Название: Свинарник на 160 мест
Вид работы: курсовая работа
Рубрика: Ботаника
Размер файла: 1.03 Mb
Скачать файл: referat.me-24299.docx
Краткое описание работы: МИНИСТЕРСТВО ПРОДОВОЛЬСТВИЯ И СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра энергетики с/х производства
Свинарник на 160 мест
МИНИСТЕРСТВО ПРОДОВОЛЬСТВИЯ И СЕЛЬСКОГО
ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра энергетики с/х производства
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине "Основы теплотехнологии"
на тему: "Свинарник на 160 мест"
Выполнил: студент IV курса, 24э группы
Скурат Евгений Вячеславович
Руководитель: Синица С.И.
 Минск-2008
Минск-2008
Задание на курсовое проектирование
| Наружные стены | |
| Тип (материал) | Толщина, мм | 
| Железобетон | 30 | 
| Минераловатные плиты | 120 | 
| Железобетон | 30 | 
| Покрытия совмещённые | |
| Тип (материал) | Толщина, мм | 
| Доска сосновая | 30 | 
| Воздушная прослойка | 50 | 
| Минераловатные плиты | 80 | 
| Рубероид | 3 | 
| Доска сосновая | 30 | 
| Полы | |
| Тип (материал) | Толщина, мм | 
| Цементная стяжка | 25 | 
| Бетон | 100 | 
| Заполнение световых проёмов | 
| Остекление двойное в деревянных переплётах | 
| Теплоноситель | 
| Горячая вода 70-115  | 
| Область район | 
| Гродненская область | 
Примечание: наружные двери и ворота принять деревянными из сосновых досок толщиной 50 мм.
Аннотация
Курсовая работа представлена расчетно-пояснительной запиской на ____ страницах машинописного текста, содержащей 9 таблиц, и графической частью, включающей 1 лист формата А1.
В работе выполнены расчеты теплопотерь через наружные ограждения, теплопоступлений в помещение свинарника, содержащего 160 подсосных свиноматок с поросятами, а также влаговыдлений и газовыделений в данном помещении. Также, определены расходы вентиляционного воздуха в холодный, теплый и переходной периоды года и тепловая мощность отопительно-вентиляционной системы, рассчитаны воздуховоды системы вентиляции, подобраны калориферы и вентиляторы.
Содержание
Введение
1. Составление исходных данных
2. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
2.1 Расчет термического сопротивления теплопередаче
2.2 Определение требуемого термического сопротивления теплопередаче
2.3 Сравнение действительных термических сопротивлений с требуемыми
2.4 Расчет площадей отдельных зон пола
2.5 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
3. Расчет тепловоздушного режима и воздухообмена
3.1 Холодный период года
3.1.1 Воздухообмен в холодный период
3.2 Переходный период года
3.2.1 Воздухообмен в переходный период
3.3 Теплый период года
3.3.1 Воздухообмен в теплый период года
4. Выбор системы отопления и вентиляции
5. Расчет и выбор калориферов
6. Аэродинамический расчет воздуховодов
7. Вытяжные шахты
8. Выбор вентилятора
9. Энергосбережение
Литература
 Введение
 Теплоснабжения является составной частью инженерного обеспечения сельского хозяйства. Повышение продуктивности в животноводстве и растениеводстве, укрепление кормовой базы, повышение сохранности сельскохозяйственной продукции, улучшение условий жизни сельского населения неразрывно связано с теплоснабжением.8% от всех работающих в сельскохозяйственной отрасли заняты в теплоснабжении.
Специализация производства в животноводстве повышает требования к микроклимату. Содержание животных в холодных и плохо вентилируемых помещениях приводит к снижению продуктивности на 15-40%, расход кормов увеличивается на 10-30%, заболевания молодняка увеличиваются в 2-3 раза. Продуктивность в животноводстве по 1/3 определяется условиями содержания.
Большую роль играет поддержание микроклимата в современных коровниках. Он способствует максимальной продуктивности, наилучшей сохранности и интенсивному росту молодняка.
Для поддержания микроклимата на животноводческих фермах и комплексах принимают ОВС, посредством которых подают подогретый воздух в верхнюю зону помещения, предусматривая дополнительную подачу наружного воздуха в теплый период года через вентбашни. Удаляют воздух из помещения либо при помощи вентбашень, либо через окна и вытяжные шахты. В холодный и переходной периоды воздух удаляют из помещения через вентбашни при неработающих осевых вентиляторах. В теплый период требуемое количество воздуха подают вентбашнями, при этом удаляют воздух из помещения через фрамуги окон и из навозных каналов.
1. Составление исходных данных
По литературе [2] из таблицы 1.1 выписываем данные соответствующие своему варианту в таблицу 1.
Таблица 1. Расчетные параметры наружного воздуха.
| Область | Температура наиболее холодных суток t** , 0 C | Холодный период (параметры Б) | Теплый период (параметры А) | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Гродненская | -26 | -22 | -21,5 | 21,8 | 49,5 | 
Для переходного периода принимаем температуру наружного воздуха 
 и энтальпию
 и энтальпию 
 .
.
По литературе [2] из таблицы 10.2 выписываем параметры внутреннего воздуха в таблицу 2.
Таблица 2. Расчетные параметры внутреннего воздуха.
| Помещение | Период года | Параметры воздуха | ПДК 
 | |
| 
 | 
 | |||
| Помещение для содержания животных | Холодный | 20 | 40-75 | 2 | 
| Переходный | 20 | 40-75 | 2 | |
| теплый | 26,8 | 40-75 | 2 | |
Здесь  - расчетная температура внутреннего воздуха,
 - расчетная температура внутреннего воздуха,  ;
;
 - относительная влажность, %;
 - относительная влажность, %;
 - ПДК углекислого газа в зоне содержания поросят (удельная допустимая концентрация углекислого газа),
 - ПДК углекислого газа в зоне содержания поросят (удельная допустимая концентрация углекислого газа),  , принимаем из таблицы 10.4 [2].
, принимаем из таблицы 10.4 [2].
Таблица 3. Выделение теплоты, влаги и углекислого газа.
| Группа животных | Живая масса | Тепловой поток тепловыделений,  | Влаговыделения,  | Выделения | |
| Полных | явных | ||||
| Подсосные свиноматки с поросятами | 200 | 897 | 646 | 369 | 11,5 | 
| 10 | 100 | 72 | 41,1 | 12,9 | |
Таблица 4. Температурные коэффициенты.

