151174 (594633), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Основными достоинствами и недостатками этой отопительно-вентиляционной установки являются:
отсутствие вытяжных воздуховодов и применение естественной вытяжки, благодаря чему снижены эксплуатационные затраты на удаление воздуха из помещения, однако она менее эффективна, чем механическая, поскольку не обеспечивает автоматического управления воздухообмена помещения. Подача воздуха вытяжной вентиляцией должна составлять 75% производительности приточной;
применение электрокалориферов, которые просты в эксплуатации и не требуют применения защиты от замораживания по сравнению с водяными калориферами, но использование электрической энергии увеличивают энергозатраты системы; - малая степень автоматизации по регулированию микроклимата в помещении, что уменьшает эксплуатационные затраты по регулировке, наладке и техническому обслуживанию автоматики, но ее применение позволяет поддерживать оптимальные параметры микроклимата в помещении.
Главным источником и резервом снижения затрат электроэнергии и топлива на выполнение технологических процессов является рационализация потребления энергии на создание и поддержание требуемых параметров микроклимата.
Снижение энергозатрат на создание оптимального микроклимата осуществляется по нескольким направлениям:
разработка и применение энергосберегающих технологий содержания животных;
утилизация тепла, выбрасываемого с вентиляционным воздухом;
снижение теплопотерь через ограждающие конструкции;
применение систем вентиляции с локальной воздухоподачей непосредственно в зону расположения животных, местного электрообогрева;
автоматизация поддержания заданных режимов и параметров микроклимата на основе использования микропроцессорной техники, создание автоматических комплектов оборудования, работающих по заданной программе;
2.2 Расчет тепловоздушного режима
2.2.1 Определение влаговыделений животными
Влаговыделения животными, :
, (2.1)
где - температурный коэффициент влаговыделений (табл.2.2);
Таблица 2.1 Выделение теплоты, влаги и углекислого газа
Группа животных | Живая масса, кг | Тепловой поток тепловыделений, | Влаговыделения, | Выделения | |
Полных | явных | ||||
Свиньи на откорме | 100 | 369 | 266 | 152 | 47,6 |
Таблица 2.2 Температурные коэффициенты
Периоды года | Температура | Температурные коэффициенты | |||
Тепловыделений | Влаговы-делений | Выделений | |||
полных | Явных | ||||
Холодный | 20 | 0,9 | 0,67 | 1,5 | 0,9 |
Переходный | 20 | 0,9 | 0,67 | 1,5 | 0,9 |
Теплый | 27,4 | 0,87 | 0,24 | 2,5 | 0,87 |
- влаговыделение одним животным (табл.2.1),
;
- число животных.
;
Дополнительные влаговыделения в зимний период составляют 10% от общего влаговыделения:
, (2.2),
Суммарные влаговыделения:
.
Рассчитаем количество , выделяемого животными,
:
, (2.3)
где - температурный коэффициент выделений
и полных тепловыделений;
- количество
, выделяемого одним животным,
.
;
2.2.2 Выбор системы отопления и вентиляции
На свиноводческих фермах применяют вентиляционные системы, посредствам которых подают подогретый воздух в верхнюю зону помещения по воздуховодам равномерной раздачи. Кроме того, предусматривают дополнительную подачу наружного воздуха в теплый период года через вентбашни, окна, двери.
Тепловая мощность отопительно-вентиляционной системы, :
, (2.4)
где - тепловой поток теплопотерь через ограждающие конструкции,
, по типовому расчету
.
- тепловой поток на нагревание вентиляционного воздуха,
;
- тепловой поток на испарение влаги внутри помещения,
;
- тепловой поток явных тепловыделений животными,
.
Тепловой поток на нагревание приточного воздуха, :
(2.5)
где - расчетная плотность воздуха (
);
- расход приточного воздуха в зимний период года, (
);
- расчетная температура наружного воздуха, (
);
- удельная изобарная теплоемкость воздуха (
).
.
