Расчет свинарника- откормочника

Содержание

Проект свинарника – откормочника: 2

а) Расчет объема вентиляции по влажности. 2

б) Расчет теплового баланса. 4

в) Определение фактической температуры

и влажности воздуха в помещении. 6

г) Заключение. 7

Проект свинарника – откормочника.

Задание:

Подобрать стеновой материал для свинарника-откормочника на 1800 голов свиней, массой 210 кг в зоне г. Омска.

Дано:

Размещено 1800 свиней, массой 210 кг.

В результате предварительных расчетов устанавлено:

1. Погодные условия в зоне г. Омска.

	Ноябрь	Январь	Март
Температура, ˚С	-8,5	-19,6	-11,2
Абсолютная влажность, г/м^3	2,4	1	1,8

2. Помещение размером:

длина – 160 м.;

ширина – 21 м.;

высота – 2,5 м.

3. Стены: сплошная кладка из обыкновенного кирпича на легком растворе.

Толщина - 785 мм.

4. Перекрытие: деревянное с накатом из сборных камышитовых щитов, утеплитель шлак 200мм. Толщина - 340 мм.

5. Пол утепленный.

6. Световой коэффициент – 1 : 20; окна двойные; количество окон – 198 шт.; размер одного окна – 1 * 0,85 м.

7. Ворота двойные; количество ворот – 4 шт.; размер ворот – 2,2 * 2,2 м.

8. Требуемые параметры воздуха:

температура 16˚ С (12-18)

влажность 75% (60-85)

9. Рекомендуемое сечение:

вытяжных труб 0,36 м²

приточных каналов 0,0625 м²

10. Высота вытяжных труб – 5 м.

А) Расчет обьема вентиляции по влажности.

Исходим из нормативов температуры и влажности воздуха помещений для животных и учета количества влаги, выделяемой животными в парообразном виде, а также испаряющейся с пола и других ограждении, и поступающей в помещение вместе с воздухом. Расчет делается по метеоданным ноября и марта, наиболее влажным месяцам. В эти месяцы необходим наибольший обмен воздуха.

Объем вентиляции по влажности рассчитывают по формуле:

, м³/ч

где L - искомый объем вентилируемого воздуха (м³/ч);

D - суммарное количество парообразной влаги, выделяемой животными, г/ч;

10%D - испарение влаги с пола, стен, потолка и тд., г/ч;

q₁ - абсолютная влажность наружного воздуха. Определяется по формуле:

, г/м³

т. е. средняя влажность наиболее «влажного» периода года.

q₂ - абсолютная влажность воздуха в помещении. Определяется по формуле:

, г/м³

где E – максимальная упругость водяных паров при заданной температуре воздуха;

R – относительная влажность воздуха в проектируемом помещении, %.

Свиньи, массой 210 кг., выделяют 202 г/ч влаги. Отсюда:

D = 363600 г/ч,

10%D = 36360 г/ч,

q₁ = 2,1 г/м³,

q₂ = 10,16 г/м³, E = 13,54 г/м³, при t˚ = 16˚ C,

L = 49653,6 м³/ч.

Кубатуру помещения определяем по формуле:

м³ (где l – длина, ш – ширина, h – высота помещения)

Определим кратность воздухообмена:

раз/час,

Скорость движения воздуха в вентиляционных трубах определяем по формуле:

, м/с

где ν – скорость движения воздуха в вентиляционных трубах (м/с),

H – высота вентиляционной трубы (м),

t_нар – температура наружнего воздуха (˚ С) ( средняя по марту и ноябрю),

t_вн – температура воздуха внутри помещения.

В нашем помещении

ν = 1,55 м/с.

Расчитаем площадь сечения вытяжных труб и приточных каналов и их количество.

Общая площадь сечения вытяжных труб составит:

м²,

где 3600 – количество секунд в часе.

Количество вытяжных труб:

При расчете общего сечения приточных каналов учитывают, что плотность более холодного наружного воздуха выше плотности внутреннего (теплого) воздуха. Следовательно, наружного воздуха нужно будет подать несколько меньше, по сравнению с количеством воздуха, которое будет удалено из помещения. Поэтому общая площадь приточных каналов будет ровна (приблизительно) 70% от общей площади вытяжных труб. Общая площадь приточных каналов составит:

,

Количество приточных каналов: .

Б) Расчет теплового баланса.

Тепловой баланс можно выразить простым соотношением: Q прихода тепла = Q расхода тепла, т. е. должно быть равновесие. Приход тепла в помещении, т. е. левая часть уравнения, определяется в не отапливаемых помещениях количеством тепла, выделяемого размещенными в них животными. Свиньи массой 210 кг. выделяют – 302 ккал/ч.

Q_прих. = 543600 ккал/ч

Расход тепла слагается из:

1. Тепла, идущего на согревание вентилируемого воздуха;

2. Тепла, идущего на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений;

3. Теплопотерь через ограждающие конструкции.

Это выражается формулой: Q_расх.=Q_вент.+Q_исп.+Q_{огражд.}+Q_{обдуваемости.}

Расход тепла на обогрев вентилируемого воздуха рассчитывается по формуле:

где 0,31 – количество тепла (кал), необходимое для подогревания 1 м³ воздуха на 1˚ С,

Δt – разность температур наружного и внутреннего воздуха, определяется по формуле:

L – объем воздуха, который необходимо удалять из помещения каждый час. Определяется по формуле:

Расход тепла на испарение рассчитываем по формуле:

где 10%D – испарение с пола и других ограждающих конструкций,

0,595 – расход тепла на испарение 1 г. воды.

Расход тепла на теплопередачу через ограждающие конструкции производится по формуле:

где Δt – разность температур внутреннего и наружного воздуха,

К – коэффициент общей теплопередачи, ккал/м²ч˚С

F – площадь конструкций,

Σ – символ суммы произведений.

Результаты расчета необходимо представить в виде следующей таблицы:

Суммарные теплопотери через ограждающие конструкции.

Ограждающие конструкции.	К, ккал/ м^2ч ˚С	F, м^2	KF	Δt, ˚C	KFΔt, ккал/ч
Потолок	0,52	3360	1747,20	35,6	62200,32
Окна (двойные)	2,3	168	386,40		13755,84
Ворота (двойные	2	19,36	38,72		1378,43
Стены	0,72	717,64	516,70		18394,55
Пол 1 зона	0,32	724	231,68		8247,81
Пол 2 зона	0,16	676	108,16		3850,50
Пол 3 зона	0,08	644	51,52		1834,11
Пол 4 зона	0,048	1332	63,94		2276,12
Итого:			3144,32		111937,68

Определим площадь ограждающих конструкций.

Площадь потолка равна:

Площаль окон определяем по световому коэффициенту:

Площадь ворот:

Площадь стен без учета площади окон и ворот определяем по формуле:

Площадь пола рассчитываем по зонам:

В нашем помещении, соответственно:

Потери тепла на обдуваемость определяем по формуле:

Таким образом, общие теплопотери составят: 619061,14 ккал/ч

Приход тепла составляет: 543600 ккал/ч

Тепловой баланс отрицательный!

В) Определение фактической температуры и влажности воздуха в помещении.

Теперь необходимо рассчитать температуру и относительную влажность воздуха и возможность конденсации влаги на стенах и потолке в проектируемом помещении, т. е. будет ли соответствовать микроклимат требуемым нормативам. Необходимо определить разницу между температурой воздуха в помещении и температурой наружного воздуха, т. е. Δt нулевого баланса:

Можно считать температуру внутри помещения:

Расчитаная температура намного ниже нормируемой для данного вида животны. Поэтому необходимо произвести выравнивание теплового баланса. Для этого недостаток тепла мы возместим за счет обогрева данного помещения. Преобладание расхода тепла над приходом составляет – 75461,14 ккал/ч. Отсюда:

Снова определим Δt нулевого баланса:

Теперь температура внутри помещения составит 15,7 ˚С

Необходимо опредеоить и относительную влажность воздуха в этом помещении.

Определим температуру стен и потолка по формуле:

где t – температура ограждающих конструкций, ˚С

R₀ – термическое сопротивление ограждения,

R_внутр. – термическое сопративление при передаче тепла от окружающей среды к внутренней поверхности ограждений ( постоянная, для стен и потолков R_внутр.=0,133).

Таким образом,

Точку росы определяем по таблице максимальной упругости водяного пара.

Для

Г) Заключение.

В спроектированном помещении при введении дополнительного отопления в количестве 75500 ккал/ч будут соблюдаться нормативные параметры микроклимата. Введение дополнительного тепла необходимо, так как в Омске очень низкая зимняя температура, а свиньи – это животные, которые достаточно требовательны к температуре воздуха в помещении…

7