Для расчета термических сопротивлений теплопередаче для стен, перекрытий и дверей необходимо знать технические характеристики строительных материалов и конструкций. Из таблицы 1.12 [2] выписываем необходимые данные в таблицу 5.
Таблица 5. Теплотехнические характеристики строительных материалов и конструкций.
| Наименование материала | 
 | Расчетные коэффициенты при условиях эксплуатации | ||
| Теплопроводности,  | Теплоусвоения,  | |||
| Бетон | 2400 | 1,86 | 17,88 | |
| Доска сосновая | 500 | 0,18 | 4,54 | |
| Цементно-песчаный раствор | 1800 | 0,93 | 11,09 | |
| Минераловатные плиты | 300 | 0,11 | 1,72 | |
| Рубероид | 600 | 0,17 | 3,53 | |
| Железобетон | 2500 | 2,04 | 16,96 | |
2. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
2.1 Расчет термического сопротивления теплопередаче
Термическое сопротивление теплопередаче,  , для стен, покрытий, перекрытий, дверей и ворот:
, для стен, покрытий, перекрытий, дверей и ворот:
 ,
,
где  - коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности ограничивающей конструкции,
 - коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности ограничивающей конструкции,  ;
; 
 - термическое сопротивление теплопроводности отдельных слоев,
 - термическое сопротивление теплопроводности отдельных слоев,  ;
; 
 - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки,
 - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки,  ;
; 
 - коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности ограничивающей поверхности,
 - коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности ограничивающей поверхности,  .
.
Проводим расчет для наружных стен.
Рассчитываем заполнение помещения животными,  :
:
 ,
,
где  - масса одной животного,
 - масса одной животного,  (
 ( = 200,
 = 200,  =10),
=10), 
 - количество животных (
 - количество животных ( 
  =160,
=160, =1280);
=1280); 
 - площадь помещения,
 - площадь помещения,  (A = 24080
 (A = 24080  ).
).

 ;
;
Так как, заполнение животными помещения 
 и принимаем для стен и потолков
 и принимаем для стен и потолков 
 и для наружных стен
 и для наружных стен 
 .
.
Термическое сопротивление отдельных слоев,  :
:
 ,
,
где  - толщина слоя,
 - толщина слоя,  ;
;  - теплопроводность материала слоя,
 - теплопроводность материала слоя,  ; железобетон:
; железобетон:

 ;
;
минераловата:

 ;
;
железобетон:

 .
.

 .
.

 .
.
Проводим расчет для покрытий и перекрытий.

 ;
; 
 .
.
доска сосновая:

 ;
;
рубероид:

 ;
;
минераловатные плиты:

 ;
;
доска сосновая:

 ;
;
Термическое сопротивление замкнутых воздушных прослоек RВ. П
,  определяем по таблице 3.5 [2].
 определяем по таблице 3.5 [2].
RВ. П
 = 0,1428 

 ,
,

 .
.
Проводим расчет для наружных дверей и ворот.

 ;
; 
 .
.
сосновые доски:

 .
.

 .
.
Проводим расчет для остекления.
Термическое сопротивление теплопередаче заполнения световых проемов принимаем равным нормированным значениям (стр.32 [2]).
Принимаем остекление в деревянных раздельных переплётах:

 .
.
Проводим расчет для различных зон пола.
Сопротивление теплопередаче полов:
 ,
,
где  - сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного пола,
 - сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного пола, ;
;
 - толщина утепляющего слоя,
 - толщина утепляющего слоя, ;
;
 - теплопроводность утепляющего слоя,
 - теплопроводность утепляющего слоя, .
.
Сопротивление теплопередаче принимаем:
для I зоны: 

для II зоны: 

для III зоны: 

для IV зоны: 


 ;
;

 ;
;

 ;
;

