РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
на тему: «Отопление и вентиляция животноводческих зданий»
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
Из приложения Г /1/ выписываем расчетные параметры наружного воздуха в таблицу 1.
Таблица 1 Расчетные параметры наружного воздуха
Область |
Температура наиболее холодных суток, 0C |
Холодный период (параметры Б) | Теплый период (параметры А) | ||
|
|
|
|
||
Витебская | -31 | -25 | -24,4 | 21,6 | 49,4 |
Примечание: tн.о.-средняя температура наиболее холодной пятидневки;
t – средняя температура наиболее теплой пятидневки.
Для
переходного
периода принимаем
температуру
наружного
воздуха
и энтальпию
/1/.
В таблицу 2 записываем параметры внутреннего воздуха /2/.
Таблица 2 Расчетные параметры внутреннего воздуха
Помещение | Период года | Параметры воздуха |
ПДК
|
|
|
|
|||
Помещение для откорма свиней | Холодный | 18 | 75 | 2 |
Переходный | 18 | 40–75 | 2 | |
Теплый | 26,6 | 40–75 | 2 |
Примечание:
– расчетная
температура
внутреннего
воздуха,
;
– относительная
влажность, %;
-
предельно-допустимая
концентрация
(ПДК) углекислого
газа в зоне
содержания
животных,
(таблица
10.4 /2/).
В таблицу 3 записываем выделение вредности животными /2/.
Таблица 3 Выделение теплоты, влаги и углекислого газа свиньями
Группа животных |
Масса, кг |
Тепловой
поток тепловыделений,
|
Влаговыделения,
|
Выделения |
|
Полных | Явных | ||||
Свиньи на откорме | 100 | 369 | 266 | 152 | 47,6 |
В таблицу 4 выписываем температурные коэффициенты /2/.
Таблица 4 Температурные коэффициенты для свиней
|
Температура
|
Температурные коэффициенты | ||
Тепловыделений |
Влаговыделений Выделений |
|||
полных | Явных | |||
Холодный | 18 | 0,92 | 0,74 | 1,31 0,92 |
Переходный | 18 | 0,92 | 0,74 | 1,31 0,92 |
Теплый | 26,6 | 0,86 | 0,34 | 2,2 0,86 |
Для расчета термических сопротивлений теплопередаче для стен, перекрытий и дверей необходимо знать теплотехнические 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,
|
Теплоусвоения,
|
||
Силикатный кирпич | 1800 | 0,87 | 10,9 |
Глиняный кирпич | 1800 | 0,81 | 10,12 |
Рубероид | 600 | 0,17 | 3,53 |
Известково-песчаный раствор | 1600 | 0,81 | 9,76 |
Сосна поперек волокон | 500 | 0,18 | 4,54 |
Плиты минераловатные | 50 | 0,06 | 0,48 |
Рубероид | 600 | 0,17 | 3,53 |
2. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
Определяем
термическое
сопротивление
теплопередаче
наружных стен,
перекрытий,
дверей и ворот,
:
,
где
– коэффициент
теплоотдачи
на внутренней
поверхности
ограничиваю-
щей
конструкции,
;
– толщина слоя
материала, м;
-
коэффициент
теплопроводности
материала
(принимаем по
таблице 5),
;
– термическое
сопротивление
замкнутой
воздушной
прослойки
(таблица 3.5 /2/),
;
– коэффициент
теплоотдачи
на наружной
поверхности
ограничивающей
конструкции
(принимаем
=23
.
Для
перекрытий
и дверей принимаем
=8,7
/2/. Значение
для наружных
стен принимаем
в зависимости
от заполнения
животными 1м2
пола.
Рассчитываем
заполнение
помещения
животными,
:
,
где
– масса одного
животного,
;
– количество
животных;
– площадь помещения,
;
;
Так
как заполнение
животными
помещения
,
то принимаем
для стен и потолков
/2/.
Тогда термическое сопротивление теплопередаче для:
– наружных стен
=
;
– перекрытия
=
1,99
– дверей и ворот
=
.
Рассчитываем термическое сопротивление теплопередаче отдельных зон пола:
,
где
– сопротивление
теплопередаче
рассматриваемой
зоны неутепленного
пола,;
– толщина утепляющего
слоя,
;
– теплопроводность
утепляющего
слоя,
.
