КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему: «Свинарник-маточникна 300 мест»
Курсовая работапредставлена расчетно-пояснительной запиской на 34 страницах машинописноготекста, содержащей 9 таблиц, и графической частью, включающей 1 лист форматаА1.
В работе выполненырасчеты теплопотерь через наружные ограждения, теплопоступлений в помещениесвинарника, содержащего 300 свиней, а также влаговыдлений и газовыделений вданном помещении. Также, определены расходы вентиляционного воздуха в холодный,теплый и переходной периоды года и тепловая мощность отопительно-вентиляционнойсистемы, рассчитаны воздуховоды системы вентиляции, подобраны калориферы ивентиляторы.
Введение
Теплоснабжение является составной частьюинженерного обеспечения сельского хозяйства. Повышение продуктивности вживотноводстве и растениеводстве, укрепление кормовой базы, повышениесохранности сельскохозяйственной продукции, улучшение условий жизни сельскогонаселения неразрывно связано с теплоснабжением. 8% от всех работающих в сельскохозяйственнойотрасли заняты в теплоснабжении.
Специализация производства в животноводствеповышает требования к микроклимату. Содержание животных в холодных и плоховентилируемых помещениях приводит к снижению продуктивности на 15–40%, расходкормов увеличивается на 10–30%, заболевания молодняка увеличиваются в 2–3 раза.Продуктивность в животноводстве по 1/3 определяется условиями содержания.
Большую рольиграет поддержание микроклимата в современных коровниках. Он способствуетмаксимальной продуктивности, наилучшей сохранности и интенсивному ростумолодняка.
Для поддержаниямикроклимата на животноводческих фермах и комплексах принимают ОВС, посредствомкоторых подают подогретый воздух в верхнюю зону помещения, предусматриваядополнительную подачу наружного воздуха в теплый период года через вентбашни.Удаляют воздух из помещения либо при помощи вентбашень, либо через окна ивытяжные шахты. В холодный и переходной периоды воздух удаляют из помещениячерез вентбашни при неработающих осевых вентиляторах. В теплый период требуемоеколичество воздуха подают вентбашнями, при этом удаляют воздух из помещениячерез фрамуги окон и из навозных каналов.
1. Составление исходныхданных
По литературе [2] из таблицы 1.1. выписываемданные соответствующие своему варианту в таблицу 1.
Таблица 1. Расчетныепараметры наружного воздухаОбласть
Температура наиболее холодных суток
t, 0C Холодный период (параметры Б) Теплый период (параметры А)
/>, />
/>, />
/>, />
/>, /> Брестская -25 -21 -19,9 22,4 49
Для переходного периодапринимаем температуру наружного воздуха />/> и энтальпию />/>.
По литературе [2] изтаблицы 10.2 выписываем параметры внутреннего воздуха в таблицу 2.
Таблица 2. Расчетныепараметры внутреннего воздухаПомещение 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 температуравнутреннего воздуха, />;
/> – относительная влажность,%;
/> — ПДК углекислого газа взоне содержания поросят (удельная допустимая концентрация углекислого газа), />, принимаем из таблицы 10.4[2].
Таблица 3. Выделение теплоты, влаги иуглекислого газа свиньямиГруппа животных Живая масса
Тепловой поток тепловыделений, />
Влаговыделения, />
Выделения/>, /> Полных явных Свиноматки 200 376 271 155 48,5
Таблица 4. Температурные коэффициенты длясвиней
/>Периоды года
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 сопротивленийтеплопередаче для стен, перекрытий и дверей необходимо знать техническиехарактеристики строительных материалов и конструкций. Из таблицы 1.12 [2] выписываемнеобходимые данные в таблицу 5.
Таблица 5.Теплотехнические характеристики строительных материалов и конструкцийНаименование 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. Расчеттеплопотерь через ограждающие конструкции
2.1 Расчеттермического сопротивления теплопередаче
Термическоесопротивление теплопередаче, />, длястен, покрытий, перекрытий, дверей и ворот:
/>,
где /> – коэффициент теплоотдачина внутренней поверхности ограничиваю-
щейконструкции, />;
/> – термическое сопротивление теплопроводности отдельных слоев,
/>;
/> – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки,
/>;
/> – коэффициент теплоотдачи на наружной поверхностиограничивающей поверхности, />.
Проводимрасчет для наружных стен.
Рассчитываемзаполнение 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 ипотолков />/>.
