Составление задания на проектирование птичника для родительского стада на 4500 кур и 500 петухов

 

 

 

 

5. Расчет объема вентиляции помещения по накоплению водяных паров.

 

1. Часовой объем вентиляции по влажности воздуха определяют по формуле:

       Q + %

L =  q1 – q2  , где

L – часовой объем вентиляции (количество м³ воздуха, которое необходимо удалить из помещения, чтобы относительная влажность воздуха была в пределах нормы (70%). Самые влажные месяцы года: март и ноябрь;

q1 – абсолютная влажность воздуха помещения, при которой относительная влажность находится в пределах нормы;

q2 – средняя абсолютная влажность наружного воздуха за март и ноябрь месяцы;

Q – количество водяных паров (в г), которое выделяют все животные данного помещения в зависимости от живой массы и продуктивности;

% - влага, испаряющаяся  из ограждающих конструкций помещения.

 

1.1.В основу расчета  берется средний норматив температуры  (для родительского стада напольного содержания 16°С) и по таблице

«Максимальная упругость водяного пара в мм ртутного столба» определяют – 13,54г/м³

13,54 – 100%

       Х  - 70%

q1 = 9,5г/м³

1.2.Средняя абсолютная влажность  в районе Лепель за март  составляет 3,00г/м³, за ноябрь - 4,35г/м³, которую берут из таблицы «Средние показатели температур и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь»

        3,00 + 4,35      

q2 =         2             = 3,7

1.3. Q вычисляем с использованием таблицы «Нормы выделения тепла и водяных паров». Одна птица массой 2,5 – 3кг выделяет 5,2г/ч водяных паров, а 5000 голов – 26000г/ч водяных паров.

1.4. % находят с помощью  таблицы «Процентные надбавки к количеству влаги, выделяемой животными, на испарение воды с пола, кормушек, поилок, стен и перегородок». Так как подстилочным материалом в данном случае является резаная солома, то испаряющаяся влага будет составлять 10%

 26000 – 100%

       Х – 10%

% = 2600

    

 

Полученные данные подставим  в формулу:

       26000 + 2600

L =  9,5 – 3,7          = 4931м³/ч

 

2. Определение объема вентиляции на одно животное производится по формуле:

       L

V = n  , где

n – количество голов

  V =4931/ 5000  = 0,98м³/ч

3. Определение объема вентиляции на 1 кг живой массы производится по формуле:

V = L/кг

Одна курица весит 2,5кг, количество - 4500 – общая масса 11250кг(2,5х4500);

Один петух весит 3,0кг, количество – 500 – общая масса 1500кг (3,0х500), общая масса всего поголовья – 11250+1500=12750кг.

V = 4931/12750=0,4м³/ч

4. В современных условиях ведения птицеводства для обеспечения воздухообмена в помещении целесообразно использовать вентиляцию на механической тяге. Количество вентиляторов, которое должно быть в помещении с принудительным воздухообменом.

                           L

                  n =    P

L – часовой объем вентиляции, м³/ч;

P – мощность вентилятора, м³/ч

(таблица «Вентиляционно-отопительное  оборудование, рекомендуемое для комплектации систем обеспечения  микроклимата животноводческих помещений»). Если рекомендовать для применения вентилятор центробежный Ц-4-70 мощностью 550м³/ч, то их необходимо 9.

       4931

n =  550    = 9.

С одной стороны помещения  будет располагаться 4 вентилятора, с другой – 5, т. е. в шахматном  порядке с целью устранения сквозняков, которые неблагоприятно влияют на здоровья птицы, вызывая простудные заболевания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчет теплового баланса.

 

Тепловой баланс – соотношение прихода (теплопродукция) и расхода (теплопотери) тепла в животноводческом помещении.

Тепловой баланс можно  представить в виде следующей  формулы:

Q жив. = Q вент. + Q исп. + Q зд., где

Q жив. – количество тепла, поступающего в помещение от животных, ккал/ч;

Q вент. – количество тепла, расходуемое на нагревание вентиляционного воздуха, ккал/ч;

Q исп. – количество тепла, необходимое на испарение влаги с пола, кормушек, оборудования здания, ккал/ч;

Q зд. – количество тепла, которое теряется через ограждающие конструкции здания в наружную атмосферу, ккал/ч.

1. Расчет Q жив. (прихода тепла) ведут по таблице «Количество тепла, углекислоты и водяного пара, выделяемых сельскохозяйственными животными» по графе «свободное тепло»: Q жив. = 5000 х 7,2 ккал/ч = 36000ккал/ч, где

5000 – количество птиц  в птичнике;

7,2ккал/ч – свободного  тепла от одного животного.

2. Расчет расхода тепла  в помещении:

2.1. Расчет Q исп. производят путем умножения количества влаги,  испаряющейся с пола и других ограждений, на 0,595, т. е. на количество тепла в ккал, расходуемого на испарение 1т воды при данной температуре помещения. Количество воды, испаряющейся с пола и ограждающих конструкций здания, определяем в виде процентной надбавки от количества влаги, выделяемой всеми птицами, находящимися в данном помещении.

