В обоих случаях происходит изменение (трансформация) температурного потенциала предмета труда: при охлаждении - понижение, а при нагреве - повышение. Устройства, осуществляющие перенос теплоты от среды с более низкой температурой к среде с более высокой температурой, называют трансформаторами теплоты. В зависимости от целей процесса один и тот же трансформатор теплоты может охлаждать рабочую среду, либо нагревать или одновременно охлаждать одну среду и нагревать другую.
Т.к. в основном для получения холодоносителя для охлаждения молока в танке охладителе ТО-2 применяют холодильную установку МХУ-8С, а также ее рекомендуют применять совместно с доильной установкой АДМ-8, то выбираем именно ее.
МХУ-8С предназначена для получения искусственного холода, который используется для охлаждения циркулирующей воды в молочных охладителях в стационарных условиях. Состоит из бака аккумулятора холода и машинного агрегата представляющий собой компрессор с электродвигателем, конденсатора обдуваемого потоком воздуха с помощью вентилятора, на конденсаторе установлено термореле управляющие электродвигателями приводящими в действие компрессор и вентилятор. Водяной центробежный насос поставляется отдельно, поэтому бак аккумулятор холода снабжен дополнительным патрубком для присоединения всасывающего патрубка насоса.
Таблица 11 - Технические данные МХУ-8С
| Холодопроизводительность, кДж/ч | 25120,8 |
| Компресор. тип количество частота вращения, об/мин число цилиндров, шт | ФВ-6114502 |
| Конденсатор. теплообменная поверхность, м² производительность вентилятора, м³/ч | 605000 |
| Водяной насос. тип производительность, м³/ч | Е-1,5КМ-Б6 |
Таблица 12 - Выбранное технологическое оборудование
| Nº | Наименование машины. | количество |
| 1 | ТСН-160горизонтальный транспортер.вертикальный транспортер. | 22 |
| 2 | АДМ-8 2 комплектации расчитанный на обслуживания 200 коров. | 1 |
| 3 | ТО-2 | 1 |
| 4 | МХУ-8С | 1 |
Выбор технологического оборудования на 2 животноводческом комплексе аналогичен и поэтому его не приводим.
Расчет электроприводов
Расчет электропривода новозоуборочного транспортера ТСН-160.
При выборе электродвигателя для горизонтального транспортера определяют
максимальную возможную нагрузку в начале уборки и по условиям пуска находят достаточный пусковой момент и мощность электродвигателя.
Усилие транспортной цепи при работе на холостом ходу.
Fx=m·g·l·fx=8,8·9,81·0,5=6,9 кН(3.6)
m-масса 1 метра цепи со скребками (m=8,8 стр.198 (л-2))
g-ускорение силы тяжести (g=9,81 стр.198 (л-2))
fx-коэффициент трения цепи по деревянному настилу (fx=0,5 стр.198 (л-2)) l-длина цепи (l=160 стр. 97 (л-1))
Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о дно канала при перемещении навоза по каналу.
Fн=mн·g·fн=1,5·9,81·0,97=14,2 кН(3.7)
где, mн-масса навоза в канале приходящееся на одну уборку.
mн=mобщ/z=6/4=1,5
где, mобщ-общий суточный выход навоза на ферме, т.к выбрано 2 горизонтальных транспортера а общий выход навоза в предыдущих расчетах составил 12 тонн, то на 1 транспортер приходится 6 тонн навоза.
Z - число уборок навоза в сутки.
Fн - коэффициент трения навоза о дно канала (fн=0,97 стр.198 [л-2])
Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о боковые стенки канала.
Fб=Рб·fн=7,3·0,97=7,1 кН(3.8)
где, Рб-давление навоза на боковые стенки канала, принимают равным 50% общего веса навоза стр198 (л-1)
Рб=mн·g/2=1,5·9,81/2=7,3
Усилие на преодоление сопротивления заклинивания навоза, возникающего между скребками и стенками канала.
Fз=l·F1/а=160·15/0,46=5,2 кН(3.9)
где, F1=15 Н стр.198 (л-2) усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления заклинивания, приходящейся на один скребок
а=0,46м стр198 (л-2) расстояние между скребками
Общее максимальное усилие, необходимое для перемещения навоза в канале, когда весь транспортер загружен.
Fmax=Fн+Fб+Fз+Fх=6,9+14,2+7,1+5,2=33,4 кН(3.10)
Момент сопротивления приведенный к валу электродвигателя при максимальной нагрузке.
Мmax=Fmax·V/(ω·ηп)=33400·0,18/(157·0,75)=51,3 Н·м
где, V-скорость движения скребков горизонтального транспортера, м/с (V=0,18 м/с (л-2))
ω-угловая скорость электродвигателя, для расчета принимаем двигатель с 2 парами полюсов.
Момент трогания от максимального усилия сопротивления.
Мт.пр.=1,2·Мmax=1,2·51,3=61,5 Н·м(3.11)
Требуемый момент электродвигателя.
М=Мт.пр./k²·μ-0,25=61,5/(1,25)²·2-0,25=21,9 Н·м(3.12)
где, μ-кратность пускового момета (для электродвигателей мощностью до 10 кВт μ=2 стр.199 (л-1))
Необходимая мощность электродвигателя.
Р=М·ω=21,9·157=3500 Вт=3,5кВт(3.13)
Выбор мотор редектора.
Частота вращения приводного вала.
n=60V/D=60·0,18/0,32=33,7 об/мин(3.14)
где, V-скорость движения скребков горизонтального транспортера, м/с
D-диаметр звезды
Предполагается выбор редуктора с двигателем, у которого n=1400 об/мин
Требуемое передаточное отношение редуктора.
iпер=nд/nв1400/33,7=41,5(3.15)
Время работы электропривода 1,2 часа в сутки, при спокойной безударной нагрузки и 4 включения в час.