Сопротивление
теплопередаче
принимаем
равной (стр. 39
/2/):
для
I зоны:
для
II зоны:
для
III зоны:
для
IV зоны:
;
;
;
.
Определяем
требуемое
сопротивление
теплопередаче
наружных стен
и перекрытия,:
,
где
– расчетная
температура
внутреннего
воздуха в холодный
период,
;
– расчетная
температура
наружного
воздуха в холодный
период года,
;
– нормативный
температурный
перепад (принимаем
по таблице 3.6
/2/),
;
– коэффициент,
учитывающий
положение
наружной поверхности
по отношению
к наружному
воздуху (принимаем
n=1 /2/).
Значение
нормативного
температурного
перепада
следующее:
– для наружных стен
=
+
=18–13,5=4,5
;
– для перекрытия
=0,8*(
+
)=0,8*(18–13,5)=3,6
;
где
температуру
точки росы
принимаем из
приложения
/1/
при
и
–
.
Значение
расчетной
температуры
наружного
воздуха
принимают в
зависимости
от тепловой
инерции
наружного
ограждения
(стр. 33 /2/).
Тепловая инерция ограничивающей конструкции:
,
где
– расчетный
коэффициент
теплоусвоения
материала
отдельных слоев
ограждающей
конструкции
(таблица 5),
;
– для наружных стен
;
– для перекрытия
.
Исходя
из полученного
выражения, в
качестве расчетной
температуры
наружного
воздуха
принимаем:
– для
наружных стен
при 4<<7
среднюю температуру
наиболее холодных
трех суток
равную
;
– для
перекрытия
при
<4
среднюю температуру
наиболее холодных
суток равную
=
=-31
.
Следовательно, находим требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен и перекрытия:
.
.
Аналогично определяем требуемое термическое сопротивление наружных дверей:
– ;
– =
+
=18–13,5=4,5
;
–
;
Принимаем термическое сопротивление теплопередаче заполнения световых проемов равным:
для двойного остекления в деревянных переплетах
.
Требуемое
сопротивление
теплопередаче
окон для производственных
и вспомогательных
промышленных
предприятий
с влажным или
мокрым режимом
(таблица 3.7 /2/)
следующее:
,
т. к.
-
=18
– (-25)=43
.
Сравниваем расчетные термические сопротивления ограждающих конструкций с требуемыми термическими сопротивлениями.
Исходя из того, что требуемое термическое сопротивление должно быть меньше расчетного термического сопротивления, проверяем соблюдение санитарно-гигиенических норм:
для наружных стен:
;
;
– условие не
выполняется.
для перекрытия:
;
;
–
условие выполняется.
для наружных дверей и ворот:
;
;
–
условие не
выполняется.
для световых проемов:
;
;
–
условие выполняется.
В целом делаем вывод о том, что расчетные термические сопротивления ограждающих конструкций меньше требуемых, кроме перекрытия и световых проемов (т.е. удовлетворяют санитарно гигиеническим нормам). Значит, двери и наружные стены нуждаются в дополнительном утеплении.
Производим разбивку пола на отдельные зоны:
Определяем площади зон пола:
;
;
;
;
Рассчитываем тепловой поток 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;
Н.д. – наружные двери;
Д.о. – двойное остекление;
Пт. – перекрытия;
Пл1, Пл2, Пл3, Пл4. – зоны пола.
Площадь окна:
;
Площадь всех окон:
;
Тепловой поток теплопотерь для окон:
– обращённых на юго-восток
;
– обращенных на северо-запад:
;
Тепловой поток теплопотерь для стен:
– обращённых на юго-восток:
;
– обращенных на северо-запад:
;
Тепловой поток теплопотерь для различных зон пола:
;
;
;
;
Находим площадь потолка:
;
Тепловой поток теплопотерь для перекрытия:
;
3. Расчет тепловоздушного режима и воздухообмена.
3.1 Холодный период года
Определяем
влаговыделения
животными,
:
,
где
-
температурный
коэффициент
влаговыделений
(таблица 4);
– влаговыделение
одним животным
(таблица 3),
;
– число животных.
;
Дополнительные влаговыделения с открытых водяных поверхностей:
,
Суммарные влаговыделения в помещении:
.
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),
:
.
Произведем
расчет расхода
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 18
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,
,
(принимаем 0,4
,
стр. 240 /2/).
.
