Проектирование системы вентиляции животноводческого помещения (стр. 2 из 6)

где

-масса 1^го животного, кг; - число животных; - минимальный воздухообмен на 1ц живой массы животных(табл.1 Приложения).

В качестве расчетного принимается наибольший воздухообмен из полученных значений.В летний период определяют еще расход воздуха, необходимый для удаления избыточного тепла.Воздухообмен по удалению избыточного тепла определяют по формуле:

L=

где

— избыточное тепло в тепловом балансе помещения, удаляемое с вентилируемым воздухом, кДж/ч; — температура внутреннего и наружного воздуха, °С; — температурный коэффициент, равный 1/273°; с=1,3 кДж/(м³-°С)— теплоемкость 1 м^З воздуха.

где

– теплота, выделяемая одним животным; – количество животных в помещении.

Часовая кратность обмена воздуха в помещении:

где L— расчетный воздухообмен, м³/ч; V_п— внутренний объем помещения, м³.

где А – ширина здания; L – длинна здания; В – высота здания; h – высота крыши.

Мощность электродвигателя вентилятора.

где N_В – мощность, потребляемая вентилятором; L – подача вентилятора м³/ч; Н–полное давление вентилятора,19,6 Па;

- к. п. д. вентилятора.

При отсутствии более точных данных к. п. д. вентилятора можно принять для центробежных вентиляторов 0,4-0,7; для осевых - 0,5 – 0,85. При непосредственной посадке колеса вентилятора на вал электродвигателя к. п. д. принимают равным единице. Если соединение валов вентилятора и электродвигателя выполнено с помощью муфты, то

= 0,98. И в том случае, когда вентилятор и электродвигатель соединены клиноременной передачей, = 0,95.

Производительность вентилятора.

где V – скорость движения воздуха в трубопроводе, м/с; F – площадь сечения воздуховода, м². Площадь сечения воздуховода надо измерить там же, где была измерена скорость движения воздуха:

F = a

b=30 20=500см²

где а и b высота и ширина воздуховода.

Расчет системы отопления.

При k

3 обычно принимают вентиляцию с естественнымпобудителем, а при k>3 - с искусственным побудителем. Кратность воздухообмена без подогрева воздухадолжна быть не более 5.

Для автоматизации процесса вентиляции помещений определяют пределы изменения расхода воздуха в зависимости от температуры и влажности внешней среды.

Расчет отопления ведут следующим образом. Количество избыточного тепла в летний период или мощность отопительного устройства в зимний период определяется на основании теплового баланса помещения:

где Q_Ж- количество тепла выделяемого животными, кДж/ч.; Q_Н- теплопроводность отопления (Q_Н= 70447,77) кДж/ч.; Q_огр – теплопотери помещения через конструкции кДж/ч.; Q_В – количество тепла нужного для приточного воздуха кДж/ч.; Q_исп – испарение влаги с пола помещения кДж/ч. Количество тепла необходимого для нагрева приточного воздуха, кДж/ч:

где L – расчетный воздухообмен м³/час; с – теплоемкость одного м³ воздуха (с=1,3 кДж/ м³

с).

Тепло выделяемое животными:

где

- норма тепловыделения животного (табл. 2 Приложения) кДж/ч 1гол; n- число животных в помещении; k₁- коэффициент учитывающий изменение тепловыделения животного с изменением температуры (табл. 3 Приложения)

Количество тепла расходуемой на испарение влаги в помещении:

где G – количество тепла испаряемого в помещении грамм/час; (табл. 2 Приложения)- количество водяных паров на одну голову на количество животных; 2,5 – скрытая теплота испарения 1грамм воды кДж/ч.

Потери тепла через ограждения в кДж/ч находят:

где F – поверхность ограждения м²; k –коэффициент теплопередачи окон, потолка, стен и прочих поверхностей (табл. №6) кДж/ м³

ч ⁰С.

Поверхность стен, м²:

где В – высота стен, м; А – ширина помещения, м; L – длинна помещения, м; h – высота от верха стены до конька помещения, м; F_Д – площадь дверей, м²;

- площадь окон, м².

Площадь дверей, м²:

где а – высота двери, м; b – ширина двери, м; n – количество дверей.

Площадь окон, м²:

где а – высота окна, м; b – ширина окна, м; n – количество окон.

Выбор марки вентилятора и их число.

Регулирование производительности вентилятора осуществляют двумя способами:

- изменением скорости вращения вентилятора при неизменной площади сечения воздухопровода;

- изменением площади поперечного сечения воздухопровода с помощью задвижек, дросселей и т. п. Мощность вентилятора при изменении частоты вращения пропорциональна кубу скорости вращения:

и, следовательно, изменяется пропорционально кубу производительности вентилятора Р

Q³_В. Для большинства вентиляторов регулирование производительности задвижкой приводит к тому, что мощность изменяется пропорционально производительности: Р Q. Этот способ очень прост, но не экономичен, кроме того, он позволяет регулировать производительность от номинальной величины только в сторону ее уменьшения. Выбираем вентиляторы ВО и их количество по табл. 7 Приложения, учитывая производительность м³/ч при давлении Р= 19,6 Па, размеры, габариты, массу в кг, диаметр рабочего колеса в мм каждого вентилятора.

Исходя из выше вычисленных формул и расчётов, выбираем вентилятор ВО – 5,6 в количестве 4штук (таблица 7 Приложения) и двигатели Д80АВ6П (таблица 9 Приложения) в количестве 4штук, для каждого из вентиляторов. Так жевыбираем электрокалориферы серии СФО (таблица 8 Приложения) мощностью до 160 кВт в количестве 6 штук и комплект приточно-вытяжных установок типа ПВУ-9(таблица 10 Приложения) в количестве 4 штук на весь коровник для обеспечения оптимального микроклимата в любое время года.

Электромеханические системы нагрева воздуха. Нагрев воздуха в системах вентиляции воздушного отопления выполняются теплообменными аппаратами калориферами. Калориферы – бывают водяные, паровые и электрические основные их преимущества по сравнению с водяными и паровыми является компактность и удобства, обладание высоким КПД и возможность полного автоматического управления ими. Кроме того регулировка и теплопроводность возможны в относительных пределах и более простыми средствами. Установки с электрокалориферами используют в сельском хозяйстве для сушки материалов и продукции сельского хозяйства, нагрева воздуха в помещениях и др. По конструкции нагревательные элементы различны, открытые проволочные спирали, трубчатые нагревательные элементы и проволочные би спиральные элементы. Они изготавливаются с использованием нихрома, фехраля и других жаропрочных сплавов с большим электрическим сопротивлением. Так как температура проволоки при работе превышает > 400⁰С, то открытые проволочные спирали быстро окисляются и получается, что срок службы меньше чем в трубчатых элементах, в которых проволока защищена от воздействия на нее воздуха.