Коэффициент эксплуатации.
F.S.=ƒв·ƒа=0,8·1=0,8(3.16)
где, ƒв-коэффициент, зависящий от характера нагрузки и продолжительности работы привода в сутки (при безударной нагрузке и времени работы 1,2 часа в сутки ƒв=0,8 стр.6 [л-3]
ƒа-коэффициент, зависящий от числа включений в час (при 4 включениях в час ƒа=1 стр.5 [л-3])
Выбираем мотор редуктор серии 7МЦ2-120 n2=32об/мин F.S.=1,1 iпер=46 М2=1185 Н·м укомлектованном электродвигателем серии RA112М4 с Рн=4кВт n=1400об/мин ηн=85,5% Кiп=2,2 Кimax=2,9 Iн=9А cosφ=0,84, у данного привода выполняется условие F.S.при.>F.Sрасч
Расчет электропривода наклонного транспортера
Мощность двигателя наклонного транспортера рассчитывается по следующей формуле.
Р=Q/367ηр·(L·f+h/ηт)=5/367·0,72(15,7·1,3+5,7/0,6)=1,32(3.17)
где, Q-производительность транспортера, т/ч
ηр-КПД редуктора (ηр=0,72 стр.203 (л-2))
L-горизонтальная составляющая пути перемещения груза.
L=l·cosα=16,9·cos20º=15,7м(3.18)
где, α-угол наклона.
l-длина подъема, м
h-высота подъема, м
h=l·sinα=16,9·sin20º=5м(3.19)
f-коэффициент сопротивления движению (f=1,3 стр.203 (л-2))
Выбор мотор редуктора наклонного транспортера
Частота вращения приводного вала.
n=60·V/D=60·0,72/0,32=135об/мин(3.20)
где, V-скорость движения скребков наклонного транспортера, м/с
D-диаметр звезды
Предполагается выбор редуктора с двигателем у которого n=1400 об/мин.
Требуемое передаточное отношение редуктора.
iпер=nд/nв=1400/135=10,3(3.21)
Коэффициент эксплуатации электропривода наклонного транспортера.
F.S.=ƒа·ƒв=1·1=1(3.22)
Т.к. электропривод работает с умеренной нагрузкой, то ƒв=1 стр.6 (л-3), число включений в час аналогично приводу горизонтального транспортера и поэтому ƒа=1
Выбираем мотор редуктор 7МЦ2-75 у которого iпер=10 М2=135 Н·м
n2=138 об/минF.S.=3 укомплектованном электродвигателем RA90L4 с nном=1410об/мин η=78,5% cosφ=0,8 Iн=4А Кiп=2,3 Кimax=2,8 КiIп=5,5, у данного привода выполняется условие F.S.при.>F.S.расч
Расчет электропривода вакуумных насосов доильной установки
Для нормальной работы доильных установок в ваккум-проводе должен
поддерживаться ваккум 50000 Па (380 мм рт.ст.). В предыдущих расчетов для доильной установки был выбран ваккум-насос марки УВУ-60/45 с подачей Q=60м³/ч и ваккумом р=10,8 Н/м²
Необходимая мощность электродвигателя для ваккум-насоса
Р=Q·р/1000·ηн·ηп=60·10,8/1000·0,25·0,72=3,7 кВт(3.23)
где, Q-подача ваккума насосом
р-давление ваккума
ηп-КПД передачи (ηп=0,72 стр.207 (л-2))(3.24)
ηн-КПД ваккум насоса (ηн=0,25 стр207 (л-2)) (3.25)
Для ваккум-насоса УВУ-60/45 выбираем электродвигитель серии RA112М4 с н=4кВт n2=1430 об/мин η=85,5 КiIп=9 Кiп=2,2 Кimax=2,9
Дальнейший расчет не приводим сводя выбранные электродвигатели в таблицу.
Таблица 13 - Выбранные электродвигатели для электроприводов
| Наименование машины | Типтокоприемника | Номинальнаямощность, кВт | Номинальныйток, А |
| ТСН-160 | RA112М4RA90L4 | 41,5 | 94 |
| АДМ-8А | RA112М4RA90S4 | 41,1 | 93 |
| МХУ-8С | 4АХ100L2У34АХ71А4У34АХ71В2У3 | 4,50,61,7 | 1023 |
| ТО2 | 4А100L4У34АА63В4У3 | 40,37 | 91 |
Расчет отопления и вентиляции
В воздушной среде производственных помещений, в которых находятся люди животные, оборудование, продукты переработки всегда есть некоторое количество вредных примесей, а также происходит отклонение температуры от нормированных значений, что отрицательно влияет на состояние здоровья людей, продуктивность животных, долговечность электрооборудования.
Вентиляциооные установки применяют для поддержания в допустимых пределах температуры, влажности, запыленности и вредных газов в воздухе производственых, животноводческих и других помещений.
Уравнение часового воздухообмена по удалению излишнего содержания углекислоты.
1,2·C+L·C1=L·C2(3.26)
где, 1,2 - коэффициент учитывающий выделение углекислоты микроорганизмами в подстилке.
С - содержание СО2 в нужном воздухе, л/м³, для сельской местности С1=0,3л/м3,[ л-1],
L-требуемое количество воздуха, подаваемое вентилятором, чтобы обеспечить в помещении допустимое содержание СО2 м³/ч,
С2 - допустимое содержание СО2 в воздухе внутри помещения, л/м³, принимаем по таблице 10.2, стр157, С2=2,5 л/м³, (л-2).
Определяем количество углекислого газа, выделяемого всеми животными.