Проект механизации фермы КРС на 2000 голов с разработкой поточной линии уборки и утилизация навоза

 

 

Таблица 6.2 – Стандартные размеры рам окон животноводческих помещений

Вид животных	Овцы, куры		Свиньи		Коровы
Высота, м	1,275	1,275	1,425	1,575	1,800	2,100
Ширина, м	0,565	1,060	0,860	1,060	1,260	1,555

 

Число окон определяется из выражения:

,   шт,                                                    (6.3)

nOK = 71/1,555 = 46шт

  где     b – ширина одного окна, м (табл. 6.2).

 

6.2. Электрическое освещение

 

Мощность ламп, требуемая для освещения производственного помещения,     определяется зависимостью

N = FП · NУД , Вт,                                                 (6.4)

N = 1503*3,5 = 5261 Вт

  где    NУД – норма удельной мощности, требуемой для освещения здания, Вт/м2

Число ламп для освещения помещения находится по формуле

,   шт,                                                    (6.5)

nЛ = 5261/100 = 54 шт

Лампа - В-230-240-100

Марка лампы	Потребляемая мощность, Вт	Световой поток, лм	Марка лампы	Потребляемая мощность, Вт	Световой поток, лм
Накаливания общего назначения			Г-230-240-300	300	4570
В-230-240-25	25	225	Г-230-240-500	500	8225
В-230-240-40	40	415	Люминесцентные белого света
В-230-240-60	60	705	ЛБ-20/57	20	1200
В-230-240-75	75	950	ЛБ-30/04	30	2180
B-230-240-100	100	1350	ЛБ-40/103	40	3200
Г-230-240-150	150	2065	ЛБ-60/110	60	4800
Г-230-240-200	200	2890	ЛБ-80/102	80	5400

  где     NЛ – мощность выбранной лампы, Вт (табл. 6.3).

Таблица 6.3 – Характеристики ламп освещения

 

 

 

             Расчетное число ламп проверяется по требуемому световому потоку:

,   шт                                     (6.6)

nЛр= 1,8*1,5*10*1503/1350*0,55=54 шт.

где    К – коэффициент запаса, равный 1,3…1,8;

z – коэффициент минимальной освещенности, равный 1,1…1,5;

ЕMIN – минимально допустима освещенность помещения, лк (табл. 6.1);

FЛ – световой поток выбранной лампы, лм (табл. 6.3);

η – коэффициент использования светового потока, равный 0,18…0,55.

В результате вычислений должно выполняться следующее условие:

nЛ ≥ nЛр ,                                                        (6.7)

Если данное условие выполняется, значит подобранные тип и количество ламп достаточно для искусственного освещения заданного помещения.

Если данное условие не выполняется, следовательно, лампы подобраны не   верно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. РАСЧЕТ И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ В расчетах необходимо определить: – потребную вентиляционную норму для понижения концентрации углекислоты VCO2 для растворения водяных паров WМ; – определить число вытяжных и проточных каналов; – определить число и марку вентиляторов для принудительной приточно-вытяжной вентиляции; – определить число и марку теплогенераторов.   7.1. Определение величины вентиляционной нормы   а) Количество воздуха, необходимого для понижения концентрации углекислого газа, рассчитывают по формуле: ,  м3/ч,                                              (7.1) VCO2 = 100*334/2,5-0,3=15182 м3/ч где    Pi – количество СО2, выделяемого одним животным (птицей) i-ой группы (приложение ); mi – количество животных в i-ой группе; n – количество групп животных; РДОП = 2,5 л/м3 – предельно допустимая концентрация СО2; РК = 0,3…0,4 л/м3 – концентрация СО2 в наружном воздухе. б) Количество воздуха, необходимого для растворения водяных паров, вычисляют по формуле: ,  м3/ч,                                               (7.2) Wm = 124916/(9-0,8)*1,2=12695 м3/ч
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Разраб.		Шрайнер			.	Литера	Лист	Листов
Провер.		Русяева
						ВГСХА группа М - 41
Н. Контр.
Утверд.

 

где    – суммарное влаговыделение в помещении, г/ч;

W=1,10*340*334=124916 г/ч.

Wi – влаговыделение одного животного i-ой группы (приложение);

ξ – коэффициент, учитывающий испарение влаги с мокрых поверхностей и из автопоилок. Принимают:

ξ = 1,07…1,25 для телятников и коровников,

ξ = 1,09…1,4 для свинарников;

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

dH – влагосодержание наружного воздуха, г/кг сухого воздуха:

ρ – плотность воздуха при температуре помещения, кг/м3

Значения dB и dН определяют по i-d – диаграмме для влажного воздуха (см.рис.7.1) при барометрическом давлении 99,3 кПа (745 мм рт.ст.), исходя из параметров наружного воздуха (температуры: tH = –14 и относительной влажности φН = 85%) и параметров внутри помещения (tв=16, φв=80% – значения берутся из приложения).

