Розрахунок двигуна витяжного вентилятора

ДеQ - виробнича спроможність вентилятора, ,

(17 000 =4.7 )

H – тиск повітря, Па,

_вент = ККД вентилятора,

_пер – коефіцієнт передачі= 1, тобто безпосередня,

= коефіцієнт запасу = 1, 5.

Вибираю двигун: АИР 160S8 з номінальною потужність 11 кВт[11].

Таблиця 3 Параметри електродвигунів привода технологічних машин

№	Обладнання робочої машини	Марка електродвигуна	Рн, кВт	nн, хв-1	Iн, A		ККД
	Витяжна вентиляція“Кліматика-47М”	АИР 160S8						0, 71
	Установка збирання і прибирання гною ТСН-160	АИР 132В4УЗ	5, 0		8, 5			0, 84
	Вентиляція робочих приміщень	АИР 80 S2						0, 75

4.1.4 Вибір електрообладнання

Обладнання що буде встановлене в корівнику повинне мати захист що до агресивного середовища та хімічно активних речовин і вологості. Захищеність обладнання корівника повинна відповідати захисту IP 54.

Захист електрообладнання забезпечується спеціальною апаратурного захисту: автоматичними вимикачами, тепловими реле, реле неповнофазного режиму роботи та інші. Для керування електроприводами технологічних процесів вибирають шафи та пульти керування з захистом від потрапляння вологи та пилу.

4.1.5 Складання розрахунково-монтажної схеми силової мережі об’єкту

Розрахунково-монтажна схема зображає собою графічне зображення електричних зв’язків з однолінійним виконанням. Враховуючи вірогідність пошкодження елементів електричної схеми відповідно споживачі захищаються по окремим лініям. На електричній схемі умовно позначені типи електрообладнання, його параметри і спосіб монтажу. При цьому на схемі представлені параметри електрообладнання і належність його технологічним машинам.

4.1.6 Вибір розподільчих пристроїв

Розподільчі пристрої в корівнику забезпечують оперативне і технологічне управління електроустановками. По умовам захисту від агресивного середовища вибираються силові розподільчі пункти з класом захисту IP 54, які оснащені автоматичними вимикачами серії ВА. Шафи управління технологічними машинами розміщуються поблизу від електроприводу безпосередньо самих машин. При цьому враховується доступність обслуговування.

Перевірочний розрахунок пуско - захисної апаратури

Враховуючи прийняті рішення по виробу розподільчих улаштувань і улаштувань керування технологічними машинами перевірочні розрахунки проводяться для шафи керування вентиляційною установкою. Пульти керування комплектуються електромагнітними пускачами типу КМИ та тепловими реле РТИ. Шафа керування здійснюватиме керування робочим процесом 2 вентиляторів витяжної вентиляції стійлового приміщення. Сумарна потужність двигунів вентиляції 22 кВт.

Розраховую автоматичний вимикач для групи електродвигунів установки:

Вибираю автоматичний вимикач ВА 47-100 3Р [9].

Автоматичний вимикач вибирається за умовами:

де, - номінальний струм розчіплювача,

-номінальний струм двигуна.

,

де, – номінальна напруга автоматичного вимикача,

– номінальна напруга групи споживачів.

380 = 380 В.

Сума номінальних струмів групи двигунів:

де: - номінальний струм двигуна витяжної вентиляції.

Знаходжу розрахунковий струм групи споживачів

де, – пусковий струм найбільшого електродвигуна,

– номінальний струм найменшого електродвигуна.

Вибираю номінальний струм розчіплювача автоматичного вимикача ВА 88-40 3Р = 400 А [9].

Знаходжу середнє каталожне значення струму:

де, - середнє каталожне значення струму.

K – кратність струму, K = 0, 52.

Перевіряю автоматичний вимикач на спрацювання захисту при пуску двигуна:

,

240 140 А.

Всі умови вибору автоматичного вимикача задовольняють потреби споживачів. Враховуючи те, що шафа дає змогу керувати 2 двигунами витяжної вентиляції, то для керування електродвигунами вентиляторами вибираються нереверсивні електромагнітні пускачі типу КМИ, укомплектовані тепловим реле РТИ. Так як пускачі і теплові реле змонтовані в оболонці пульта управління, вони вибираються без кнопок «Пуск» і «Стоп».

