Полная версия

Главная arrow Сельское хозяйство arrow Конюшня для содержания 70 холостых кобыл

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Обоснование и расчет воздухообмена по влажности воздуха или диоксиду углерода. Устройство естественной или искусственной вентиляции

Скорость движения воздуха. Воздушные массы движутся вследствие неравномерного нагревания поверхности почвы. Более теплые массы поднимаются вверх (восходящие), а на их место устремляются идущие вниз потоки воздуха. Продвигаясь, они изменяют скорость и направление. Такое движение называют турбулентным. Его наблюдают при вихрях и бурях. Движение воздушного потока в плоскости, параллельной поверхности Земли, называют ветром. Его скорость измеряют в метрах в секунду (м/с). Значительные скорости движении воздушных масс, характеризующиеся силой ветра, определяют в баллах по двенадцати балльной шкале Бофорта.

Более легкий нагретый воздух поднимается вверх, уступая место более холодному. Это явление называют конвекцией (т. е. вертикальное перемещение), в результате чего происходит более или менее равномерное нагревание нижнего слоя атмосферы. Перенос теплоты наблюдается и при адвекции, т.е. горизонтальном перемещении воздушных масс.

Температура атмосферного воздуха зависит от времени года, широты и рельефа местности, ее высоты над уровнем моря, наличия ветров и облачности.

Движение, температура и влажность воздуха существенно влияют на теплообмен организма. При высоких температурах ветер предохраняет животных от перегревания, а при низких -- способствует переохлаждению. Холодные и сырые ветры также вызывают сильное переохлаждение. Скорость движения воздуха в помещениях для молодняка 0,05...0,15 м/с; взрослых животных 0,2...0,3 м/с (летом до 1 м/с).

Если температура движущегося воздушного потока ниже температуры кожи животных, то теплоотдача организма повышается в результате конвекции, и если выше-- теплоотдача конвекцией становится слабой, но усиливается теплоотдача испарением. При большом насыщении воздуха водяными парами и одновременно высокой температуре окружающей среды (выше температуры тела животного) движение воздуха не способствует охлаждению тела, а наоборот, приводит к его нагреванию.

При высокой скорости движения воздуха и низких температурах организм охлаждается. Особенно чувствительны к: большим и даже умеренным скоростям новорожденные животные. Поэтому в зонах их содержания не рекомендуется применять воздухозаборные, воздухораспределительные и иные системы, увеличивающие скорость движения воздуха.

1. Находим поступление диоксида углерода от всех животных за 1 час, м3:

К = К1*n,

где К1 - количество диоксида углерода, выделяемое одним животным за 1 час, м3);n - количество животных одной живой массы, продуктивности, половозрастной группы в помещении, гол.

К=125*30=3750м3/ч.(30 г. по 600 кг)

К=153*40=6120м3ч(40 г. По 800 кг.)

К=3750+6120=9870м3ч.

2. Рассчитаем количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения за 1 час, чтобы поддержать, в нем содержание диоксида углерода в пределах нормы (часовой объем вентиляции) по формуле:

L=K/(C1-C2)* 100,

где К - количество диоксида углерода, выделяемое всеми животными в помещении за 1 час, м ; С1- допустимое количество диоксида углерода в 1 м 3 помещения, м3 (допустимая норма от 0,002 до 0,025 м3/ч); С2 - содержание диоксида углерода в 1 м3 наружного воздуха, м3 (величина постоянная и равна 0,003 м3/ч).

L = 9870/(0,025-0,003)*100=4486 м3.

3. Определяют частоту кратности обмена воздуха в помещении за 1 час по формуле:

KP =LV,

где L - часовой обмен вентиляции, м3/ч; V - внутренняя кубатура помещения, м'/ч (берется из расчета кубатуры помещения).

Кр= 4486/4374=1,1 м3/ч

4. Определим объем вентиляции на одно животное по формуле:

L1 = L / n,

где L - часовой объем вентиляции, м3/ч; n- количество животных в помещении, гол

L1 = 4486/70=64 м3/ч.

5. Найдем общую площадь сечения вытяжных каналов, которая в.состоянии обеспечить расчетный объем вентиляции, по формуле:

Sвыт =L/ (vt),

где L - часовой объем вентиляции, м3/ч; v - скорость движения воздуха в вентиляционном канале, м/с; (зависит от разницы температур наружного и внутреннего воздуха в расчетный период и высоты трубы); t- расчетное время; 1 час = 3600 с.

Sвыт = 4486/(1,52*3600)=0,82 м2.

В нашем примере температура наружного воздуха (tнар) января в районе Ростова на Дону (минус 5.70С; температура воздуха внутри помещения (tвнутр.)+8 °С. Разница температур наружного и внутреннего воздуха (t): t=80-(-5.7°)=13.7=140С. Скорость движения воздуха для t=14°C 1.52(при высоте вытяжной трубы 6 м2).

