Расчет и выбор электроводонагревателей

Общие сведения.

В сельскохозяйственном производстве применяют элементные (косвенного нагрева) и электродные (прямого нагрева) электроводонагреватели. Элементные водонагреватели просты по устройству и в эксплуатации, имеют высокий КПД и cosφ =1. Наибольшее применение получили аккумуляционные (емкостные) элементные водонагреватели, имеющие слой теплоизоляции, благодаря которому снижение температуры воды при отключении электронагревателя не превышает 0,8…1°С в час. Это дает возможность включать водонагреватель в часы провала суточного графика электрических нагрузок хозяйства и иметь круглосуточно горячую воду даже в случаях перерывов электроснабжения.

Кроме емкостных, применяют проточные электроводонагреватели, в которых воду нагревают непосредственно перед употреблением. Они дешевле и компактнее, но в них трудно регулировать температуру воды на выходе, невозможна их работа по принудительному графику. Их используют там, где требуется длительная непрерывная подача горячей воды, при поливе растений в теплицах и парниках.

Расчет и выбор электроводонагревателей для поения коров.

1) Определяем суточный расход воды

где q – суточная норма потребления воды одним животным; (Л-7, стр.135)

n – количество голов.

2) Определяем установленную мощность

где κ_З – коэффициент запаса, учитывающий необходимость увеличения мощности из-за старения нагревателей и возможного снижения питающего напряжения от номинального, (κ_з=1,1–1,3);

m(Q_сут) – масса нагреваемого материала;

ν_Х, ν_Г – начальная и конечная температура нагрева, °С;

C_m – удельная теплоемкость материала, кДж/кг°с , С_воды=4,19 кДж/кг°с;

η_В – КПД водонагревателя, η_В=0,85…0,95;

η_Т.С. – КПД тепловой сети, η_Т.С.=0,8…0,9.

Выбираем для поения коров четыре водонагревателя типа УАП-600/0,2 , ΣP = 24 кВт, P = 6 кВт, Q = 300 л/ч.

Производим выбор пускозащитной аппаратуры

Определяем рабочий ток

А

определяем номинальный рабочий ток

где - коэффициент теплового расцепителя автомата от 1.1 до 1.3

- коэффициент электромагнитного расцепителя автомата 1.25

А

А

Производим выбор трехфазного автоматического выключателя

1. U_н.а ≥ U_н.ф=380 В;

2. I_н.а ≥ I _р. =9,12 А;

3. I_н.р. ≥ I _р. =11,4 А.

Выбираем автоматический выключатель АЕ 2036Р, I_н.а.=25 А, I_н.р.=12,5А.

Выбор комплектных устройств серии РУСА.

Для подключения двух водонагревателей применяем комплектное устройство РУСА-8013, устройство с двумя автоматическими выключателями. I_Н = 1,6 – 20 А. следовательно на 4 водонагревателя получается 2 РУСА-8013.

Выбор комплектных устройств производим по литературе 11, с.263.

Выбираем предохранитель типа ПР-2

Iн=60А

Iпл.вст.=20А

1.Uн.пр.≥Uн

Uн.пр.≥380В

2.

А

Методика выбора остальных предохранителей такая же.

4 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВВОДА

1) Определяем расчетный ток на вводе.

где ΣР_СИЛ – суммарная мощность силовой сети, Вт;

ΣР_ОСВ – суммарная мощность осветительной сети, Вт;

κ_ОД – коэффициент одновременности, κ_ОД = 0,75-0,9.

2) Расчет и выбор рубильника на вводе.

Рубильники предназначены для нечастых (не более шести в час) неавтоматических включений, отключений и переключений электрических цепей переменного тока напряжением до 600 В, частотой 50 Гц и постоянного тока напряжением до 440 В.

Рубильники выбирают по номинальному напряжению, номинальному току, числу полюсов, конструктивному и климатическому исполнению, категории размещения и степени защиты.

1) U_Н ≥ U_Н.УСТ.;

U_Н ≥ 380 В;

2) I_Н1 ≥ I_Н.УСТ.;

I_Н1 ≥ 24,06 А;

I_Н2 ≥ 22,42 А.

Для ввода 1 выбираем рубильник типа РБ 31, U_Н = 380 В, I_Н = 100 А.

Для ввода 2 выбираем рубильник типа Рб 31, U_Н = 380 В, I_Н = 100 А.