Тепловой поток на испарение влаги с открытых водных и смоченных поверхностей, :
, (2.6)
где - расход испаряемой влаги для зимнего периода,
.
.
Тепловой поток явных тепловыделений, :
,
где - температурный коэффициент явных тепловыделений;
- тепловой поток явных тепловыделений одним животным,
;
- число голов.
;
По типовому расчету тепловые потери через ограждения
.
Для вытяжной вентиляции применяем вентиляционное оборудование "Климат-45М". Комплект вентиляционного оборудования обеспечивает заданную температуру путем регулирования воздухообмена в свиноводческом помещении. Для создания микроклимата рекомендуется устанавливать в помещениях свиноводческих ферм до 1800 поросят отъемышей комплект оборудования "Климат-45М" с 24 вентиляторами типа ВО-4 с общей воздухопроизводительностью 80000 м3 /ч. Комплект оборудования позволяет регулировать температуру в помещении в пределах от 0 до 35 0С путем изменения частоты вращения рабочего колеса вентилятора, отключения нескольких или всех вентиляторов. Установленная мощность комплекта "Климат-45М" 8,88 кВт. Технические характеристики комплекта вентиляционного оборудования "Климат-45М" приведены на стр.90 [23].
Для подачи воздуха в помещение используем четыре тепловентилятора состоящих из водяного калорифера и вентилятора оборудованного электродвигателем. Разрабатываем схему управления микроклиматом, при которой изменяется количество теплоносителя, поступающего в водяной калорифер из котельной, что снижает затраты на расходование тепловой энергии.
В соответствии с выбранными калорифером и вентилятором заполняем табл.2.3 характеристик отопительно-вентиляционной системы:
Таблица 2.3 Характеристика отопительно-вентиляционной системы.
Обозначение | Количество систем | Наименование помещения | Тип установки | Вентилятор | ||||||||
тип | номер | исполнение | положение | | | | | |||||
- | 4 | Свинарник | Е 6,3.100-2 | ВЦ 4-70 | 6,3 | 1 | П | 11500 | 500 | 2,2 | 2850 | |
- | АИР80В2 | 2,2 | 2850 | КВББ | 7 | 1 | -25 | 14,9 | 119,78 | 263,89 | ||
- | 24 | ВО-4 | 80000 | 1: 6 | 8,88 | от 0 до 35 | | 1 | 540 |
2.3 Разработка схемы управления микроклиматом
Описание элементов схемы управления микроклиматом:
1) Термопреобразователь сопротивления медный ТСМ-1199/5-20 Диапазон Рабочих температур - 50…100 ºС. Измеряет температуру в помещении, устанавливается на расстоянии 5 м от калорифера (его выхода).
Настраивается по зоотехническим требованиям на температуры от +15 до +20 ºС, в зависимости от периода года и возраста поросят.
2) Измеритель регулятор МТ2141-Н-ВY-2A. C. A. Пределы регулирования от - 50,0 до +200 ºС с медным первичным преобразователем 50М.
Врезается в щит управления приточным вентилятором. Габаритные размеры 96×48×120 мм.
3) Биметаллический датчик для предотвращения замораживания калорифера ТАД101-1. Диапазон температур от - 10 до +90 ºС. Гистерезис 9 ºС.
Устанавливается в трубе на выходе из калорифера. Настраивается механически на температуру +5 ºС.
4) Клапан запорно-регулирующий односедельный фланцевый КЛАЗАР (КЗР). Рабочее давление 1,6 МПа ТУ.3741-001-546348-53-2002. Температура окружающей среды от - 25 до +40 ºС. Температура рабочей среды от - 25 до 225 ºС. Диаметр Dn=80 мм. Условное обозначение 24ч9456р. Электропривод AVM234R, мощностью P=4 Вт. Ход штока 50 мм, усилие 2500 Н. Масса 3,5 кг.
Устанавливается перед входом в калорифер и регулирует проходное отверстие, изменяя количество теплоносителя, поступающего в водяной калорифер.