Вибір пускачів проводиться виходячи із умови:

Я здійсню розрахунок магнітного пускача та теплового реле для двигуна витяжного вентилятора:

Вибираємо пускач типу КТИ 5115[9].

Вибір теплового реле вибираю за умовою:

Вибираю теплове реле типу РТИ 5371 з межами регулювання 90 - 120 А [9].

Для двигуна потужністю Р=11 кВт, вибирається електромагнітний пускач КТИ 5115, та теплове реле РТИ 5371 з межами регулювання 90 - 120 А.

4.1.7 Вибір марки способу прокладки та перерізу проводів силової мережі

У сучасних відповідальних об’єктах де цінують якість електропостачання до технологічних машин застосовують мідні проводи та кабелі в полівінілхлоридній ізоляції які прокладаються в стінах, по трубам, по конструкціям. Переріз проводів силової розподільчої сітки, визначаємо і вибираємо, виходячи з двох умов:

1. По тривалому допустимому нагріву лінії робочим струмом:

де, – тривало допустимий струм проводу,

- розрахунковий струм на даній ділянці кола.

25 ˃ 18 А.

2. По відповідно вибраним перерізом проводу захисту на даній ділянці кола:

де, - кратність допустимих струмів захисних апаратів,

- струм плавкої вставки, номінальний струм розщеплення автомата, номінальний струм теплового реле, яке захищає дану ділянку.

Вибираю провід ВВГ-НГ LS з мідними жилами в двійній полівінілхлоридній ізоляції з перерізом кожної жили 10 [12].

4.1.8 Світлотехнічний і електричний розрахунок освітлення

Зважаючи на виняткову важливість впливу світла, як фактору комфортних умов утримання тварин, в тваринницьких комплексах передбачається використання натурального і штучного освітлення.

Нормоване значення освітлення основних і допоміжних приміщень вказано в галузевих нормах, які враховують необхідність визначення освітлювання в менш освітленої точці технологічної зони утримання тварин. Розрахунок освітлювальної установки складається в визначенні числа і потужності джерела світла, які забезпечують нормоване освітлення робочих поверхонь.

В зв’язку з використанням електричних джерел електроосвітлювальних установок, ефективність застосованої апаратури керівництва і захисту, визнається електричним розрахунком освітлення. В дипломному проекті світлотехнічні розрахунки проводяться по рекомендованій методиці.

4.1.9 Вибір джерел світла і освітлювачів

Вибір джерела світла засновується на ефективності їх біологічний вплив на організм тварин, світлової віддачі, строку служби.

Для освітлення приміщень, де знаходяться корови вибирають освітлювачі з люмінісцентними лампами низького тиску. Їх вибирають по вимозі до живлення яке допускає зниження напруги до 90% від номінального і менше. Так як в корівнику вибрані приточні і витяжні системи вентиляції, температура повітря в приміщенні підтримується до 12⁰. В основне виробниче приміщення вибирають освітлювачі, стійкі до хімічної активності і вологості середовища, які характеризуються косинусною кривою сили світла, які мають статичну схему запалювання і задовольняють перебуванням економії електроенергії. Ці умови виконуються освітлювачами ЛСП 12-2х40-901. Допоміжні промислові приміщення корівника на 368 голів освітлюються освітлювачами з лампами розжарення. Умови вибору задовольняють освітлювачі НСП 12-500-011.

4.1.10 Монтаж. Розміщення освітлювачів.

Розміщення і спосіб кріплення освітлювачів ЛСП 12-2х40-901 забезпечує нормований рівень освітлення при найменших приведених затратах. При цьому освітлювачі рівномірно розміщуються в плані приміщення. Кріплення виконується з використанням тросової проводки, яка протягнута на висоті 2, 5м, закріпленої до бетонної конструкції корівника. Враховуючи використання типового проекту, освітлювачі розміщуються в 3 ряди. Освітлювачі допоміжних виробничих приміщень монтуються до стелі або на кронштейнах. Таке розміщення забезпечує найменшу відстань і зручність монтажу групових мереж. При розміщенні освітлювачів враховується допустимість їх обслуговування за допомогою переносних драбин або розбірних рештувань.

4.1.11Розрахунок загального рівномірного освітлення приміщень

Розрахунок стійлового приміщення корівника [4].

Дані для розрахунку:

А=100 м; В=18 м; Н=3 м; S=1800 .

