Реферат: Свинарник-маточник на 300 мест
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему: «Свинарник-маточник на 300 мест»
Курсовая работа представлена расчетно-пояснительной запиской на 34 страницах машинописного текста, содержащей 9 таблиц, и графической частью, включающей 1 лист формата А1.
В работе выполнены расчеты теплопотерь через наружные ограждения, теплопоступлений в помещение свинарника, содержащего 300 свиней, а также влаговыдлений и газовыделений в данном помещении. Также, определены расходы вентиляционного воздуха в холодный, теплый и переходной периоды года и тепловая мощность отопительно-вентиляционной системы, рассчитаны воздуховоды системы вентиляции, подобраны калориферы и вентиляторы.
Введение
Теплоснабжение является составной частью инженерного обеспечения сельского хозяйства. Повышение продуктивности в животноводстве и растениеводстве, укрепление кормовой базы, повышение сохранности сельскохозяйственной продукции, улучшение условий жизни сельского населения неразрывно связано с теплоснабжением. 8% от всех работающих в сельскохозяйственной отрасли заняты в теплоснабжении.
Специализация производства в животноводстве повышает требования к микроклимату. Содержание животных в холодных и плохо вентилируемых помещениях приводит к снижению продуктивности на 15–40%, расход кормов увеличивается на 10–30%, заболевания молодняка увеличиваются в 2–3 раза. Продуктивность в животноводстве по 1/3 определяется условиями содержания.
Большую роль играет поддержание микроклимата в современных коровниках. Он способствует максимальной продуктивности, наилучшей сохранности и интенсивному росту молодняка.
Для поддержания микроклимата на животноводческих фермах и комплексах принимают ОВС, посредством которых подают подогретый воздух в верхнюю зону помещения, предусматривая дополнительную подачу наружного воздуха в теплый период года через вентбашни. Удаляют воздух из помещения либо при помощи вентбашень, либо через окна и вытяжные шахты. В холодный и переходной периоды воздух удаляют из помещения через вентбашни при неработающих осевых вентиляторах. В теплый период требуемое количество воздуха подают вентбашнями, при этом удаляют воздух из помещения через фрамуги окон и из навозных каналов.
1. Составление исходных данных
По литературе [2] из таблицы 1.1. выписываем данные соответствующие своему варианту в таблицу 1.
Таблица 1. Расчетные параметры наружного воздуха
Область
Температура наиболее холодных суток
t, 0C
Холодный период (параметры Б)
Теплый период (параметры А)
/>, />
/>, />
/>, />
/>, />
Брестская
-25
-21
-19,9
22,4
49
Для переходного периода принимаем температуру наружного воздуха />/> и энтальпию />/>.
По литературе [2] из таблицы 10.2 выписываем параметры внутреннего воздуха в таблицу 2.
Таблица 2. Расчетные параметры внутреннего воздуха
Помещение
Период года
Параметры воздуха
ПДК
/>, />
/>, />
/>, %
Помещение для содержания животных
Холодный
20
70
2
Переходный
20
40–75
2
теплый
27,4
40–75
2
Здесь /> – расчетная температура внутреннего воздуха, />;
/> – относительная влажность, %;
/>— ПДК углекислого газа в зоне содержания поросят (удельная допустимая концентрация углекислого газа), />, принимаем из таблицы 10.4 [2].
Таблица 3. Выделение теплоты, влаги и углекислого газа свиньями
Группа животных
Живая масса
Тепловой поток тепловыделений, />
Влаговыделения, />
Выделения/>, />
Полных
явных
Свиноматки
200
376
271
155
48,5
Таблица 4. Температурные коэффициенты для свиней
/>Периоды года
Температура />, />
Температурные коэффициенты
Тепловыделений
Влаговыделений Выделений
--PAGE_BREAK--/>
полных
Явных
Холодный
20
0,9
0,67
1,5 0,9
Переходный
20
0,9
0,67
1,5 0,9
Теплый
27,4
0,865
0,33
2,25 0,865
Для расчета термических сопротивлений теплопередаче для стен, перекрытий и дверей необходимо знать технические характеристики строительных материалов и конструкций. Из таблицы 1.12 [2] выписываем необходимые данные в таблицу 5.
