Главная Обратная связь

Дисциплины:






Класифікація вентиляційних установок



У сільськогосподарському виробництві вентиляційні установки найчастіше застосовують для підтримання заданих параметрів мікроклімату (температури, вологості, газового складу і чистоти повітря) у приміщеннях для утримання тварин і птиці, кормоцехах, овочесховищах, теплицях, ремонтних майстернях тощо. Погрібний мікроклімат забезпечується обміном повітря, при якому з приміщення видаляється надлишкова теплота, волога, вуглекислий газ, аміак, пил та ішні шкідливі домішки.

Вентиляційні установки можуть мати природні, штучні або комбіновані (природні і штучні) спонукачі руху повітря. Природними спонукачами с різниця тисків повітря в середині приміщення і зовні та вітер, а штучними-вентилятори з електроприводами.

Установки з штучними і комбінованими спонукачами руху повітря класифікують за такими основними ознаками:

· за принципом дії - припливні (подають зовнішнє повітря у приміщення), витяжні (видаляють повітря з приміщення) та припливно-витяжні;

· за режимом роботи - установки безперервної дії та установки періодичної дії;

· за конструктивним виконанням-централізовані (одним потужним вентилятором через загальний витяжний канал чи трубу повітря видаляється з приміщення або подасться в нього) та розосереджені (мають кілька вентиляторів);

· за наявністю підігрівання припливного повітря - з підігріванням та без підігріті вання;

· за ступенем автоматизації керування - неавтоматизовані (з ручним керуванням) та автоматизовані.

Найбільш досконалими є автоматизовані розосереджені припливно-витяжні вентиляційні установки безперервної дії з регульованим електроприводом, підігріванням припливного повітря і рециркуляцією.

Вентиляція - це регулювання повітрообміну в приміщенні з метою створення нормованих параметрів мікроклімату (температури, вологості, газового складу повітря, запиленості та швидкості руху повітря).

Швидкість руху повітря v,m / с,у витяжних каналах вентиляційної системи з природною тягою визначається залежністю

 

де Н- висота витяжних каналів, м;

Q , в,ш - відповідно температура повітря в приміщенні та температура зовнішнього повітря, °С;

273 -коефіцієнт об'ємного розширення повітря. Як видно з виразу (2.3.1), при рівності температур у приміщенні і зовнішнього витяжна система з природною тягою не діє. Це може мати місце в теплий період року, коли вентиляція тваринницьких приміщені, і пташників найбільш необхідна. Тому ці приміщення, як правило, обладнують вентиляційними системами з механічним спонукачем тяги.

Кпасифіка ція ветп иляторів

Вентилятором називають гідравлічну машину, призначену для перемішування чи переміщення під певним тиском повітря або його сумішей з дрібними частинками за допомогою робочого органу вентилятора у вигляді лопаток. Вентилятори поділяють на радіальні (відцентрові) та осьові.



Основними елементами аеродинамічної схеми радіальних вентиля торів є вхідний патрубок, робоче колесо і спіральний корпус.

Радіальні вентилятори поділяються на вентилятори низького (до 1000 Па), середнього (від 1000 до 3000 Па) і високого (більше 3000 Па) тиску.

Номеру вентилятора відповідає номінальний діаметр робочого колеса, виражений у дециметрах. Державним стандартом рекомендуються такі номери вентиляторів: 1; 1,25; 1,6; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50.

Осьовий вентилятор складається з циліндричного корпусу, в якому розміщене лопатоподібне робоче колесо пропелерного типу. Характерною особливістю осьових вентиляторів є реверсування повітряного потоку при зміні напряму обертання привідного двигуна, що неможливо для радіальних вентиляторів.

Осьові вентилятори, крім спеціальних, як правило, низького тиску. Вони створюють статичний тиск (30-300 Па). Тому в основному осьові вентилятори використовують для переміщення великих об'ємів повітря при невисокому протитиску (у витяжних вентиляційних системах пташників і тваринницьких приміщень).

Радіальні та осьові вентилятори оцінюються аеродинамічними характеристиками. Це сукупність кривих, які визначають залежність повного і статичного тиску, що створюються вентилятором, споживаної ним потужності та повного і статичного коефіцієнтів корисної дії від продуктивності (рис. 63). Ці характеристики наводяться в довідникові й літературі для кожного номера вентилятора.

Рис. 63. Аеродинамічні характеристики вентиляторів: а—радіального з лопатками, загнутими назад; б — осьового

Режим роботи вентилятора, що відповідає максимальному значению повного коефіцієнта корисної дії, називають номінальним. Вірогідність роботи вентилятора в номінальному режимі досить мата. Частіше вентилятор працює з дещо більшою або меншою продуктивністю відносно номінального значення. Робочою ділянкою для характеристики вентилятора, що працює з приєднаним повітропроводом, є та частина, на якій повний коефіцієнт корисної дії становить не менш як 0,9 максимального значення ККД (на рис. 63 ця ділянка виділена хвилястими лініями).