Значения ρ берут в зависимости от температуры (применять линейное интерполирование) (табл. 7.1).

Таблица 7.1 – Плотность воздуха при различных температурах,

выраженных в Кельвинах

t,K	243	248	253	258	263	268	273	278	283	288	293
Ρ	1,42	1,39	1,37	1,34	1,31	1,29	1,27	1,24	1,22	1,2	1,18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.1. Диаграмма влагосодержания d (г/кг) воздуха при различной его влажности

 

в) Вентиляционной нормой считается наибольший по величине воздухообмен из VCО2 и WM , этот воздухообмен обозначим VH = 15182 м3.

 

7.2. Определение вытяжных и приточных каналов

 

При естественной вентиляции (аэрации) 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:

         =  15182/3600*1,8=2,4 м2,                                                  (7.5)

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

Её определяют по формуле:

=2,2*0,81=1,79  м/с,                                             (7.6)

 

 

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

ТВ – расчетная температуря внутри помещения, К;

ТН – расчетная температура наружного воздуха, К.

Число вытяжных шахт определяют по формуле:

=2,4/0,16=15,   шт,                                                       (7.7)

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

Площадь приточных каналов FПР находят по формуле:

FПР = k1 · FВЫТ=0,7*2,4=1,702                                                      (7.8)

где      k1 = 0,7 – коэффициент, учитывающий неплотности в окнах, дверях и др. в кирпичных и бетонных постройках и k1 = 0,5 в деревянных постройках.

Число приточных каналов определяют по формуле:

=1,68/0,0625=27 шт,                                                          (7.9)

где     fПР = 0,250 x 0,250 м2 – площадь приточных каналов.

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

=15182/4816=3,15                                                               (7.10)

где     VП – объем помещения.

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

 

 

 

 

 

 

 

7.3. Определение числа вентиляторов

 

Расчет принудительной приточно-вытяжной вентиляции ведут по расчетному воздухообмену – VРАСЧ.

VРАСЧ = k2 · VН = 1.10 *15182=16700м3/ч                                                   (7.11)

где  k2 = 1,1…1,15 – коэффициент, учитывающий подсосы воздуха в воздуховодах, меньшее значение берется для трубопроводов длиной до 50 м. Он так же необходим для проведения техуходов и ремонта вентиляторов.

По полученному значению VРАСЧ выбираем вентилятор из таблицы 7.2.

Таблица 7.2 – Техническая характеристика осевых вентиляторов

Параметры	GB 36	GB 481	GB 4815	AT 36	AT 481	AT 4815
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	1080х1080	1380х1380		1100х1100	1400х1400
Вентилятора	480	600		1190	1230
Масса	48	60		78	108
Удельная мощность, Вт/1000м3	22	20	29	19	18	24

 

Необходимый диаметр воздуховода D определяется по формуле:

=1/30*23=0,8 м,                                                (7.12)

где    QB. – производительность выбранного вентилятора, м/ч;

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

Затем находят потери напора:

Н = НТР + НМ =75+360=435 Па,                                                 (7.13)

где    НТР – потери напора из-за трения, Па;

НМ – потери напора из-за местных сопротивлений, Па.

= 0,02*(50/0,8*10/2)*1,2=75 Па,                                          (7.14)

 

где     λ = 0,02…0,03 – коэффициент трения воздуха в трубопроводе;

L и D – длина и диаметр воздуховодов, м.

= 6*10/2*1,2=360 Па,                                                (7.15)

где   – сумма коэффициентов местных сопротивлений, =6.

Мощность, потребная на привод вентилятора равна:

=1,2*435*16660/3,6*10*1*0,5=4,8 кВт,         (7.16)                            

где    К – коэффициент запаса мощности, равный 1,1…1,2;

ηПЕР – КПД передачи (для ременных передач – 0,85…0,9; для передачи через муфту или при консольной посадке рабочего колеса на валу электродвигателя – 1);

ηВ = 0,5…0,8 – КПД вентилятора.

 

8. РАСЧЕТ И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ

Расчет отопления животноводческих помещений производят, исходя из теплового баланса:

QЖ + QPАД + QОТ + QВ + QОГР + QВЛ = 0;                             (8.1)

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

QРАД – количество тепла, получаемого за счет солнечной радиации, кДж/ч, в зимний период из-за малой величины его не учитывают в расчете (в птичниках следует учитывать радиационное поступление тепла от брудеров и электроламп);

QОТ. – количество тепла, необходимое для отопления, кДж/ч;

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

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

QBЛ – количество тепла, необходимее на испарение влаги, кДж.

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

QС.П – случайные потери тепла, составляют 10…15% от QОГР + QB.

 

 

Таким образом в расчете определяют:

QОТ = QОГР + QВ + QС.П – QЖ.=171919,8+30120,96+30306-1020800=-788453,24, кДж/ч,                                    (8.2)