Вентиляция и отопление

Нормы выделения животными теплоты, водяных паров, углекислоты

Часовой воздухообмен по содержанию углекислого газа и водяных паров (влаги), м³/ч

;

,

где С- кол-во газа углекислого, выделяемого одним животным, л/ч; - число животных;- допустимое кол-во углекислого газа в воздухе помещения, л/м³;- содержание углекислого газа в приточном воздухе, л/м³;- кол-во водяного пара, выделяемого одним животным в течение часа, г/ч;- коэф-т, учитывающий испарение влаги с пола, автопоилок, кормушек;- допустимое кол-во водяного пара в воздухе помещения, г/м³; - средняя абсолютная влажность приточного воздуха, г/м³

,

где - нормативная относительная влажность воздуха в помещении, %;– максимальная влажность воздуха при температуре 18 градусов по Цельсию

Кратность часового воздухообмена, ч^-1:

,

где - часовой воздухообмен, м³/ч; – объем помещения, м³

Сечение вытяжных и приточных каналов, м²

,

где - скорость движения воздуха в канале, м/с

,

где - высота канала, м;- разность температур внутреннего и наружного воздуха, град

Число вытяжных каналов

,

где f =1 – площадь сечения одного канала,

Выбираю принудительную вентиляцию с подогревом подаваемого воздуха

Расчет принудительной вентиляционной системы ведут из условия, что она должна работать периодически, поэтому подача системы должна быть в 2…3 раза больше расчетной величины воздухообмена:

Подача вентилятора, м³/ч

,

где - число вытяжных каналов

Диаметр воздуховода, м

,

где - скорость воздуха в воздухопроводе

Необходимое давление, развиваемое вентилятором

,

где - плотность воздуха,- скорость воздуха в воздуховоде;- коэф-т сопротивления движению воздуха в трубе;- длина трубопровода на прямолинейном участке, м;- диаметр воздуховода, м;- сумма коэф-тов местных сопротивлений

Выбираю два вентилятора ВО – 7

Расчетная мощность электродвигателя для привода вентилятора, Вт

,

где - подача вентилятора,, - полное давление, развиваемое вентилятором, Па; - КПД вентилятора;– КПД передачи

При кратности К>5 поточный воздух подогревают.

Дефицит теплоты теплового потока для отопления помещения, кДж/ч

,

где - кол-во теплоты, теряемой наружу сквозь ограждающие строительные конструкции, кДж/ч;- теплота, теряемая с удаляемым воздухом при вентиляции, кДж/ч;- случайные потери теплоты, кДж/ч;- кол-во теплоты, выделяемой животными, кДж/ч

,

где - суммарный коэф-т теплопередачи окружающих строительных конструкций,;- площадь поверхностей, теряющих теплоту,;- температура воздуха в помещении и снаружи в град Цельсия.

,

где - удельная теплоемкость воздуха;- значение воздухообмена, равное 3600;- плотность воздуха

Кол-во теплоты, выделяемой животными,

,

где - кол-во теплоты, выделяемое одним животным;- кол-во животных

Случайные потери

Площадь поверхностей нагревательных установок,

,

Где - съем теплового потока с единицы поверхности нагревательного устройства,

,

- коэф-т теплоотдачи, ;- температура теплоносителя на выходе из теплокалорифера ();- температура в помещении

Температура внутри помещений для содержания животных, влажность воздушной среды и содержание в ней аммиака, углекислоты, сероводорода, механических и других примесей, скорость движения воздуха в совокупности характеризуют микроклимат. Состояние микроклимата непосредственно влияет на продуктивность животных, расход кормов, качество получаемой продукции.

Установлено, что значительное нарушение параметров микроклимата может привести к снижению продуктивности до 40 %, а заболеваемость, особенно молодняка, может увеличиться в 2...3 раза.

Микроклимат животноводческих помещений обеспечивается системой машин, включающей в себя теплогенераторы, установки для вентиляции, комплекты оборудования, поддерживающие все параметры в заданных пределах, зависящих от типа самих помещений, видов скота и их возрастного состава.

