где Н насоса - напор, создаваемый насосом, м;Нвс - высота всасывания, м;Нн - высота нагнетания, м;Нб - высота бака, м;h - сумма потерь напора на всасывающей и нагнетательной линиях, м;h = h?+h?,где h? - сумма потерь напора по длине всасывающего и нагнетательного трубопровода, м, h? - местные потери напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, м.Высота нагнетания водонапорного бака (резервуара) выбирается из расчетаН н Н свн +h1 ± Н г, (7)где Н свн - величина свободного напора, м:Нг - геометрическая разность нивелирных отметок, м;h1 - сумма потерь напора в разводящем трубопроводе, м;h1 =h?1+h?1где h?1 - сумма потерь напора по длине разводящего трубопровода, м;h?1 - сумма местных потерь напора в разводящем трубопровода, м.Местные потери напора в сети составляют 5…10% от величины потерь на трение по длине (эти данные используются в практических расчетах), а потери напора по длине определяются по формулеh j = i • lj (8)где h j - потери напора на конкретном участке, м;lj - длина конкретного участка, м;i - гидравлический уклон в метрах (потери напора на 1 м длины трубопровода).Данные по i выбираем из таблицы.Выбранные данные вместе с рассчитанным (принятым) диаметром трубопроводов и секундным расходом заносим в таблицу 2.Таблица 2 - Значения диаметров, секундного расхода, 100 j и j для трубопроводов|
Трубопроводы | Диаметр трубопровода d мм | Секундный расход Q c max л/с | 100 i, м | i, м | | l5 | 75 | 3 | 1,32 | 0,0132 | | l6 | 50 | 0,75 | 0,72 | 0,0072 | | l7 | 50 | 0,75 | 0,72 | 0,0072 | | l8 | 50 | 0,75 | 0,72 | 0,0072 | | l9 | 50 | 0,75 | 0,72 | 0,0072 | | l1, 12, l3, l4 | 75 | 2,3 | 0,74 | 0,0074 | | |
Тогда величина потерь напора по длине определяется по формуле (8), а местные потери напора в данном расчете принимаются 10% от потерь по длине. 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; l6 будет равна h6 = 0,972 + 0,0972 = 1,0692 м; l7 будет 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: h1 = h5 + h6 = 2,18 + 1,07 = 3,25 м. Принимаем h1 = 3,3 м. Далее по формуле (7) находим высоту нагнетания (водонапорного бака, резервуара). Нн = 4,8 + 3,3 - 0 = 8,1 м. Это значит, что дно резервуара должно быть на высоте 8,1 м. Далее общая длина lобщ. всасывающего l1, l2 и нагнетательного l3, l4 трубопроводов определяется по формуле lобщ = l1+ l2 + l3 + l4. Тогда lобщ = 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: hl общ = 0,0074 х 154,6 = 1,14 м и 10% равно 0,144 м. Тогда h = 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; Qч насоса = 8,31 м3/ч; Qс насоса= 2,3 л/с производим энергетический расчет. Расчетная мощность приводного двигателя к насосу определяется по формуле Ррасч. = где Ррасч. - расчетная мощность приводного двигателя, кВт; - плотность воды, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2; Qс 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 Qс насоса, Н насоса и принимая насоса = 0,4 определяем расчетную мощность Ррасч. = = 1,1 кВт. (Число 1000 в знаменателе - переводной коэффициент для получения результата в кВт). С учетом коэффициента запаса, мощность двигателя определяется по формуле: Рдв. = Ррасч. х , где - коэффициент запаса мощности; = 1,1…2,0; принимаем = 2 Рдв - мощность двигателя с учетом всевозможных перегрузок, кВт. Тогда Рдв. = 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 электродвигателей р, кВт | | Центробежный насос 2К-6А Освещение свинарника №1 Освещение свинарника №2 Освещение свинарника №3 Освещение свинарника №4 | 3,2 8 8 8 8 | | |
Таблица 4 - Время работы основного оборудования |
