Описание требований технологии получения заданной продукции

где W= ξ* суммарное влаговыделение в помещении, г/ч;

 

 

 

 

W_i – влаговыделение одного животного i-ой группы;

ξ – коэффициент, учитывающий  испарение влаги с мокрых поверхностей и из автопоилок. Принимают ξ=1.07…1.25.

d_B – влагосодержание воздуха в помещении, г/кг сухого воздуха;

d_H – влагосодержание наружного воздуха, г/кг сухого воздуха;

p – плотность воздуха при температуре помещения, кг/м³.

Значения d_B и d_H определяют по i-d – диаграмме для влажного воздуха при барометрическом давлении 99.3 кПа (745 мм рт.ст.).

Значения р берутся  в зависимости от температуры (принять  линейное интегрирование) (табл.1).

Таблица 1 – Плотность  воздуха при различных температура, выраженных в Кельвинах

t,K	243	248	253	258	263	268	273	278	283	288	293
P	1.42	1.39	1.37	1.34	1.31	1.29	1.27	1.24	1.22	1.2	1.18

в) Вентиляционной нормой считается наибольший по величине воздухообмен из V_CO2 и W_M, этот воздухообмен обозначим V_H. V_H=23484 м³/ч,

2) Определение вытяжных и приточных каналов.

При естественной вентиляции перемещение воздуха происходит за счет разности давлений наружного  воздуха и внутри помещений образующихся за счет разности их плотностей или  за счет энергии ветра в данном расчете мы будем учитывать только первый фактор.

Общая площадь вытяжных шахт будет:

F_ВЫТ=V_H/3600*v, м²,

F_ВЫТ=23484/3600*1.6=4 м².

где v – скорость движения воздуха в шахте, м/с.

Её определяют по формуле:

v=2/2

, м/с,

v=2/2

=1.6 м/с.

где h – высота вытяжной шахты, м, h=3…9;

 

 

T_B – расчетная температура внутри помещения, К;

T_H – расчетная температура наружного воздуха, К.

Число вытяжных шахт определяют по формуле:

n_Ш=F_ВЫТ/f_ВЫТ, шт,

n_Ш=4/1=4 шт,

где f_ВЫТ – площадь поперечного сечения вытяжной шахты, которая может и меть форму квадрата со сторонами 400, 500, 600, 800, 1000 мм.

Площадь проточных каналов F_ПР находят по формуле:

F_ПР=k₁* F_ВЫТ, м²,

F_ПР=0.7*4=2.8 м²,

где k₁=0.7 – коэффициент, учитывающий неплотности в окнах, в дверях и др. в кирпичных и бетонных постройках.

Число проточных каналов определяют по формуле:

n_ПР=F_ПР/f_ПР, шт,

n_ПР=2.8/0.0625=43 шт,

где f_ПР=0.250x0.250 м² – площадь приточных каналов.

Коэффициент кратности  часового воздухообмена показывает, сколько раз за один час сменяется  в помещении воздух. Кратность  часового воздухообмена:

K=V_H|V_П,

K=23484|5405.4=4.4,

где V_П – объем помещения. 21x78x3.3.

При кратности воздухообмена  К < 3 выбирают естественную вентиляцию, при К=3…5 – принудительную вентиляцию, при К > 5 принудительную вентиляцию с отоплением.

3) Определение числа вентиляторов.

Расчет принудительной приточно-вытяжной вентиляции ведут  по расчетному воздухообмену -V_РАСЧ.

V_РАСЧ=k₂*V_H, м³/ч,

V_РАСЧ=1.1*23484=25832.4 м³/ч,

где k₂=1.1…1.15 – коэффициент, учитывающий подсосы воздуха в воздуховодах, меньшее значение берется для трубопроводов длиной до 50 м. Он также необходим

 

 для проведения  техуходов и ремонта вентиляторов.

По полученному значению V_РАСЧ выбираем вентилятор из таблицы 2.

