Расчет вентиляции животноводческих помещений

При кратности воздухообмена К< 3 выбирают естественную вентиляцию, при К = 3-5 - принудительную вентиляцию без подогрева подаваемого воздуха и при К> 5 - принудительную вентиляцию с подогревом подаваемого воздуха.

Вентиляция с естественным побуждением воздуха происходит под влиянием ветра (ветровой напор) и вследствие разности температур (тепловой напор). Принудительная вентиляция осуществляется при помощи вентиляторов.

Кратность часового воздухообмена определяют по формуле

, (6.1)

где L - воздухообмен животноводческого помещения, м³/ч (воздухообмен по влажности Vw либо по содержанию СО₂ V_СО2); Vn - объем помещения, м³.

Расчет необходимого воздухообмена животноводческого помещения производится попредельно допустимым зоогигиеническим нормам содержания углекислоты или влажности воздуха в помещениях для разных видов животных. Поскольку сухость воздуха в животноводческих помещениях имеет особое значение для создания у животных устойчивости к заболеваниям и высокой продуктивности, то правильнее вести расчет объема вентиляции по норме влажности воздуха. Объем вентиляции, рассчитанный по влажности, выше, чем рассчитанный по углекислоте. Основной расчет необходимо проводить по влажности воздуха, а контрольный - посодержанию углекислоты. Воздухообмен по влажности определяется поформуле

, (6.2)

где С - количество водяных паров, выделяемых одним животным, г/ч; m - количество животных в помещении; С₁ - допустимое количество водяного пара в воздухе помещения, г/м³; С₂ - содержание влаги в наружном воздухе в данный момент, г/м³ (С₂ = 3, 2 - 3, 3 г/м³).

Допустимое количество водяного пара в воздухе С₁ определяется нормами относительной влажности W(%) и температуры (t^оС) в данном животноводческом помещении. Эти параметры приведены в нормах технологического проектирования по КРС - НТП-АПК 1.10.01.001-00 и НТП 1-99, по свиньям - НТП-АПК 1.10.02.001-00 и ВНТП 2-96, овцам - НТП-АПК 1.10.03.001-00, по птице - НТП-АПК 1.10.05.001-01.

Приближенно величину С₁ можно подсчитать по формуле

,

где С_max - максимальное количество водяных паров, удерживаемых в воздухе (т.е. при W=100%) при данной температуре (табл. 6.1).

Таблица 6.1 - количество граммов водяного пара в 1м³ воздуха при W=100%, г/м³.

Температура, 0С	Сmax, г/м3	Температура, 0С	0, 0	Температура, 0С	Сmax, г/м3
	4, 60	+11	9, 79	+21	18, 50
+1	4, 94	+12	10, 46	+22	19, 66
+2	5, 30	+13	11, 16	+23	20, 91
+3	5, 69	+14	11, 91	+24	22, 18
+4	6, 10	+15+	12, 70	+25	23, 55
+5	6, 53	16+	13, 54	+26	24, 99
+6	7, 00	17+	14, 42	+27	26, 51
+7	7, 49	18+	16, 36	+28	28, 10
+8	8, 02	+19	16, 35	+29	29, 78
+9	8, 57	+20	17, 39	+37	46, 73
+10	9, 17			+38	49, 35
				+39	52, 09
				+40	54, 97

 

Расчет величины требуемого воздухообмена по содержанию углекислоты производят по формуле

, (6.3)

где Р - количество углекислоты, выделяемое одним животным в течение часа, л/ч; Р₁ - предельно допустимое количество углекислоты в воздухе помещения, л/м³; Р₂ - содержание углекислоты в свежем (приточном) воздухе, л/м³ (Р₂ = 0, 3-0, 4 л/м³).

Необходимые данные для расчета по формуле (6.3) имеются в упомянутых выше документах.

Из полученных расчетом значений величин V_w и V_СО2 принимается большее. По нему и подсчитывается требуемая кратность воздухообмена К, который и определяет тип вентиляции.

При естественной вентиляции в первую очередь определяется общая площадь S_в вытяжных каналов.

, (6.4)

где ν - скорость движения воздуха при прохождении через трубу определенной высоты и при определенной разнице температур, м/с.

Значение ν в каждом случае может быть определено по формуле

, м/с (6.5)

где h - высота канала, м; t_вн - температура воздуха внутри помещения, ^оС; t_н - температура воздуха снаружи помещения, ^оС (берется для переходных периодов «осень-весна»).

Далее, исходя из схемы животноводческих помещений, принимается число вытяжных каналов n_в. Поперечное сечение S₁ одного канала при этом определяется из формулы

, м² (6.6)

Площадь приточных каналов S_n обычно составляет 60-70% от площади вытяжных S_в.