Для порівняння вентиляторів різних типів користуються параметром швидкохідності nу, який визначається із залежноcті

(2.3.2)

де n - частота обертання лопаточного колеса, об/хв;

Q - продуктивність вентилятора, м3 / с;

Н - повний тиск вентилятора, Па.

У радіальних вентиляторів критерій швидкохідності більший при порівняно невеликому діаметрі входу і великій кількості лопаток, а в осьовому вентиляторі - при меншому діаметрі втулки і меншому числі лопаток.

Радіальні вентилятори з лопатками, загнутими назад, мають критерій швидкохідності в межах 50 — 80, а осьові 120 - 400.

Радіальні та осьові вентилятори характеризуються також коефіцієнтом повного тиску у, який визначають за виразом

2/1
<" = -Т, (2.3.3)

де Н - повний тиск вентилятора при номінальному режимі, Па; р— густина повітря, кг/м3 > и — колова швидкість робочого колеса, м/с. Швидкохідність і заокруглене п'ятикратне значення коефіцієнта повно­го тиску \|/ вказуються в позначенні типу вентиляторів. Так, для радіальних вентиляторів з номером 6,3 коефіцієнтом повного тиску 0,86 і швидкохідністю 75 його тип записується так: В-Ц4-75-6,3. Для осьового вентилятора з коефіцієнтом повного тиску у 0,12, швидкохідністю 300 і номером 6,3 тип позначається В-06-3 00-6,3.

Розрахунок вентиляційних установок

У невентидьованих приміщеннях незадовільний температурно-вологістиий режим і газовий склад повітря викликає зниження несучості курей на 15-20 %, зниження молочної продуктивності корів на 10-15 %, зменшення приросту поросят на 20-30 %. Недостатня кількість кисню в повітрі стримує окислювальні процеси, сприяє накопиченню токсичних продуктів, що призводить до захворювання тварин і птиці. У не вентильованих вогких і холодних свинарниках збільшуються витрати кормів на 24 % на одиницю приросту.

Галузеві норми технологічного проектування регламентують основні параметри мікроклімату: температуру, відносну вологість, швидкість повітря і концентрацію шкідливих газів. Нормативні параметри повіїря (табл. 26-29) повинні бути забезпечені в зоні розташування тварин і птахів (для свиней - простір заввишки до 1 м над рівнем підлоги; для великої рогатої худоби—заввишки до 1,5 м; для птахів—заввишки 0,8 м над рівнем підлоги при підлоговому утриманні, 0,5 - над рівнем гнізда, а при клітковому утриманні - простір на всю висоту кліткових батарей).

Вміст вуглекислого газу в повітрі свиноферм не повинен перевищу­вати 0,2 % (за обсягом). При експлуатації приміщень гранична концентрація шкідливих газів у повітрі приміщень для утримання тварин не повинна перевищувати: аміаку - 0,02 мг/л, сірководню - 0,01 мг/л.

Концентрація шкідливих газів у приміщеннях для велишї рогатої худоби тіе регламентується. Гранично допустимі концентрації шкідливих газів у повітрі пташників складають: вуглекислого газу - 0,25 %, аміаку - 15 , сірководню-5.

У теплий період року температура повітря у тваринницьких примі­щеннях і птахівниках не повинна перевищу ваги більш ніж на 5°С розрахункову зовні пшю температуру для проектування венгиляції, але при цьому повинна бути не більше 30°С у свинарниках, 26-28°С у приміщеннях для дорослих птахів і 33°С - для курчат. З метою зменшення температур повітря нижче іраничних допускається застосування різних способів охолодження повітря.

Наведені параметри мікроклімату є оптимальними, тобто такими, за яких досягається висока продуктивність тварин і птахів при мінімальних витратах кормів, часу і матеріальних засобів на вирощування і догляд.

Таблиця 26

Розрахункові метеорологічні умови в свинарниках

 

 

Назва будівель і приміщень   Температура повітря в холодний і перехі­дний періоди, °С Відносна вологість повітря, о/ /0 Швидкість повітря, м/с, у період
  розра­хунко­ва мак­сима­льна міні­маль­на мак­сима­льна міні­маль­на холо­дний теп­лий
і 5
Приміщення для холостих і легко-поросних маток і хряків-илідників 0,3 0,9

 

 

 

 

 
Приміщення для відлучених поросят і ремонтного молодняку 0j3__ 0,3 0,6
Свинарник-відгодівельник для      
утримання свиней 1,0
Свшіарпик-маточник для важкопоросиих (за 7-10 днів до опоросу) і підеисних маток І8 40_ 0,15 0,4

 

Таблиця 27 Розрахункові метеорологічні умови в приміщеннях для великої

рогатої худоби

 

 

 

 

 

 