Таблица 2 – Техническая  характеристика осевых вентиляторов

Параметры	GB36	GB481		GB4815		AT36	AT481		AT4815
Производительность, м3/ч	16660	36778		38955		19700	42500		46715
Установленная мощность, кВт	0.37	0.75		1.12		0.37	0.75		1.12
Привод	прямой	ременный				прямой	Ременный
Вентилятор	3-х лопастный
Размеры, мм: корпуса	1080x1080		1380x1380			1100x1100		1400x1400
Вентилятора	480		600			1190		1230
Масса	48		60			78		108
Удельная мощность, Вт/1000м3	22		20		29	19		18	24

Принимаем 2 вентилятора  типа GB36.

Необходимый диаметр воздуховода  D определяется по формуле:

                           D= * , м,                          D= * = 0.8 м,

где Q_B – производительность выбранного вентилятора, м/ч;

v=10…15 м/с –скорость воздуха в трубопроводе при принудительной вентиляции.

Затем находят потери напора:

H=H_ТР+H_M,

H=60.45+372=432.45

H_ТР=λ*(L|D*v²/2)*р, Па,

H_ТР=0.02*(39|0.8*10²/2)*1.24=60.45 Па

где λ=0.002…0.003 – коэффициент трения воздуха в трубопроводе;

L и D – длина и диаметр воздуховодов, м.

Местные сопротивления:

H_ТР=

*v²|2*p, Па,

H_ТР=6*10²/2*1.24=372 Па,

 

 

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений, =6.

Мощность, потребная на привод вентилятора равна:

N_B=K*H*-Q_в/3.6*10⁶*η_В*η_ПЕР, кВт,

N_B=1.1*432.45*16660/3.6*10⁶*0.5*0.9=4.9 кВт,

где  К – коэффициент  запаса мощности, равный 1.1…1.2;

 η_ПЕР=0.85…0.9 – КПД передачи;

η_В=0.5…0.8 – КПД вентилятора

7.2. Расчет отопления.

 

Расчет отопления животноводческих помещений производят, исходя из теплового  баланса:                       Q_Ж+Q_РАД+Q_ОТ+Q_В+Q_ОРГ+Q_ВЛ=0;

где Q_Ж – количество тепла, выделяемого животными, кДж/ч;

Q_РАД – количество тепла, получаемого за счет солнечной радиации, кДж/ч, в зимний период из-за малой величины его не учитываем в расчете;

Q_ОТ – количество тепла, необходимое для отопления, кДж/ч;

Q_В – количество тепла, расходуемое на подогрев воздуха при вентиляции, кДж/ч;

Q_ОРГ – количество тепла, теряемое через ограждение конструкции, кДж/ч;

Q_ВЛ – количество тепла, необходимое на испарение влаги, кДж.

В расчете отопления  приходится учитывать потери при  открытии дверей, окон, люков и т.д.

Q_С.П. – случайные потери тепла кДж/ч, составляют 10…15% от Q_В+Q_ОРГ.

Q_С.П.= (Q_В+Q_ОРГ.)*0.15 кДж/ч.

Q_С.П.= (830769.98+558544.85)*0.15=208397.22 кДж/ч.

Таким образом в расчете определяют:

Q_ОТ= Q_ОРГ+ Q_В+ Q_С.П.- Q_Ж, кДж/ч.

Q_ОТ= 558544.85+ 830769.98+ 208397.22- 1340000=257711.8 кДж/ч.

Величину Q_ОРГ определяют по формуле:

Q_ОРГi=3/6*

_i*F_i*(Т_В-Т_Н)*m_i,кДж/ч;

где k_i – коэффициент теплопередачи i-го ограждения (табл.4);

F_i – площадь поверхности i-го ограждения, м²;

m_i – поправочный коэффициент i-го ограждения (табл.4).