2.2 Определение требуемого термического сопротивления теплопередаче
Рассчитываем требуемые по санитарно-гигиеническим требованиям термические сопротивления теплопередаче для наружных стен, покрытий и перекрытий, наружных дверей и ворот.
Требуемое сопротивление теплопередаче,  , наружных стен, покрытий и перекрытий:
, наружных стен, покрытий и перекрытий:
 ,
,
где  - расчетная температура внутреннего воздуха,
 - расчетная температура внутреннего воздуха,  ;
;
 - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года,
 - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, ;
;
 - нормативный температурный перепад между внутренним воздухом и
 - нормативный температурный перепад между внутренним воздухом и
внутренней поверхностью ограничивающей конструкции,  ;
;
 - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности по от-
 - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности по от-
ношению к наружному воздуху.
В качестве расчетной температуры наружного воздуха принимают в зависимости от тепловой инерции  наружного ограждения (стр.33 [2]):
 наружного ограждения (стр.33 [2]):
при  - абсолютно минимальную температуру;
 - абсолютно минимальную температуру;
при  - среднюю температуру наиболее холодных суток;
 - среднюю температуру наиболее холодных суток;
при  - среднюю температуру наиболее холодных трех суток;
 - среднюю температуру наиболее холодных трех суток;
при  - среднюю температуру наиболее холодной пятидневки.
 - среднюю температуру наиболее холодной пятидневки.
Тепловая инерция ограничивающей конструкции:
 ,
,
где  - расчетный коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции (таблица 5),
 - расчетный коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции (таблица 5),  .
.
Проведем расчет для наружных стен.
 .
.
Исходя из полученного выражения в качестве расчетной температуры наружного воздуха, принимаем среднюю температуру наиболее холодных трех суток.

 .
.
Нормативный температурный перепад принимаем исходя из типа помещения (производственное помещение с влажным режимом, таблица 3.6 [2]):

 .
.
Температуру точки росы  принимаем из приложения
 принимаем из приложения  [1] при
 [1] при  и
 и  -
 -  . Коэффициент
. Коэффициент  определяем по его нормированным значениям:
 определяем по его нормированным значениям:  .
.

 .
.
Проводим расчет для покрытий и перекрытий.
 .
.
В качестве расчетной температуры наружного воздуха принимаем среднюю температуру наиболее холодных суток:  .
.
Нормативный температурный перепад:
 (таблица 3.6 [2]).
 (таблица 3.6 [2]).
Коэффициент  определяем по его нормированным значениям:
 определяем по его нормированным значениям:  .
.

 .
.
Проводим расчет для световых проемов.
Принимаем сопротивление теплопередаче окон для производственных и вспомогательных промышленных предприятий с влажным или мокрым режимом (таблица 3.7 [2]):

 .
.
Проводим расчет для наружных дверей и ворот.
 .
.
Нормативный температурный перепад:
 .
.
 .
.

 .
.
2.3 Сравнение действительных термических сопротивлений с требуемыми
Исходя из того, что требуемое термическое сопротивление должно быть меньше расчетного термического сопротивления, проверяем соблюдение санитарно-гигиенических норм:
для наружных стен:

 ;
;

 ;
;
 - удовлетворяет.
 - удовлетворяет.
для покрытий и перекрытий:

 ;
;

 ;
;
 - удовлетворяет.
 - удовлетворяет.
для наружных дверей и ворот:

 ;
;

 ;
;
 - не удовлетворяет.
 - не удовлетворяет.
для световых проемов:

 ;
;

 ;
;
 - удовлетворяет.
 - удовлетворяет.
В целом делаем вывод о том, что расчетные термические сопротивления ограждающих конструкций больше требуемых, кроме дверей (т.е. удовлетворяют санитарно гигиеническим нормам). Однако двери нуждаются в дополнительном утеплении.
2.4 Расчет площадей отдельных зон пола

|  | 
 
 |  | 
|  | 
|  | 

 ;
;

 ;
;




2.5 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
 ,
,
где  - площадь ограждающей конструкции,
 - площадь ограждающей конструкции,  ;
;
 - термическое сопротивление теплопередаче,
 - термическое сопротивление теплопередаче,  ;
;
 - расчетная температура внутреннего воздуха,
 - расчетная температура внутреннего воздуха,  ;
;
 - расчетная температура наружного воздуха,
 - расчетная температура наружного воздуха,  ;
;
 - добавочные потери теплоты в долях от основных теплопотерь;
 - добавочные потери теплоты в долях от основных теплопотерь;
 - коэффициент учета положения наружной поверхности по отношению к
 - коэффициент учета положения наружной поверхности по отношению к
наружному воздуху.
Н. с. - наружные стены;
Н. д. - наружные двери;
Д. о. - двойное остекление; 
Пт - перекрытия;
Пл1, Пл2, Пл3, Пл4 - пол.
Таблица 6. Расчет теплопотерь.
| № помещения | 
 | Характеристики ограждений | 
 
 | Доли добавочных теплопотерь | 
 | Тепловой поток теплопотерь  | ||||||
| Наименование | Ориентация | Размер  | 
 | 
 | на ориентацию | на инфильтрацию | прочие | |||||
| 
 | 20 | Д. о. | С-З | 
 | 60,48 | 0,42 | 42 | 0,1 | 0,3 | - | 1,4 | 8467,2 | 
| Д. о. | Ю-В |   | 60,48 | 0,42 | 42 | 0,05 | 0,3 | - | 1,35 | 8164,8 | ||
| Н. с. | С-З | 
 | 263,52 | 1,279 | 42 | 0,1 | 0,3 | - | 1,4 | 12114,9 | ||
| Н. с. | Ю-В | 
 | 263,52 | 1,279 | 42 | 0,05 | 0,3 | - | 1,35 | 11682,2 | ||
| П. т. | - | 
 | 2700 | 1,5417 | 42 | - | - | 1 | 73555,2 | |||
| Пл.1 | - | 640 | 2,12688 | 42 | - | - | - | 1 | 12638,2 | |||
| Пл.2 | - | 624 | 4,32688 | 42 | - | - | - | 1 | 6057 | |||
| Пл3 | - | 592 | 8,62688 | 42 | - | - | - | 1 | 2882,15 | |||
| Пл.4 | - | 828 | 14,22688 | 42 | - | - | - | 1 | 2444,4 | |||
| 
 | 119922,898 | |||||||||||
3. Расчет тепловоздушного режима и воздухообмена
3.1 Холодный период года
Влаговыделения животными,  :
:
 ,
,
где  - температурный коэффициент влаговыделений (таблица 4);
 - температурный коэффициент влаговыделений (таблица 4);
 - влаговыделение одним животным (таблица 3),
 - влаговыделение одним животным (таблица 3),  ;
;
 - число животных.
 - число животных.

