Расчет часового объема вентиляции и рекомендации по расположению вентиляционного оборудования
Вентиляция в животноводческом помещении играет очень важную роль, так как обеспечивает приток свежего воздуха и отток использованного, что улучшает микроклимат помещения.
Животные выделяют в окружающую воздушную среду тепло, водяные пары, газы (углекислоту и др.). В результате разложения органических веществ образуются вредные газы – аммиак, сероводород и др. В помещениях с недостаточным воздухообменом происходит накопление вредных выделений сверх допустимого предела. При этом ухудшаются процессы обмена веществ, общее физиологическое состояние, перевариваемость и усвоение питательных веществ корма. В результате этого снижается естественная резистентность и здоровье животных, их продуктивность и качество продукции.
Для расчета объема вентиляции необходимо:
· Рассчитать часовой объем вентиляции
· Кратность воздухообмена
· Количество воздухообмена на 100 кг живой массы
· Общее сечение вытяжных и приточных каналов и определить их количество
Рассчитываем часовой объем вентиляции (L).
L = (Q + %): (q1 – q2), где
L – часовой объем вентиляции;
Q – количество граммов влаги, выделяемое животными за 1 час в виде водяных паров;
% - количество водяных паров, ушедших на испарение с огрождающих конструкций;
q1 – абсолютная влажность воздуха помещений, при которой относительная влажность находится в пределах нормы;
q2 – средняя абсолютная влажность за ноябрь и март по данной климатической зоне.
|
|
|
Найдем Q:
100 свиноматок массой 100 кг выделяют за 1 час 100 * 101 г/ч = 10100 г/ч
60 свиноматок массой 200 кг выделяют за 1 час 60 * 134 г/ч = 8040 г/ч
110 голов массой 150 кг выделяют: 110 * 118 = 12980 г/ч
30 голов массой 150 кг выделяют: 30 * 118 = 3540 г/ч
Итого, по помещению: 10100 + 8040 + 12980 + 3540 = 34660 г/ч
При применении полов без подстилки в свиноводческом помещении % = 30, то есть составляет 34660 * 0.3 = 10398 г/ч
q2 составляет (4.35+3.0): 2 = 3.68
Найдем q1. По таблице “Максимальная упругость водяного пара” берем значение абсолютной влажности для +15 оС. Она составляет 12.7 мм рт.ст. Но это значение для 100% относительной влажности. Чтобы привести это к нормальному значению относительной влажности (75%), составим пропорцию:
12.7 – 100%
х - 75%
Откуда, х = 9.53 мм рт.ст.(или г/м3)
Найдём L:
L = (34660 + 10398): (9.53 – 3.68) = 7702.2 м3/ч
· Теперь рассчитаем кратность воздухообмена по формуле:
N = L: V, где
N – кратность воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение часа воздух в помещении необходимо заменить на новый;
L – часовой объём вентиляции;
V – объём помещения.
N = 7702.2: 3600 = 2.1 раза.
· Определяем объём вентиляции на 100 кг живой массы животных в помещении. Для этого найдём сколь центнеров живой массы находится в помещении: (100 * 100 + 60 * 200 + 110 * 150 + 30 * 150): 100 = 430. Тогда,
|
|
|
v = L: n = 7702.2: 430 = 17.9 м3, где
v – объём воздухообмена на 100 кг живой массы;
L – часовой объём вентиляции;
n – количество центнеров живой массы в помещении.
· Общая площадь вытяжных шахт определяется по формуле:
S = L: (v x 3600), где S – общая площадь вентиляционных шахт;
L – часовой объём вентиляции;
3600 – час, выраженный в секундах;
v – скорость движения воздуха в вытяжной шахте.
Скорость движения воздуха определяем по таблице “Скорость движения воздуха в вентиляционных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещений и наружного воздуха”.
Dt = 15 оС – (-1.35 оС) = 16.35 оС
v = 1.33 (при высоте трубы в 6 м)
Тогда S = 7702.2: (1.33 * 3600) = 1.6 м2
Количество вытяжных шахт находим, исходя из формулы:
N = S: s, где N – количество вытяжных шахт;
S – общая площадь вытяжных шахт;
s – площадь одной вытяжной шахты.
N = 1.6 м2: 0.4 м2 = 4 шахты размером 0.5 х 0.8 м
Приточные каналы должны составлять 60% от вытяжных шахт, то есть 1.6*0.6 = 0.96 м2
Исходя из этого найдем площадь приточных каналов: 0.96: 2 = 0.48.
