Материал: Ефективне використання електроенергії в сучасному сільськогосподарському виробництві на практичному прикладі

Ефективне використання електроенергії в сучасному сільськогосподарському виробництві на практичному прикладі

Ефективне використання електроенергії в сучасному сільськогосподарському виробництві на практичному прикладі

Вступ

Електроенергія являється однією з найбільш прогресивних форм енергії в порівнянні з іншими формами енергії, що визначає її випереджуюче використання в сільськогосподарських підприємствах.

Розвиток сільськогосподарського виробництва все в більшій мірі базується на сучасних технологіях, що широко використовують електроенергію. В зв’язку з цим виросли вимоги до надійності електропостачання сільськогосподарських об’єктів, до якості електроенергії, до її економного використання і раціональних витрат матеріальних ресурсів при спорудженні систем електропостачання.

Для того щоб за призначенням використовувати електроустановки в специфічних умовах сільськогосподарського виробництва, необхідно знати конструктивні особливості, технічні параметри, використання і області найбільш цілеспрямованого використання конкретної установки.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ВИРОБНИЧОГО ОБ’ЄКТУ

Цех гідротермічної обробки зерна, до якого входить агрегат ПЗ-3А, призначений для вологотеплової обробки і плющення фуражного зерна (ячменю, кукурудзи, пшениці, гороху тощо). Оскільки властивості зерна під дією таких факторів як теплота, тиск, електричний струм або їх сполучення змінюються по-різному, то існують декілька способів обробки. Охтирським заводом сільськогосподарського машинобудування налагоджений серійний випуск агрегатів серії ПЗ-3А, які мають кілька варіантів, що й зумовлює використання різних способів обробки зерна.

Агрегат може бути використаний в лініях переробки зерна комбікормових агрегатів, цеху кормоприготування або в лінії збагачення стебльових кормів і других кормів перед їх згодовуванням.

Агрегат ПЗ-3А призначений для експлуатації в закритому приміщенні при температурі від 0º до +35ºС.

Агрегат ПЗ-3А складається з: плющілки; пропарювача; шнеків; системи вентиляції; шафи керування.

Цех для гідротермічної обробки зерна представляє собою ангар розміром 90 на 135 м, який складається з чотирьох приміщень де розташовані агрегат ПЗ-3А і котел - пароутворювач.

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

.1 Обґрунтування та вибір технологічного процесу

Існують такі способи обробки зерна: вологотепловий з плющенням, екструзією, електрогідротермічний та баротермічний.

При дії на зерно теплотою, тиском, електричним струмом або їх сполученням у певних режимах виникають складні структурно-механічні та біохімічні перетворення, які дозволяють підвищити ефективність використання поживних речовин зерна тваринами.

Цех гідротермічної обробки зерна призначений для виготовлення пластівців із фуражного зерна (ячменю, кукурудзи, пшениці, гороху тощо). Цех повинен розташовуватись на мінімальній віддалі від тваринницьких ферм, повинен забезпечувати свіжо підготовленими пластівцями одноразову годівлю поголів’я сільськогосподарських тварин.

В зв’язку з тим, що пластівці, які пройшли гідротермічну обробку, довго зберігатись не можуть, в цеху не запроектовано ємності для зберігання підготовлених пластівців. Підготовлені пластівці одразу вивантажують на транспорті засоби, мобільні кормороздавачі тощо і доставляють безпосередньо в кормушки тварин. Цим забезпечується максимальна ефективність споживання тваринами пластівців після гідротермічної обробки. В зв’язку з необхідністю подачі пару в агрегат для приготування пластівців в цеху запланована установка парогенератора, який дозволяє в будь-який момент почати приготування пластівців з гідротермічною обробкою.

.2 Обґрунтування та вибір технологічного обладнання

Для якісної годівлі тварин треба вчасно і в потрібній кількості забезпечувати ВРХ не лише грубими кормами, але і концентрованими.