3) Выбор распределительного устройства серии СПУ62.

По литературе 11 с.265 для ввода 1 выбираем распределительное устройство СПУ62-1/1, аппарат ввода – рубильник, номинальный ток рубильника 250 А; число групп предохранителей – 5. Для ввода 2 выбираем распределительное устройство СПУ62-1/1, аппарат ввода – рубильник, номинальный ток рубильника – 100 А; число групп предохранителей – 5.

4) Расчет и выбор сечения кабеля на вводе 1:

А

Выбираем кабель на вводе 1 АПВ 4 (1×6). (Л-11, стр.262)

Расчет и выбор сечения кабеля на вводе 2:

А

Выбираем кабель на вводе 2 АПВ 4 (1×6). (Л-11, стр.262)

5 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Наименование	Единица измерения	Количество	Стоимость единицы	Сумма
Провод ВРГ 3 (1*2,5)	м.	765,7		16845,4
Провод АПВ 4 (1*4)	м.	96,8		3484,8
Провод АПВ 4 (1*2,5)	м.
ППД-100	шт.
НСП02	шт.
НГ 220-150	шт.		10,5
НГ 220-200	шт.
НБК 220-75	шт.		5,3	508,8
НБ 220-40	шт.
НГ 220-300	шт.
АЕ 2036Р однофазный	шт.
АЕ 2036Р трехфазный	шт.
РУСА-8013	шт.
ОПМ-3	шт.
ПР-2	шт.
УАП-600/0,2	шт.
СПУ 62 1/1	шт.
Итого

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ПРОЕКТУ

Целью курсового проекта явилось создание в коровнике на 400 голов оптимальных микроклиматических условий, установление нормированной освещенности в помещении коровника и создания нормальных условий труда.

Нами был произведен расчет осветительных установок в стойловом помещении коровника. В результате расчета в стойловых помещениях коровника устанавливаем 88 светильников типа ППД-100 в 4 ряда по 22 светильника в каждом. В подсобных помещениях устанавливаем светильники НСП02.

Для поения коров теплой водой по результатам расчета устанавливаем 4 водонагревателя типа УАП-600/0,2, производительность каждого водонагревателя – 300 л/ч.

Произведен расчет силовой и осветительной сети, выбрана пускозащитная аппаратура, а также сечение проводов и кабелей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Астанин Л.П. и Благосклонов К.Н. Охрана природы. – М.: Колос, 1978. – 239с. с ил. (Учебники и учеб. пособия для сред. с.-х. учеб. заведений).

2. Беляков Г.И. Охрана труда. – М.: Колос, 1995. – 272с.: ил. (Учебники и учеб. пособия для студентов средних специальных учебных заведений).

3. Будзко И.А., Гессен В.Ю. Электроснабжение сельского хозяйства. − Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Колос, 1979. – 480с., ил. – (Учебники и учеб. пособия для высш. с.-х. учеб. заведений).

4. Герасимович Л.С., Калинин Л.А., Корсаков А.В., Сериков В.К. Электро­оборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок. – М.: Колос, 1980. – 391с., ил. – (Учебники и учеб. пособия для сред. с.-х. учеб. заведений).

5. Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1990. – 351с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для учащихся техникумов).

6. Кнорринг Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения. – Л.: «Энергия», 1976. – 384с.

7. Колесник А.Л., Шаманский В.Г. Курсовое и дипломное проектирование. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1983. – 320с., ил. – (Учебники и учеб. пособия для с.-х. техникумов).

8. Кудрявцев И.Ф. Электрооборудование животноводческих предприятий и автоматизация производственных процессов в животноводстве. – М.: Колос, 1979. – 368с., ил. – (Учебник и учеб. пособия для сред. с.-х. учеб. заведений).

9. Листов П.Н. Справочник. Применение электрической энергии в сельскохозяйственном производстве. – М.: Колос, 1974. – 438 с.

10. Тищенко Л.П., Мартыненко И.И. Курсовое и дипломное проектирование по комплексной электрификации и автоматизации. – М.: Колос, 1978. – 223с., ил. – (Учебники и учеб. пособия для высш. с.-х. учеб. заведений).

11. Яницкий С.В. Применение электроэнергии и основы автоматизации производственных процессов. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Колос, 1977. – 272с. с ил. (Учебники и учеб. пособия для с.-х. техникумов).