Расчет вентиляции и отопления

Расчет общеобменной вентиляции заключается в определении необходимого воздухообмена, обеспечивающего поддержание допустимой концентрации вредных для организма животных веществ, выделяющихся в единицу времени в помещении.

Расход вентиляционного воздуха L, рассчитывают исходя из условий удаления:

- углекислого газа

, (2.1)

где - количество углекислого газа, выделяемое одним животным, л/ч;

л/ч [19];

- количество животных, голов;

- допустимая концентрация вредного газа в воздухе помещения,

для коровника . [19];

- концентрация углекислого газа в приточном воздухе,

для углекислоты . [19];

- водяных паров:

, (2.2)

где - суммарное влаговыделение внутри помещения, г/ч;

- плотность воздуха при температуре помещения, ;

- влагосодержание внутреннего воздуха, г/кг;

- влагосодержание наружного воздуха, г/кг;

Влагосодержание и находим по Hd - диаграмме [19] при:

и % г/кг;

и % г/кг.

, (2.3)

, (2.4)

где - влаговыделения животных, г/ч;

- влаговыделения, испаряющиеся с мокрых поверхностей, г/ч.

, (2.5)

где - влаговыделения с одного животного, г/ч [19]

г/ч.

, (2.6)

где - коэффициент, равный 10 % от [19]

г/ч

Суммарные влаговыделения:

г/ч.

.

Из двух расходов вентиляционного воздуха принимаем наибольший, то есть .

Расчет проверяем по кратности воздухообмена:

, (2.7)

где - объем помещения, .

Кратность для животноводческих помещений должна составлять , следовательно, расчет верный.

Рассчитаем вытяжные шахты, расположенные на крыше. Площадь поперечного сечения всех вытяжных шахт при естественной тяге, :

, (2.8)

где - расчетный воздухообмен, ;

- скорость движения воздуха в шахте, м/с.

, (2.9)

где - высота вытяжной трубы шахты 2…10 м. [10].

м/с

.

Число вытяжных шахт, шт.:

, (2.10)

где - площадь живого сечения одной шахты, . Обычно принимаются вытяжные шахты квадратного сечения со стороной квадрата 400, 500, 600, 700 мм. [10].

Принимаем 8 шахт и располагаем их в 2 ряда.

Расчет теплоснабжения

Тепловая мощность отопительных систем животноводческих помещений, Вт:

, (2.11)

где - удельная отопительная характеристика здания;

[19];

- средняя температура наружного воздуха в

отапливаемый период для Башкирии [10];

- коэффициент, который учитывает ориентацию здания относительно

относительно север-юг, [10].

Вт.

Тепловая мощность вентиляционных систем животноводческих помещений, Вт:

, (2.12)

где - удельная вентиляционная характеристика здания;

,[10 ].

Вт.

Расход теплоты на горячее водоснабжение, Вт:

, (2.13)

где - коэффициент неравномерности потребления горячей воды в

течении суток, [19].

- число животных данного вида в помещении;

- удельная теплоемкость воды, [10].

- температура горячей воды, равная 55 ;

- температура холодной воды, принимается 5 ;

- среднесуточный расход горячей воды на одно животное,

кг [10].

Вт

Расход теплоты на технологические нужды для стойлового помещения не требуется. Расход теплоты общих потерь, Вт:

, (2.14)

где 1,2 – коэффициент запаса, учитывающий потери теплоты в тепловых сетях. Вт

Расчет тепловой мощности остальных помещений сведем в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 - Расчет тепловых нагрузок

