Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Метода_КР Эл.технол жана.doc
Скачиваний:
59
Добавлен:
18.02.2016
Размер:
1.53 Mб
Скачать

Средний диаметр витков спирали Dсрпринимается равным:

Dср =10dпр = 100,45 = 4,5 мм.

Шаг витков:

h=(2…4)dпр = 20,45 = 0,9 мм.

Количество витков спирали:

.

Длина спирали:

L c = mh = 666 0,9 = 599,4 мм.

Наружный диаметр трубки:

DH =(2,5…3)Dср = 34,5 = 13,5 мм.

Полная длина тэНа:

.

Тепловой расчет ТЭНов заключается в определении действительной температуры поверхности оребрения и удельной поверхностной мощности ТЭНа.

По эскизу калорифера с учетом расположения ТЭНов (шахматное или коридорное необходимо определить живое сечение калорифера Fк (сечение в области расположения ТЭНов, через которое проходит подаваемый воздух): Fк =А·В – FТ.

Рис. 9.3. Эскиз калорифера

Высота воздуховода калорифера определяется количеством ТЭНов в ряду и диаметром оребрения Dор ТЭНа.

Диаметр оребрения Dор ориентировочно может быть принят равным:

Dор=(2…3)DH = 1,6·13,5 = 35,1 мм.

Расстояние между центрами ТЭНов в ряду Lр принимают примерно равным (1,2…2) Dор. = 1,6·35,1 = 56,16 мм.

Площадь поперечного сечения всех ТЭНов в ряду определяется произведением наружного диаметра трубки Dн на длину ТЭНа и число ТЭНов в ряду zp.

FТ = Dн·А· zp = 0,0135·0,715 ·7 = 0,068 м2.

В = Lp·zp = 56,16·7 = 393 мм.

Fк =А·В – FТ = 0,715·0,393 0,068 = 0,21 м2.

При этом ширина воздуховода калорифера должна быть несколько больше полной длины ТЭНа.

Температура поверхности оребрения ТЭНа существенно зависит от от скорости обтекания ТЭНов воздухом . По известной производительности одного вентилятора скорость обтекания будет равна

Шаг ребер будет составит:

.

Высота ребра определяется из выражения:

.

Критерий Рейнольдса будет равен:

.

Критерий Нуссельта равен:

.

Коэффициент теплоотдачи:

.

Число ребер определяется по формуле:

.

Площадь оребрения будет равна:

.

Температура оребрения ТЭНа составит:

.

Удельная поверхностная мощность равна:

.

Температура оребрённой поверхности ТЭНа не превышает предельно допустимого значения, 200…250 0С, хотя её можно повысить за счет уменьшения площади оребренияFор.

Расчет мощности электродвигателя для привода вентилятора электрокалорифера осуществляется по величине необходимого напора и подаче. Напор вентилятора, необходимый для преодоления сопротивления в вентиляционном воздуховоде, определяется по формуле:

Нв = Нт + hмс + hк, Па,

где

Нт

-

потери напора в трубопроводе;

hмс

потери напора от местных сопротивлений;

hк

потери напора в электрокалорифере.

Потери напора в воздуховоде рассчитываются по следующему выражению

,

где

-

коэффициент трения воздуха в трубопроводе, равный 0,02…0,03;

lиd

-

длина и диаметр воздуховода;

плотность воздуха в воздуховоде, принимается в зависимости от его температуры.

Длина трубопровода определяется в соответствии с выбранной принципиальной схемой отопительно-вентиляционной системы. Диаметр воздуховода определяется исходя из требуемой подачи воздуха и его скорости в воздуховоде не более 15 м/с. Принимаем, с учетом достаточно большой подачи, скорость воздуха в воздуховоде 14 м/с.

До разветвления воздуховода, рис.9.2, площадь его поперечного сечения определяется из формулы:

.

Таким образом, размер воздуховода до разветвления можно принять 0,5 х 0,4 м. После разветвления воздуховода его площадь поперечного сечения должна бать примерно в 2 раза меньше, выбираем размер воздуховода 0,3х0,3 м.

Тогда эквивалентные диаметры воздуховодов будут равны

Для воздуховодов прямоугольного сечения а х в под величиной d понимают эквивалентный диаметр

,

.

Максимальная длина воздуховода до разветвления составляет около 10 м, длина воздуховода после разветвления в одну сторону 48 м.

,

.

Потери напора от местных сопротивлений зависят от суммы коэффициентов местных сопротивлений:

Жалюзийная решетка на входе – 0,5;

Три колена под углом 900 – 3·0,15 = 0,45;

Пятнадцать отводов от воздуховода, длиной 48 м - 15·0,2 = 3.

.

Откуда

.

Потери напора в электрокалорифере, согласно таблицы 4.4, при его мощности составят 190 Па.

Общие потери напора составят

Нв = Нт + hмс + hк = 52 + 365 + 451 + 190 =1058 Па.

По подаче одного вентилятора Lв и требуемому напору Нв выбираем вентилятор Ц- 4- 70 №6 (приложение 12), при частоте вращения более 1400 об/мин.

Мощность электродвигателя вентилятора в Вт определяется по формуле:

.

В практических расчетах установленную мощность электродвигателя принимают равной:

,

где

Кз

-

коэффициент запаса, таблица 4.5.

Из приложения 13,14 выбираем электродвигатель 4А112М4У3, мощностью 5,5 кВт, соs= 0,83,= 0,86,Sн= 3,6%,п = 2,0,мин= 1,6,к=2,2.

Приложения

Приложение 1

Нормы температуры, влажности, содержания углекислого газа

и скорости движения воздуха в помещениях животноводческих ферм

П о м е щ е н и я

Система содержания животных

Температура воздуха внутри помещения, 0С

Скорость движения

воздуха, м/с

Относительная влажность воздуха, %

Содержание углекислого газа, л/м3

расчетная

минимальная

оптимальная

максимальная

Коровники и здания для молодняка молочных пород всех возрастов;помещения для растилаисодержания после растила мясных пород

Беспривязная на глубокой подстилке

3

0

0,5

1

85

2,5…3

Коровники и здания для откорма молодняка и скота

привязная и боксовая

10

8

0,5

1

70

2,5…3

Родильное отделение

привязная

10

8

0,3

0,5

70

2,5

Доильно-молочное отделение

_"_

10

5

0,5

1

70

2,5

Пункт искусственного осеменения

_"_

15

12

0,3

0,5

70

2,5

Телятники

_"_

18

18

0,3

0,5

70

2,5

Свинарник-маточник для :

тяжелосупоросных подсосных свиноматок

22

14

0,15

0,4

70

2,5

холостых и легко суточных свиноматок

16

10

0,3

1

75

2,5

Свинарник для:

поросят-отемышей и ремонтн.молодняка

22

14

0,2

0,6

70

2,5

хряков-производителей

16

10

0,3

1

75

2,5

Откормочник

22

12

0,3

1

70

2,5

Примечание: содержание сероводорода в помещениях не более 0,015 мг/л, аммиака - 0,015…0,02мг/л.

Приложение 2.

Нормы температуры, влажности и скорости движения воздуха в помещениях животноводческих ферм.

Вид и возрастная группа птицы

Температура в помещениях , оС при содержании

Оптимальная относительная влажность воздуха, %

Скорость воздуха, м/с

напольном

клеточном

под брудером

оптимальная

максимальная

Взрослые птицы:

куры

l2-16

16

60-70

0,5

0,8

индейки

l2-16

60-70

0,3

0,6

утки

7-l4

70-80

0,3

0,6

Молодняк: куры в возрасте, дней:

0-30

22

24

35-22

60-70

0,2-0,3

0,5

31-60

l8

20

60-70

0,2-0,3

0,5

61-150

14-16

16

60-70

0,2-0,3

0,5

151-210

l2-16

16

60-70

0,2-0,3

0,5

Индейки в возрасте, дней:

l-20

22

24

35-22

60-70

0,2-0,3

0,5

21-120

20-18

0,2-0,3

0,5

121-240

16

0,2-0,3

0,5

Утки в возрасте, дней:

l-10

22

22

26

65-75

0,2-0,3

0,5

1l-30

20

22

65-75

0,2-0,3

0,5

31-55

14

65-75

0,2-0,3

0,5

56-180

7-l4

65-75

0,2-0,3

0,5

Примечание: допустимые концентрации углекислоты в помещениях для взрослой птицы и ремонтного молодняка - 1,8…2,0 л/м3; в помещении для выращивания цыплят – 1,0, аммиака – 0,01 мг/л – для взрослой птицы и 0,005 мг/л – для молодняка, сероводорода везде 0,005 мг/л.

Приложение 3

Количество выделяемых одним животным: углекислоты, влаги, теплоты при t=10 оС и относительной влажности воздуха 70% (по НТН-СХ.16-5, НТП-СХ. 2-28).

Вид животных

Живая масса

Углекислота, л/ч

Водяные пары, г/ч

Поток теплоты, Вт

1

2

3

4

5

Коровы сухостойные

200

90

288

207

400

110

350

661

600

138

440

778

800

162

516

911

Коровы лактирующие

с удоем 10л

300

96

307

542

400

114

364

639

500

128

410

722

600

143

455

800

с удоем 15л

300

105

392

661

400

129

458

722

500

142

507

797

600

156

549

875

с удоем 30л

400

175

560

983

600

200

642

1125

800

225

721

1264

Телята в возрасте:

до 1 месяца

30

15

47

84

50

26

86

146

80

38

121

215

от 1 до 3 месяцев

60

32

102

181

100

42

135

236

130

57

182

319

от 3 до 4 месяцев

90

37

118

208

150

57

183

319

200

75

240

422

Свиноматки супоросные

100

40

110

219

150

46

129

261

200

52

147

311

Свиноматки подсосные с поросятами

100

87

242

494

150

99

276

564

200

114

320

653

Поросята 2-х месячного возраста

15

17

49

92

50

27

77

157

Ремонтный и откормочный молодняк

60

33

92

186

80

38

107

207

90

41

114

232

Продолжение приложения 3

1

2

3

4

5

Хряки - производители

100

44

123

250

200

57

161

322

300

77

216

435

Свиньи откормочные

100

47

132

269

200

63

175

358

300

83

230

472

Бараны

50

25

70

143

80

33

33

186

100

35

98

200

Матки холостые

40

19

52

105

50

22

62

126

60

28

78

154

Матки подсосные с приплодом:

1 ягненок

40

22

62

126

50

25

70

142

60

28

78

154

2 ягненка

40

44

112

245

50

47

133

267

60

52

145

293

Молодняк после отбивки -мелких пород

20

14

39

80,2

40

21

58

116

Молодняк после отбивки- крупных пород

30

17

46

93

50

23

64

131

При температурах, отличных от 10 0С. Нормы выделения теплоты и влаги определяются с учетом коэффициентов, указанных в приложении 4.

Приложение 4

Коэффициенты для определения количества водяных паров и свободной теплоты при различных температурах внутри помещения.

Температура внутри помещения, град

Коэффициенты для определения количества

свободной теплоты

водяных паров

свободной теплоты

водяных паров

свободной теплоты

водяных паров

КРС, свиноматки, свиньи откормочные

Овцы

-10

1,31

0,61

------

------

-----

-----

-5

1,19

0,67

1,59

0,72

1,15

0,9

0

1,08

0,76

1,27

0,83

1,08

0,96

5

1,05

0,86

1,08

0,98

1,04

0,99

10

1

1

1

1

1,09

1

15

0,96

1,24

1,08

1,15

0,57

1,06

20

0,93

2,04

1,15

1,53

1,09

1,13

25

0,89

2,49

1,47

1,96

1,18

1,24

Приложение 5

Количество теплоты, углекислоты и водяных паров, выделяемых на 1 кг живой массы для молодняка до 30 дней при 24оС. Для остальных - при 16оС.

Виды и возрастные группы птиц

Живая масса птицы, кг

Тепловой поток, Вт

Углекислота, л/ч

Водяные пары, г/ч

Взрослые птицы

При содержании в клетках:

куры яичных пород

1,5-1,7

7,9

1,7

5,1

При напольном содержании:

куры яичных пород

1,5-1,7

9,2

2

5,8

куры мясных пород

2,5-3,0

8,4

1,8

5,2

индейки

6,8

7,8

1,7

5

утки

3,5

5,6

1,2

3,6

 

Молодняк птицы

Куры яичного направления:

от 1 до 10 дн.

0,06

15,7

2,3

3,5

от 11 до 30 дн.

0,25

10,25

2,2

6,6

от 31 до 60 дн.

0,6

8,6

1,9

5,7

от 61 до 150 дн.

1,3

7,9

1,7

5

от 151 до 210 дн.

1,6

7,4

1,6

4,8

 

Куры мясного направления:

от 1 до 10 дн.

0,08

15

2,2

4

от 11 до 30 дн.

0,35

9,4

2

6,3

от 31 до 60 дн.

1,2-1,4

8,4

1,8

5,4

от 61 до 150 дн.

1,8

7,8

1,7

5

от 151 до 210 дн.

2,5

7,2

1,6

4,8

 

Индейки

от 1 до 10 дн.

0,1

12,2

2

4,2

от 11 до 30 дн.

0,6

9,8

2,1

6,6

от 31 до 60 дн.

1,5

8,4

1,8

9,2

от 61 до 120 дн.

4

7,4

1,6

4,8

от 121 до 180 дн.

6

7,2

1,5

4,5

 

Утки:

от 1 до 10 дн.

0,2

16,3

3,5

10,5

от 11 до 30 дн.

1

11,8

2,5

7,5

от 31 до 55 дн.

2,2

5,6

1,2

3,6

от 56 до 180 дн.

3

4,7

1

3

Приложение 6

Поправочные коэффициенты для определения тепловых потоков

и влаговыделений птицей при различных температурах внутри помещения.

Температура, град.

Коэффициенты для определения количества

Коэффициенты для определения количества

свободной теплоты

водяных паров

свободной теплоты

водяных паров

Молодняк старше 30 дней и взрослые птицы

Молодняк в возрасте от 1 до 30 дней

4

1,15

0,85

-

-

8

1,1

0,9

-

-

12

1,05

0,95

-

-

16

1

1

-

-

20

0,95

1,05

1,05

0,95

24

0,92

1,08

1

1

28

0,9

1,1

0,95

1,05

32

0,85

1,25

0,92

1,2

36

0,8

1,3

0,8

1,3

Приложение 7

Температура, плотность и влагосодержание воздуха при полном насыщении.

Температура, град.

Плотность сухого воздуха, кг/м3

Количество насыщающих водяных паров в 1 кг. Сухого воздуха d, г/кг

1

2

3

99

0,949

17000

30

1,165

26,2

29

1,169

25,6

28

1,173

24

27

1,177

22,6

26

1,181

21,4

25

1,185

20

24

1,189

18,8

23

1,193

17,7

22

1,197

16,8

21

1,201

15,6

20

1,205

14,7

19

1,209

13,8

18

1,213

12,9

17

1,217

12,1

16

1,222

11,4

15

1,226

10,6

14

1,23

9,97

13

1,235

9,37

12

1,239

8,75

11

1,243

8,15

10

1,248

7,63

9

1,252

7,13

8

1,256

6,65

7

1,261

6,21

6

1,265

5,79

5

1,27

5,4

4

1,275

5,1

3

1,279

4,77

2

1,284

4,48

1

1,288

4,15

0

1,293

3,9

-1

1,298

3,58

-2

1,303

3,3

-3

1,308

3,1

-4

1,312

2,8

-5

1,317

2,6

-6

1,322

2,4

-7

1,327

2,25

-8

1,332

2,08

-9

1,337

1,93

Продолжение приложения 7

1

2

3

-10

1,342

1,8

1

2

3

-11

1,348

1,65

-12

1,353

1,5

-13

1,358

1,4

-14

1,363

1,3

-15

1,368

1,2

-16

1,374

1,11

-17

1,379

1,04

-18

1,385

0,93

-19

1,394

0,86

-20

1,396

0,8

-25

1,405

0,59

-30

1,412

0,48

Приложение 8

Среднесуточный выход помета от одной птицы.

Вид птицы

Рпом,г

Влажность,%

Вид птицы

Рпом,г

Влажность,%

Взрослые птицы

Индейки в возрасте:

 

Куры напрвления:

1-20 дней

100

73

яичного

240

73

21-120 дней

280

73

мясного

290

73

121-180 дней

420

73

Индейки

430

73

Утки

550

83-85

Утки в возрасте

 

1-10 дней

80

83-85

Молодняк:

11-20 дней

226

83-85

Куры в возрасте:

21-30 дней

260

83-85

1-30 дней

30

73

31-180 дней

500

83-85

31-60 дней

80

73

61-150 дней

120

73

 

151-210 дней

210

73

 

 

 

Приложение 9

Значения сопротивлений тепловосприятию Rв для животноводческих и птицеводческих зданий (по СНиП 11-Н-з-69).

Элементы ограждений

Rв, м20С/Вт

Внутренние стены помещений, в которых заполнение животными составляет более 80 кг. Живой массы на 1м2пола

0,086….0,116

 

 

Внутренние стены помещений, в которых заполнение животными составляет 80 кг. Живой массы на 1м2пола

0,115…0,155

 

 

Чердачные перекрытия или покрытия

0,115…0,155

Приложение 10

Значения сопротивлений теплоотдаче Rн для наружных поверхностей ограждений (по СНиП 11-А, 7-62)

Расположение наружных поверхностей

Rн, м20С/Вт

Наружные стены, бесчердачные покрытия.

0,043

Поверхности, выходящие на чердак

0,086…0,123

Приложение 11

Коэффициенты теплопроводности λ некоторых

строительных материалов (по СНиП 11-А, 7-62)

Материалы

λ, Вт/м·ºС

Железобетон

1,63

Бетон на гравии или щебне из природного камня

1,45

Бетон на кирпичном щебне

1,05

Шлакобетон на топливных (котельных) шлаках (ρ=1800 кг/м3)

0,64

Кирпичная кладка из обыкновенного глиняного кирпича

0,81

Кирпичная кладка из силикатного кирпича

0,87

Штукатурка из цементно-песочного раствора

0,93

Штукатурка из известково-песчаного раствора по драни

0,64

Асфальт

0,76

Асфальтобетон

1,05

Дерево поперек волокон: сосна, ель

0,17

дуб

0,23

Стекло оконное

0,76

Асбоцементные листы

0,35

Рубероид, толь

0,17

Вата минеральная

0,07

Опилки древесные

0,09

Шлак топливный (ρ=1000 кг/м3)

0,29

Керамзит (ρ=900 кг/м3)

0,41

Керамзитобетон (ρ=1000 кг/м3)

0,35

Пенопласт

0,043…0,06

Фибролит

0,073…0,128

Приложение 12