  Темпера- Відносна воло- Швидкість
Назва будівель і і рупи тура гість повітря, повітря,
споруд тварин повіт­ря в % м/с
  макси- міні- опти- макси-
    холод- мальна мальна мальна мальна
■ ■   ний і пе­рехідний періоди, °С        
Корівники, Корови,          
будівлі для бики-плід-          
молодняку і для ники, мо-          
худоби на лодняк          
ПІДГОДІВЛІ старше року, ху-          
  доба на     1,0
       
Корівники і Корови і          
будівлі для мо- молодняк          
лодняку різного          
молочних у віку молоч-          
раиоиах з роз- них порід,          
рахунковою м'ясні          
температурою корови пе-          
25 °С і менше; ред і після          
приміщення для отелен-          
отелення ння (на          
м'ясних корів глибокі й        
  підстилці 0,5 1,0

 

 

         
Молодняк качок віком,        
тижнів:        
26-22 35-26 31-24 65-75
від 2 до 4 25-22 24-20 65-75
від 5 до 8 - 65-75
від 9 до 26 - І_ 65-75
Молодняк гусей віком,        
тижнів:        
від 1 до 4 26-22 30-22 65-75
від 4 до 9 20-18 - 20-18 65-75
від 10 до 39 - 70-80

 

Таблиця 29

Рекомендовані швидкості повітря в приміщеннях для птахів

 

  Швидкість руху нові ря в приміщенні, м/с
Приміщення у холодний період у теплий період
  мінімаль­на оптима­льна макси­мальна мінімаль­на оптима­льна макси­мальна
Для утримання курей, індиків 0,2 0,3 0,6 0,3 0,6 1,0
Для утримання качок, гусей 0,2 0,5 0,8 о,з 0,8 1,2
Для утримання молодняку птахів 0,1 0,2 0,5 0,2 0,4 0,6
             

 

газу, м Ггод> визначається залежністю

 

1,2СГ»

(2.3.4)

L =Т,

С -С '

де Ст - кількість вуглекислого газу, який виділяється однією твариною, м3/год;

п —кількість тварин у приміщенні, голів;

1,2-коефіцієнт, який враховує виділення вуглекислого газу мікроорганізмами, підстилкою тощо;

Сдп - допустима кількість вуглекислого газу в приміщенні, в частинах від одиниці;

Сз-кількість вуглекислого газу в зовнішньому повітрі, в части­нах від одиниці, С = 0,0003 м3. 3

 

Обмін повітря необхідний для видалення надлишкові м3 І год > визначається залежністю

де 1,1-коефіцієнт, що враховує випаровування води з годівниць, напувалок тощо;

W.re- кількість водяної пари, яка виділяється однією і г/год;

п- кількість тварин у приміщенні; W u - допустима норма вмісту водяної пари ; приміщення , ті м ;

W-вміст водяної пари у зовнішньому повітрі, г/і Значення W і W визначаємо за формулами

яп

¥*' '"" 100'

W = FT , -її- , 100 '

ДЄ ^нас ' ^.іаоз~ВМ^СГ В0ДЯ,Ю1 РИ ПРИ "OBHOMy ЇЇ

відповідно при оптимальній для цього приміщення темиерат розрахунковій температурі зовнішнього повітря, г/ м3;

ф і ф -відносна вологість повітря у приміщенні тан Обмін повітря, потрібний для видалення зайвої теплої визначається залежністю

де q m -кількість вільної теплоти, що виділяється однією

кДж/год;

Qor~ втрати теплоти через зовнішні огорожі, кДж/гс а = 1/273-температурний коефіцієнт розширенні

1/°С;

С ;)= 1,283 - питома об'ємна теплоємність по: температурі 0"С і нормальному тиску, кДж/ (м3. град);

6J0,-температура повітря у приміщенні і надвор Втрати теплоти через зовнішні огорожі наближено можна за формулою

де V-об'єм будівлі за зовнішнім обміром, м3;

с^ — теплова характеристика приміщення, кДж/м3, °С, год. Для

утеплених тваринницьких приміщень д„- 2,1-2,9, для неутеплених <?0=2,9—

5,1.

За розрахунковий повітрообмін приймається найбільше значення

повітрообміну, отримане при розрахунках.

Годинна кратність обміну повітря визначається за виразом

L..

.
К =

(2.3.10)

V '

л? І год-

де L - розрахунковий максимальний повітрообмін, Якщо кратність обміну повітря не більше 3, то приймають вентиля­ційну систему з природною тягою, а якщо більше З-з механічним

спонукачем.

Мінімально допустима кратність обміну повітря за годину визнача­ється за виразом

о. мш у

(2.3.11)

де L . — мінімально допустимий обмін повітря на 1 кі маси (табл. 30);

ш — маса однієї тварини,кг.