6. Расчёт теплового баланса в помещении
Тепловой баланс – это строгий учёт поступления тепла в помещение и расход его. В поступлении тепла в животноводческих помещениях главная роль принадлежит животным, а расход его идёт по нескольким направлениям:
|
|
|
· на обогрев вентилируемого воздуха;
· на испарение влаги с ограждающих конструкций;
· на потерю через ограждающие конструкции.
Тепловой баланс бывает нулевым, отрицательным и положительным. Нормативные параметры микроклимата выдерживаются только при нулевом тепловом балансе.
Расчёт теплового баланса ведут по самому холодному месяцу года – январю, по формуле: Qжив = Qвент + Qисп + Qзд
1. Расчёт количества тепла, выделяемого животными (Qжив). Тогда:
100 свиноматок массой 100кг выделяют 100 * 176 = 17600 ккал/ч
60 свиноматок массой 200 кг выделяют 60 * 258 = 15480 ккал/ч
110 голов массой 150 кг выделяют 110 * 203 = 22330 ккал/ч
30 голов массой 150 кг выделяют 30 * 203 = 6090 ккал/ч.
Итого, все животные выделяют: 17600 + 15480 + 22330 + 6090 = 61500 ккал/ч
2. Расчёт количества тепла на подогрев вентилируемого воздуха ведут по формуле: Qвент = 0.24 х G х Dt, где
0.24 – теплоёмкость воздуха;
G – количество воздуха в кг, которое ежечасно должно поступать в помещение и удаляться из него в январе месяце;
D t – разность между температурой внутреннего воздуха помещения и наружного.
Сначала надо рассчитать часовой объем вентиляции для января и перевести значение в весовые единицы.
|
|
|
Lянварь = (34660 + 10398): (9.53 – 2.7) = 6597.1 м3/ч, где
2.7 – q2 для января месяца
Находим по таблице “Объёмная масса воздуха при различных температурах и различном барометрическом давлении” массу 1м.. воздуха при нормативной температуре (+15оС) и нормальном давлении (760 мм рт.ст.). Это значение будет составлять 1.226 м3/кг, тогда: G = 6597.1 м3/ч * 1.226 м3/кг = 8088 кг/ч.
Dt января будет составлять +15оС – (-7.2оС) = +22.2оС.
Qвент = 0.24 * 8088 * 22.2 = 43092.9ккал/ч.
3. Расчёт количества тепла, расходуемого на испарение влаги с ограждающих конструкций проводят, исходя из того, что на испарение 1 г влаги необходимо 0.595 ккал, тогда
Qисп = 10398 * 0.595 = 6186.8 ккал/ч
4. Расчёт тепла, расходуемого на теплопередачу через ограждающие конструкции проводят по формуле:
Qзд = SK x F x Dt, где
К – коэффициент общей теплопередачи материала;
F – площадь ограждающей конструкции;
Dt – разность между температурой внутреннего воздуха и наружного.
Для удобства расчётов следует их собрать в виде таблицы.
| Название ограждающей конструкции | К | F | K x F | D Dt | Qзд, Ккал/ч |
| 1. Крыша | 0.39 | 12*100 = 1200 м2 | 22.2 | 9057.6 | |
| 2. Окна | 2.3 | (1.5х2.0)*48= 144 м2 | 331.2 | 22.2 | 7352.6 |
| 3. Ворота | 2.0 | (2.2х2.2)*2=9.68 м2 | 19.36 | 22.2 | 429.8 |
| Стены за Вычетом Окон и ворот | 0.72 | 100+(0.785*2)=101.57м 12+(0.785*2)= 13.57 м (101.57+13.57)*2*3= 690.84 м2 690.84 – 144 – 9.68 = 537.16 м2 | 386.76 | 22.2 | 8586.1 |
| 5. Пол: 1-я зона 2-я зона 3-я зона | 0.4 0.2 0.1 | (100*2)*2+(12*2)*2 = 448 м2 (100-8)*2*2+(12–4)*2*2=400 м2 (100-8)*(12-8)=368 м2 | 179.2 36.8 | 22.2 22.2 22.2 | 3978.2 |
| Итого: | 1441.32 | 31997.3 |
К полученному результату необходимо сделать прибавку в 13% на теплопередачу через стены, окна и ворота:
(8586.1 + 7352.6 +429.8)*0.13 = 2127.9 ккал/ч
Итого: 2127.9 + 31997.3 = 34125.2 ккал/ч
Суммарный расход тепла в помещении будет составлять:
34125.2 + 6186.8 + 43092.9 = 83404.9 ккал/ч
Таким образом, тепловой баланс в помещении отрицательный и дефицит тепла составляет: 61500 – 83404.9 = - 21904.9 ккал/ч
Теперь рассчитаем тепловой баланс помещения по формуле:
D tнул.бал. = (Qжив – Qисп): (G х 0.24 + KF) = (61500 – 6186.8): (8088*0.24 + 1441.32) = 16.4оС.
