Курсовая работа по "Зоогигиене"

L - часовой объем вентиляции, м3/ч ;

V - объем помещения,  м3.

V = 34 х 10 х 2,4 =816 м3

4938,1

Кр=------------- = 6 раз в час

816

3. Определение объема  вентиляции на 1 ц живой массы производят по формуле:

                               V=L/m , где

V - объем вентиляции  на 1 ц живой массы, м /ч;

 L - часовой объем вентиляции, м /ч;

 m - живая масса животных, ц.

m=128 х 60 =76,8 ц

             4938,1

V =---------------  =64,3м3\ч 

76,8

4. Общую площадь сечения вытяжных труб, обеспечивающих расчетный воздухообмен, определяют по формуле:

                                  S=L/v*3600, где

S - общая площадь поперечного сечения вытяжных шахт, м ;

V - скорость движения воздуха  в вытяжной шахте, м/с;

3600 - количество секунд в одном часу.

Для определения скорости движения воздуха в вентиляционной шахте (v) применяют таблицу "Скорость движения воздуха в вентиляционных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещения и наружного воздуха".

Разница температур воздуха внутри помещения и наружного (∆t) рассчитывается следующим образом: температура воздуха в овчарне +15°С, средняя температура наружного воздуха в переходный период – --0,2°С и Брагинском районе (ноябрь – 0,9°С, март - -1,3°С,)    

Следовательно, разница этих температур составит : ∆t= + 15°С+0,2°С = 15,2°С.

Допустим высота вытяжной трубы составляет 4 м, поэтому v = 1,01 м/с.

Подставим все значения в формулу 

4938,1

                                    S=------------------ =1,36м

1,01 х 3600

Таким образом, общее сечение вытяжных шахт равно 1,36 м Количество вытяжных шахт определяют по следующей формуле:

 

                                                          n=S/s

 

S - общая площадь сечения вытяжных шахт, м2;

s - площадь сечения одной вытяжной шахты, ь2.

Эффективнее установить  вытяжные шахты сечением 1,2м х 1,1 м каждая.

                                       1,36

                                            n= ------------ = 1 вытяжная шахта

                                                      1,32

Площадь приточных каналов (S2) составляет 60 - 70 % от общей площади вытяжных шахт и определяется по формуле :

S2 = Sx0,6                                S2= 1,36x0,7=0,952м2

Количество приточных  каналов (n2) рассчитывается по следующей формуле:

n2= S2/s2 ,где

S2- общая площадь сечения приточных каналов, м2

s2 - площадь сечения  одного приточного канала, м2.

В тепляке приточные каналы могут быть выполнены в виде подоконных щелей. Подоконная щель имеет площадь 2,35 м х 0,135 м = 0,31 м2, то

n2 =0,952/0.31=3  подоконные щели, которые располагают в шахматном порядке для избежания сквозняков.

 

 

6.Расчет теплового баланса

Тепловой баланс животноводческих помещений рассчитывается с целью  определения возможности обеспечения в них оптимального микроклимата, особенно в холодное время года (январь).

Тепловой баланс - это  соотношение прихода (теплопродукции) и расхода (теплопотери) тепла в животноводческом помещении.

Температурный режим  складывается в помещении под  влиянием тепловыделений животных (если помещение не отапливается) и тепла вносимого отопительными и вентиляционными системами (если они предусмотрены), а также теплопотерь на обогрев поступающего воздуха, через ограждения здания и испарения влаги.

Поэтому тепловой баланс можно представить в виде следующей  формулы:

Q жив. = Q вен. + Q исп. + Q о.зд., где

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

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

Для расчета теплового баланса овчарни на 400 голов берем следующее данные:

Внутренние размеры  овчарни: длина - 52 м, ширина -11м, высота в коньке крыши - 3,8 м, высота стены – 2,4 м.

Стены овчарни из обыкновенного кирпича на легком растворе в 2 кирпича толщиной 0,525 м. Окна одинарные размером 2,35 х 1,2 м, количество их 12. Ворота деревянные двойные размером 2,8 х 3 м, их 4 и одни размером 2,2 х 2,2 м; одни двери деревянные размером 2,2 х 1,2. Перекрытие – настил из деревянных пластин толщиной 5 см. с толщиной утеплителя 120 мм. Температура в помещении +5°С, относительная влажность - 75%. Район Брест, средняя температура наружного воздуха в январе –

-4,4°С и средняя абсолютная влажность наружного воздуха в январе 3,15 г/м3

Поголовье животных в овчарне:

1 группа -овцематки, живой массой 50 кг их количество 400 голов;

1. Расчет прихода тепла  в помещении.

