Проект комплексной механизации водоснабжения свиноводческого комплекса (стр. 4 из 5)

h₅ = 0,0132 х 150 = 1,98 м и 10% равно 0, 198 м.

h₆ = 0,0072 х 135 = 0,972 м и 10% равно 0,0972 м.

h₇ = 0,0072 х 100 = 0,72 м и 10% равно 0,072 м.

h₈ = 0,0072 х 110 = 0,792 м и 10% равно 0,0792 м.

h₉ = 0,0072 х 125 = 0,9 м и 10% равно 0,09 м.

Тогда сумма потерь напора в трубопроводах для:

l₅ будет равна h₅ = 1,98 + 0, 198 = 2,18 м;

l₆будет равна h₆ = 0,972 + 0,0972 = 1,0692 м;

l₇будет равна h₇ = 0,72 + 0,072 = 0,792 м;

l₈ будет равна h₈ = 0,792 + 0,0792 = 0,8712 м

l₉ будет равна h₈ = 0,9 + 0,009 = 0,99 м.

В данном примере потери в разветвленной сети на шестом участке (l₆), где первый потребитель (П₁).

Тогда сумма потерь напора в разводящем трубопроводе определяется из выражения:

Sh₁ = h₅ + h₆ = 2,18 + 1,07 = 3,25 м.

Принимаем Sh₁ = 3,3 м. Далее по формуле (7) находим высоту нагнетания (водонапорного бака, резервуара).

Н_н = 4,8 + 3,3 - 0 = 8,1 м.

Это значит, что дно резервуара должно быть на высоте 8,1 м.

Далее общая длина l_общ. всасывающего l_1, l₂ и нагнетательного l_3,l₄трубопроводов определяется по формуле

l_общ = l₁+ l₂ + l₃ + l₄.

Тогда

l_общ = 5,5 + 68 + 73 + 8,1 = 154,6 м.

Тогда величина потерь напора на всасывающем и нагнетательном трубопроводах по длине и местные потери определяются как:

h_{l общ} = 0,0074 х 154,6 = 1,14 м и 10% равно 0,144 м.

Тогда Sh = 1,14 + 0,114 = 1,25 м.

Далее по формуле определяем напор, который должен создать насос

Н _насоса = 5,5 + 8,1 + 4 + 1,25 = 18,85 м.

Имея расчетные данные: Н _насоса = 18,85 м; Q_{ч насоса} = 8,31 м³/ч; Q_{с насоса}=2,3 л/с производим энергетический расчет.

Расчетная мощность приводного двигателя к насосу определяется по формуле

Р_расч. =

где Р_{расч. -} расчетная мощность приводного двигателя, кВт;

- плотность воды, кг/м³;

g- ускорение свободного падения, м/с²;

Q_{с насоса} - подача насоса, м³/с; Н _насоса - полный напор насоса, м;

_насоса - коэффициент полезного действия насоса;

_{передачи} - коэффициент полезного действия передачи.

= 1000 кг/м³; _насоса = 0,4…0,64; _{передачи} = 1.

Используя расчетные значения Q_{с насоса,} Н _насоса и принимая

_насоса = 0,4 определяем расчетную мощность

Р_расч. =

= 1,1 кВт.

(Число 1000 в знаменателе - переводной коэффициент для получения результата в кВт).

С учетом коэффициента запаса, мощность двигателя определяется по формуле:

Р_дв. = Р_расч. х a,

где a - коэффициент запаса мощности; a = 1,1…2,0; принимаем a = 2

Р_дв - мощность двигателя с учетом всевозможных перегрузок, кВт.

Тогда Р_дв. = 1,1 х 2 = 2,2 кВт.

Далее с учетом всех параметров выбираем насос. Это центробежный насос марки 2К-6А, имеющий Q _насоса = 20 м³/ч, n = 2900 м^-1,

= 3,2 кВт

График работы оборудования и установленных мощностей

Исходные данные:

Таблица 3 - Техническая характеристика оборудования, установленного в технологической линии водоснабжения свинарников

Оборудование,марка	Мощность электродвигателейр, кВт
Центробежный насос 2К-6АОсвещение свинарника №1Освещение свинарника №2Освещение свинарника №3Освещение свинарника №4	3,28888

Таблица 4 - Время работы основного оборудования

Оборудование,марка	Время работы оборудования (часы, минуты)
Центробежный насос 2К-6АОсвещение свинарника №1Освещение свинарника №2Освещение свинарника №3Освещение свинарника №4	6ч…19ч5ч30мин…9ч; 15ч…21ч5ч30мин…9ч; 15ч…21ч5ч30мин…9ч; 15ч…21ч5ч30мин…9ч; 15ч…21ч

Построение графика работы оборудования

Порядок построения графика следующий (рис.11):

Строят оси координат

По оси абсцисс обозначаем время суток Т_суток в часах или минутах (от 0 до 24).