Таблица 5. Теплотехнические характеристики строительных материалов и конструкций
Наименование материала
/>, />
Расчетные коэффициенты при условиях эксплуатации
Теплопроводности, /> Б
Теплоусвоения, /> Б
Кладка из силикатного кирпича
1800
0,87
10,9
Внутренняя штукатурка
1600
0,81
9,76
Рубероид
600
0,17
3,53
Цементная стяжка
1800
0,93
11,09
Керамзитобетон
1800
0,92
12,33
Двери и ворота деревянные из сосновых досок
500
0,18
4,54
Минераловатные плиты
350
0,11
1,72
2. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
2.1 Расчет термического сопротивления теплопередаче
Термическое сопротивление теплопередаче, />, для стен, покрытий, перекрытий, дверей и ворот:
/>,
где /> – коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности ограничиваю-
щей конструкции, />;
/> – термическое сопротивление теплопроводности отдельных слоев,
/>;
/> – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки,
/>;
/> – коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности ограничивающей поверхности, />.
Проводим расчет для наружных стен.
Рассчитываем заполнение помещения животными, />:
/>,
где /> – масса одной животного, /> (m = 200)
/> – количество животных (n = 300);
/> – площадь помещения, />(A = 2655 />).
/>/>;
Так как, заполнение животными помещения />/> и принимаем для стен и потолков />/>.
Термическое сопротивление отдельных слоев, />:
/>,
где /> – толщина слоя, />;
/> – теплопроводность материала слоя, />;
Кладка из силикатного кирпича
/>/>;
Внутренняя штукатурка:
/>/>.
/>/>.
/>/>.
Проводим расчет для покрытий и перекрытий.
/>/>;
рубероид:
/>/>;
минераловатные плиты:
продолжение--PAGE_BREAK--
/>/>;
воздушная прослойка 50 мм:
/>/>;
доски сосновые:
/>/>;
/>/>.
/>/>.
Проводим расчет для наружных дверей и ворот.
/>/>;.
сосновые доски:
/>/>.
/>/>.
Проводим расчет для остекления.
Термическое сопротивление теплопередаче заполнения световых проемов принимаем равным нормированным значениям (стр. 32 [2]). Принимаем двойное остекление в металлических переплетах
/>/>.
Проводим расчет для различных зон пола.
Сопротивление теплопередаче полов:
/>,
где /> – сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного
пола,/>;
/> – толщина утепляющего слоя,/>;
/> – теплопроводность утепляющего слоя,/>.
Сопротивление теплопередаче (стр. 39 [2]) принимаем:
для I зоны: />/>
для II зоны: />/>
для III зоны: />/>
для IV зоны: />/>
/>/>;
/>/>;
/>/>;
/>/>.
2.2 Определение требуемого термического сопротивления теплопередаче
Рассчитываем требуемые по санитарно-гигиеническим требованиям термические сопротивления теплопередаче для наружных стен, покрытий и перекрытий, наружных дверей и ворот.
Требуемое сопротивление теплопередаче, />, наружных стен, покрытий и перекрытий:
/>,
где /> – расчетная температура внутреннего воздуха, />;
/> – расчетная температура наружного воздуха в холодный период года,/>;
/> – нормативный температурный перепад между внутренним воздухом и внутренней поверхностью ограничивающей конструкции, />;
/> – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности по отношению к наружному воздуху.
В качестве расчетной температуры наружного воздуха принимают в зависимости от тепловой инерции /> наружного ограждения (стр. 33 [2]):
при /> – абсолютно минимальную температуру;
при /> – среднюю температуру наиболее холодных суток;
при /> – среднюю температуру наиболее холодных трех суток;
при /> – среднюю температуру наиболее холодной пятидневки.
