| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
МЕНЮ
| Вытяжная вентиляция птичникаВытяжная вентиляция птичникаВведение На животноводческих комплексах промышленного типа, во многих передовых хозяйствах электрофицированны почти все производственные процессы. Используется прогрессивная технология и современные машины. Все больше находят применение новые системы автоматического дистанционного контроля и управления технологическими процессами. Электрический привод потребляет более двух третей электроэнергии, вырабатываемой в стране. Электропривод сельскохозяйственных машин является основой, на которой базируется комплексная механизация стационарных процессов всех отраслей сельскохозяйственного производства. Опыт эксплуатации животноводческих помещений промышленного типа показывает, что затраты труда на производство молока в 2-3 раза меньше, а число животных одним работником в 1,5-2,5 раза больше, чем на существующих фермах. Для поддержания оптимального состава воздуха в производственных помещениях необходима систематическая вентиляция с обменом воздуха во всех слоях. В животноводческих помещениях воздух загрязняют выделяемые животными элементы, углекислый газ , сероводород, водяные пары, избыточная теплота, образующийся в помещении аммиак и метан. Неудовлетворительный температурно-влажностный режим и газовый состав воздуха в помещении приводят к снижению яйценоскости кур на 15-20%, а излишняя скорость воздуха, вызывает простудные заболевании. Интенсификация птицеводства предполагает концентрацию большого поголовья птиц в одном помещении, поэтому без поддержания оптимального уровня микроклимата здесь не обойтись. При этом происходит повышение яйценоскости птиц на 15%, сокращение выбраковки в 2 раза. Основные цели курсового проектирования являются : -систематизировать и закрепить теоретические знания и практические навыки по пройденным дисциплинам «электропривод сельскохозяйственных машин», «механизация сельского хозяйства», «инженерная графика», «охрана труда». -углубить теоретические знания по выбору электропривода вентиляционной установки, для развития профессиональных знаний. -уметь применять теоретические знания в разработке технологической схемы, схемы электрической расположения в расчете и выборе электропривода вентиляционной установки, силовой сети. -развить техническую и творческую инициативу, самостоятельность. -разработать мероприятия по экономии электроэнергии в электроприводе противопожарные мероприятия, мероприятия по электробезопасности и охране труда. -закрепит методику выбора и проверку пускозащитной аппаратуры электродвигателя, провода и кабеля для питания электроприемеников. 1. Общая характеристика птичника на 10 тыс. голов Птичник предназначен для содержания кур от 140 дневного возраста с клеточным содержанием. Размер птичника 96*18*3,8м. Состоит из 2-х изолированных друг от друга залов для содержания кур и подсобных помещений: вытяжной камеры, служебной и инвентарной комнаты, коридоров, гардероба. На птицеводческих фермах используется клеточное и напольное содержание птиц. Наиболее перспективное клеточное содержание. Куря несушки содержатся в клеточных батареях при искусственном освещении. Птичник оборудован механизированными батареями КБН-1, в в которых имеются механизмы для раздачи кормов, сбора яиц и удаления помета. Кормление птиц производится кормораздатчиком. Поение птиц осуществляется с помощью скребкового механизма батареи. От батареи помет сбрасывается через люк в полу на транспортер скребковый ТСН-3,0Б, который перегружает его в транспортное средство. 2. Обоснование выбора типа установки Комплект вентиляционного оборудования «Климат-45» предназначен для создания необходимого воздухообмена в птицеводческих помещениях. В комплект входят низкоаппаратные вентиляторы, позволяющие ступенчато регулировать подачу воздуха. Комплект «Климат-45» обеспечивает регулирование частоты вращения электроприводов в диапазоне 3:1, автоматический переход на низкую ступень при понижении температуры воздуха в помещении или на высшую ступень при повышении температуры. Так при изменении температуры воздуха автоматический включается и отключается одна из групп вентиляторов. Диапазон регулирования от +5 до +35 0С. Предусмотрено ручное управление вентиляторами, контроль подаваемого напряжения осуществляется сигнальными лампами. 