Т_В и Т_Н – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, К;

Таблица4 –  Данные для расчета  количества тепла ,теряемого через  ограждение конструкции

Вид ограждения	ki	mi	Fi	QОРГi
1.Стена	1.14…1.86	0.4…0.7	508.2	29199.139
2.Пол	2.55…3.6	0.5…0.9	1638	210515.76
3.Потолок	2.44…3.25	0.75…0.9	1638	302152.03
4.Дверь	2.9…3.9	0.4…0.7	36	4209.408
5.Окно	2.9	0.4…0.7	109.2	12768.537

где F_СТ – площадь стен помещения, м²;

F_П – площадь пола помещения, м²;

F_ПОТ – площадь потолка помещения, м²;

F_ДВ – площадь дверей помещения, м²;

F_ОК – площадь окон помещения, м²;

L – длина помещения, м;

B – ширина помещения, м;

h – высота помещения, м;

h_ДВ=h-(0.3…1м) – высота дверей в помещении, м;

b_ДВ – ширина дверей в помещении, м;

K_Е – коэффициент естественного помещения;

n_ДВ – количество дверей в помещении, шт.

F_СТ=2* h*( L+B)- F_ДВ-F_ОК  м²;                       F_СТ=2*3.3*(78+21)-36-109.2=508.2 м².

F_П= L*B, м²;                                                   F_П=78*21=1638 м².

F_ПОТ= L*B, м²;                                                F_ПОТ=78*21=1638 м².

F_ДВ= h_ДВ* b_ДВ* n_ДВ, м²;                                  F_ДВ=3*3*4=36 м².

F_ОК=1/2 F_П,, м² ;                                                                        F_ОК=1/2*1638=109.2 м².

1.Q_ОРГi=3.6*1.14*0.5*508.2*(14-(-14))=29199.139 кДж/ч;

2.Q_ОРГi=3.6*2.55*0.5*1638*(14-(-14))=210515.76 кДж/ч;

3.Q_ОРГi=3.6*2.44*0.75*1638*(14-(-14))=302152.03 кДж/ч;

4.Q_ОРГi=3.6*2.9*0.4*36*(14-(-14))=4209.408 кДж/ч;

5.Q_ОРГi=3.6*2.9*0.4*109.2*(14-(-14))=12768.537 кДж/ч.

Q_ОРГi=29199.139+210515.76+302152.03+4209.408+12768.537=558544.85 кДж/ч.

 

 

 

Тепло расходуемое на нагрев воздуха  при вентиляции:

Q_В=р*с*V_РАСЧ*(Т_В-Т_Н), кДж/ч;

Q_В=1.34*1*25832.4*(10-(-14))=830769.98 кДж/ч.

где р – плотность  воздуха при температуре Т_Н, кг/м³;

с=1 кДж(кг*К) –теплоемкость  воздуха;

V_РАСЧ – расчетный воздухообмен, м³/ч.

Свободное тепло, выделяемое животными:

Q_Ж=q_i*m_i, кДж/ч;

Q_Ж=3350*400=1340000 кДж/ч.

где  q_i – количество тепла, выделяемого животными i-того вида, кДж/ч;

m_i – число животных данного вида;

По полученной величине Q_ОТ находят потребное число тепловых аппаратов:

n_ТА= Q_ОТ/3600*Q_ТА, шт;                           n_ТА=257711.8/3600*70=1 шт.

где 3600 – перевод кДж  в кВт;

Q_ТА – производительность тепловых аппаратов (кВт) берется из таблицы 5.

Таблица 5 – Техническая  характеристика теплогенераторов

Показатели	NDA-100/2	GP-75	GP-90	AGA-111	TAS-800
Номинальная теплопроизводительность, кВт	100	70	90	105	95
Потребляемая  мощность, кВт	0.61	0.65	0.85	0.7	0.75
Производительность  по воздуху, м3/ч	6500	5000	6500	7000	7000
Габаритные  размеры, мм	-	1190x570x450	1250x680x480	1380x570x850	1520x580x850
Масса, кг	-	36	48	84	81

Выбираем 2 теплогенератора  GP-75. 

7.3. Расчет освещения.

 

Освещение является важным фактором, определяющим микроклимат производственных и вспомогательных помещений.

 

 

                                                  Естественное освещение

При проектировании помещений  следует максимально использовать солнечное освещение.

Площадь окон помещения  определяется по формуле

F_ОК = К_Е · F_П ,   м²