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
|
Температура
|
Температурные коэффициенты | ||
Тепловыделений |
Влаговыделений Выделений |
|||
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,
|
Теплоусвоения,
|
||
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:
;
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:
.
.
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.
2.4Расчет 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:
;
;
;
;
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:
;
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]);
– 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 В и 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 | 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
).
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]).
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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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,
:
.
.
.
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.