Курсова з приводу

Добова потреба  у воді розраховується за формулою:

Q_в.д. = Q_в * K_н * K_з           Q_в.д = 1800 * 1,3 * 2,5 = 58500 л.                               (1.6.)

Q_в – дійсна потреба води на добу на підприємстві;

K_н – коефіцієнт нерівномірності водопостачання на фермі;

K_з – коефіцієнт запасу води на фермі в резервуарі.

Тобто потрібно об’єм резервуару для запасу води і зберігання на 60 м³ води – для забезпечення безперебійної роботи і повного забезпечення свиноферми водою при допомозі вітроустановки, що повинна забезпечувати подачу води в даному об’ємі на водонапірну башту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Розрахунок параметрів по вітроустановки.

 

Маючи добову потребу у  воді на свинофермі можемо визначити  необхідну потужність, що потрібна для приводу насосної установки.

Основне завдання вибору насоса, це забезпечити у  системі водопостачання необхідної подачі і напору (тиску).

Необхідну продуктивність водопідіймальної установки визначають за максимальною витратою води фермі за формулою:

Q_н =

             Q_н = = 2437,5 л/год.                     (1.7.)

Тобто:  Q_н = 2,44 м³/год.

Де: T_н – тривалість роботи насоса протягом доби. Оскільки перевід відбувається від вітродвигуна, що може працювати цілодобово приймаємо тривалість роботи 24 год.

За розрахованою продуктивністю вибираємо насос: насос інерційної дії, що забезпечує подачу води в межах 2,5м³/год. Повний напір – 0,240 МПа.

Звідси найдемо  потужність приводу, що необхідна для  приводу даного насоса від вітродвигуна.

Розрахункова  потужність приводу споживача насосом  визначається за формулою:

 

N_пр =

       N_пр = = 1859 Вт               (1.8.)

Де: Н – повний тиск (приймаємо за максимальним тиском, що є в насосі Н = 240 кПа)

η_н – ККД насосу Вт рівний у насосів інерційної дії – 0,35

η_т – ККД трансмісії – передачі обертального руху від двигуна до насоса..

або потужність приводу вітродвигуна має бути рівною N_пр = 1,85 кВт.

Потужність  двигуна N_дв приймаємо з урахуванням коефіцієнту запасу за формулою:

 

N_дв = K_з * N_пр                                   N_дв = 1,1 * 1,85 = 2 кВт                            (1.9.)

 

Де: K_з – коефіцієнт запасу потужності (K_з = 1,1)

 

Діаметр вітроколеса  визначаємо в залежності від необхідної потужності, яка повинна забезпечити вітроколесо у процесі роботи вітроустановки.

Потужність вітроколеса визначаємо за формулою:

 

N_вк = 4,81 * D² * V³ * ξ * 10^-4  (2.1.)

 

Де: D – діаметр вітроколеса, м

V – швидкість вітрового потоку, що для розрахунку приймаємо з урахуванням особливостей нашого регіону

ξ – коефіцієнт використання вітрового потоку для швидкісних установок ξ = 0,45

Необхідна потужність N_вн повинна дорівнювати потужності, яку споживає водяний насос N_дв:

 

N_вн = N_дв                                            (2.2)

 

Тоді    N_вн = 2,00 кВт

За формулою (2.1.) визначаємо діаметр вітроколеса:

 

D =

;         D = м         (2.3.)

 

 

Приймаємо діаметр  вітроколеса D =   3,0 м.

Відповідно  до діаметра вітроколеса вибираємо  вітроустановку для подачі води на свинофермі – швидкохідного типу марки ВБЛ-3- це вітроустановка з трьома лопатнями відноситься до мало лопатевих, діаметр колеса якої рівний 3,0м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Конструкторська  розробка вітроколеса.

 

2.1 Обґрунтування  типу установки.

Вітровими двигунами (вітродвигунами), називають такі, що перетворюють енергію вітру в механічну роботу. Непостійність і розрідненість цієї енергії обумовлює конструктивні особливості вітродвигунів.

1) Наявність  пристроїв. Що забезпечують можливість  роботи вітродвигунів при високих  швидкостях вітру, з деякою, приблизно постійною потужністю та обмежуючих число обертів;

2) громіздкість  вітродвигунів при значних потужностях.

На відміну  від ресурсів традиційних рідких і твердих палив на добування  і транспортування енергії вітру  затрати не потрібні. Тому чесно  говорять, що вітер є «дармовим» джерелом енергії. Звідси виникає хибна думка, що енергія, отримана за допомогою вітродвигуна у всіх випадках є дешевою і навіть практично «дармовою», але це далеко не так.

