Расчет объема вентиляции помещения с принудительной подачей воздуха
В условиях промышленного животноводства при высокой концентрации поголовья в помещении вентиляция с естественным побуждением не всегда обеспечивает оптимальный микроклимат. Поэтому помещения необходимо оборудовать механическими системами вентиляции и отопления.
При определении мощности механических систем вентиляции исходят из расчетного воздухообмена и производительности вентилятора. Например, если расчетным воздухообмен 45000 м3/час, а в хозяйстве имеются вентиляторы мощностью 5000 м3/час, то для подачи указанного объема' воздуха потребуется 9 вентиляторов.
При эксплуатации принудительной вентиляции ее производительность можно определить путем замера скорости движения воздуха в воздуховоде с помощью анемометра. Расчет производительности одного вентилятора (L) производится по формуле:
L = S x V x 3600.
где: S - площадь сечения воздуховода, в м3;
V - Средняя скорость движения воздуха в воздуховоде, в м/с; 3600 - количество секунд в 1 часу.
Суммируя количество воздуха, поступающего от каждого вентилятора, получают общий воздухообмен.
Пример. Площадь сечения воздуховода - 1 м3, средняя скорость движения воздуха в воздуховоде 2 м/с. Нужно определить: а) производительность одного вентилятора. Расчет производительности одного вентилятора производят по формуле:
L = 1 м3 х 2 м/с х 3600 = 7200 м3/час
Если в помещение требуется подать 36000 м3/час свежего воздуха, то дляэтого потребуется 5 вентиляторов (36000:7200 = 5) указанной производительности.
Т ЕМА 15. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА НЕОТАПЛИВАЕМЫХ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ
Тепловой баланс животноводческих помещений рассчитывается с целью определения возможности обеспечения в них оптимального микроклимата, особенно в холодное время года (январь).
Тепловой баланс - это соотношение прихода (теплопродукции) и расхода (теплопотери) тепла в животноводческом помещении.
Потери тепла в помещениях для сельскохозяйственных животных зависят:
1. От величины поверхности здания, толщины стен и покрытий, качества строительных материалов, разности температур атмосферного воздуха и воздуха в помещении;
2. От количества наружного воздуха, подаваемого в помещения;
3. От влияния охлаждения помещений ветрами и расположения зданий по отношению к сторонам света.
На данных теплового баланса основывается выбор того или иного устройства всех ограждающих конструкций при проектировании и строительстве, а также выбор обогревательных установок и расчет их количества
Тепловой баланс бывает:
нулевой - если приход тепла равен расходу тепла (температура и влажность воздуха в помещении будет на уровне нормативной);
отрицательный - если расход тепла больше прихода тепла (температура будет ниже нормативной, а влажность выше нормы);
положительный - если приход тепла больше расхода тепла (температура выше нормы, влажность ниже нормы).
Температурный режим складывается в помещении под влиянием тепловыделений животных (если помещение не отапливается) и тепла вносимого отопительными и вентиляционными системами (если они предусмотрены), а также теплопотерь на обогрев поступающего воздуха, через ограждения здания и испарения влаги.
Поэтому тепловой баланс можно представить в виде следующей формулы неравенства:
Q жив. ≤ ≥Q помещ.
Q жив. = количество животных × свободное тепло от одного животного
Q помещ. =∆t×(L×0,31+∑FK)+Wзд+13%∑FKстен, окон, ворот где
Q помещ. - количество тепла, уходящего из помещения за час, ккал/ч;
Q жив. - количество тепла, поступающего в помещение от животных за час, ккал/ч;
∆t -разность между температурами воздуха внутри помещения и наружного воздуха, °С;
L - часовой объем вентиляции (по водяным парам), м3/ч
0,31 - тепло, затраченное на обогрев 1 м3 воздуха, вводимого через вентиляцию в расчете на 1°С, ккал;
F - площадь, ограждающих конструкций, м2;
К - коэффициент общей теплопередачи через ограждающие конструкции. ккал/м2 ч град (приложение 16);
∑FK - сумма произведений F на К, так как коэффициент теплопередачи каждой отдельной части ограждений умножается на площадь F, а затем все эти произведения суммируются, пол, потолок, стены, окна, ворота;
Wзд - расход тепла на испарение влага с поверхности пола и других ограждений, ккал/ч;
13%∑FKстен, окон, ворот - потери тепла, связанные с обдуванием внешних конструкций, ккал/ч, они рассчитываются следующим образом:
FK – стен
FK – окон = ∑ *∆t= 100%, отсюда ∑Fk стен, окон, ворот — 100% FK – ворот х — 13%
Q жив. ≤ ≥Q помещ
левая часть формулы характеризует приход тепла, а правая часть - теплопотери.
Приход тепла в неотапливаемых помещениях определяется количеством тепла, выделяемым размещенными в нем животными. Расход тепла слагается из:
1)тепла, идущего на обогревание вентиляционного воздуха;
2)тепла, которое теряется через ограждающие конструкции в наружную атмосферу;
3)тепла, идущего на испарение влаги с поверхности пола и других конструкций;
4)теплопотерь, связанных с обдуванием внешних ограждений.