Тепловая инерция ограничивающей конструкции:
/>,
где /> – расчетный коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции (таблица 5), />.
Проведем расчет для наружных стен
/>.
Исходя из полученного выражения в качестве расчетной температуры наружного воздуха, принимаем среднюю температуру наиболее холодных суток.
/>/>
Нормативный температурный перепад принимаем исходя из типа помещения (производственное помещение с влажным режимом, таблица 3.6 [2]):
/>/>.
Температуру точки росы /> принимаем из приложения />[1] при /> и /> – />.
Коэффициент /> определяем по его нормированным значениям: />.
/>/>.
Проводим расчет для покрытий и перекрытий.
/>
В качестве расчетной температуры наружного воздуха принимаем среднюю температуру наиболее холодных суток: />.
Нормативный температурный перепад:
/> (таблица 3.6 [2]).
Коэффициент /> определяем по его нормированным значениям: />.
/>/>.
продолжение--PAGE_BREAK--
Проводим расчет для световых проемов.
Принимаем сопротивление теплопередаче окон для производственных и вспомогательных промышленных предприятий с влажным или мокрым режимом (таблица 3.7 [2]): />/>.
Проводим расчет для наружных дверей и ворот.
Нормативный температурный перепад:
/>.
/>.
/>/>.
2.3 Сравнение действительных термических сопротивлений с требуемыми
Исходя из того, что требуемое термическое сопротивление должно быть меньше расчетного термического сопротивления, проверяем соблюдение санитарно-гигиенических норм:
для наружных стен:
/>/>;
/>/>;
/> – не удовлетворяет.
для покрытий и перекрытий:
/>/>;
/>/>;
/>– не удовлетворяет.
для наружных дверей и ворот:
/>/>;
/>/>;
/>– удовлетворяет.
для световых проемов:
/>/>;
/>/>;
/>– удовлетворяет.
В целом делаем вывод о том, что расчетные термические сопротивления ограждающих конструкций меньше требуемых, кроме световых проемов и дверей (т.е. не удовлетворяют санитарно гигиеническим нормам). Все нуждается в дополнительном утеплении.
2.4 Расчет площадей отдельных зон пола
/>/>/>
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>
/>/>/>/>/>
/>/>/>/>
/>/>/>/>
/>/>
/>
/>/>/>/>/>
/>/>
/>/>/>/>
/>168
/>/>172
/>/>176
180
/>
Рис. 1. Зоны пола рассчитываемого помещения.
/>/>;
/>/>;
/>/>;
/>/>;
2.5 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции.
/>,
где /> – площадь ограждающей конструкции, />;
/> – термическое сопротивление теплопередаче, />;
/> – расчетная температура внутреннего воздуха, />;
/> – расчетная температура наружного воздуха, />;
/> – добавочные потери теплоты в долях от основных теплопотерь;
/> – коэффициент учета положения наружной поверхности по отношению к
наружному воздуху.
Н.с. – наружные стены;
Д.о. – двойное остекление;
Пт. – перекрытия;
Пл1, Пл2, Пл3, Пл4. – пол.
Площадь окна:
/>/>;
площадь окон:
/>/>;
Тепловой поток теплопотерь для окон, обращённых на северо-запад:
/>/>;
Тепловой поток теплопотерь для стен, обращённых на cеверо-восток:
/>/>;
на северо-запад:
/>/>;
на юго-запад:
/>/>;
Тепловой поток теплопотерь для различных зон пола:
/>/>;
продолжение--PAGE_BREAK--
/>/>;
/>/>;
/>/>;
Находим площадь потолка:
/>/>;
Тепловой поток теплопотерь для перекрытий:
/>/>;
3. Расчет тепловоздушного режима и воздухообмена
3.1 Холодный период года
Влаговыделения животными, />:
/>,
где /> — температурный коэффициент влаговыделений (таблица 4);
/> – влаговыделение одним животным (таблица 3), />;
/> – число животных.
