Краткая характеристика помещения

Волков С.Н

Руководитель: Каравайков В. М.

Кострома 2009

Содержание

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

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

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

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

1.2 Расчет воздухообмена по влаговыделениям………………………….…..5

2. Расчет теплового баланса помещения…………………………………7

2.1  Определение тепловых потерь через наружные ограждения помещения…………………………………………………………………...7

2.2  Определение теплового потока, расходуемого на нагрев приточного воздуха…………………………………………………………………...…13

2.2 Определение теплового потока, расходуемого на испарение влаги с мокрых поверхностей…………………………………………………..….13

2.4 Определение теплового потока, выделяемого животными…………...….14

3. Выбор систем вентиляции и отопления…………………………...…15

4. Подбор калориферов воздушного отопления, совмещенного с приточной системой вентиляции.………………………………….....16

 5. Расчет воздуховодов и подбор вентилятора для приточной системы вентиляции.………………………………………...……………19

 6. Расчет вытяжной вентиляции……………………………………...…..26

Приложение 1……………………………………………………………………27

Приложение 2……………………………………………………………………28

Используемая литература…………………………………………………...32

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.

Краткая характеристика помещения

В данной пояснительной записке производится расчет отопления и вентиляции для свинарника на 500 поросят-отъемышей и 100 голов ремонтного молодняка. В свинарнике содержаться молодняк с живой массой на 500 поросят-отъемышей массой 50 кг., и 100 голов ремонтного молодняка массой 80 кг.

Объект расположен в Саратовской области.

Расчетная отопительная температура –25 °С.

Расчетная температура внутри помещения 20 °С.

Атмосферное давление 99 кПа.

Относительная влажность воздуха 82 %.

Протяженность с севера на юг.

Стены коровника выполнены из двухслойных керамзитобетонных панелей, окрашенных известковым раствором.

Кровля коровника из асбоцементных волнистых листов.

Полы бетонные, цементные, деревянные.

Отопление воздушное совмещенное с приточной вентиляцией

1. Определение расчетного воздухообмена.

1.1Необходимый воздухообмен при повышенной концентрации вредных газов (обычно СО₂) в помещении определяем по формуле:

           V_газа = V_СО2 /(С_В - С_Н)                                      (1.1)

где: V_СО2 – объём выделившегося в помещении вредного газа (л/ч) и он равен:

С_В – допустимая концентрация вредного газа в воздухе помещения (л/м³);

 С_Н – концентрация вредного газа в приточном воздухе (для углекислоты

С_Н = 0,3 л/м³);

                                 V_СО2 = с∙n                                      (1.2)

где: с - количество СО₂ , выделяемое одним животным (л/ч); ([1] Приложение 7)

    n - число животных в помещении;

  С_В = 2,5 л/м³;   С_Н = 0,3 л/м³; с = 28 л/ч;  n =500

                                       с = 39 л/ч; n =100

Часовой объем приточного воздуха Qсо₂  по формуле (1.1) равен:

V_газа  =4520/(2,5-0,3) = 2054,5 м³/ч

Часовой объём приточного воздуха Vw(м³/ч), необходимого для растворения водяных паров, находят по формуле:

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

 где: W - масса водяных паров, выделяющихся 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).

1.2Влагосодержание внутреннего и наружного приточного воздуха определим по Hd-диаграмме([1] Приложение 11)

при  t_в = 20°С и =70%     d_в = 9,3 г/кг. сух. воздуха  

при  t_н = -25°С и = 80%    d_н = 0,5 г/кг. сух. воздуха   

Плотность воздуха находят по формуле: 

                 ρ = 346/(273+t_в)                                       (1.4)

              ρ = 346/(273+20)=1,18  кг/м³

Суммарные влаговыделения (г/ч) в помещении для животных складываются из влаги W_ж - выделяемой животными и влаги испарения W_исп:

              W = Wж + Wисп                                         (1.5)

Влагу, выделяемую животными, определяют по формуле:

             Wж =  n∙W∙k_t ,                                                             (1.6)

где: n - число животных с одинаковым выделением водяных паров;

W - выделение водяных паров одним животным (г/ч); = 153 г/ч ([1] Приложение 7)

k_t - коэффициент, учитывающий изменение количества выделяемых животным    водяных паров в зависимости от температуры воздуха внутри помещения. k_t = 1.3  

 ([1] Приложение 8)                               

.

n₁ = 600; W₁ = 202 г/ч;    k_t = 1,3                                        

Wж = 500∙89∙0,67 = 29815  (г/ч)

Wж = 100∙124∙0,67 = 8308  (г/ч)

Wж = 29815+8308 = 38123  (г/ч)

Испарение влаги с мокрых поверхностей помещения Wисп составляет 10% от влаговыделений животных Wж:    

Wисп = 0,1∙ Wж

Wисп = 0,1∙38123= 3812,3 (г/ч)

Находим влаговыделения в помещении для свиней по формуле (1.5):

 W = 38123+ 3812,3 = 41935,3 (г/ч)

Часовой объем приточного воздуха Vw равен по формуле (1.3):

Vw = 41935,3/[(9,3 - 0,5) ∙1,18]= 4040  (м³/ч)

Необходимый воздухообмен принимаем по выделениям углекислоты, т.е.

V= Vгаза=4040 м³/ч

Правильность расчета проверяем по кратности воздухообмена К, пользуясь формулой :             

                                           К = V/V_П                                                      (1.7)

где: V_П - объем помещения.

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

Объем помещения берем из типового проекта V_П = 2805,75 м³ 

 V_П =9*3*87+3,5*1,5*87=2805,75 м³ 

 К = 4040/ 2805,7 = 1,4

Значение К не удовлетворяет заданному диапазону , т.к малое количество животных

1. Расчет теплового баланса помещения

Тепловую мощность (Вт) системы отопления помещений для содержания животных определяют по уравнению теплового баланса:

             Q_от = Q_огр + Q_в + Q_исп - Q_ж                                   (2.1)

 где: Q_огр - поток теплоты, теряемой помещением через наружные ограждения;

     Q_в - поток теплоты , идущий на нагрев приточного воздуха ;

    Q_исп -  поток теплоты , расходуемой на испарение влаги с мокрых поверхностей животноводческого помещения ;

   Q_ж- поток свободной теплоты, выделяемой животными.