 ;
;
Дополнительные влаговыделения в зимний период составляют 10% от общего влаговыделения:
 ,
, 

Суммарные влаговыделения:

 .
.
Рассчитаем количество  , выделяемого животными,
, выделяемого животными,  :
:
 ,
,
где  - температурный коэффициент выделений
 - температурный коэффициент выделений  и полных тепловыделе-
 и полных тепловыделе-
ний;
 - количество
 - количество  , выделяемого одним животным,
, выделяемого одним животным,  .
.

 ;
;
Определим тепловой поток полных тепловыделений,  :
:
 ,
,
где  - тепловой поток полных тепловыделений одним животным (таблица 3),
 - тепловой поток полных тепловыделений одним животным (таблица 3),  .
.

 ;
;
Тепловой поток теплоизбытков,  :
:

 ,
,
где ФТП - поток теплопотерь (SФТП таблица 6).
Угловой коэффициент (тепловлажностное отношение),  :
:

 .
.
3.1.1 Воздухообмен в холодный период
Произведем расчет вентиляционного воздуха,  , из условия удаления выделяющихся:
, из условия удаления выделяющихся:
водяных паров:
 ,
,
где  - суммарные влаговыделения внутри помещения,
 - суммарные влаговыделения внутри помещения,  ;
;
 - плотность воздуха,
 - плотность воздуха,  ;
;
 и
 и  - влагосодержания внутреннего и наружного воздуха,
 - влагосодержания внутреннего и наружного воздуха,  .
.
Из диаграммы влажного воздуха по рис.1.1 [2] определим  и
 и  :
:

 , (при 20
, (при 20 и
 и  );
);

 , (при
, (при  и
 и 
 ).
).

 .
.
углекислого газа:
 ,
,
где  - расход углекислого газа, выделяемого животными в помещении,
 - расход углекислого газа, выделяемого животными в помещении, ;
;
 - ПДК углекислого газа в помещении (таблица 2),
 - ПДК углекислого газа в помещении (таблица 2),  ;
;
 - концентрация углекислого газа в наружном (приточном) воздухе,
 - концентрация углекислого газа в наружном (приточном) воздухе,
 , (принимают 0,3 - 0,5
, (принимают 0,3 - 0,5  , стр.240 [2]).
, стр.240 [2]).

 .
.
расход вентиляционного воздуха исходя из нормы минимального воздухообмена:  , где
, где  - норма минимального воздухообмена на 1ц
 живой массы,
 - норма минимального воздухообмена на 1ц
 живой массы,  ;
;  - живая масса животных,
 - живая масса животных,  .
.

 
 
- масса всех животных.

 .
.
В качестве расчетного значения расхода воздуха в холодный период принимаем наибольший, т.е.

 .
.
3.2 Переходный период года
Для переходного режима года влаговыделения животными:

 ;
;
Дополнительные влаговыделения в переходной период составляют 10% от общего влаговыделения.


Определим суммарные влаговыделения:

 .
.
Тепловой поток полных тепловыделений:


Тепловой поток теплоизбытков,  :
:
 ,
,
где  - тепловой поток полных тепловыделений животными в переходный период,
 - тепловой поток полных тепловыделений животными в переходный период,  ;
;
 - тепловой поток теплопотерь через ограждающие конструкции в переходный период,
 - тепловой поток теплопотерь через ограждающие конструкции в переходный период,  .
.
 ,
,
где  и
 и  - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха в переходный период,
 - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха в переходный период,  .
.
 ;
;  ;
;
 ;
;

 .
.

 .
.
Определим угловой коэффициент,  :
:

 .
.
3.2.1 Воздухообмен в переходный период
Рассчитаем расход вентиляционного воздуха,  , из условия удаления водяных паров:
, из условия удаления водяных паров:
 .
.
Влагосодержание внутреннего воздуха:
 .
.
Влагосодержание наружного воздуха  определим по
 определим по  - диаграмме при параметрах
 - диаграмме при параметрах  и
 и 
 .
.

 .
.

 .
.

 .
.
Для переходного периода года рассчитывается воздухообмен только для удаления водяных паров:


3.3 Теплый период года
Определяем влаговыделения животными,  :
:
 ,
,
где  - температурный коэффициент влаговыделений;
 - температурный коэффициент влаговыделений; 
 - влаговыделение одним животным,
 - влаговыделение одним животным,  ;
; 
 - число животных.
 - число животных.

 ;
;
Испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей:


Суммарные влаговыделения:

 .
.
Определим тепловой поток полных тепловыделений,  :
:
 ,
,
где  - тепловой поток полных тепловыделений одним животным (таблица 3),
 - тепловой поток полных тепловыделений одним животным (таблица 3),  kt
’’’
 =1.1- температурный коэффициент полных тепловыделений (таблица 4).
 kt
’’’
 =1.1- температурный коэффициент полных тепловыделений (таблица 4).


