3. Расчетная часть Исходные данные:

Область Липецкая, наружная температура воздуха – (-26⁰С), абсолютная влажность воздуха 0,23 г/м³, температура в коровнике - +9⁰С, относительная влажность воздуха в коровнике – 66%, АД – 746 мм.рт.ст.

В коровнике размещено 200 коров, из них 58 коров с живой массой 600 кг, удой 19 л, 42 сухостойные коровы с живой массой 600 кг, 100 коров с живой массой 500 кг, удоем 10 л.

Длина коровника – 76,5 м, ширина – 27 м, высота 3 м (размеры внутренние).

Стены саманные, толщина 0,5 м, полы – бетонные в проходах, в стойлах - деревянные.

Дверей 2, размером 2*1,75 м. ворот 4, размером 2,2*1,75 м. Окон 40 с двойным остеклением 1,5*1,2м. Вытяжных каналов 4, сечением 1*1м.

Приток осуществляется вентилятором с производительностью 12100 м³/час, его КПД – 0,6.

Освещение – 40 электроламп, мощностью 75 Вт.

Перекрытие: доски 30 мм, стекловата 150 мм, рубероид – 2 мм, асбоцементные листы унифицированного профиля – 10 мм.

3.1. Расчет часового объема вентиляции в коровнике по содержанию углекислоты

Для определения объема вентиляции по содержанию углекислоты пользуются формулой:

К

L = ˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗; где

С₁ - С₂

L - часовой объем вентиляции, м³/час;

К - количество углекислоты, выделенной при дыхании всеми животными, которые находятся в помещении за 1 час, л/час;

C₁ - содержание углекислоты в 1 м воздуха помещения, л/м ;

С₂ - содержание углекислоты в 1 м³ атмосферного воздуха, л/м³.

1. Определяем количество углекислоты, которое поступает в помещение от всех животных (л/час), которое зависит от веса животного, его продуктивности, физиологического состояния, пола и возраста. [2, табл.11]

К=К₁+К₂+К₃, где

К₁ - количество углекислоты, которое поступает в помещение от первой группы животных (58 лактирующих коров, живой массой 600 кг и удоем 19 л) :

К₁ = (171 + 6,5 × 4) × 58 = 11426 л/час

К₂ - количество углекислоты, которое поступает в помещение от второй группы животных (42 сухостойных коровы, живой массой 600 кг):

К₂= 138 × 42 = 5796 л/час

К₃ - количество углекислоты, которое поступает в помещение от третей группы животных ( 100 лактирующих коров, живой массой 500 кг и удоем 10 л):

К₃ = 142 × 100 = 14200 л/час;

К=К₁+К₂+К₃= 11426+5796+14200 = 31422 л/час.

Определяем допустимое количество углекислоты в воздухе помещения: С₁ = 0,25-0,3%, переводим в литры: C₁ = 2,5 - 3,0 л/м³ .

Определяем содержание СО₂ в атмосферном воздухе.

В атмосферном воздухе Земли содержится 0,03-0,04% углекислоты. Переводим в литры: С₂ = 0,3-0,4 л/м³

31422

L = ——— = 14282,7 м³/час

2,5 – 0,3

2. Рассчитываем часовой воздухообмен на 1 центнер живой массы

L

L' = — ; где

m

L’- часовой воздухообмен на один центнер живой массы, м³/час/ц;

L - часовой объем вентиляции, л/час;

m - масса всего поголовья в центнерах, ц.

m = (58 х 600) + (42 х 600) + (100 х 500) = 110000 кг = 1100 ц.

14282,7 м³/час

L' = ——————— = 12,9 м³/час/ц.

1100. ц

3.Рассчитываем часовой воздухообмен на одну голову, м³/ч/гол.

L

L'' = —— ; где

n

L'' - часовой воздухообмен на одно животное, м³/час/гол;

L - часовой объем вентиляции, л/час;

n - количество голов, гол.

14282,7 м³/час

_L'' _{= ———————————— =} 71,4 м³/час/гол.

200 гол

4. Рассчитываем кратность воздухообмена

L

N = —— ; где

V

N - кратность воздухообмена, раз/час;

L - часовой объем вентиляции, м /час;

V - объем помещения, м³.

Длина - 76,5 м, ширина - 27 м, высота - 3 м.

V = 76,5 × 27 × 3 = 6196,5 м³

14282,7 м³/час

N = ——— = 2,3 раз/час.

6196,5 м³

3. Рассчитываем суммарную площадь сечения вытяжных труб, которая обеспечит расчетный объем вентиляции (воздухообмен):

L

S = ——— ; где

V× t

S - суммарная площадь вытяжных каналов, м²;

L - часовой объем вентиляции, м³ /час;

V - скорость движения воздуха в вытяжных каналах, м/сек;

t = 3600 сек.

Скорость движения воздуха в трубах зависит от:

• высоты вытяжной трубы - h= 4м;

• разницы температуры внутри помещения и снаружи: Δt = +9 -(-26)= 35°C.

V = 1,662 м/с [2, табл. 4]

14282,7 м³/час

S = ———————— = 2,4 м².

1,662 м/с × 3600 с

3. Определяем общую площадь сечения приточных каналов. Обычно она составляет 80% от общей площади сечения вытяжных каналов.

Тогда 2,4 м² х 0,8 = 1,9 м²

3. Зная площадь сечения вытяжной трубы и приточного канала, определяем необходимое количество вытяжных труб и приточных каналов, которые должны работать в зимнее время, чтобы температура в помещении была +9°С и был обеспечен расчетный воздухообмен. Площадь сечения одного вытяжного канала равна 1м², тогда

1,9м²:1 м² = 2 канала.

3. Поскольку приток воздуха в помещение осуществляется вентилятором, то мы рассчитываем количество воздуха, которое фактически подается вентилятором, м³ /час

А) Находим количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение согласно ВНТП, м³/час:

1 ц. ж. м. – 17 м³ /час

1100 ц – х м³/час

1100 × 17

х = ——————— = 18700 м³/час.

1

Б) Так как производительность действующего вентилятора (12100 м³/час) не удовлетворяет данную величину, рассчитываем, какое количество воздуха будут подавать два таких вентилятора, м³/час:

12100 х 2 = 24200 м³/час. Это превышает необходимую величину, поэтому мощность (производительность) второго вентилятора должна составить: 18700-12100=6600м³/час