Потрібно дуже добре знати і вивчати умови  щоб визначити, де і коли, та для яких потреб вигідно використовувати енергію вітру і коли доцільне і економічне застосування енергетичних установок інших типів. При цьому необхідно найбільш повно враховувати потребу споживачів, особливості вітру як енергоджерела, режими роботи вітроустановок і якість енергії, що виробляється. Тільки комплексний розгляд всіх чинників дає об’єктивні результати, на основі яких можна говорити про економічну доцільність і технічні можливості застосування в конкретних умовах тої чи іншої вітроенергетичної вітроустановки.

Не останню  роль у розробці, конструюванні і  використанні вітроустановок відіграють екологічні та ерологічні чинники конструкції, тобто вплив їх на людину безпосередньо. Вітровий потік є випадковим, некерованим  природнім процесом, що викликаний дією сонця і обертанням землі. Одна з характерних особливостей вітру як енергетичного джерела є непостійність, зумовлене головним чином великою мінливістю його швидкості. Це приводить до змінної кінетичної енергії вітрового потоку у великих межах навіть протягом невеликого проміжку часу – від нульового значення при штилі і до, значеною мірою, перевищуваної розрахункові параметри, в періоди бур та ураганів. Звідси непостійність потужності, що розвивається вітроенергетичною установкою. Тому, щоб при високих швидкостях вітру (вище розрахункової) зберегти потужність вітроагрегату майже незмінною, запобігти від перевантажень і забезпечити задану частоту обертання вітроколеса і приєднаних до вітродвигуна робочих органів машини і межіні змів, доводиться застосовувати автоматичні системи регулювання чи обмеження потужності і частоти обертання.

Вітер змінює не тільки свою швидкість, але й напрям. Для найбільш повного використання енергії вітрового потоку вітроколеса (чи будь-який інший робочий орган, який перетворює кінетичну енергію вітру в механічну енергію і повинно займати певне положення відносно вітрового потоку. Тому вітродвигуни більшості типів необхідно обладнувати системами автоматичної орієнтації. Накінець протягом певного, більш чи менш довготривалого періоду, мають місця енергетичні затишшя, під час яких швидкості вітру є недостатні для роботи вітроагрегату, тому залежно від конструкції, типу і при значення агрегату доводиться передбачувати ті чи інші акумулюючи пристрої, резервні двигуни або установки, що дублюють потужність вітроагрегату, завдяки яким вдається забезпечувати безперебійне і за графіком постачання води на свинофермі.

Таким чином  однією з головних умов, що гарантують доцільність застосування вітроенергетичної  установки є найменші приведені затрати на одиницю енергії, що виробляється порівняно з іншими типами енергетичних установок, які використовуються в даних умовах. Мінімум затрат, екологічністю і ергономіскість – головні критерії оптимальності рішення. При цьому, відповідно, повинні виконуватись вимоги споживачів щодо якості енергозабезпечення.

 Отже, для  забезпечення свиноферми ми видрали  вітроустановку швидкохідного типу  ВБЛ – 3, вона відповідає як  екологічним так і ергономічним  показником і є відносно дешевою  і відповідності до інших типів вітроустановок, має малу металомісткість і є легкою в обслуговуванні, має відповідно механізм регулювання повітря і запобігання поломок.

2.2  Розробка типу вітроколеса.

Першим етапом у розробці був вибір вітроколеса  з урахуванням вищевказаного та того, що вітроустановка, яка розробляється та впроваджується, буде працювати в умовах з середньою інтенсивністю вітру і відносно невисоких середньорічних значеннях швидкості вітру(4-10м/с).

Проведено роботу стосовно оптимізації будови лопаті і самого вітроколеса. Лопатням не дано аеродинамічного профілю та виготовлено з токсичних матеріалів. Також забезпечено кути встановлення на всій довжині лопаті. Ці заходи насамперед забезпечили покращення коефіцієнта використання вітру, збільшили технологічність виготовлення лопатей.

Було розроблено пристрій (пружинного типу) автоматичного  регулювання швидкості обертання  вітроколеса і підтримання необхідної запроектованої потужності. Запобіжний пристрій працює таким чином, що при  збільшення швидкості руху вітрового потоку, вище розрахованої, лопаті орієнтуються ребром до вітру. Тим самим здійснюється запобігання поломок і перевищення допустимих напружень у елементах вітроустановки.

