15147 (686451), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Sвыт.тр = L / (v х t),

где Sвыт.тр – общая площадь вытяжных труб, м²;

v – скорость движения воздуха в вытяжной трубе, м/с;

t – время, с (1ч = 3600 секунд).

Sвыт.тр = 20989 м³/ч / (1,7 м/с х 3600 с) = 3,4 м²

Скорость движения воздуха в вытяжной трубе рассчитывается по формуле:

V = 2,2135 х ,

где h – высота вытяжной трубы, м;

tB – температура воздуха внутри помещения, ⁰С;

tH – температура наружного воздуха, ⁰С.

V = 2,2135 х =2,2135 =2,2135 х 0,77 = 1,7 м

Необходимое количество вытяжных труб рассчитывается по формуле:

Nвыт.тр = Sвыт.тр / sвыт.тр,

где Nвыт.тр – количество вытяжных труб, шт;

sвыт.тр – площадь одной вытяжной трубы, м².

Sвыт.тр = 3,4 м² / 1 = 3,4 = 4 шт

При расчете общей площади приточных каналов учитывают, что для предотвращения возникновения сквозняков и «мертвых» зон она должна составлять 60-90% от общей площади вытяжных труб (чаще принимают 80%). Следовательно: Sприт.к = 3,4 х 0,8 = 2,7м²

Необходимое количество приточных каналов рассчитывают по формуле:

Nприт.к = Sприт.к / sприт.к,

где Nприт.к – количество приточных каналов, шт;

sприт.к – площадь одного приточного канала, м².

Nприт.к = 2,7м² / 0,09 м² = 30 шт

2.7 Расчет теплового баланса

В неотапливаемых помещениях основным источником выделяемого тепла являются животные или птица.

Расход тепла в помещениях складывается из его потерь на:

а) нагрев воздуха, подаваемого в помещение системой вентиляции;

б) испарение влаги с ограждающих конструкций;

в) теплопотери через ограждающие конструкции.

Тепловой баланс помещения можно выразить в виде равенства:

Wж = Wв + Wи + Wогр,

где Wж – количество свободного тепла, выделяемого животными, ккал/ч;

Wв – расход тепла на нагрев воздуха, подаваемого в помещение системой вентиляции, ккал/ч;

Wи – расход тепла на испарение влаги с поверхности ограждающих конструкций, ккал/ч;

Wогр – потери тепла через ограждающие конструкции, ккал/ч.

Количество свободного тепла, выделяемого животными в помещении, определяется по формуле:

Wж = Wн х К,

где Wн – количество свободного тепла, выделяемого всеми животными в помещении в течение 1 часа при нормативной температуре воздуха помещения.

Wж = (823 ккал/ч х 100 гол + 605 ккал/ч х 90 гол + 569 ккал/ч х 10) х 1=142440 ккал/ч

Расход тепла на нагрев воздуха, подаваемого в помещение системой вентиляции, рассчитывается по формуле:

Wв = 0,31 х L х (tB – tH),

где 0,31 – теплоемкость воздуха, ккал/м³.

Wв = 0,31 х L х (tB – tH) = 0,31 х 20989 м³/ч х /(10⁰С –(-12⁰С)) = =143145 ккал/ч

Расход тепла на испарение влаги с поверхности ограждающих конструкций рассчитывается по формуле:

Wи = Qи х 0,595,

где 0,595 – затраты тепла на испарение 1 г влаги, ккал/г.

Wи = 5704 г/ч х 0,595 = 3394 ккал/ч

Потери тепла через ограждающие конструкции рассчитываются по формуле:

Wогр = ΣFKогр х (tB – tH),

где ΣFKогр – общие теплопотери через ограждающие конструкции в расчете на 1⁰С, ккал/ч.

Общие теплопотери через ограждающие конструкции в расчете на 1⁰С включают собственно теплопотери через ограждающие конструкции и теплопотери при обдувании здания ветром и рассчитываются по формуле:

ΣFKогр = ΣFK + ΣFKвет,

где ΣFK – собственно теплопотери через ограждающие конструкции, ккал/ч;

ΣFKвет – теплопотери при обдувании здания ветром. Эта величина принимается равной 13% от количества теплопотерь через стены, окна и ворота и рассчитывается по формуле:

ΣFKвет = (FKстен + FKокон + FKворот) х 0,13,

где FKстен, FKокон, FKворот – теплопотери соответственно через стены, окна, ворота.

Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции в расчете на 1⁰С приведен в таблице 5.

Таблица 5. Потери тепла через ограждающие конструкции в расчете на 1⁰С.

