Читайте также:
|
Необходимую мощность отопительных приборов определить из уравнения теплового баланса помещения. Для написания уравнения теплового баланса необходимо выявить все потери теплоты в животноводческом помещении, а также все тепловыделения. На основе теории теплопередачи найти коэффициенты теплопередачи и тепловые потери через отдельные виды ограждений, затем остальные составляющие уравнения теплового баланса и определить необходимую мощность отопительных приборов.
Уравнение теплового баланса животноводческого помещения:
где Qоп - мощность отопительных приборов;
Qo - теплота, теряемая через ограждающие конструкции помещения;
Qв - теплота, теряемая с удаляемым из помещения воздухом;
Qи - теплота, затраченная на испарение влаги;
Qж - теплота, выделяемая животными.
а). Теплота, теряемая через ограждающие конструкции, определяется как сумма потерь теплоты через отдельные виды ограждения (стены, окна, двери, пол, потолок). Потери через окна, двери и потолок определяются из выражения
Вт.
где к - коэффициент теплопередачи через соответствующий вид ограждения, Вт/м2 К;
F - площадь ограждения, м2;
tВ и tН - внутренняя и наружная температура воздуха, 0С;
Коэффициент теплопередачи
Вт/м2·К
где Rв - тепловое сопротивление внутренней поверхности. Для животноводческих помещений Rв=0,155 м2К/Вт;
Rн - тепловое сопротивление наружной поверхности. Для наружных стен Rн=0,043 м2К/Вт; для поверхностей, выходящих на чердак, Rн=0,124 м2К/Вт.
Коэффициент теплопередачи через стены:
Вт/м2·К
Коэффициент теплопередачи через потолок
Вт/м2·К
Коэффициент теплопередачи через окна (двойные): 
Вт/м2·К
Коэффициент теплопередачи через двери (одинарные): 
Вт/м2·К
Рассчитав коэффициент теплопередачи для потолка необходимо проверить его на возможность образования конденсата на потолочном перекрытии. Для этого определяем удельный тепловой поток через потолочное перекрытие:
где k - рассчитанный коэффициент теплопередачи для потолочного перекрытия.
Вт/м2
Температура внутренней поверхности перекрытия округляется из выражения:
0С
tn должна быть выше точки росы для параметров воздуха внутри помещения округляемой по i-d диаграмме: tn=2,90С >tр=1,50С. Значит условие выполняется.
Теплота, теряемая через потолок: 
Вт
Теплота, теряемая через стены: 
Вт
Теплота, теряемая через окна: 
Вт
Теплота, теряемая через двери: 
Вт
Потери теплоты через пол определяется как сумма для зон шириной 2 м.
Вт
где Rn - сопротивление теплопередачи каждой зоны неутепленных полов. Для I зоны Rn= 2,15; II зоны Rn= 4,3; III зоны Rn= 8,6 и для IV зоны Rn= 14,2 м2К/Вт;
F - площадь каждой зоны.
Вт
Вт
Вт
Вт
Теплота, теряемая через пол:
Вт
Теплота, теряемая через ограждающие конструкции:
Вт
б). Теплота, теряемая с вентиляционным воздухом, удаляемым из помещения, определяется по выражению:
Вт
где Ср - объемная теплоемкость воздуха, кДж/м3 К, Ср = 1,3 кДж/м3 К.
Вт
в). Теплота, теряемая на испарение влаги
Qи = 2477·Ми Вт
где 2477 кДж/кг - скрытая теплота испарения 1 кг воды.
Qи = 2477·2,49 =6167,73 Вт
г). Теплота, выделяемая животными,
Qж=m·qж Вт
где qж - количество теплоты, выделяемой одним животным. Согласно справочным данным примем qж=670Вт.
Qж=300·670=201000 Вт
Мощность отопительных приборов определится из уравнения теплового баланса:
кВт
2. Выбор и расчёт системы вентиляции
Выбрав систему вентиляции и количество вентиляционных камер,
необходимо изобразить систему вентиляции. Дальнейший расчёт вести для одной приточной системы, то есть на количество теплоты и подаваемого воздуха одной вентиляционной камерой.
2.1. Расчёт системы вентиляции равномерной раздачи
Выберем систему вентиляции с двумя приточными камерами, т.к. воздухо
обмен в помещении Vв=6 м3/с, а на один вентилятор не должно приходиться
более 3…4 м3/с.
Определение диаметров воздуховодов:
Где V*-количество воздуха, протекающего через рассчитываемый участок воздуховода, м3/с.
- скорость воздуха на рассчитываемом участке.
м
где: 
- диаметр первого участка;
=10 м/с -для транспортирующего воздуховода.
Определим диаметр воздуховода по ГОСТ: 
=630мм
Определив диаметр воздуховода подбирается ближайший диаметр по ГОСТ из ряда: 125, 160, 200, 250, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000мм.
м
- диаметр второго участка;
=8 м/с –для раздающей части воздуховода.
Определим диаметр воздуховода по ГОСТ: 
=500мм
Диаметр третьего участка раздающей части воздуховода равен диаметру второго участка раздающей части воздуховода.
=500мм
Уточним скорости воздуха по формуле:
м/с
м/с 
2.2. Расчёт раздающей части воздуховода.
Определим число отверстий на участке 2
n=35:3,5=10 шт.
Находим площадь последнего по ходу отверстия
м2
где: 
-количество воздуха, проходящего через рассматриваемый участок, м3/с.
=4…8 м/с –максимальная скорость истечения воздуха из раздающих отверстий;
- число отверстий на рассматриваемом раздающем участке.