Для орієнтації по вітру вітроустановка має хвостову лопать, що зроблена з трубчастих конструкцій і хвіст з легко сплавного матеріалу.

Далі при  розробці було вибрано передавальний  пристрій щоб використати потужність ваги вітроколеса і передати до робочих  органів насосу, передавальний пристрій складається з двох помічних редукторів вагів і підшипникових вузлів.

Вітроколесо і  схеми регулювання лопатей по вітру викреслені на листі:

Вітроколесо даного типу починає свою роботу при швидкості  вітру 3,5м/с, тобто насосна установка  подає воду, а виключається з роботи при швидкості вітру 40 м/с, тобто бурі, такий захід необхідний для запобігання поломок вітроустановки.

 

3. Заходи по  охороні праці.

Перед пуском водопідіймальної установки в роботу, необхідно  перевірити справність захисних огороджень для шестерень, з’єднувальних муфт і насосних передач, наявність мастила в маслин них приводних редукторів, масляних ваннах, підшипникових коробках, надійність кріплення насосів та двигунів до рам і фундаментів.

   Під час  роботи вітроустановки і водопідіймального  блоку не дозволяється усувати  будь-які дефекти, скидати або надівати приводні ремені, проводити будь-які монтажні і обслуговуючі роботи.

   До обслуговування  трубчастих колодязів допускаються  працівники, що мають спеціальну  підготовку по монтажу і вміють  поводитися з вантажно-підйомними  пристроями та механізмами, всі монтажно-демонтажні роботи на глибоководних установках повинні проводитися під керівництвом досвідчених спеціалістів. Застосовані для монтажних робіт підйомні механізми, троси тощо за своєю вантажопідйомністю повинні відповідати вазі монтованих установок і завжди бути справними.

  Перед початком  монтажних робіт перевірити надійність  всього вантажно-підйомного обладнання. Для перевірки перед початком  монтажних робіт, перевірити надійність  всього вантажно-підйомного обладнання. Для цього провести пробне підіймання обладнання на висоту 10-15 см, витримати у піднятому проложені 5-10 хв.

   Монтажні  хомути під з’єднувальні муфти  слід встановлювати так, щоб  вони щільно охоплювали поверхню  труби і були надійно затиснуті  стяжними болтами. Забороняється перебувати стороннім особам на монтажних площадках при проведенні робіт.

   Вітроустановка  має надійно бути закріплена  на опорах, виключено послаблення болтів кріплення. Для доброї безперервної роботи вітроустановки повинно забезпечуватись весь комплекс технічних умов і догляду як за вітроустановкою так водопідіймальним агрегатом у процесі роботи і неробочі періоди.

4. Технічне  обслуговування обладнання.

   Під час  експлуатації водопровідного обладнання, періодично його треба промивати.  При необхідності одночасно з промивною, водопроводи дезінфікують хлорним вапном з наступним промиванням водою проточною до початку протікання чистої води. Особливу увагу слід приділяти промиванню та дизенфікації тупикових ділянок водопроводу з малою витратою води.

   При переході на зимові умови експлуатації необхідно виконати певні підготовчі роботи. В першу чергу виконати роботи для запобігання замерзання трубопроводів, відкритих ділянок труб, а також ділянок, де трубопроводи покладені вище глибини промерзання ґрунту.

   Технічні  огляди за водопідіймальним обладнанням  проводять відповідно до вказівок  та інструкцій. Капітальний ремонт  проводять через 1,5-2 роки безперервної  роботи обладнання.

   Зовнішньо  водопровідну мережу оглядають  періодично, а повітряні вантузи, запобіжні клапани, заслінки – не менше 2 разів на рік. Болтові з’єднання на трубопроводах і кріпленнях перевіряють не рідше 1 разу на рік.

  Технічне  обслуговування вітроустановки  включає такі етапи:

   ЩТО –  проводиться щоденно огляд всіх  вузлів, їх кріплення, перевірка наявності мастил у вузлах, при необхідності доливання мастила та домивання кріплень.

   ТО-1 –  вимагає операції ЩТО, а також  заміну мастил у всіх вузлах  та обов’язкове дотягування вузлів  головки установки і дотягування  кріплень лопатей і вітроколеса.

   СТО –  сезонне технічне обслуговування  потрібно проводити при переході  на зимову чи літню експлуатацію, міняють відповідні мастила, слідкують  за обладнанням і обледенінням, і при цьому усувають його  наявність, редуктори покривають  чорною фарбою чи поновлюють її для забезпечення температурного режиму.