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: 4 из 7

2.4 Расчет воздуховодов
Вентиляционную сеть разбиваем на участки. Диаметры трубопроводов этих участков определяем по формуле :

, (2.19)

где Q_i - расход воздуха на i - ом участке, м³/ ч.;

v_i - скорость воздуха на i - ом участке, м / с.

Участок 1 : Q1 = 11189 м³/ ч, v1 = 15 м / с.

=0.51 м.

Участок 2 : Q2 = 5595 м³/ ч, v2 = 8 м / с.

=0.49 м.

Участок 3 : Q3 = 5595 м³/ ч, v3 = 8 м / с.

=0.46 м.

Участок 4 : Q4 = 5595 м³/ ч, v4 = 8 м / с.

=0.49 м.

Принимаем расстояние между отверстиями два метра, тогда при длине воздуховода 30,5 м. количество отверстий равно 15. Задаемся скоростью воздуха на выходе из отверстий v = 6 м / с.

Площадь отверстия наиболее удаленного от вентилятора, определяют по формуле:

, (2.20)

где n - количество отверстий ;

Q1 - расход воздуха на данном участке, м³/ ч.;

Отверстие, наиболее удаленное от вентилятора находится на участке 4, поэтому расчет ведется для этого участка воздуховода.

м²

Площадь i - го отверстия находим по формуле :

, (2.21)

Коэффициент А_i находим по формуле:

, ( 2.22)

где:  = 0,65 - коэффициент расхода, [1];

F - площадь сечения воздуховода, м².

F = (· d2) / 4 = (3,14 · (0,45)²) / 4 = 0,156 м².

м².



Площадь отверстий 2 ... 23 воздуховодов вычисляем по формуле:

, (2.23)

м²

Результаты расчетов остальных отверстий заносим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1. - Расчет площади сечений воздуховодов.

Коэфф. Аi .	Значение	Пл. отв. fi .	Значение, м2
А2	1.03	f2	0,0175
А3	1.06	f3	0,018
А4	1.1	f4	0,0187
А5	1.4	f5	0,0238
А6	1.19	f6	0,0202
А7	1.24	f7	0,0211
А8	1.3	f8	0,0221
А9	1.37	f9	0,0233
А10	1.457	f10	0,0248
А11	1.558	f11	0,0265
А12	1.682	f12	0,0286
А13	1.842	f13	0,0313
А14	2.059	f14	0,035
А15	2.376	f15	0,0403

Число отверстий в воздуховоде должно удовлетворять неравенству :

n < 1 + (F / ( · f1)) ; 15 < 1 + (0.188 / (0.65 · 0,017)) = 18.01

Неравенство верно, количество отверстий выбрано правильно.
2.5 Подбор вентилятора и выбор мощности электродвигателя
Находим расчетное полное давление, которое должен развивать вентилятор:

, (2.24)

где: 1.1- запас давления на непредвиденные сопротивления,

- потери давления на трение в местных сопротивлениях в наиболее протяжен ветви вентиляционной сети, Па,

Z=Р_д – потеря давления в местных сопротивлениях участка воздуховода, Па,

 - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, [1],

- динамическое давление потока воздуха, Па,

- скорость движения воздуха в трубопроводе, м/с,

- плотность воздуха, ,

- динамическое давление на выходе из сети, Па,

Р_к- сопротивление калориферов, Па.

- длина участка воздуховода, м.

При помощи номограммы [1] определяем следующие показатели наиболее протяженной ветви вентиляционной сети (участки 1, 2 и 5), покажем на примере участка №1:

удельная потеря давления на трение: R₁ = 3.5 Па/м;

динамическое давление потока воздуха: P_д1 = 135 Па (при  = 1,2 кг/м³). Фактическая плотность приточного воздуха, температура которого 4 ⁰С,  = 1,245 кг/м³.Поэтому

Па

Вычислим значение Rl:

Па

Определим коэффициенты местных сопротивлений, [ 1 ].

Участок 1: вход в жалюзийную решетку с поворотом потока -  = 2;

диффузор у вентилятора -  = 0,15;

отвод 90⁰ круглого сечения ( R/d = 2 ) -  = 0,15;

 = 2,3.

Участок 3: внезапное сужение сечения ( ) -  = 0,1;

 = 0,1

Участок 4: отвод 90⁰ круглого сечения ( R/d = 2 ) -  = 0,15;

15 выходных отверстий (_о/₁ = 6 / 8 = 0,75) -

 = 1.2515 = 18.75;

 = 18.19.

