Отопление и вентиляция ремонтного молодняка на 300-голов

                                                                                                                                       

Министерство  сельского хозяйства  и продовольствия РФ

Департамент кадровой политики и образования

Костромская государственная  сельскохозяйственная

академия

 

 

Факультет электрификации и автоматизации сельского хозяйства

 

 

 

Расчетно-пояснительная  записка к курсовом

проекту по теме:

«Отопление  и вентиляция ремонтного молодняка  на 300-голов»

 

 

 

Выполнил: студент  3 курса 4 группы факультета электрификации и автоматизации сельского хозяйства

Джахонгири Карим

Руководитель:

Смирнов А.Н 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                Кострома 2012

                                    Содержание

Введение……………………………………………………………........3

Краткая характеристика помещения……………………………………4

1.Определение   расчетного  воздухообмена……………………………5

1.1 Определение  воздухообмена по углекислоте………………………..5

1.2 Расчет воздухообмена  по  влага выделениям………………………….5

2. Расчет  теплового баланса помещения…………………………………….6

3. Выбор систем  вентиляции и отопления…………………………………..12

4. Подбор калориферов  воздушного отопления, совмещенного  с приточной

 системой  вентиляции…………………………………………………………………..12

5. Расчет воздуховодов  и подбор вентилятора для системы вентиляции……………………………………................................15

6. Расчет вытяжной  вентиляции……………………………………………………22

Список  использованной литературы…………………………………………….23

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   Введение

В общем энергетическом балансе сельских районов ведущая  роль принадлежит тепловой энергии. Она расходуется на отопление  производственных, жилых и общественных зданий, создание микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях, при тепловой обработке кормов и на многие другие цели.  

Создание и поддержание  оптимального микроклимата в животноводческих помещениях комплексов и ферм, на птицефабриках - один из определяющих факторов в обеспечении здоровья животных и птицы, их воспроизводительной способности и получения от них максимума продукции при высокой рентабельности производства. Это имеет также важное значение для продления срока службы конструкций зданий, улучшение эксплуатации технологического оборудования и условий труда обслуживающего персонала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

               Краткое описание помещения

В данной пояснительной  записи производится расчет отопления  и вентиляции для  телятника  на 300 голов боксового беспривязного  содержания с подпольным навозохранением. В коровнике содержатся телята в возрасте до

1-месяцов  с живой  массой 40 кг.

Объект расположен в  Московский области.

Расчетная отопительная температура  –26 С.

Расчетная вентиляционная температура  -15 С.

Атмосферное давление 99 кПа.

Относительная влажность  воздуха75 %.

Протяженность с северо-запада на юго-восток.

Стены телятника выполнены  из керамзитобетонных панелей, окрашенных известковым раствором, в пристройках  кирпичные сплошной кладки, перегородки  кирпичные.

Кровля телятника из асбоцементных волнистых листов, в помещении для раздачи грубых кормов – рулонная.

Полы бетонные, цементные, деревянные. Над траншеями навозохранения – чугунные решетки.

Вентиляция приточная  с механическим побуждением.

Отопление воздушное совмещенное с приточной вентиляцией.

  Телятник имеет размеры длину 90 м и ширину 18 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   1. Определение расчетного воздухообмена

Необходимый воздухообмен при повышенной концентрации углекислого  газа в помещении определяется по формуле

  ,                                                    (1.1)         

  где  V_CO2 – количество углекислого газа, выделяемого в помещении, м³/ч;

С_Н=0,3 л/м³ [2] – концентрация углекислоты в наружном приточном воздухе;

cпомещения;

        С_Ж=23 л/ч [2] – норма выделения углекислоты одним животным;

n_Ж=300 – количество животных;

k_j=0,85 – коэффициент выделения животными углекислоты, зависящий от влажности внутри помещения.

Количество углекислого  газа, выделяемого в помещении

  _(1.2)

                                 Vco₂=23 300 0.85=5865

_{Подставив численные значения в формулу (1.1), получится  численное значение расчетного воздухообмена  по углекислому газу}

 

                                  Qco₂=5865/2.5-0.3=2666 м³/ч

1.1 Расчет воздухообмена  по влаговыделениям

Часовой обьем приточного воздуха Qw(м³/ч), необходимого для растворения водяных паров, находят по формуле [2,с. 73]:

Qw=W/[(d_в-d_н)r ]                                                       (1.3)

где W-масса влаги, выделяющейся в помещении (г/ч), d_в и d_н-влагосодержание внутреннего и наружного приточного воздуха (г/кг сух. воздуха), r - плотность воздуха при температуре помещения (кг/м³).

Влагосодержание внутреннего  и наружного воздуха определим по Hd-диаграмме

при t_в=15 С  и =75%          d_в=7,4 г/кг. сух. воздуха   [1, табл. 7.1]

при t_н=-26 С и = 85%         d_н=0,5 г/кг. сух. воздуха    [3]

Плотность воздуха находят по формуле [2. с. 60]:

346/(273+t_в) P_Б/99.3                                                                   (1.4)

  346/(273+15) 99/99.3=1,2 кг/м³

Масса влаги, выделяющейся в помещении складывается из влаги Wж-выделяемой животными и влаги испарения Wисп [2, с. 126]:

W=Wж+Wисп                                                                         (1.5)       

Влагу, выделяемую животными, определяют по формуле [2, с. 126]:

Wж= nWk_t ,                                                                              (1.6)

где n-число животных с одинаковым выделением водяных паров;

W-выделение водяных  паров одним животным (г/ч); k_t-коэффи-циент, учитывающий изменение количества выделяемых животным водяных паров в зависимости от температуры воздуха внутри помещения.

n=300,   W=74г/ч ,                                                          [1, прил. 7]

k_t=1,24                                                                            [1, прил. 8]

Wж=(300 74) 1,24=27528 г/ч

Влага, испаряющаяся с мокрых поверхностей помещения (пол, поилки, кормушки и др) [2. с. 127]:

Wисп= Wж,                                                                                (1.7)             

где -коэффициент, равный 0,1...0,25 для телятников.

При расчете принимаем =0,175

Wисп=0,175 27528=4817.4 г/ч

Влаговыделение в помещении для коров по формуле (1.5):

W=27528+4817.4=32345.4г/ч

Часовой обьем приточного воздуха Qw равен по формуле (1.3):

Qw=32345.4/[(7,4 - 0,4 ) 1,2]=3850.64 м³/ч

1.2 Определение воздухообмена  по углекислоте

Часовой обьем приточного воздуха Qсо₂ (м³/ч), необходимого для понижения концентрации углекислоты , вычисляют по формуле [2, с. 126]:

Qсо₂=сn/(c₁-c₂)                                                                       (1.2.1)

где с-количество СО₂ , выделяемое одним животным (л/ч); n-число животных в помещении; с₁-предельно допустимая концентрация СО₂ в воздухе помещения (л/м³); c₂- концентрация СО₂ в наружном воздухе в сельской местности (с₂=0,3...0,4 л/м³).

с1=56 л/м³  , с2=107 л/м³

с₁=2,5 л/м³                                                                                 [2, прил.7]

с₂=0,35 л/м³                                                                               [2, таб. 7.1]

 

Часовой обьем приточного воздуха Qсо₂ по формуле(1.2.1) равен:

Qсо₂=(56 200+107 104)/(2,5-0,35)=12176,7 м³/ч

Необходимый воздухообмен принимаем  по влаговыделениям, т.е.

Q= Qw=14691,5 м³/ч

Правильность расчета проверим по кратности воздухообмена К, пользуясь  формулой [2, с. 75]:

 К=Q/Vп                  (1.2.2)

где Vп-объем помещения.

В животноводческих фермах для холодного  периода года К=3...5.

Объем помещения берем из типового проекта Vп=4374 м³    

К=14691,5/4374=3,36 

Значение К удовлетворяет  заданному диапазону значит расчет воздухообмена выполнен верно.

           2. Расчет теплового баланса помещения

   Тепловую мощность (Вт) системы отопления помещений для содержания животных определяют по уравнению теплового баланса [1, с. 149]:

Ф_от=Ф_огр+Ф_в+Ф_исп -Ф_ж                                                   (2.1)

 где Ф_огр- поток теплоты , теряемой помещением через наружные ограждения ; Ф_в- поток теплоты , идущий на нагрев приточного воздуха ; Ф_исп- поток теплоты , расходуемой на испарение влаги с мокрых поверхностей животноводческого помещения ;  Ф_ж- поток свободной теплоты, выделяемой животными .

 

2.1 Определение тепловых  потерь через наружные ограждения  помещения

 

При расчете тепловых потерь (Вт) помещением  учитывают основные Ф через все строительные ограждающие конструкции помещения (стены , потолок , пол , окна , двери) и добавочные Ф_доп теплопотери [1, с. 5]:

Ф_огр= Ф+ Ф_доп                                                                            (2.1.1)

Основные потери теплоты через отдельные ограждения определяют по формуле [1,с. 5]:

Ф=                                                                                (2.1.2)

где F- площадь ограждения , м² ; t_в и t_н – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха , С; Ro- общее сопротивление теплопередаче , м² С/Вт ; n- коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху.

 

 

 

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [1, с. 6]:

Ro = Rв+ +Rн                                                                       (2.1.3)

где Rв - термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности  ограждения, м² С/Вт; - сумма термических сопротивлений теплопроводности отдельных слоев m-слойного ограждения толщиной (м), выполненных из материалов с теплопроводностью ,     Вт/( м С).

Определяем термическиские сопротивления перекрытий

 

Несущие стены выполнены  из:

1) кирпичная кладка  из обыкновенного глинянного  кирпича 

  0,4м    =0,76 Вт/( м С)                                                   [1,с. 7]

2) штукатурка  0,015м    =0,84 Вт/( м С)                        [1,с. 7]

 

Определим Rо.ст

Rн=0,043 м² С/Вт                                                                           [1,с. 6]

Определим Rв.

Площадь помещения равна Fпом=18 90=1620 м²

Масса животных в помещении М=100 200+140 350=69000 кг

Заполнение животными М/Fпом=69000/1620=42,6 кг/м²

 Rв=0,115 м² С/Вт                                                                          [1,с. 7]

Rо.ст=0,115+0,4/0,76 +0,015/0,84 +0,043=0,702 м² С/Вт

 

Окна с двойными переплетами  раздельные (двойное остекление)

Rо.ок=0,38 м² С/Вт                                                                          [1,с. 8]

 

Наружные ворота деревянные двойные

Rо.в=0,43 м² С/Вт                                                                             [1,с. 8]

 

Перекрытие выполнено из:

1) настил из досок  =0,03м =0,16 Вт/( м С)                              [1,с. 7]

2) минераловатные плиты  =0,12м =0,07 Вт/( м С)                  [1,с. 7]

3) рубероид  =0,003м =0,17 Вт/( м С)                                       [1,с. 7]

4) железобетонные плиты перкрытия  =0,035м   =1,98 Вт/( м С)                                              [1,с. 7]

 

         Rн=0,086 м² С/Вт                                                                              [1,с. 6]