CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.7.2. Phương pháp tính tốn lưu lượng gió chọn quạt
Thơng thường, đối với các trang trại nuôi chăn nuôi gà hiện nay, chủ đầu tư thường lựa chọn quạt có lưu lượng gió 30.000 - 40.000m3/h nhằm đảm bảo đáp ứng tồn khơng gian mà khơng cần đầu tư q nhiều về số lượng. Tất nhiên nếu muốn tính toán ra số lượng quạt hút làm mát cần dùng thì chúng ta phải xem xét thêm lưu lượng quạt hiện nay đang có trên thị trường, trong đó đa phần quạt được dùng trên thị trường hiện nay đều dùng lưu lượng 30000 m3/h công suất điện 1,1 kW là nhiều nhất. Ta có cơng thức tính số lượng quạt thơng gió trong trang trại như sau:
N = Tg / Q= (X * V) / Q
Trong đó:
N: Số quạt cần dùng cho trang trại X: Số lần thay đổi khơng khí
20
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
V: Thể tích trang trại (m3)= Chiều Dài * Rộng * Cao. Tg: Tổng lượng khơng khí cần dùng (m3/h)
Q: Lưu lượng gió của quạt (m3/h)
Theo kinh nghiệm thực tế tại các trang trại có sử dụng hệ thống và các tính tốn trong kĩ thuật thơng gió thì số lần tuần hồn thay đổi khơng khí X thích hợp trong khu vực cần thơng gió là 20-40 lần/h đối với trang trại chăn ni (chọn số lần thơng gió là 40 lần/h) là mỗi 1 phút sẽ có một lần trao đổi hết tồn bộ lượng khơng khí trong trang trại, ngồi ra cịn tùy vào một số yếu tố khác.
2.7.3. Phương pháp tính tốn lựa chọn tấm làm mát cho chăn trại
Thông thường khi muốn làm khu chăn ni với diện tích lớn chúng ta đều cần sử dụng phương pháp tính tốn diện tích tấm làm mát cooling pad để đảm bảo tiết kiệm và hiệu quả nhất. Trên thực tế khi tính tốn hệ thống làm mát thì căn cứ theo tường diện tích sử dụng chúng ta có thể tính tốn sao cho phù hợp sử dụng tấm làm mát nhà xưởng tất nhiên phải chọn kèm theo quạt làm mát, trong đó bạn có thể chọn quạt hút làm mát vng hoặc quạt hút làm mát trịn trong nhà xưởng đều được. Nếu muốn tính tốn để chọn lựa diện tích tấm làm mát cooling pad sao cho thích hợp thì điều đầu tiên mà chúng ta cần quan tâm chính là xác định rõ ràng vận tốc gió được đi qua tấm làm mát.
Chúng ta cần biết rằng vận tốc gió đi qua cửa phân phối gió ở trong kỹ thuật điều hịa khơng khí và thơng gió tốt nhất chính là từ 2 cho tới 2,5 m/ s, tức là tương đương với 7200 m3/h - 9000m3/h. Vì vậy khi chọn vận tốc gió chúng ta có thể chọn thơng số vận tốc gió là 2,5 m/s suy ra chọn lưu lượng gió đi qua tấm làm mát là A = 9000m3/h. Trong đó mỗi tấm làm mát phải có chiều cao trung bình tối thiểu là 1,8 m, cịn chiều dài của tấm làm mát sẽ được tính theo phương ngang là S/1,8m = mét ngang.