Оборудование, марка | Время работы оборудования (часы, минуты) | | Центробежный насос 2К-6А Освещение свинарника №1 Освещение свинарника №2 Освещение свинарника №3 Освещение свинарника №4 | 6ч…19ч 5ч30мин…9ч; 15ч…21ч 5ч30мин…9ч; 15ч…21ч 5ч30мин…9ч; 15ч…21ч 5ч30мин…9ч; 15ч…21ч | | |
Построение графика работы оборудования Порядок построения графика следующий (рис.11): Строят оси координат По оси абсцисс обозначаем время суток Тсуток 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. |
Обозначение позиций | Технологические операции | Марка машины | Общее время работы t, ч. и мин. | Мощность Р, кВт | | V | Центробежный насос | 2К-6А | 13 часов | 3,2 | | IV III II I | Освещение свинарника №4 Освещение свинарника №3 Освещение свинарника №2 Освещение свинарника №1 | лампы лампы лампы лампы | 9 часов 30 минут 9 часов 30 минут 9 часов 30 минут 9 часов 30 минут | 8 8 8 8 | | |
Рисунок 11 - График работы оборудования Теперь строго в масштабе параллельно осе абсцисс 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 Тсуток 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 Росв = 8 кВт. Тогда Рсумм (5ч30мин) = Росв. х 4 свинарника = 8 х 4 = 32 кВт В 6 часов включают насос 2К-6А. Мощность 2К-6А - Р = 3,2 кВт. Тогда Рсумм (6ч) = Росв. + Р = 32 кВт + 3,2 кВт = 35,2 кВт. В 9 часов освещение выключают. Тогда Рсумм (9ч) = Р = 3,2 кВт. С 15 часов до 19 часов работает освещение и насос 2К-6А. Тогда Рсумм (15ч) = Росв. + Р = 32 кВт + 3,2 кВт = 35,2 кВт. В 19 насос прекращает работу. Тогда Рсумм (19ч) = Росв. = 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. Робщ = Росв + Р2К-6А, где Робщ - установленная мощность освещения и водоснабжения, кВт; Росв - установленная мощность освещения, кВт; Р2К-6А - установленная мощность насоса 2К-6А, кВт. Получаем Робщ = 4 х 8 кВт + 3,2 кВт = 35,2 кВт. Расход энергии определяется по формуле Wi = Pi х ti, где Wi - расход электроэнергии i-ой машиной, кВт ·ч; Pi - мощность двигателя i-ой машины, кВт; ti - время работы i-ой машины, ч. Получаем: Wосв = Росв х tосв; W2К-6А = Р2К-6А х t2К-6А, где Wосв., W2К-6А - расход электроэнергии на освещение и водоснабжение, кВт•ч; tосв., t2К-6А - общее время работы освещения и насоса 2К-6А, ч. Получаем: Wосв. = 32 кВт · 9,5 ч = 304 кВт•ч W2К-6А = 3,2 · 13 ч = 41,6 кВт• ч. Тогда Wобщ. = Wосв. + W3К-6А Получаем Wобщ. = 304 кВт• ч + 41,6 кВт• ч = 345,6 кВт• ч. Технико-экономические показателиОсновой 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 кормовуровень механизации производственных процессовуровень механизации фермыУровень механизации находим по формулегдеУ - уровень механизации, %;m1 - поголовье, обслуживается машинами, гол.;m2 - общее количество животных, гол.Тогда: 2. Качественные показатели использования техники характеризуют экономическую эффективность ее использования, по ним выбирают варианты.Показатели экономической эффективности:затраты труда на обслуживание поголовья (голов),затраты труда на единицу произведенной продукции (тонны),прямые эксплутационные издержки,окупаемость капитальных вложений в механизацию производственных процессов.Затраты труда находим по формуле, гдеТ - затраты труда, чел·ч/т;Л - количество людей, работающих на данном процессе, чел;t - время работы этих людей на данном процессе, ч;Wобщ - общее количество продукции произведенной на данном процессе, т.Тогда: чел·ч/тПрямые эксплуатационные издержки.Они являются показателями оценки экономической эффективности, и определяется по формуле. Определим прямые издержки за 365 дней.И = З + А + Рто + Ртр (кр) + Сэ + Ст + х, гдеИ - прямые эксплуатационные издержки, руб.;З - зарплата обслуживающего персонала;З = 4 чел. х 5500 х 12 = 264000 руб.