6. Определяют площадь сечения одного вытяжного канала Sвыт1, м2. Для этого пользуются рекомендуемыми размерами: 0,50,5 м; 0,6 0,6 м; 0,7 0,7 м; 0,8 0,8 м; 0,90,9 м; 1 ,01 ,0 м; 1 ,21 ,2 м.

В нашем примере размеры сечения вытяжного канала 0,5 м 0,5 м=0,25 м2.

7. Определяют количество вытяжных каналов:

nвыт=S /S1выт,

где S -общая площадь сечения вытяжных каналов,м2;S-площадь сечения одного вытяжного канала,м2.

nвыт = 0,82/0.25,=3.28=3

8. Определяют общую площадь сечения приточных каналов , м2. При этом исходят из того, что она составляет 70-80% от площади сечения вытяжных каналов:

S прит= Sвыт 80%/100%.

  • S прит=0,82м280/100%=0,656м2
  • 9. Определяют площадь сечения одного приточного канала S1прит. Для этого пользуются рекомендуемыми размерами; 0,150,15 м; 0,20,3 м; 0,30,3м; 0,3 0,4м.

В нашем примере размер сечения приточного канала 0,2 0,3 м =0,06 м2.

10. Определяют количество приточных каналов:

n прит= S / S1прит.

где S - общая площадь сечения приточных каналов, м ; S1 - площадь сечения одного приточного канала, м.

n прит=0,656/0,06=11шт.

Объем вентиляции, рассчитанный по содержанию диоксида углерода, в большинстве случаев оказывается недостаточным для удаления образующихся в помещении водяных паров.

Расчет воздухообмена по влажности

1. Рассчитывают количество водяных паров, которое выделяют все

животные за 1 ч, Wвыд, г.

Wвыд=W1n,

где W1 - количество водяных паров, выделяемое одним животным, г/ч; n- количество животных одной живой массы, продуктивности, половозрастной группы, гол.

Wвыд = 477*40=19080 г/ч.(40г.по 800 кг.)

Wвыд=392*30=11760г/ч (30 г.по 600 кг.)

Wвыд=19080+11760=30840 г/ч.

2. Определяют количество водяных паров, которые поступают в воздух вследствие испарения с влажных поверхностей: пола, кормушки, поилок, систем канализации и др., Wисп. г/ч:

Wисп.= WX/100%,

где Wисп. - количество водяных паров, которые выделяют все животные, г/ч; X - процентная добавка на испарение влажности с поверхностей (7-30 % в зависимости от санитарного состояния помещений).

Wисп. = 30840/10=3084г/ч.

3. Определяют общее количество водяных паров, поступающих в воздух помещения за 1ч, г:

W =Wвыд+Wисп, г/ч

W =30840+3084=33924 г/ч

  • 4. Определяют влажность воздуха помещения (q1), при которой относительная влажность будет нормальной для данной группы животных при оптимальной температуре воздуха в помещении, г/м3.При температуре + 8° абсолютная влажность воздуха составляет 8.05 г/м3 . Следовательно, при температуре +8° и абсолютной влажности 8.05 г/м3 относительная влажность будет составлять 100 %. По принятому нормативу относительная влажность воздуха в конюшне (70 %) будет соответствовать абсолютной влажности, найденной по уравнению:
  • 8.05 -- 100 %.

Q1=70%

Q1= 5.6г/м3.

5. Определяют абсолютную влажность атмосферного воздуха (q 2) в расчетном месяце в зоне расположения животноводческого помещения, г/м3

В январе q 2= 3,15 г/м3.

6. Определяют необходимый воздухообмен (часовой объем вентиляции или количество воздуха, которое необходимо для поддержания влажности воздуха в пределах нормы), м3/ч.

L=W/q1-q2,

где q 1- абсолютная влажность воздуха в помещении, при которой относительная влажность остается в пределах нормы, м3/ч; q2- абсолютная влажность атмосферного воздуха в расчетном месяце в зоне расположения животноводческого помещения, м3 /ч.

L =33924/5.6-3,15=33924/2.45=13845м3/ч.

7. Определяют кратность воздухообмена воздуха:

К р = L/V,

где L- часовой обмен вентиляции м3/ч;V- внутренняя кубатура помещения, м3.

К р =13845/4374=3.2м3.

8. Определяют объем вентиляции на одно животное:

V1 = L/n,

где L - часовой обмен вентиляции, м3/ч, n- количестве животных в помещении, гол.

V1 = 13845/70=198 м3/ч.

9. Определяют общую площадь сечения вытяжных каналов, обеспечивающих расчетный воздухообмен:

Sв = L/(v-t),

где L - часовой обмен вентиляции, м3/ч; v - скорость движения воздуха в > вентиляционном канале, м/с; t- время, принимаем за 3600 с.

Sв = 13845/(1,52*3600)= 2.5 м2.

Определяют площадь сечения одного вытяжного канала. В нашем примере сечение вытяжного канала 0,50,5 =0,25 м.

11. Определяют количество вытяжных каналов:

n = 2.5/0,25=10 каналов.