Для расчета теплового баланса необходимо произвести:
1.Расчет количества тепла, выделяемого животными (Qжив), ведут по таблице ГОСТов (приложения, таб. 10)
2.Определение разности между температурой внутреннего и наружного воздуха (∆t);
3.Определение количества воздуха в м3, удаляемого из помещения при помощи вентиляции за час, подсчитывается по формуле расчета объема вентиляции по водяным парам или углекислоте.
4.Определение коэффициента общей теплоотдачи (К). Это количество тепла в ккал, передающееся в наружный воздух за час через 1 м2 данной конструкции ограждения при разнице между внутренней и наружной температурами 1°. Значение коэффициента приводятся в таблицах 16, 17, 18 приложения.
5.Определение расхода тепла на испарение воды с пола и других ограждений (Wзд). Принято определять в процентах к количеству влаги, выделяемой всеми животными, находящимися в данном помещении.
Для расчета теплового баланса коровника на 200 голов берем следующие данные:
Внутренние размеры коровника: длина - 66 м, ширина -21м, высота в коньке крыши - 5,8 м, высота стены - 3 м.
Стены коровника из обыкновенного кирпича на легком растворе в 2 кирпича толщиной 0,525 м. Окна двойные размером 2,35 х 1,2 м, количество их 36. Ворота деревянные двойные размером 2,8 х 3 м, их 4 и одни размером 2,2 х 2,2 м; одни двери деревянные размером 2,2 х 1,2. Потолок совмещен с крышей. Покрытие железобетонное сборное с рулонной кровлей и утеплителем толщиной 0,16 м. Температура в помещении +10°С, относительная влажность - 70%. Район Витебск, средняя температура наружного воздуха в январе - -7,8°С и средняя абсолютная влажность наружного воздуха в январе 2,55 г/м3 (таблица 9 "Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Российской Федерации и Республики Беларусь").
Поголовье животных в коровнике:
1 группа - коровы лактирующие, живой массой 500 кг, среднесуточный удой 10 л, их количество 102 головы;
2 группа - коровы лактирующие, живой массой 600 кг, удой 15 л, их 63 головы;
3 группа - сухостойные коровы живой массой 600 кг, их 27 голов;
4 группа - коровы сухостойные, живой массой 400 кг, их 8 голов.
1. Расчет прихода тепла в помещении.
Расчет количества тепла, выделяемого животными, ведут по таблице "Количество тепла, углекислого газа и водяного пара, выделяемых сельскохозяйственными животными и птицей" по графе "свободное тепло" (приложения – таблица 10).
Таблица 22
Определение количества тепла, выделяемого животными.
Количество животных, голов
| Живая
масса, кг
| Продуктивность, л
| Свободного тепла от 1 животного, ккал/ч
| Всего,
ккал/ч
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| сухостойные
|
|
|
|
| сухостойные
|
|
| ИТОГО
|
| Следовательно, от всех животных в помещение поступит свободного тепла
Q жив. = 145 756 ккал/ч (69 564 ккал/ч + 51 849 ккал/ч + 19 791 ккал/ч + 4 552 ккал/ч).
В нашем примере дополнительного тепла, поступающего от обогревательного оборудования, нет. Приход тепла в зимнее время года от солнечной радиации и других источников (электролампочки и др.) незначителен и в расчет не принимается.
2. Расчет расхода тепла в помещении.
Таблица 23
Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания
Название ограждающей конструкции
| k
| F
| k F
| Перекрытие
| 0,65
| 66*21 =1386
| 900,9
| Окна
| 2,5
| 2,35 * 1,2*36=101,52
| 253,8
| Ворота и двери
| 2,0
| 2,8 * 3 * 4=33,6
2,2 * 2,2 =4,84
2,2 * 1,2=2,64
| 82,16
| Стены
| 1,01
| (66*3+21*3)*2=379,4
| 383,19
| Пол
| 0,4
| 66*21=1386
| 554,4
| ИТОГО
| 2174,45
|
Таким образом, теплопотери через ограждающие конструкции составляют 38705,21 ккал/ час.
В зависимости от расположения здания к направлению господствующих ветров, по сторонам света и рельефу местности, помещение теряет дополнительно за счет обдувания еще 13 % тепла от теплопотерь ограждающих конструкций (стен, окон, ворот, дверей) на каждый градус разницы температур т.е.
253,8+82,16+379,4=719,15*17,8=12800,87*0,13=1664,1 ккал/ч.
Wзд=0,595×b
Wзд=0,595×9724=5785,8 ккал/час
Подставляя полученные данные в формулу (2.10), определяем тепловой баланс помещения.
Q помещ. =∆t×(L×0,31+∑FK)+Wзд+13%∑FKстен, окон, ворот
Q помещ.=17,8×(27693,3×0,31+2174,45)+5785,8+1664,1=198966,7 ккал/час
Q жив. =145756 ккал/час
145756 < 198966,7
Расчет показывает, что расход тепла превышает теплопоступление, что свидетельствует об отрицательном тепловом балансе коровника. Допускаются отклонения не более ± 10% к расчетным данным.
Дата добавления: 2014-12-11 | Просмотры: 1784 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 |
|