Розрахунок системи вентиляції для тваринницьких приміщень

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Розрахунок системи вентиляції для тваринницьких приміщень

Розрахунок системи вентиляції для тваринницьких приміщень

34

Курсовий проект на тему:

Розрахунок системи вентиляції для тваринницьких приміщень

Зміст

Введення

1. Вибір розрахункових параметрів

1.1 Розрахункові параметри зовнішнього повітря

1.2 Розрахункові параметри внутрішнього повітря

2. Розрахунок повітрообміну

3. Вибір схем приточної і витяжної систем вентиляції

4. Визначення потужності системи опалення

5. Підбор устаткування приточного центра

6. Розрахунок аерації

Список літератури

Тепломісткість і вологовмісти визначаються для відповідних значень температур, відносної вологості й тепломісткості. Припустима концентрація вуглекислого газу вибирається по Додатку 1 “Опалення й вентиляція тваринницьких комплексів і ферм".

1. Розрахунок повітрообміну в холодний період.

Витрата вентиляційного повітря , , визначається з умови видалення волого виділень і вуглекислого газу:

 (1)

де - волого виділення усередині приміщення, ; - вологовміст внутрішнього й зовнішнього повітря, ; - обсяг вуглекислого газу, що виділився усередині приміщення, ; - концентрація вуглекислого газу гранично припустима усередині приміщення й концентрація вуглекислого газу в зовнішнім повітрі, .

Волого виділення усередині приміщення , , визначаємо по вираженню:

(2)

де - волого виділення тваринами, з мокрої підлоги, додаткові, .

Волого виділення тваринами визначаємо:

(3)

де - волого виділення одною твариною, ; - кількість тварин.

Волого виділення з мокрих підлог визначаємо:

, (4)

де - площа змоченої поверхні, ; - поверхнева щільність волого виділень із площі змоченої поверхні, , залежить від температури й відносної вологості навколишнього повітря й приймається по “Вентиляція виробничих будинків агропромислового комплексу" укладач А.К. Батьківщин.

Додаткові волого виділення у тваринницьких приміщеннях приймаємо як від виділень всіма тваринами:

У такий спосіб волого виділення усередині приміщення , , по формулі (2) становлять:

Кількість повітря на асиміляцію волого виділень:

Обсяг вуглекислого газу, що виділився усередині приміщення визначаємо:

де - виділення вуглекислого газу одною твариною, .

Гранично припустима концентрація визначається по Додатку 1 "Опалення й вентиляція тваринницьких комплексів і ферм" і становить у зовнішнім повітрі приймаємо Отже витрата повітря на видалення вуглекислого газу по формулі (1) дорівнює, і не міняється для трьох розрахункових періодів:

Також визначаємо мінімальна витрата повітря на 1 живої маси тварин:

(5)

де - мінімальна витрата повітря на 1 живої маси, ; - загальна маса тварин, .

За розрахункову витрату повітря приймаємо найбільший , вона виявляється достатнім і для видалення із приміщення інших шкідливих виділень: сірководню, аміаку й пилу.

2. Розрахунок повітрообміну в перехідний період

Витрата вентиляційного повітря , , визначається з умови видалення волого виділень, вуглекислого газу, надлишкової теплоти:

(6)

де - надлишкові тепловиділення, ; - вологовміст внутрішнього й зовнішнього повітря, .

Теплова потужність тепло надлишків визначається як:

(7)

де - теплова потужність від сонячної радіації, ;

- теплова потужність виділень схованої теплоти тваринами, ;

- теплова потужність тепловтрат через зовнішні огородження, ;

- теплова потужність виділень вільної теплоти тваринами, ;

- теплова потужність від освітлювальних приладів, .

Розрахунок від сонячної радіації робимо по формулі:

(8)

де - коефіцієнт залежний від типу скла і його особливостей - для одинарного приймаємо 1,45; - щільність теплового потоку через засклену поверхню, , приймається по таблиці 3.2 “Опалення й вентиляція тваринницьких комплексів і ферм"; - площа поверхні скла, ; - коефіцієнт, що залежить від конструкції перекриттів - для покриттів приймаємо 1; - площа горизонтальної проекції перекриття, ; - термічний опір теплопередачі перекриття, ; - еквівалентна різниця температур, - для України ; - еквівалентна різниця температур залежно від конструкції й кольору зовнішньої поверхні покриття, , приймається по таблиці 3.3 "Опалення й вентиляція тваринницьких комплексів і ферм".

.

Схована теплота є частиною загальної теплоти, що виділяється тваринами, і залежить від їх волого виділень:

(9)

де - схована теплота паротворення водяних пар, , приймається .

