Диплом. Диплом1. Электрификация коровника на 240 голов фгуп гпз караваево

• Название: Электрификация коровника на 240 голов фгуп гпз караваево
• Анкор: Диплом
• Дата: 19.09.2022
• Размер: 0.88 Mb.
• Имя файла: Диплом1.doc
• Тип: Пояснительная записка; #685597
• страница: 3 из 7

1.5 Анализ уровня электрификации и состояния электротехнической службы
Проведем анализ работы электротехнической службы предприятия и сведем его в таблицу 1.10.
Таблица 1.10. - Анализ работы электротехнической службы предприятия.

Показатели	2003	2004	2005
Электропотребление тыс.кВт·ч	2652	2673.3	2495
В том числе на производство	2807	2653	2505
Электрообеспеченность тыс.кВт·ч на 1 га. с/х угодий	0.813	0.79	0.72
Электровооруженность тыс. кВт·ч на1 чел.	9.8	8.7	8

Продолжение таблицы 1.10.

Общее число работников Эл.техн. службы,чел.	5	5	5
В том числе главный энергетик-ИТР	1	1	1
Электромонтеры	4	4	4
4-го разряда	2	2	2
5-го разряда	2	2	2

За последнее время снизилось потребление электроэнергии за счет автоматизации с/х процессов, тем самым уменьшилась нагрузка на рабочих.

2 РАСЧЕТ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ
2.1 Описание объекта
Расчет производится для коровника на 240 голов расположенного в ГПЗ “Караваево” Костромского района, Костромской области. Средняя масса коровы 500 кг. Уровень лактации 10 л.

Расчетная зимняя температура наружного воздуха t_н = -31 ^ОС, наружная вентиляционная температура t_н.в. = -16 ^ОС, расчетная температура внутри помещения t_в =10 ^ОС.

Здание запроектировано одноэтажным, прямоугольной формы с размерами в плане 90  21 м., (размер стойлового помещения 78 м 21 м).

Высота до низа выступающих конструкций 3,5 м. Каркас полный железобетонный.

Фундаменты под капитальные внутренние стены ленточные из сборных бетонных блоков, а под колонны - из сборных железобетонных башмаков по ГОСТу 24022-80. Стены кирпичные. Гидроизоляция стен из слоя цементного раствора состава 1 : 2, толщиной 20 мм. Цемент марки 400. Для защиты здания от поверхностных вод вдоль наружных стен устраивается асфальтовая отмостка по щебеночному основанию.

Кровля из асбестоцементных листов с уклоном 15 ^О:

асбоцементные листы (  = 0,01 м,  = 0,49 Вт/м·^oС);

пароизоляция (битум) (  = 0,02 м,  = 0,27Вт/м·^oС);

маты минераловатные (  = 0,07 м,  = 0,07 Вт/м·^oС);

железобетонные плиты (  = 0,15 м,  = 1,98Вт/м·^oС).

Кровля из асбестоцементных листов с уклоном 15 ^О.

Полы цементные и деревянные. Окна - деревянные, с расстоянием между стеклами 10 см (рамы двойные). Количество окон с размерами 1,82  0,8 м - 19 шт.

Ворота - 4 шт. с размерами 3,54  3,59 м .

Дверной блок Д1 – 5 шт. с размерами 1,51  2,1 м .

Дверной блок Д3 – 1 шт. с размерами 1,31  2,1 м .

Отделочные работы: Заделки в керамзитобетонных панелях оштукатуриваются, внутренние стены и перегородки выполняются с расшовкой швов. Внутренние стены и потолки белятся известью за два раза с 5% гидрофабизирующим раствором из кремнийорганических продуктов. Окна, двери и ворота деревянные. Окрашиваются масляной краской.
2.2 Расчет воздухообмена
Часовой объем приточного воздуха (м³/ч.), необходимый для понижения концентрации углекислоты, вычисляют по формуле :

, (2.1)

где: с - количество СО₂, выделяемое одним животным, л / ч.;

n - число животных в помещении;

с1- предельно допустимая концентрация СО₂ в воздухе помещения,

л / м³;

с2- концентрация СО₂ в наружном воздухе, л / м³.

с = 142л / ч., с1 = 2,5 л / м³, для сельской местности С₂ = 0.3 ... 0.4 л/м³ принимаю с2 = 0,3 л / м³ , n = 240 голов.

Подставляя эти значения в формулу (2.1) получим:

м³/ ч.

Часовой объем приточного воздуха (м³/ч.), необходимого для растворения водяных паров, находится по формуле :

, (2.2)

где: W - масса влаги, выделяющейся в помещении, г / ч.;

d_в и d_н - влагосодержание внутреннего и наружного воздуха, г / кг. сухого воздуха;

 - плотность воздуха при температуре помещения, кг / м³.

Суммарные влаговыделения (г/ч) в помещении для животных подсчитывают по формуле :

, (2.3)

где: W_Ж - влага, выделяемая животными, г / ч.;

W_ИСП. - влага, испаряющаяся с мокрых поверхностей помещения,

г / ч..

