Главная | Обратная связь

Расчет объема вентиляции помещения

Пример расчета внутренней длины и ширины коровника на 200 коров, привязного содержания, размером 72х21 м

Содержание коров – стойлово-пастбищное, 4-рядное, в стойлах размером 2,0 на 1,2 м, по 25 коров в одном непрерывном ряду, с центральным поперечным проходом.

Ширина здания складывается из: 4 рядов стойл по 2,0 м глубиной, 4 кормушки по 0,7 м, 4 навозного лотка, размером 0,32 м, 2 боковых пристеночных проходов по 1,48 м, 2 центральных кормовых проходов по 2,3 м центрального навозного прохода – 1,36 м; т.е. 21,0 м.

Длина здания складывается из: ширины 50 стойл по 1,2 м, центрального прохода – 2,4 м, 1 бокового (торцевого) по 3,6 м и 1 бокового (торцевого) по 6 м, т.е. 72 м.

Пример расчета внутренней длины и ширины помещения для содержания

Холостых, легкосупоросных и ремонтных свиноматок, размером 64х12 м

Содержание маток – станково-выгульное, 2-рядное, группами по 25 голов в станке. Площадь пола на 1 свиноматку – 1,9 м².

Ширина здания складывается из: 2 рядов станков по 4,8 м глубиной и центрального прохода – 1,6 м; 2 кормушек по 0,4 м, т.е. 12,0 м.

Длина здания складывается из: ширины 6 станков по 10,2 м, 2 боковых проходов по 1,4 м, т.е. 64,0 м.

 

Примечание. При расчете внутренней длины и ширины помещения следует помнить, что толщина стен-перегородок между станками обычно включается в общие размеры станка.

 

Пример расчета внутренней длины и ширины птичника на 36288 птиц, размером 72х18 м

Четырехъярусная клеточная батарея ТБКЕ. Размеры одной клетки, см: длина 0,735 м, ширина 0,525 м, высота 4-ярусной батареи 2,54 м. Плотность посадки 9 птиц в 1 клетке (428,75 см²/гол).

Расчёт размеров 1 клеточной батареи.

36288 птиц содержатся в 6 клеточных батареях, а в 1 батарее содержится 6048 птиц. На одном ярусе размещается 1512 птиц. На каждом ярусе размещение птиц 2-рядное, следовательно, в одном ряду 756 птиц. В одном клетка размещается 9 птиц, а в одном ряду 84 клетки, следовательно, длина 1 батареи 61,74 м, т.е. все 6 батарей, имеют одинаковую длину.

Проходы между батареями – 0,9 м, а пристеночные продольные проходы – 1,0 м. Ширина 1 клеточной батареи, с учетом лифтового яйцесбора – 1,92 м.

Ширина 6-батарейного птичника стандартная – 18,0 м, складывается из ширины 6 батарей по 1,92 м каждая, ширины 5 проходов между батареями по 0,9 м каждый и ширины 2 пристеночных продольных проходов по 1,0 м каждый.

Длина 6-батарейного птичника стандартная – 72,0 м, складывается из длины клеточной батареи 61,74 м; пристеночного поперечного прохода – 2,0 м, примыкающего к промежуточному помётохранилищу; пристеночного поперечного прохода – 4,26 м, примыкающего к помещению для складирования яиц (с учетом внутренней стены-переборки); помещения для сортировки и хранения яиц – 4,0 м.

 

Расчет объема вентиляции помещения

Вентиляция помещений производится с целью создания благоприятного микроклимата для здоровья и продуктивности животных, а также для сохранения строительных материалов и конструкций зданий.

В этом разделе проводят следующие расчеты: часового объема вентиляции основного помещения по накоплению водяных паров в воздухе; кратность воздухообмена, количество приточных каналов и вытяжных шахт. При большой кратности воздухообмена (более 4) проводят расчеты принудительной вентиляции с механическим побуждением движения воздуха. Также описывают расположение и устройство приточных каналов и вытяжных шахт или вентиляторов, характеризуют схему воздухараспределения в помещении.

В плохо вентилируемых помещениях у животных более часто возникают незаразные и заразные заболевания, что зачастую связано с большими непроизводительными потерями для хозяйств.

В животноводческих помещениях применяют разные по принципу действия и конструктивным особенностям вентиляционные системы: с естественным побуждением тяги воздуха, с механическим побуждением тяги, комбинированные.

Расчет вентиляции в условиях повышенной влажности наружного воздуха и в климатических условиях Республики Беларусь целесообразнее вести по влажности воздуха.