А - амортизационные отчисления;, гдеБ - балансовая стоимость машины;а - процент отчисления на амортизацию;Тогда руб.Б = П х (1,1…1,3)П - прейскурантная стоимость машины.Тогда Б = 450000 х 1,2 = 540 000 руб.Рто - отчисление на техническое обслуживание;, гдеб - процент отчисления на техническое обслуживание;б = 35…40% Принимаем б = 37%Тогда руб.Ртр (кр) - отчисление на текущий и капитальный ремонт; гдев - процент отчисления на текущий или капитальный ремонт (25…35%),Принимаем в = 30%Тогда руб.Сэ - стоимость электроэнергии за деньСэ = Рэ · tэ · Цэ, гдеРэ - мощность электродвигателей установленных на процессе и освещении;tэ - время работы этих двигателей и время освещения;Цэ - стоимость 1 кВт/ч;Тогда Сэ = (8 х 4 х 9,5 + 3,2 х 13) х 1,40 х 365 = 176601,6 руб.Тогда И = 264000 + 108000 + 199800 + 162000 + 176601,6 = 910401,6 руб., гдеN - затраты, руб. на 1 головуТогда руб.Э = Nст - Nнов; гдеЭ - экономический эффектNст - затраты на старой машине;Nнов - затраты по новой технологии.Техника безопасностиЖивотноводческая ферма должна иметь воду для поения скота, обработки и приготовления жидких и полужидких кормовых смесей, мойки посуды. Для подачи воды необходимы насосные станции, водонапорные башни, колодцы и скважины, водопровод и поилки.Особую осторожность нужно соблюдать при установке и монтаже цельнометаллических водонапорных башен. Устанавливают башни на фундаменте с анкерными болтами; водоподводящая часть от насосной станции должна быть смонтирована заранее.Внутренний водопровод следует не сваривать, а монтировать при помощи соединительных муфт. Это облегчает ремонт водопровода в дальнейшем.Прежде чем установить индивидуальные чашечные поилки, надо проверить действие запорного клапанного механизма, только после этого их прикрепляют к стойке или кормушке.Особое внимание надо уделять прокладке водопроводных труб в местах пересечения их с электрическими проводами: они не должны соприкасаться или пересекаться. Если этого избежать нельзя, то места пересечения надо дополнительно изолировать, а между проводами и трубой установить деревянную прокладку, поскольку даже небольшое электрическое напряжение на водопроводной трубе может привести к гибели животных.Зимой во время сильных морозов вода в недостаточно утепленном водопроводе замерзает. Отогревать водопроводную трубу открытым пламенем (паяльной лампой) нельзя. Для этого пользуются горячей водой: замерзшие места обкладывают тряпками и поливают горячей водой до тех пор, пока водопровод не начнет нормально действовать.Противопожарная безопасностьПожары на фермах возникают по различным причинам. В результате сгорают животноводческие помещения, оборудование, гибнет скот. Нередко пожары приводят к человеческим жертвам.Пожар легче предупредить, чем потушить. Поэтому противопожарные мероприятия имеют важное значение.На животноводческих фермах и других объектах ответственность за противопожарную безопасность возлагается на руководителей участков, бригад и ферм.В разработке мероприятий по противопожарной безопасности и контролю за их выполнением должны принимать участие члены добровольной пожарной охраны совхоза и колхоза, а также слесари и электромонтеры.Для предупреждения и успешной борьбы с пожарами работники животноводства должны знать причины их возникновения, выполнять правила пожарной безопасности и. быть обучены обращению со средствами тушения пожара. На животноводческих фермах надо разработать обязанности каждого работника в случае возникновения пожара.При механизированном водоснабжении обязательно устройство водоотборных кранов, гидрантов.