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

 м3/год,

де Qрозрах. доб - середньодобове споживання води ;

αдоб - коефіцієнт добової нерівномірності (αдоб = 1.3);

αгод - коефіцієнт годинної нерівномірності (для тваринницьких ферм при наявності автонапувалок αгод =2,5, без автонапувалок αгод =4).

Максимальні витрати води протягом години на фермі чи комплексу включають витрати па виробничі потреби та на гасіння пожежі, тривалість якого приймають 3 год.

Якщо у господарстві є протипожежні водойми, то максимальні витрати протягом години визначають за споживанням води на виробничі потреби і з урахуванням заповнення протипожежних водойм протягом 72 год.

В окремих випадках завод-виготівник на вимогу замовника може поставляти насоси (окрім заглибних агрегатів) без електродвигунів. При цьому потужність електродвигуна визначають за співвідношенням:

,

,

,

де kзап - коефіцієнт запасу;

ηпер - коефіцієнт корисної дії передачі;

Рнас - потужність насоса у розрахунковій точці, кВт:

 кВт,

де Qнас - подача насоса, м3/с;

Hнас - висота підйому води, м;

ρ - густина води, кг/м3;

g - прискорення вільного падіння, м/с2;

ηнас - коефіцієнт корисної дії насоса.

Отже вибираємо електронасос ЭЦВ5-4-125 з електродвигуном ПЭДВ0,4-93.

.5 Вибір електронагрівальних установок

Оскільки в даному агрегаті нагрівання відбувається за допомогою парогенератора то вибір електронагрівальних установок зводиться до вибору парогенератора.

Парогенератор вибираємо за його технічними даними: тиск пару підведеного до ежектора (0,05-0,07 МПа); температура пари (100-300 ºС); номінальні витрати пари (350 кг/год).

Отже вибираємо парогенератор КЭПР 250/0,4 з технічними даними наведеними в таблиці 7.

Таблиця7. Технічна характеристика електродного парового котла КЭПР 250/0,4

.6 Вибір апаратів захисту і керування

Для захисту електродвигуна від аварійних режимів необхідно провести вибір апаратів захисту і керування.

Найдосконалішими і найпоширенішими апаратами для захисту від К.З. є автоматичні вимикачі. При їх виборі повинні виконуватись слідуючі умови:

1). U ³ Uнм, (3.2.1)

). I ³ I.дв, (3.2.2)

). Iн.роз. ³ Iн.дв, (3.2.3)

). Iвідс ³ Кзап.×Куст.×Кв.п.с ×Кі ×Iн.дв, (3.2.4)

де Кзал = 1,1 - коефіцієнт запасу;

Куст = 1,25 - коефіцієнт розкиду уставки розчіплювала;

Кв.п.с .= 1,2 - коефіцієнт розкиду пускових струмів;

Кі - кратність пускового струму.

Номінальний струм електродвигуна Iн.дв=1,75 А, напруга мережі Uн.м.=380 В, в схемі керування використовується один замикаючий контакт. Враховуючи все це вибираємо автоматичний вимикач ВА51Г25-340010Р20УХЛ3, Iн.р.=2 А.

Для дистанційного пуску безпосередньо приєднаних до мережі двигунів вибираємо електромагнітний пускач серії ПМЛ.

Умови вибору:

). Uн.п. ³ Uн.м, (3.2.5)

). Ін.п .³ Ін.дв, (3.2.6)

). Ін.тр ³ Ін.дв . (3.2.7)

Ін.дв = 1,75А, Uн.м. = 380 В, в схемах керування використовуються два додаткові контакти. Враховуючи це, вибираємо електромагнітний пускач ПМЛ - 1200О4А.

Вибираємо також контактну приставку ПКЛ - 1104, в якої є 1 замикаючий і 1 розмикаючий контакти.

Вибираємо теплове струмове реле РТЛ - 1007О4.

Для комутації електричних кіл керування вибираємо кнопкові пости серії ПКЕ:

,

1 - серія;

2 - для монтажу на будь-якій рівній поверхні;

3 - ступінь захисту ІР 54;

4 - корпус з пластмаси;

5 - два керуючих елементи;

6 - кліматичне виконання і категорія розміщення.

3.7 Вибір проводів та кабелів

Переріз проводів вибираємо за умовою:

Iдоп.≥Iрозр.,

де Iдоп - допустимий тривалий струм, А;

Iрозр. - розрахунковий струм, А.

Розрахунок силової проводки покажемо на прикладі приводу витяжного вентилятора.

Розрахунковий струм визначаємо за формулою:

,

де Рн.дв. - номінальна потужність двигуна, Вт;

Uн - номінальна напруга мережі, В;

η - ККД двигуна.

А.

Приймаємо кабель АВВГ (4х2,5) з площею поперечного перерізу 2,5 мм, допустимий тривалий струм 19А. Кабель прокладено в металорукаві.

Приймаємо кабель АВВГ (4х2,5), Iдоп = 19А, прокладений на тросу.

