Проектирование коровника на 200 голов

Данный метод  расчёта является приближённым и  не даёт требуемой точности по сравнению с точечным методом.

 

 

 

 

 

Компоновка осветительной  сети

 

Установку осветительного щита выполним в помещении коровника. Световые приборы разобьем на 3 группы.

( Так как нагрузка в группах одинаковая, то мощности и токи будем рассчитывать для одной группы.)

Питание каждой группы однофазное, используется трёхпроводная  сеть (ф_раб + 0_раб + 0_защ). Для каждой группы устанавливается однополюсный автоматический выключатель. Вводной автомат – трёхполюсный.

Напряжение  сети: =220 В

 

Расчет  нагрузок

Р = Вт

Активная мощность фаз: Фаза А = Фаза В = Фаза С = 1400 Вт 

 

Вычислим  расчетный ток в линии

Для люминесцентных ламп cosφ = 0,87.

I_р

 

 

Коэффициент запаса К_зап.= 1,05 – 1,1 для аппаратов защиты

Аппарат защиты выбирается по условию

Токи фаз: 

 

Выбор аппаратов защиты

 

 

Токи уставки:

Группа №1  

Группа №1  

Группа №1  

 

Принимаем автоматы АЕ 2  А,  А.

Выбор вводного автомата:

Вводный автомат  трёхполюсный, значение тока уставки  теплового расцепителя: 

Примем:    

Для защиты осветительной  установки применим автоматы серии ABB S201 Автоматический выключатель 1P 16А (С) 6kA   .

 

Выбор вида кабеля

Для проводки используем кабель марки ВВГ, 3х жильный. Предназначен для передачи и распределения  электроэнергии в стационарных установках. Кабель имеет медные жилы с изоляцией  из ПВХ-пластиката. Основные жилы имеют  отличительную расцветку. Изолированные жилы покрыты оболочкой из поливинилхлорида (ПВХ). Кабели рассчитаны для работы на номинальное переменное напряжение 660 В частотой 50 Гц. Температура окружающей среды от -40 до +50°С для алюминиевого кабеля и от -50 до +50°С для медного кабеля; допускается эксплуатация на открытом воздухе при условии защиты от солнечной радиации.

Определение сечения жил  проводов:

Сечение жил  рассчитываем в зависимости от тока теплового расцепителя автомата защищающего данную линию. Необходимое сечение провода определим по допустимому нагреву. Для выбранного типа кабеля (медная жила, пластмассовая изоляция, небронированный) и способа прокладки (открыто проложенный кабель) находим в ПУЭ таблицу 1.3.4.

Группа №1  

Группа №1  

Группа №1  

 

Выбор проводника по нагреву осуществляется по условию:

Назначим для  групп №1 сечение 

, что соответствует условию:

Но с учетом на механическую прочность выберем  сечение токоведущей жилы S=1,5  

Марка выбранного провода для подключения групп: ВВГ 3х1,5 Согласно ГОСТ 16442-80 и ТУ 16.К01 - 37-200 3: кабель ВВГ 3х1,5 - это кабель с медными однопроволочными или многопроволочными токопроводящими жилами, с изоляцией из ПВХ-пластиката, в оболочке из ПВХ - пластиката.

 

Проверка  аппаратуры защиты на надежность срабатывания

Т. к. вся осветительная  проводка выполняется проводом одного сечения и применяются в подавляющем большинстве однотипные АВ, то для проверки защиты на надежность срабатывания достаточно вычислить ток КЗ в районе самого удаленного светильника.

Условие надежного  срабатывания:

,

 — кратность тока КЗ, т. к. защита выполнена автоматическими выключателями и помещение не является взрывоопасным, то .