Приймаю світильникиЛСП 12-2х40-901 [9]з двома люмінісцентними лампами потужністю по 40 Вт і світловим потоком 3050Лм, довжина світильника 1510 мм.

Згідно до галузевих норм: і = 0, 5 м.

Визначаю розрахункову висоту встановлення світильників при висоті приміщення 3 м.:

де –висота приміщення, м;

– висота звісу світильника, м;

– висота площі нормування, м.

Індекс приміщення:

Визначаю кількість світильників в приміщенні:

де – нормована освітленість, Лк;

S – площа приміщення, ;

– коефіцієнт запасу, =1, 3;

– номінальний ККД світильника;

Z – коефіцієнт мінімального освітлення;

– світловий потік світильника, Лм;

Приймаємо 30 штук.

Відстань між рядами світильників:

де - відстань між світильниками, м;

Визначаю кількість рядів:

B – ширина приміщення.

Приймаю 2 ряди.

Кількість світильників в ряду:

де N – кількість світильників в приміщенні;

m – кількість рядів в приміщенні.

Світильники розміщую в 2 ряди по 15 штук.

Встановлена потужність на освітленні:

деN – кількість світильників в приміщенні,

– потужність лампи, Вт,

– кількість світильників в світильнику.

Потужність чергового освітлення [4]:

де – встановлена потужність освітлення.

.

Кількість світильників чергового освітлення:

де – потужність чергового освітлення,

– кількість джерел освітлення в світильнику,

– потужність лампи; Вт.

Приймаю 6.

Розміщення освітлювачів на плані приміщення показано на графічній частині.

Таблиця 4 - Технічні дані допоміжних приміщень

Останні приміщення, допоміжні, освітлюються освітлювачами з лампами розжарення, розрахунок кількості яких проводиться методом питомої потужності [4].

Визначаю єдину потужність лампи в вентиляційній камері:

S = 43, 32 м²; Е_н = 50 Лк; W =18, 4 Вт/м².

де, S – площа приміщення, м²,

W –питома потужність.

Р = = 398.5 Вт.

Приймаю п’ять освітлювачів типу НСП 12-500-011[9] з лампами розжарення Б-220-100, потужністю 100 Вт.

Визначаю єдину потужність лампи в тамбурі:

S = 18 м²; Е_н = 10 Лк; W =5, 7 Вт/м².

Р = = 51, 3 Вт

Приймаю три освітлювачі типу НСП 12-500-011 [9] з лампами розжарення Б-220-35, потужністю 35 Вт.

Визначаю єдину потужність лампи в коридорі:

S =2, 2 м²; Е_н = 10 Лк; W = 7, 5 Вт/м².

Р = = 8, 2 Вт.

Приймаю один освітлювач типу НСП 12-500-011 [9] з лампами розжарення Б-220-60, потужністю 60 Вт.

Визначаю єдину потужність лампи в електрощитовій:

S =7, 8 м²; Е_н = 50 Лк; W = 8, 4 Вт/м².

Р = = 32.7 Вт.

Приймаю один освітлювач типу НСП 12-500-011 [9] з лампами розжарення Б-220-60, потужністю 60 Вт.

Визначаю єдину потужність лампи в інвентарній:

S =19, 2 м²; Е_н = 10 Лк; W = 5, 1 Вт/м².

Р= = 48.9 Вт

Приймаю один освітлювач типу НСП 12-500-011 [9] з лампою розжарення Б-220-40, потужністю 40 Вт.

Визначаю єдину потужність лампи в моїчній:

S =1, 5 м²; Е_н = 10 Лк; W = 5, 1 Вт/м².

Р= = 3.8 Вт

Приймаю три освітлювачі типу НСП 12-500-011 [9] з лампами розжарення Б-220-100, потужністю 100 Вт.

Визначаю єдину потужність лампи в проїзд для кормороздатчика:

S =72, 72 м²; Е_н = 50 Лк; W = 5, 1 Вт/м².

Р= = 185.4 Вт

Приймаю два освітлювачі типу НСП 12-500-011 [9] з лампами розжарення Б-220-75, потужністю 75 Вт.

Остаточно приймаються до установки освітлювачі типу НСП 12-500-011 [9]з лампами розжарення на напругу U_н = 220 В.

