Материал: Проектирование кормоцеха

Проектирование кормоцеха

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации

ГОУ ВПО Тюменская государственная сельскохозяйственная академия

Механико-технологический институт

Кафедра: «Энергообеспечение с/х.»

Курсовая работа

по «Проектированию систем энергообеспечения предприятий»

Проектирование кормоцеха

Выполнил: Поллеткин Вячеслав

Проверил: Матвеев С. Д.

Тюмень 2010 г.

Содержание

Введение

1. Технологический процесс приготовления кормов

2. Расчет внутренних нагрузок

.1 Расчет системы вентиляции и отопления с выбором оборудования

.2 Расчет потребности в кормах

.3 Расчет потребности в воде и паре

.4 Расчет освещения кормоцеха

.5 Расчет внутренней осветительной сети с выбором щитов и оборудования

.5.1 Компоновка осветительной сети

.5.2 Расчет нагрузок

.5.3 Расчет токов

2.5.4 Выбор аппаратов защиты

2.5.5 Выбор вида кабеля

2.5.6 Проверка аппаратуры защиты на надежность срабатывания

.5.7 Выбор щита освещения

2.6 Расчет электропривода шнекового транспортера ТК-5

2.7 Выбор Т.П. Расчет наружных сетей

Заключение

Литература

Введение

На сегодняшний день энергия остается главной составляющей жизни человека. Она дает возможность создавать различные материалы, является одним из главных факторов при разработке новых технологий. Попросту говоря, без освоения различных видов энергии человек не способен полноценно существовать. Электрификация, т. е. производство, распределение и применение электроэнергии, - основа устойчивого функционирования и развития всех отраслей промышленности и сельского хозяйства страны и комфортного быта населения. В 1920 г. в России было произведено около 0,5 млрд. кВт-ч электроэнергии. В том же году был разработан и принят к реализации Государственный план электрификации России (ГОЭЛРО), который предусматривал сооружение 30 крупных районных электростанций общей мощностью 1,75 млн кВт с производством электроэнергии свыше 8 млрд кВт-ч в год. План ГОЭЛРО был выполнен по основным показателям к 1935 г., а в 1940 г. Советский Союз вышел на третье место в мире по производству электроэнергии. На базе электроэнергетики стали развиваться промышленность, сельское хозяйство и транспорт. Опыт развития электрификации показал, что надежное, качественное и дешевое электроснабжение возможно только от энергетические системы. С начала создания энергетики страны началось объединение районных электростанций в ряд энергосистем крупных районов с помощью линий электропередачи (ЛЭП) напряжением* 35 и 110 кВ. На следующем этапе эти системы укрупнялись и были созданы межрайонные системы Центра, Урала и Юга уже на базе линий электропередачи напряжением 220 и 154 кВ. Развитие сельскохозяйственного производства базируется на современных технологиях широко использующих электроэнергию. В связи с этим возросли требования к надежности электроснабжения, качества электроэнергии и ее экономическое использование.

1. Технологический процесс приготовления кормов

Кормоцех КРС - один из важнейших производственных объектов. В крупных хозяйствах, где в сутки готовится до 60 т кормов, кормоцех - это, по существу, фабрика.

В кормоцехах в зависимости от того, какой рацион преобладает в кормлении коров, различают комбинированный (смешанный) и сухой тип кормления гранулированными комбикормами.

Процесс приготовления полнорационных гранулированных кормов для коров протекает следующим образом. Все измельченные и не измельченные компоненты подвозят транспортными средствами и загружают в приемный бункер нории. Если склад кормов совмещен с кормоцехом, то компоненты могут подаваться транспортером непосредственно из склада в приемный бункер нории. Измельченные компоненты распределительным шнеком засыпаются в бункера-накопители.

Не измельченные компоненты той же норией подаются в бункера-накопители для не измельченных компонентов, откуда они направляются в дробилки кормов, где измельчаются и накапливаются в циклоне. Через шлюзовой затвор корма поступают в распределительный шнек, а оттуда в соответствующие бункера-накопители. В зависимости от производительности пресса-гранулятора и количества компонентов, поступающих в не измельченном виде, может быть поставлена одна или несколько дробилок.