Тепловтрати через зовнішні огородження визначаються по вираженню:

(10)

де - питомі втрати, , для даного виду приміщень приймається ; - обсяг приміщення по зовнішньому обмірюванню, .

Теплова потужність виділень вільної теплоти тваринами визначаємо:

(11)

де - виділення вільний теплоти одною твариною, .

Теплота від освітлювальних приладів розраховується з використанням потужності ламп, що доводиться на одиницю площі підлоги й прийнятої , визначається по формулі:

(12)

де - площа підлоги, .

Теплова потужність визначаємо по формулі (7):

Явні тепло надлишки становлять:

При цьому тепло волого відношення має вигляд:

.

Волого виділення усередині приміщення , , у перехідний період становлять , рівні волого виділення у холодний період, не змінилися параметри внутрішнього повітря.

По діаграмі, по параметрах внутрішнього й зовнішнього повітря знаходимо вологовміст, відповідно рівні .

Кількість повітря на видалення волого виділень визначаємо по формулі (6):

Кількість повітря на асиміляцію тепло виділеній:

Також визначаємо мінімальна витрата повітря на 1 живої маси тварин:

За розрахункову витрату повітря приймаємо найбільший , вона виявляється достатнім і для видалення із приміщення інших шкідливих виділень: сірководню, аміаку й пилу.

3. Розрахунок повітрообміну в теплий період

Витрата вентиляційного повітря , , визначається з умови видалення волого виділень, вуглекислого газу, надлишкової теплоти. Розрахунок поступлень від сонячної радіації робимо по формулі (8):

.

Схована теплота є частиною загальної теплоти, що виділяється тваринами, і залежить від їх волого виділень:

Волого виділення тваринами визначаємо по формулі (3):

Волого виділення з мокрих підлог визначаємо по формулі (4):

.

Додаткові волого виділення у тваринницьких приміщеннях приймаємо як від виділень всіма тваринами:

У такий спосіб по формулі (2) волого виділення усередині приміщення , , становлять:

Теплову потужність виділень вільної теплоти тваринами визначаємо по вираженню (11):

Тепловтрати через зовнішні огородження визначаються по формулі (10):

Теплову потужність визначаємо по формулі (7):

Явні тепло надлишки становлять:

При цьому відношення має вигляд:

.

По діаграмі, по параметрах внутрішнього й зовнішнього повітря знаходимо вологовміст, відповідно рівні

Кількість повітря на видалення волого виділень визначаємо по формулі (6):

Кількість повітря на асиміляцію тепло видаленій (6):

Також визначаємо мінімальна витрата повітря на 1 живої маси тварин:

За розрахункову витрату повітря приймаємо найбільший , вона виявляється достатнім і для видалення із приміщення інших шкідливих виділень: сірководню, аміаку й пилу.

Фільтри працездатні й зберігають свої технічні характеристики при температурі очищеного повітря від - 40°С до +70°С. Навколишнє середовище повітря не повинні містити агресивних газів і пар.

Параметри фільтрів визначалися відповідно ДО ДЕРЖСТАНДАРТУ Р 51251 - 99 "Посібника з випробування й оцінки повітряних фільтрів для систем приточної вентиляції й кондиціювання повітря

Таблиця 5. Характеристика підібраного фільтра

У даному приміщенні встановлюємо 2 фільтри ФяГ 3 (4) 059.

3. Підбор утепленого клапана

Клапани повітряні утеплені призначені в якості клапанів у вентиляційних системах. Клапан складається з корпуса (з оцинкованої сталі), усередині якого на підшипниках ковзання встановлені поворотні лопатки, Тэнов (потужністю 0,4 кВт) і приводи (ручного й електричного).

Кожна лопатка має перетин. Клапани можуть використовуватися для режимів " відкрите-закрите " або плавного регулювання кількості повітря. Як виконавчий механізм може використовуватися ручний привід, привід фірми "Belimo ".

Клапани призначені для використання в системах вентиляції й кондиціювання повітря й можуть застосовуватися для регулювання кількості повітря й газових сумішей, агресивність яких, стосовно оцинкованої сталі, не вище агресивності повітря, з температурою до 80 °С, не утримуючого пилу й інших твердих домішок у кількості більше 100 мг/м 3, а також липких речовин і волокнистих матеріалів.

Клапани призначені для експлуатації в умовах помірного клімату (В) категорії розміщення 1 за ДСТ 15150, і для експорту в умовах помірного (В) і тропічного (Т) клімату категорії розміщення 1 за ДСТ 15150-69.

4. Підбор вентилятора

Вентилятор вибирається на основі гідравлічного розрахунку. Визначаємо кількість пристроїв, що роздають, виходячи з умови рівності швидкості руху повітря в жалюзійних ґратах і швидкості на останній ділянці.