Расчет вентиляции с искусственным побуждением воздуха производится при кратности воздухообмена К> 3.

Вентиляционные установки с искусственным побуждением воздуха бывают с механическим побуждением вытяжки и с механическим побуждением притока.

Вентиляторы обычно характеризуются двумя основными величинами: подачей Q_в и создаваемым напором Н.

При непрерывной работе вентилятора его подача выбирается равной необходимому возухообмену. Чтобы регулировать величину воздухообмена, выбирают вентилятор с запасом по подаче и включают его в действие периодически. При установке вентилятора в каждой шахте его подачу определяют по формуле

, (6.7)

где n_в - число вытяжных каналов.

Подача каждого вентилятора не должна превышать 8000 м³/ч.

Диаметр труб вентиляционной сети выбирают достаточно большими, чтобы скорость движения воздуха в них была не более 12-15 м/с. Диаметр трубопровода (сечение шахты) определяют по формуле

, м. (6.8)

Расчет необходимой величины напора вентилятора производят по величине сопротивлений движению воздуха в канале или воздухопроводе. При движении воздуха по воздухопроводу имеют место потери напора на преодоление сопротивления трению и от местных сопротивлений.

Потери напора от сопротивления трению в прямой круглой трубе рассчитываются по формуле

, (6.9)

где - коэффициент сопротивления трению воздуха в трубе, ; l- длина трубопровода, м; ρ - плотность воздуха, кг/м³.

Потери напора от местных сопротивлений находят по формуле

(6.10)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений (табл. 6.2). Общие потери напора в вентиляционной системе составляют:

(6.11)

Технические характеристики осевых и центробежных вентиляторов отыскиваются в Интернете.

Таблица 6.2 - Значения коэффициентов потерь от местных сопротивлений

Наименование местного сопротивления	Величина коэффициента
Колено с углом α =90о	1, 10
То же с углом α =120о	0, 55

Продолжение таблицы 6.2

То же с углом α =150о	0, 20
Отвод при R/D =1, 0	0, 25
То же при R/D =1, 5	0, 175
То же при R/D =2, 0	0, 15
Внезапное сужение при S/S' =0, 1	0, 29
То же при S/S' =0, 3	0, 25
То же при S/S' =0, 4	0, 21
То же при S/S' =0, 5	0, 18
Внезапное расширение S'/S = 0, 1	0, 81
То же S'/S = 0, 3	0, 49
То же S'/S = 0, 5	0, 25
Дроссель или задвижка	0, 01-0, 08
Боковой выход	1, 0
Вход с конца	0, 3
Выход с конца	1, 0
Сетка при живом сечении, %	0, 1
Жалюзи (выход)	3, 0
Жалюзи (вход)	0, 5

Примечание. α - угол, R - радиус отвода, D - диаметр трубопровода, S - поперечное сечение отвода, S^/ - поперечное сечение трубопровода.

 

Расчет отопления помещения

Оптимальная температура окружающей среды улучшает работоспособность людей, а также повышает продуктивность животных и птицы. В помещениях, где оптимальная температура и влажность воздуха поддерживаются за счет биологического тепла, нет необходимости устанавливать специальные отопительные приборы.

При расчете системы отопления предлагается такая последовательность: определение тепловых потерь отапливаемого помещения; определение потребности в тепловых приборах.

Для животноводческих и птицеводческих помещений применяют воздушное отопление, паровое низкого давления с температурой приборов до 100 ⁰С, водяное с температурой 75-90 ⁰С, электрообогреваемые полы.

Определяют дефицит теплового потока для отопления животноводческого помещения по формуле

(6.12)

где Q₁ - поток теплоты, проходящий сквозь окружающие строительные конструкции, Дж/ч; Q₂ - поток теплоты, теряемый с удаляемым воздухом при вентиляции, Дж/ч; Q₃ - случайные потери потока тепла, Дж/ч; Q_ж - поток теплоты, выделяемый животными, Дж/ч.

(6.13)

где К - коэффициент теплопередачи ограждающих строительных конструкций, Дж/м²∙ ч ⁰С (табл.6.3); S_i - площадь поверхностей, теряющих поток теплоты, м²; tвн, tн- температура воздуха соответственно в помещении и снаружи, ⁰С.

Температура наружного воздуха при расчете вентиляции определяются по табл. 6.4.

Поток теплоты, теряемый с удаляемым воздухом при вентиляции.

, (6.14)

где С - объемная теплоемкость воздуха, равная 0, 0013 Дж/(м³∙ ⁰С).