/>/>;
Дополнительные влаговыделения в зимний период составляют 10% от общего влаговыделения:
/>,
/>/>
Суммарные влаговыделения:
/>/>.
Рассчитаем количество />, выделяемого животными, />:
/>,
где /> — температурный коэффициент выделений /> и полных тепловыделений;
/> — количество />, выделяемого одним животным, />.
/>/>;
Определим тепловой поток полных тепловыделений, />:
/>,
где /> – тепловой поток полных тепловыделений одним животным (таблица 3), />.
/>/>;
Тепловой поток теплоизбытков, />:
/>/>,
где ФТП – поток теплопотерь (SФТП таблица 6).
Угловой коэффициент (тепловлажностное отношение), />:
/>/>.
Воздухообмен в холодный период
Произведем расчет вентиляционного воздуха, />, из условия удаления выделяющихся:
водяных паров:
/>,
где /> – суммарные влаговыделения внутри помещения, />;
/> – плотность воздуха, />;
/> и /> — влагосодержания внутреннего и наружного воздуха, />.
Из диаграммы влажного воздуха по рис. 1.1. [2] определим /> и />:
/>/>, (при 20/> и />);
/>/>, (при /> и />/>).
/>/>.
углекислого газа:
/>,
где /> – расход углекислого газа, выделяемого животными в помещении,/>;
/> – ПДК углекислого газа в помещении (таблица 2), />;
/> — концентрация углекислого газа в наружном (приточном) воздухе,/>, (принимают 0,3 – 0,5 />, стр. 240 [2]).
/>/>.
расход вентиляционного воздуха исходя из нормы минимального воздухообмена:
/>,
где /> – норма минимального воздухообмена на 1ц живой массы, />;
/> – живая масса животных, />.
/>/> – масса всех животных.
/>/>.
В качестве расчетного значения расхода воздуха в холодный период принимаем наибольший, т.е. />/>.
3.2 Переходный период года
Для переходного режима года влаговыделения животными:
продолжение--PAGE_BREAK--
/>/>;
Дополнительные влаговыделения в переходной период составляют 10% от общего влаговыделения.
/>/>
Определим суммарные влаговыделения:
/>/>.
Тепловой поток полных тепловыделений:
/>/>
Тепловой поток теплоизбытков, />:
/>,
где /> – тепловой поток полных тепловыделений животными в переходный
период, />;
/> – тепловой поток теплопотерь через ограждающие конструкции в переходный период, />.
/>,
где /> и /> – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха в переходный период, />.
/>;
/>;
/>;
/>/>.
/>/>.
Определим угловой коэффициент, />:
/>/>.
Воздухообмен в переходный период
Рассчитаем расход вентиляционного воздуха, />, из условия удаления водяных паров:
/>.
Влагосодержание внутреннего воздуха:
/>.
Влагосодержание наружного воздуха /> определим по /> — диаграмме при параметрах /> и />/>.
/>/>.
/>/>.
/>/>.
Для переходного периода года рассчитывается воздухообмен только для удаления водяных паров: />/>
3.3 Теплый период года
Определяем влаговыделения животными, />:
/>,
где /> — температурный коэффициент влаговыделений;
/> – влаговыделение одним животным, />;
/> – число животных.
/>/>;
Испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей:
/>/>
Суммарные влаговыделения:
/>/>.
Определим тепловой поток полных тепловыделений, />:
/>,
где /> – тепловой поток полных тепловыделений одним животным (таблица 3), />
kt’’’=0.865 – температурный коэффициент полных тепловыделений
(таблица 4).
/>/>;
Тепловой поток теплоизбытков, />:
/>,
где /> – тепловой поток от солнечной радиации, />.
