Задание № 4

Задание соответствует содержанию тем №№ 8, 9, 12 и 13 учебной программы. Литература: [5], с.58…67; [6], с.11…106.

При решении задач №№ 4.16…4.25 использовать справочные данные работы [2].

Контрольные вопросы

1. Какие Вы знаете процессы фазовых переходов веществ и поясните

характеризующие их параметры?

2.Объясните понятие «влажный воздух», какими параметрами он описывается?

3.Поясните назначениеid– диаграммы влажного воздуха. Для произвольного значенияtиопределите параметры влажного воздуха.

4.Что следует понимать под топливом? Какие горючие и окислители Вам известны?

5. Как вычисляется стехиометрическое соотношение компонентов топлива?

6.Что понимается под коэффициентом избытка окислителя и как он определяется?

7. Каким образом оцениваются энергетические показатели топлив?

8.Что Вам известно про альтернативные горючие?

9.Обоснуйте необходимость требований к микроклимату в обитаемом сооружении.

10.Поясните принцип работы известных Вам 2-х,3-х преобразователей энергии топлив в тепловую энергию теплоносителей.

11.Назовите основные системы промышленных котельных установок и поясните принцип их функционирования.

12.Сформулируйте назначение и объясните устройство тепловых сетей.

13.Поясните, как рассчитывается тепловой баланс помещений?

14.Назовите и схематично изобразите известные Вам системы отопления.

15.Поясните работу известных Вам систем горячего водоснабжения.

16. Объясните принцип работы известных Вам вентиляторов.

17.Перечислите и схематично изобразите виды систем вентиляции обитаемых сооружений.

18. Объясните последовательность расчета систем вентиляции.

19.Поясните, каким образом подобрать вентилятор для принятой системы вентиляции?

20.Поясните, каким образом осуществляется очистка воздуха в системах вентиляции и кондиционирования?

21.Назовите особенности поддержания микроклимата в сооружениях защищенного грунта.

22.Объясните последовательность расчета теплопотерь через ограждения.

23. Что Вам известно о возобновляемых источниках энергии?

24. Каково назначение системам кондиционирования воздуха? Изобразите принципиальную схему и объясните работу кондиционера.

25.Покажите, связано ли теплоэнергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства с загрязнением окружающей среды?

Задачи

4.1. Определить воздухообмен по углекислоте и влаговыделениям в свинарнике – откормочнике на 300 голов со средней живой массой 120 кг Параметры воздуха внутри свинарника:t_в = 18⁰С,= 70%. Параметры наружного воздуха: t_в = – 10⁰С,=90%.

4.2. Определить воздухообмен по углекислоте и влаговыделениям в телятнике, где содержится молодняк от 5 месяцев и старше в количестве 130 телят со средней живой массой 210 кг. Параметры воздуха внутри телятника:t_в = 19⁰С,=65%. Параметры наружного воздуха: t_в = – 10⁰С,

= 95 %..

4.3. Определить воздухообмен по углекислоте и влаговыделениям в птичнике – бройлернике на 1000 голов со средней живой массой 1,8 кг. Параметры воздуха внутри птичника::t_в = 20⁰С,= 70%. Параметры наружного воздуха: t_в = – 15⁰С,= 85%.

4.4. Определить воздухообмен по углекислоте и влаговыделениям в свинарнике – откормочнике на 250 голов со средней живой массой 160 кг Параметры воздуха внутри свинарника:t_в = 17⁰С,= 75%. Параметры наружного воздуха: t_в= – 10⁰С,= 95%.

4.5. Природный газ, имеющий условную химическую формулуC_62,3H₂₄₈, сгорает в воздухе массового составаg _N2=0,752 иg _O2= 0,232. Определить стехиометрическое соотношение компонентов топлива.

4.6. Керосин, имеющий массовый составg _C = 0,867 иg _H = 0,133. сгорает в смеси с воздухом состава g _N2=0,752 иg _O2= 0,232. Определить

действительное соотношение компонентов, если коэффициент избытка окислителя 0,8.

4.7. Биогаз, имеющий химическую формулуNH₃, сгорает с воздухом, условная химическая формула которогоN_53,9 O_14,5. Определить действительное соотношение компонентов, если коэффициент избытка окислителя0,7.

4.8.Найти коэффициент избытка окислителя, если при сгорании бензина (C_72,25 H₁₃₃) с воздухом(N_53,9 O_14,5)на 1кг бензина подается 17.3 кг воздуха.

4.9. Психрометр, установленный в помещении, показывает температуры:t _с= 26⁰Си t _м= 19⁰С. Используяid– диаграмму влажного воздуха, определить относительную влажность и температуру точки росы в помещении.

4.10. Температура воздуха в сооружении 22⁰С, относительная влажность 90%. Используяid– диаграмму влажного воздуха, определить следующие характеристики: энтальпию, влагосодержание, температуру точки росы и парциальное давление водяного пара в помещении.

4.11. Используяid– диаграмму влажного воздуха, определить температуру воздуха в сооружении, температуру точки росы, парциальное давление водяного пара, если относительная влажность воздуха= 90% и влагосодержаниеd= 17 г/кг.

4.12. В помещении объемом 60 м³при атмосферном давлении

750 мм рт ст. влагосодержание воздуха d= 9 г/кг. Какую массу воды необходимо испарить в помещении для достижения комфортных условий

(t= 23⁰C,= 70%)? При решении использоватьi-dдиаграмму влажного воздуха.

4.13. В сварочный цех необходима объемная подача воздуха

3500 м³/ч. Используя аэродинамическую характеристику вентилятора (см. [3], с. 300), определить № вентилятора, его КПД и обороты, если необходимое избыточное давление на выходе из вентилятора 900 Па.