Определим потерю давления в местных сопротивлениях участка воздуховода по формуле:

Z=Р_д , (2.25)

Z₁ = 2,3140 = 322 Па

Определим суммарные потери давления Rl+Z по участкам и для всей рассчитываемой ветви вентиляционной сети ((Rl+Z)).

Расчетные данные заносим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2-Бланк расчета системы вентиляции.

№ участка.	Q, м3/ч	l, м	, м/с	d, мм	R, Па/м	Rl, Па		Рд, Па	Z, Па	Rl+Z, Па
1	11189	6	15	510	3.5	21	2,3	140	322	343
3	5595	10	12	460	2.4	24	0,1	88	0	24
4	5595	30.5	8	490	2.6	79.3	18.9	40	756	835.3
									(Rl+Z)=	1202.3

Вычислим динамическое давление на выходе из сети для скорости =6м/с.

Па.

Сопротивление калорифера СФО-90/05 Р_к=120 Па, [2].

По формуле (3.24) находим полное давление которое должен развивать вентилятор:

Па.

Подбор вентилятора ведем по номограмме [1], в зависимости от Q_в,=11189, Р_в.=1478.7 Па, =15 м/с выбираем вентилятор марки Ц4-70 №6 , _в=0.78, [1].

Мощность двигателя, кВт:



где: - КПД передачи, для клиноременной передачи = 0.95

кВт.

3 РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ
3.1 Светотехнический раздел
Выбор, размещение и расчет мощности осветительной установки стойлового помещения для животных, площадью 1890 м².

Наиболее рациональным в данном помещении является использование люминесцентных ламп. Они имеют более высокую световую отдачу (обладают большим световым потоком при меньшей мощности) , чем лампы накаливания, кроме этого срок службы люминесцентных ламп превышает примерно в 10 раз срок службы ламп накаливания.

Систему освещения принимаем общую равномерную. Вид освещения - рабочее.

В помещении имеются затеняющие предметы, поэтому для расчета освещения выбираем точечный метод. Такой метод дает возможность определить световой поток ламп, необходимый для создания заданной освещенности в любой точке произвольно расположенной плоскости при любом расположении светильников, если отражение от стен, потолка и рабочей поверхности не играет существенной роли.

Нормируемая освещенность для данного помещения при освещении люминесцентными лампами : при обычной работе - 75 лк, а при доении должно обеспечиваться 150 лк на вымени коровы. [3].

Поэтому расчет ведем для 75 лк, а чтобы обеспечить 150 лк увеличим число светильников над проходами, которые задействованы в технологическом процессе, в два раза, [3].
3.2 Расчет стойлового помещения
Назначение помещения - для содержания животных.

Вид и система освещения - система освещения общая равномерная, вид - рабочее.

Нормируемая освещенность - Е_н = 75 лк.

Коэффициент запаса для люминесцентных ламп К_з = 1.3 [3]

Выбор светового прибора:

По назначению - производственный.

По кривой силы света - Д,

где: Д - косинусное светораспределение.

По конструктивному исполнению (степень защиты) IP 54 .

По экономическим показателям выбираем светильник ЛСП15 “Лада” 240.

Размещение световых приборов.

Определим расстояние между световыми приборами:

, (3.1)

где: Н_р - высота осветительной установки, м.

, (3.2)

где: Н₀=3,8 м - высота помещения , м;

h_св=0.5 м - высота свеса светильников , м;

h_раб=0 м- высота рабочей поверхности от пола, м.

м.

где: _ср - среднее наивыгоднейшее расстояние между светильниками.

, (3.3)

где: _с - относительное светотехническое наивыгоднейшее расстояние между светильниками.

_э - относительное энергетическое наивыгоднейшее расстояние между светильниками.

Принимаем _ср = _с .

Для косинусной кривой силы света _с = 1.6 , [3].

м

Принимаем расстояние от крайнего светильника до боковой стенки :

м

Определим число светильников по длине помещения, шт.:

, (3.4)

где: А - длина помещения, м

l_АВ = (0.3...0.5)·L ; так как l_АВ = 0.5·L , то

; N_А шт.

Принимаем 15 светильников.

Определим число светильников по ширине помещения, шт.:

, (3.5)

где: В - ширина помещения, м.

Принимаем l_АВ = 0.5·L . Поэтому получаем :

; N_В шт.

Принимаем 5 рядов по ширине помещения.