Расчет количества тепла, выделяемого животными, ведут по таблице "Количество тепла, углекислого газа и водяного пара, выделяемых сельскохозяйственными животными и птицей" по графе "свободное тепло". От одной овцематки поступает тепла 123 ккал\ч

Следовательно, от всех животных в помещение поступит свободного тепла

Q жив. = 400 х 123 = 49200 ккал/ч).

Приход тепла в зимнее время года от солнечной радиации и других источников (электролампочки и др.) незначителен и в расчет не принимается.

2. Расчет расхода тепла в помещении.

2.1.    Расчет количества  тепла, идущего па обогревание  вентиляционного (наружного) воздуха.

Q вен. = 0,24 х G х ∆t    , где

где 0,24- теплоемкость воздуха, т.е. количество тепла в ккал, расходуемое на нагревание 1 кг воздуха на ГС, ккал/кг/град;

G - количество воздуха в кг, удаляемого  из помещения вентиляцией или  поступающего в него в течение часа в январе месяце, кг/ч;

∆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)

 

           Q 30800

L =--------- =---------------------- =3464,7

      q1-qянв.    4,8975 –(-4,4)

 

 Во-вторых, необходимо объемные единицы перевести в весовые. 1 м воздуха при температуре 5°С и среднем барометрическом давлении 760 мм рт.ст. весит 1, 265 кг (таблица "Объемная масса воздуха (м3/кг) при различной температуре и различном барометрическом давлении").

G = 3464,7 х 1,265 =4382,8455 кг/ч

At=5°C-(-4,4°C) = 9,4 °С.

Расход тепла на обогревание  поступающего воздуха будет равен

Q вен. = 0,24 х 4382,8455х 9,4 = 9887,7 ккал/ч

2.2. Расчет расхода  тепла на испарение влаги с  поверхности пола и других  ограждений (Q исп.) производят путем умножения количества испаряющейся с пола и других ограждений влаги на 0,595 ккал, т.е. на количество тепла в ккал, расходуемого на испарение 1 г влаги.

Количество влаги, испаряющейся с пола и ограждающих конструкций  здания, определяем в виде процентной надбавки от количества влаги, выделяемой всеми животными, находящимися в данном помещении. Эта величина составляет 2800 г/ч .

Q исп. - 2800 х 0,595 = 1666 ккал/ч.

2.3. Расчет теплопотерь  через ограждающие конструкции  здания проводится по формуле:

 

  Q о.зд. = ∑k*F*∆t ,   где

 

∑ - показатель того, что все произведения k x F суммируются;

 к - коэффициент общей теплопередачи материала (в ккал/ч/м2/град);

F - площадь ограждающей  конструкции, м2;

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

Теплопотери через ограждающие  элементы здания определяют, дифференцировано: стен, окон, ворот и дверей, пола, чердачного перекрытия, так как их площадь и коэффициенты теплопередачи разные.

Коэффициент общей теплопередачи (к) отдельных конструкций находят  в таблице. Площадь ограждающих конструкций рассчитывается следующим образом:

1.  Площадь потолка (помещение с чердачным перекрытием) - путем умножения внутренних размеров длины и ширины помещения. Площадь совмещенного (бесчердачного перекрытия) - путем умножения ширины покрытия на его длину и на количество сторон покрытия.

2.  Площадь стен (помещение  с чердачным перекрытием) - путем  умножения наружного периметра помещения на высоту стен с учетом толщины потолка (совмещенного покрытия) за минусом площади окон и ворот.

3. Площадь пола - по  зонам:

1  зона   - до 2 метров  от стен;

2 зона   - от 2 метров  до 4 метров; ' юна - от 4 метров.

 

При этом, в первой 2-х  метровой зоне площадь пола примыкающая  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 расчетов цифровой материал целесообразно свести в таблицу.

 

 

Определение теплопотерь  через ограждающие конструкции здания
Название ограждающей конструкции	к	F	k   F	At	Теплопотери, ккал/ч
Перекрытие	0,45	11 х 52 = 572м2	257,4	9,4	2419,56
Окна	5	2,35x1,1x12 =31,02м2	155,1	9,4	1457,94
Ворота и двери	2,0	2,8 х 3x4 = 33,6 м2= 2,2 х 2,2 х 1 = 4,84 м2 2,2 х 1,2 х 1   --2,64м2 33,6+ 4,84+2,64 = 41,08 м2	82,16	9,4	772,304
Стены	1,0	11+(0,525х2) = 12,05 м-нар.шир. 52 + (0,525 х2) =53,05 м-нар.дл. 53,05 х (2,4 +0,12) х 2 = 133,686 м, (12,05 х2,4х2)=57,84 м3 133,686+57,84=191,526м2 191,526-(31,02+41,08) = 119,426 м2	119,426	9,4	1122,6044
Пол	0,4	(52x2x2) +(11 х2х2) = 208 +44 = 252м2	100,8	9,4       9,4	947,52
1 зона
2 зона	0,2	[ (52-4) х 2 х2] + [(11 -8) х  2 х2 ] = 192 + 12 = 204м2	40,8			383,52
3 зона	0,1	(52-8) х(11-8)=132м2	13,2	9,4	124,08
			768,886		7228,2484

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, теплопотери через ограждающие конструкции составляют 7228,2484ккал/ час.