Слева оси ординат в четырех столбцах обозначаем:

а) Технологические операции в примерной последовательности одна за другой.

б) Марка машины, выполняющей ту или другую технологическую операцию.

в) Время работы t машины в течение суток в часах или минутах.

г) Установленная мощность Р электродвигателей на машинах и освещение в кВт.

Обозначениепозиций	Технологическиеоперации	Марка машины	Общее времяработы t,ч. и мин.	Мощность Р,кВт
V	Центробежный насос	2К-6А	13 часов	3,2
IVIIIIII	Освещение свинарника №4Освещение свинарника №3Освещение свинарника №2Освещение свинарника №1	лампылампылампылампы	9 часов 30 минут9 часов 30 минут9 часов 30 минут9 часов 30 минут	8888

Рисунок 11 - График работы оборудования

Теперь строго в масштабе параллельно осеабсцисс наносим против технологически операций линии, длина которых (в масштабе) соответствует времени работы машины, а положение их (линий) относительно оси абсцисс показывает: в какое время суток выполняется данная технологическая операция.

По графику сразу видно технологию производства, время работы машин, в какое время и последовательность их включения и выключения, сколько одновременно работает машин, какие машины и далее.

Построение графика установленных мощностей

Руководствуясь графиком работы оборудования (рис.11) и исходными данными строится график установленных мощностей оборудования (рис.12). Порядок построения графика следующий:

1. Строят оси координат.

2. По оси абсцисс обозначаем время суток Т_суток в часах или минутах (от 0 до 24).

З. По оси ординат обозначаем в мощность Р в кВт.

4. Смотрим на график оборудования (рис.11) и на исходные данные.

В 5 часа 30 минут включают освещение. Установленная мощность освещения Р_осв = 8 кВт.

Тогда Р_{сумм (}5ч30мин) = Р_осв. х 4 свинарника = 8 х 4 = 32 кВт

В 6 часов включают насос 2К-6А. Мощность 2К-6А - Р = 3,2 кВт.

Тогда Р_сумм (6ч) = Р_осв. + Р = 32 кВт + 3,2 кВт = 35,2 кВт.

В 9 часов освещение выключают.

Тогда Р_сумм (9ч) = Р = 3,2 кВт.

С 15 часов до 19 часов работает освещение и насос 2К-6А.

Тогда Р_сумм (15ч) = Р_осв. + Р = 32 кВт + 3,2 кВт = 35,2 кВт.

В 19 насос прекращает работу.

Тогда Р_сумм (19ч) = Р_осв. = 32 кВт

Освещение отключают в 21 час.

Энергетический расчет

Энергетический расчет проводим при условии, что все машины работают при оптимальной загрузке в указанное расчетное время.

Р_общ = Р_осв + Р_2К-6А, где

Р_общ - установленная мощность освещения и водоснабжения, кВт;

Р_осв - установленная мощность освещения, кВт;

Р_2К-6А - установленная мощность насоса 2К-6А, кВт.

Получаем Р_общ = 4 х 8 кВт + 3,2 кВт = 35,2 кВт.

Расход энергии определяется по формуле

W_i = P_i х t_i, где

W_i- расход электроэнергии i-ой машиной, кВт ·ч;

P_i- мощность двигателя i-ой машины, кВт;

t_i- время работы i-ой машины, ч.

Получаем: W_осв = Р_осв х t_осв;W_2К-6А = Р_2К-6А х t_2К-6А, где

W_осв., W_{2К-6А -} расход электроэнергии на освещение и водоснабжение, кВт∙ч;

t_осв., t_2К-6А - общее время работы освещения и насоса 2К-6А, ч.

Получаем: W_осв. = 32 кВт · 9,5 ч = 304 кВт∙ч W_2К-6А = 3,2 · 13 ч = 41,6 кВт∙ ч.

Тогда W_общ. = W_осв. + W_3К-6А

Получаем W_общ. = 304 кВт∙ ч + 41,6 кВт∙ ч = 345,6 кВт∙ ч.

Технико-экономические показатели

Основой всех расчетов определения экономической эффективности являются технические карты, представляющие собой основной документ для определения потребности хозяйства в машинах, обеспечивающие комплексную механизацию всех производственных процессов.

По технической карте определяют технико-экономические обоснования выбранной системы машин. В карте должны быть приведены технические показатели и экономические показатели.

Показатели использования техники:

1. Количественные - характеризуются уровнем оснащения производственных процессов техники:

объем механических кормов

уровень механизации производственных процессов

уровень механизации фермы

Уровень механизации находим по формуле

где

У - уровень механизации, %;

m₁ - поголовье, обслуживается машинами, гол.;

m₂ - общее количество животных, гол.

Тогда: