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

Таблиця 2. Механічна характеристика робочої машини

Згідно з вимогами технологічного процесу приймаємо режим роботи робочої машини тривалий - S1. Навантажувальна діаграма робочої машини приведена на рис. 2.

Конструктивно крильчатка вентилятора насаджена на вал електродвигуна, тому ККД передачі приймаємо рівний одиниці, передаточне число приймаємо рівне одиниці.

Потужність електродвигуна вибираємо по розрахунковій потужності вентилятора.

w, с-1

М, Н×м

Рис1. Механічна характеристика робочої машини

Найближча більша потужність:  = 0,75 кВт.

Частота обертання електродвигуна: NC = 3000 об/хв; NН = 2820 об/хв.

Виходячи із вище приведених розрахунків та умов роботи електродвигуна, визначаємо його слідуючі параметри:

серія електродвигуна - АИР;

спосіб захисту від дії навколишнього середовища - закритий обдувний.

виконання по матеріалу корпусу - чавунний;

кліматичне виконання - У;

категорія розміщення - 2.

Рис.2. Навантажувальна діаграма робочої машини

За вище приведеними параметрами вибираємо електродвигун.

Таблиця 3. Технічні характеристики електродвигуна АИР71А2У2

Для визначення часу розгону системи необхідно в одній системі координат побудувати три механічні характеристики.

Спочатку будується реальна механічна характеристика за характерними точками.

1). S = 0, M = 0.

). S = Sн, M = Mн.

). S = Sк, M = Mк.

4). S = S = 0,8; M = ×Mн.

). S = 1, M = ×Mн.

Друга характеристика враховує відхилення напруги U = - 5%:дв = 0,95×Мдв.

Третя характеристика будується з врахуванням відхилення моментів:

М = -10%, М = 0,9×М, М = -20%, М” = 0,8×M, М = -15%, М”0,8×М.

Динамічна характеристика будується як різниця між третьою характеристикою і механічною характеристикою робочої машини.

J =M”- МС. (3.1.6)

За отриманими даними маємо характерні точки:

1). S = 0, w = 314 рад/с, M = 0 Н×м.

). S = 0,06, w = 295 рад/с, M = Mн = 2,54 Н×м.

). S = 0,57, w = 135 рад/с, M = Mк = 5,59 Н×м.

). S = 0,8, w = 62,8 рад/с, M = Mmin = 4,064 Н×м.

). S = 1, w = 0 рад/с, M = Mпуск = 5,33 Н×м.

При відхиленні напруги на 5%, тобто при U = 0,95 Uн

1). S = 0, w = 314 рад/с, MI = 0 Н×м.

). S = 0,06, w = 295 рад/с, MI = Mн = 2,29 Н×м.

). S = 0,57, w = 135 рад/с, MI = Mк = 5,04 Н×м.

). S = 0,8, w = 62,8 рад/с, MI = Mmin = 3,67Н×м.

). S = 1, w = 0 рад/с, MI = Mпуск = 4,81 Н×м.

При відхиленні моментів (Мк = -10%; Мmin = -20%; Мпуск = -15%)

1). S = 0, w = 314 рад/с. MII = 0 Н×м.

). S = 0,06, w = 295 рад/с, MII = MI = 2,29 Н×м.

). S = 0,57, w = 135 рад/с, MII = MI = 4,54 Н×м.

). S = 0,8, w = 62,8 рад/с, MII = MI = 2,936Н×м.

). S = 1, w = 0 рад/с, MII = MI = 4,089 Н×м.

Визначаємо час пуску двигуна:

с. (3.1.7)

визначаємо температуру нагрівання обмоток двигуна за один пуск :

= 10,4 · 5,3 = 55,12°С. (3.1.8)

Умова виконується:=80°С; >

Таблиця 4.Технічні характеристики електродвигунів

3.2 Розрахунок електроосвітлення

Розрахунок освітлювальної установки

Для штучного освітлення приміщення приймаємо за джерело світла - лампи розжарювання.

При виборі типу світильника враховуємо умови оточуючого середовища, вимоги до характеру світлорозподілення, економічну доцільність.

Вибираємо світильник НСП 02 повністю пилезахищеного виконання. Потужність лампи повинна відповідати типу світильників, щоб виключити їх перегрів і псування ізоляції ввідних проводів.

Освітлення приймаємо згідно “Галузевих норм освітлення сільськогосподарських підприємств, будівель та споруд.”

Перевірка розрахунків проводиться точковим методом. Точковий метод враховує тільки освітленість від світлового потоку, що безпосередньо потрапляє від світильника в розрахункову точку.

Таблиця5. Дані розрахунку освітлення приміщень цеху гідротермічної обробки зерна.