Тепловой поток теплоизбытков,  :
:
 ,
,
где  - тепловой поток от солнечной радиации,
 - тепловой поток от солнечной радиации,  .
.
 ,
,
где  - тепловой поток через покрытие,
 - тепловой поток через покрытие,  ;
;
 - тепловой поток через остекление в рассматриваемой наружной
 - тепловой поток через остекление в рассматриваемой наружной
стене,  ;
;
 - тепловой поток через наружную стену,
 - тепловой поток через наружную стену,  .
.
 ,
,
где  =2700
=2700 - площадь покрытия (таблица 6);
 - площадь покрытия (таблица 6);
 =1,2787
 =1,2787 - термическое сопротивление теплопередаче через покрытие (таблица 6);
 - термическое сопротивление теплопередаче через покрытие (таблица 6);
 = 17,7
= 17,7 - избыточная разность температур, вызванная действием солнечной радиации для вида покрытия - тёмный рубероид, (стр.46 [2]).
 - избыточная разность температур, вызванная действием солнечной радиации для вида покрытия - тёмный рубероид, (стр.46 [2]).

 .
.
Тепловой поток через остекление,  :
:
 ,
,
где  - коэффициент остекления (
 - коэффициент остекления ( ), (стр.46 [2]);
), (стр.46 [2]);
 - поверхностная плотность теплового потока через остекленную
 - поверхностная плотность теплового потока через остекленную
поверхность,  , (С-З:
, (С-З: 
 ; Ю-В:
; Ю-В: 
 , таблица 3,12 [2]);
, таблица 3,12 [2]);  =263,52
=263,52 - площадь остекления.
 - площадь остекления.

 .
.
Тепловой поток через наружную стену (за исключением остекления в этой стене):
 ,
,
для стены А
где  =263,52 - площадь наружной стены,
=263,52 - площадь наружной стены,  ;
;
 =1,279 - термическое сопротивление теплопередаче наружной стены,
=1,279 - термическое сопротивление теплопередаче наружной стены,  .
.
 - избыточная разность температур,
 - избыточная разность температур,  , (таблица 3.13)
, (таблица 3.13)

 ;
;
для стены В
 =263,52
=263,52  ;
;  =1,0561
=1,0561  ;
;  =7,7
=7,7 ,
,
 
  ;
;



 =719,7 (кВт).
=719,7 (кВт).

 .
.
Угловой коэффициент,  :
:

 .
.
3.3.1 Воздухообмен в теплый период года
Расход вентиляционного воздуха,  , в теплый период года из условия удаления выделяющихся:
, в теплый период года из условия удаления выделяющихся:
водяных паров:
 .
.
Влагосодержание наружного воздуха  определим по
 определим по  - диаграмме (рис.1.1 [2]) при параметрах
 - диаграмме (рис.1.1 [2]) при параметрах  и
 и 
 .
.

 .
.
Влагосодержание внутреннего воздуха:

 .
.

 .
.
расход вентиляционного воздуха исходя из нормы минимального воздухообмена:  , где
, где  - норма минимального воздухообмена на 1ц
 живой массы,
 - норма минимального воздухообмена на 1ц
 живой массы,  ;
;  - живая масса животного,
 - живая масса животного,  .
.

 ,
, 
 .
.
В качестве расчетного значения расхода воздуха в теплый период принимаем наибольший, т.е. 
 .
.
4. Выбор системы отопления и вентиляции
На свиноводческих фермах применяют вентиляционные системы, посредствам которых подают подогретый воздух в верхнюю зону помещения по воздуховодам равномерной раздачи.
Кроме того, предусматривают дополнительную подачу наружного воздуха в теплый период года через вентбашни.
Тепловая мощность отопительно-вентиляционной системы,  :
:
 ,
,
где  - тепловой поток теплопотерь через ограждающие конструкции,
 - тепловой поток теплопотерь через ограждающие конструкции,  ;
;
 - тепловой поток на нагревание вентиляционного воздуха,
 - тепловой поток на нагревание вентиляционного воздуха,  ;
;
 - тепловой поток на испарение влаги внутри помещения,
 - тепловой поток на испарение влаги внутри помещения,  ;
;
 - тепловой поток явных тепловыделений животными,
 - тепловой поток явных тепловыделений животными,  .
.

 (табл.6 [2]).
 (табл.6 [2]).
Тепловой поток на нагревание приточного воздуха,  :
:
 ,
,
где  - расчетная плотность воздуха (
 - расчетная плотность воздуха (
 );
);
 - расход приточного воздуха в зимний период года, (
 - расход приточного воздуха в зимний период года, (
 );
);
 - расчетная температура наружного воздуха, (
 - расчетная температура наружного воздуха, (
 );
);
 - удельная изобарная теплоемкость воздуха (
 - удельная изобарная теплоемкость воздуха (
 ).
).

 .
.
Тепловой поток на испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей,  :
:
 ,
,
где  - расход испаряемой влаги для зимнего периода,
 - расход испаряемой влаги для зимнего периода,  .
.

 .
.
Тепловой поток явных тепловыделений,  :
:
 ,
,
где  - температурный коэффициент явных тепловыделений;
 - температурный коэффициент явных тепловыделений;  - тепловой поток явных тепловыделений одним животным,
 - тепловой поток явных тепловыделений одним животным,  ;
;  - число голов.
 - число голов.

 ;
;


Ввиду того, что в здании две венткамеры устанавливаем две ОВС мощностью:
 ;
;
Подача воздуха одной ОВС: 
 ;
; 
Определим температуру подогретого воздуха,  :
:
 ,
,
где  - наружная температура в зимний период года,
 - наружная температура в зимний период года,  ;
;

 .
.
Для пленочных воздуховодов должно соблюдаться условие:
 - в нашем случае удовлетворяет.
 - в нашем случае удовлетворяет.
5. Расчет и выбор калориферов
В системе вентиляции и отопления устанавливаем водяной калорифер. Теплоноситель - горячая вода.
Рассчитаем требуемую площадь живого сечения,  , для прохода воздуха:
, для прохода воздуха:
 ,
,
где  - массовая скорость воздуха,
 - массовая скорость воздуха,  , (принимается в пределах 4-10
, (принимается в пределах 4-10  ).
).
Принимаем массовую скорость в живом сечении калорифера:

 .
.

 .
.
По таблице 8.10 [2] по рассчитанному живому сечению выбираем калорифер марки КПБ со следующими техническими данными:
Таблица 7. Технические данные калорифера КВСБ.
| Номер калорифера | Площадь поверхности нагрева  |  Площадь живого сечения по воздуху  | площадь живого сечения по теплоносителю | 
| 10 | 28,11 | 0,581 | 0,00116 | 
Уточняем массовую скорость воздуха:

 .
.
Определяем коэффициент теплопередачи,  :
:
 ,
,
где  - коэффициент, зависящий от конструкции калорифера;
 - коэффициент, зависящий от конструкции калорифера;  - массовая скорость в живом сечении калорифера,
 - массовая скорость в живом сечении калорифера,  ;
;  и
 и  - показатели степени.
 - показатели степени.
Из таблицы 8.12 [2] выписываем необходимые данные для КВББ:
 ;
;  ;
;  ;
;  ;
;  .
.
 (м/с)
 (м/с)

 .
.
Определяем среднюю температуру воздуха,  :
:

 .
.
Определяем среднюю температуру пара (таблица 1,8 [2])  :
: 
 . Определяем требуемую площадь поверхности теплообмена калориферной установки,
. Определяем требуемую площадь поверхности теплообмена калориферной установки,  :
:

 .
.
Определяем число калориферов:
 ,
,
где  - общая площадь поверхности теплообмена,
 - общая площадь поверхности теплообмена,  ;
;
 - площадь поверхности теплообмена одного калорифера,
 - площадь поверхности теплообмена одного калорифера,  .
.
 .
.
Округляем  до большего целого значения, т.е.
 до большего целого значения, т.е.  .
.
Определяем процент запаса по площади поверхности нагрева:
 .
.
 - удовлетворяет. Аэродинамическое сопротивление калориферов,
 - удовлетворяет. Аэродинамическое сопротивление калориферов,  :
:
 ,
,
где  - коэффициент, зависящий от конструкции калорифера;
 - коэффициент, зависящий от конструкции калорифера;
 - показатель степени.
 - показатель степени.

 .
.
Аэродинамическое сопротивление калориферной установки,  :
: 
 ,
,
где  - число рядов калориферов;
 - число рядов калориферов;
 - сопротивление одного ряда калориферов,
 - сопротивление одного ряда калориферов,  .
.

 .
.
6. Аэродинамический расчет воздуховодов
В с/х производственных помещениях используют перфорированные пленочные воздухораспределители. Предусматривают расположение двух несущих тросов внутри пленочной оболочки, что придает воздуховодам овальную форму при неработающем вентиляторе и тем самым предотвращает слипание пленки.
Задача аэродинамического расчета системы воздуховодов состоит в определении размеров поперечного сечения и потерь давления на отдельных участках системы воздуховодов, а также потери давления во всей системе воздуховодов.
Исходными данными к расчету являются: расход воздуха , длина воздухораспределителя
, длина воздухораспределителя  , температура воздуха и абсолютная шероховатость
, температура воздуха и абсолютная шероховатость  мм (для пленочных воздуховодов).
мм (для пленочных воздуховодов).
В соответствии с принятыми конструктивными решениями составляют расчетную аксонометрическую схему воздуховодов с указанием вентиляционного оборудования и запорных устройств.
Схему делят на отдельные участки, границами которых являются тройники и крестовины. На каждом участке наносят выносную линию, над которой проставляют расчетный расход воздуха  (
 ( ), а под линией - длину участка
), а под линией - длину участка  (м). В кружке у линии указывают номер участка.
 (м). В кружке у линии указывают номер участка.
Составляем расчетную схему:

Рис.2. Расчетная аксонометрическая схема воздуховодов.
На схеме выбираем основные магистральные расчетные направления, которые характеризуются наибольшей протяженностью.
Расчет начинаем с первого участка.
Используем перфорированные пленочные воздухораспределители. Выбираем форму поперечного сечения - круглая.
Задаемся скоростью в начальном поперечном сечении:


 .
.
Определяем диаметр пленочного воздухораспределителя,  :
:

 .
.
Принимаем ближайший диаметр, исходя из того, что полученный равен 
 (стр. 193 [2]). Динамическое давление,
 (стр. 193 [2]). Динамическое давление,  :
:
 ,
,
где 
 - плотность воздуха.
 - плотность воздуха.

 .
.
Определяем число Рейнольдса:
 ,
,
где  - кинематическая вязкость воздуха,
 - кинематическая вязкость воздуха,  ,
, 
 (табл.1.6 [2]).
 (табл.1.6 [2]).
 .
.
Коэффициент гидравлического трения:
 ,
,
где  - абсолютная шероховатость,
 - абсолютная шероховатость,  , для пленочных воздуховодов принимаем
, для пленочных воздуховодов принимаем 
 .
.
 .
.
Рассчитаем коэффициент, характеризующий конструктивные особенности воздухораспределителя:
 ,
,
где  - длина воздухораспределителя,
 - длина воздухораспределителя,  .
.
 .
.
Полученное значение коэффициента  
  0,73, что обеспечивает увеличение статического давления воздуха по мере приближения от начала к концу воздухораспределителя.
 0,73, что обеспечивает увеличение статического давления воздуха по мере приближения от начала к концу воздухораспределителя.
Установим минимальную допустимую скорость истечения воздуха через отверстие в конце воздухораспределителя,  :
:
 ,
,
где  - коэффициент расхода (принимают 0,65 для отверстий с острыми кромками).
 - коэффициент расхода (принимают 0,65 для отверстий с острыми кромками).

