4 Автоматизация свинарника – маточника

Схемы автоматизации предназначены для ручного или автоматического управления электрооборудованием и электрифицированными технологическими процессами. Поэтому для правильной и безопасной эксплуатации оборудования и точного выполнения технологического процесса крайне важно правильно разработать схемы автоматизации оборудования.

4.1. Разработка схемы для автоматизации управления электрообогреваемым полом

Рис. 4.1 Схема автоматизации электрообогреваемых полов.

Схема электрообогреваемых полов может работать в двух режимах: в ручном и автоматическом. Установив переключатель режима SA1 в положение автоматической работы схемы. Реле температуры ВТ замыкает свои контакты, получает питание катушка магнитного пускателя КМ, замыкает свои контакты в силовой цепи, происходит нагрев полов. Когда температура полов достигнет определенного значения датчик температуры размыкает свои контакты и катушка магнитного пускателя КМ теряет питание. Лампа HL1

сигнализирует о том, что катушка магнитного пускателя КМ работает, ламп HL2 сигнализирует о том, что схема под напряжением.

4.2 Разработка схемы для автоматизации управления ИКУФом

Рис. 4.2 Схема автоматизации электроустановки ИКУФ – 1.

Электрическая схема установки ИКУФ – 1 может работать в двух режимах: в ручном и автоматическом. Установив переключатели режимов SA1 и SA2 в положение автоматической работы схемы. Система управления при помощи двух программного реле времени типа 2РВМ обеспечивает работу ИК (ИКЗК – 250) и УФ (ЛЭ – 15) ламп в соответствии с заданной суточной программой, определяющей длительность пауз и включений ламп в соответствии с биологическими ритмами жизни животных (кормление, отдых). При подаче в схему управления напряжения, катушка реле времени получает напряжение, и замыкает свои контакты КТ 1.1 и КТ 1.2. Получают напряжение катушки магнитных пускателей КМ1 – КМ4, которые включают ИК и УФ лампы. Согласно программе реле времени (отдельно для ИК обогрева и УФ облучения), через определенное время контакты реле времени КТ 1.1 или КТ 1.2 размыкаются, и наступает пауза ИК обогрева или УФ облучения. Лампы HL1 – HL4 являются сигнализацией.

Установив переключатели режимов SA1 и SA2 в положение ручной работы схемы. Нажав кнопки SB2 и SB3, получают напряжение катушки магнитных пускателей КМ1 и КМ2, которые включают ИК лампы (ИКЗК – 250). Нажав кнопки SB5 и SB6, получают напряжение катушки магнитных пускателей КМ3 и КМ4, которые включают УФ лампы (ЛЭ – 15). Отключение ИК и УФ ламп осуществляется нажатием кнопок SB1 и SB4. Лампы HL1 – HL4 являются сигнализацией.

5 Расчёт мощности на вводе и выбор силового трансформатора

Расчётную мощность на вводе в здание определяем путём составления сменных графиков нагрузок, для определения смены с наибольшим максимумом нагрузок.

При построении сменного графика нагрузок сначала составляем вспомогательную расчётную таблицу, в которую заносим все данные о мощности технологического оборудования используемого в свинарнике – маточнике необходимые для построения графика.

Таблица 5.1 Вспомогательная таблица для построения сменного графика нагрузок.

Таблица 5.1

№

Наименование рабочей машины

Р∑ кВт

Длительность работы / часы суток.

1 2 3 4 5 6

Навозоуборочный транспортёр ТСН-160 Горизонтальный Наклонный ИКУФ-1 Лампы ИКЗК-250 Лампы ЛЭ-15 Кормораздатчик КС-1.5 Рабочее освещение Электрообогреваемые полы Приточно-вытяжная установка ПВУ – 6

3 2,2 17,5 0,52 7,15 6,26 33,3 96,6

Для определения максимальной мощности строим сменный график электронагрузок свинарника – маточника. На графике обозначение рабочих машин соответствует порядковым номерам рабочих машин таблицы 5.1.

Рис.5.1 Сменный график электронагрузок свинарника – маточника.

Максимальная мощность по графику Р_max = 136,16 кВт

Расчетная нагрузка свинарника – маточника:

S = = = 162 кВА (5.1)

где: соsφ_срвз – коэффициент мощности на вводе данного потребителя

при максимальной нагрузке.

Cоsφ_срвз = ,84 (5.2)

Исходя из расчётной нагрузки свинарника – маточника и полной расчётной мощности выбираем силовой трансформатор марки ТМ с номинальной мощностью S = 160 кВА. Все данные этого трансформатора приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 Данные силового трансформатора

Таблица 5.2

Тип тр-ра	Номин.мощность КВА	Сочетан. Напряж.		Схема и группа соедин. обмоток	Потери Вт			Напряжен к.з %	Тон х.х	Сопр.тр-ра привод и напряж.0,4 кВ ом
					х.х.		к.з
		ВН	НН							Прямой послед.	При однофаз. к.з
					уровень
					А	В
ТМ	160	10	0,4	Y/Y -0 Y/Y -11	510	565	2650 3100	4,5 4,7	2,4	0,045 0,047	0,487 0,15

Технико-экономическая часть

Расчет потребности в электроэнергии.

При подсчете потребности в электроэнергии учитывают всю потребность силовой, тепловой и осветительной нагрузок.