Расчет площади ограждающих конструкций:

- площадь перекрытия – 78 м х 21 м = 1638 м²;

- площадь ворот – (3,0 х 3,3 м) х 4 = 39,6 м²;

- площадь окон – (1,2 х 1,8) х 76 = 164,2 м²;

- площадь стен без учета площади ворот и окон –

(78 м х 3,9 м) х 2 + (21 м х 3,9 м) х 2 = 608,4 м² + 163,8 м² = 772,2 м²,

772,2 м² - 39,6 м² - 164,2 м² = 568,4 м²;

- площадь первой зоны пола (S₁) – (А + В) х 4 = (78 м +21 м) х 4 = 396 м²;

- площадь второй зоны пола (S₂) – (А +В – 12) х 4 = (78 м + 21 м – 12) х 4=

=348 м²;

- площадь третьей зоны пола (S₃) – (А + В – 20) х 4 = (78 м + 21 м – 20) х 4 == 316 м²;

- площадь четвертой зоны пола (S₄) – (А – 12) х (В – 12) = (78 м – 12) х х (21 м – 12) = 594 м².

Общая площадь по зонам равна Sобщ = S₁ +S₂+ S₃+ S₄= 396 м² + 348 м² + 316 м² + 594 м² = 1654 м².

ΣFKвет = 2928 ккал/ч х 0,13 = 381 ккал/ч

ΣFKогр = 2928 ккал/ч +381 ккал/ч = 3309 ккал/ч

Wогр = 3309 ккал/ч х (10⁰С – (-12⁰С)) = 72798 ккал/ч

Полученные значения подставляем в равенство теплового баланса:

142440 ккал/ч = 143145 ккал/ч + 3394 ккал/ч + 72798 ккал/ч

Расчеты показали, что теплопотери превышают теплообразование, следовательно, тепловой баланс отрицательный.

Имеющийся дефицит тепла определяют по формуле:

Dt =Wв + Wи + Wогр - Wж,

где Dt – дефицит тепла, ккал/ч.

Dt = 143145 ккал/ч + 3394 ккал/ч + 72798 ккал/ч – 142440 ккал/ч =

= 76897 ккал/ч

Существующий дефицит тепла можно компенсировать путем подогрева наружного воздуха, подаваемого в помещение системой вентиляции с искусственным побуждением воздуха. При этом исходят из того, что 1 кВт/ч электроэнергии эквивалентен 860 ккал/ч тепловой энергии. Количество электроэнергии в кВт/ч, которое необходимо затратить для покрытия существующего дефицита тепла, определяется по формуле: Р = Dt / 860, где Р – количество электроэнергии в кВт/ч, которое необходимо затратить для покрытия существующего дефицита тепла.

Р = 76897 ккал/ч / 860 = 89,4 кВт/ч

Заключение

1. Обоснование выбора системы вентиляции

Расчета часового объема показали, что в помещении необходимо установить систему вентиляции с естественным побуждением воздуха, рассчитанной по образующимся в помещении водяным парам. Если бы использовалась система вентиляции, рассчитанная по меньшему значению, т. е. по выделяемому углекислому газу, то параметры микроклимата, в частности концентрация углекислого газа, не соответствовали бы нормативу.

Допустим, что L_H2O = L_CO2,

L_H2O = C / (c₁ – c₂), или L_CO2 = Qоб / (q₁ – q₂),

c₁ = С / (L_H2O + с₂), или q₁ = Qоб / (L_CO2 + q₂).

c₁ = 28460 м³/ч / (20989 м³/ч + 0,3 л/м³) = 1,6 л/м³

q₁ = 100764 г/ч / (12936 м³/ч + 1,6 л/м³) = 7,8 л/м³,

что превышает нормативное значение.

2. Расчет температуры нулевого баланса

Для определения минимальной разности температур внутреннего и наружного воздуха, при котором количество поступающего в помещение тепла равно его расходу в течение одного часа, по формуле рассчитывается значение температуры нулевого баланса:

Δtнб = (Wж – Wи) / (ΣFKогр + 0,31 х L),

где Δtб – температура нулевого баланса, ⁰С.

Δtб = (142440 ккал/ч - 3394 ккал/ч) / (3309 ккал/ч + 0,31 х 20989 м³/ч) =

= 14,2⁰С.

При наличии дефицита тепла, величина температуры нулевого баланса всегда будет меньше, чем истинная разница между температурами внутреннего и наружного воздуха.

