144822 (Проектирование системы вентиляции животноводческого помещения), страница 3

Это отношение представляет собой среднюю скорость истечения υ₀, равную

Таким образом, зная µ, L₀иH_ст для отверстия, можно легко определить площадь его сечения.

Для обеспечения постоянства статического давления воздуховод по длине должен иметь переменное сечение. На величину коэффициента расхода µ влияют угол истечения струи α и относительный расход воздуха в отверстии

Угол истечения в свою очередь зависит от соотношения υ_ст и υ_д

Как правило, потери давления в воздуховодах постоянного статического давления невелики по сравнению с Н_д, поэтому без особой погрешности можно принять α = const. Тогда µ будет зависеть только от . При углах истечения α ≥60º коэффициент расхода µ можно принимать для практических расчетов равным 0,61 и постоянным для всех отверстий независимо от . При одинаковых площадях отверстий необходимо соблюдать условие υ_ст≥ 1,73 υ_д

Аналогичная гидродинамическая картина имеет место в воздуховодах с раздачей воздуха через щель постоянной ширины. Для обеспечения постоянства статического давления сечение щелевого воздуховода по длине должно уменьшаться. При этом потери давления на любом участке компенсируется соответствующим снижением динамического давления, в результате чего Н_стостается постоянным по всей длине lвоздуховода.

Методика расчета воздуховодов равномерной раздачи сводится к уравнению потерь динамического давления в воздуховоде

,

и общих потерь на трение по длине магистрали, т.е. должно соблюдаться равенство

·γ = ,

где – и – скорости воздуха соответственно в начале и в конце воздуховода, м/сек – потери на трение по длине магистрали, кг/м²; – потери давления в местных сопротивлениях всех тройников (отверстий, щелей) на проход, кг/м².

Для упрощения расчета принимаем, что после каждого отверстия скорость в воздуховоде уменьшается на одну и ту же величину

,

где n – количество отверстий в магистрали.

Потеря давления в каждом отверстии на проход при давлении потока равна, кг/м²

тогда общая потеря давления на местные сопротивления при nотверстия составит

Задавшись средней скоростью истечения воздуха υ₀ через отверстие или щель при известной его секундной воздухопроизводительностиL₀, определяют площадь f₀ и ширину b₀отверстия

;

.

Требуемое статическое давление в воздуховоде, кг/м², находят из выражения

=

Полное давление в воздуховоде равно сумме статического и динамического давлений

Методика расчета воздуховодов переменного статического давления с равномерной раздачей воздуха аналогична методике расчета воздуховодов постоянного статического давления. Расход энергии воздуха на преодоление сопротивлений в этих воздуховодах перекрывается за счет преобразования части динамического давления в статическое. Причем воздуховыпускные отверстия в этих воздуховодах должны быть переменных размеров. Рассчитать воздуховод равномерной раздачи через 15 прямоугольных отверстий. Расстояние между отверстиями 1,9 м, расход воздуха через отверстие = 1000м³/ч, скорость выхлопа υ₀=5м/сек. Объемный вес воздуха γ = 1,205 кг/м³.

Площадь живого сечения отверстия

Конструктивно принимаем длину отверстия lравной 0,25 м. Тогда ширина отверстия

м².

Требуемое статическое давление в воздуховоде

Примем скорость в корне воздуховода _д.наг = 8 м/сек и в конце _д.кон = 6 м/сек, тогда падение динамического давления составит

Площадь сечения воздуховодов в его корне

откуда d_нач =815 мм, удельные потери на трение R_нач=0,073кг/м²·пог.М.

Площадь сечения воздуховода в конце

. откуда d_кон = 0,243 м; R_кон = 0,181 кг/м²

Потери давления на трение по длине магистрали

Здесь 0,4 – длина участка воздуховода переменного сечения до первого отверстия, м.

Потери давления на местные сопротивления проходу воздуха у отверстий

.

Общие потери давления в магистрали

.

Полученная величина немного меньше падения динамического давления, равного ∆H_д = 3,5 кг/м², и эту разницу можно оставить в качестве запаса на увеличение потерь давления при запылении воздуховода во время его эксплуатации.Р