Таблиця 5 - Дані розрахунку освітлення в допоміжних приміщеннях

4.1.12 Вибір апаратури керування освітлювальним устаткуванням

Для проектування освітлення приміщення передбачається виконання робочого та чергового освітлення приймаємо рівним 20% від числа освітлювачів, загального числа. Освітлювачі чергового освітлення необхідно розподіляти рівномірно по всім приміщенням. Освітлювачі чергового освітлення виділяються в окрему групу. Освітлювачі робочого освітлення розбиваю на дві групи з обміном того, що на сільськогосподарських об’єктах належить застосовувати електричні приймачі в 3-х фазному, 4-х провідному виконанні 380/220 В. Потім проводжу вибір освітлювальних щитів. Вони вибираються в залежності від кількості груп, схем об¢ єднання, апаратів управління і захисту, а також по умовам середовища в яких вони будуть працювати. Для сільськогосподарських об’єктів рекомендують щити типів ОЩ і ОЩВ з автоматами типу ВА. Вказані автомати які мають тепловий розщіплювач, при короткому замиканні вони відключають лінію не миттєво, тому на уводах або щитах на підстанції необхідно встановити додатковий захист з електромагнітним розщіплювачем. Вибираю освітлювальний щит типуЩО-3-25-7-0-36 УХЛ4 IP54 [9]. Номінальні струми апарату захисту повинні бути не менше розрахункових струмів, захисних ділянок по можливості близькі до них і не повинні відключати установку при вмиканні ламп. Для визначення розрахункового струму групи, попередньо необхідно розрахувати установчу потужність і розрахункове навантаження по окремим груповим лініям сітки постачання.

Визначаю розрахункову потужність груп освітлення:

де: –кількість освітлювальних приладівв групі,

– кількість джерел світла в світильнику,

– потужність джерела світла в світильнику, Вт,

– кількість однакових приміщень згідно табл. 4, шт.

– загальне освітлення стійлового приміщення,

– чергове освітлення стійлового приміщення,

– загальне освітлення тамбура,

– загальне освітлення інвертарної кімнати,

– загальне освітлення фуражної кімнати,

– загальне освітлення електрощитової кімнати, та

– загальне освітлення вентиляційних кімнат.

Визначаю розрахункові струми для груп споживачів:

Для світильників з люмінісцентними лампами:

де –фазна напруга, В,

– коефіцієнт потужності.

Для світильників з лампами розжарювання:

Вибираю ввідний автоматичний вимикач для груп електричного освітлення за умовами:

,

де: -номінальна напруга автоматичного вимикача,

– робоча напруга групи освітлювачів.

де: - номінальний струм автоматичного вимикача,

– сума струмів робочих груп освітлювачів.

380 = 380.

Для освітлювального щита вибираю ввідний автоматичний вимикач: ВА 47-100 3P [9] на номінальну напругу 380 В зі струмом електромагнітного розчіплювача 25 А.

Для кожної групи окремо автоматичні вимикачі розраховуються за тим же принципом. Дані розрахунків винесені в таблицю 6.

Таблиця 6 - Дані розрахунку автоматичних вимикачів для кожної з груп [9]

4.1.13 Вибір і розрахунок внутрішніх освітлювальних мереж

Для освітлення стійлового приміщення виконую прокладку проводів по тросу в металорукаві в ПВХ оболонці. Для виконання тросової проводки використовуємо моножильний провід марки ВВГ-НГ LS. Переріз проводу освітлювальної мережі вибираю за умовами:

1. по тривало допустимому струмовому навантаженні

,

де, – номінальний струм групи.

2. по відповідності вибраного перерізу апаратури захисту

В моєму випадку переріз проводу вибираємо по тривалому струмовому навантаженні:

= 20 А.

20 18.2 А

Вибираю переріз проводуS =1, 5 мм²

Вибираю провід: ВВГ-НГ LS [12] з перерізом кожної жили 1, 5 мм²

4.1.13.1 Монтаж освітлювальних електромереж

Люмінесцентні світильники в приміщенні для утримання корів змонтовані на тросові з використанням проводу ВВГ-НГ LS який знаходиться в маталорукаві в ПВХ оболонці який в свою чергу кріпиться до несучого тросуза допомогою пластикових хомутів та кліпс. Трос натягується гвинтовими пристроями що кріпляться до протилежних стін приміщення.

В допоміжних приміщеннях світильники кріпляться за допомогою гачків до стелі.