Инженерные расчеты помещения и оборудования для содержания 50 000 индеек

 

При К>5 - выбирается принудительная вентиляция с подогревом воздуха.

 

2.4.2. Расчет основных  машин и подбор вспомогательного  оборудования.

Расчёт принудительной вентиляционной системы ведётся  из тех условий, что она должна работать периодически, поэтому подача системы должна быть в 2...3 раза больше расчётной величины воздухообмена, т.е.:

L_BC = (2...3)L      ;     (9)

Известно, что  в принудительной вентиляционной системе  поступление воздуха обеспечивается приточными установками централизованного и децентрализованного типа. В большей части применяются вентиляторы низкого давления (до 980 Па) и среднего (2940 Па).

Требуемый вентилятор подбирают по величине воздухообмена L_BC и требуемому напору (Н), необходимому для преодоления сопротивления движению воздуха в канале вентиляционной системы.

L_BC =2*255000=510000 м³/ч

 

Объёмную  подачу вентилятора (м'/ч) определяют по формуле:

где:

- число вытяжных каналов принимаем  =60, исходя из условия отсутствия мертвых зон;

 

 м³/ч

 

Следует помнить, что при подаче < 8000 м³/ч

выбирают  схему с одним вентилятором, при  > 8000 м³/ч

с несколькими, при этом объемная подача одного  вентилятора не должна быть более 8000 м³/ч. По этому выбираем  схему с пятью вентиляторами (индивидуальный для каждого зала птичника) с объемной подачей каждого 6600 м³/ч.

 

Диаметр воздуховода  определяется:

 

где:

v-скорость воздуха в воздуховоде, м/с;

 

м

 

 

 

Принимаем следующую  расчетную схему вентиляции:

 

вентилятор; 2- калорифер; 3- воздуховод; 4- вентиляционная камера; 5- подсобное помещение; 6- помещение  для птицы;

d-диаметр воздуховода.

Необходимый напор вентилятора  определяется:

Н = Н_тр + h_MC =

где:

Н - полный напор вентилятора, Па;

Н_тр - потери напора в местных сопротивлениях, Па;

ρ- плотность  воздуха, кг/м³;

λ- коэффициент  сопротивления движению воздуха  в трубе;

Σξ - сумма  коэффициентов местных сопротивлений ;

L - длина воздуховода, м.

 

   Па

 

Тепловой  баланс помещения определяется:

 

где:

Qc - теплопроизводительность системы отопления и вентиляции, кДж/ч;

Qorp - теплопотери через ограждающие конструкции, кДж/ч;

Q_и  - тепло, расходуемое на испарение влаги с поверхностей. кДж/ч;

Qв. - тепло, необходимое для нагревания приточного воздуха, кДж/ч;

Qжив - свободное тепло, поступающее от животных, кДж/ч;

Qсл - случайные потери тема, кДж/ч.

 

Теплопотери помещения  через ограждающие конструкции  определяются:

 

 

где:

1,13 - коэффициент, учитывающий потери тепла от инфильтрации и расположения помещений по отношению сторон света;

k- коэффициент теплопередачи через ограждающие конструкции,;

F- площадь ограждающих конструкций, м²;

tвн, tн- внутренняя и наружная температура воздуха, °С.

 

Таблица 1. – Расчет теплопотерь.

 

Название ограждающей  конструкции	К, кДж/(м²ч°С)	F, м²	k*F
стены	4,46	792	3532,3
потолок	0,45	4320	1944,0
окна	9,637	13,5	130,1
ворота	8,38	100	838
пол:
1-зона	1,676	512	838,1
2-зона	0,838	480	402,2
3-зона	0,419	448	187,7
4-зона	0,25	2880	720

                                                                                               Σ = 8612,4

 

 кДж/г

 

 

 

Расход тепла  на испарение влаги с пола и  других ограждающих конструкций (Q_H) рассчитывается по формуле:

Q_H =2,493(0,25)W

где:

2.493 - постоянный  коэффициент (количество тепла  в килоджоулях, затраченное на испарение 1 г влаги);

W - количество влаги выделяемой животными, г/ч;

0,25 - коэффициент,  показывающий испарение с пола, кормушек.

Q_H =2,493(0,25*4*14400)=35899 кДж/г

 

Расход тепла на обогрев  вентиляционного воздуха определяется:

где: .

с- теплоемкость воздуха, кДж/ кг-°С

L - количество поступающего воздуха, м³/ч

ρ - плотность воздуха, кг/м³

 

 кДж/г

 

Количество  тепла, выделяемого животными, определяют по формуле:

где:

m - количество животных, голов

Q - количество свободного тепла, выделяемого одним животным, кДж/ч

k- коэффициент, показывающий изменение выделения свободного тепла в зависимости от температуры помещения.