Выбор электрических схем и САУ вентиляцией в помещении

На чертеже представлена электрическая схема автоматического управления вентиляцией в помещении. Действие ее заключается в следующем. Вентилятор В смонтирован в главном приточном канале (воздуховоде), в котором находится заслонка З. В животноводческом помещении находится термореле ТР, которое в зависимости от температуры воздуха управляет заслонкой З, открывая или закрывая ее. В результате этого изменяется поступление наружного воздуха в помещение. Когда электродвигатель работает на автоматическом управлении, то включением и отключением вентиляторов командует датчик ДТ. При замыкании контактов датчика получает питание катушка РП, контакты РП которой замыкаются. После чего оживляется катушка МП и включается магнитный пускатель МП, а последний включит электродвигатель. Как только температура воздуха в помещении достигнет того наинизшего значения, которое считается допустимым, датчик ДТ разомкнет цепь катушки РП, после чего контакты ее РП также разомкнутся, обесточится катушка МП магнитного пускателя, и последний отключит электродвигатель вентилятора. Приток наружного воздуха прекратиться. Ознакомится с некоторыми расчетами, относящимися к вентиляционным установкам. Основными параметрами вентиляторов считают их производительность и полное давление. При определении мощности электродвигателя производительность вентилятора считают с учетом потерь или подсосов в воздуховодах. Кроме того, это расчетное количество воздуха увеличивают на 10%, когда предполагается применить пластмассовые, металлические и асбоцементные трубчатые воздуховоды длинной до 50м. Во всех остальных случаях расчетную производительность вентилятора повышают на 10%. Автоматическое и ручное дистанционное управление электрокалориферной установкой, а также защита от аварийных режимов и световая сигнализация предусмотрены в электрической схеме, предоставлено на рис. Чтобы осуществить автоматическое управление калорифером, надо переключатель установить в положение А (см. чертеж), после чего напряжение оживит катушку К2 и электродвигатель вентилятора включится. Если в это время контакты датчиков температуры замкнуты и, следовательно, температура в обогреваемом помещении ниже необходимой, то напряжение будет подведено к катушке Р2. Как только замкнутся контакты реле потока воздуха Р3, катушки К1 окажется включенным калорифер, а заслонка будет установлена электродвигателем привода на наименьшую подачу воздуха. Если контакты датчика ДТ2 замкнуться, что укажет на то, что температура воздуха на выходе из калорифера превышает заданную, включится электродвигатель привода заслонки и повернет жалюзийный затвор в положение, при котором увеличится подача воздуха. После того как в помещении температура воздуха станет нормальной, цепь катушки К1 под действием контактов датчика разомкнется, и калорифер будет выключен от сети.

При резком уменьшении потока воздуха реле Р3 отключает калорифер.

Как только произойдет обрыв фазы, под напряжением не симметрии окажется реле обрыва фаз Р5, контакты которого поставят под напряжение стартер СТ. Катушка аварийного реле Р4 будет под полным напряжением сети после того, как закончится заданная выдержка времени. Последняя зависит от продолжительности разогрева электродов стартера СТ и сопротивления К. Катушка аварийного реле отключит от сети электродвигате6ль вентилятора и калорифер. Одновременно загорится сигнальная лампа ЛС3. Лишь после устранения неисправности и снятия напряжения с катушки Р4 с помощью кнопки КНС1 возможно повторное включение калорифера.

Ручное управление электрокалорифером осуществляется тогда, когда универсальный переключатель установлен в положении Р. Затем кнопками КнП1 и КнП2 и тумблерами В1 и В2 включают электродвигатель вентилятора, калорифер и привод заслонки.

Краткая характеристика комплекта оборудования «Климат – 3»

Комплект «Климат-3», кроме осевых вытяжных (ВО-4 до 45 шт., или ВО-5,6 до 30 шт., или ВО-7 до 16 шт.), имеет также по два центробежных вентилятора Ц4-70 (№ 10, или № 8, или № 6) для подачи воздуха в помещения, увлажнитель воздуха с электроприводом, электромагнитный клапан СВМ-25, регулирующий клапан с моторным исполнительным механизмомПР-11, по два датчика температуры теплоносителя типа ТУДЭ и станцию управления типа ШАП5712-ЗЗА2 с панелью датчиков.

Для привода вентиляторов используют специальные электродвигатели (табл.9 Приложения), рассчитанные на длительнуюработу при температуре воздуха от —20 до +45⁰С, относительной влажности воздуха до 100% (при температуре+20° С) и при содержании в воздухе до 0,08 г/м³аммиака, до0,022 г/м³сероводорода, до 0,55 углекислого газа, до 3,5 г/м³ мелкой смолистой пыли с диаметром частиц не менее 1 мкм.

Комплекты приточно-вытяжных установок типа ПВУ-4, ПВУ-6 и ПВУ – 9 состоят каждый из шести приточно-вытяжных шахт, шести силовых блоков и одного пультауправления и обеспечивают автоматическое поддержание заданной температуры воздуха в животноводческом помещении в зависимости от наружной и внутренней температуры. Для подогрева приточного воздуха имеются электронагревательные элементы. Техническая характеристикаустановок приведена в таблице 10 Приложения.

В последние годы ВНИИэлектропривод совместно с ВИЭСХом разрабатывают бесконтактные тиристорныесистемы управления микроклиматом серии МК («Микроклимат») в животноводческих и птицеводческих помещениях. Начато серийное производство первого из этих устройств - МК-ВУЗ. Это устройство обеспечивает автоматическое регулирование скорости вытяжных вентиляторов посредством изменения напряжения на зажимах двигателей от 80 до 340В. Устройство смонтировано в навесном шкафу исполнения 1Р54. Одновременно к шкафу управления можно присоединить 45 электродвигателей АПВ-0,71-4 или 14 двигателей Д1006П, а также однофазные электродвигатели с вентиляторнойнагрузкой.