расход вентиляционного воздуха исходя из нормы минимального воздухообмена:
,
где
– норма минимального
воздухообмена
на 1ц живой
массы,
;
– живая масса
животного, кг;
n – количество животных.
.
В
качестве расчетного
значения расхода
воздуха в холодный
период принимаем
наибольший,
т.е.
.
3.2 Переходный период года.
Определяем влаговыделения животными:
;
Дополнительные влаговыделения в переходной период составляют 10% от общего влаговыделения.
Определим суммарные влаговыделения:
.
Тепловой поток полных тепловыделений:
;
Тепловой поток теплопотерь
;
где
и
– расчетные
температуры
внутреннего
и наружного
воздуха в переходный
период,
:
,
принимаем
,
;
.
Тепловой
поток теплоизбытков,
:
,
где
– тепловой
поток полных
тепловыделений
животными в
переходный
период,
;
.
Определим
угловой коэффициент,
:
.
Влагосодержание внутреннего воздуха:
.
Влагосодержание
наружного
воздуха
определим по
-
диаграмме при
параметрах
и
,
.
.
Рассчитаем
расход вентиляционного
воздуха,
,
из условия
удаления водяных
паров:
.
В
качестве расчетного
воздухообмена
принимаем
,
т. к.
.
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’’’ =0,86 – температурный коэффициент полных тепловыделений
(таблица 4).
;
Тепловой
поток от солнечной
радиации,
.
,
где
– тепловой
поток через
покрытие,
;
– тепловой
поток через
остекление
в рассматриваемой
наружной
стене,
;
– тепловой
поток через
наружную стену,
.
,
где
=1512
– площадь покрытия
(таблица 6);
=1,99
-
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 наружную стену (за исключением остекления в этой стене):
,
где
=228,9
– площадь наружной
стены,
;
=0,76
– термическое
сопротивление
теплопередаче
наружной стены,
.
– избыточная
разность температур:
для СЗ 6,1
;
для ЮВ 10,6
,
(таблица 3.13)
для стены с СЗ стороны:
;
для стены с ЮВ стороны:
;
Принимаем в качестве расчетного тепловой поток через наружную стену ЮВ ориентации, через которую наблюдается максимальное теплопоступление.
Тепловой
поток через
остекление,
:
,
где
– коэффициент
остекления
(
),
(стр. 46 /2/);
– поверхностная
плотность
теплового
потока через
остекленную
поверхность,
,
(ЮВ:
;
таблица 3,12 /2/);
=73,5
– площадь остекления.
.
.
Тепловой
поток теплоизбытков,
:
,
.
Угловой
коэффициент,
:
.
Влагосодержание внутреннего воздуха:
.
Влагосодержание
наружного
воздуха
определяем
по
-
диаграмме
(рис. 1.1 /2/) при
параметрах
и
-
.
Расход
вентиляционного
воздуха,
,
в теплый период
года из условия
удаления
выделяющихся:
водяных паров:
.
.
расход вентиляционного воздуха исходя из нормы минимального воздухообмена:
.
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 | ||
Холодный | ||||||||
Переходный | ||||||||
Теплый |
Теплопоступления, кВт |
Теплопо- тери через огражд., кВт |
Избыточ- ная теп- лота, кВт |
Угловой коэф., кДж/кг |
Расход вентил. воздуха м3/ч |
Темпе- Ратура приточн. воздуха |
|||
От животных | От оборудования | От солнеч. радиации | Итого | |||||
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 холодный
период года,
(
);
– расчетная
температура
наружного
воздуха, (
);
– удельная
изобарная
теплоемкость
воздуха (
).
.
Тепловой
поток на испарение
влаги с открытых
водных и смоченных
поверхностей,
:
,
.
Тепловой
поток явных
тепловыделений,
:
,
где
– температурный
коэффициент
явных тепловыделений;
– тепловой
поток явных
тепловыделений
одним животным,
;
– число голов.
;
Определим
температуру
подогретого
воздуха,
:
,
где
– наружная
температура
в зимний период
года,
;
.
Для пленочных воздуховодов должно соблюдаться условие санитарно – гигиенических требований:
– в нашем случае
удовлетворяет.
Принимаем две отопительно-вентиляционные установки мощностью
и расходом
Дальнейший расчет ведем для одной ОВ установки.
5. Расчет и выбор калориферов
В
системе вентиляции
и отопления
устанавливаем
водяной калорифер.
Теплоноситель
– горячая вода
70 – 150.