Велике значення в годівлі ВРХ відіграють концентровані корми. Завдяки правильному дозуванню концентрованих кормів у раціоні ВРХ можна підвищити надої молока у молочних порід та збільшити вагу м’ясних порід.

Близько 50 % концентрованих кормів складає плющене зерно.

Потрібну кількість плющених кормів можна визначити за такою формулою

, ( 2.1 )

де  - потрібна кількість плющеного корму на добу, ;

 - кількість тварин, голів;

 - кількість плющеного корму на голову ВРХ на добу, ;

 - кількість годувань, разів.

Приймаємо:

 - 800 голів ВРХ;

 - 2;

 -5 .

.

Потрібна кількість плющеного корму на голову ВРХ на добу залежить від типу годівлі, маси корови і її породи (м’ясна, молочна і т.д.). В наших розрахунках ця кількість приймається середньою.

Розрахунок часу роботи плющілки проводимо за формулою:

, ( 2.2 )

де  - продуктивність плющілки, ;

 - час роботи плющілки, год.

Приймаємо продуктивність плющілки - .

З даного розрахунку вибираємо агрегат для приготування плющених кормів ПЗ-3А.

Агрегат ПЗ-3А призначений для вологотеплової обробки і плющення фуражного зерна.

Агрегат ПЗ-3А призначений для експлуатації в закритому приміщенні при температурі від 0° до + 35°.

Агрегат складається з гвинтового завантажувального конвеєра, який приводиться в рух від електродвигуна через клинопасову передачу, плющілки зерна з індивідуальним приводом вальців від двох електродвигунів, вивантажувального скребкового конвеєра з приводом від мотор-редуктора.

Зерно з завальної ями гвинтовим конвеєром подається в бункер-нагромаджувач. Продуктивність гвинтового конвеєра регулюється заслінкою в нижній частині кожуха. В верхній частині кожуха встановлений каменеуловлювач.

На корпусі бункера встановлений магнітний сепаратор. З бункера зерно через спеціальний отвір потрапляє на плющильні пальці, де перетворюється в пластівці і через перехідний направляється па вивантажувальний конвеєр.

Електродвигунами керують з шафи, на дверцятах якої змонтовані кнопкові пости; перемикачі режиму роботи; перевантажувальні амперметри та сигнальні лампи.

ПОРЯДОК РОБОТИ ПЗ-3А

Встановіть ручку пакетного вимикача в положення "Включене", загоряється сигнальна лампа, сигналізуючи подачу напруги.

Установите перемикач режиму роботи в положення "Налагодження".

Натисканням визначених кнопок перевірте по черзі роботу всіх механізмів агрегату (якщо завантажувальний шнек заповнений зерном, його не включайте).

Встановите рукоятку заслінки дозатора в положення "0".

Відкрийте крани для зливу конденсату.

Закрийте шибер (заслінку) шнека ежектора.

Повільно відкривайте вентиль подачі пари, видаляючи конденсат з паропроводу і прогріваючи пропарювач.

Через оглядове вікно ежектора переконаєтеся, що конденсат вилучений (із сопла ежектора виходить пар без води), після чого закрийте крани для зливу конденсату.

Встановіть тиск пари на манометрі до 0,05 МПа (0,5 кгс/см2).

Встановіть перемикач режиму роботи в положення
 "Робота".

Відкрийте шибер (заслінку) шнека ежектора.

Натисканням кнопки "Пуск" включіть шнек ежектора.
 Загоряється лампа пуску.

Натисканням кнопки "Пуск" включіть шнек завантажувальний.
 Загоряється лампа пуску шнека завантажувального.

Подача зерна в ежектор визначається візуально, через оглядове вікно. Зерно повинне без затримки рівним потоком спрямовуватися вгору. При зависанні зерна в ежекторі необхідно трохи зменшити подачу зерна, прикриваючи заслінку завантажувального шнека, і збільшити подачу пари.