Термическоесопротивление отдельных слоев, />:
/>,
где /> – толщина слоя, />;
/> – теплопроводность материала слоя, />;
─ Кладка из силикатного кирпича
/>/>;
─ Внутренняя штукатурка:
/>/>.
/>/>.
/>/>.
Проводимрасчет для покрытий и перекрытий.
/>/>;
─ рубероид:
/>/>;
─ минераловатные плиты:
/>/>;
─ воздушная прослойка 50 мм:
/>/>;
─ доски сосновые:
/>/>;
/>/>.
/>/>.
Проводимрасчет для наружных дверей и ворот.
/>/>;.
─ сосновые доски:
/>/>.
/>/>.
Проводимрасчет для остекления.
Термическоесопротивление теплопередаче заполнения световых проемов принимаем равнымнормированным значениям (стр. 32 [2]). Принимаем двойное остекление в металлическихпереплетах
/>/>.
Проводимрасчет для различных зон пола.
Сопротивлениетеплопередаче полов:
/>,
где /> – сопротивлениетеплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного
пола,/>;
/> – толщина утепляющего слоя,/>;
/> – теплопроводность утепляющего слоя,/>.
Сопротивлениетеплопередаче (стр. 39 [2]) принимаем:
─ для I зоны: />/>
─ для II зоны: />/>
─ для III зоны: />/>
─ для IV зоны: />/>
/>/>;
/>/>;
/>/>;
/>/>.
2.2 Определениетребуемого термического сопротивления теплопередаче
Рассчитываемтребуемые по санитарно-гигиеническим требованиям термические сопротивлениятеплопередаче для наружных стен, покрытий и перекрытий, наружных дверей иворот.
Требуемоесопротивление теплопередаче, />,наружных стен, покрытий и перекрытий:
/>,
где /> – расчетная температуравнутреннего воздуха, />;
/> – расчетная температура наружного воздуха в холодныйпериод года,/>;
/> – нормативный температурный перепад между внутренним воздухоми внутренней поверхностью ограничивающей конструкции, />;
/> – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхностипо отношению к наружному воздуху.
В качестверасчетной температуры наружного воздуха принимают в зависимости от тепловойинерции /> наружного ограждения (стр. 33[2]):
при /> – абсолютно минимальнуютемпературу;
при /> – среднюю температурунаиболее холодных суток;
при /> – среднюю температурунаиболее холодных трех суток;
при /> – среднюю температурунаиболее холодной пятидневки.
Тепловаяинерция ограничивающей конструкции:
/>,
где /> – расчетный коэффициенттеплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции (таблица 5), />.
Проведемрасчет для наружных стен
/>.
Исходя изполученного выражения в качестве расчетной температуры наружного воздуха,принимаем среднюю температуру наиболее холодных суток.
/>/>
Нормативныйтемпературный перепад принимаем исходя из типа помещения (производственноепомещение с влажным режимом, таблица 3.6 [2]):
/>/>.
Температуруточки росы /> принимаем из приложения />[1] при /> и /> – />.
Коэффициент /> определяем по егонормированным значениям: />.
/>/>.
Проводимрасчет для покрытий и перекрытий.
/>
В качестверасчетной температуры наружного воздуха принимаем среднюю температуру наиболеехолодных суток: />.
Нормативныйтемпературный перепад:
/> (таблица 3.6 [2]).
Коэффициент /> определяем по егонормированным значениям: />.
/>/>.
Проводимрасчет для световых проемов.
Принимаемсопротивление теплопередаче окон для производственных и вспомогательныхпромышленных предприятий с влажным или мокрым режимом (таблица 3.7 [2]): />/>.
Проводимрасчет для наружных дверей и ворот.
Нормативный температурныйперепад:
/>.
/>.
/>/>.
2.3 Сравнениедействительных термических сопротивлений с требуемыми
Исходя из того,что требуемое термическое сопротивление должно быть меньше расчетноготермического 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 делаемвывод о том, что расчетные термические сопротивления ограждающих конструкций меньшетребуемых, кроме световых проемов и дверей (т.е. не удовлетворяют санитарногигиеническим 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 теплопотерьчерез ограждающие конструкции.
/>,
где /> – площадь ограждающей конструкции,/>;
/> – термическое сопротивление теплопередаче, />;
/> – расчетная температура внутреннего воздуха, />;
/> – расчетная температура наружного воздуха, />;
/> – добавочные потери теплоты в долях от основныхтеплопотерь;
/> – коэффициент учета положения наружной поверхности по отношениюк
наружномувоздуху.