3. Технологическая схема вентиляционной установки в птичнике Рисунок-1 Технологическая схема вытяжной вентиляции: 1-2 -Вентилятор осевой ВО-7.1; 3-Клапан приточный регулируемый; 4-Вентиляторы приточный крышный или приточная шахта с клапаном; В комплект вентиляционного оборудования «Климат-45» входят осевые вентиляторы типа ВО-7.1, автоматические выключатели серии АЕ-2000, станция управления вентиляторами ШАП 5701-03-А2Д с панелью первичных преобразователей температуры и автотрансформатором АТ-10. По командам регуляторов температуры изменяется подводимое к электродвигателю вентиляторов через автотрансформатор напряжение и число работающих вентиляторов, вследствие чего изменяется подача вентиляторной установки. Вентиляторы вытяжной вентиляции разделены на три группы, одна из которых работает постоянно. В зимний период, когда не требуется большого воздухообмена, возможен перепад на нисшую ступень, тоесть работа одной группы вентиляторов, а в летний период года включить остальные группы, если это необходимо для создания нужного воздухообмена. 4. Определение мощности и выбор электродвигателя для привода вытяжной вентиляции 4.1 Расчет мощности и выбор электродвигателя по режиму работы, частоте вращения, типу и исполнению Вентилятор ВО-7.1 имеет постоянно-продолжительный режим нагрузки, так как нагрузка у вентиляторов всегда одинакова и отключение вентиляторов в птичнике не допустимо, технологический процесс вентиляторов закончен после полного остановки вентиляторов, следовательно, вентилятор будет испытывать продолжительный режим нагрузки. где ?-кривая нагрева электродвигателя; ?уст- установившаяся температура; Рн- номинальная мощность; Для того чтобы определить количество вентиляторов типа ВО-7.1 и мощность двигателя, необходимо знать подачу воздуха обеспечивающего вентилятором, если подача одного вентилятора Qв=11000 м3/ч Определяем часовой воздухообмен Lв в м3/ч ориентировочно по формуле [4, 54] Lв=G*Lн (1) где G=22500 -сумарная масса птиц, кг: Lн - воздухообмен на 1 кг живой массы, м3: В зимний период воздухообмен составляет Lв =22500*1,1=24750 м3/ч В переходный период воздухообмен составляет Lв=22500*3,6=81000 м3/ч В летний период воздухообмен составляет Lв=22500*5,5=123750 м3/ч Для определения количества вентиляторов выбираем воздухообмен с наибольшим показателем, т.е при Lв=123750 м3/ч. Количество вентиляторов определяется по формуле [5, 150] N= Lв/Qв (2) где Qв=11000 - подача одного вентилятора типа ВО-7.1, м3/ч N=123750/11000=11,25 штук Выбираю 12 вентиляторов ВО-7.1 Определяем расчетное давление Н (Па) Н=Y?2/2*(?l/d+??) (3) где Y=1,2 - плотность воздуха, кг|м2; ?=12 - скорость движения воздуха в трубе, м|с; ?=0,02 - коэффициент трения в трубе; l - длина воздуховода, м; ??- сумма коэффициентов местных сопротивлений; d=0,75 - внутренний диаметр трубы, м; Н=1,2*122/2(0,02*0,7/0,75+0,29)=26,7 Па Определяем расчетную мощность электропривода Ррасч в кВт для вентилятора по формуле [4, 56] Ррасч=Qв*H/(3,6?в?п) (4) где Qв - подача вентилятора, м3|ч; ?в=0,25 - к.п.д. вентилятора; ?п=1 - к.п.д. передачи; Ррасч=11000*26,7/(3,6*106*0,25*1)=0,35 кВт Номинальную мощность двигателя выбирают по условию [4, 56] Р?Ррасч*Кз (5) где Кз=1,1 - коэффициент запаса; Рн?Р=1,1*0,35=0,4 кВт Рн=0,55 кВт Выбираем электродвигатель АИР71В6У3 Таблица 1 - технические характеристики двигателя