Інші розрахункові струми визначаємо аналогічно:

Проведемо розрахунок освітлювальної проводки.

Розбиваємо освітлювальну мережу на 5груп.

Р1 = 60 Вт;

Р2 = 300 Вт;

Р3 = 600 Вт;

Р4 = 400 Вт;

Р5 = 300 Вт.

Визначаємо робочий струм кожної групи за формулою:

А.

За умовою Iдоп.≥Iрозр. вибираємо в приміщенні провід типу АВВГ (2х2,5), Iдоп = 19А. Прокладемо сховану проводку під штукатурку.

Для виконання електровводу в приміщення визначаємо робочий струм за формулою:

А.

Приймаємо кабель АВВГ (2х2,5), Iдоп = 19А.

Вибираємо переріз та марку проводів для інших груп.

Iроб.2 = 1,36А;

Iроб.3 = 2,72А;

Iроб.4 = 1,81А;

Iроб.5 = 1,36А.

Приймаємо кабель АВВГ (2х2,5), з площею поперечного перерізу 2,5 мм, допустимий тривалий струм якого дорівнює 19А.

3.8 Розрахунок електричних навантажень і вибір джерела живлення

Розрахунок електричного навантаження необхідно визначити згідно „Керівного матеріалу по проектуванню електропостачання сільського господарства”.

Розрахунковим навантаженням називають найбільше з середніх значень повної потужності за проміжок часу, яке може виникнути на вводі споживача.

Споживана потужність розраховується за такою формулою:

Pсп, кВт, (3.4.1)

де Рн - номінальна встановлена потужність, кВт;

η - ККД електродвигуна;

Кз - коефіцієнт завантаження електроприймача по споживаній потужності, який залежить від виконання певної технічної операції, Кз =1.

На основі розрахункових потужностей будуємо графік електричних навантажень. Визначаємо два максимуми навантажень:

денний максимум

, кВт; (3.4.2)

- вечірній максимум

, кВт; (3.4.3)

де Рр.і. - сумарне навантаження в денний чи вечірній максимум, кВт;

n - кількість споживачів, шт.;

Ко - коефіцієнт одночасності, який залежить від кількості споживачів.

Реактивну потужність на вводі в цех гідротермічної обробки зерна визначаємо за формулою:

Qсп = Рсп · tg j .(3.4.4)

За складеним добовим графіком навантажень споживачів, встановлених у цеху гідротермічної обробки зерна, визначаємо максимальне навантаження на вводі:

, (3.4.5)

.

де Pmax - активна потужність на вводі, кВт;

Qmax - реактивна потужність на вводі, кВар.

Розрахункове навантаження на вводі прийняте по РУМ і зведене в таблицю 8.

Таблиця 8. Розрахункові навантаження на вводі споживачів електричної енергії

За максимальним навантаженням на вводі в цех гідротермічної обробки зерна вибираємо трансформаторну підстанцію КТП-400/10/0,4-90-У1 із номінальною потужністю силового трансформатора 400 кВА.

4. ДЕТАЛЬНА РОЗРОБКА

Схема електрична принципова агрегату ПЗ-3А для приготування плющених кормів передбачає два режими роботи:

налагоджувальний;

робочий.

Вибір режиму здійснюється установкою перемикача SA1 у положення "Налагодження" чи "Робота".

При режимі "Налагодження" є можливість незалежного включення кожного механізму окремо під час технічного обслуговування, монтажу й обкатування.

При режимі "Робота" здійснюється технологічна послідовність включення механізмів.

При установці вимикача Q1 у положення "Включене" подається напруга на ланцюги керування і сигналізації. Про подачу напруги на шафу керування сигналізує лампа Н1.

Налагоджувальний режим

Перемикач SА1 необхідно установити в положення "Налагодження".

Випробування роботи механізмів здійснюється послідовним натисканням кнопок SВ1-SВ7, при цьому включаються магнітні пускачі KМ1-КМ8, і загоряються сигнальні лампи Н2, Н4-Н9.

Робочий режим

Перемикач SА1 необхідно установити в положення "Робота".

Натисканням кнопки SВ1.1 включається магнітний пускач КМ1, загоряється сигнальна лампа Н2, що сигналізує про роботу двигуна М1.

Натисканням кнопки SВ2.2 по ланцюгу (m) 8-11-12-13-14-15-N включається проміжне реле КV; (m) 14-21-N магнітний пускач КМ2, загоряється сигнальна лампа Н4, що сигналізує про роботу двигуна M2; (m) 14-20 подається напруга на блок керування датчика рівня сипучих матеріалів Е 1.2. Після подачі напруги на блок керування робота електродвигуна М2 здійснюється автоматично. При досягненні зерном верхнього рівня пропарювача, контрольованого датчиком рівня Е1, гальмується крильчатка сигналізатора Е1.1, напруга на виході блоку керування Е1.2 зникає, відключається пускач КМ2 і двигун М2, гасне лампа Н4 і загоряється НЗ "Верхній рівень пропарювача".