При этом отверстия должны располагаться не более чем через 3…3,5 м, а также должно выполнятся условие:
где: 
- площадь сечения раздающего воздуховода;
=0,65 –коэффициент расхода.
м2
Проверим условие:
Условие выполняется.
Площадь последующих отверстий определяется по выражению:
м2
где 
По результатам расчета составим таблицу 1
Таблица 1
| ||||||||||
| 1,002 | 1,008 | 1,019 | 1,036 | 1,057 | 1,086 | 1,12 | 1,17 | 1,23 | |
| 0,019 | 0,019 | 0,0192 | 0,0194 | 0,0197 | 0,02 | 0,021 | 0,0213 | 0,022 | 0,023 |
Расчет последнего
3. РАСЧЁТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ (КАЛОРИФЕРОВ)
3.1. Расчёт и выбор калориферов
Количество отопительных приборов выбирается из конструктивных
соображений принятой схемы отопительно-вентиляционной системы животноводческого помещения. Выберем калорифер, по одному на каждую приточную камеру.
Необходимая мощность калориферов:
Р= 
кВт
Р=91246,39/1000=91,24639 кВт
Выберем два калорифера марки: СФО-60/I-Т;
Мощность: 60 кВт;
Площадь живого сечения: 0,175 м2
Производительность по воздуху: 1,43 кг/с
Масса: 134 кг.
Скорость воздуха в калорифере 
м/с
При нагреве большого количества воздуха, когда скорость в живом сечении калорифера превышает 10-12 м/с, рекомендуется установка обводного клапана, через который проходит, минуя калорифер, часть общего количества приточного воздуха. Количество воздуха, проходящего через калорифер, определяется по формуле:
где - принятая скорость воздуха в калорифере (7-10м/с);
- живое сечение калорифера.
Температура воздуха, выходящего из калорифера, определяется:
0С
4. Определение гидравлического сопротивления вентиляционной системы и выбор вентилятора
Тип и номер вентилятора выбирается по количеству воздуха, подаваемого вентилятором, м3/час, и гидравлическому сопротивлению движения воздуха по вентиляционной системе (напору) Н.
Прежде чем приступить к расчету, необходимо вычертить схему отопительно-вентиляционной системы и разбить ее на участки таким образом, чтобы скорость движения воздуха и диаметр воздуховодов на каждом из них оставался постоянным. В схему движения включается весь путь от начала (жалюзийная решетка) до самого дальнего отверстия для выхода воздуха.
Для каждого участка определяются линейные потери давления и местные по формуле:
Потери напора можно определить из выражения
, Па
где Нl - линейные потери в транспортирующем воздуховоде
R- удельные потери давления на прямом участке (на 1 метре длины)
=0,02 –коэффициент сопротивления трению;
- длина участка, включая и фасонные части;
- cкорость движения воздуха на рассматриваемом участке, м/с;
- плотность воздуха, 
/ 
;
- потери давления в местных сопротивлениях.
Н/(м 
·м)
Па
Н/(м ·м)
Па
Н/(м ·м)
Па
Па
Для того, чтобы уравнять потери в транспортирующей и раздающей части, установим дроссель-клапан в раздающей части, 5-ти створчатый под углом 
=20º.
z - местные потери в транспортирующем воздуховоде;
где ξ - коэффициент местного сопротивления;
Па
Па
Па
Па
Па
Па
Па
Па
Па
V – скорость воздуха в рассматриваемом местном сопротивлении, м/с.
Па
Нру - потери в раздающем воздуховоде
Н/м2
где R - удельные потери давления на прямом участке (на 1 м длины)
Па
РДвых из воздухопровода определяется по формуле:
Па
Потери напора в воздуховоде определятся:
Па
По требуемой производительности вентилятора L=10800 (м3/час) и напору Н производится предварительный подбор вентилятора: ВЦ4-75- Е8-105-1.
Окончательный выбор вентилятора и мощности двигателя производится по индивидуальным характеристикам вентиляторов: ВЦ4-75- Е6,3-105-1 Н=360 Па 4А80В N=1,5 кВт n=950 об/мин
Теоретически необходимая мощность двигателя вентилятора, рассчитывается из формулы
где Н - необходимый рассчитанный напор вентилятора, Па;
\/в - количество воздуха, подаваемое вентилятором, м3/с;
η- максимальный КПД вентилятора.
Вт
4.1. Расчёт и выбор неподвижных жалюзийных решеток
Решетка выбирается по живому сечению, рассчитанному по формуле
где V - расход воздуха через жалюзийную решетку, м3/с;
υЖР - скорость воздуха, υЖР= 4...6 м/с
м2
Выберем решетку 0,6 х 1,0 м. fЖ.Р.=0,6 м2
Уточним скорость воздуха, проходящего через решетку
м/с
4.2. Расчёт вытяжных шахт
Общая площадь вытяжных шахт, определяется из выражения
где V - воздухообмен в помещении, м/с;
υш - скорость воздуха в шахте.
Скорость воздуха в шахте, определяется из уравнения
где h - высота шахты, м.
Высоту шахты принимать от середины оконных пролетов до высшей точки шахты h=3,5 м.
м/с
м2
Количество шахт определяется из конструктивных соображений n=14.
м2
Список литературы
1. Методические указания к выполнению курсового и дипломного проектирования «Расчет отопительно-вентиляционной системы животноводческих помещений». – Челябинск, 1999.
2. В.А. Кельдышев. Вентиляция сельскохозяйственных зданий и сооружений. – Челябинск, 2002.
3. А.А. Захаров. Применение тепла в сельском хозяйстве. – М., 1986.
Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 97 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Расчетная часть | | | Кормление пациента через назогастральный зонд |