Таблиця ЗО Норми мінімального обміну повітря на 1 кг маси тварин

 

Вид і вікова група тварин і птиці Вентиляційний обмін повітря на 1 кг маси тварин, мЧгод-кг
  взимку у перехідні періоди влітку
Корови і молодняк великої рогатої худоби 0,17 0,25 0,4
Телята 0,2 0,25 0,4
Свиноматки, кнури 0,15 0,45 0,6
Свині на відгодівлі 0,20 0,45 0,65
Кури дорослі яєчних порід, у клітках 0,7 2,2 4,0
Кури дорослі м'ясних порід, на підлозі 0,75 2,5 5,0
Молодняк курей яєчних порід віком , тижнів: від 1 до 9 від 10 до 22 0,8-1,0 0,75 2,6 2,7 5,0 5,0

Кратність мінімального обміну повітря повинна бути меншою від розрахункової

 

Якщо навпаки К < К иіп, то за розрахунковий обмін необхідно

приймати мінімальний обмін повітря.

При виборі вентилятора, крім його подачі, необхідно знати повний

напір Н, який визначається за виразом

(2.3.12)

де //„„- статичний напір, Па;

 

Я,,,,,, - динамічний напір, Па. Динамічний тиск визначається за виразом

//

(2.3.13)

де р - густина повітря, кг / 3; v —швидкість руху повітря, м/с.

За розрахунковою максимальною подачею і повним тиском виби­рають вентилятор, використовуючи аеродинамічні характеристики вентиляторів певної швидкохідності. При цьому розрахункові значення подачі і повного тиску повинні знаходитись у робочій зоні аеродинамічної

характеристики,

 

Якщо влітку необхідні метеорологігічні умови у приміщенні не забезпечуються засобами вентиляції без обробки повітря, допускається застосування винаровувального охолодження, а при економічному обгрунтуванні - систем кондиціювання.

Основні пипи вентиляційного обладнання та електрообладнання типових систім вентиляції

Для забезпечення потрібного повітрообміну та створення необхідного мікроклімату втваришшцьких і птахівницьких приміщеннях найчастіше застосовують комплекти вентиляційного обладнання "Клімат-4М", який залежно від номера осьового вентилятора поділяється на '"Клімат—45 М" з вентиляторамиВО-Ф-5,6А та "Клімат—47М" з вентиляторами ВО-Ф-7,1 А.

Кільїастьвентиляторів у комплекті залежить від розрахункової подачі повітря і може коливатися від 6 до 24. Крім вентиляторів, до комплекту входять автоматичні вимикачі АЕ2016 для кожної о вентилятора та стаїщія керування ТСУ-2-ЮІУЗ.

Таблиця 31 Технічні характеристики комплектів обладнання "Клімат-4М"

 

Типовиконаиня Кількість вентиляторів у комплекті, шт. Подача повітря при тиску 20 На, тис. м3/год Установ­лена по­тужність, кВт
Клімат-45 М 95±6 7,0
Клімат-45 М-01 145+10 10,0
Клімат-45 М-02 36±2,4 2,5
Клімат-45 М-03 84±5 6,0
Клімат-45 М-04 105+7 7,5
Клімат-47 М 140+15 10,0
Клімат-47 М-01 240+15 і 5,0
Клімат-47 М-02 80+5 5,0
Клімат-47 М-05 100+7 6,25
Клімат-47 М-04 120+8 7,5
Клімат-48 26,4

Станція керування забезпечує іглавне регулювання частоти обертання асинхронних елмсгродаггунів витяжних вентиляторів з метою автоматичного підтримання температури повітря у виробничих сільськогосподарських приміщеннях. Номінальний струм станції - 63 А, діапазон регулювання вихідної напруги - 6 :1, відхилення температури вія заданого значення, що викликає, зміну вихідної напруги від мінімального до найбільшого значення, дорівнює 4°С.

Пристрій ТСУ-2-КЛУ З ("Кліматика — 1")—це тиристорний регулятор напруги з цифровою системою керування на інтегральних мікросхемах, який забезпечує плавну зміну вихідної напруги за принципом фазового регулювання залежно від значення температури повітря в приміщенні. Передбачено ручний та автоматичний режими керування. Пристрій складає гься з двох ящикі в: блока регулятора, до якого входить силовий блок та блок керування, і блока перемикача. Останній виконує функції обвідного пристрою, а також захисту пристрою від коротких замикань.

У порівнянні з попередніми комплектами венгиляційного обладнання "Клімат-4", де регулювання частоти обертання вентиляторів здійснюється ступінчасто зміною підведеної напруга, що подається від певних відпайок автотрансформатора, пристрій "Кліматика —1" має такі переваги:

•вилучення зі схеми автотрансформатора AT-10 потужністю 10 кВА зменшує втрати електроенергії на 20%, одночасно зменшуючи витрати міді і сталі та загальну металомісткість комплекту;

•зменшення кількості редєйно-контакгаих елементів зменшує виграти дорогоцінних металів і витрати на обслуговування;

•плавне регулювання напруги замість триступінчастого дає можли­вість більш точно підтримувати температуру в приміщенні та вибирати економічніший режим.