Ток КЗ:   = ,  где

 — сопротивление обмотки  трансформатора

 — сопротивление подводящей  линии

- сопротивление внутренней проводки

Существующие  условия:

1. Силовой трансформатор мощностью 630 кВА, схема соединения обмоток «треугольник - звезда»,
2. Длина подводящей линии ,кабель марки АВВГ 4х50, сопротивление петли фаза-ноль:
3. Длина внутренней проводки , кабель марки ВВГ 3х1,5, сопротивление петли фаза-ноль:

 

В итоге:

Ток КЗ:   ,

 

Проверка на надёжность срабатывания:

Выбранные автоматы надёжно защитят осветительную  установку от токов короткого  замыкания.

 

 

Выбор щита освещения

 

Вид осветительного щитка выбираем исходя из условий  среды данного помещения, количества отходящих линий, типа автоматов. Для  данных условий подходит щиток марки  ОЩВ-12-2 36 УХЛ4 с степенью защиты IP31. Для защиты осветительной установки применим автоматы серии ABB S201 Автоматический выключатель 1P 16А (С) 6kA   .

 

 

4.2 Расчет технологической линии водоснабжения и автопоения

 

На животноводческих фермах вода расходуется на поение животных, а также на технологические нужды, гигиенические, хозяйственные и противопожарные нужды.

Определение среднесуточного  расхода воды группой потребителей, м³/сут.

Q ср.сут = q 1 * n 1 + q 2 * n 2 + q 3 * n 3 + …. q n * n n, м³/сут

где q 1 – суточная норма потребления воды КРС,

q 1 = 30 дм³

q 2 – суточный  расход воды кормоцеха, 

q 2 = 400 дм³;

q 3 – расход  воды на 1 трактор, 

q 3 = 1000 дм³

q 4 – расход  воды работниками, 

q 4 = 25 дм³

n 1 – количество КРС,

n 1 = 200 гол.

n 2 – количество  кормоцехов,

n 2 = 1 шт.

 

 

n 3 – количество  тракторов, 

n 3 = 3 шт.

n 4 – количество  работников,

n 4 = 4 чел.

 Q ср. сут.= 30 * 200 + 400 * 1 + 1000 * 3 + 25 * 4=9500 дм³/сут = 9,5 м³/сут.

Определение максимального суточного расхода воды.

 

          Q mах .сут. = Qср.сут. * К сут. ,

 

где К сут – коэффициент суточной неравномерности потребления воды,

 К сут = 1,3

Q mах.сут.= 9,5 * 1,3 = 12,35 м³/сут.

Определение максимального  годового расхода воды:

 

где К час – коэффициент часовой неравномерности потребления воды,

К час = 2,5

 

Q mах.час =12,35*2,5 / 24 = 1,3 м³/час.

 

Определяем  секундный расход воды:

 

 

Определение диаметра трубопровода на общем вводе групп объектов водоснабжения:

где υ – скорость движения воды в трубах,

υ = 0,75 м/с

Принимаем ближайший  стандартный диаметр:

d = 21,3 м

Для того чтобы вода, забираемая из скважины дошла до потребителей, расположенных на той или иной высоте, необходимо создать определенное давление в сети. Одним из основных параметров, определяющих работоспособность системы, является высота водонапорной башни, которая определяется по формуле:

H б = (H св + ∑  h w) * 1000, м

где H св – избыточное давление в сети,

H св = 0,015 МПа

∑ h w = 0,005 МПа – потери давления при движении воды в трубе от башни до потребителя.

H б = (0,015 + 0,005) * 1000 = 20 м.

Определим общее  давление, которое должен развить  насос для необходимой подачи воды:

 

где H скв –  расстояние от поверхности земли до уровня воды в скважине,

H скв = 30 м

Подберем насос  по производительности:

где Т – время работа насоса,

Т = 14….16 ч в сутки

12,35

q нас = --------- = 0,82 м³/час

               15

Выбираем погружной  насос типа ЭЦВ.

