3.2. Расчет вентиляции помещения

Неблагоприятные параметры окружающей среды резко снижает продуктивность поголовья и производительность труда человека. Поэтому все выделения (влага, углекислый газ, пыль и т.д.) следует незамедлительно удалять за пределы производственных помещений, т.е. производить воздухообмен.

Требуемый воздухообмен для удаления выделяемой животными влаги находится по формуле:

L_в = (K_nΣm_iW_i)\[ ρ_н(d_B-d_H)]

L_в = 1,1(5*800+400*460+270*340+290*200)\[1,35(4-0,4)] = 76456,8 м³\ч

где К_п – коэффициент, учитывающий испарение влаги с мокрых поверхностей

W_i – норма выделения влаги животными, г\(ч.гол)

ρ_н – плотность наружного воздуха, кг\м³

d_в d_н – влагосодержание воздуха внутри помещения и снаружи

Плотность воздуха:

ρ_н = 353\(273+t)

ρ_н = 353\(273+(-12)) = 1,35

где t – температура воздуха, ºС. Для района Элисты в стойловый период t = -12ºС

Требуемый воздухообмен для удаления углекислого газа:

L_c = (Σm_iP_i)\(P_B-P_H)

L_c = (5*250+400*150+270*100+290*60)\(2,5-0,3) = 48022,7

где Р_i – норма выделения углекислоты животными, л\(ч.гол)

Р_в – предельно допустимая концентрация углекислоты в помещении

Р_H – концентрация углекислого газа в наружном воздухе

Для удаления избыточной теплоты, выделяемой животными в окружающую среду, требуемый воздухообмен определяется зависимостью

L_T = (Σm_iQ_i)\(Cρ_H(t_B-t_H))

L_T = 2236500\(1,35(8+12)) = 82833,33

где Q_i – свободная теплота, выделяемая животными, кДж\(ч.гол)

С – теплоемкость воздуха

t_в t_н – температура воздуха внутри помещения и снаружи, ºС.

Один из найденных воздухообменов(наибольший) берется для дальнейших расчетов.

L_расч = L_g(или L_с,L_т) = 82833,33

3.3. Расчеты по аэрации

Аэрация – это естественный воздухообмен, организуемый в помещении через каналы (форточки, шахты) за счет теплового и (или) ветрового напора. Тепловой напор создается за счет разной плотности теплого (легкого) и холодного (тяжелого) воздуха.

Тепловой напор:

Н = 9,8h_п(ρ_н-ρ_в)

Н = 9,8*2,7(1,35-1,16) = 5,03

где h_п – расстояние от пола помещения до верхней части вытяжного канала в кровле, м.

ρ_в – плотность воздуха внутри помещения при температуре содержания животных, кг\м³

Скорость движения воздуха в канале:

V = ψ√[2H\ρ_B]

V = 0,5√[(2*5,03)\1,16] = 1,47

где ψ – коэффициент, учитывающий сопротивление движению воздуха в канале.

Общая площадь сечения вытяжных каналов:

F = L_расч\3600

F = 82833,33\3600 = 23

Количество каналов:

n = F\f

n = 23\0,1 = 230

3.4. Расчеты по вентиляции

Вентиляция – это искусственный воздухообмен, организуемый в производственных помещениях с помощью воздухопроводов и вентиляторов.

Для расчетов на плане помещения вычерчивается в масштабе схема воздухопроводов, на которой обозначается длина и воздухообмен отдельных участков, коэффициенты местных сопротивлений.

Диаметр воздухопровода на каждом участке:

d = √[(4V_i)\(3600πV₁)]

d = √[(4*82833,33)\(3600*3,14*5)] = 2,42

где V_i – расход воздуха на участке, м³\ч

V₁ – скорость движения воздуха в воздуховоде

Затем, с учетом потерь давления на каждом участке, определяется мощность электродвигателя для привода вентилятора:

N = (KL_расчР)\(3,6*10⁶ η_в η_п)

N = (1,2*82833,33*24,6)\( 3,6*10⁶*0,4*0,8*1,46) = 2,1

где Р – потери давления на всей длине воздухопровода, Па.

η_в – КПД вентилятора

η_п – КПД передачи

Потери давления по длине воздухопровода находятся как сумма потерь на каждом из участков по формуле:

P = ΣP = Σ(λ(l\d)+Σξ)((ρ_HV₁²)\2)

P = (0,02(80\2,42)+0,8)((1,35*25)\2) = 24,6

где λ – коэффициент трения воздуха о стенки

l – длина участка, м.

Σξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке.

В некоторых случаях для вентиляции достаточно определить количество приточно-вытяжных установок (ПВУ) или тепловентиляторов

n = L_расч\q_пву

n = 82833,33\4500 = 18,4 = 18

где q_пву – подача одной установки, м³\ч.