Анализ экономики

Длина всего водопровода  на территории комплекса составляет 830 метров, вместимость башни равна 25 м³, а высота её - 18 метров.

4. Технологические расчёты.

Потребность фермы в воде на поение животных определяется наличием полновозрастных групп животных и среднесуточными нормами водопотребления по формуле:

Qcp.cym. = * g

ml - количество животных i-ro вида ;

g1 - среднесуточная норма воды одного животного i-ro вида, литров;

n-количество видов животных .

Qcp.cym.= (1950*60)+(1810*60)+(715*70)=275650 литров ;

Но так как животные потребляют воду в течение суток  не равномерно, то необходимо знать максимальный суточный, часовой и секундный расходы, которые определяются по формулам:

QMax.cym.

QMax.час.=

QMax.сек=

 

Где al и a2 - коэффициенты суточной и часовой неравномерности водопотребления (al =1,3; а2= 2,5 ).

QMax.cym. = 275650*1,3 = 358345л.

358345* 2,5 

Qмах.час = = 37327.6 л / ч

24

>

Qмах.сек = =10,4 л / сек

Количество воды для технических  нужд, мойку секции и оборудования, на санитарно-технические цели.

Q _техн. = С_м.д.* g_м.д+20н

Где С_м.д- суточный валовый надой молока

g_м.д – расход воды на получение и обработку 1л молока

н – количество работников

С_год. =300*4500=135000л

С_м.д.=135000/365=3698,6л

Q _техн. = 3698,6*3,2+(20*5)=11935,52л

Неприкосновенный пожарный запас  определяется исходя из длительности тушения пожара в течение 10 минут.

Q_сут.=275650+11935,52+6000=293585,52л/сут

Определение объёма  и  высоты водонапорного бака

V_бака=0,2(QMax.cym+ Q _техн)+ Q_п.з.+

V_бака=0,2(358345+11935,52)+6000+2 (358345+11935,52)/24 =3419,2м = 34м

Расчётные данные водонапорной сети и потерь напора

Номер участка	длина	диаметр	Расход воды	Потери
				линейные	местные
L1	80	80	9	0.4	1.5
L2	15	80	5.4	0.03	1.5
L3	15	80	2.3	0.02	1.5
L4	15	52	0.1	0.06	1.5
L5	15	52	2.4	0.06
L6	15	52	1.2	0.03
L7	15	52	1.2	0.03
∑	170			0.63	6

Таблица условного поголовья

помещение	1	2	3	4
Поголовье	1300	1000	1000	1175
Условное поголовье	1500	1500	1500	1300

Расчётный расход воды (м³/с) на участках водопроводной сети определяют, начиная от самого отдалённого потребителя до напорно-регулирующего устройства, по формуле:

QP= Q_mP + 0,5Qn , где

Qmp.- транзитный расход воды на участке, м³/с;

Qn. - путевой расход воды на участке, м³/с.

Qp. = 10,4 + 0,5 * 0 = 10,4 л I сек

Расход воды для определения  диаметра всасывающего и нагнетательного трубопроводов рассчитывают, исходя из суммарной производительности насосной станции и схемы соединения трубопроводов.

Диаметр труб (м) на участках водопроводной сети:

dp= 2

где V - скорость движения воды в трубе на данном участке, м/с.

dp= 2=3,3м/с

 

 

 

Линейные  потери напора или давления определяют по формуле:

h_л=к

V - действительная  скорость движения воды в трубе,м/с;  К - коэффициент (принимают для  чугунных и стальных труб 0.02, для  асбестоцементных - 0.025, для бетонных - 0.022); L - длина трубы, м.

h_л= 0.02* =3.8м

 

Более точно местные потери напора или  давления определяют по формуле:

h_л=

Е - коэффициент  местного сопротивления.

 

h_л= 35*1/2 =17.5м

Величину регулирующей вместимости  водонапорной башни можно определить несколькими способами, в том  числе и по формуле:

Vp=

Qcym.мах. - максимальный суточный расход воды, м³;

dn. - максимальное значение ординаты между линией водопотребления и линией подачи при избытке, %;

dн. - тоже при недостатке, %,

Значения dn. и dн. берём с совмещённого графика потребления и подачи воды

Vp==26,2м³

Неприкосновенная пожарная вместимость бака (м³):

Vn.= 0,6(Qc.Max. + Qn.) _где

Ос.мах - секундный максимальный хозяйственный расход воды, (дм³);

Qn. - расчётный секундный пожарный расход воды на 10- минутную продолжительность тушения одного внутреннего и одного наружного пожара, (дм³)

Vn. = 0,6(10,4 + 10) = 12,24м³

Аварийная вместимость башни , м³:

Омах.час.* 4

Va. = — 

1000

   

358345* 4

Va. = —  =56,6 м³

1000

Вместимость (м³) водонапорных башен наружных водопроводов определяют по формуле:

Vб =Vp +Vn +Va., где

Vp. — регулируемая вместимость башни, м³;

Vn. — неприкосновенная пожарная вместимость башни

(м³);

Va. - аварийная вместимость башни, м³.

Vб =26,2+12,24+56,6=95,04 м³

Сумму местных и линейных потерь напора во всасывающем трубопроводе высчитывают:

h_б =к

К - коэффициент (принимают для чугунных и стальных труб 0.02, для асбестоцементных - 0.025, для бетонных - 0.022);

L - длина трубы, м.

U - действительная скорость движения воды в трубах, м/с;

h_б =0.02*=5.85м

Сумму местных и линейных потерь напора в нагнетательном трубопроводе, находим по формуле:

h_м =

h_м =0.2*25/2= 5м

Геометрический напор :

Н_г. = а+в, где

а - глубина залегания  воды, м;

в - высота ствола башни до бака, м;

Н_г. = 5+12=17м.