Н.с. – наружныестены;
Д.о. – двойноеостекление;
Пт. – перекрытия;
Пл1, Пл2, Пл3, Пл4.– пол.
Площадь окна:
/>/>;
площадь окон:
/>/>;
Тепловой потоктеплопотерь для окон, обращённых на северо-запад:
/>/>;
Тепловой потоктеплопотерь для стен, обращённых на cеверо-восток:
/>/>;
на северо-запад:
/>/>;
на юго-запад:
/> />;
Тепловой потоктеплопотерь для различных зон пола:
/>/>;
/>/>;
/>/>;
/>/>;
Находим площадьпотолка:
/>/>;
Тепловой потоктеплопотерь для перекрытий:
/>/>;
3. Расчеттепловоздушного режима и воздухообмена
3.1 Холодныйпериод года
Влаговыделенияживотными, />:
/>,
где /> — температурный коэффициентвлаговыделений (таблица 4);
/> – влаговыделение одним животным (таблица 3), />;
/> – число животных.
/>/>;
Дополнительныевлаговыделения в зимний период составляют 10% от общего влаговыделения:
/>,
/>/>
Суммарныевлаговыделения:
/>/>.
Рассчитаемколичество />, выделяемого животными, />:
/>,
где /> — температурный коэффициентвыделений /> и полных тепловыделений;
/> — количество />,выделяемого одним животным, />.
/>/>;
Определимтепловой поток полных тепловыделений, />:
/>,
где /> – тепловой поток полныхтепловыделений одним животным (таблица 3), />.
/>/>;
Тепловой потоктеплоизбытков, />:
/>/>,
где ФТП– поток теплопотерь (SФТП таблица 6).
Угловойкоэффициент (тепловлажностное отношение), />:
/>/>.
Воздухообменв холодный период
Произведемрасчет вентиляционного воздуха, />, изусловия удаления выделяющихся:
─ водяных паров:
/>,
где /> – суммарные влаговыделениявнутри помещения, />;
/> – плотность воздуха, />;
/> и /> — влагосодержаниявнутреннего и наружного воздуха, />.
Из диаграммывлажного 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 минимальноговоздухообмена:
/>,
где /> – норма минимальноговоздухообмена на 1ц живой массы, />;
/> – живая масса животных, />.
/>/> –масса всех животных.
/>/>.
В качестверасчетного значения расхода воздуха в холодный период принимаем наибольший, т.е./>/>.
3.2Переходный период года
Для переходногорежима года влаговыделения животными:
/>/>;
Дополнительныевлаговыделения в переходной период составляют 10% от общего влаговыделения.
/>/>
Определимсуммарные влаговыделения:
/>/>.
Тепловой потокполных тепловыделений:
/>/>
Тепловой потоктеплоизбытков, />:
/>,
где /> – тепловой поток полныхтепловыделений животными в переходный
период, />;
/> – тепловой поток теплопотерь через ограждающие конструкциив переходный период, />.
/>,
где /> и /> – расчетные температурывнутреннего и наружного воздуха в переходный период, />.
/>;
/>;
/>;
/>/>.
/>/>.
Определимугловой коэффициент, />:
/>/>.
Воздухообменв переходный период
Рассчитаемрасход вентиляционного воздуха, />, изусловия удаления водяных паров:
/>.
Влагосодержаниевнутреннего воздуха:
/>.
Влагосодержаниенаружного воздуха /> определим по /> — диаграмме при параметрах /> и />/>.
/>/>.
/>/>.
/>/>.
Для переходногопериода года рассчитывается воздухообмен только для удаления водяных паров: />/>
3.3 Теплыйпериод года
Определяемвлаговыделения животными, />:
/>,
где /> — температурный коэффициентвлаговыделений;
/> – влаговыделение одним животным, />;
/> – число животных.
/>/>;
Испарение влагис открытых водных и смоченных поверхностей:
/>/>
Суммарныевлаговыделения:
/>/>.
Определимтепловой поток полных тепловыделений, />:
/>,
где /> – тепловой поток полныхтепловыделений одним животным (таблица 3), />
kt’’’=0.865 – температурный коэффициент полных тепловыделений
(таблица 4).
