211 (л-5) ΔU аналогично, что и при расчетах животноводческого комплекса.

S2=6,7/8,3·2,3=0,3 мм²

S3=2,7/8,3·2,3=0,1 мм²

S4=5,3/8,3·2,3=0,2 мм²

S5=0,6/8,3·2,3=0,03 мм²

S6=1,9/8,3·2,3=0,1 мм²

На всех 6 группах принимаем провод АППВ (2·2,5) с сечением токоведущей жилы S=2,5мм², выбранный провод проверяем по условию допустимого нагрева.

Расчетные токи в группах

I1=Р1/U·cosφ=1,2·400/220·0,97=2,2А (3.76)

I2=400/220·0,97=1,8А

I3=1,2·400/220·0,97=2,2А

I4=1,2· (160) +300/220·0,97=2,3А

I5=1,2· (80) +80/220·0,97=0,8А

I6=300/220·0,97=1,4А

Наибольший расчетный ток вышел в 4 группе и составил I=2,3А, допустимая токовая нагрузка на двужильный провод сечением 2,5мм² Iдоп. =33А

Iдоп=33А>Iр=2,3

выбранный провод проходит по условию нагрева, а значит, окончательно принимаем именно его.

Для защиты осветительной сети от токов коротких замыканий, а также для распределения электроэнергии между осветительными приборами выбираем осветительный щит ЯОУ8501 укомплектованным вводным рубильником ПВЗ-60 и 6 однополюсными автоматами ВА1426-14 с Iн=32А

3.6 Расчет электропривода вакуумных насосов доильной установки

Для нормальной работы доильных установок в вакуумопроводе должен

поддерживаться вакуум 50000 Па (380 мм рт. ст). В предыдущих расчетах для доильной установки был выбран вакуум-насос марки УВУ-60/45 с подачей Q=60м³/ч и вакуумом р=10,8 Н/м²

Необходимая мощность электродвигателя для вакуум-насоса

Р=Q·р/1000·ηн·ηп=60·10,8/1000·0,25·0,72=3,7 кВт (3.23)

где, Q-подача вакуума насосом

р - давление вакуума

ηп-КПД передачи (ηп=0,72 стр. 207 (л-2)) (3.77)

ηн-КПД вакуум насоса (ηн=0,25 стр207 (л-2)) (3.76)

Для вакуум-насоса УВУ-60/45 выбираем электродвигатель серии RA112М4 с

Рн=4кВт n2=1430 об/мин η=85,5 КiIп=9 Кiп=2,2 Кimax=2,9

3.7 Расчет отопления и вентиляции

В воздушной среде производственных помещений, в которых находятся люди, животные, оборудование, продукты переработки всегда есть некоторое количество вредных примесей, а также происходит отклонение температуры от нормированных значений, что отрицательно влияет на состояние здоровья людей, продуктивность животных, долговечность электрооборудования. Вентиляционные установки применяют для поддержания в допустимых пределах температуры, влажности, запыленности и вредных газов в воздухе производственных, животноводческих и других помещений. Уравнение часового воздухообмена по удалению содержания углекислоты.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6