В зависимости от расположения здания к направлению господствующих ветров, по сторонам света и рельефу местности, помещение теряет дополнительно за счет обдувания еще 13 % тепла от теплопотерь ограждающих конструкций (стен, окон, ворот, дверей), т.е. (1122,6044 +1457,94 +772,304 ) х 0,13 = 435,87 ккал/ч..Следовательно, общий расход тепла, необходимого на нагрев всех ограждающих конструкций овчарни составит:

7228,2484ккал/ч + 435,87ккал/ч = 7664,1184 ккал/ч.

все теплопотери в помещении: на обогрев вентиляционного воздуха – 9887,7 ккал/ч, на испарение влаги с поверхности пола и ограждающих конструкций 1666 ккал/ч, на обогрев ограждающих конструкций – 7664,1184 ккал/ч. Расход тепла равен 19217,8184 ккал/ч.

Подставляя полученные данные в  формулу теплового баланса ,определяем тепловой баланс помещения. 49000 ккал/ч = 9887,7 ккал/ч + 7664,1184 ккал/ч + 1666 ккал/ч

Расчет показывает, что теплопоступления тепла превышает расход на 29782,1816ккал/ч, что свидетельствует о положительном тепловом балансе овчарни. Допускаются отклонения ± 10% к расчетным данным.

Поголовье животных в тепляке:

1 группа -овцематки, живой массой 50 кг их количество 200 голов;

1. Расчет прихода тепла  в помещении.

Расчет количества тепла, выделяемого  животными, ведут по таблице "Количество тепла, углекислого газа и водяного пара, выделяемых сельскохозяйственными животными и птицей" по графе "свободное тепло". От одной овцематки поступает тепла 123 ккал\ч

Следовательно, от всех животных в  помещение поступит свободного тепла

Q жив. = 200 х 123 = 24600 ккал/ч).

Приход тепла в зимнее время года от солнечной радиации и других источников (электролампочки и др.) незначителен и в расчет не принимается.

2. Расчет расхода тепла в помещении.

2.1.    Расчет количества  тепла, идущего па обогревание  вентиляционного (наружного) воздуха.

Q вен. = 0,24 х G х ∆t    , где

где 0,24- теплоемкость воздуха, т.е. количество тепла в ккал, расходуемое на нагревание 1 кг воздуха на ГС, ккал/кг/град;

G - количество воздуха в кг, удаляемого  из помещения вентиляцией или  поступающего в него в течение часа в январе месяце, кг/ч;

∆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)

 

           Q 15400

L =--------- =---------------------- =1158,76

      q1-qянв.    8,89–(-4,4)

 

 Во-вторых, необходимо объемные единицы перевести в весовые. 1 м воздуха при температуре 15°С и среднем барометрическом давлении 760 мм рт.ст. весит 1, 222 кг (таблица "Объемная масса воздуха (м3/кг) при различной температуре и различном барометрическом давлении").

G = 1158,76 х 1,222 =1416,01 кг/ч

At=15°C-(-4,4°C) = 19,4 °С.

Расход тепла на обогревание  поступающего воздуха будет равен

Q вен. = 0,24 х 1416,01х 19,4 = 6593,03 ккал/ч

2.2. Расчет расхода тепла на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений (Q исп.) производят путем умножения количества испаряющейся с пола и других ограждений влаги на 0,595 ккал, т.е. на количество тепла в ккал, расходуемого на испарение 1 г влаги.

Количество влаги, испаряющейся с пола и ограждающих конструкций здания, определяем в виде процентной надбавки от количества влаги, выделяемой всеми животными, находящимися в данном помещении. Эта величина составляет 2800 г/ч .

Q исп. - 15400 х 0,595 = 9163 ккал/ч.

2.3. Расчет теплопотерь  через ограждающие конструкции  здания проводится по формуле:

 

  Q о.зд. = ∑k*F*∆t ,   где

 

∑ - показатель того, что все произведения k x F суммируются;

 к - коэффициент общей теплопередачи материала (в ккал/ч/м2/град);

F - площадь ограждающей конструкции, м2;

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

Теплопотери через ограждающие  элементы здания определяют, дифференцировано: стен, окон, ворот и дверей, пола, чердачного перекрытия, так как их площадь и коэффициенты теплопередачи разные.