/>/>;
Тепловой потоктеплоизбытков, />:
/>,
где /> – тепловой поток отсолнечной радиации, />.
/>,
где /> – тепловой поток черезпокрытие, />;
/> – тепловой поток через остекление в рассматриваемойнаружной
стене, />;
/> – тепловой поток через наружную стену, />.
/>,
где />=2655/> – площадь покрытия(таблица 6);
/> =1,18/>-термическое сопротивление теплопередаче через покрытие (таблица 6);
/>= 17,7/> – избыточнаяразность температур, вызванная действием солнечной радиации для вида покрытия –тёмный рубероид, (стр. 46 [2]).
/>/>.
Тепловой потокчерез остекление, />:
/>,
где /> – коэффициент остекления (/>), (стр. 46 [2]);
/> – поверхностная плотность теплового потока черезостекленную
поверхность, />, (CЗ: />/>, таблица 3,12 [2]);
/>=30/> – площадьостекления.
/>/>.
Тепловой потокчерез наружную стену (за исключением остекления в этой стене):
/>,
─ для стены А
где />=548.7 – площадь наружной стены, />;
/>=0,78 – термическое сопротивление теплопередаче наружнойстены, />.
/>=6,1 – избыточная разность температур, />, (таблица 3.13)
/>/>;
─ для стены В и С
/>=46,5 />; />=0,78 />; />=6,1/>,
/> />;
/>/>=47,47(кВт).
/>/>.
Угловойкоэффициент, />:
/>/>.
Воздухообменв теплый период года
Расходвентиляционного воздуха, />, втеплый период года из условия удаления выделяющихся:
─ водяных паров:
/>.
Влагосодержаниенаружного воздуха /> определим по /> — диаграмме (рис. 1.1[2]) при параметрах /> и />/>.
/>/>.
Влагосодержаниевнутреннего воздуха:
/>/>.
/>/>.
─ расход вентиляционного воздуха исходя из нормы минимальноговоздухообмена:
/>,
где /> – норма минимальноговоздухообмена на 1ц живой массы, />;
/> – живая масса животного, />.
/>/>.
/>/>.
В качестверасчетного значения расхода воздуха в теплый период принимаем наибольший, т.е. />/>.
Результатырасчетов сводим в таблицу 7
Таблица7 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. Выборсистемы отопления и вентиляции.
На свиноводческихфермах применяют вентиляционные системы, посредствам которых подают подогретыйвоздух в верхнюю зону помещения по воздуховодам равномерной раздачи. Крометого, предусматривают дополнительную подачу наружного воздуха в теплый периодгода через вентбашни.
Тепловаямощность отопительно-вентиляционной системы, />:
/>,
где /> – тепловой потоктеплопотерь 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 потокна нагревание приточного воздуха, />:
/>,
где /> – расчетная плотностьвоздуха (/>/>);
/> – расход приточного воздуха в зимний период года, (/>/>);
/> – расчетная температура наружного воздуха, (/>/>);
/> – удельная изобарная теплоемкость воздуха (/>/>).
/>/>.
Тепловой потокна испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей, />:
/>,
где /> – расход испаряемой влагидля зимнего периода, />.
/>/>.
Тепловой потокявных тепловыделений, />:
/>,
где /> – температурныйкоэффициент явных тепловыделений;
/> – тепловой поток явных тепловыделений одним животным, />;
/> – число голов.
/>/>;
/>/>
Подача воздухаодной ОВС:/>
/>;/>
Определимтемпературу подогретого воздуха, />:
/>,
где /> – наружная температура взимний период года, />;
/>/>.
5. Расчет ивыбор калориферов
В системевентиляции и отопления устанавливаем водяной калорифер. Теплоноситель – парнизкого давления.
Предусматриваемдве отопительно-вентиляционные системы, поэтому:
/>
Рассчитаемтребуемую площадь живого сечения, />, дляпрохода воздуха:
/>,
где /> – массовая скоростьвоздуха, />, (принимается в пределах 4–10
/>).
Принимаеммассовую скорость в живом сечении калорифера:
/>/>.
/>/>.
Принимаем одинкалорифер (/>), (/>).
По таблице 8.10[2] по рассчитанному живому сечению выбираем калорифер марки КВСБ со следующимитехническими 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
Уточняеммассовую скорость воздуха: />/>.
Определяемкоэффициент теплопередачи, />:
/>,
где /> – коэффициент, зависящийот конструкции калорифера;
/> – массовая скорость в живом сечении калорифера, />;
/> и /> – показателистепени.