Измельченные компоненты проходят через дозатор и сборным шнеком направляются в смеситель. Для обогащения кормов витаминами и микроэлементами в технологической линии для них предусмотрен бункер накопления и микродозатор.

Взвешенные на весах витамины и микроэлементы смешиваются с наполнителем, засыпаются в бункер и через микродозатор подаются непосредственно в смеситель. Подготовленная кормосмесь норией перемещается в бункер-накопитель готовой смеси. Такая линия подачи кормосмеси из смесителя в бункер-накопитель применяется в том случае, если используют смеситель порционного действия. В этом случае вместимость бункера-накопителя должна быть равна или несколько больше вместимости порционного смесителя. Если в технологической линии установлен смеситель непрерывного действия, кормосмесь непрерывно поступает непосредственно в дозатор пресса-гранулятора, постоянно работают дозаторы компонентов, сборный шнек и транспортер подает корма в дозатор пресса. Это несколько упрощает технологическую линию, но усложняет дозирование компонентов в случае изменения производительности пресса.

В линии транспортирования смеси к дозатору пресса предусмотрена установка магнитных сепараторов

К гранулам для коров предъявляются повышенные требования по прочности и крошимости. Диаметр гранул не должен превышать 5 мм, а длина - 15 мм. Чем меньше размер гранул, тем меньше потери кормов при кормлении. Наименьшие потери наблюдаются при кормлении гранулами диаметром 2,5...3,0 мм и длиной для отделения механических примесей, содержащихся в корме.

Кормосмесь через дозатор пресса поступает в смеситель пресса, где кондиционируется водой или паром и затем поступает в прессующий узел гранулятора. Кормосмесь увлажняют для улучшения условий протекания процесса гранулирования и получения гранул высокого качества. В системе подачи пара его давление контролируют манометром, а расход регулируют вентилем. Система подачи воды снабжена дозатором.

В прессе-грануляторе образуются гранулы с повышенной температурой по сравнению с температурой окружающего воздуха. Поэтому для приведения гранул в равновесие с окружающим воздухом и предотвращения разрушения гранул, содержащихся в кормосмеси, в технологическую линию введена охладительная колонка. Кроме того, установлена сортировка для отделения крошки и несформировавшихся гранул, которые поступают в сборник, а из него - на повторное гранулирование, а гранулы ссыпают в мешки, затаривают и транспортируют на склад готовой продукции. В случае совмещения склада готовой продукции с кормоцехом гранулы транспортером подают на склад, где их хранят россыпью.

электрический кормоцех осветительный защитный

2. Расчет внутренних нагрузок

.1 Расчет системы вентиляции и отопления с выбором оборудования

Вентиляция - это организованный воздухообмен в процессе, которого запыленный, загрязненный газами или перегретый воздух частично или полностью удаляется из помещения и взамен него подается свежий, чистый. Воздухообмен - наиболее важный фактор регулирования микроклимата. Однако слишком большой воздухообмен вызывает сквозняки и приводит к увеличению потерь тепла. В помещении кормоцеха должен обеспечиваться трехкратный воздухообмен.

Определим количество воздуха, обеспечивающего трехкратный воздухообмен, [л-2] по формуле:

 (2.1)

где V - объем помещения, м³ ;

к- кратность воздухообмена, к = 3.

Для отопления и вентиляции принимаем приточно-вытяжную установку DVS RIS 5000-1G W

Таблица 2.1-Техническая характеристика приточно-вытяжной установки DVS RIS 5000-1G W

С учетом полученного объема число установок комплект.

.2 Расчет потребности в кормах

Масса одного вида корма по максимальному суточному рациону на одно животное, кг. Зимний рацион. [л-3]

Рассчитаем суточный расход каждого вида корма в зимний период:

_сут=а ₁• m₁+а₂•m₂+… а_n•m_n кг,(2.2)

где а ₁ а₂ а_n - масса одного вида корма по максимальному суточному рациону на одно животное, кг

m₁ m₂ m_n - количество животных в группе, получающих одинаковую норму корма.