Розрахунок освітлення приміщення, в якому розташована плющілка ПЗ-3А

Вихідні дані для розрахунку:

Довжина А = 5,8 м,

Ширина В = 4,3м,

Площа S = 24,94 м,

Висота підвісу Нр = 3 м.

Приймаємо систему загального рівномірного освітлення. Нормативна освітленість Е = 50Лк, коефіцієнт запасу к = 1,15 коефіцієнт нерівномірності освітлення z = 1,1.

Розрахунок освітлення в приміщенні, де знаходиться агрегат ПЗ-3, виконуємо методом питомої потужності.

Потужність лампи визначається таким чином:

, Вт, (3.3.1.1)

де - кількість світильників, шт.;

S - площа приміщення.

=93,4 Вт.

Приймаємо лампу розжарювання Б220-230-100; Ф = 1350 лм.

Розрахунок освітлення в інших приміщеннях виконується аналогічно.

.3 Розрахунок вентиляції

Для вентиляції тваринницьких і птахівницьких приміщень використовують радіальні і осьові вентилятори.

Вентилятори, як правило, працюють у тривалому режимі з постійним або слабко змінним навантаженням. Потужність, кВт, споживану вентилятором, визначаємо за формулою:

 кВт,

де L - продуктивність вентилятора, м3/с, L=0,69;

p - напір вентилятора, Па, p=700;

η - ККД вентилятора, η=0,8.

Потужність електродвигуна для привода вентилятора визначаємо з виразу:

,

,

,

де kЗ - коефіцієнт запасу, який залежить від типу і потужності вентилятора;

η - ККД передачі.

Отже для вентиляції приміщень вибираємо вентилятор В-Ц4-75-2,5 (ТУ 22-5933-85) з електродвигуном потужністю 0,75 кВт.

.4 Розрахунок водопостачання

Інтенсивне ведення тваринництва і птахівництва потребує надійного водопостачання, зокрема при відгонному тваринництві.

Як водозбірні пристрої використовують трубчасті (артезіанські) свердловини та шахтні колодязі. Якість води та довговічність заглиблених насосних агрегатів залежить від правильного вибору конструкції фільтра.

Пористість трубчастих фільтрів з круглою чи щілинною перфорацією повинна бути 20-25%, фільтрів із дротової обмотки чи штампованого стального листа не більше 30-60%. Нижня частина фільтра з'єднана з відстійником у вигляді трубки із заглушкою у нижній частині. Довжину відстійника приймають залежно від складу грунтів, але не більше 2 м. Внутрішній діаметр кінцевої обсадної труби при ударному способі буріння повинен бути більшим зовнішнього діаметра фільтра не менше ніж на 50 мм, а у разі обсипання фільтра гравієм - не менше 100 мм. При роторному способі буріння без закріплення стійок трубами, кінцевий діаметр свердловини повинен бути більшим зовнішнього діаметра фільтра не менше ніж на 100 мм.

Довжину робочої частини фільтра у напірних водоносних пластах потужністю до 10 м приймають рівною потужності пласта; у безнапірних горизонтах - потужності пласта за вирахуванням експлуатаційного зниження рівня води у свердловині (фільтр має бути затопленим). У водоносних горизонтах потужністю понад 10 м довжина робочої частини фільтра визначається з урахуванням водопроникності порід, продуктивності свердловин та конструкції фільтра.

Робоча частина фільтра встановлюється на відстані від покрівлі і підошви водоносного пласта не менше 0,5-1 м. Верхня частина надфільтрової труби повинна бути вище башмака обсадної колони не менше ніж на 3 м при глибині свердловини до 30 м і не менше ніж на 5 м при глибині свердловини понад 30 м. При цьому між обсадною колоною та надфільтровою трубою встановлюють сальник.

Окрім витрат води на виробничі потреби, необхідно враховувати витрати води на гасіння пожежі. Протипожежний водогін на фермах та комплексах об’єднують з виробничим.

Допускається приймати протипожежне водопостачання з резервуарів із забезпеченням під’їзду до них спеціалізованих автомобілів з насосами.

Максимальний термін відновлення недоторканого протипожежного запасу води па сільськогосподарських підприємствах приймають не більше 72 год.

Розрахункові витрати події на зовнішнє гасіння пожежі сільськогосподарських підприємств, будівель і споруд на одну пожежу для будівель, що потребують найбільших витрат води, наведені у таблиці 6.

Таблиця 6. Розрахункові витрати води на гасіння пожежі

Оскільки при плющенні зерна в агрегаті ПЗ-3А застосовується парогенератор то необхідно врахувати те, що деяка кількість пари випарується назовні. Отже подачу насоса приймаємо на 20% більше ніж потрібно (Qнас=1,25·10-4 м3/с).

За відомим добовим споживанням води визначають подачу насосної установки протягом однієї години: