Исходные данные
Объектом расчёта является электрокалориферная установка в помещении свинарника для опоросов на 52 места и поросят отъемышей на 380 мест. Геометрические размеры помещения:
· длина a=78 м;
· ширина b=18 м;
· высота c=3 м.
Тем самым объем помещения V= 4212 м3.
В ходе выполнения курсового проекта пользуемся методикой изложенной в [3].
В соответствии с заданием давление p=370 Па, расчетная зимняя температура наружного воздуха tH= -32 оС.
В соответствии с [4, прил.2] расчетная температура воздуха в помещении свинарника откормочника tВ=20 оС.
Определение требуемых параметров электрокалориферной установки
Основными параметрами электрокалориферной установки, которые необходимо знать для ее выбора или проектирования, является расчётная мощность электрокалорифера P, Вт, и объемная подача вентиляторной установки Qvt, м3/с.
Определение объемной подачи вентиляторной установки
При определении объемной подачи вентилятора электрокалориферной установки Qvt учитываем, что в животноводческом помещении обычно имеется просачивание (инфильтрация) воздуха через неплотности наружных ограждений (притворы окон, дверей, ворот). Общее количество инфильтрующегося воздуха ориентировочно принимаем равным 20% от объёмного расхода вентиляционного воздуха Qv. Тогда объемный расход воздуха, который должен обеспечиваться приточными вентиляторами, можно оценить как [3]:
, (1.1)
С учетом этого требуемая объемная подача вентилятора одной калориферной установки равна [3]:
(1.2)
где n – число вентиляционных установок в помещении.
Значение QV определим из расчета воздухообмена в помещении. Расчет проводим по методике, изложенной в литературе [4] по условиям удаления избытков влаги и углекислого газа.
Необходимый воздухообмен при повышенной концентрации углекислого газа в помещении QCO2 определяем по формуле [4, с.26]:
(1.3)
где VCO2 – количество углекислого газа, выделяемого в помещении, м3/ч;
СН=0,3 л/м3 [4, с.29] – концентрация углекислоты в наружном приточном воздухе;
СВ=2,5 л/м3 [4,с.28] – допустимая концентрация углекислого газа в воздухе помещения.
Количество углекислого газа, выделяемого в помещении по формуле [4, с.29]:
(1.4)
где С1Ж=100 л/ч [4, прил.7] – норма выделения углекислоты одним животным
(для опоросов);
где С2Ж=39 л/ч [4, прил.7] – норма выделения углекислоты одним животным
(для отъемышей);
nЖ – количество животных, из исходных данных n1Ж=52, n2Ж=380
Подставив численные значения в формулу (1.3), получим численное значение расчетного воздухообмена по углекислому газу:
Воздухообмен при условии удаления из помещения избыточной влаги QW находим по формуле [4, с.26]:
(1.5)
где W – масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч;
dВ=15 г/кг – влагосодержание внутреннего воздуха найденное по H-d-диаграмме [4, прил.11] для температуры воздуха внутри помещения свинарника по исходным данным tВ=20°С и, определяемой по [4, прил.2], влажности воздуха fВ=75 %;
dН=0.5 г/кг – влагосодержание наружного приточного воздуха найденное по H-d-диаграмме [4, прил.11] для расчетной зимней температуры наружного воздуха tН=-32°С и влажности воздуха fН=80 % [3];
r – плотность воздуха при температуре помещения, кг/м3 .
Суммарные влаговыделения в помещении для животных рассчитываем по формуле [4, с.148]:
(1.6)
где WЖ – влага, выделяемая животными, г/ч;
WИСП – влага, испаряющаяся с поилок, кормушек, пола и других мокрых поверхностей, г/ч.
Влагу, выделяемую животными, определяем по формуле [4,с.148]:
(1.7)
где n1=52, n2=380 – количество животных;
W1=320 г/ч, W2=124 г/ч [4, прил.7] – норма выделения водяных паров одним животным;
kt=1,5 [4, прил.8] – коэффициент, учитывающий изменение количества выделяемых животным водяных паров в зависимости от температуры воздуха внутри помещения;
Подставив в формулу (1.7) значения величин, масса выделяемой влаги будет равна:
Массу влаги WИСП принимаем равной 10%WЖ [4, с.148]:
Для барометрического давления Р=99,3 кПа, являющегося среднегодовым в Центральном районе России плотность сухого воздуха в зависимости от температуры определяют по формуле [4, с.26]:
(1.8)
где t = tB = 20°C – температура внутреннего воздуха;
Подставив в формулу (1.6) значения величин, станет известно значение воздухообмена по избыточной влажности:
Так как значение воздухообмена по углекислоте больше значения воздухообмена по избыточной влаге, то воздухообмен по углекислоте принимаем за расчетный воздухообмен Qv:
Подставив в формулу (1.2) значение Qv,объемная подача вентилятора одной калориферной установки для двух калориферов в помещении будет равна: