5.4. Вентиляционное и отопительное оборудование

 

Осевые вентиляторы низкого давления (до 1,96 кПа), применяемые в вентиляционных системах животноводческих помещений, можно устанавливать в стенных проемах и непосредственно в воздуховодах. Довольно часто такие вентиляторы размещают на кровлях зданий; при этом длина воздуховодов и расход материалов могут быть сокращены до минимума.

Вентиляторы должны удовлетворять двум требованиям: постоянно удалять излишки влаги, выделяемой животными в зимнее время (вентилятор работает при малой частоте вращения), и удалять излишки теплоты в летний период (вентилятор работает при повышенной частоте вращения). Чтобы обеспечить необходимый воздухообмен при заданных температурных режимах, вентиляционная система должна быть достаточно гибкой. В зимнее время воздух желательно подавать постоянно, а в летнее — периодически. Для этого в системе предусмотрены двухскоростные вентиляторы, хотя часто вместо одного двухскоростного устанавливают два: небольшой — для постоянной работы и большой — для периодической, когда требуется подать значительное количество воздуха.

Воздухоприемные и вытяжные шахты (см. рис. 5.2, а) устраивают с внутренними водонепроницаемыми поверхностями. Чтобы водяные пары не конденсировались на внутренних поверхностях шахты с естественной вытяжкой, ее утепляют.

Шахты снабжают запорно-регулирующими устройствами (дроссель-клапанами, задвижками), предназначенными для отключения отдельных участков или всей системы и регулировки воздухообмена.

Приточные вытяжные вентиляционные (микроклиматические) камеры (см. рис. 5.2, б) — это изолированные помещения, встраиваемые или пристраиваемые к основному животноводческому помещению.

В камерах устанавливают оборудование вентиляционных систем. По назначению камеры подразделяются на приточные и вытяжные.

Вентиляционные каналы устраивают под полом помещений, внутри ограждающих конструкций или делают приставными. В качестве материала используют кирпич, сборные железобетонные конструкции, асбестоцементные трубы, короба и шлакобетонные плиты. Для отвода образующегося конденсата каналы прокладывают с уклоном в сторону движения воздуха. В местах ответвлений или поворотов канала предусматривают колодцы для сбора воды или отводы в канализацию.

Воздуховоды в животноводческих помещениях прокладывают по стенам, потолку, колоннам и другим строительным конструкциям зданий. В основном применяют воздуховоды круглого сечения, изготовленные из стали, дерева, асбестоцементных и керамических труб, а также из синтетических материалов. Для защиты от коррозии стальные воздуховоды изнутри и снаружи покрывают защитными водостойкими лаками или изготовляют из оцинкованной стали.

Запорно-регулирующие устройства устанавливают в тех местах вентиляционной сети, где необходимо регулировать количество проходящего воздуха (у вентиляторов, у приточных и вытяжных отверстий и др.).

Дроссель-клапаны и шиберы, имеющие фиксаторы для установки в определенном положении, как правило, изготовляют из стали; если необходимо, их делают утепленными.

Насадки и воздухораспределители используют для рассредоточенной подачи воздуха.

Все приточные и вытяжные отверстия вентиляционных систем, не имеющих специальных насадок, снабжают жалюзийными решетками. Вентиляционная система должна быть герметизирована.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы позволяют уменьшить или совсем предотвратить проникновение холодного воздуха в помещение. Принцип действия воздушных (без подогрева) и воздушно-тепловых (с подогревом приточного воздуха) завес заключается в том, что холодный или подогретый воздух подается вентилятором в воздуховыпускаемые конструкции, расположенные внизу и сбоку от входа в помещение. Нижние завесы экономичнее и эффективнее, однако они часто засоряются. Боковые завесы обычно изготовляют из листовой стали, а нижние — из кирпича и бетона.

Автоматические устройства, регулирующие объем вентиляции в зависимости от условий микроклимата помещений, широко применяют в животноводстве.

Наиболее распространены в животноводческих помещениях полупроводниковые двухпозиционные терморегуляторы ПТР-2, пропорциональные ПТР-П и биметаллические датчики ДТК.М.

Приточно-вытяжные установки типа ПВУ (рис. 5.4) автоматически поддерживают заданную температуру воздуха в помещении и регулируют воздухообмен в зависимости от наружной и внутренней температуры. Установка состоит из приточно-вытяжных шахт (с цилиндрическими заслонками), установленных в перекрытии здания, силовых блоков с вентиляторами и пульта управления с датчиками. Для подогрева холодного приточного воздуха используются электронагревательные элементы.