S = Tg / A= (X * V) / A
Trong đó:
21
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
X: Số lần thay đổi khơng khí
V: Thể tích trang trại (m3)= Chiều Dài * Rộng * Cao. Tg: Tổng lượng khơng khí cần dùng (m3/h)
A: Lưu lượng gió đi qua tấm làm mát (m3/h)
Ta có chiều cao tấm làm mát là 1,8m vậy chiều dài tấm làm mát là:
R = S/D Trong đó: R: Chiều rộng tấm làm mát (m) S: Diện tích tấm làm mát (m) D: Chiều dài tấm làm mát (m) 2.7.4. Phương pháp tính tốn lựa chọn MCB
Để lựa chọn và sử dụng các thiết bị trên, chúng ta nên tham khảo thông tin của từng loại sản phẩm cơng dụng dùng để đóng ngắt mạch điện khi có sự cố quá tải, ngắn mạch, bảo vệ an toàn cho con người và cho thiết bị sử dụng điện. Cách lựa chọn: Có nhiều cách lựa chọn MCB. Tuy nhiên, dù cách nào thì chúng cũng phải thỏa mãn điều kiện sau:
IB < In < IZ ISCB > ISC
Trong đó:
IB là dịng điện tải lớn nhất.
In là dòng điện định mức của MCB, MCCB.
Iz là dòng điện cho phép lớn nhất của dây dẫn điện. ISCB là dòng điện lớn nhất mà MCB, MCCB có thể cắt. ISC là dịng điện ngắn mạch).
22
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
2.7.5. Phương pháp tính tốn lựa chọn Contactor
Từ cơng thức tính tốn cơng suất động cơ chúng ta suy ra cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn từ đó chọn Contactor qua cơng thức
𝐏 = √𝟑. 𝐔. 𝐈. 𝐂𝐨𝐬𝛗
Suy ra
𝐈 = 𝐏/(√𝟑. 𝐔. 𝐈. 𝐂𝐨𝐬𝛗)
Trong đó:
I là dịng điện động cơ sử dụng (A) P là cơng suất động ctính bằng (W) Cosφ = 0,8 là hệ số công suất
Để đảm bảo an toàn cho người vận hành cũng như thiết bị phải chọn Contactor có dịng làm việc định mức gấp 1,5 lần dòng điện định mức của thiết bị để đảm bảo thiết bị hoạt động một cách tốt nhất như vậy để chọn Contactor dựa vào dòng điện định mức của thiết bị với điều kiện.
23
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ
Giới thiệu trang trại chăn nuôi gà:
Trang trại chăn nuôi gà ở xã Vĩnh Xuân, Huyện Trà Ơn, tỉnh Vĩnh Long có
quy mơ 7000 con, chiều dài 60m rộng 12m cao 4m chia làm 2 khu có diện tích 720m2 .
Các quạt hút được điều khiển độc lập xung quanh bên là các két nước tản nhiệt để đảm khi gió được quạt hút qua thì gió đi vào két nước hơi nước bốc hơi hạ nhiệt độ cho gà vì gà thích hợp ở nhiệt độ mát dưới đây là bản vẽ chăn trại với tỉ lệ 1:1
Hình 3.1.1. Bản vẽ chăn trại
Tính tốn chọn quạt thơng gió
3.2.1. Tính tốn số lượng quạt
Dựa vào cơng thức tính tốn ta có chiều dài của trang trại là 60m, chiều rộng là 12m, chiều cao là 4m, chọn số lần thay đổi khơng khí là 40.
N = (X * V) / Q
= (40*(60*12*4))/30.000 = 3,8 (Quạt)
24
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
là 30.000 (m3/h)
3.2.2. Lựa chọn quạt thơng gió Haiki LF900
Chúng ta lựa chọn cho quạt 1, 2, 3, 4 đều giống nhau và có cùng thơng số.