На территории фермы, не имеющей пожарных гидрантов, надо оборудовать огороженный пожарный водоем. Вблизи места складирования кормов должны стоять бочки с водой.В каждом помещении на видном месте вывешивают "Правила пожарной безопасности", которые обязательны для выполнения всеми рабочими фермы, а также таблички с фамилией работника, отвечающего за пожарную безопасность данного объекта.Для курения надо отводить специальные места или помещения, в них вывешивают специальные таблички с надписями: "Место для курения", "Здесь курить разрешается". Места и помещения для курения желательно оборудовать противопожарным инвентарем (бочки с водой, металлические урны).Территорию между животноводческими помещениями (противопожарные разрывы) запрещается использовать под складирование материалов, соломы и сена.Во всех животноводческих помещениях проходы, выходы, коридоры, тамбуры, лестницы, чердачные помещения следует постоянно содержать в исправном состоянии и ничем не загромождать.Ворота и двери животноводческих помещений должны открываться наружу, закрывать их можно только на крючки и защелки, нельзя применять замки. В зимний период площадки перед воротами и дверями надо очищать от снега, с тем чтобы ворота и двери свободно открывались.Нельзя пользоваться открытым пламенем (факелом, паяльной лампой) при отогревании замерзших труб водопроводной и отопительной систем. Для этого надо применять горячую воду, пар или нагретый песок.На фермах и в животноводческих помещениях запрещается применять машины и механизмы, опасные в пожарном отношении, имеющие течь в топливном баке и топливопроводах, выделяющие искры.Тушат огонь обычно водой, снегом, песком и землей. Однако в ряде случаев применять воду нецелесообразно, а иногда недопустимо. Нельзя тушить, водой горящий бензин, керосин, масла, а также воспламенившиеся двигатели внутреннего сгорания. В этих случаях пламя следует гасить огнетушителем, забрасывать песком, землей, накрывать мокрым брезентом.При тушении пожара огнетушителями струю пены нужно направлять на основание пламени, то есть непосредственно на горящий предмет или вещество.В ночное время на животноводческие фермы назначают дежурных, которые в случае возникновения пожара должны поднять тревогу.При возникновении пожара надо принять срочные меры к ликвидации очага огня и, если потушить не удается, немедленно вызвать пожарную команду, принять меры для спасения животных, оборудования и прекращения дальнейшего распространения огня. Список литературы1. Бакшаев П.Д., Богдановский А.В., Ивахно В.К. Справочник по охране труда и технике безопасности в животноводстве. - Киев: Урожай, 1979. - 183с. 2. Белянчиков Н.Н., Смирнов А.И. Механизация животноводства. - М.: Колос, 1983. - 360 с. 3. Калюга А.А. Механизация технологических процессов на свиноводческих предприятиях. - М.: Россельхозиздат, 1987. - 208 с. 4. Костин Г.Н. Методическое пособие по расчету водоснабжения фермы, комплекса, птицефабрики и любых непроизводственных помещений. - Киров, 2004. - 34с. 5. Мжельский Н.И., Смирнов А.И. Справочник по механизации животноводческих ферм и комплексов. - М.: Колос, 1984. - 336с. 6. Носов М.С. Механизация работ на животноводческих фермах. - М.: ВО Агропромиздат, 1987. - 415 с. 7. Рощин П.М. Механизация в животноводстве. - М.: Агропромиздат, 1988. - 287с. 8. Сафонов В.В., Рыбалко А.И. Механизация водоснабжения, поения и очистки помещений на животноводческих комплексах. - М.: Высшая школа, 1981. - 94 с. 9. Шпаков Л.И., Юнаш В.В. Водоснабжение, канализация и вентиляция на животноводческой ферме. - М.: Агропромиздат, 1987. - 224с. 10. Черник Г.В. Механизация свиноводческих ферм и комплексов. - Л.: Колос, 1981. - 167 с.
Страницы: 1, 2, 3
|