В установках ПВУ поток свежего воздуха омывает потолочное перекрытие и стены помещения, поступает в зону, где содержатся животные, захватывает загрязненный воздух и направляет его к всасывающему отверстию вентилятора. Отличительная особенность установок ПВУ — совмещение притока и вытяжки в одном агрегате (шахте), что исключает необходимость устройства возду­ховодов. Производительность установок ПВУ-4, ПВУ-6 и ПВУ-9 соответственно 4000, 6000 и 9000 м³/ч приточного воздуха, а установленная мощность нагревательных элементов 15 ... 19 кВт. Комплекты оборудования «Климат» предназначены для автоматизированной вытяжной вентиляции в животноводческих помещениях. Комплекты снабжены системами воздушного обогрева при помощи отопительно-вентиляционных агрегатов с водяными (паровыми) калориферами. Зимой необходимая температура воздуха в помещении поддерживается путем одновременного автоматического изменения частоты вращения вытяжных и приточных вентиляторов вплоть до их полного отключения («Климат-2» и «Климат-4») или изменения теплоотдачи калориферов («Климат-3»).

Рис. 5.4. Схема работы агрегата ПВУ-4:

1 — шарнирные отражатели; 2 — наружный цилиндр; 3 - козырек-отражатель; 4 — цилиндрические заслонки; 5 — кольцевой приточный канал; 6 — внутренний цилиндр; 7 — крыльчатки вентилятора; 8 — нагревательные элементы ТЭН-26 и ТЭН-27

 

Комплект «Климат-2» позволяет регулировать относительную влажность воздуха при помощи турбоувлажнителей (только в сторону увеличения), а «Климат-4», кроме того, и осушать воздух.

Во всех комплектах предусмотрена защита калориферов от замерзания при уменьшении температуры воды в обратном трубопроводе ниже 30 °С. Летом температуру воздуха в помещении регулируют, изменяя частоту вращения вала вытяжных вентиляторов. Приточные установки могут работать при самой низкой частоте вращения только для поддержания необходимой влажности.

Для регулировки температурного режима воздуха применяют нагревательные приборы, системы отопления и специальные установки: теплогенераторы, калориферы, котлы-преобразователи, устройства для подогрева пола и др.

Теплогенераторы типа ТГ предназначены для воздушного отопления и вентиляции животноводческих, производственных и служебных помещений, а также для досушивания травы способом активного вентилирования, сушки зерна и семян.

Работает такой теплогенератор следующим образом. Воздух подается вентилятором 2 (рис. 5.5) в теплообменник 7. Часть воздуха из общего потока поступает к форсунке 6 для распыливания и горения топлива.

Рис. 5.5. Генератор ТГ-150:

1— станина; 2 — вентилятор; 3 — трансформатор; 4 — электродвигатель; 5 — электромагнитный клапан; 6 — форсунка; 7 — теплообменник; 8 - камера сгорания; 9 — водовод

 

Рабочая смесь, воспламененная от искры, сгорает в камере 8 и нагревает ее стенки. Последние передают теплоту омывающему их воздуху. Отработанные газы выходят в дымовую трубу и одновременно подогревают воздух в трубе. Нагретый воздух выбрасывается под давлением вентилятора в распределительное устрой ство, через окна которого выходит в помещение, имея температуру 60 ... 65 °С.

Система подачи топлива состоит из двух емкостей топливного бака (верхней разборной и нижней запасной), насоса для подачи топлива из нижнего бака в верхний, форсунки для распиливания и смешивания топлива с воздухом, топливопроводов и контрольно-измерительных приборов.

Топливо из нижней емкости перекачивается в верхнюю насосом с ручным приводом. Для фильтрации топлива в топливоподающей магистрали установлен фильтр. Топливо из верхней емкости подается к форсунке самотеком.

С целью предотвращения взрыва топлива в раскаленной камере сгорания при прекращении подачи электроэнергии или срыве форсунки предусмотрена защита, отключающая подачу топлива.

Водогрейные и паровые котлы являются частью котельной установки животноводческой или птицеводческой фермы (комплекса).

Водогрейные чугунные котлы КЧ-2 «Универсал-6» и КЧ-3 «Энергия-6» состоят из отдельных полых секций, соединенных между собой в пакеты. Благодаря этому можно изменять число секций, подбирая расчетную поверхность нагрева, а также заменять секции, поврежденные при аварии. Котлы могут работать на твердом, жидком и газообразном топливе.

Котлы-парообразователи низкого давления с вертикальным и горизонтальным размещением нашли самое широкое применение на фермах и комплексах страны. Они просты по устройству, надежны в работе, оборудованы системой автоматической регулировки. Паропроизводительность котла КВ-300М составляет 250 ... 400 кг/ч, а КТ-1500 до 1500 кг/ч. На крупных комплексах и птицефабриках применяют паровые котлы ДКРВ (двухбарабанные, реконструированные, водоструйные) с высокой паропроизводи-тельностью: от 2,5 до 20 т/ч. Они работают на газе, мазуте и твердом топливе.

Калориферные установки предназначены для отопления животноводческих помещений. Установки в зависимости от вида теплоносителя подразделяют на паровые, водяные, электрические и газовые.