Loaị Quạt thơng gió vng
Kiểu quạt Quạt thơng gió 1 chiều
Lưu lượng gió 30.000 m3/h
Tốc độ vịng quay 470 vòng/phút Số cánh quạt 6 cánh Công suất 770W Áp suất 40 Pa Nguồn điện áp 380V/50Hz Kích thước 90cm x 90cm x 40cm Trọng lượng sản phẩm 33kg
Thương hiệu Việt Nam
Sản xuất tại Trung Quốc
Bảo hành 12 tháng
Bảng 3.2.2.1. Thơng số kỹ thuật quạt thơng gió Haiki LF900
Tính tốn lựa chọn tấm làm mát và máy bơm nước
3.3.1. Tính tốn số lượng tấm làm mát
Dựa vào cơng thức tính tốn ta có chiều dài của trang trại là 60m, chiều rộng là 12m, chiều cao là 4m, chọn số lần thay đổi khơng khí là 40 và lưu lượng gió qua tấm làm mát là 9000m3/h ta tính như sau:
S = Tg / A= (X * V) / A
=(40*(60*12*4))/9.000 = 12,8(m2)
Ta có chiều cao trung bình tấm làm mát là 1,8m suy ra chiều dài tấm làm mát
R = S/D
= 12,8/1,8 = 7,1 (m)
25
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
(mm) chia làm 2 bên bố trí
Tính tốn lựa chọn Contactor cho quạt
3.4.1. Tính tốn Contactor quạt thơng gió
Ta có cơng suất của quạt thơng gió P= 770W sử dụng điện áp 3 pha U= 380V, cos φ = 0,8 dựa vào phương pháp tính tốn lựa chọn contactor ta được như sau:
𝐈đ𝐦 𝐂𝐨𝐧𝐭𝐚𝐜𝐭𝐨𝐫 = 𝐏/(√𝟑 ∗ 𝐔 ∗ 𝐂𝐨𝐬𝛗)
= 770/(√3 ∗ 380 ∗ 0,8) = 1,46(A) 𝐈đ𝐦 𝐂𝐨𝐧𝐭𝐚𝐜𝐭𝐨𝐫 ≥ 1,5 ∗ 1,46 = 2,19
Vì khơng có contactor 3A nên ta chọn contactor 6A của hãng LS cho quạt 1. Quạt 2, 3, 4 tương tự như vậy vì chúng có cùng cơng suất giống nhau.
3.4.2. Lựa chọn contactor LS MC-6A 3kW 1NO Coil 220V
Chúng ta lựa chọn contactorcho quạt 1, 2, 3, 4 đều giống nhau và có cùng thông số.
Thương hiệu LS
Thời gian bảo hành 1 Năm
Xuất xứ Hàn Quốc
Dòng điện 6A
Điện áp điều khiển 220V
Công suất 3kW
Tiếp điểm 1NO
Bảng 3.4.2.2. Bảng thông số kỹ thuật contactor LS MC-6A 3kW 1NO Coil 220V
Tính tốn lựa chọn máy bơm nước
Lựa chọn máy bơm nước Pentax 1HP INOXT100/62 (cánh Inox) có thơng số kỹ thuật:
26
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
Công suất (W) 746
Điện áp (V) 380
Đường kính hút xả (mm) 34 - 34
Lưu lượng (Q) 0,6 - 3
Cột áp (M) 50 – 21
Bảng 3.5.3. Bảng thông số kỹ thuật máy bơm nước
Ta có cơng suất của máy bơm nước P= 746W sử dụng điện áp 3 pha U= 380V, cos φ = 0,8 dựa vào phương pháp tính tốn lựa chọn contactor ta được như sau:
𝐈đ𝐦 𝐂𝐨𝐧𝐭𝐚𝐜𝐭𝐨𝐫 = 𝐏/(√𝟑 ∗ 𝐔 ∗ 𝐂𝐨𝐬𝛗)
= 746/(√3 ∗ 380 ∗ 0,8) = 1,42(A) 𝐈đ𝐦 𝐂𝐨𝐧𝐭𝐚𝐜𝐭𝐨𝐫 ≥ 1,5 ∗ 1,42 = 2,13
Vì khơng có contactor 3A nên ta chọn contactor 6A của hãng LS cho máy bơm nước.