Часовой объем вентиляции по влажности воздуха определяют по формуле:

, где

L - количество воздуха (в м³), которое необходимо удалить из по­мещения за час, чтобы поддержать в нем относительную влаж­ность в пределах нормы (70-85 %), м³/ч;

Q– количество водяных паров (в г), которое выделяют находящие­ся в помещении животные с учетом влаги испаряющейся с поверхности пола, кормушек, поилок, стен и других ограждений в час, г в час;

q₁ - абсолютная влажность воздуха помещений (в г/м³), при кото­рой относительная влажность остается в пределах норматива;

q₂ - средняя абсолютная влажность наружного воздуха (в г/м³) вводимого в помещение в переходный период (ноябрь и март) по данной климатической зоне.

Для расчетов вентиляции животноводческого помещения необходимы следующие данные: существующий или проектный объем помещения, количество животных в помещении, их живая масса, возраст, физиологическое состояние, продуктивность, нормативные показатели основных параметров микроклимата помещения, температура, относительная и абсолютная влажности, а также эти показатели атмосферного воздуха.

Пример: Коровник на 200 животных с привязным содержанием коров.

Поголовье животных:

1 группа – 102 лактирующие коровы, живой массой 500 кг, среднесуточный удой 10 л;

2 группа –63лактирующие коровы, живой массой 600 кг, среднесуточный удой 15 л;

3 группа – 27 сухостойных коров, живой массой 600 кг;

4 группа – 8 сухостойных коров, живой массой 400 кг.

Внутренние размеры коровника (без учета тамбуров): длина - 66 м, ширина – 21м, высота стены –3 м, высота в коньке – 5,8 м.

Коровник находится в Витебском районе. Нормативная температура – 10 ^ОС, относительная влажность – 70 %. Температура наружного воздуха в среднем за март и ноябрь месяц = -1,65 ^ОС, абсолютная влажность – 3,6 г/м³.

Необходимо определить:

1. Часовой объем вентиляции (L) по влажности воздуха.

2. Кратность воздухообмена в час.

3. Объем воздухообмена на 1 центнер живой массы животного данного помещения (или на 1 голову животного или у кур на 1 кг живой массы).

4. Общую площадь сечения вытяжных и приточных каналов, а также их количество при вентиляции с естественным побуждением.

5. Количество вентиляторов (соответствующей мощности), которое должно быть в помещении с принудительным воздухообменом.

Определяем часовой объем вентиляции по формуле (1.2).

Поголовье животных, размещенное в коровнике, выделяет за час (таблица "Нормы выделения тепла, углекислого газа и водяных паров сельскохозяйственными животными и птицами") следующее количество водяных паров:

одна корова живой массой 500 кг и удоем 10 л выделяет 455г/ч,

а 102 головы выделяет 46 410 г/ч

одна корова живой массой 600 кг и удоем 15 л выделяет 549 г/ч,

а 63 головы выделяет 34587 г/ч.

одна сухостойная корова живой массой 600кг выделяет 489 г/ч,

а 27 животных выделяет 13203 г/ч.

одна сухостойная корова живой массой 400 кг выделяет 380 г/ч,

а 8 животных выделяет 3040 г/ч.

Итого: 97 240 г/ч.

Испарение влаги с ограждающих конструкций при удовлетворитель­ном санитарном режиме, исправно действующей канализации, регулярной уборке навоза и применения соломенной подстилки в коровнике – 10 % (таблица "Процентные надбавки к количеству влаги, выделяемой животными, на испарение воды с пола, кормушек, поилок, стен и перегородок" ). 10 % от количества влаги, выделяемой всеми животными в коровнике – 9724 г/ч.

97 240 – 100 %

х – 10 % х = (97240 • 10) / 100 = 9724 г/ч

Итого: 106964 г водяных паров поступит в коровник за 1 час (97240 + 9724).

В коровнике температура воздуха 10 °С и относительная влажность 70 % (таблица "Параметры микроклимата помещений для крупного рогатого скота").

Расчет q₁. По таблице "Максимальная упругость водяного пара в мм ртутного столба" находим максимальную влажность воздуха соответствующую нормативной температуре воздуха в коровнике – 10 °С, что составляет 9,17г/м³; т.е. это 100 %-ная относительная влажность, а нормативная относительная влажность – 70 %, поэтому составляем пропорцию:

9,17 – 100 %

q₁ – 70 %

Значение q₂ берем из таблицы "Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь ", т.е для Витебского района в ноябре 4,2 г/м³, а в марте - 3,0 г/м³.

Полученные данные подставим в формулу (1.2.)