Из таблицы 8.12[2] выписываем необходимые данные для КВСБ:
/>; />; />; />; />.
/>/>.
Определяемсреднюю температуру воздуха, />:
/>/>.
Среднюютемпературу воды принимаем равной температуре насыщения (табл 1.8. [2])
Определяемтребуемую площадь поверхности теплообмена калориферной установки, />:
/>/>.
Определяемчисло калориферов:
/>,
где /> – общая площадьповерхности теплообмена, />;
/> – площадь поверхности теплообмена одного калорифера, />.
/>.
Округляем /> до большего целогозначения, т.е. />.
Определяемпроцент запаса по площади поверхности нагрева:
/>.
/> – удовлетворяет.
Аэродинамическоесопротивление калориферов, />:
/>,
где /> – коэффициент, зависящийот конструкции калорифера;
/> – показатель степени.
/>/>.
Аэродинамическоесопротивление калориферной установки, />:
/>,
где /> – число рядов калориферов;
/> – сопротивление одного ряда калориферов, />.
/>/>.
6. Аэродинамическийрасчет воздуховодов
В с/хпроизводственных помещениях используют перфорированные пленочныевоздухораспределители. Предусматривают расположение двух несущих тросов внутрипленочной оболочки, что придает воздуховодам овальную форму при неработающемвентиляторе и тем самым предотвращает слипание пленки.
Задачааэродинамического расчета системы воздуховодов состоит в определении размеровпоперечного сечения и потерь давления на отдельных участках системывоздуховодов, а также потери давления во всей системе воздуховодов.
Исходнымиданными к расчету являются: расход воздуха/>,длина воздухораспределителя />, температуравоздуха и абсолютная шероховатость />мм (дляпленочных воздуховодов).
В соответствиис принятыми конструктивными решениями составляют расчетную аксонометрическуюсхему воздуховодов с указанием вентиляционного оборудования и запорныхустройств.
Схему делят наотдельные участки, границами которых являются тройники и крестовины. На каждомучастке наносят выносную линию, над которой проставляют расчетный расходвоздуха />(/>), а под линией – длинуучастка />(м). В кружке у линииуказывают номер участка.
Выбираем основныемагистральные расчетные направления, которые характеризуются наибольшейпротяженностью.
Расчет начинаемс первого участка.
Используемперфорированные пленочные воздухораспределители. Выбираем форму поперечногосечения – круглая.
Задаемсяскоростью в начальном поперечном сечении:
/>/>/>.
Определяемдиаметр пленочного воздухораспределителя, />:
/>/>.
Принимаемближайший диаметр, исходя из того, что полученный равен />/>(стр. 193[2]).
Динамическоедавление, />:
/>,
где />/> — плотность воздуха.
/>/>.
Определяемчисло Рейнольдса:
/>,
где /> – кинематическая вязкостьвоздуха, />, />/> (табл.1.6 [2]).
/>.
Коэффициентгидравлического трения:
/>,
где /> – абсолютнаяшероховатость, />, для пленочныхвоздуховодов принимаем />/>.
/>.
Рассчитаемкоэффициент, характеризующий конструктивные особенности воздухораспределителя:
/>,
где /> – длинавоздухораспределителя, />.
/>.
Полученноезначение коэффициента /> меньше 0,73, чтообеспечивает увеличение статического давления воздуха по мере приближения от началак концу воздухораспределителя.
Установимминимальную допустимую скорость истечения воздуха через отверстие в концевоздухораспределителя, />:
/>,
где /> – коэффициент расхода(принимают 0,65 для отверстий с острыми кромками).
/>/>.
Коэффициент,характеризующий отношение скоростей воздуха:
/>,
где /> – скорость истечения черезотверстия в конце воздухораспределителя,
/>(рекомендуется />/>), принимаем />/>.
/>.
Установимрасчетную площадь отверстий, />, вконце воздухораспределителя, выполненных на 1/> длины:
/>/>.
По таблице 8.8[2] принимаем один участок.
Определимплощадь отверстий, />, выполненных наединицу воздуховода:
/>,
где /> – относительная площадьвоздуховыпускных отверстий на участке
воздухораспределителя(/> по [1]).
/>/>.
Диаметрвоздуховыпускного отверстия /> принимаютот 20 до 80 />, примем />/>.