, (2.4)

где: n - число животных;

w - выделение водяных паров одним животным, г / ч.;

k_t - коэффициент, учитывающий изменение количества выделяемых животным водяных паров в зависимости от температуры воздуха внутри помещения.

г / ч., k_t = 1, .

г / ч.

, (2.5)

где: - коэффициент, равный для коровников (0,1...0,25), , принимаем =0,25.

г / ч.

По формуле (2.3): г / ч.

Влагосодержание внутреннего и наружного воздуха находят по H-d диаграмме : d_в = 5,5 г /кг. сухого воздуха, d_н = 0,3 г / кг. сухого воздуха.

Плотность воздуха при температуре помещения t_в = 10 ^оС:

, (2.6)

кг/м³

Подставляя найденные значения в формулу (2.2), находим :

м³/ ч.

Проверка на теплоизбытки: ,

Свободная теплота выделяемая животными определяется по формуле:

,

где: g- тепловыделения одним животным, g= 799 Вт [3]; k_t= 1.

Вт .

Таким образом : Вт.

Воздухообмен по избыточной теплоте определяется по формуле:

,

где С_р- удельная изобарная теплоемкость воздуха, С= 1 кДж/кг·с.
Вт

Необходимый воздухообмен Q (м³/ч.) для животноводческих помещений принимается по наибольшей из двух величин: Q_CO2 или Q_W , поэтому за расчетный принимаем воздухообмен по влаговыделениям - Q_W.

Правильность расчета проверяют по кратности воздухообмена:

, (2.7)

где: Q - расчетный воздухообмен, м³/ ч.;

V_П - объем помещения, м³.

м³.

Q = 22377 м³/ ч.

По формуле (2.7): , что соответствует нормам для животноводческих помещений в холодный период года (К=3…5).

Следовательно расчет произведен верно.
Площадь сечения (м2) всех вытяжных шахт при естественной тяге :

, (2.8)

где: v_В.Ш. - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м / с.

Q – расчетный воздухообмен, м³/ ч.;

, (2.9)

где: h - высота вытяжной шахты, м.;

t_В - расчетная температура внутри помещения, ^ОС;

t_Н.В. -расчетная температура наружного воздуха, ^ОС.

Для обеспечения надежной вентиляции помещения значение h должно быть 3…10 м. . Принимаем h = 4 м., t_В.= 10^ОС, t_Н.В.= -31^ОС.[1].

м / с.

По формуле (2.8) находим площадь сечения всех вытяжных шахт :

м².

Число вытяжных шахт : , (2.10)

где: f - площадь живого сечения одной шахты, м².

Выбираем вытяжные шахты квадратного сечения со стороной 700 мм. f = 0,49 м²., стр. 150, [1].



Принимаем 8 вытяжных шахт.

3. 
   Расчет отопления
   

Отопление воздушное, совмещенное с вентиляцией.

Тепловую мощность (Вт) системы отопления и вентиляции определяют на основании уравнения теплового балланса :

Ф_ОТ. = Ф_ОГР. + Ф_В. + Ф_ИСП. + Ф_ИНФ. - Ф_Ж. (2.11)

где: Ф_ОГР., Ф_В., Ф_ИСП., Ф_ИНФ. - тепловые потоки, теряемые помещением соответственно через наружные ограждения, на нагрев приточного воздуха, испарение в помещении, на инфильтрацию воздуха, Вт.;

Ф_Ж. - тепловой поток, поступающий в помещение от животных, Вт.

Поток теплоты, теряемый помещением через наружные ограждения:

Ф_ОГР. = Ф + Ф_ДОБ, (2.12)

где: Ф - основные потери теплоты через отдельные ограждения, Вт.;

Ф_ДОБ. - добавочные потери теплоты, Вт.

, ( 2.13 )

где: R_O - общее сопротивление теплопередаче ограждения, м²·^ОС/ Вт.;

F - площадь поверхности ограждения, м²;

t_В. и t_Н. - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, ^ОС;

n - коэффициент, зависящий от положения наружного ограждения по отношению к наружному воздуху.

, (2.14)

где R_В - термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, м² ·^ОС/ Вт.;

_i / _i - сумма термических сопротивлений теплопроводности отдельных слоев m-слойного ограждения толщиной _i (м), выполненных из материалов с теплопроводностью _i (Вт/ м²·^ОС);

R_Н - термическое сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения, м²·^ОС/ Вт.

Потери теплоты через пол : пол бетонный _б = 1,8 Вт/м²·^ОС.[1]. Полы неутепленные, так как _б > _у.п., (1,8 > 1,16) [1].

Разделив площадь пола на двухметровые зоны, параллельные наружной стене, получим три зоны шириной по два метра и одну шириной 11 м. Потерями теплоты через внутренние торцовые стены пренебрегаем.



Рис 2.1. Разбивка пола на зоны.

Площади зон : F1 = 396 м². F2 = 348 м². F3 = 316 м². F4 = 594 м².