  Q исп. = 0,595 х 2600 = 1547 ккал/ч;

2.2. Расчет Q вент. производят по формуле:

Q вент. = 0,24 х G х   t, где

0,24 – теплоемкость воздуха (ккал /кг/ град), т.е. количество тепла в ккал, расходуемое на нагревание 1 кг воздуха на 1°С;

G – количество воздуха в кг, удаляемого из помещения вентиляцией или поступающего в него в течении часа в январе месяце;

   t- разность между температурой воздуха внутри помещения и наружного воздуха, °С.

При расчете G, во-первых проводят корректировку расчета объема вентиляции на самый холодный месяц (январь) по следующей формуле:

                 Q + %                       

L = q1 – qянв. , т. о.,

       26000 + 2600

L = 9,5 – 2,7           = 4206 м³/ч.

Во-вторых, необходимо объемные единицы перевести в весовые, используя при этом таблицу «Объемная масса воздуха (м³/ч) при различной температуре и различном барометрическом давлении».

1м³ воздуха в птичнике весит 1,222 кг.

Т. о., G =  4206 х 1,222 = 5140 кг/ч

   t = 16°С – (-7,2°С) = 23,2°С

  Q вент. = 0,24 х 5140 х 23,2 = 28619,5 ккал/ч

2.3. Расчет Q зд. проводится по формуле:

Q зд. = Σ k х F х t, где  

Σ – знак суммы всех элементов конструкций зданий;

k – коэффициент общей теплопередачи (ккал/ч/м²/град) выражает количество тепла в ккал, передающиеся в наружный воздух за час через 1м² данной конструкции ограждения при разнице между внутренней и наружной температурой 1°С;

F – площадь ограждающей конструкции, м²;

  t – разность между температурой внутреннего и наружного воздуха, °С.

Коэффициент общей теплопередачи  находят по одноименной таблице. Для данного птичника:

- k (потолка) = 0,89, потолок железобетонный, двухпустотный, сборный настил с рулонной кровлей и утеплителем – перосиликатом. Толщина утеплителя 100мм;

- k (ворот) = 2,0, ворота двойные, размер 2,2 х 2,2, количество 4;

- k (стен) = 0,82, стены – керамзито-бетон, толщина 509мм;

- k (пола) по зонам: k (1зона) = 0,4, k (2зона) = 0,2, k (3зона) = 0,1.

Площадь ограждающих  конструкций рассчитывается следующим образом:

1. Площадь потолка – путем умножения ширины перекрытия на его длину.
2. Площадь стен – определяется по промерам наружного периметра здания (по длине) и расстоянию от внутренней поверхности пола до верхней поверхности двух треугольников торцовых стен. При этом площадь ворот не учитывается.
3. Площадь пола - по зонам:

1 зона – до 2 метров  от стены;

2 зона – от 2 метров  до 4 метров;

3 зона – от 4 метров  до 6 метров.

При этом, площадь пола первой двухметровой зон, примыкающей к углам наружных стен, учитывается дважды, т. е. при определении площади этой зоны берут полностью длину обеих наружных стен, образующих углы (по внутреннему периметру).

Для удобства цифровой материал целесообразно свести  в таблицу 5.1.

 

 

Определение теплопотерь  через ограждающие конструкции  здания.

 

Название ограждающей  конструкции	k	F, м²	k х F	t	k х F х t
Потолок	0,89	18 х 72,6 = 1307	1163	23,2	26982
Ворота	2,0	(2,2 х 2,2) х 4 = 19,4	38,72	23,2	898,3
Стен (без F ворот)	0,82	(72,6 + 0,509 х 2) х 2 = =147,2 (18 + 0,509 х 2) х 2 = 38 (147,2 +38) х (4,6(высота) +0,1(толщина утеплителя) = =852 852 -19,4(площадь ворот) = =832,6	683	23,2	15845,6
Пол 1 зона   2 зона   3 зона	0,4   0,2   0,1	72,6 х 2 х 2 + 18 х 2 х  2 =362,4 (72,6 – 4) х 2х 2 + (18 – -8) х 2 х 2 = 314,4 (72,6 – 8) х (18 – 8) = =646	145   62,9   64,6	23,2   23,2   23,2	3364   1459,3   1498,7
Итого:	-	-	2157	-	50048

 

 В зависимости от расположения здания к направлению господствующих ветров, по сторонам света и рельефу местности, помещение теряет дополнительно за счет обдувания еще примерно 13% тепла от теплопотерь ограждающих конструкций (стен, ворот), т. е.

(15845,6 + 898,3) х 0,13 = 2177ккал/ч.

Следовательно, Q зд. = 50048 + 2177 = 52225 ккал/ч

Подставляя полученные данные в формулу, определяем тепловой баланс:  Q жив. = Q вент. + Q исп. + Q зд.