Комплекты оборудования «Климат». Автоматизированная система «Климат», разработанная ВНИИ Электроприводом, предназначена для поддержания в животноводческих помещениях оптимального температурно-влажностного режима и выпускается промышленностью в трех модификациях: «Климат-2», «Климат-3» и «Климат-4». Комплекты «Климат-2» и «Климат-3» имеют отопительную, вентиляционную и увлажнительную установки. Их вентиляционно-отопительный агрегат состоит из нагнетательного центробежного вентилятора типа Ц4-70 с трехскоростным электродвигателем и пластинчатого водяного калорифера типа КФС или КФБ. В совмещенной вентиляционно-отопительной системе теплоносителем служит свежий подогретый воздух, подаваемый в помещение нагнетательным вентилятором.

В зависимости от заданного объема вентиляции помещения устанавливают центробежные вентиляторы разных номеров: 6,3; 8; 10. 12 и 16 (номер обозначает диаметр рабочего колеса в дециметрах) Максимальный расход по воздуху 27,7 м³/с, по теплоте - от 50 до 500 кВт.

Для нагрева воздуха в животноводческих помещениях используют горячую воду или пар и для этой цели применяют теплообменные аппараты - калориферы.

Калорифер (рис. 2.3, а) состоит из нескольких рядов стальных труб, входного и выходного коллекторов и патрубков, через которые подводится горячая вода (или пар) и отводится отработавший тепло носитель (вода, конденсат). Через зазоры между трубами продувается воздух. Омывая трубы, он нагревается и поступает в помещения. Для увеличения поверхности нагрева на трубах делают ребра толщиной 0,5 мм (пластинчатые калориферы КФС, КФБ) или навивку стальной лентой (оребренные калориферы КФСО или КФБО). Аппараты средней серии (КФС) имеют три ряда труб, а большой (КФБ) - четыре.

Комплекты «Климат-2» и «Климат-3» различаются между собой отдельными элементами схемы автоматизации системы отопления, вентиляции и увлажнения воздуха.

Комплект «Климат-3» позволяет регулировать температуру воздуха путем изменения теплопроизводительности калориферов с помощью регулирующего клапана ПР-1М с моторным исполнительным механизмом.

Комплект «Климат-4» представляет собой вытяжную систему вентиляции и не рассчитан на обогрев приточного воздуха.

Вытяжная часть всех комплектов серии «Климат» оборудована специальными низконапорными осевыми электровентиляторами серим ВО, подача которых регулируется в широких пределах путем изменения напряжения, подводимого к их электродвигателям. Рабочее колесо электровентилятора насажено па вал двигателя и находится по потоку воздуха впереди пего. Вентилятор позволяет подавать большие объемы воздуха при низком давлении. В зависимости от диаметра рабочего колеса элсктровснтиляторы серии ВО имеют три типоразмера: ВО-4 (400 мм), ВО-5,6 (Г)6() мм) и ВО-7 (700 мм), и их двигатели допускают диапазон регулировании частоты вращения в пределах соответственно 5 : 1, 10: 1 и 8:

.

Рис.2.3 Элементы вентиляционно-отопительной системы.(4)

а - калорифер водяной КФСО-8: 1 - вентиль сливной; 2 - трубы; 3 - жалюзи; 4-воздуховод; 5 -трубопровод питательный; 6 - трубопровод обратный; 7 – калориферы; 8-швеллер;

9 – кронштейн; 10 - механизм управления жалюзи; б - осевой вентилятор для системы «Климат»: 1 - жалюзи; 2 - корпус; 3 - лопатки; 4 - кронштейн; 5 – электродвигатель

Система автоматического управления комплектов «Климат» обеспечивает: ступенчатое регулирование частоты вращения вентилятора, автоматический переход на низкую или высокую при снижении или увеличении температуры в помещении в пределах от 278 до 308 К, автоматический выбор числа работающих вентиляторов или их полное отключение при аварийном понижении температуры, возможность ручного управления осевыми вентиляторами, защиту двигателей от перегрузок и коротких замыканий.

Для установки на ферме выбирается комплект «Климат-3».