Определим числорядов отверстий:
/>,
где /> – число отверстий в одномряду (/>);
/> — площадь воздуховыпускного отверстия, />.
Определимплощадь воздуховыпускного отверстия, />:
/>/>./>.
Шаг междурядами отверстий, />:
/>/>.
Определимстатическое давление воздуха, />:
─ в конце воздухораспределителя:
/>/>;
─ в начале воздухораспределителя:
/>/>.
Потери давленияв воздухораспределителе, />:
/>/>.
Дальнейшийрасчет сводим в таблицу. Причем:
/>,
/>,
/>,
где R – удельныепотери давления на единице длины воздуховода, определяется по монограмме (рис. 8.6[2])
/> – коэффициент местного сопротивления скорость воздуха вжалюзийной 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 вытяжныхшахт естественной вентиляции производят на основании расчетного расхода воздухав холодный период года. Работа вытяжных шахт будет более эффективной приустойчивой разности температур внутреннего и наружного воздуха (не менее 5°С), что наблюдается в холодный период года.
Скоростьвоздуха в поперечном сечении вытяжной шахты, />:
/>,
где /> – высота вытяжной шахтымежду плоскостью вытяжного отверстия и
устьем шахты (3–5),/> (принимаем />/>);
/> – диаметр, /> (принимаем/>/>);
/> – расчетная наружная температура, /> (/>);
/> – сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Местноесопротивление определяем по таблице 8.7 [2]:
─ для входа в вытяжную шахту: />;
─ для выхода из вытяжной шахты: />.
/>.
/>/>.
Определяемчисло шахт:
/>,
где /> – расчетный расход воздухав зимний период, />;
/> – расчетный расход воздуха через одну шахту, />.
Определяемрасчетный расход воздуха через одну шахту, />:
/>,
где /> – площадь поперечногосечения шахты, />.
Рассчитаемплощадь поперечного сечения шахты, />:
/>/>.
/>/>.
/>.
Принимаем числошахт для всего помещения />.
8. Выборвентилятора
Подборвентилятора производят по заданным значениям подачи и требуемого полногодавления.
В системахвентиляции и воздушного отопления с/х производственных зданий устанавливаютрадиальные (центробежные) вентиляторы марок В.Ц 4–75, В.Ц 4–76 и В.Ц 4–46,осевые вентиляторы марок В-06–300 и ВО.
Радиальныевентиляторы изготавливают по схемам конструктивного исполнения 1 и 6.Вентиляторы исполнения 1 более компактны и удобны при эксплуатации, с меньшимуровнем шума.
Подачувентилятора определяем с учетом потерь или подсосов воздуха в воздуховоды,вводя поправочный коэффициент к расчетному расходу воздуха для стальныхвоздуховодов 1,1, />:
/>/>.
Определяемтребуемое полное давление вентилятора, />:
/>,
где /> – температура подогретоговоздуха, />
/>=1 – при нормальном атмосферном давлении.
/>/>.
По подачевоздуха вентилятора и требуемому полному давлению, согласно графику характеристиквентиляторов ВЦ 4–75 (рис. 8.16 [2]), выбираем вентилятор марки: Е 8.105–1.
В соответствиис выбранным ранее калорифером и выбранным теперь вентилятором заполняем таблицухарактеристик отопительно-вентиляционной системы:
Таблица 10.Характеристика отопительно-вентиляционной системыОбозначение 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
Наиболееэффективным техническим решением вопроса сокращения расхода тепловой энергии наобеспечение микроклимата, безусловно является использование типа воздуха,удаляемого из животноводческих и птицеводческих помещений. Расчеттехнико-экономических показателей микроклимата показывает, что применение всистемах утилизаторов тепла позволяет сократить расход тепловой энергии наданный технологический процесс более чем в 2 раза. Однако такие системы болееметаллоемкие и требуют дополнительных эксплуатационных затрат электрическойэнергии на вентиляторы. Использование тепловой энергии в системах вентиляции восновном обеспечивается за счет применения регенеративных и рекуперативныхтеплообменных аппаратов различной модификации.
Литература
1. Отопление и вентиляция животноводческихзданий. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – Мн.Ротапринт БАТУ. 1994 г.
2. Справочник потеплоснабжению сельского хозяйства/Л.С. Герасимович, А.Г. Цубанов, Б.Х. Драганов,А.Л. Синяков. – Мн.: Ураджай, 1993. – 368 с.