36000 ккал/ч = 28619,5 ккал/ч + 1547 ккал/ч + 52225ккал/ч

Расчет показывает, что  расход тепла превышает теплопоступление на 46391,5 ккал/ч (82391,5 ккал/ч – 36000 ккал/ч), что свидетельствует об отрицательном тепловом балансе помещения для птиц.

При расчете теплового  баланса в помещении очень важно определить, какая температура воздуха будет внутри помещения при найденном балансе. Поэтому нужно определить разницу между температурой воздуха в помещении и температурой наружного воздуха, при которой приход тепла в помещении будет равен его расходу, т. е. определить   t нулевого баланса по следующей формуле:

             Q жив. – Q исп.

t н.б.= 0,24 х G + Σ k х F

             36000 - 1547

t н.б. = 0,24 х 5140 + 2157  = 10,1°С

Следовательно, разность между температурой воздуха внутри помещения и температурой наружного воздуха при данных условиях будет 10,1°С, а так как температура наружного воздуха в январе в районе Лепель принята – (-7,2°С), то температура воздуха внутри помещения будет равна (10,1°С – 7,2°С) = 2,9°С, что на соответствует зоогигиеническим требованиям.

Дефицит тепла  в помещении  можно устранить путем организации  искусственного подогрева вентиляционного  воздуха, применив для этой цели отопительно-вентиляционные устройства.

Известно, что при использовании  электрокалорифера 1 кВт электроэнергии дает 860 ккал тепла. Для покрытия дефицита тепла требуется 46391,5 : 860 = 54,0 кВт/ч электроэнергии. Поэтому необходимо установить один электрокалорифер типа СФОА – 60 с мощностью нагревателей 67,5кВт. Электрокалорифер такой мощности будет работать не полный час, а 48 минут в час.

Рисунок 5.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Расчет искусственного  освещения основного помещения.

 

Современные птичники строятся без окон. Они имеют значительное преимущество по сравнению с обычными оконными птичниками. В них можно создавать дифференциальный световой режим, способствующий высокой продуктивности птицы, в этих помещениях легче создавать оптимальный микроклимат. Кроме того, в них нет сквозняков, которые часто приводят к простудным заболеваниям птицы.  Для выполнения технологических процессов необходимо искусственное освещение, которое бывает технологическим (рабочим) и дежурным (для наблюдение за животными в ночное время и обеспечивается 10 – 15% светильников (ламп) рабочего освещения.

Искусственное освещение характеризуется удельной мощностью ламп (Вт/м²). Нормативное значение необходимо брать из таблицы «Нормы естественного и искусственного освещения животноводческих помещений». Птичник на 5000 голов родительского стада размером 72,6м х 18м имеет площадь 1307м². Удельная мощность ламп для птичника 5,0 Вт/м².

Для определения количества ламп необходимо умножить площадь пола на норму искусственной освещенности и полученную величину разделить на мощность одной лампы: следовательно, 1307 * 5,0 = 6435 Вт; мощность одной лампы 100 Вт, количество ламп – 6435 : 100 = 64 лампы.

Лампы располагаются  в 4 ряда по 16 ламп в каждом. Дежурное освещение обеспечивается 6 – 9 лампами  мощностью 100 Вт каждая (т. е. 10 – 15 % от рабочего освещения).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Расчет в потребности подстилки. Требования к подстилочному материалу.

 

Для обеспечения птиц сухим, мягким и теплым ложем площадки полов покрывают подстилкой, которую  по мере ее загрязнения и увлажнения меняют.

Гигиенические требования к подстилочному  материалу сводятся к следующему: подстилка должна быть сухая, мягкая и малотеплопрони-цаемая, влагоемкая и гигроскопичная, немаркая, без запаха, без примеси ядовитых растений и семян сорных трав, без плесени. Наиболее ценный подстилочный материал, кроме того, должен обладать способностью поглощать из воздуха вредные газы и обладать бактерицидными и бактериостатическими свойствами. Одно из важных качеств подстилки – влагоемкость, которая выражается в процентах к массе подстилки.

В качестве подстилки  для птиц наиболее целесообразно использовать соломенную резку, лучше из озимых злаков. Озимая соломенная резка обеспечивает чистое и теплое ложе, т. к. она малотеплопроводна. Влагоемкость ржаной и пшеничной соломы составляет 450%, овсяной – 370%. 1 кг сухой соломы способен поглотить до 96% аммиака.

Содержание кур на глубокой подстилке требует предварительной подготовки полов птичников. Вначале утрамбованный пол посыпают известью из расчета 0,5 – 1 кг/м² пола, а затем кладут подстилку слоем

6 – 8 см, которую периодически освежают по мере надобности, доводя ее толщину к концу содержания до 25 – 30см.

На одну голову в сутки  необходимо 0,03кг соломенной резки, значит на 5000 голов требуется 150 кг.  Следовательно, на одну голову в год расходуется 11 кг (0,03 х 365) соломенной резки, а на все поголовье – 55т.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Расчет выхода  навоза и объема навозохранилища.  Оценка удаления, хранения и обеззараживания навоза.