Однак тиристорне регулювання напруги спричиняє живлення електродвигунів від несинусоїдальної напруги, що погіршує режим їх експлуатації та створює радіоперешкоди.

Тому поряд з тиристорними станціями керування розроблена модернізована станція ШОА9203-3474УХЛЗ, де автотрансформатор яи іише-ний в схемі, число груп вентиляторів не регулюється, а зміна напруги живлення забезпечує не три, а шість частот обертання електровентйляторів. Це наблизило регулювання до плавного.

Забезпечення необхідного мікроклімату є одним з найбільш енерго­ємнії* технологічних процесів. На нього припадає 40-70% річного енергоспоживання.

В умовах дефіциту енергоресурсів необхідний пошук енерго­зберігаючих технологій, які дозволили б ефективно використовувати теплову і еле^ричну енергію для забезпечення оптимальних параметрів повітряного сереДовища і за рахунок цього значно знизити енерго-сиоживання оиаіі10вально-вентиляційно.го обладнання.

Основним способом скорочення енергоспоживання систем мікро-клім^'У с зменшення енерговитрат на вентиляцію, в першу чергу, на нагрівашгл припливного повітря. Це пояснюється тим, що в загальній струКїурі тепловитрат будівель у холодний період року для цього витрача-єтьсг1 дю 60% теплоти.

Найбільш ефективним технічним рішенням проблеми зменшення енєр* ''витрат на вентиляцію є утилізація теплоти повітря, що видаляється із тваринницького приміщення.

V системах опалення і вентиляції сільськогосподарських виробничих

будівель відпрацьоване вентиляційне повітря викидається в атмосферу з температурою 10-30"С. У зв'язку з цим непродуктивно витрачається значна кількість теплоти. Утилізація і повторне використання теплової енергії вентиляційних викидів дозволяє залежно від призначення будівель і кліматичних умов скоротити від 50 до 70 % витрат технологічної теплоти на забезпечення необхідних санітарно-гігієнічних умов утримання тварин і птиці.

Комбіновані комплекси припливно-витяжних установок ПВУ-4М-6 та ГІВУ-6М призначені для вентиляції та опалення тваринницьких приміщень.

До складу комплексу входять по шість пришшвно-витяжних установок, в яких суміщені подача свіжого і видалення відпрацьованого повітря. Переміщення повітря забезпечується двоконтурним робочим колесом 2 вентилятора (рис. 64) з двома рядами робочих лопаток. Внутрішні лопатки переміщують відпрацьоване повітря по внутрішньому повітропроводу. Зовнішні лопатки перемішують свіже повітря по кільцевому каналу 1 між корпусом 5 та внутрішнім повітропроводом 3. Змішувальні заслінки 6 забезпечують рециркуляцію повітря (частина витяжного повітря поверта­ється знову в приміщення).

Для підігріву повітря в холодну пору року установки мають нагрівні елементи 4. Через стінки внутрішнього повітропроводу відбувається теплообмін між потоками відпрацьованого і свіжого повітря, завдяки чому 5-7% теплоти внутрішнього повітря передається припливному повітрю, що забезпечує деяку економію енергоресурсів.

Система керування установками ІІВУ забезпечує закриття регулю­ючих заслінок та регулювання потужності наїрівних елементів установки за я-закюном при зниженні температури в приміщенні нижче заданого зна­чення і відкривання заслінок при підвищенні температури вище заданого значення.

Захист двигунів вентиляторів установок ІІВУ від аварійних режимів роботи здійснюється фазочутливими пристроями захисту, а нагрівних елементів від струмів короткого замикання — автоматичними вимикачами. Тиристори від коротких замикань захищені запобіжниками. Апаратура керування і захисту установки ПВУ-4М змонтована в шафі керування Ш921І2-4474УХЛ3.1, при цьому одна шафа обслуговує три установки ПВУ-4М.

Ефективним способом використання теплоти витяжного повітря є застосування теїшообмінників-утилізаторів, в яких теплота вентиляційного повітря частково рекуперується і передається припливному.

У тваринницьких приміщеннях і пташниках застосовуються тепло-утилізатори ТСН-3, конструкції Інституту будівництва і архітектури (Біло­русія), ТП-4,5 конструкції інституту "Агропроект" і теплоутилізатори розробки ІМЕСГ.

Для молочних ферм, приміщення яких обладнані системами мікроклімату, можна рекомендувати вентиляційні установки з утилізацією теплоти УТ-Ф-Л 2.

Для цілорічного застосування у пташниках служить комплект обладнання "Клімат - ЗМУ". До його складу поряд з теплоутилізаторами входять витяжні вентилятори ВО-Ф-5,6 або ВО-Ф-7,1 і зволожувач повітря К-П-6.

Особливості електропривода вентиляційних установок

Електродвигуни вентиляторів працюють у тривалому режимі роботи (S1) з постійним навантаженням. Вентилятор має початковий статичний момент 10-15% від номінального статичного моменту.