 .
.
Коэффициент, характеризующий отношение скоростей воздуха:
 ,
,
где  - скорость истечения через отверстия в конце воздухораспределителя,
 - скорость истечения через отверстия в конце воздухораспределителя,  (рекомендуется
 (рекомендуется 
 ), принимаем
), принимаем 
 .
.
 .
.
Установим расчетную площадь отверстий,  , в конце воздухораспределителя, выполненных на 1
, в конце воздухораспределителя, выполненных на 1 длины:
 длины:

 .
.
Принимаем один участок.
Определим площадь отверстий,  , выполненных на единицу воздуховода:
, выполненных на единицу воздуховода:
 ,
,
где  - относительная площадь воздуховыпускных отверстий на участке воздухораспределителя (
 - относительная площадь воздуховыпускных отверстий на участке воздухораспределителя ( по [1]).
 по [1]).

 .
.
Диаметр воздуховыпускного отверстия  принимают от 20 до 80
 принимают от 20 до 80  , примем
, примем 
 .
.
Определим число рядов отверстий:
 ,
,
где  - число отверстий в одном ряду (
 - число отверстий в одном ряду ( );
);
 - площадь воздуховыпускного отверстия,
 - площадь воздуховыпускного отверстия,  .
.
Определим площадь воздуховыпускного отверстия,  :
:

 .
.
 .
.
Шаг между рядами отверстий,  :
:

 .
.
Определим статическое давление воздуха,  :
:
в конце воздухораспределителя:

 ;
;
в начале воздухораспределителя:

 .
.
Потери давления в воздухораспределителе,  :
:

 .
.
Дальнейший расчет сводим в таблицу. Причем:
 ,
,
 ,
,
 ,
,
где R - удельные потери давления на единице длины воздуховода, определяется по монограмме (рис.8.6 [2])
 - коэффициент местного сопротивления (таблица 8.7 [2])
 - коэффициент местного сопротивления (таблица 8.7 [2])
скорость воздуха в жалюзийной решетке 

Таблица 8. Расчет участков воздуховода.
| Номер участка | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 1 | 3916,25 | 66 | 560 | 0,0022 | 6 | 0,62 | 40,92 | 0,4 | 12,59 | 5,036 | 45,956 | 
| 2 | 916,25 | 6 | 560 | 0,0025 | 6 | 0.62 | 3,78 | 1 | 12,59 | 12,59 | 16,31 | 
| 3 | 7832,5 | 5 | 600 | 0,0029 | 8 | 1,6 | 8 | 1,3 | 38,4 | 49,92 | 57,92 | 
| Калорифер | 7832,5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 130,68 | 
| Жал. реш. | 7832,5 | - | - | - | 5 | - | - | 2 | 15 | 30 | 30 | 
| итого: | 280,866 | ||||||||||
7. Вытяжные шахты
Расчет вытяжных шахт естественной вентиляции производят на основании расчетного расхода воздуха в холодный период года. Работа вытяжных шахт будет более эффективной при устойчивой разности температур внутреннего и наружного воздуха (не менее 5°С), что наблюдается в холодный период года.
Скорость воздуха в поперечном сечении вытяжной шахты,  :
:
 ,
,
где  - высота вытяжной шахты между плоскостью вытяжного отверстия и устьем шахты (3-5),
 - высота вытяжной шахты между плоскостью вытяжного отверстия и устьем шахты (3-5),  (принимаем
 (принимаем 
 );
);
 - диаметр (эквивалентный (0.8,0.9,1)) шахты,
 - диаметр (эквивалентный (0.8,0.9,1)) шахты,  (принимаем
 (принимаем 
 );
);
 - расчетная наружная температура,
 - расчетная наружная температура,  (
 ( );
);
 - сумма коэффициентов местных сопротивлений.
 - сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Местное сопротивление определяем по таблице 8.7 [1]:
для входа в вытяжную шахту:  ;
;
для выхода из вытяжной шахты:  .
.
 ,
, 
 .
.
Определяем число шахт:
 ,
,
где  - расчетный расход воздуха в зимний период,
 - расчетный расход воздуха в зимний период,  ;
;
 - расчетный расход воздуха через одну шахту,
 - расчетный расход воздуха через одну шахту,  .
.
Определяем расчетный расход воздуха через одну шахту,  :
:
 ,
,
где  - площадь поперечного сечения шахты,
 - площадь поперечного сечения шахты,  .
.
Рассчитаем площадь поперечного сечения шахты,  :
:

 .
.