/>,
где /> – тепловой поток через покрытие, />;
/> – тепловой поток через остекление в рассматриваемой наружной
стене, />;
/> – тепловой поток через наружную стену, />.
/>,
где />=2655/> – площадь покрытия (таблица 6);
/> =1,18/> — термическое сопротивление теплопередаче через покрытие (таблица 6);
/>= 17,7/> – избыточная разность температур, вызванная действием солнечной радиации для вида покрытия – тёмный рубероид, (стр. 46 [2]).
/>/>.
Тепловой поток через остекление, />:
/>,
где /> – коэффициент остекления (/>), (стр. 46 [2]);
продолжение--PAGE_BREAK--
/> – поверхностная плотность теплового потока через остекленную
поверхность, />, (CЗ: />/>, таблица 3,12 [2]);
/>=30/> – площадь остекления.
/>/>.
Тепловой поток через наружную стену (за исключением остекления в этой стене):
/>,
для стены А
где />=548.7 – площадь наружной стены, />;
/>=0,78 – термическое сопротивление теплопередаче наружной стены, />.
/>=6,1 – избыточная разность температур, />, (таблица 3.13)
/>/>;
для стены Ви С
/>=46,5 />; />=0,78 />; />=6,1/>,
/>/>;
/>/>=47,47 (кВт).
/>/>.
Угловой коэффициент, />:
/>/>.
Воздухообмен в теплый период года
Расход вентиляционного воздуха, />, в теплый период года из условия удаления выделяющихся:
водяных паров:
/>.
Влагосодержание наружного воздуха /> определим по /> — диаграмме (рис. 1.1 [2]) при параметрах /> и />/>.
/>/>.
Влагосодержание внутреннего воздуха:
/>/>.
/>/>.
расход вентиляционного воздуха исходя из нормы минимального воздухообмена:
/>,
где /> – норма минимального воздухообмена на 1ц живой массы, />;
/> – живая масса животного, />.
/>/>.
/>/>.
В качестве расчетного значения расхода воздуха в теплый период принимаем наибольший, т.е. />/>.
Результаты расчетов сводим в таблицу 7
Таблица 7 Результаты расчета тепловоздушного режима и воздухообмена
Наименование
помещения
Периоды
года
Наружный
воздух
Внутренний
воздух
Влаговыделения, кг/ч
/>
/>
/>
/>
от животных
от обор. и с пола
итого
Свинарник-маточник на 300 мест
Холодный
-21
70
20
70
69,75
6,98
76,73
Переходный
8
70
20
70
69,75
6,98
76,73
Теплый
22,4
70
27,4
70
104,63
26,16
130, 79
Теплопоступления, кВт
продолжение--PAGE_BREAK--
Теплопо тери через ограждения, кВт
Избыто-чная
теплота,кВт
Угловой коэффициент,кДж/кг
Расход
вентил. воздуха
/>
Темпера-тура приточн.
воздуха
/>
От животных
От оборудования
От солнечной радиации
Итого
101,52
-
-
101,52
163,2
61,68
7705,06
18000
38,6
101,52
-
-
101,52
47,77
53,75
2552,33
273
-
97,57
-
47,47
144,94
-
144,94
3989,48
42000
-
4. Выбор системы отопления и вентиляции.
На свиноводческих фермах применяют вентиляционные системы, посредствам которых подают подогретый воздух в верхнюю зону помещения по воздуховодам равномерной раздачи. Кроме того, предусматривают дополнительную подачу наружного воздуха в теплый период года через вентбашни.
Тепловая мощность отопительно-вентиляционной системы, />:
/>,
где /> – тепловой поток теплопотерь через ограждающие конструкции, />;
/> – тепловой поток на нагревание вентиляционного воздуха, />;
/> – тепловой поток на испарение влаги внутри помещения, />;
/> – тепловой поток явных тепловыделений животными, />.
/>/> (табл. 6 [2]).