Используя формулу Δt = tB – tH, и подставляя в нее вместо значения Δt значение Δtнб, по формуле рассчитывается минимальная температура наружного воздуха, при которой возможна естественная вентиляция помещения без подогрева подаваемого в него воздуха:

tH = tB – Δtнб

tH = 10⁰С – 14,2⁰С = - 4,2⁰С

Температура воздуха внутри помещения при подаче в него наружного воздуха с температурой, указанной в задании, рассчитывается по формуле:

tB = Δtнб + tH

tB = - 4,2⁰С + (- 12⁰С) = - 16,2С

3.Расчет основных параметров системы вентиляции с искусственной тягой воздуха

Подогрев подаваемого в помещение воздуха при помощи электрокалорифов возможен только при установке вентиляционной системы с искусственным побуждением тяги воздуха. Чтобы не допустить попадание в помещение через нетехнологические отверстия пыли и микроорганизмов в летний период и холодного воздуха в зимний, объем подаваемого системой вентиляции должен быть на 10-15% больше удаляемого. Часовой объем вентиляции с искусственным побуждением воздуха рассчитывается по формуле:

Lиск = L + L х 0,10,

где Lиск – часовой объем вентиляции с искусственным побуждением тяги воздуха, м³/ч.

Lиск = 20989 м³/ч + 20989 м³/ч х 0,10 = 23088 м³/ч

Кратность воздухообмена вентиляционной системы с искусственным побуждением тяги воздуха, рассчитывается по формуле:

Nкр = Lиск / V,

Nкр = 23088 м³/ч / 6388,2 м³ = 3,6

Величина теплопотерь на нагрев воздуха, подаваемого системой вентиляции с искусственным побуждением тяги воздуха, рассчитывается по формуле:

Wв.иск = 0,31 х Lиск х (tB – tH),

где Wв.иск – теплопотери на нагрев воздуха, подаваемого системой вентиляции с искусственным побуждением, ккал/ч.

Wв.иск = 0,31 х 23088 м³/ч х (10⁰С – (- 12⁰С)) = 157460 ккал/ч

Величина дефицита тепла и общая мощность электрокалориферной установки рассчитываются по вышеприведенным формулам:

Dt = Wв + Wи + Wв.иск + Wж,

Dt = 143145 ккал/ч + 3394 ккал/ч + 157460 ккал/ч – 142440 ккал/ч =

= 161559 ккал/ч

Р = Dt / 860 = 161559 ккал/ч / 860 = 188кВт/ч

Выводы и предложения

1. Площадь помещения в расчете на одну голову составляет 8,2 м², что соответствует нормативному показателю, равному 10 м².

2. Годовая потребность животных в воде составляет всего 73000м³, из них на поение – 47450м³, 10950 ³ горячей воды.

3. Годовой выход навоза составляет 2920 т; для его хранения необходимо иметь навозохранилище площадью 1460м². Для хранения навоза, получаемого от животных, необходимо иметь оборудованную территорию размером 146м х 10м.

4. Для обеспечения требуемого уровня естественной и искусственной освещенности в помещении необходимо установить 76 окон размером 1,2м х 1,8м и 512 ламп накаливания(люминесцентных ламп) мощностью 80Вт и достаточно 52 лампы для дежурного освещения в ночное время.

5. Часовой объем вентиляции по выделяемому углекислому газу равен 12936 м³/ч, по образующимся водяным парам – 20989. Следовательно, необходимо установить систему вентиляции по водяным парам, в противном случае в помещении будет излишек водяных паров, что неблагоприятно отразиться на состоянии здоровья животных. Кратность воздухообмена – 3,3 раз/ч. Уровень воздухообмена в расчете на одну голову - 105 м³/ч, на 1 кг живой массы – 0,2 м³/ч.

Для обеспечения требуемого уровня воздухообмена с естественной тягой воздуха в помещении необходимо установить 30 приточных каналов сечением 0,3м х 0,3м и 4 вытяжных трубы сечением 1,0м х 1,0м. Такая система вентиляции может использоваться при температуре наружного воздуха не ниже -12⁰С. При ее дальнейшем понижении, температура воздуха в помещении будет резко снижаться, достигнув -4,2⁰С при наружной температуре -16,2⁰С.

1. Тепловой баланс помещения отрицательный. Дефицит тепла составляет 76897 ккал/ч. Для его подогрева требуется установить электрокалорифы мощностью 89,4 кВт/ч.

Их можно установить только при использовании механической системы вентиляции. Анализируя кратность воздухообмена и учитывая дефицит тепла, она должна отвечать следующим требованиям: производительность – 23088 м³/ч; мощность электрокалориферной установки – 188 кВт/ч.

Кроме того, перед наступлением холодного периода необходимо провести ряд мероприятий, направленных на утепление здания.

Характеристики

Список файлов курсовой работы