Сено: P_сут.=4•228+5•2+3•110+0,5•60=912+10+330+30=1282 кг;

Сенаж: P_сут.=8•2+6•110=16+660=676 кг;

Силос: P_сут.=20•228+22•2+15•110+2•60=4560+44+1650+120=6374 кг;

Солома: P_сут.=2•228+2•2+2•110=456+4+220=680 кг;

Корнеплоды: P_сут.=6•228+ 4•2+3,5•110+0,3•60= 1368+8+385+18=1779 кг;

Концентраты: P_сут.=2•228+1•2+1•110+0,5•60=456+2+110+30=598 кг;

Соль поваренная: P_сут.=0,06•228+0,06•2+0,05•110=13,7+0,12+5,5=19,3 кг;

Молоко: P_сут.=5•60=300 кг;

Обрат: P_сут.=4•60=240 кг;

.3 Расчет потребности в воде и паре

Расход воды и пара на обработку 1 кг кормов и другие хозяйственные нужды. [л-3]

Среднесуточный расход воды на ферме считают по формуле:

= X q × m,

где q - среднесуточный расход воды одним потребителем (л/сут), m -количество каждого вида потребителя.= 60 л/сут × 400 (скота) + 32271л/сут + 25 л/сут × 6 (рабочие) =56421 л.

Максимальный суточный расход воды на ферме считают по формуле:

= Q × K₁,

где K₁ - коэффициент суточной неравномерности потребления воды, равный 1,3.= 56421 л × 1,3 =73347,3 л.

Максимальный часовой расход воды считают по формуле:

= Qmax ×к2 / 24 = 34454л × 2 / 24 = 6113 л или 6,1 т/ч. (к2 = 2).

Отсюда определяем водоподъемное оборудование - подойдет центробежный лопастной насос 2К-6 (его производительность 2... 10 м3/ч, мощность 3 кВт, высота всасывания - 5,7 - 5,8 м). Забор воды ведется с озера.

Суточная потребность кормоцеха в воде определяют по нормам расхода воды в кормоцехе, как сумму расходов на выполнение отдельных операций:

_сут = G_хол + G_гор(2.3)

Суточную потребность в холодной воде определяют:

_хол = б_к1• g₁+ б_к2• g₂+…+ б_кn•g_n(2.4)

где б_к1, б_к2… б_кn - количество кормов одного вида, перерабатываемых на данной технологической операции, кг;_1, g_2… g_n - норма потребления воды на обработку корма, л/кг._хол=1779•0,5+680•1,3+598•1,3+12410•1,1+1•50+3•300+1•60+100= 889,5+884+777,4+13651+50+900+60+100=17311,9 л.

Горячую воду температурой 90-95 ^оС получают из водонагревателей, однако для выполнения различных операций приготовления кормов требуется вода разной температуры.

Потребность в горячей воде определяем из выражения:

,(2.5)

где G_1, G₂ … G_n - суточное потребление воды определенной температуры на технологические и бытовые нужды, м³;

С₁, С₂ … С_n - требуемая температура смешивания воды;

С_хол, С_гор - средняя температура соответственно холодной и горячей воды.

Определим часовой расход воды кормоцеха с учетом коэффициента часовой неравномерности ( б = 3…4)по формуле:

где t - время работы кормоцеха в сутки, ч.

Суточный расход пара для кормоцеха можно определить, пользуясь формулой:

P_сут = Р_ук•Q+ Р_ув• G_гор,(2.7)

Где Р_ук - удельный расход пара на единицу массы корма, кг/кг;

Q - масса обрабатываемого корма, кг;

Р_ув - удельный расход пара на единицу массы холодной водопроводной воды, кг/кг;_гор - суточное количество горячей воды, кг;

P_сут=0,20•1779+0,35•680+0,25•598+0,20•14959,1=355,8+238+

,5+ 2991,8=3735,12 л

.4 Расчет освещения кормоцеха

Свет является одним из важнейших параметром микроклимата. От уровня освещенности, коэффициента пульсации светового потока зависит производительность и здоровье персонала.

Согласно СниП 2305-95 принимаем рабочее общее равномерное освещение т.к. работы ведутся с одинаковой точностью, нормированная освещенность составляет Ен=75лк на высоте 0.8м от пола [л-4]

Высота помещения Н=6 м.

Т.к. помещение сырое и с химически агрессивной средой, то принимаем светильник ЛСП15 со степенью защиты IР54 [л-4]

Расчетная высота осветительной установки.