Расчет отопительно-вентиляционной системы животноводческих помещений (стр. 1 из 3)
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГОУ
Челябинский Государственный Агроинженерный
Университет
Факультет Электрификации и автоматизации
сельскохозяйственного производства
Кафедра Тепловодогазоснабжения сельского хозяйства
Курсовой проект
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Расчет отопительно-вентиляционной системы
животноводческих помещений
Студент
Группа
Нормоконтролер
уч. степень, уч. звание
Руководитель
должн., уч. степень, уч. звание
Челябинск 2008
Исходные данные для расчета системы вентиляции
Животноводческое помещение: телятник
Количество голов: 200
Размеры помещения: 21х78х4 м.
Материал стен: кирпич обожженный
Толщина стен: 520 мм.
Перекрытие кровли: бесчердачное
Наружная температура: -26ºC.
Теплоноситель: вода.
Параметры теплоносителя: 1.71 бар
Содержание
Исходные данные для расчета системы вентиляции
Введение
1. Расчет необходимого воздухообмена и мощности отопительных приборов
1.1 Расчёт необходимого воздухообмена
1.2 Определение требуемой мощности системы отопления
2. Выбор и расчёт системы вентиляции
2.1 Расчёт системы вентиляции с равномерной раздачей приточного воздуха
2.2 Расчёт раздающей части воздуховода
3. Расчёт системы отопления
3.1 Расчёт и выбор калориферов
4. Определение гидравлического сопротивления вентиляционной системы и выбор вентилятора
4.1 Расчёт и выбор неподвижных жалюзийных решеток
4.2 Расчёт вытяжных шахт
Список литературы
Введение
Вентиляторы применяются во всех отраслях народного хозяйства.
В России при эксплуатации вентиляторов в различных отраслях промышленности потребляется до 8% всей вырабатываемой электроэнергии.
Особое место вентиляция имеет в сельскохозяйственных зданиях и сооружениях. Если говорить о влияние вентиляции на продуктивность животных, установлено, что продуктивность животных зависит не только от эффективного использования кормов, но и в значительной мере определяется состоянием среды в животноводческих помещениях.
Для обеспечения устойчивости животных к простудным заболеваниям, роста их продуктивности необходимо создание оптимальных условий их содержания, то есть микроклимата, который зависит от ряда факторов или показателей, основными из которых являются температура, влажность, подвижность и загазованность воздуха в животноводческих помещениях.
Требуемый микроклимат достигается правильным соблюдением теплофизических норм строящихся животноводческих помещений, организация воздухообмена, выбором системы удаления навоза, применением эффективных средств регулирования параметров воздушной среды.
Соблюдение параметров микроклимата в животноводческих помещениях влияет не только на здоровье животных и продуктивность, но и на продолжительность срока службы основных производственных зданий, улучшение условий эксплуатации технологического оборудования и труда обслуживающего персонала.
1. Расчет необходимого воздухообмена и мощности отопительных приборов
1.1 Расчёт необходимого воздухообмена
Необходимый воздухообмен рассчитываем на основании баланса каждой вредности, поступающей в помещение и удаляющейся из него.
а) Воздухообмен по нормативной концентрации влаги внутри помещения определяем по выражению:
м3/с, (1)где dВ и dН - влагосодержание внутреннего и наружного воздуха, г /кг с. в.;
dН - при наружной температуре минус 26°С принимаем равной
0,4 г/кг с. в.;
dВ - определяем при помощи i-d диаграммы по принятой нормативной температуре воздуха в помещении равной 10°С и допустимой влажности 70%. Для данного вида животных (телята), dB=5,5 г/кг с. в.;
ρ - плотность воздуха при внутренней температуре, кг /м3:
кг/м3;МЖ - количество влаги, выделяемой животными, г/с. Определяем по выражению:
г/с, (3)Где m- количество животных в помещении;
q- количество влаги, выделяемое одним животным;
г/с;МИ - количество влаги, испаряющейся с поверхности ограждений, пола, поилок и т.д. Для животноводческих помещений:
г/с.Следовательно:
м3/с.б) Воздухообмен по допустимой концентрации углекислого газа внутри помещения определяем из выражения:
м3/с, (4)Где С - количество углекислоты, выделяемое одним животным, м3/с. Согласно справочным данным примем С=15·10-6 м3/с;
СВ - допустимая концентрация СО2 в воздухе помещения, м3/м3. Для телятника примем СВ=2,5·10-3м3/м3;
СН - концентрация СО2 в свежем приточном воздухе должно быть не более 0,4·10-3м3/м3.
Таким образом:
м3/с.в) Воздухообмен по нормам расхода свежего воздуха на 100 кг живой массы животных находим по уравнению:
м3/с, (5)Где g- масса одного животного (теленка), кг. Примем равным 150 кг;
m- количество животных;
Н - нормативный воздухообмен на 100 кг живой массы телят, м3/с·100 кг. Согласно справочным данным примем Н=0,0055 м3/с·100 кг.
м3/с.Таким образом, из определённых трех воздухообменов для дальнейших расчетов отопительно-вентиляционной системы принимаем наибольший, то естьVH2O=1,73 м3/с.
1.2 Определение требуемой мощности системы отопления
Необходимую мощность системы отопления определяем из уравнения теплового баланса помещения. Для написания уравнения теплового баланса выявим все потери теплоты в животноводческом помещении, а также все тепловыделения. На основе теории теплопередачи найдем коэффициенты теплопередачи и тепловые потери через отдельные виды ограждений, затем остальные составляющие уравнения теплового баланса и определим необходимую мощность отопительных приборов.
Уравнение теплового баланса животноводческого помещения:
Вт, (6)Где QСО - мощность системы отопления, Вт;
- теплота, теряемая через ограждающие конструкции помещения, Вт;QИ - теплота, затраченная на испарение влаги, Вт;
QЖ - теплота, выделяемая животными, Вт.
а) Теплоту, теряемую через ограждающие конструкции, определяем как сумму потерь теплоты через отдельные виды ограждения (стены, окна, пол, потолок).
Потери через окна, двери, стены и потолок найдем из выражения:
Вт, (7)Где k - коэффициент теплопередачи через соответствующий вид ограждения, Вт/м2·К;
F- площадь ограждения, м2;
tВ и tН - внутренняя и наружная температура воздуха, 0С.
Тепловое сопротивление стен и потолка определяется выражением:
Вт/м2·К, (8)Где RВ - тепловое сопротивление внутренней поверхностиограждения. Для животноводческих помещений Rв=0,155 м2·К/Вт;
RН - тепловое сопротивление наружной поверхности. Для наружных стен и бесчердачного покрытия RН=0,043 м2К/Вт;
δ- толщина теплопередающей поверхности, м;
λ- коэффициент теплопроводности, Вт/м·К.
Потери через пол найдем из выражения:
Вт, (9)Где Rn- сопротивление теплопередачи каждой зоны неутепленных полов, м2К/Вт. (I зоны Rn=2,15 м2К/Вт, II зоны Rn=4,3 м2К/Вт, III зоны Rn=8,6 м2К/Вт, IV зоны Rn=14,2 м2К/Вт).
F- площадь каждой зоны, м2.
tВ и tН - внутренняя и наружная температура воздуха, 0С.
Тепловые потери через потолочное перекрытие
По формуле (8) рассчитываем тепловое сопротивление потолка:
м2К/Вт.Теперь рассчитаем требуемое тепловое сопротивление для потолка:
м2К/Вт 
- нормированный перепад температур. Для потолка 
0С 
Значит требуется слой утеплителяРассчитаем необходимое тепловое сопротивление утеплителя:
м2К/Вт