Рассчитаем
требуемую
площадь живого
сечения,
,
для прохода
воздуха:
,
где
– массовая
скорость воздуха,
,
(принимается
в пределах 4–10
).
Принимаем массовую скорость в живом сечении калорифера:
.
.
По таблице 8.10 /2/ по рассчитанному живому сечению выбираем калорифер марки КВСБ №10 со следующими техническими данными:
Таблица 8 Технические данные калорифера КВСБ №10
Номер калорифера |
Площадь
поверхности
нагрева
|
Площадь
живого сечения
по воздуху
|
Площадь
живого сечения
трубок |
10 | 28,11 | 0,581 | 0,00087 |
Принимаем два калорифер в ряду.
Уточняем
массовую скорость
воздуха:
.
Определяем скорость горячей воды в трубках:
;
где
-удельная
теплоемкость
воды;
-
плотность воды;
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 №10:
;
;
;
;
.
.
Определяем
среднюю температуру
воздуха,
:
.
Определяем
среднюю температуру
воды,
:
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.
.
Принимаем два калорифера.
Определяем процент запаса по площади поверхности нагрева:
.
– удовлетворяет.
Аэродинамическое
сопротивление
калориферов,
:
,
где
– коэффициент,
зависящий от
конструкции
калорифера;
– показатель
степени.
.
Аэродинамическое
сопротивление
калориферной
установки,
:
,
где
=1
– 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.
На схеме 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/).
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
принима-
ем
.
.
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 (стр. 202,/2/).
.
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,
:
– для первого участка
,
;
;
– для последующих участков
;
;
;
Определим
статическое
давление воздуха,
:
в конце воздухораспределителя:
;
в начале воздухораспределителя:
.
Потери
давления в
воздухораспределителе,
:
.
Дальнейший расчет сводим в таблицу 9. Причем, определяем потери давления в результате трения по длине участка, в местных сопротивлениях и суммарные потери по следующим формулам:
,
,
,
где R – удельные потери давления на единице длины воздуховода, определяется по монограмме (рис. 8.6 /2/)
– коэффициент
местного
сопротивления
(таблица 8.7 /2/).
Таблица 9 Расчет участков воздуховода
Номер участка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 | 4200 | 41,5 | 500 | 0,196 | 6,5 | – | – | – | 25,35 | – | 126,41 |
2 | 4200 | 4,4 | 500 | 0,196 | 6,5 | 0,8 | 3,52 | 0,65 | 25,35 | 16,48 | 20 |
3 | 8400 | 1,6 | 630 | 0,312 | 8 | 0,96 | 1,54 | -0,1 | 38,4 | -3,84 | -2,3 |
4 | 1680 | 3 | 800 | 0,502 | 10 | 1,05 | 3,15 | 3,2 | 60 | 192 | 195,15 |
калорифер | 16800 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 72,4 |
Жал. Реш. | 16800 | – | – | – | 5 | – | – | 2 | 15 | 30 | 30 |
итого: | 441,66 |
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
расчетный
расход воздуха
через одну
шахту,
:
;
где
– площадь поперечного
сечения шахты,
.
Рассчитаем
площадь поперечного
сечения шахты,
:
.
.
Определяем число шахт:
,
где
– расчетный
расход воздуха
в зимний период,
;
– расчетный
расход воздуха
через одну
шахту,
.
.
Принимаем
число шахт для
всего помещения
.
7. Выбор вентилятора
Подбор вентилятора производят по заданным значениям подачи и требуемого полного давления.
Принимаем вентилятор исполнения 1.
Подачу
вентилятора
определяем
с учетом потерь
или подсосов
воздуха в
воздуховоды,
вводя поправочный
коэффициент
к расчетному
расходу воздуха
для стальных
воздуховодов
1,1,
:
.
Определяем
полное давление
вентилятора,
:
,
где
– температура
подогретого
воздуха,
.
По подаче воздуха вентилятора и требуемому полному давлению, согласно графику характеристик вентиляторов ВЦ 4–75 (рис. 8.13 /2/), выбираем вентилятор марки: Е 8. 0,95–1.
8. 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 металоемкие 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. 2001 г.
2. Справочник по теплоснабжению сельского хозяйства/Л.С. Герасимович, А.Г. Цубанов, Б.Х. Драганов, А.Л. Синяков. – Мн.: Ураджай, 1993. – 368 с.