Так как средняя январская температура в Лепеле будет составлять -7.2оС, то температура внутри помещения будет:
16.4оС – 7.2оС = 9.2оС.
Эта температура не соответствует нормативной, следовательно, в помещении необходимо устраивать отопление. Наиболее оптимально совместить отопление с вентиляцией с применением специально подвешенных приточных воздуховодов. Наиболее целесообразно применить электрокалорифер марки СФО-25.
Известно, что 860 ккал = 1 кВт энергии. Следовательно, для восполнения 21904.9 ккал тепла необходимо 21904.9: 860 = 25.47 кВт. Значит калорифер должен работать круглосуточно.
Также могут быть использованы другие системы отопления: теплогенераторы, центральное отопление и др.
7. Расчет естественного и искусственного освещения основного помещения
Освещенность – важный параметр микроклимата свиноводческих помещений. Свет является внешним раздражителем центральной нервной системы и следовательно может влиять на изменение уровня обмена веществ в организме. Освешенность делят на естественную и искусственную. Естественную освещенность устраивают при помощи окон и величина ее зависит от природно – климатических особенностей местности. Не во всех районах продолжительность светового дня удовлетворяет нормам зоогигиенических требований и поэтому следует применять искусственное освещение. При использовании искусственного освещения можно увеличить продолжительность времени бодрствования свиней, тем самым увеличив время, в течении которого они будут потреблять пищу и следовательно наращивать массу тела.
Расчет естественной освещенности проводят геометрическим и светотехническим методами.
Геометрический способ нормирования естественной освещенности осуществляют при помощи светового коэффициента (СК), который представляет собой отношение остекленной площади окон к общей площади пола. В помещении для легкосупоросных маток он должен составлять 1/10 – 1/12.
Светотехнический метод нормирования освещенности выражается коэффициентом естественной освещенности (КЕО) – это процентное отношение горизонтальной освещенности в данной точке внутри помещения к горизонтальной освещенности вне помещения. Этот метод осуществляют с помощью специального прибора – люксметра. Измерения проводятся на высоте 1 м от уровня пола или поверхности земли. При двухстороннем расположении окон измерезия делают по середине помещения; при односторонем – отступив 1 м от противоположной окнам стен.
Рассчитаем естественную освещенность в помещении геометрическим методом. Если СК = Sокон: Sпола, то Sокон = СК * Sпола. Это будет составлять:
1/10*1200 = 120 м2
Это будет остекленная площадь окон. Чтобы узнать общую площадь окон необходимо добавить 20% на оконные переплеты, что будет составлять 120 * 0.2 = 24 м2.
Тогда общая площадь окон будет:
120 + 24 = 144 м2.
Окно в помещении имеет размер 1.5 м х2.0 м, и площадь его составляет 3.00 м2. Тогда количество окон в помещении должно составлять: 144: 3.0 = 48 окон. Так как окна расположены с двух сторон здания, то их будет 48: 2 = 24 окна с каждой стороны.
Рассчитаем искусственную освещенность. Её определяют по удельной мощности ламп на 1 м2 площади помещения.
Суммарная мощность ламп в помещении будет являться произведением площади пола на удельную мощность:
1200 * 4 = 4800 Вт
В помещении применяются лампы мощностью 100 Вт каждая. Следовательно, количество ламп будет составлять:
4800 Вт: 100 Вт = 48 ламп.
Дежурное освещение в помещении для свиней должно составлять 10 - 15 % от рабочего освещения:
48 ламп*0.1 = 4.8, то есть 5 ламп.
Лампы дежурного освещения располагают в конце помещения, чтобы этот свет не мешал отдыху или сну животных.
Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 28; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!