4.2 Проверка выбранного двигателя по нагреву, перегрузочной способности и по условиям пуска. По условиям нагрева должно соблюдаться условие Рн ? Ррасч (6) где Рн - номинальная мощность двигателя, кВт; Ррасч=0,35 - расчетная мощность, кВт; 0,55 ? 0,35 По условии пуска перегрузки должно соблюдаться условие Мн?Мпер (7) где Мн - номинальный момент электродвигателя, Н*м; Мпер -номинальный момент по условии перегрузки, Н*м; Определяем номинальный момент электродвигателя, Н*м; Мн=9550*Рн/n (8) где Рн - номинальная мощность двигателя, кВт; n - частота вращения двигателя, мин-1; Мн=9,55*550/930=5,6 Н*м Номинальный момент по условию перегрузки Мпер=Мс/0,75* Кmax, (9) где Мс - статический момент уставки, Н*м; Кmax - кратность максимального момента; Статический момент уставки по формуле [3, 134] Мс=9,55 Ррасч/nн (10) где Ррасч=350 Вт - расчетная мощность; Мс=9,55*350/930=3,5 Н*м Мпер=3,5/0,75*2,2=2,1 Н*м 5,6 ? 2,1 Следовательно условия соблюдаются Проверяем электродвигатель по условиям пуска с учетом условия Мн?Мн.п (11) где Мн.п. - номинальный момент при пуске, Н*м; Определяем номинальный момент при пуске Мн.п=1,25*Мс/(Кmin*u2) (12) где Кmin =1,8 - кратность минимального момента электродвигателя; u=0,925 - напряжение на зажимах электродвигателях с учетом его отключения во время пуска в относительных единицах. Мн.п=1,25*3,5/(1,8*0,952)=2,9 Н*м 5,6 ? 2,9 Следовательно выбранный электродвигатель выбран правильно 6 Расчет механической характеристики и продолжительности пуска электропривода вытяжной вентиляции Определяем моменты двигателя: Пусковой момент Мп в Н*м Мп=Мн*Кп (13) где Кп=2 - кратность пускового момента; Мн=5,6 - номинальный момент, Н*м; Мп=5,6*2=11,2 Н*м Рассчитываем максимальный момент, Н*м; Мmax=Kmax*Mн (14) где Kmax=2,2 - кратность максимального момента; Mн - номинальный момент; Мmax=2,2*5,6=12,32 Н*м Рассчитываем минимальный момент, Н*м Мmin=Kmin*Мн (15) где Kmin=1,8 - кратность минимального момента; Мн - номинальный момент, Н*м; Мmin=1,8*5,6=10,08 Н*м Определяем номинальное скольжение Sн по формуле [2. 89] Sн=(n0-nн)/n0 (16) где n0 - начальная частота вращения ротора, об/мин; nн=930 - номинальная частота вращения ротора, об/мин; n0=60f/p (17) где f=50 - частота сети, Гц; р - число пар полюсов; n0=60*50/3=1000 об/мин Sн=(1000-930)/930=0,075 Определяем критическое скольжение по формуле [2. 90] Sк=Sн(Кк+) (18) где Кк=2,2 - кратность максимального момента; Sк=0,075(2,2+)=0,31 Определяем поправочный коэффициент ?=(1/Sk+Sk-2M1)/2(M1-1) (19) где Sk - критическое скольжение, Н*м; М1=Kmax/Ki=1,1 - приведенный момент; ?=(1/0,31+0,31-2*1,1)/2(1,1-1)=6,6 Рассчитываем моменты при снижении напряжения в сети на 10% ; Мi|=0,81*Мi (20) Мн|=0,81*5,6=4,53 Н*м Мп|=0,81*11,2=9,07 Н*м Мmax|=0,81*12,32=9,97 Н*м Мmin|=0,81*10,08=8,16 Н*м По упрощенной формуле Клосса определяем рабочий участок механической характеристики М=2Мmax/(S/Sk+Sk/S) (21) где S - скольжение; Sk - критическое скольжение; Мmax=12,32 - максимальный момент, Н*м; Таблица 2 - Расчетные данные для построения механической характеристики двигателя
Расчет моментов двигателя в Н*м S=0,1 S/Sк=0,1/0,31=0,32 Sк/S=0,31/0,1=3,1 S/Sк+Sк/S+2* ? =0,31/0,1+0,1/0,31+2*6,6=16,6 М=2Мmax/(S/Sk+Sk/S)=2*12,32/(0,1/0,31+0,31/0,1)=7,2 Н*м Мi|=0,81*Мi=0,81*7,2=5,8 Н*м ?=?0(1-S)=105*(1-0,1)=94,5 рад/с-1 5.1 Расчет механических характеристик рабочей машины Рассчитывают статический момент, Н*м Мс=М0+(Мс.н-М0)*(?/?н)х (22) где Мс - момент сопротивления механизма при скорости ?м , Н*м; М0 -начальный момент сопротивления на приводном валу, Н*м; Мс.н, - момент сопротивления при номинальной угловой скорости, Н*м; Х=2 - показатель степени, характеризующий изменение момента сопротивления при изменении угловой скорости. М0=0,3*Мс.н (23) М0=0,3*5,6=1,68 Н*м Таблица 3 - расчетные данные для построения механической характеристики рабочей машины.
5.2 Построение механических характеристик и определение продолжительности пуска электродвигателя Рассчитываем момент инерции J, кг*м2; J=FJJдв (24) где FJ=3,1 - коэффициент инерции производственного механизма, кг*м2; Jдв=0,00203 - момент инерции двигателя, кг*м2; J=0,00203*3,1=0,00629 кг*м2 Рассчитывают время разгона для каждого участка, t [2 , с 121] Страницы: 1, 2 |
ИНТЕРЕСНОЕ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|