Під час робота вентилятора завжди виникає шум, який не повинен перевищувати значень, допустимих санітарними нормами для відповідних приміщень. Вибір вентилятора передбачає перевірку його шумової характеристики. Уряді випадків надмірно високий рівень шуму обмежує можливості використання вентилятора з необхідними аеродинамічними характеристиками та потребує спеціальних заходів щодо зниження шуму, Що ускладнює вентиляційну установку та збільшує її вартісні показники. Шуми виникають за рахунок коливних процесів аеродинамічного поход­ження внаслідок виникнення вихрів у міжлопаткових каналах, пульсацій тиску і швидкості від неоднорідності потоку, а також автоколивань при малих Швидкостях системи вентилятор - електропривід і від незбалансованості вентилятора.

Під час налагодження вентиляційної установки перевіряють балансу­вання системи вентилятор — двигун. Незбалансована установка передає вібрації по консфукціях приміщення і цим самим створює додатковий нгум вентиляторної установки.

З метою зменшення шуму вентилятор із всмоктувальним і нагні­тальним повітропроводами з'єднується за допомогою гнучких вставок з брезенту. Використовують також спеціальні облицювальні інумоіюглинальні матеріали та підкладки під вентиляторну установку.

Елекгроі'іривід витяжних систем вентшіяшї, як правило, має перетворю­вальний пристрій, автотрансформатор або тиристорний регулятор напруги, які відповідно забезпечують ступінчасте і плавне регулювання подачі осьових вентиляторів.

Апарати захисту елеіародвигунів вентиляційних установок відповідно до Правил устрою електроустановок (ПУЕ) повинні забезпечувати захист від струмів три-та однофазного короткого замикання, бо вони працюють в усталеному режимі при незмінному навантаженні. Цю функцію у більшості випадків виконують електромагнітні розчіплювачі автоматичних вимикачів. Якщо розрахунки показують, що струм однофазного короткого замикання не вимикається електромагнітним розчіплювачем, то необхідно приймати автоматичний вимикач з комбінованим розчіплювачем.

Визначення потужності і вибір типу електродвигуна

Статична потужність вентилятора, кВт, визначається залежністю

де Q, м3/год, Н, На - відповідно подача і повний тиск вентилятора, що визначаються точкою перетину характеристики вентилятора Н — Q і повітропроводу;

/?„ -коефіцієнт корисної дії вентилятора, який враховує гідравлічні втрати потужності в робочому колесі і на перетікання повітря через зазори всередині вентилятора.

Номінальна потужність двигуна визначається співвідношенням

D I 7'-А

р„^~-~-, (2.3.15)

де щ -коефіцієнт корисної дії передачі, який враховує неточності при розрахунках повного тиску вентилятора, характеристики повітропрово;гу та інші непередбачені відхилення при проектуванні веіпиляційної установки.

Величина коефіцієнта запасу для радіальних вентиляторів з лопатками загнутими назад В-Ц4-75 та для осьових вентиляторів має такі значення:

/\.„,кВт До0,5 0,6-1 1,1-2 2,1-3 3,1 більше

Коефіцієнт запасу

k для вентиляторів:
радіальних 1,5 1,3 1,2 1,15 1,1

осьових 1,2 1,15 1,1 1,05 1,05

При виборі електричного двигуна за частотою обертання необхідні враховувати, що радіальні вентилятори допускають збільшення частоті обертання відносно номінального значення на 10 %.

Припливний вентилятор у більшості випадків розміщується } вентиляційній камері виробничого приміщення, де оточуюче середовищі не містить шкідливих домішок. Тому електричні двигуни загальногс використання (АИР—УЗ) мають ступінь захисту 1Р44, конструктивне виконання за способом монтажу ГМ1081.

Електровентиляторй витяжної системи вентиляції встановлюють) виїмках стін приміщення. Здебільшого, це приміщення для утримання худобт та птиці, що відносяться до особливо сирих, з хімічно активним середо­вищем. Привід осьових вентиляторів витяжної системи здійснюється спеціальними електродвигунами з підвищеним ковзанням серій 4АПА80. 4АІІА90 та АИР1180, які стійкі проти вологи, хімічних речовин та впливу низьких температур. Ступінь захисту згаданих двигунів IP 55, конструктивне виконання за сію соболі монтажу - 1М9241.

Принципи регулювання подачі повітря у вентиляційних установках

Параметри зовнішнього повітря (температура, вологість, тиск) протя­гом доби і року безперервно змінюються, тому для забезпечення заданих параметрів повітря у приміщенні треба змінювати обмін повітря, регулюючи подачу вентиляційної установки.

Регулювати подачу вентиляційної установки можна:

♦зміною площі поперечного перерізу повітропроводів за допомогою заслінок (дроселюванням);

♦вмиканням і вимиканням вентилятора (при одному вентиляторі в установці) або зміною кількості працюючих вентиляторів;

♦зміною частоти обертання вентилятора;

♦комбіновано.