Определяют расход электроэнергии за год, и по каждому виду производственных процессов, по формуле:

(6.1)

где Р_н – номинальная мощность потребителей

η – КПД электроустановок

К_з – коэффициент загрузки

t_с – продолжительность работы оборудования в течении суток

Д – продолжительность работы электрооборудования в течении года

Определим расход электроэнергии электроустановки ИКУФ – 1 за период 1-го производственного процесса:

(6.2)

Определим расход электроэнергии электрообогреваемых полов за период 1-го производственного процесса:

(6.3)

Определим расход электроэнергии рабочего освещения за период 1-го производственного процесса:

(6.4)

Определим расход электроэнергии дежурного освещения за период 1-го производственного процесса:

(6.5)

Определим расход электроэнергии освещения безопасности за период 1-го производственного процесса:

(6.6)

Расчет, расхода электроэнергии за 1 технологический период остальных производственных процессов свинарника – маточника, производиться аналогично, а данные приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 Расчет потребности в электроэнергии производственных процессов в свинарнике – маточнике.

Таблица 6.1

Наименование производственных процессов	Количество скота, гол	Потребность в электроэнергии,
Кормораздача Местный обогрев Вентиляция УФ и ИК облучение Освещение	70 70 70 70 70	192,9 11952 22624 634,36 3611,73
ИТОГО	70	39014,99

Определим общий расход электроэнергии за 1 технологический период:

Смета на монтаж электрооборудования для местного обогрева

Таблица 6.2 Спецификация материалов и оборудования для местного обогрева

Таблица 6.2.

№ п/п	Наименование	Единицы измерения	Количество
1	2	3	4
1 2 3 4 5	ИКУФ – 1 состав комплекта лампы ИКЗК – 250 лампы ЛЭ – 15 трансформатор напряжения Силовая сборка состав комплекта ПМЛ 1100У3Б ПМЛ 2100У3Б ВА 51Г25 на ток до 25А ВА 51Г31 на ток до 100А Электрообогреваемые полы провод обогревательный ПОСХП Силовая сборка состав комплекта ПМЛ 3100У3Б ПН – 2 на ток до 100А РБ – 31 на ток до 100А Провода и кабели АВТС 1(4х2,5) АПВ 1х2,5 АПВ 1х4,0 АВРГ 1(4х6,0) АВРГ 1(4х16) АВРБ 1(4х25)	комплект шт шт шт комплект шт шт шт шт комплект м комплект шт шт шт м м м м м м	35 70 35 2 9 2 2 4 1 1 3336 1 2 6 1 176 528 368 2,5 3 52

Экономическая эффективность применения электроэнергии для местного обогрева.

Рассчитаем экономическую эффективность применения технологического оборудования для ультрафиолетового и инфракрасного облучения, и электрообогреваемых полов.

Определим эксплуатационные издержки при работе данного оборудования:

(6.8)

где З_П – зарплата электромонтеру по эксплуатации и ремонту электрообору- дования свинарника – маточника, руб

Э_А – стоимость электроэнергии, руб

А – амортизационные отчисления, руб

Т_Р – отчисления на текущий ремонт, руб

Данное оборудование обслуживается комплексно электротехнической службой хозяйства, поэтому заработная плата электромонтеру не начисляется.

Расчет стоимости электроэнергии:

(6.9)

Расчет амортизационных отчислений:

(6.10)

где Н_а– норма амортизации (Н_а= 6,4 %)

К – капитальные вложения, руб

Расчет отчислений на текущий ремонт:

(6.11)

где Н_ТР– норма отчислений на текущий ремонт (Н_ТР= 5,5)

К – капитальные вложения, руб

Расчет экономической эффективности.

Данные производства:

1. Среднесуточный привес – 0,002ц

2. Средняя цена реализации 1 ц мяса – 8700 руб/ц

3. Себестоимость 1 ц мяса – 5500 руб/ц

Внедрение технологического оборудования (ИКУФ – 1, электрообогреваемые полы) способствует увеличению привеса до 20 %.

Рассчитаем валовый привес мяса за 1 технологический период:

В исходных условиях (6.12)

В проектных условиях (6.13)

Рассчитаем себестоимость 1 ц мяса в проектном варианте:

(6.14)

Рассчитаем уровень снижения себестоимости мяса:

(6.15)

Рассчитаем экономию от снижения себестоимости:

(6.16)

Рассчитаем стоимость дополнительной продукции по цене реализации:

(6.17)

Рассчитаем прибыль от реализации:

(6.18)

Срок окупаемости капитальных вложений:

(6.19)

Рассчитаем коэффициент экономической эффективности ():

(6.20)

Таблица 6.3 Сводная таблица показателей экономической эффективности внедрения оборудования для местного обогрева в разрабатываемом свинарнике - маточнике.

Таблица 6.3

№	Показатели	Единицы измерения	Исходные условия	Проектный вариант
1 2 3 4 5 6 7	Валовый привес Прирост продукции Себестоимость одного центнера мяса Экономия от снижения себестоимости мяса Прирост дохода от реализации Срок окупаемости капитальных вложений Коэффициент эффективности	ц ц руб руб руб год	67,2 5500	80,64 13,44 5439,5 4878,72 47885,5 5,1 0,19