Расчет и подбор оборудования для механизации производственных процессов на молочно-товарной ферме
Дипломная работа - Сельское хозяйство
Другие дипломы по предмету Сельское хозяйство
принимать влажность воздуха в помещении.
Величина воздухообмена для одного помещения будет равна [2]:
= KПWmП/(WДОП-WО), (2.19)
где KП - коэффициент влаговыделения с пола помещения (1,2-1,4);- количество влаги, выделяемое одним животным, г/ч (для коров с надоем до 10 кг/сут и живой массой 600 кг - 329 г./ч);ДОП - допустимое количество влаги в помещении (8 г/м3);О - влагосодержание наружного воздуха (для Западной Сибири в январе составляет 1 -1,5 г/м3).
Для помещений величина воздухообмена равна:= 1,3329200/(8-1,5) = 13160 м3/ч.
Полученный воздухообмен не должен быть меньше величины, принятой в нормах технологического проектирования (НТП). Норма воздухообмена обычно даётся на 1 ц живой массы и для коров составляет ?L>17 м3/(ц/ч), исходя из этого необходимая величина воздухообмена равна:
= ?LmПg, (2.20)
где g - живая масса одного животного, ц (по заданию 6 ц).= 172006 = 20400 м3/(ц/ч).
Дальнейшие расчеты следует вести по максимальной величине воздухообмена.
Кратность воздухообмена К, рассчитывается по формуле:
К = L/V; V = aтАвbтАвh, (2.21)
где V - объем помещения, м;
а - ширина помещения, м;- длина полезной части помещения, м;- высота помещения до потолочного перекрытия (3 м).= 121323 = 4752 м3;
К = 20400/4752 = 4,3.
Исходя из полученной кратности воздухообмена производится выбор системы вентиляции. Кратность часового воздухообмена допускается не более 5. Для коровников принимаем комбинированную систему вентиляции: с естественной вытяжкой через вертикальные каналы и приточную - принудительную.
2.4.2 Расчёт вытяжных каналов при естественной вытяжке
Воздух помещения в силу разности температур внутри и снаружи перемещается вверх по каналу с некоторой скоростью.
Общая площадь сечения канала составляет:
В = Lmax/(3600V), (2.22)
где Lmax - максимальное значение величины воздухообмена.
Скорость движения воздуха в канале ?, м/с, зависит от высоты канала и разности температур и определяется по формуле:
? = 2,2v(h(tВН-tН)/273), (2.23)
где h - высота канала (3 м);ВН - температура воздуха внутри помещения (10 С);Н - температура воздуха снаружи помещения (-23 С).
? = 2,2v(3(10 - (-23))/273) = 1,325 м/с.
Общая площадь сечения канала для помещений составит:В = 20400/(36001,325) = 4,28 м3.
Количество вытяжных каналов на одно помещение:
= FВ/f1, (2.24)
где f1 - площадь поперечного сечения одного канала (принимаем равной 11 = 1 м2).= 4,28/1 = 4 шт.,
Вытяжные каналы устраиваются в виде утепленных деревянных шахт, укрепляемых в потолочном перекрытии и крыше здания. Внутренняя поверхность канала покрывается оцинкованной листовой сталью, полость вытяжного канала снабжается дроссель - клапаном. На верхней части канала устраивается зонт.
2.4.3 Расчет приточной вентиляции
Поступление свежего воздуха обеспечивается приточными установками (ПУС), расположенными в вентиляционных камерах торцовых частей помещения. Приточная установка состоит из центробежного вентилятора типа Ц4-70, калорифера, воздухозаборного устройства и приточного воздуховода. Калорифер может быть электрическим, паровым или водяным.
Начальный участок воздуховода изготавливается из металла, а распределительный - листовой оцинкованной стали.
Подачу приточных установок (ПУС) принимаем на 15% больше, чем производительность вытяжной вентиляции в целом для создания избыточного давления, исключающего застойные ямы в помещении.
Производительности установок определяется по формуле [2]:
П.УС = 1,15Lmax, (2.25)
где Lmax - максимальная подача вытяжной вентиляции.П.УС = 1,1520400 = 23460 м3/ч.
Вентиляторы приточных установок подбираем по производительности и создаваемому напору.
Производительность одного вентилятора:
В = LП.УС/nП.УС, (2.26)
где nП.УС - число приточных установок.В = 23460/2 = 11730 м3/ч,
Диаметр воздухопровода определяется по формуле:
= 1/30v(LВ/??1), (2.27)
где ?1 - скорость движения воздуха в трубе (12-15 м/с - для металлического воздуховода).= 1/30v(11730/3,1415) = 0,53 м.
Напор Н, Па, развиваемый вентилятором, определяют как сумму потерь от трения воздуха о трубы на прямолинейных участках НТР и потерь напора от местных сопротивлений hМ:
Н = НТР+hМ = ??12/2g(?l/d+??М), (2.28)
где ? - средняя плотность воздуха (1,2-1,3 кг/м3);
? - коэффициент сопротивления движению воздуха в трубе (для круглых труб равен 0,02 - 0,03);- длина прямолинейного участка воздуховода, м;
??М - сумма коэффициентов местных сопротивлений, равная 4.
Н = (1,3152/29,81)(0,03120/0,53+4) = 161 Па.
По полученным величинам LВ и Н выбираем вентилятор [3]:
2.4.4 Расчет системы отопления
Количество тепла, необходимое для отопления животноводческого помещения [2]:
О = QЗ+QВ-QЖ, (2.29)
где QЗ - потери тепла через ограждающие конструкции помещения, кДж/ч;В - потери тепла на вентиляцию, кДж/ч;Ж - количество тепла, выделяемое животными, кДж/ч.
Потери тепла QЗ, кДж/ч, через ограждающие конструкции:
З = ?КiFi(tВН-tН), (2.30)
где Кi - коэффициент теплоотдачи ограждений, кДж/(м2ч С);- поверхность ограждения, м2;Н - наружная расчетная отопительная температура (-36 С);ВН - расчетная температура внутри помещения (10 С).
В = СLП.УСтАв?(tВН-tН), (2.31)
где С - теплоёмкость воздуха (1,005 кДж/(кгС));П.УС - величина воздухообмена, полученная в предыдущих расчётах;
? - средний объемный вес воздуха (1,2-1,3 кг/м3);ВН - внутренняя температура помещения (10 С);Н - расчётная вентиляционная температура наружного воздуха (-23 С).В = 1,005234601,2(10+23) = 933661,08 кДж/ч.
Тепловыдел