4.14.Центробежный вентилятор с диаметром колесаD₂= 0,5 м вращается с частотой 1400 об/мин. Определить объемную подачу вентилятора и создаваемое им избыточное давление, если его КПД равен 75%.

При решении использовать аэродинамическую характеристику вентилятора (см. [3], с. 300),

4.15.Автомобильный гараж размерами 35м. выполнен из красного кирпича толщиной стен 0,51 м. Гараж имеет 5 двойных окон размером 20,780,15 м и 5 деревянных ворот размером 3,53 м, толщиной

0,06 м. Температура воздуха внутри гаража t_в = 17⁰С, снаружи t_н = – 14⁰С.

Определить потери тепла через боковые ограждения гаража. Принять

приведенный коэффициент теплопроводности оконных блоков

_пр=0,043 Вт/(м·К), коэффициент теплоотдачи к стенам внутри гаража

₁ = 8,7 Вт/(м²· К), от стен снаружи гаража -₂ = 27,3 Вт/(м²_··К).

4.16. Одноэтажный деревянный жилой дом размерами 852,5 м имеет 5 окон из стеклоблоков 1,4.1,250,04 м и дверь размером 20,80,05 м. Стены дома выполнены из бруса хвойного дерева, толщина стен 0,2 м. Потолок из доски лиственных пород с утеплителем; толщина доски 0,06 м, утеплитель – пенопласт (ПХВ) толщиной 005 м. Пол из сосновой доски, утепленной снизу шерстяным войлоком; толщина доски

0,05 м, войлока – 0,03 м. Определить потери тепла через ограждения, если температура внутри дома t_в = 21⁰С, а температура наружного воздуха t_н = – 24⁰С. Температура среды под полом +5⁰С. Принять приведенный коэффициент теплопроводности оконных блоков_пр= 0,033 Вт/(м·К), коэффициент теплоотдачи к стенам внутри дома₁ = 7,73 Вт/(м²· К), от наружных стен дома –₂ = 28,8 Вт/(м²_··К).

4.17. Электромастерская расположена на втором этаже трехэтажного здания. Единственная наружная стена (через нее происходят потери тепла) размерами 82,5 м выполнена из силикатного кирпича толщиной 0,51 м. Внутри стена обшита доской толщиной 0,025 м из дерева хвойных пород. В помещении два окна размерами 1,4.1,25 м из стеклоблоков толщиной

0,04 м Определить потери тепла через стену электромастерской, если комнатная температура t_в = 23⁰С, а температура наружного воздуха t_н = – 20⁰С и коэффициент теплоотдачи к стенке внутри ₁= 9,25 Вт/(м²· К), от наружной стены –₂ = 28,3 Вт/(м²_··К). Принять приведенный коэффициент теплопроводности для окон_пр= 0,033 Вт/(м·К).

4.18. Для условий предыдущей задачи определить потребную мощность нагревательного прибора, если отвод тепла с вентиляцией соответствуют 1,78 кВт, а подвод тепла от находящихся в электромастерской людей и оборудования равен 2,15 кВт.

4.19. Определить потребную мощность нагревательных приборов в сооружении, где: потери тепла через ограждения равны 14,2 кВт; подача воздуха на вентиляцию=1500 м³/ч; энтальпии наружного и внутреннего воздуха соответственно равныi_н= 10 кДж/кг и i_в= 48 кДж/кг; суммарные теплопритоки от обслуживающего персонала и оборудования составляют

12,3 кВт. Плотность воздуха принять при +15 ⁰С.

4.20. Определить тепловую мощность системы отопления птичника на 5 тыс. трехмесячных кур мясной породы средней живой массой 2.5 кг. Теплопотери через ограждения составляют 25,2 кВт; подача воздуха на вентиляцию=720 м³/ч Параметры наружного воздуха:t_н= - 15⁰С,= 85%. Параметры внутреннего воздуха:t_н=18⁰С,= 75%. Плотность воздуха принять при +5⁰С.

4.21. Определить тепловую мощность системы отопления телятника на 200 голов, средней живой массой 60 кг, если теплопотери через ограждения составляют 38,2 кВт. подача воздуха на вентиляцию=1000 м³/ч Параметры наружного воздуха:t_н= - 18⁰С,= 85%. Параметры внутреннего воздуха:t_н= 17⁰С,= 75%. Плотность воздуха принять при +0⁰С.

4.22. Определить максимальный часовой расход тепла на горячее водоснабжение для санитарно–гигиенических нужд и приготовление кормов при обслуживании 50 телят. Температура водопроводной водыt_х=15⁰С, горячая вода поступает приt_u= 65⁰C.

4.23. Определить максимальный часовой расход тепла на горячее водоснабжение для санитарно–гигиенических нужд и приготовление кормов на ферме крупного рогатого скота, где содержится молочное стадо в количестве 75 голов Подогрев воды необходимо провести отt_х = 15⁰С

до t_u = 65⁰C.

4.24. Определить воздухообмен по углекислоте и влаговыделениям в телятнике, где содержится молодняк от 4 месяцев и старше в количестве 110 телят со средней живой массой 200 кг. Параметры воздуха внутри телятника:t_в = 18⁰С,= 70%. Параметры наружного воздуха: t_в = –12⁰С,

=90%..

4.25. Определить воздухообмен по углекислоте и влаговыделениям в птичнике – бройлернике на 1500 голов со средней живой массой 1.7 кг. Параметры воздуха внутри птичника::t_в = 18⁰С,= 70%. Параметры наружного воздуха: t_в = 5⁰С,= 90 %.

Министерство сельского хозяйства

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

“Пермская государственная сельскохозяйственная академия”

имени академика Д.Н. Прянишникова

Кафедра “Технического сервиса и ремонта машин”