Определим общее число светильников:

светильников

Определим расстояние между светильниками по длине помещения:

;

где: а = 0 при l_АВ = 0.5·L

м.

По ширине помещения:

м.

Размещение светильников на плане.

Равномерно размещаем светильники на плане помещения и выбираем контрольные точки, в которых предполагаем минимальную освещенность.



Рис. 3.1. Размещение светильников и выбор контрольной точки.

Для определения мощности осветительной установки применяем точечный метод расчета, так как необходимо рассчитать общее равномерное освещение закрытого помещения, где нормируется горизонтальная освещенность. Также имеются большие затеняющие предметы (тела животных).

Длина светового прибора: L_св=1.214м , [4] .

Определим длину разрыва между светильниками:

м

Так как L_разр  0.5H_р, то каждый светильник считаем по отдельности.

Разместим на плане рис.(4.1) контрольные точки А и В в наименее освещенных местах.

Определим приведенные длины:

, (4.4) и , (3.6)

Найдем удаленность точки от светящейся линии(линейный источник) :

, (3.7)

где p - расстояние по горизонтали от контрольной точки до линии

светильника.

Зная численные значения L’ и p’ по кривым изолюкс, [4] , найдем значение условной освещенности _i.

Определим относительную условную освещенность в каждой контрольной точке .

Точка А:

Определяем относительную условную освещенность от светильников 1,2,5,6.

L₁=L_св+L_разр/ 2 L₁=1.2+1.99=3.2 м

L₂=L_разр/ 2 L₂=3,99 / 2 =2м

Определим приведенные длины L₁ ' и L₂ ':

L₁ '= L₁/ Hp L₁ '= 3,2/3,3=0,96 м

L₂ '= L₂/ Hp L₂ '= 2/3,3=0.6 м

p=Lb/2 p=5.25 / 2=2.63 м

Определим удаленность точки от светящейся линии :

p'= p/Hp , p'= 2.63/3,3=0.79 м

Численные значения условных освещенностей ₁ и ₂ находим по кривым изолюкс , [4]

В зависимости от приведенных длин и p' : ₁ =48 , ₂ =34

 = ₁ - ₂ ,  = 48 - 34=14

= n  , где n-количество светильников одинаково расположенных относительно точки А

= 4 14=56

Оставшиеся относительные условные освещенности находятся аналогично и полученные результаты сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1. - Таблица условной освещенности

Контр. точка	Номер свет.	L1	L2	L1’	L2’	p	p’	1	2		
	1;2;5;6	3.2	2	0.96	0.6	2.1	0.64	75	59	16	64
	3 ; 7	8.4	7.2	2.5	2.18	2.1	0.64	100	95	5	10
А	9 ; 10	3.2	2	0.96	0.6	6.3	1.9	8.5	5.5	3	6
	Итого										80
	1;5	1.2	0	0.36	0	2.1	0.64	37	0	37	74
B	2;6	6.4	5.2	1 .9	1 .6	2.1	0.64	90	87	3	6
	9	1.2	0	0.36	0	6.3	1.9	3.3	0	3.3	3.3
	3 ; 7	11.6	10.4	3.5	3.1	2.1	0.64	97	94	3	6
	Итого										89.3

Дальнейший расчет ведем относительно точки А, так как в ней cуммарная условная освещенность минимальная.

Определим световой поток источника света в каждом светильнике.

Световой поток, приходящийся на один метр лампы, определяем по формуле:

, (3.8)

где: Е_н - нормируемая освещенность;

К_з - коэффициент запаса;

 - коэффициент, учитывающий дополнительно освещенность

от удаленных светильников и отражения от ограждающих

конструкций,  = 1.1, [3];

1000 - световой поток условной лампы, лм.

лм.

Определяем световой поток ламп:

лм.

Световой поток одной лампы в светильнике:

лм

Принимаем лампу ЛДЦ - 40, Ф = 2200 лм, [4] .

Рассчитаем отклонение табличного потока от расчетного.

-0.1  Ф  0.2 , (3.9)



-0.1  0.1  0.2

Данное условие выполняется cледовательно лампа выбрана верно.

Определим удельную мощность осветительной установки, учитывая, что мощность следует увеличить на величину потерь мощности в пускорегулирующем аппарате (они составляют 20% от Р_свет).

Вт.

Учитывая, что дойка коров проводится в стойлах, и что во время дойки на вымени коровы освещенность должна быть 150 лк, [3], то количество светильников в первом, третьем, пятом рядах увеличиваем в два раза, то есть N_св = 120 штук.