 

 кДж/г

 

Случайные потери тепла:

 

 кДж/г

 

 кДж/г

Количество калориферов  для одного зала для птицы определяется:

 

где:

Qобщ - общее количество тепла рассчитанное по уравнению баланса тепла. кДж/г

Q – часовая тепло производительность прибора, кДж/ч

Для одного из пяти залов  для птицы общее количество  тепла составит:

 

где:

Qc – теплопроизводительность системы отопления и вентиляции, кДж/г;

 

 кДж/г 

, принимаем n=1

 

Для обеспечения вентиляции и отопления одного зала выбираем тепловентилятор ТВ-9 с калорифером  КСк4-9:

воздухопроизводительность,  м³/ч                                     4500…9000

теплопроизводительность, кДж/г                                           460000

полное давление, Па                                                                     392

температура теплоносителя (воды), ºС:

на входе в калорифер                                                                   150

на выходе                                                                                        70

установленная мощность, кВт                                                  2,2/3,6

поверхность нагрева  калорифера, м²                                         24,19

 

Вид машины	Марка машины	n, шт.	N, кВт.	tд, час.	Часы суток.
					1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Принуди- тельная вентиля- ция с подогре-вом воздуха	ТВ-9   КСк4-9	5	2,2	12

График загрузки оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Конструктивный  расчет

3.2Описание  предлагаемой конструкции.

Центробежный  вентилятор

 

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в системах вентиляции и кондиционирования для утилизации тепла или холода и воздуха.

Известен  вентилятор, содержащий корпус и установленные в нем рабочее колесо и теплообменную поверхность.

Однако для  осуществления теплообмена между двумя потоками воздуха в этом вентиляторе необходимо по меньшей; мере два теплообменника, а также устройство, обеспечивающее     циркуляцию     теплоносителя.

Наиболее близким  по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является центробежный вентилятор, содержащий корпус, установленное в нем с радиальным зазором рабочее колесо двустороннего всасывания и тепловые трубки, образующие  лопасти   рабочего   колеса. Однако центробежные силы, воздействуя на теплоноситель в тепловых трубках, заставляют его скапливаться у внутренней, наиболее удаленной от оси вращения поверхности тепловой трубки, что ухудшает ее теплопередающие свойства, а кроме того, в колесе может быть размещено ограниченное количество тепловых трубок, что ограничивает поверхность теплообмена.

Цель  изобретения — повышение эффективности  утилизации  тепла  путем  увеличения поверхности теплообмена и исключения   влияния   центробежных   сил на   теплоноситель в тепловых трубках.

Указанная цель достигается тем, что в радиальном зазоре установлены коаксиально рабочему колесу кольцевые ребра и тепловые трубки расположены на последних.

На  чертеже изображен центробежный вентилятор, продольный разрез.

Центробежный  вентилятор содержит корпус.1 и установленное в нем с радиальным зазором, рабочее колесо 2 двустороннего всасывания и тепловые трубки 3, причем в радиальном зазоре а установлены коаксиально рабочему колесу 2 кольцевые ребра 4, и тепловые трубки 3 расположены на последних. Корпус 1 разделен перегородкой 5 на две половины, каждая из которых содержит всасывающий патрубок 6 и нагнетательный патрубок 7.

 

При вращении рабочего колеса 2 происходит перемещение потока воздуха от всасывающих патрубков 6 к нагнетательным патрубкам 7. При этом по одной половине вентилятора проходит теплый поток воздуха, а по другой — холодный, на выходе из ₅ рабочего колеса 2 поток воздуха омывает тепловые трубки 3 с ребрами 4 и обменивается с ними тепловой энергией. Тепло при помощи тепловых трубок 3 передается от теплого потока воздуха к холодному.

Использование тепловых трубок с кольцеобразными    ребрами,    расположенных    в радиальном    зазоре,     позволит    увеличить поверхность    теплообмена,    а    исключение воздействия   центробежных   сил   на   теплоноситель   в   тепловых   трубках   приводит   к более полному их использованию.

Формула изобретения

Центробежный  вентилятор, содержащий корпус, установленное в нем с радиальным зазором рабочее колесо двустороннего всасывания и тепловые трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности утилизации тепла путем увеличения поверхности теплообмена и исключения влияния центробежных сил на теплоноситель в тепловых трубках, в радиальном зазоре установлены коаксиально рабочему колесу кольцевые ребра и тепловые трубки расположены на последних.

 

 

     3.3 Технологический расчет.

 

Разбиваем вентиляционную сеть на отдельные участки  с постоянным расходом воздуха и  обозначаем их.

Равномерная раздача  воздуха по длине помещения обеспечивается 5 продольными воздуховодами. Принимаем  расстояние между отверстиями 2 м, тогда при общей длине воздуховода 52м на прямолинейной его части будет отверстий:

 

 

 отверстия

Задаемся скоростью  воздуха на выходе из отверстий равной 14м/с. Определяем площадь отверстия  наиболее удаленного от вентилятора

 

 

м²

 

Проверяем правильность принятия числа отверстий:

 

 

=31

 

где: коэффициент расхода.

Так как 23<31 следовательно, число отверстий принято правильно.

Площадь i-го отверстия:

 

где: Ai – коэффициент.

Коэффициент Ai находят по формуле:

 

 

где F-площадь сечения воздуховода, м²

 

А2	1,0005	А8	1,0278	А14	1,1067	А20	1,2824
А3	1,0022	А9	1,0367	А15	1,1271	А21	1,3295
А4	1,0049	А10	1,0471	А16	1,1503	А22	1,3851
А5	1,0088	А11	1,0591	А17	1,1768	А23	1,4517
А6	1,0139	А12	1,073	А18	1,2071
А7	1,0201	А13	1,0887	А19	1,242