3 Расчет объема вентиляции помещения

Вентиляция помещений производится с целью создания благоприятного микроклимата для здоровья и продуктивности животных, а также для сохранения строительных материалов и конструкций зданий.

В плохо вентилируемых помещениях у животных более часто возникают незаразные и заразные заболевания, что бывает связано с большими непроизводительными потерями для хозяйств.

Коровник на 30 животных с беспривязным содержанием коров.

Поголовье животных:

коровы, живой массой 600 кг, их количество 30 голов;

Внутренние размеры коровника с чердачным перекрытием (без учета тамбуров): длина - 17 м, ширина -9 м, высота стены – 3,5 м, высота в коньке – 3 м.

Животноводческое помещение находится в Сахалинском районе. Нормативная температура в коровнике 3 ^ОС, относительная влажность 70%.

Необходимо определить:

1. Часовой объем вентиляции (L) по влажности воздуха.

2. Кратность воздухообмена в час.

3. Объем воздухообмена на 1 центнер живой массы животного данного помещения (или на 1 голову животного или у кур на 1 кг живой массы).

4. Общую площадь сечения вытяжных и приточных каналов, а также их количество при вентиляции с естественным побуждением.

1.Часовой объем вентиляции (L) по влажности воздуха определяем по формуле [3]:

, где (3.1)

L - количество воздуха (в м³), которое необходимо удалить из помещения за час, чтобы поддержать в нем относительную влажность в пределах нормы (40-85%), м³/ч;

Q - количество водяных паров (в г), которое выделяют находящиеся в помещении животные с учетом влаги испаряющейся с поверхности пола, кормушек, поилок, стен и других ограждений в час, г в час;

% - процентная надбавка от Q на испарение влаги со стен, ограждающих конструкций, пола и т.д.

q₁- абсолютная влажность воздуха помещений (в г/м³), при которой относительная влажность остается в пределах норматива;

q₂- средняя абсолютная влажность наружного воздуха (в г/м³) вводимого в помещение в переходный период (ноябрь и март) по данной климатической зоне.

1.1. Значение Q определяем по таблице: "Нормы выделения тепла, углекислого газа и водяных паров сельскохозяйственными животными и птицами" (средний удой стельных коров примем за 10 л):

одна корова живой массой 600 кг и удоем 10 л выделяет 338 г/ч,

тогда 30 голов выделяют 10140 г/ч

1.2 Для определения процентной надбавки используем таблицу: "Процентные надбавки к количеству влаги, выделяемой животными, на испарение воды с пола, кормушек, поилок, стен и перегородок". При удовлетворительном санитарном режиме, исправно действующей канализации, регулярной уборке навоза и применения соломенной подстилки в коровнике она составляет 10 %. Величину определим составив пропорцию:

Q - 100 %

x - 10%

(г/ч) (3.2)

В коровнике температура воздуха 3°С и относительная влажность 70 % (таблица 1 "Параметры микроклимата помещений для крупного рогатого скота").[1].

1.3 Для расчета абсолютной влажности (q₁) используем таблицу: "Максимальная упругость водяного пара".

Нормативная температура воздуха в коровнике 3°С. Ей соответствует максимальная влажность 5,69. для определения абсолютной влажности при нормативной 70% составим пропорцию:

5,69 - 100%

q₁ - 70%

(3.3)

Абсолютная влажность наружного воздуха в Сахалине в ноябре 2,65 г/м³, в марте - 2,37 г/м³.

Полученные данные подставим в формулу (3.1)

2. Кратность воздухообмена в помещении определим по формуле [1]:

, где (3.4)

Кр - кратность воздухообмена, показывает сколько раз в течение часа воздух в помещении необходимо заменить на новый, чтобы температура и влажность поддерживались на уровне нормативов;

L - часовой объем вентиляции, м³/ч ;

V - объем помещения, м³.

V = 17х9х3,5 = 535,5 м³

раз в час

3. Определение объема вентиляции на 1 ц живой массы производим по формуле[1] :

, где (3.5)

V₁ - объем вентиляции на 1 ц живой массы, м³/ч;

L - часовой объем вентиляции, м³/ч;

m - живая масса животных, ц.

m =6х30 = 180 ц

4. Определение общей площади сечения вытяжных и приточных каналов, а также их количество при вентиляции с естественным побуждением.

4.1Общую площадь сечения вытяжных шахт, обеспечивающих расчетный воздухообмен, определим по формуле[1] :

, где (3.6)

S₁ - общая площадь поперечного сечения вытяжных шахт, м²;

v - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с;

3600 - количество секунд в одном часу.

Для определения скорости движения воздуха в вентиляционной шахте (v) применяют таблицу: "Скорость движения воздуха в вентиляционных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещения и наружного воздуха".

Примем высоту вытяжных шахт 7 м. Разность температур рассчитаем по формуле:

t= t_вн -t_нар, где (3.7)

t – разность температур;

t_вн - температура воздуха внутри помещения;

t_нар – наружная температура воздуха.

Средняя температура наружного воздуха в переходный период – 4°С в Сахалине (ноябрь – 3°С, март - -5°С, средняя температура .

Следовательно, разница этих температур составит:

t = + 3°С -3,5°С =6,5°С.

По таблице "Скорость движения воздуха в вентиляционных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещения и наружного воздуха" определим, что при данной разнице температур (6,3°С) и высоте вытяжной шахты (7 м) скорость движения воздуха составит:

v = 0,87 м/с.

Подставим все значения в фор9мулу (3.6).

Таким образом ,общее сечение вытяжных шахт равно 2,4 м².

4.2. Количество вытяжных шахт (n₁) определяют по следующей формуле[1] :

, где (3.8)

S₁ - общая площадь сечения вытяжных шахт, м² ;

s₁ - площадь сечения одной вытяжной шахты, м².

Эффективнее работают в коровнике трубы с сечением большим чем 1 м², поэтому можно установить 2 вытяжные шахты сечением 1,2 м х 1,25 м каждая.

вытяжные шахты

4.3. Общая площадь приточных каналов (S₂) составляет 60 % от общей площади вытяжных шахт и определяется по формуле[1] :

S₂ = S₁ х 0,6 (3.9)

S₂= 2,4 x 0,6 = 1,44 м²

4.4. Количество приточных каналов (n₂) рассчитывается по следующей формуле[1] :

, где (3.10)

S₂- общая площадь сечения приточных каналов, м ²

s₂ - площадь сечения одного приточного канала, м².

В коровнике приточные каналы могут быть выполнены в виде форточек, подоконных или надоконных щелей. Если подоконная щель имеет площадь 2,35 м х 0,12 м = 0,28 м², то

подоконных щелей по 2 и 3 с каждой стороны, которые располагают в шахматном порядке для избежания сквозняков.