Загальна площа жалюзійних ґрат:

де - швидкість руху повітря в жалюзійних ґратах, .

Кількість жалюзійних ґрат:

де - площа живого перетину жалюзійних ґрат, . Для РС-Г 425х75 становить .

Витрата повітря на останній ділянці:

Швидкість повітря на останній ділянці:

де - діаметр каналу, .

Тому що система має дві галузі, то кількість ділянок на кожній з них становить 38. На аксонометричній схемі робимо розбивку ділянок - відрізків з постійним перетином і витратою. За розрахунковий напрямок приймаємо найбільш протяжне.

Втрати на ділянці складаються із втрат на тертя й втрат напору в місцевих опорах на ділянці.

В інженерній практиці втрати тиску на тертя визначають по формулі:

(17)

де - коефіцієнт обліку шорсткості стінок і швидкості повітря, для сталевих трубопроводів приймається 1, для цегельних - 2,2; - табличне значення питомі тиски на тертя, ; - довжина ділянки, .

Гідравлічні втрати тиску на місцеві опори визначаються по формулі:

 (18)

де - сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці; - динамічний тиск, .

Загальні втрати тиску в мережі для стандартного повітря визначаються по формулі:

(19)

Приведемо приклад розрахунку ділянки 25 - шахта довжиною 0,89м. Місцеві опори - вхід у шахту ( ), два повороти потоку ( ), розширення перетину ( ). Прийнятий перетин - 375х375, швидкість на ділянці - 5,6 , динамічний тиск , питомі опори . У такий спосіб повне падіння опору на ділянці №25 становить по формулі (19):

Розрахунок всіх ділянок зведемо в таблицю 8.

Визначивши втрати тиску у всій системі, які склали , також по витраті визначаємо по каталогах вентилятор ВР 86-77-4, характеристики якого наведені в таблиці 6.

Таблиця 6. Характеристики вентилятора ВР 86-77-4

6. Розрахунок аерації

Аерація - організований природний повітрообмін у приміщенні. Її здійснюють через спеціально передбачені отвори в зовнішніх огородженнях з використанням природних побудників руху повітря - гравітаційних сил і вітру.

1. Розрахунок аерації в теплий період

Визначимо витрату повітря, необхідного для забезпечення нормованої температури в робочій зоні (для літнього періоду):

(20)

де - коефіцієнт температурного розподілу, показує яка частка тепла надходить у робочу зону, приймається 0,8.

Повний перепад тисків:

, (21)

де - відстань від середини віконного прорізу до верхнього зрізу шахти (3 м); - щільність зовнішнього й внутрішнього повітря, відповідно, кг/м3. У розрахунках системи вентиляції приймаємо температуру зовнішнього повітря в літній і перехідний період по дійсних умовах. Надлишковий тиск на рівні середини віконного прорізу (прорізу в стіні):

. (22)

Температура повітря, що йде:

Швидкість повітря на припливі через віконні прорізи не повинна перевищувати 0,3-0,5 м/с.

Виходячи із цієї умови розрахуємо необхідну кількість прорізів (вікон):

, . (23)

Надлишковий тиск у шахті:

(24)

Швидкість повітря на рівні зрізу шахти:

(25)

де Уж - сума коефіцієнтів місцевих опорів; h1 - висота шахти, м.

Сумарна площа шахт і їхня кількість:

,

(26)

2. Розрахунок аерації в перехідний період

Витрата на аерацію в перехідний період зменшується на 30% від подаваного обсягу в холодний період, що видаляється через гнойові канали.

Визначимо витрата повітря, необхідний для забезпечення нормованої температури в робочій зоні (для літнього періоду), по формулі (20):

Кількість повітря, що видаляється через шахти:

Кількість теплоти, що видаляється через шахти:

Повний перепад тисків, визначаємо по формулі (21):

У розрахунках системи вентиляції приймаємо температуру зовнішнього повітря в літній і перехідний період по дійсних умовах. Надлишковий тиск на рівні середини віконного прорізу (прорізу в стіні) визначаємо по вираженню (22):

.

Температура повітря, що йде:

Швидкість повітря на припливі через віконні прорізи не повинна перевищувати 0,3-0,5 м/с.

Виходячи із цієї умови розрахуємо необхідну кількість прорізів (вікон) по вираженню (23):

,

.

Надлишковий тиск у шахті знаходимо по формулі (24):

Швидкість повітря на рівні зрізу шахти визначаємо по формулі (25):

Сумарна площа шахт і їхню кількість знаходимо по вираженню (26):

,