Калориферные установки включают в себя источники теплоты, теплообменники и устройства для перемещения теплоносителя.

Теплообменники паровых и водяных калориферов состоят из пакета труб (в три или четыре ряда), концы которых заделаны в камеры. Теплоноситель (пар или горячая вода) подается в верхнюю камеру, а удаляется через патрубок нижней камеры. При продувании воздуха вентилятором через систему труб он нагревается. Для лучшего теплообмена и увеличения коэффициента теплоотдачи у некоторых калориферов (КФСО, КФБО) трубы обвиты стальной лентой.

Электрические калориферы имеют меньшие габаритные размеры и металлоемкость, чем водяные, поэтому их совмещают в одном агрегате с вентиляционными установками. Они более надежны в работе и не требуют постоянного ухода. Их легче автоматизировать. Электрокалориферы рассчитаны на работу в среде повышенной влажности, содержащей активные примеси. Широкое применение нашли калориферы с оребренными трубчатыми электронагревателями (ТЭНами) типа СФОА, имеющими мощность от 45 до 94 кВт.

 . Технические средства локального обогрева

 Для создания благоприятного температурно-влажностного ре­жима при выращивании молодняка сельскохозяйственных живот­ных и птицы, особенно в начальный период, в помещениях реко мендуется применять инфракрасный (тепловой) локальный обо­грев, позволяющий создавать повышенную температуру лишь в зоне расположения животных. Использование инфракрасного из­лучения для обогрева животных в холодный период года основано на проникновении его в подкожные слои тканей и органов, где энергия излучения превращается в тепловую энергию, в резуль­тате чего усиливается кровообращение, активизируются процес­сы обмена веществ и создается тепловой барьер, препятствую­щий переохлаждению организма.

Источники инфракрасного излучения в зависимости от его спектрального состава подразделяют на «светлые» и «темные». Наиболее часто применяют «светлые» источники, к которым от­носятся лампы накаливания, работающие при несколько пони­женной температуре нити накала (2000...2500 К) по сравнению с обычными осветительными лампами. «Темный» тепловой элект­ронагреватель (ТЭН) представляет собой металлическую трубку, внутри которой заключен элемент накаливания — нитрохромовая спираль, уложенная в огнестойкую изоляцию. Температура спи­рали составляет 700... 1000 К, температура излучающей поверхно­сти нагревателя достигает 450 К. Промышленность выпускает ТЭНы типа ОКБ.

Лампы накаливания устанавливают в инфракрасных облучате­лях (ССПО-1-250, ОЭИ-500, «Латвико»), рефлекторном (ОРИ-1), а также ветеринарных облучателях (ОВИ-1 и ОВИ-2).

Для инфракрасного обогрева и ультрафиолетового облучения молодняка животных применяют установку типа ИКУФ, которая имеет две модификации — ИКУФ-2М и ИКУФ-ЗМ.

Тип и число облучателей выбирают в зависимости от вида и численности молодняка животных (птицы), размещенных в ограни­ченном объеме помещения (клетка, станок). Например, в профи­лакториях для телят предусматривают один облучатель ИКУФ на две клетки либо один из облучателей — ОРИ-1, ОВИ-1, ОРИ-2 или ССПО-1-250 — на одну клетку.

В свинарниках-маточниках на два станка можно использовать один из облучателей — ИКУФ, ОЭИ-500 или «Латвико». Необхо­димое число облучателей ОРИ-1, ОРИ-2, ОВИ-1 и ССПО-1-250 в свинарниках-маточниках определяют из расчета один облуча­тель на один станок.

Для локального обогрева 500 — 600 цыплят в возрасте до 4 не­дель при напольном выращивании применяют брудер типа ТЭН мощностью 1 кВт. Площадь обогрева 2,2 м², температура 24... 38 "С. Кроме того, используют брудер Б-4, рассчитанный на 500 цыплят.

Для инфракрасного обогрева цыплят можно применять облу­чатели ССПО-1-250 с лампами ИКЗК-220-250. Для комбиниро­ванного ультрафиолетового и инфракрасного облучения молод­няка птицы используют установки ИКУФ-2М и ИКУФ-ЗМ.

Применение инфракрасного обогрева в животноводстве регла­ментировано специальными зооветеринарными требованиями.

В животноводстве используют также и газовые инфракрасные излучатели, тепловые лучи которых хорошо поглощаются полом, особенно деревянным, обеспечивают значительное снижение по­терь теплоты из организма лежащих животных и улучшают усло­вия содержания молодняка. Для обогрева телятников, свинарни­ков-маточников и локального обогрева новорожденных применя­ют газовые горелки ГИИ-19А, ГИИВ-1, ГК-1-38, ГК-27-У и др. Однако газовый обогрев животных рекомендуется при наличии эффективного воздухообмена в помещении, так как при горении газа поглощается значительное количество кислорода и выделя­ются продукты, содержащие оксид и диоксид углерода и водяные пары.