Тепловой поток на нагревание приточного воздуха, />:
/>,
где /> – расчетная плотность воздуха (/>/>);
/> – расход приточного воздуха в зимний период года, (/>/>);
/> – расчетная температура наружного воздуха, (/>/>);
/> – удельная изобарная теплоемкость воздуха (/>/>).
/>/>.
Тепловой поток на испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей, />:
/>,
где /> – расход испаряемой влаги для зимнего периода, />.
/>/>.
Тепловой поток явных тепловыделений, />:
/>,
где /> – температурный коэффициент явных тепловыделений;
/> – тепловой поток явных тепловыделений одним животным, />;
/> – число голов.
/>/>;
/>/>
Подача воздуха одной ОВС:/>
/>;/>
Определим температуру подогретого воздуха, />:
/>,
где /> – наружная температура в зимний период года, />;
/>/>.
5. Расчет и выбор калориферов
В системе вентиляции и отопления устанавливаем водяной калорифер. Теплоноситель – пар низкого давления.
Предусматриваем две отопительно-вентиляционные системы, поэтому:
/>
Рассчитаем требуемую площадь живого сечения, />, для прохода воздуха:
/>,
где /> – массовая скорость воздуха, />, (принимается в пределах 4–10
продолжение--PAGE_BREAK--
/>).
Принимаем массовую скорость в живом сечении калорифера:
/>/>.
/>/>.
Принимаем один калорифер (/>), (/>).
По таблице 8.10 [2] по рассчитанному живому сечению выбираем калорифер марки КВСБ со следующими техническими данными:
Таблица 8. Технические данные калорифера КВСБ.
Номер калорифера
Площадь поверхности нагрева />, />
Площадь живого сечения по воздуху />,/>
Площадь живого сечения по теплоносителю />,/>
10
28,11
0,581
0,00261
Уточняем массовую скорость воздуха: />/>.
Определяем коэффициент теплопередачи, />:
/>,
где /> – коэффициент, зависящий от конструкции калорифера;
/> – массовая скорость в живом сечении калорифера, />;
/> и /> – показатели степени.
Из таблицы 8.12 [2] выписываем необходимые данные для КВСБ:
/>; />; />; />; />.
/>/>.
Определяем среднюю температуру воздуха, />:
/>/>.
Среднюю температуру воды принимаем равной температуре насыщения (табл 1.8. [2])
Определяем требуемую площадь поверхности теплообмена калориферной установки, />:
/>/>.
Определяем число калориферов:
/>,
где /> – общая площадь поверхности теплообмена, />;
/> – площадь поверхности теплообмена одного калорифера, />.
/>.
Округляем /> до большего целого значения, т.е. />.
Определяем процент запаса по площади поверхности нагрева:
/>.
/> – удовлетворяет.
Аэродинамическое сопротивление калориферов, />:
/>,
где /> – коэффициент, зависящий от конструкции калорифера;
/> – показатель степени.
/>/>.
Аэродинамическое сопротивление калориферной установки, />:
/>,
где /> – число рядов калориферов;
/> – сопротивление одного ряда калориферов, />.
/>/>.
6. Аэродинамический расчет воздуховодов
В с/х производственных помещениях используют перфорированные пленочные воздухораспределители. Предусматривают расположение двух несущих тросов внутри пленочной оболочки, что придает воздуховодам овальную форму при неработающем вентиляторе и тем самым предотвращает слипание пленки.
Задача аэродинамического расчета системы воздуховодов состоит в определении размеров поперечного сечения и потерь давления на отдельных участках системы воздуховодов, а также потери давления во всей системе воздуховодов.
Исходными данными к расчету являются: расход воздуха/>, длина воздухораспределителя />, температура воздуха и абсолютная шероховатость />мм (для пленочных воздуховодов).
В соответствии с принятыми конструктивными решениями составляют расчетную аксонометрическую схему воздуховодов с указанием вентиляционного оборудования и запорных устройств.