Напор насоса Нн. определяют по формуле:

Н_н =H_r.+∑ h_B + ∑h_H., где

Н_г. — геометрический напор , равный расстоянию по вертикали между наименьшим расчётным уровнем воды в колодце и максимальным уровнем воды в водонапорном баке,м;

Xh_B - сумма местных и линейных потерь напора во всасывающем трубопроводе, м;

Zh_H. - сумма местных и линейных потерь напора в нагнетательном трубопроводе, м.

Н_н =17+5,85+5=27,85 Количество включений насоса:

                                 n=

V_p - величина регулирующей вместимости башни, м.

                                 n==14,33

Мощность электродвигателя (кВт) , необходимая для привода насоса, если Н_н выражен в кПа, то:

P =

Q - подача воды насосом, м³/с;

Н_н - напор водоподъёмника, м или кПа;

К - коэффициент запаса мощности (принимают при мощности от 1,5 до 3,5 кВт - 1,2; свыше 35 кВт -1.1);

П - коэффициент полезного  действия водоподъёмника

(для центробежных насосов он  равен 0,5 0,8; для вихревых

0,25...0,5 );

г|_н - коэффициент полезного действия передачи (если вал насоса соединён с валом двигателя муфтой то он равен 1, если зубчатая - 0,98).

Р= (10,4*2,785*1,2)/0,75*1=46,3 кВт

Для подачи воды из водоисточника  используют консольные насосы типа КМ.

Загрузка оборудования водоснабжения  и расход электроэнергии при загрузке, отражены на графике.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Электрификация  и автоматизация производственной линии.

Для управления работой ПТЛ, совокупности машин или отдельных  машин используется аппаратура управления, обеспечивающая поддержание заданных технологических режимов, своевременный пуск и остановку отдельных машин, изменением скорости и направления движения рабочих органов машин и т.д. Процессы управления могут быть частично или полностью автоматизированы.

Нам необходимо разработать  электрическую схему автоматики башенной водокачки с расчётом пуска защитной аппаратуры (приложение - лист 5). Данная башня используется для подачи воды к потребителям.

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Для пуска водокачки переключатель  РА1 ставят в положение «р» - ручное управление или положение «а» - автоматическое. Затем включают автоматический выключатель QF. При этом ток проходит по цепи C-QF-FU1- PA1-PA2-FU2-TV-N. Если в баке водокачки  вода отсутствует (переключатель РА1 в положении «а»), то цепь электрического тока проходит через размыкающий контакт реле уровня KV1:1 и катушку магнитного пускателя КМ, который срабатывает и замыкает свои силовые контакты в цепи электродвигателя М, вращающего водяной насос. Вода начинает поступать в напорный бак водокачки. Уровень воды в баке постепенно достигает датчика SL2 нижнего уровня, заполняет пространство между электродами и продолжает повышаться. При наполнении водой бака до датчика SL1 верхнего уровня, образуется вторичная электрическая цепь TV-SL1-VD1 ...VD4-KV-TV. Реле уровня KV срабатывает и разрывает размыкающим контактом KV1:1 цепь питания катушки магнитного пускателя КМ, что вызывает остановку электродвигателя М и насоса. При замыкании контакта KV1:2 образуется вторичная цепь TV-SL2-KV1:2 -VD1...VD4-KV-TV, по которой поступает ток до тех пор, пока уровень воды в баке не опустится ниже датчика нижнего уровня. При этом через катушку реле уровня KV ток не проходит и снова образуется цепь C-QF-FU1-PA1-KV1:1-KM-N, включается

двигатель М и насос  подаёт воду в бак. Затем всё повторяется. При отключении насоса загорается красная  лампа HL1, при его работе - зелёная HL2. Чтобы зимой электроды датчика не обмерзали, в схеме предусмотрен нагревательный элемент ЕК, включаемый выключателем РАЗ.

6.Технико-экономическое обоснование проекта.

Технико-экономическую оценку выполненных проектных разработок можно проводить по величине затрат труда и эксплуатационных затрат на выполнение единицы работ (приготовление 1 тонны корма; уборка, транспортировка и утилизация 1 тонны навоза и др.).

В нашей ПТЛ водоснабжения  и автопоения для комплексов по откорму КРС расход воды (таблица 3) за сутки составляет 136,5 м³, за год 49822 м³. Расход электроэнергии насосами ЗКМ6 и оборудования автоматики башенной водокачки за сутки равен 356,8 кВт/ч, а за год 130232 кВт/ч. На производство 1 центнера мяса расходуется 4890 литров воды и 26,5 кВт/ч электроэнергии.

Расход воды соответствует  технологическим нормам (на производство 1 тонны мяса говядины - 50 тонн воды).

Таблица 1

Наименование оборудования	Кол-во, шт.	Мощность, кВт	Время работы, ч.		Затраты эл.энергии, кВт/ч		Объём воды, м3		Валовое производство мяса	Расход воды на 1ц продукции, л	Расход  эл/энергии на 1ц продукции    кВт/ч	Общие затраты эл/энергии на 1ц  продукции,   кВт/ч
			сутки	год               год	сутки	год	сутки	год
Насос ЗКМ-6	2	18,5	10	3650	370	135050	136,9	49968,5	4890	10190	26,3
Оборудовани е автоматики башенной	1	0,2	24	8760	4,8	1752	136,9	49822	4890	_	0,2	26,5
водокачки

 

 

 

7.Охрана труда и техника  безопасности.

Охрана труда - система  законодательных социально- экономических, организационных, технических, санитарно- гигиенических мероприятий по созданию условий обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности  человека в процессе труда.

Особенности условий труда  работников животноводческих ферм (комплексов) предъявляют определённые требования к лицам, обслуживающим производственные процессы в животноводстве.