При заповненні пропарювача до повного робочого обсягу (час завантаження 6 хв.) датчик верхнього рівня відключить завантажувальний шнек.

Натисканням кнопок "Пуск" уключите послідовно вивантажувальний шнек і шнек плющілки.

Натисканням кнопки "Пуск" уключите плющілку. Працює
 один із двигунів. Через 8-10 секунд включається другий двигун.
 Загоряється лампа.

Натисканням кнопки "Пуск" включіть дозатор. Загоряється лампа.

Відкриваючи заслінку дозатора, доведіть продуктивність плющілки до необхідної (3-5 т/г). Продуктивність плющілки контролюється по амперметрах у межах шкали від "0" до червоної риси. Показання амперметрів повинні бути не більш 35 А.

Рівень зерна в пропарювачі підтримується автоматично. При зниженні рівня зерна реле часу через 10-20 секунд включає завантажувальний шнек.

При частому спрацьовуванні датчика верхнього рівня, що свідчить про велику продуктивність завантажувального шнека, прикрийте заслінку його забірної частини.

Натисканням кнопки "Пуск" включіть вентилятор.

Під час роботи стежте за показаннями манометра й ежектора, показання яких повинні бути у відповідності з вищеописаними нормами.

Зупинку агрегату робите в наступному порядку:
 натисканням кнопок "Стіп" відключите завантажувальний шнек, потім шнек ежектора;

після звільнення ежектора від зерна закрийте вентиль подачі пари;

після повного вироблення зерна з пропарювача послідовним натисканням кнопок відключите послідовно дозатор, плющілку, шнек плющілки, вивантажувальний шнек і вентилятор. Встановіть ручку пакетного вимикача в положення "Відключено".

При необхідності негайної зупинки агрегату відключіть його натисканням на аварійну кнопку "Стоп" і закрийте вентиль подачі пари.

Таблиця 1. Технічна характеристика агрегату ПЗ-3А

.3 Розробка питань енергозбереження

Сьогодні на будь-якому підприємстві, заводі, фермах або цехах де використовується електроенергія особливу увагу приділяють питанню по енергозбереженню. В цеху по гідротермічній обробці зерна використовується агрегат ПЗ-3А. До його складу входить пропарювач, який потребує використання великої кількості електроенергії. Оскільки в Україні в окремі періоди доби тарифи на електроенергію різні, то з метою економії коштів доцільно вмикати пропарювач в нічний час, коли вартість електричної енергії найменша.

Для того щоб вмикати агрегат в нічний час необхідно обов’язково в цеху встановити багатотарифний лічильник, а також оформити відповідний договір з енергопостачальною організацією.

3. ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНА ЧАСТИНА

3.1 Обґрунтування та вибір силового електрообладнання

Вибір електродвигуна.

Вибір електродвигуна проведемо на прикладі приводу витяжного вентилятора.

Потужність електропривода вентилятора визначається:

×, кВт, (3.1)

де Q - продуктивність вентилятора, м3/с;- напір вентилятора, Па;

h - ККД вентилятора і передачі;

КЗ - коефіцієнт запасу.

кВт.

Для побудови механічної характеристики машин визначаємо момент статичних опорів при номінальній швидкості обертання.

=; (3.1.2)

w= с; (3.1.3)

= Нм.

Момент опорів тертя в рухомих частинах машини:

М0 = 0,1×Мс.н. = 0,1×= 0,2 Н×м. (3.1.4)

Механічну характеристику розраховуємо за формулою:

, (3.1.5)

де  - момент опорів тертя в рухомих частинах машини, Н×м;

 - момент статичних опорів при номінальній швидкості обертання машини, Н×м;

w - кутова швидкість обертання, с-1;

wН - номінальна кутова швидкість обертання, с-1;

х - показник степеня, який характеризує зміну навантаження механізму при зміні швидкості, х = 2.

Механічна характеристика робочої машини показана на рис. 1, результати розрахунків приведені в табл. 3.