Схему делят на отдельные участки, границами которых являются тройники и крестовины. На каждом участке наносят выносную линию, над которой проставляют расчетный расход воздуха />(/>), а под линией – длину участка />(м). В кружке у линии указывают номер участка.
Выбираем основные магистральные расчетные направления, которые характеризуются наибольшей протяженностью.
Расчет начинаем с первого участка.
Используем перфорированные пленочные воздухораспределители. Выбираем форму поперечного сечения – круглая.
Задаемся скоростью в начальном поперечном сечении:
/>/>/>.
Определяем диаметр пленочного воздухораспределителя, />:
/>/>.
Принимаем ближайший диаметр, исходя из того, что полученный равен />/>(стр. 193 [2]).
продолжение--PAGE_BREAK--
Динамическое давление, />:
/>,
где />/> — плотность воздуха.
/>/>.
Определяем число Рейнольдса:
/>,
где /> – кинематическая вязкость воздуха, />, />/> (табл. 1.6 [2]).
/>.
Коэффициент гидравлического трения:
/>,
где /> – абсолютная шероховатость, />, для пленочных воздуховодов принимаем />/>.
/>.
Рассчитаем коэффициент, характеризующий конструктивные особенности воздухораспределителя:
/>,
где /> – длина воздухораспределителя, />.
/>.
Полученное значение коэффициента /> меньше 0,73, что обеспечивает увеличение статического давления воздуха по мере приближения от начала к концу воздухораспределителя.
Установим минимальную допустимую скорость истечения воздуха через отверстие в конце воздухораспределителя, />:
/>,
где /> – коэффициент расхода (принимают 0,65 для отверстий с острыми кромками).
/>/>.
Коэффициент, характеризующий отношение скоростей воздуха:
/>,
где /> – скорость истечения через отверстия в конце воздухораспределителя,
/>(рекомендуется />/>), принимаем />/>.
/>.
Установим расчетную площадь отверстий, />, в конце воздухораспределителя, выполненных на 1/> длины:
/>/>.
По таблице 8.8 [2] принимаем один участок.
Определим площадь отверстий, />, выполненных на единицу воздуховода:
/>,
где /> – относительная площадь воздуховыпускных отверстий на участке
воздухораспределителя (/> по [1]).
/>/>.
Диаметр воздуховыпускного отверстия /> принимают от 20 до 80 />, примем />/>.
Определим число рядов отверстий:
/>,
где /> – число отверстий в одном ряду (/>);
/> — площадь воздуховыпускного отверстия, />.
Определим площадь воздуховыпускного отверстия, />:
/>/>./>.
Шаг между рядами отверстий, />:
/>/>.
Определим статическое давление воздуха, />:
в конце воздухораспределителя:
/>/>;
в начале воздухораспределителя:
/>/>.
Потери давления в воздухораспределителе, />:
/>/>.
Дальнейший расчет сводим в таблицу. Причем:
/>,
/>,
/>,
где R – удельные потери давления на единице длины воздуховода, определяется по монограмме (рис. 8.6 [2])
/> – коэффициент местного сопротивления скорость воздуха в жалюзийной решетке />/>
Таблица 9. Расчет участков воздуховода.
Номер участка
/>, />
/>, />
/>, />
/>, />
продолжение--PAGE_BREAK--
/>, />
/>, />
/>, />
/>
/>, />
/>, />
/>, />
1
2250
175
500
0,196
6,5
–
–
–
25,35
–
148,75
2
2250
5
500
0,196
6,5
0,85
0,85
0,65
25,35
16,48
17,33
3
4500
2
560
0,4
8
0,7
3,5
-0,1
38,4
-3,84
-0,34
4
18000
3
1000
0,785
10
1
3
3,2
60
192
194
калорифер
18000
–
–
–
–
–
–
–
–
–
192
жал. реш.