Регулювання подачі вентиляційної установки за допомогою заслінки є неекономічним, тому що викликає зниження коефіцієнта корисної дії. При дроселювати вентиляційних установок з радіальними вентиляторами потужність, споживана двигуном, зменшується. Отже, привідні двигуни радіальних вентиляторів запускають при закритій заслінці на повітропроводі (при її наявності).

Осьові вентилятори при дроселюванні споживають більшу потужність, тому їх пуск здійснюють при відкритій заслонці.

В умова* сільськогосподарського виробництва найчастіше регулю­вання параметрів вентилятора здійснюють зміною частоти обертання. Для цього викориетовУють Дво- і тришвидкісні двигуни (припливні системи вентиляції) та регулювання частоти обертання спеціальних двигунів з підвищеним крвзанням зміною напруги на статорі.

При зміні кутової швидкості вентилятора його основні параметри змінюються за такими ж залежностями, як і для відцентрових насосів

&ї*.7.&.......-

і І

нфк

я..

К,,к 7Т К

= р

Питання для самоперевірки

1. За як#га ознаками класифікуються вентиляційні установки?

2. Що називають вентилятором?

3. Що в» розумієте під аеродинамічними характеристиками вентиля­торів?

4. Які визнаєте типи радіальних (відцентрових) та осьових вентиляторів?

5. Що вврозумісте під номінальним режимом вентилятора?

6. Як вибачити швидкохідність вентилятора?

7. Як вибачається коефіцієнт повного тиску вентилятора^

8. Як визначається обмін повітря по видаленню надлишковою вуглекислого іазу» надлишкової вологи, теплоти?

9. Якийяовітрообмін приймається за розрахунковий?

10. Як визначити годинну кратність обміїгу повітря?

11. В яках випадках при розрахунку ветиляційноїустановки прийма­ють вентиляційну систему з природною тягою?

12. Як визначити повний напір вентилятора?

13. Назїігь способи регулювання параметрів вентилятора?

14. Як змінюються параметри вентилятора при зміні кутової швид­кості?

15.'Чом?'для приводу осьових вентиляторів, що входять у комплект вентиляційдаго обладнання "Клімат-4М", застосовуються спеціальні двигуни з підкшценим ковзанням?

16. Як і#брати вентилятор?

17. Як йШіачити розрахункову потужність вентилятора?

18. За якими умовами вибирають двигун для приводу вентилятора?

19. Які ви знаєте тини комплектів вентиляційних установок та станцій керування?

 


 

Виконайте

Лабораторне заняття

Дослідження електроприводу вентиляційної установки.

Практичне заняття

Вибір електроприводу вентиляційної установки для виробничого приміщення.

2.4. Едектропривід кормоприготувальних машин

Електроиривід кормоприготувальних машин, його особливості. Навантажувальні діаграми кормоприготувальних машин. Визначення потужності і вибір тину електродвигунів для і приводу кормоприготувальних машин.

Комплекти обладнання для приготування кормів.

Прочитайте

Л-3, с. 119-161, Л-4,с. 183-193, Л-11,с. 146-245.

Теоретичні відомості та методичні вказівки

Сільськогосподарським тваринам і птиці згодовують корми рослин­ного, тваринного та мінерального походження. Найбільше господарське значення мають рослинні корми. За складом і фізичними властивостями їх умовно поділяють натри групи: соковиті (коренеплоди, бульбоплоди, зелена маса, силос, жом), грубі (сіно, солома, стебла кукурудзи) та концентровані (зерно, комбікорм, дерть, макуха).

Технологія кормоприготування залежить від виду, властивостей та якості корму, віку та господарського призначення тварин.

Підготовка кормів до згодовування складається з таких операцій: очищення від бруду, металевих та інших механічних домішок, подрібнення, термічної і хімічної обробки, пресування, змішування.

Кормоприготування-найбільш енергоємний і трудомісткий процес на тваринницьких фермах. Так, питомі витрати електроенергії на переробку 1 т кормів знаходяться в межах 1,2-2 кВт • год/т при змішуванні кормів, 5-22 кВт-год/т при подрібненні і 86-100 кВт-год/т при приготуванні трав'яного борошна.

Велика кількість типів і видів кормоприготувальних машин зумовлює різномаштність їх привідних характеристик. Праге залежно від тгагу робочого органу машини поділяють на кілька груп, в межах яких привідні характе­ристики дещо подібні.

До першої групи відносять машини, що розділяють оброблюваний матеріал на частини за принципом різання (ножові іюдрібнювачі); перетирання і розбивання (ножові млини); різання і роздавлювання (пастовишгошновачі); розбивання, перетирання та сколювання (роторні дробарки, дискові відцентрові млини, молоткові дробарки). Умовно назвем ці машини подрібнювачами кормів.

