Комплексная механизация фермы крупного рогатого скота на 800 голов с разработкой индукционного нагревателя воды

«Вятский государственный агротехнологический университет»
Инженерный факультет
Кафедра технологического и энергетического оборудования

Выпускная квалификационная работа бакалавра
на тему: Комплексная механизация фермы крупного рогатого скота на 800 голов с разработкой индукционного нагревателя воды
Киров 2023

Для теплоснабжения ферм и других сельскохозяйственных объектов в большинстве случаев в котельных используется уголь, печное топление, а в некоторых случаях даже дизельное топливо.
Учитывая, что транспортирование и сжигание твердого топлива в мелких котельных не экономично, для теплоснабжения выглядел использовать лексическая энергия. В колхозах и совхозах применяются как элементные (на базе ТЕНов), так и электродные водонагреватели.
Применение ТЕНов сдерживается их сравнительно малым сроком службы из-за отложения накипи, невысоким коэффициентом полезного действия и высокой стоимостью. Нагреватели с ТЕНами разрушаются при работе их без жидкости, поэтому необходимо применять специальные контролируемые устройства, исключающие аварийные режимы работы нагревателей при отсутствии жидкости.
Наиболее распространенные электродные водонагреватели также имеют недостатки. Их мощности зависит от температуры воды и содержания в ней солей. Отбор воды из них на бытовые и технологические нужды невозможен из-за наличия растворенных ионов материала электродов во врем объеме воды. Основным недостатком их является низкий уровень электробезопасности, так как нагреваемая вода находится под напряжением сети.
Наиболее рациональными являются индукционные водонагреватели. Их можно устанавливать как внутри аккумуляционнных баков, так и снаружи. Нагреватели не загрязняют воду, следовательно, нагретую воду можно использовать на бытовые, технологические и отопительные цели.
Индукционные водонагреватели просты в устройстве , в них отсутствует дорогой и дефицитный материал, поверхность не покрывается накипью. Изготавливать их можно в условиях любого хозяйства, где есть обычные металлорежущие станки и сварочное оборудование.

Содержание

Введение 7
1 Состояние вопроса, анализ и задачи ВКР 8
1.1 Обзор научно-технической литературы по технологии процесса 8
2 Технологический расчёт и выбор оборудования 17
2.1 Расчёт объёма вентиляции и теплового баланса помещения 17
Vmin- минимальный воздухообмен, м3/ч; 21
3 Конструкторская разработка 32
3.1 Обоснование конструкции 32
3.2 Теплотехнические расчеты 33
3.3 Конструкторские расчеты 34
3.4 Расчет сил, действующих на трубу 37
3.5 Расчет и выбор проводников силовой сети 40
3.6 Расчет и выбор ПЗА 41
3.7 Система управления 42
4 Производственная и экологическая безопасность 45
4.1 Безопасность жизнедеятельности 45
4.1.1 Актуальность темы 45
4.1.2 Расчёт заземления 46
4.1.3 Требования безопасности при работе с водонагревателем 48
4.1.3.1 Общие требования безопасности 48
4.1.3.2 Требования безопасности перед началом работы 49
4.1.3.3 Требования безопасности во время работы 49
4.1.3.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях 49
4.1.3.5 Требования безопасности по окончании работы 50
4.2. Экологическая безопасность 50
4.2.1 Актуальность экологической безопасности 50
4.2.2 Экологическое описание конструкторской разработки 52
5 Технико-экономические показатели 54
5.1 Технико-экономические показатели конструкторской разработки 54
Заключение 62
Список литературы 64