  • 12. Определяют общую площадь сечения приточных каналов: исходя из того, что она составляет 70-80 % от площади сечения вытяжных каналов:
    • S n=Sв*70 (80 %) /100 %, м2,

Sn = 2.580 / 100 =2м2.

13. Определяют площадь сечения одного приточного канала.

В нашем примере сечение вытяжного канала 0,3 м 0,3 м = 0,09 м2.

14. Определяют количество приточных каналов:

n=Sn/Sn1

где - S n общая площадь сечения приточных каналов, м3; S n1- площадь сечения одного приточного канала, м2.

n= 2/0,09=24=22 канала

Для поддержания оптимального газового состава воздуха необходимо применять систему вентиляции. Марка вентилятора ЦЗ-04 №4, мощностью 2300

W= L/Р

W=13845/2300=6

В нашем примере часовой объем вентиляции по диоксиду углерода превышает часовой объем по влажности.

Устройство естественной и искусственной вентиляции

Для поддержания в помещениях требуемого микроклимата важно обеспечить правильный воздухообмен, т. е. замену загрязненного свежим воздухом при его равномерном распределении в помещении. В противном случае образуются застойные, непроветриваемые места с содержанием большого количества влаги и вредных газов, сквозняки, отрицательно действующие на животных. навоз ферма конюшня

Вентиляцию классифицируют по способу побуждения, обусловливающего движение воздуха (на естественную и с механическим побуждением), и по организации подачи и удаления загрязненного воздуха из помещения (на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную).

В животноводческих помещениях применяют разные системы вентиляции: естественные, механические, или побудительные, комбинированные, или смешанные.

Естественная вентиляция. Воздухообмен происходит через поры строительных материалов и неплотности в ограждениях из-за разницы давлений и температур наружного и внутреннего воздуха, скорости ветра.

Ветер с наветренной стороны здания создает повышенное давление (воздух нагнетается в помещение), а с подветренной -- пониженное (удаляется из помещения).

Однако при такой вентиляции трудно обеспечить необходимый воздухообмен в различные периоды года, так как ее нельзя регулировать. Вот почему необходимо устраивать искусственную вентиляцию.

Искусственная вентиляция. Различают вентиляции беструбную, трубную и с искусственной тягой.

Беструбная вентиляция бывает трех видов: фрамужная, горизонтальная и жалюзийно-фонарная. Фрамужную вентиляцию (открывание окон, фрамуг, форточек) можно применять круглый год (в южных районах и в небольших помещениях) или только в теплое время года. Горизонтальную вентиляцию устраивают в продольных стенах здания в виде проемов (отверстий), заполненных пористыми материалами.

Жалюзийно-фонарную вентиляцию используют в зданиях с фонарным устройством крыши.

С помощью беструбной вентиляции очень трудно регулировать приток и удаление воздуха, поэтому она непригодна для крупных животноводческих ферм. Для создания более организованной и управляемой вентиляции применяют специальные трубы (каналы, шахты) для удаления и притока воздуха в помещение.

Трубная вентиляция -- это система с естественным побуждением тяги. Она удовлетворительно работает в весеннее и осеннее время года, а также при температуре наружного воздуха до -13 °С. При более низкой температуре наружного воздуха из-за дефицита теплоты в помещении объем вентиляции искусственно сокращают. Поэтому в таких случаях вентиляционный приточный воздух подогревают.

В животноводческих постройках широко применяют приточно-вытяжную вентиляцию, в которой трубы, подводящие наружный воздух, располагают отдельно от вытяжных. Воздух поступает через приточные каналы, размещаемые в верхней части продольных стен в шахматном порядке. Вытяжные трубы размещают равномерно вдоль помещения, утепляют, а в нижней части оборудуют вращающуюся заслонку. Весьма эффективно применение приточно-вытяжной вентиляции с дефлекторами В. В. Шведова.

Вентиляция с искусственной тягой наиболее совершенна в техническом отношении.

Для помещений крупного рогатого скота используют комбинированную канально-секционную приточно-вытяжную систему вентиляции. Воздух принудительно подается по приточным каналам, расположенным под рядами кормушек и имеющим выходы в сторону кормовых проходов. Каналы утепляют и размещают равномерно по средней линии перекрытия вдоль помещения. В комплект системы входят шкаф (пульт) управления с автоматическими выключателями, магнитными пускателями и терморегуляторами и электрокалориферный агрегат.

Схему вентиляции с установкой в шахтах реверсивных вентиляторов применяют в помещениях для крупного рогатого скота и свиней. Приточно-вытяжные шахты с реверсивными вентиляторами служат для удаления воздуха из верхней части помещения в холодное время года и подачи дополнительного количества свежего наружного воздуха в теплое время года, когда необходим повышенный воздухообмен. В районах с жарким и сухим климатом для увлажнения и охлаждения воздуха в птичниках используют распылительные устройства и экранно-вентиляционные установки.

Разработаны утилизационные приточные и приточно-вытяжные электрообогревающие аппараты, работающие на естественной тяге, не требующие применения вентиляторов, калориферов и воздуховодов.

 
Перейти к загрузке файла
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>