При вивантаженні зерна з пропарювача крильчатка сигналізатора Е.1.1 звільняється, через 10-20 секунд спрацьовує реле часу КТ1, забезпечуючи включення пускача КМ2 і запуск двигуна М2, загоряється лампа Н4 і гасне НЗ.

Натисканням кнопок S3.2, S4.2 включаються магнітні пускачі КМЗ, КМ4. Загоряються лампи Н5, Н6, що сигналізують про роботу двигунів М3, М4.

Натисканням кнопки SВ5.2 по ланцюгу (m) 28-30-31-32-33-34-35-36-37-38-39-N включається пускач КМ5, працює двигун М5, через 8-10 секунд, спрацьовує реле часу КТ2, забезпечуючи включення пускача К6, запускається двигун М6 і загоряється лампа Н7, що сигналізує про роботу двигунів плющілки.

Натисканням кнопок SВ6.2, SВ7.2 включаються магнітні пускачі KМ7,КМ8, загоряються лампи Н8, Н9, що сигналізують про роботу двигунів М7, М8.

Зупинку двигунів М1-М8 здійснюємо кнопками SВ1-SВ7 у послідовності, яка є зворотною послідовності включення.

Аварійне відключення всіх механізмів агрегату в режимі "Робота" і "Налагодження" здійснюється натисканням кнопки S.

Схема електрична принципова реле часу передбачає регулювання витримок часу від 4 до 60 секунд.

Тиристор Д1 типу КУ201Л - використовується в імпульсному режимі і комутує коло пульсуючого струму напругою 220 В.

Як керуючий сигнал використовується сигнал розрядки конденсатора С1;С2 величиною 40 мА через опір R2, диністор Д2 і через керуючий катодний електрод тиристора Д1.

Витримка часу визначається зарядом конденсаторів С1, С2 через опір R3 і R1.

Захист електродвигунів та приводів від коротких замикань здійснюється автоматичними вимикачами. Від невеликих тривалих перевантажень двигун конвеєрів захищають тепловими реле. Електродвигуни приводу вальців працюють у важкому режимі з можливими перевантаженнями і вимагають постійного контролю (у схемі передбачені перевантажувальні амперметри в колі електродвигунів).

Схема керування передбачає два режими: ручне керування в режимі налагодження та автоматичне. У режимі налагодження оператор може запустити будь-який електродвигун без дотримання заданої послідовності.

У робочому режимі натисканням кнопки одержують живлення пускачі та, запускаються двигуни M1 та M2 і загоряється сигнальна лампа.

Одночасно одержує живлення реле часу, яке через 8-10 с вмикає пускачі та, забезпечуючи запуск двигунів другого вальця M3 та завантажувального конвеєра M4. Загоряються сигнальні лампи.

Для зупинки агрегату натискають кнопку, при цьому вмикається проміжне реле, яке своїми розмикаючими контактами відключає живлення котушки, зупиняється завантажувальний конвеєр. Замикаючими контактами реле вмикає реле часу, яке через витримку часу 60-90 секунд вимикає пускачі, зупиняються електродвигуни і гаснуть сигнальні лампи.

Від коротких замикань кола керування захищаються запобіжником. У схему керування введені блок-контакти автоматичних вимикачів, а також шляхові вимикачі, які встановлені на вальцях плющілки.

Реле часу індивідуальної розробки передбачають регулювання витримок від 4 до 90 с за допомогою резистора. Тиристор використовується в імпульсному режимі і комутує коло пульсуючого струму напругою 220 В.

Керуючим сигналом є сигнал розрядки конденсатора (40 мА) через резистор, диністор і керуючий електрод тиристора.

Проводка до електродвигунів виконана кабелем у металорукавах. Заземлення металорукавів здійснюється за допомогою хомутів. Опір заземлюючих провідників не повинен перевищувати 4 Ом. Проводка від шафи керування прокладена в трубах. Після монтажу проводять випробування роботи всіх машин у режимі «Налагодження» та обкатування вхолосту протягом 30 хв. При цьому перевіряють напрям обертання машин, нагрівання підшипникових вузлів, витікання мастила тощо.

Обкатування агрегату під навантажуванням у режимі «Робота» проводять протягом 1,5-2 год, після чого складають акт про введення агрегату до експлуатації.

Для нормального приробітку механізмів перші 20 год роботи агрегат рекомендується завантажувати не більше, ніж на 50 % його продуктивності.

5. ЕКСПЛУАТАЦІЯ ЕЛЕКТРООБЛАДНАННЯ ТА ЗАХОДИ З БЕЗПЕКИ ПРАЦІ

.1 Експлуатація електрообладнання

З метою підвищення строку служби електрообладнання проводять технічне обслуговування і поточний ремонт обладнання. Технічне обслуговування і поточний ремонт визначають виходячи з конструкцій даного електричного пристрою, чим більший і складніший пристрій, тим більш потрібно проводити технічне обслуговування, тобто налагодження параметрів даного пристрою. Поточний ремонт проводиться рідше, тому він по об’єму робіт значно більший і проводиться з метою підвищення продуктивності.