18000
–
–
–
5
–
–
2
15
30
30
итого:
581,74
7. Вытяжные шахты
Расчет вытяжных шахт естественной вентиляции производят на основании расчетного расхода воздуха в холодный период года. Работа вытяжных шахт будет более эффективной при устойчивой разности температур внутреннего и наружного воздуха (не менее 5°С), что наблюдается в холодный период года.
Скорость воздуха в поперечном сечении вытяжной шахты, />:
/>,
где /> – высота вытяжной шахты между плоскостью вытяжного отверстия и
устьем шахты (3–5), /> (принимаем />/>);
/> – диаметр, /> (принимаем />/>);
/> – расчетная наружная температура, /> (/>);
/> – сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Местное сопротивление определяем по таблице 8.7 [2]:
для входа в вытяжную шахту: />;
для выхода из вытяжной шахты: />.
/>.
/>/>.
Определяем число шахт:
/>,
где /> – расчетный расход воздуха в зимний период, />;
/> – расчетный расход воздуха через одну шахту, />.
Определяем расчетный расход воздуха через одну шахту, />:
/>,
где /> – площадь поперечного сечения шахты, />.
Рассчитаем площадь поперечного сечения шахты, />:
/>/>.
/>/>.
/>.
продолжение--PAGE_BREAK--
Принимаем число шахт для всего помещения />.
8. Выбор вентилятора
Подбор вентилятора производят по заданным значениям подачи и требуемого полного давления.
В системах вентиляции и воздушного отопления с/х производственных зданий устанавливают радиальные (центробежные) вентиляторы марок В.Ц 4–75, В.Ц 4–76 и В.Ц 4–46, осевые вентиляторы марок В-06–300 и ВО.
Радиальные вентиляторы изготавливают по схемам конструктивного исполнения 1 и 6. Вентиляторы исполнения 1 более компактны и удобны при эксплуатации, с меньшим уровнем шума.
Подачу вентилятора определяем с учетом потерь или подсосов воздуха в воздуховоды, вводя поправочный коэффициент к расчетному расходу воздуха для стальных воздуховодов 1,1, />:
/>/>.
Определяем требуемое полное давление вентилятора, />:
/>,
где /> – температура подогретого воздуха, />
/>=1 – при нормальном атмосферном давлении.
/>/>.
По подаче воздуха вентилятора и требуемому полному давлению, согласно графику характеристик вентиляторов ВЦ 4–75 (рис. 8.16 [2]), выбираем вентилятор марки: Е 8.105–1.
В соответствии с выбранным ранее калорифером и выбранным теперь вентилятором заполняем таблицу характеристик отопительно-вентиляционной системы:
Таблица 10. Характеристика отопительно-вентиляционной системы
Обозначение
Кол. Систем
Наим-е помещения
Тип установки
Вентилятор
тип
номер
исполнение
положение
/>, />
/>, />
/>, />
1
Свинарник-маточник
Е 8.105–1.
ВЦ 4–75
8
1
Л
18000
318,67
700
9. Энергосбережение
Наиболее эффективным техническим решением вопроса сокращения расхода тепловой энергии на обеспечение микроклимата, безусловно является использование типа воздуха, удаляемого из животноводческих и птицеводческих помещений. Расчет технико-экономических показателей микроклимата показывает, что применение в системах утилизаторов тепла позволяет сократить расход тепловой энергии на данный технологический процесс более чем в 2 раза. Однако такие системы более металлоемкие и требуют дополнительных эксплуатационных затрат электрической энергии на вентиляторы. Использование тепловой энергии в системах вентиляции в основном обеспечивается за счет применения регенеративных и рекуперативных теплообменных аппаратов различной модификации.
Литература
Отопление и вентиляция животноводческих зданий. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – Мн. Ротапринт БАТУ. 1994 г.
2. Справочник по теплоснабжению сельского хозяйства/Л.С. Герасимович, А.Г. Цубанов, Б.Х. Драганов, А.Л. Синяков. – Мн.: Ураджай, 1993. – 368 с.