Применение теплоты в животноводстве и птицеводстве

2,1 Расчет воздухообмена

Площадь сечения всех вытянутых шахт при естественной тяге:

(3,25)

где

- скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с, определяется по формуле:

где

	- высота вытяжной шахты, м, равна вертикальному расстоянию от приемного отверстия до устья шахты( если решетка приемного отверстия расположена в вертикальной плоскости, то отсчет ведут от центра решетки). Для обеспечения надежной вентиляции помещения значение h должно быть не менее 3 м;
	- расчетная температура внутри помещения ( табл. 12...15, приложение 3), ;
	- расчетная вентиляционная температура наружного воздуха (табл. 16, приложение 3), ;

Число вытяжных шахт:

- скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с, определяется по формуле:

где

- площадь живого сечения одной шахты, (в типовых проектах животноводческих помещений обчыно принимают вытяжные шахты квадратного сечения со стороной квадрата 400, 500, 600 и 700 мм или прямоугольного сечения);

Приточная механическая вентиляция осуществляется при помощи центробежных вентиляторов. Подачу вентилятора определяют по формуле:

(3,26)

где

- коэффициент применяют при стальных, пластмассовых и асбестовых воздуховодах; в остальных случаях 1,5

Число вентиляторов находят из условия, что подача одного вентилятора не превышает 8000 .

Напор вентилятора, обеспечивающий преодоление сопротивлений в вентиляционном трубопроводе:

(3,27)

где

	- потери напора в трубопроводе, Па;
	- потери напора от местных сопротивлений, Па;

Потери напора в трубопроводе подсчитывают по формуле:

(3,28)

где

	- коэффициент трения воздуха в трубопроводе(0,02...0,03);
и	- длина и диаметр трубопровода, м;
	- скорость движения приточного воздуха в трубопроводе(в магистральных линиях — 10...15 м/с, в ответвлениях — 6...9 м/с);
	- плотность воздуха в трубопроводе;

Для трубопроводов прямоугольного сечения под величиной d понимают эквивалентный диаметр:

(3,29)

Местные сопротивления:

(3,30)

где

- суммы коэффициентов местных сопротивлений отдельных участков приточной системы. Значения приведены в справочной литературе[9,40];

Зная подачу и напор вентилятора, подбирают по номограмме(рис 3,3) нужный вентилятор (для примера показана номограмма для выбора центробежных вентиляторов серии ЦЧ-70, которые широко используются в вентиляторных системах сельхоз зданий и сооружений). Из точки, соответствующей значению проводят прямую до пересечения с лучом номера вентилятора и далее по вертикали до встречи с линией, соответствующей необходимому напору вентилятора. Точка пересечения соответствует КПД вентилятора и значениям безразмерного коэффициента А, по которому рассчитывают частоту вращения вентилятора:

(3,31)

где

- номер вентилятора;

Требуемую мощность на валу электродвигателя вентилятора определяют по формуле:

(3,32)

где

	- КПД вентилятора;
	- КПД передачи( 1 - при непосредственной насадке колеса вентилятора на вал электродвигателя, 0,98 — для муфтного соединения, 0,95 — для клиноременной передачи, 0,9 — для плоскоременной передачи);

Установленная мощность электродвигателя:

(3,33)

где

- коэффициент запаса мощности(табл. 3,3);

Таблица 3,3

	Коэффициент запаса мощности электродвигателя вентиляторов
центробежных	осевых
0,5	1,5	1,20
0,5...1	1,3	1,15
1,01...2	1,2	1,10
2,01...5	1,15	1,05
	1,1	1,05

Расчет отопления

Расчетная площадь живого сечения калорифера для прохода воздуха:

(3,36)

где

- расчетный массовый расход воздуха, ;

По экономическим соображениям массовый расход для пластинчатых калориферов принимают равной 7...10, для оребренных 3...5 .

По таблице 3,4 конструктивных характеристик калориферов подбирают модель и номер калорифера с помощью живого сечения по воздуху, близкой к расчетной. При параллельной (по ходу воздуха) установке нескольких калориферов учитывают суммарную площадь их живого сечения.

Тогда действительный массовый расход воздуха в калорифере:

(3,36a)

Скорость воды в трубках калорифера:

(3,37)

где

	- расход тепла на нагрев воздуха, Вт;
	- площадь живого сечения трубок калорифера по теплоносителю, ;
	- температура воды на входе в калорифер и на выходе из него, ;

Номер калорифера	Площадь поверхности нагрева,	Площадь живого сечения,
по воздуху	по теплоносителю
КВС-П, КПС-П	КВБ-П, КПБ-П	КВС-П, КВБ-П	КПС-П, КПБ-Б	КВС-П	КВБ-П
	11,4	15,14	0,139	0,267	0,00116	0,00154
	14,6	18,81	0,172	0,329	0,00116	0,00154
	16,92	22,44	0,205	0,392	0,00116	0,00154
	19,56	26,0	0,238	0,455	0,00116	0,00154
	25,08	33,34	0,303	0,581	0,00116	0,00154
	72,0	95,63	0,867	1,66	0,00232	0,0031
	108,0	143,5	1,229	2,49	0,00347	0,0046

ГРАФИК

При параллельной установке калориферов расход тепла на нагрев воздуха в каждом калорифере составляет Q/n, где n — число калориферов. Если соединение последовательное, в расчеты берут общее количество тепла, найденное по формуле (3,35).

Фактический тепловой поток, передаваемый калориферной установкой нагреваемому воздуху определяют по формуле:

(3,37a)

где

	- коэффициент теплопередачи, ;
	- площадь поверхности нагрева калорифера, (при последовательной установке калориферов учитывают их суммарную площадь);
	- средняя температура нагреваемого воздуха, ;
	- средняя температура теплоносителя(для насыщенного пара с избыточным давлением . При (температура насыщенного пара по давлению)), ;