Определение кратности воздухообмена в помещении выполняют по формуле:

, где

Кр – кратность воздухообмена, показывает сколько раз за 1 час в помещении необходимо заменить воздух;

L – часовой объем вентиляции, м³/ч ;

V – объем помещения, м³.

V = (66 х 21 х 3) + (66 х 10,5 х 2,8) = 4 158 + 1 940,4 = 6 098,4 м³

раз в час

Определение объема вентиляции на 1 ц живой массы производят по формуле:

, где

V₁ – объем вентиляции на 1 ц живой массы, м³/ч;

L– часовой объем вентиляции, м³/ч;

m – живая масса животных, ц.

m = (5 х 102) + (6 х 63) + (6 х 27) + (4 х 8) = 1 082 ц

Общую площадь сечения вытяжных труб, обеспечивающих расчетный воздухообмен, определяют по формуле :

, где

S₁ – общая площадь поперечного сечения вытяжных шахт, м²;

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

3600 – количество секунд в одном часу.

Для определения скорости движения воздуха в вентиляционной шах­те (v) применяют таблицу "Скорость движения воздуха в вентиляцион­ных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещения и наружного воздуха".

Разница температур воздуха внутри помещения и наружного (Δt) рассчитывается следующим образом: температура воздуха в коровнике + 10 °С (таблица "Параметры микро­климата помещений для крупного рогатого скота"), средняя температура наружного воздуха в переходный период в Витебском районе в ноябре – (-0,4) °С, в марте – (-2,9) °С, средняя температура ((-0,4) + (-2,9) / 2) = – 1,65 °С (таблица "Средние показатели температуры и абсолютной влажности воздуха в различных пунктах Республики Беларусь"). Следовательно, разница этих температур составит: Δt = + 10°С - (-1,65°С) = 11,65 °С. Поэтому при высоте вытяжной трубы – 6 м , скорость движения воздуха в вентиляцион­ных трубах – 1,15 м/с.

Подставим все значения в формулу 1.5.

Таким образом, общее сечение вытяжных шахт равно 9,16 м².

Количество вытяжных шахт (п ₁) определяют по следующей формуле:

, где

S₁ – общая площадь сечения вытяжных шахт, м² ;

s₁ – площадь сечения одной вытяжной шахты, м².

В коровнике эффективнее применять трубы с сечением более 1 м², поэтому можно установить 6 вытяжных шахт (9,16 / 1,5), сечением по 1,2 м х 1,25 м.

Площадь приточных каналов (S₂) составляет 60 - 70 % от общей площади вытяжных шахт и определяется по формуле :

S₂ = S₁ х 0,6

S₂= 9,16 x 0,6 = 5,5 м²

Количество приточных каналов (n₂) рассчитывается по формуле :

, где

S₂ – общая площадь сечения приточных каналов, м ²

s₂ – площадь сечения одного приточного канала, м².

В коровнике приточные каналы могут быть выполнены в виде подо­конных щелей или приточных каналов различных размеров. Если подоконная щель имеет площадь 2,35 м х 0,135 м = 0,31 м², то n₂ = 5.5 : 0,31 = 18 подоконных щелей по 9 с каждой стороны, которые для ликвидации сквозняков располагают в шахматном порядке.

Количество приточных каналов, площадью сечения 0,04 м² (0,2 м х 0,2 м) равно 138, что не рационально.

В случае, если приток воздуха с естественным побуждением не рационален, рекомендуется осуществлять приток воздуха механи­ческим (принудительным) способом. Количество вентиляторов рассчитывается исходя из часового объёма вентиляции, с учетом работы отопительных установок.

В коровнике целесообразно использовать 7 (37930,5 / 5700) центробежных вентиляторов ЦЧ № 5, 930 с воздухоподачей 5700 м³ каждый (таблица "Вентиляционно-отопительное оборудование, рекомендуемое для комплектации систем обеспечения микроклимата животноводческих помещений").

С учетом отопительных усторойств время работы вентиляторов определяется по формуле:

, где

Т_мин – время работы вентилятора (вентиляторов), минут/час;

L – количество воздуха (в м³), которое необходимо удалить из по­мещения за час, чтобы поддержать в нем относительную влаж­ность в пределах нормы (70-85 %), м³/ч;

L_отоп – объём воздуха подаваемого в помещение отопительными установками (рассчитывается при наличии установок, подающих теплый воздух в помещение, и только после расчета теплового баланса);

P – объём воздуха, подаваемого в помещение в течение одного часа одной отопительной установкой, м³/ч;

n – количество отопительных установок;

60 – количество минут в одном часу.

Время работы вентиляторов определяется по формуле:

 

Приложения

 

Таблица 1