Поток теплоты, выделяемый животными или птицей, равен:

, (6.15)

где q - поток теплоты, выделяемый одним животным данного вида, Дж/ч (отыскивать в НТП); m - количество животных данного вида в помещении, гол.

Случайные потери потока тепла принимаются в количестве 10-15% от Qж, т.е.

. (6.16)

Подбирают нагревательные установки по площади (поверхности) нагрева (электрокалориферы или теплокалориферы).

Площадь поверхностей нагревательных установок определяют по формуле

, (6.17)

где q₁ - съем теплового потока с единицы поверхности нагревательного устройства, Дж/(ч∙ м²).

В свою очередь,

, (6.18)

где - коэффициент теплоотдачи, Дж/(м²∙ ч ⁰С); k^/ = 217, 4; t_вх - температура теплоноосителя при входе в теплокалорифер, t_вх= 90 ⁰C; t_вых - температура теплоносителя на выходе из теплокалорифера, t_вых = 70 ⁰С; t_в - температура окружающего воздуха.

Таблица 6.3 - Значение коэффициента теплопередачи

Элемент здания	Толщина ограждений, м	кДж/м2.чоС
Кирпичные стены на холодном растворе с внутренней штукатуркой в 1, 5 кирпича	0, 395	5, 544
в 2 кирпича	0, 525	4, 464
в 2, 5 кирпича	0, 655	3, 744
Стены из шлакобетонных пустотелых камней с внутренней штукатуркой в 1 камень	0, 205	6, 660
в 1, 5 камня	0, 305	4, 968
в 2 камня	0, 405	3, 960
Деревянные рубленные стены без штукатурки, с окантовкой из бревен диаметром, мм	0, 160	3, 672
	0, 20	3, 060
Наружные окна и фонари при деревянных переплетах одинарные	-	21, 060
двойные	-	9, 648
Ворота одинарные	-	16, 848
двойные	-	8, 388
Чердачное перекрытие с накатом из досок 35 мм с термоизоляционной насыпкой	-	4, 212

 

Таблица 6.4 - Климатические данные некоторых городов России

Город	Температура наружного воздуха, оС	Средн.относительная влажность воздуха, %	Средн.скорость ветра в январе, м/с
температурная зона	средн. в 13ч самого жаркого месяца	расчетная зимняя	длительность отопительного периода	самого холодного м-ца в 13 ч	самого жаркого м-ца в 13 ч
для вентиляции	средн. самой холодной пятидневки	средн.самых холодных суток	средняя	длительность в сутки
Архангельск		18, 4	-17	-32	-34	-4, 7				4, 5
Астрахань		21, 5	-11	-22	-27	-2, 0				5, 7
Барнаул		19, 6	-23	-38	-40	-8, 3				5, 8
Волгоград		28, 6	-14	-25	-30	-3, 6				6, 5
Н.Новгород		21, 6	-17	-28	-33	-4, 9				5, 1
Киров		18, 0	-19	-31	-36	-5, 9				7, 2
С.Петербург		20, 3	-12	-25	-28	-2, 0				4, 7
Москва		21, 4	-15	-26	-31	-3, 7				4, 9
Новосибирск		23, 0	-24	-39	-41	-8, 9				4, 3
Омск		23, 6	-24	-36	-41	-8, 9				4, 1
Пенза		18, 8	-17	-28	-33	-4, 7				-
Екатеринбург		21, 1	-21	-32	-37	-6, 5				5, 4
Хабаровск		24, 1	-25	-33	-35	-9, 3				5, 7
Челябинск		22, 8	-22	-32	-37	-6, 8				4, 4

 

 

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Автоматизация систем вентиляции
2. Безопасность труда на животноводческих фермах и комплексах
3. ВЕНТИЛЯЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
4. Виды жилых помещений специализированного жилищного фонда и их предоставление
5. Какой воздухообмен должна обеспечивать вентиляция для помещений котельных, в которых установлено газоиспользующее оборудование, с постоянным присутствием обслуживающего персонала?
6. Классификация зданий, помещений и наружных установок по категориям взрывопожарной и пожарной опасности.
7. Классификация систем вентиляции
8. Коэффициенты теплопередачи внутренних ограждающих конструкций, отделяющих холодильные камеры от неохлаждаемых тамбуров, вестибюлей, коридоров и других помещений
9. Методы расчета критериев взрывопожарной опасности помещений
10. Микроклимат производственных помещений
11. Назначение и техническое оснащение помещений баз ГДЗС
12. Нормы площадей животноводческих и птицеводческих помещений