До другої групи відносяться машини, що працюють за принципом роздавлювання та сколювання матеріалу між двома поверхнями (плющили, вальцьові дробарки, зернові млини).

До третьої групи відносяться машини з пресувальними робочими органами (гранулятори, екструдери та брикетувальні машини).

До четвертої групи -змішувачі кормів.

Електропривід подрібпювачів кормів

Електропривід подрібпювачів кормів має ряд суттєвих особливостей, які слід враховувати при проектуванні та експлуатації.

1. Значні споживані потужності.

2.Випадковий характер навантаження, широкі межі коливання споживаної потужності, викликані неоднорідністю оброблюваного продукту та ручним завантаженням. Це утруднює роботу апаратів захисту, яка може діяти неузгоджено з процесом нагрівання електродвигунів.

3.Необхідність безперервного або періодичного контролю струму навантаження двигуна. Це дає можливість зменшити перевантаження і недовантаження, завдяки чому знижується питома витрата електроенергії.

4.Великі моменти, інерції робочих органів привідних машин і як наслідок великі коефіцієнти інерції. Цим спричиняється значний час пуску електропривода і виникає загроза перегрівання двигуна. Для зменшення часу пуску двигунів споживчу трансформаторну підстанцію встановлюють поблизу кормоцеху або кормоприготувального агрегата та збільшують, за необхідності, переріз проводів лінії живлення. З метою зниження втрат енергії в двигуні під час пуску передбачають схему пуску з перемиканням обмоток статора з "зірки" на "трикутник".

5. Порівняно малий момент зрушення робочих органів

{М, < 0,2Мс ,„,„).

6. Неможливість пуску з заповненою робочою камерою. Тому
алгоритмом керування повинно бути передбачено спорожнення робочої
камери перед зупинкою машини, а також встановлення засувки на шляху
перероблюваного продукту.

Привідні характеристики подрібпювачів кормів

Швидкість різання, що прямо пропорційно залежить від швидкості обертання робочого органу, є основним фактором, що впливає на продуктивність машини, якість одержуваного продукту та енергоємність процесу. При низьких швидкостях обертання продуктивність мала, а крупність подрібнення занадто велика. І навпаки, занадто великі швидкості обертання робочого органу не дають пропорційного підвищення продуктивності, зате погіршується якість продукту: у соковитих кормах з'являється мизга, а у дерті збільигується вміст неякісної пилової фракції та зростають енерговитрати.

Експериментально доведено, що оптимальною швидкістю різання ножовими барабанами у нодрібнювачах соковитих кормів є швидкість 20— 25 м/с, молотковими роторами у нодрібнювачах сухих кормів (фуражне зерно, стеблові) 70-80 м/с.

Таким чином, електропривід повинен забезпечувати стабільність швидкості обертання робочих органів навіть в умовах ручного завантаження,


коли навантаження на валу двшуна змінюється у значних, межах. Необхідну стабільність забезпечують асинхронні двигуни з нормальною механічною характеристикою.

Продуктивність машин, якість перероблюваного продукту і енерго­ємність процесу значною мірою залежить і від виду перероблюваного продукту та його якісних характеристик. Зважаючи на це, при проектуванні електроприводу слід передбачати регулювання швидкості робочих органів залежно від вказаних факторів.

Робочі органи иодрібнювачів кормів (ножовий барабан, молотковий ротор та ін.) при обертанні створюють досить потужний повітряний потік, на який витрачається до'40-60 споживаної потужності. Тому механічна характеристика на холстому ходу вентиляторна або близька до неї. І Іоказник степенях =1,6-2.

Рис. 65. Привідні характеристики подрібнювана кормів "Волгарь-5":

а - кінематична схема; б - механічна характеристика;

в — навантажувальна діаграма;

І - корм; 2 - подавальний транспортер; 3 - натискний транспортер;

4 — заточувальний пристрій; 5 —різальний барабан;

6 — подрібнювальний барабан; 7 — електродвигун

 

 


 

 

 

Рис. 66. Привідні характеристики дробарки-подрібшовача ИРТ-Ф-80-1:

а - кінематична схема; б - механічна характеристика;

1 - електродвигун; 2 -шків варіатора ведучий: 3 -штурвал; 4 - пас

клиновий; 5 -шків; 6 -редуктор конічний;

7,8,10-зірочки; 9-кільце опорне; 11 -бункер; 12-ланцюг;

і 3 - ротор; 14 - муфта; 15 - електродвигун;

16-коток опорний; 17-шків; 18-муфта електромагнітна; 19-пас

зубчастий; 20 - шків варіатора ведений


Рис. 67. Привідні характеристики дробарки ДБ-5:

а - кінематична схема; б - механічна характеристика;

в-навантажувальна діаграма; 1,2,6,9,10,14-підшипники;

3,4,8,13 - паси клинові; 5, 7,12 - електродвигуни; 11 -мотор редуктор;

15 - засувка; 16 - муфта електромагнітна





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...