Tính tốn lựa chọn MCB
3.6.1. Tính tốn MCB
Dựa vào phương pháp tính tốn kết hợp với cơ sở tính tốn tao có cơng suất tiêu thụ toàn trang trại là
𝐏𝐓ổ𝐧𝐠= (𝐏𝐐𝐮ạ𝐭 𝟏∗ 𝟒) + 𝐏𝐌á𝐲 𝐛ơ𝐦 = ( 770 * 4 ) + 746 = 3826W
Ta có cơng suất tổng là 3826W suy ra
𝐈𝐌𝐂𝐁 = 𝐏/(√𝟑 ∗ 𝐔 ∗ 𝐂𝐨𝐬𝛗)
= 3826/(√3 ∗ 380 ∗ 0,8) = 7,2 (A)
27
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
Mã sản phẩm: BKN 3P 10A
Dòng sản phẩm: MCB BKN
Số cực: 3P
Frame size: 63AF
Dòng định mức: 10A
Dịng cắt ngắn mạch: 6kA
Kích thước:
Chức năng: Dùng để kiểm soát
Bảo vệ quá tải và ngắn mạch
Ứng dụng: Dùng trong mạng lưới điện dân dụng và
công nghiệp
Xuất xứ: LS
Bảo hành: 12 tháng
Bảng 3.6.4. Bảng thông số kỹ thuật MCB 3P 10A 6kA của LS
Sơ đồ nguyên lí
3.7.1. Sơ đồ ngun lí quạt thơng gió
28
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
Hình 3.7.2.3. Sơ đồ ngun lí máy bơm nước
Sơ đồ mạch điều khiển và mạch động lực
29
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
3.9.1. Sơ đồ lắp đặt quạt thơng gió
Hình 3.9.1.5. Sơ đồ lắp đạt quạt thơng gió 3.9.2. Sơ đồ lắp đặt tấm làm mát
30
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
31
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
CHƯƠNG 4:KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn, thiết kế và chế tạo thử nghiệm hoàn thiện đến nay học phần đồ án 2 của chúng em đã được hoàn thành đúng thời hạn với các kết quả của đề tài như sau:
1) Hoàn thành việc điều khiển và thiết kế đầy đủ cho chăn trại giúp điều khiển nhiệt độ và độ ẩm bằng chế tự bằng tay hoặc tự động.
2) Hồn thành nhiệm vụ tính tốn thiết kế.
Trong quá trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thử nghiệm đề tài còn gặp một số hạn chế, khó khăn và nhược điểm sau:
1) Do thời gian và kinh nghiệm cịn hạn chế, chắc chắn khơng thể tránh khỏi các thiếu sót trong q trình gia cơng và tính tốn, cũng như chi phí có hạn, nên chúng em chỉ thiết kế trên quy mô nguyên cứu.
2) Kiểm tra và mô phỏng hệ thống hoạt động thử thấy máy hoạt động ổn định, êm, do thời gian gấp rút việc thử nghiệm máy cũng không nhiều, chưa khắc phục một số hạn chế.
Kiến nghị
Với đề tài “Thiết kế tủ điều khiển hệ thống thơng gió và điều chỉnh nhiệt
độ cho trại chăn nuôi gà”chúng em tin rằng đề tài có thể phát triển và đưa vào sản xuất
1 cách rộng rãi.
Với thời gian có hạn chúng em chưa khắc phục được những hạn chế của máy, nên chúng em đề nghị khóa sau nếu có ai theo đề tài chúng em sẽ bổ sung và hoàn thiện thêm , khắc phục những hạn chế đó.
VI
SVTH: BÙI KHÁNH DUY 1800069 LỚP: ĐIỆN0118
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tài liệu lớp thiết kế điện Quyền Huy Ánh. [2] Website:https://dtech.vn [3] Website:https://codienhaiau.com/ [4] Website:http://nhachannuoi.vn/tong-quan-ve-nganh-chan-nuoi-ga-cua- viet-nam/ [5] Website:http://nhachannuoi.vn/cac-tieu-chuan-moi-truong-trong-chan- nuoi-ga/ [6] Website:https://mavin-group.com/vi/ho-tro-ky-thuat/ky-thuat-chan- nuoi-va-phong-benh-cho-ga-thit/