 .
.
 .
.
Принимаем число шахт для всего помещения 
8. Выбор вентилятора
Подбор вентилятора производят по заданным значениям подачи и требуемого полного давления.
В системах вентиляции и воздушного отопления с/х производственных зданий устанавливают радиальные (центробежные) вентиляторы марок В. Ц 4-75, В. Ц 4-76 и В. Ц 4-46, осевые вентиляторы марок В-06-300 и ВО.
Радиальные вентиляторы изготавливают по схемам конструктивного исполнения 1 и 6. Вентиляторы исполнения 1 более компактны и удобны при эксплуатации, с меньшим уровнем шума.
Подачу вентилятора определяем с учетом потерь или подсосов воздуха в воздуховоды, вводя поправочный коэффициент к расчетному расходу воздуха для стальных воздуховодов 1,15,  :
:

 .
.
Определяем требуемое полное давление вентилятора,  :
:
 ,
,
где  - температура подогретого воздуха,
 - температура подогретого воздуха, 
 =1 - при нормальном атмосферном давлении.
=1 - при нормальном атмосферном давлении.

 .
.
По подаче воздуха вентилятора и требуемому полному давлению, согласно графику характеристик вентиляторов ВЦ 4-75 (рис.8.16 [2]), выбираем вентилятор марки: Е 6,3-100-1.
В соответствии с выбранным ранее калорифером и выбранным теперь вентилятором заполняем таблицу характеристик отопительно-вентиляционной системы:
Таблица 9. Характеристика отопительно-вентиляционной системы.
| Обозначение | Кол. систем | Наим-е помещения | Тип установки | Вентилятор | ||||||
| тип | номер | исполнение | положение | 
 | 
 | 
 | ||||
| 2 | Свинарник | Е 6,3-100-1. | ВЦ 4-75 | 6,3 | 1 | Л | 9007 | 281,04 | 935 | |
| Обозначение | Электродвигатель | Воздухонагреватель (калорифер) | Примечание | ||||||||
| Тип | 
 | 
 
 | Тип | Номер | Кол-во | Тем-ра нагрева | Мощности,  | 
 
 | |||
| от | до | ||||||||||
| 4А90L6 | 1,5 | 935 | КВСБ | 10 | 1 | -22 | 20,4 | 22,605 | |||
9. Энергосбережение
Наиболее эффективным техническим решением вопроса сокращения расхода тепловой энергии на обеспечение микроклимата, безусловно является использование типа воздуха, удаляемого из животноводческих и птицеводческих помещений. Расчет технико-экономических показателей микроклимата показывает, что применение в системах утилизаторов тепла позволяет сократить расход тепловой энергии на данный технологический процесс более чем в 2 раза. Однако такие системы более металоемкие и требуют дополнительных эксплуатационных затрат электрической энергии на вентиляторы. Использование тепловой энергии в системах вентиляции в основном обеспечивается за счет применения регенеративных и рекуперативных теплообменных аппаратов различной модификации.
Литература
1. Отопление и вентиляция животноводческих зданий. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. - Мн. Ротопринт БАТУ. 1994 г.
2. Справочник по теплоснабжению сельского хозяйства. Под ред. А.В. Ядренцева и др.: - Мн.; Ураджай. 1993 г.
Похожие работы
- 
							Расходы сельскохозяйственных организаций и пути их снижения в современных условиях хозяйствовани
							МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УО «ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра финансов и анализа в АПК 
- 
							Состояние и прогноз лесопользования в Республике Беларусь в 2007 2011 го
							Ключевое место среди природных богатств Беларуси занимают леса, являющиеся уникальным возобновляемым ресурсом. Издавна жизнь большинства людей была связана с лесом, который давал укрытие и тепло. В современных условиях жизни человечества лес не только не утратил своего значения, но и приобрел новые – более широкие функции. 
- 
							Электропривод транспортера кормов КРС-15
							Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь Белорусский Государственный Аграрный Технический Университет Кафедра ЭСХП 
- 
							Агропромышленный сектор экономики, его реформирование и перспективы развития
							Аграрный сектор, его сущность, специфика и роль в развитии национальной экономики. Организационная структура и основные отрасли агропромышленного комплекса РБ. Направления реформирования и перспективы развития сельскохозяйственного комплекса Беларуси. 
- 
							Природоресурсное право
							БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И СОЦИАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Кафедра экономического права КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 
- 
							Сельскохозяйственное водоснабжение
							Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь Белорусский Государственный Аграрный Технический университет Кафедра гидравлики и гидравлических машин 
- 
							Проектирование щита управления навозоуборочного транспортера ТСН-160
							Разработка щита управления раздатчиком РВК-Ф-74. Прием и переработка исходного сырья. Транспортер скребковый для уборки навоза. Номинальный ток магнитного пускателя. Провода внутренних соединений. Схема внешних соединений и описание принципа ее работы. 
- 
							Модернизация линии раздачи кормов на свиноводческой ферме
							Краткая характеристика фермы. Расчёт генерального плана фермы и структуры стада. Выбор основных и вспомогательных зданий и сооружений. Расчёт суточной и сезонной потребности стада в кормах, выбор кормохранилища. Расчет производительности кормоцеха. 
- 
							Характеристика СПК "Черлена"
							Общая характеристика СПК "Черлена". Основные производственные и вспомогательные подразделения предприятия. Производственные показатели и землепользование хозяйства. Динамика валовой и товарной продукции основных видов предприятия, анализ рентабельности. 
- 
							Пойменные луга Гомельской области
							Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины» Биологический факультет 
 ***
,
***
,  ,
,  ,
, 
 ,
, 
 ,
, 


 ,
, 
 ,
, 
 Б
 Б Б
 Б ,
,  ,
,

 ,
, 
 ,
, 

 ,
, 
 1
1


 


 ,
,  ,
,
 ,
,  ,
, 
 ,
,  ,
, 
 ,
, 
 ,
, 
 ,
, 
 ,
, 
 ,
, 
 ,
, 
 ,
, 
 ,
, 


 ,
,