Сопротивление теплопередаче для каждой зоны неутепленных полов :

R_O1 = 2,15 м²·^ОС/ Вт, R_O2 = 4,3 м²·^ОС/ Вт, R_O3 = 8,6 м²·^ОС/ Вт,

R_O4 = 14,2 м²·^ОС/ Вт.

По формуле (2.13):

Вт.

Потери теплоты через наружные стены : материал стен – силикатный кирпич  = 0,64 м,  = 0,81 Вт/ м²·^ОС, R_В = 0,115 м²·^ОС/ Вт, R_Н = 0,043 м²·^ОС/ Вт [1].

По формуле (2.14):

м²·^ОС/ Вт.

Площадь стен без учета площадей дверей и окон :

м.

По формуле (2.13):

Вт.

Потери теплоты через двери.

Ворота ВР1: м² , м²·^ОС/ Вт, [1].

По формуле (2.13):

Вт.

Дверной блок Д1: м² , м²·^ОС/ Вт, [1].

Вт.

Дверной блок Д3 : м² , м²·^ОС/ Вт, [1].

Вт.

Вт .
Потери теплоты через окна:

м², м²·^ОС/ Вт, [1].

По формуле (2.13)

Вт.

Потери теплоты через перекрытие : перекрытие состоит из железобетонных плит  = 0,08 м.,  = 1,98 Вт/ м²·^ОС, [1]; битуумного покрытия  = 0,008 м.,  = 0,27 Вт/ м²·^ОС,[1]; утеплителя из минеральной ваты  = 0,08 м.,  = 0,07 Вт/ м²·^ОС,[1]; R_В = 0,115 м²·^ОС/ Вт, R_Н = 0,043 м²·^ОС/ Вт,[1].

Площадь перекрытия : F = (12  90) 2 = 2160 м².

По формуле (2.14):

м²·^ОС/ Вт.

По формуле (3.3.3) :

Вт.

Общие потери через ограждения:

Ф_ОГР = Ф_ПОЛА + Ф_С + Ф_Д + Ф_О + Ф_П = 12373,8 + 34167,5 +6883,4+2984,8+66687=123096,5 Вт.

Добавочные теплопотери:

1. Добавочные потери через двери при их кратковременном открывании составляют 80% от основных потерь через двери, [1].Ворота В1 и дверной блок Д3 не являются дверьми для тамбуров.

Ф_ДОБ.= 0,8  1512 = 1209,6 Вт.

2. Добавочные потери через стены, окна и двери, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад составляют 10% от основных потерь через эти ограждения, на юго-восток и запад – 5%.

Север: По формуле (2.13) :

Вт

Вт.
Ф_ДОБ.= 235.3+242,4 = 477,7 Вт.

Восток: По формуле (2.13) :

Вт

Вт.

Вт.

Ф_ДОБ.= 1374,9+90,7+157 = 1622,6 Вт.

Юг: По формуле (2.13) :

Вт

Вт.

Ф_ДОБ.= 117,65+121,2=238,6 Вт.

Запад: По формуле (2.13):

Вт

Вт.

Вт.

Ф_ДОБ.= 697,5+30,24+70,7=798,5 Вт.

3. Добавочные потери на инфильтрацию наружного воздуха, инфильтрирующегося через притворы окон, дверей и ворот для животноводческих помещений принимаем равными 30 % основных потерь через все ограждения.

, (2.15)

Вт.

Находим общие добавочные потери:

Ф_ДОБ.= 1209,6+477,7 +1622,6 + 238,6+798,5+ 36928,95= 41275,95 Вт.

Суммарные потери через ограждения :

Ф_ОГР = Ф_ОГР + Ф_ДОП = =123096,5+41275,95=164372,45 Вт.
Теплота, расходуемая на нагрев приточного воздуха, определяется по формуле :

, (2.16)

где: Q - расчетный воздухообмен помещения, м³/ ч.;

 - плотность воздуха при расчетной температуре t_В внутри помещения, кг / м³.;

с - удельная теплоемкость воздуха, кДж / кг ·^ОС.

t_В = t_к - расчетная температура внутри помещения после калорифера, ^ОС;

t_Н.В. -расчетная температура наружного воздуха, ^ОС.
Вт.

Расход теплоты на испарение влаги:

, (2.17)

Вт.

Определение свободной теплоты, выделяемой животными:

, (2.18)

где: n - количество животных ;

q - поток свободной теплоты, выделяемой одним животным, Вт;

k_t - коэффициент, учитывающий изменение количества выделенной животными теплоты в зависимости от температуры воздуха внутри помещения.

n = 240, q = 793 Вт,[1], k_t = 1,[1].

Вт.

Подставляя найденные значения в формулу (3.3.1), находим :

Вт

Для данного помещения выбираем два электрокалорифера марки СФО - 90/0,5. Мощность одного электрокалорифера 90 кВт. Подача вентилятора 1,25...2,5 м³/ с,[3], что будет обеспечивать необходимый воздухообмен.