Наименование помещения	Размеры а*b*h, м	,	, кВт	, кВт	, кВт	, кВт	, кВт
1. Стойловое помещение	72*18*2,83		10,052	57,605	18,2	-	103,03
2. Инвентарная	4*3*2,83		0,1	0,51	-	-	0,61
3. Фуражная	8*2*2,83		0,16	0,69	-	-	0,85
4. Тамбур и коридор	27*2*2,83		0,45	2,39	-	-	2,84
5. Пристрой для навоза	4*6*2,83		0,26	1,18	-	-	1,44
6. Молочная и моечная	4*3*2,83		0,13	0,72	-	17,525	18,38
7. Венткамера	4*2*2,83		0,08	0,65	-	-	0,73
8. Вакуум-насосная	4*3*2,83		0,13	0,77	-	-	0,9
9. Лаборатория	4*4*2,83		0,22	1,03	-	-	1,25
10. Бытовое помещение	4*3*2,83		0,13	0,77	-	-	0,9
Итого	-	-	11,712	66,315	18,2	17,525	113,752

Исходя из данных таблицы 2.2 и формулы 2.15 подсчитаем необходимую мощность электрокалорифера:

, (2.15)

кВт

Выбираем два электрокалорифера СФОЦ-40/0,5Т. приведем ряд технических характеристик калорифера [10]:

Мощность – 50,5 кВт; в т.ч. электрокалорифера – 45 кВт;

Число нагревательных секций – 3;

Мощность одной нагревательной секции – 15 кВт;

Подача воздуха – 0,66;

Перепад температуры нагреваемого воздуха – 50…30 К;

Аэродинамическое сопротивление электрокалорифера – 250 Па;

Рассчитаем воздуховоды и выберем вентилятор. Расчет подачи вентилятора:

, (2.16)

где - поправочный коэффициент на подсосы воздуха; ;

- температура воздуха, проходящего через вентилятор, С;

- температура воздуха в рабочей зоне помещения, С;

.

.

Определим диаметры участков трубопроводов:

, (2.17)

где - скорость воздуха в воздуховодах на разных участках,

=10…15 м/с – в магистралях;

=6…9 м/с – в ответвлении.

м.

Диаметр на втором участке:

м.

Диаметр на третьем участке:

м.

Отверстия выполним через 1,9 м., количество отверстий на участке отверстия.

Рисунок 2.1 Расположение воздуховодов в помещении.

Площадь наиболее удаленного отверстия:

, (2.18)

где - число отверстий;

- скорость воздуха на выходе из отверстия, м/с.

Число отверстий должно удовлетворять условию:

, (2.19)

где - коэффициент расхода, [10].

F – сечение воздуховода, .

, (2.20)

, условие выполняется.

По номограммам определяем давление в ветви [10]:

Для 1-го участка R=1 Па/м, Па;

Для 2-го участка R=1,8 Па/м, Па;

Для 3-го участка R=1,1 Па/м, Па;

Местные сопротивления:

Участок 1: вход в жалюзийную решетку , диффузор у вентилятора ; отвод с поворотом .

Участок 2: внезапное сужение .

Участок 3: внезапное сужение , отвод с поворотом ,

16 выходных отверстий (16*1,35=21,6) .

Вычисляем . (2.21)

1 участок: Па;

2 участок: Па;

3 участок: Па.

Суммарные потери давления:

, (2.22)

Па.

Давление, которое должен развивать вентилятор:

, (2.23)

где 1,1 – коэффициент запаса;

- потери давления на трение и местные сопротивления в наиболее протяженной ветви, Па.

- сопротивление калорифера, Па;

- динамическое давление на выходе из сети, Па.

, (2.24)

Па

Тогда Па

Вентилятор выбираем по номограмме[10], подача вентилятора [10].

Вентилятор Ц4-70: , А=6000, , м/с.

Частота вращения вентилятора:

, (2.25)

об/мин.

Требуемая мощность электродвигателя для вентилятора:

, (2.26)

где - к.п.д. передачи, [10];

- к.п.д. вентилятора, [10],

кВт

Установленная мощность электродвигателя:

, (2.27)

где - коэффициент запаса, .

кВт.

Выбираем двигатель АИР112М4У3, у которого кВт, .