Техническая характеристика ЭЦВ – 1,6 – 65

Производительность м³/час 1,6

Полный напор, МПа 0,65

Мощность эл. двигателя, кВт 1,0 2,1 0,75

Определим вместимость бака водонапорной башни, м³

W б = 0,13 * Q mах.сут , м³

W б = 0,13 * 12,35 = 1,61 м³

Вместимость пожарного  резервуара, м³ =W n = n t g , м³

где n – количество одновременно возникших пожаров,

n = 4.

 t – длительность тушения пожара,

t = 10 мин = 600 сек.

q – расход из одного пожарного рукава,

q = 10 м/с = 10 * 20ˉ² м/с.

W n = 4 * 10 * 10ˉ² * 600 = 2,4 м³

 

 

 

 

4.3 Навозоудаление.

Системы навозоудаления оказывают серьезное влияние на микроклимат в коровнике. Установка такой системы, способствуют снижению заболеваемости животных, сокращению трудо- и энергозатрат на ферме, а, следовательно, и увеличению эффективности производства предприятия. Система навозоудаления – жизненная необходимость.

Система навозоудаления в здании предусмотрена  скребковыми транспортерами УТН-10  и транспортировкой навоза по трубам в навозохранилище. Транспортировать навоз влажностью 76—91% за пределы комплекса в навозохранилище целесообразно с помощью установок УТН-10.

Напорный трубопровод  изготавливается из стальных труб и  располагается ниже уровня промерзания  грунта. Главным достоинством установок  является возможность транспортирования  густого подстилочного навоза и подачи его в навозохранилище снизу, что предотвращает промерзание навоза.

Для удобства обслуживания и ремонта  установок их целесообразно  устанавливать выше нулевой отметки, что особенно важно в зонах  с высоким стоянием грунтовых  вод.

 Для подачи навоза из приямка поперечного коллектора в горловину насоса можно использовать наклонные транспортеры типа ТСН при подстилочном содержании животных.

Сепаратор в  автоматизированном процессе разделяет  жидкий навоз на твердую и жидкую фракции.

 

 

В результате сепарирования получается вода - идеальное удобрение для полива и сухая фракция - компост без запаха и не создающий проблем при хранении. Результаты разделения зависят от различных факторов: состав корма животных, ингредиенты навоза, температура, срок хранения навоза, его вязкость и т.д.

Резервуар для навоза закрытый, изготавливается из бетона.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4 Микроклимат в производственных помещениях

Специализация сельскохозяйственного производства, концентрация поголовья на больших  фермах требуют регулирования микроклимата для создания благоприятной воздушной  среды на животноводческих и птицеводческих фермах. Микроклимат складывается из таких факторов как температура, влажность, скорость перемещения воздуха и его состав, освещение, которые должны отвечать зоогигиеническим требованиям.

Все эти факторы  на физиологические процессы, протекающие в организме животного, а следовательно на его здоровье и продуктивность.

Основными зоогигиеническими  требованиями к микроклимату в производственных помещениях являются следующие:

- поддержания  оптимального режима температуры,  влажности и скорости движения.

- достаточная  освещенность и чистота стойловых  помещений.

- соответствие  нормам концентрации газов в  помещении (для КРС: СО 2) = 2,5%,  NH = 0,5 %, сероводород – 0,02 %).

Расчет объема вентиляции в животноводческих помещениях

Для того, чтобы провести расчет часового объема вентиляции необходимо найти следующие показатели:

Рассчитаем  количество водяных паров выделяемых одним животным, при различной  продуктивности и живой массе  используя табличные данные о 

выделении водяных  паров от одного животного:

Q = (((a – b) x (d – c₂))/ (c₁ – c₂)) + b + поправка на продуктивность,

где Q – количество водяных паров, выделяемых одним животным за час, г;

a – количество влаги выделяемое животным, с большей живой массой, взятым для расчета, г;

b – количество влаги выделяемое животным, с меньшей живой массой, взятым для расчета, г;

с₁ – большая живая масса животного, взятая для расчета, кг;

c₂ – меньшая живая масса, взятая для расчета, кг;