С=С`·п=110·200=22000 л/ч.(3.27)
где, С` - количество СО2 выделяемого одним животным, л/ч, по таблице 10.1.
принимаем С`=110л/ч [л-1],
п - количество поголовья животных, 200голов.
Требуемое количество воздуха подаваемого вентилятором.
L=1,2·С/(С2-С1)=1,2·22000/(2,5-0,3)=12000 м³/ч(3.28)
Расчетная кратность воздухаобмена.
К=L/V=12000/4057=3(3.29)
V-объем вентилируемого помещения, равняется 4057м³
L-требуемое количество воздуха, подаваемого вентилятором
Часовой воздухообмен по удалению излишней влаги.
Lи=1,1·W1/(d2-d1)=1,1·28600/(7,52-3,42)=5200 г/м³(3.30)
где, W1-влага выделяемая животными внутри помещения
d2-допустимое влагосодержание воздуха.
d1-влагосодержание наружного воздуха
Влага выделяемая животными
W1=w·N=143·200=28600 г/ч(3.31)
где, w-влага выделяемая одним животным w=143 г/ч стр75(л-1)
N-количество животных
Допустимое влагосодержание внутри помещения
d2=d2нас·φ2=9,4·0,8=7,52 г/м³(3.32)
где, d2нас-влагосодержание насыщенного воздуха внутри помещения при оптимальной температуре +10ºС по табл.10.3 (л-2) d2нас=9,4 г/м³
φ-допустимая относительная влажность внутри помещения, по табл. 10.2 (л-2) φ=0,8
Влагосодержание наружного воздуха.
d1=d1нас·φ=3,81·0,9=3,42(3.33)
где, d1нас-влагосодержание насыщенного наружного воздуха
φ-относительная влажность наружного воздуха.
Т.к. сведений значений расчетной температуры и относительной влажности наружного воздуха нет то ориентировочно расчетную температуру наружного воздуха можно принять равной -3ºС и при такой температуре d1нас=3,81 φ=0.9
Давление вентилятора.
Р=Рд+Рс=105,6+1154,9=1260,5 Па(3.34)
где, Рд и Рс-динамические и статические составляющие давления вентилятора.
Динамическая составляющая давления
Рд=ρ·V²/2=1,25·13²/2=105,6 кг/м³(3.35)
где, ρ-плотность воздуха
V-скорость воздуха, м/с V=10…15м/с (л-1)
Определяем плотность воздуха.
ρ=ρ0/(1+α·U)=1,29/(1+0,003·10)=1,25кг/м³(3.36)
где, ρ0-плотность воздуха при 0ºС ρ0=1,29 кг/м³ стр34 [л-1]
U-температура воздуха
α-коэффициент учитывающий относительное увеличение объема воздуха при
нагревание его на один градус α=0,003 стр.35 [л-1]
Статическая составляющая давления.
Рс=l·h+Рм=66,8·1.8+1035,1=1154,9 Па(3.37)
где, Lh-потеря давления, затрачиваемое на преодоление трения частиц воздуха о стенки трубопровода.
l-длина трубопроводов, равная 66,6м
h-потери давления на 1 метр трубопровода, Па/м
Рм-потери давления затрачиваемое на преодоление местных сопротивлений.
Потери напора на 1 метре трубопровода.
h=64,8·V ·/d ·(ρ/1,29) =64,8·13· /750 ·(1,25/1,29) =1,8 Па/м(3.38)
где, V-скорость воздуха в трубопроводе, м/с
d-диаметр трубопровода
d=2·а·в/(а+в)=2·1000·600/(1000+600)=750 мм(3.39)
где, а и в стороны прямоугольного сечения трубопровода а=1000мм в=600мм (л-5)
Потери напора в местных сопротивлениях.
Рм=Σξ·Рд=Σξ·ρ·U²/2=9,8·1,25·13²/2=1035 Па/м(3.40)
где, ξ-коэффициент местного сопротивления, Σξ=9,8 стр.75(л-2)
Вентилятор подбираем по их аэродинамическим характеристикам. По наибольшему значению L и расчетному значению Р.
С учетом равномерного распределения вентиляторов в коровнике выбираем вентилятор Ц4-70 с подачей L=6000 м³/ч, при давлении 630 Па.
Ц4-70 N5 n=1350 об/мин η=0,8
Определяем число вентиляторов.
n=L/Lв=12000/6000=2(3.41)
где, Lв - подача воздуха одним вентилятором.
Принимаем 2 вентилятора один из которых будет располагаться в начале здания другой в конце здания.
Масса воздуха проходящего через вентилятор.
m1=ρ·S·V=1,29·0,6·13=10 кг/с(3.42)
где, ρ-плотность наружного воздуха, ρ=1,29кг/м³ стр45(л-1)
S-площадь сечения трубопроводов S=0,6м² стр45(л-2)
Полезная мощность вентилятора.
Рпол=m1·V²/2=10·13²/2=845Вт(3.43)
Мощность электродвигателя для вентилятора.
Р=Q·Р/1000·ηв·ηп=1,6·630/1000·0,8·0,95=1,3 кВт(3.44)
где, Q-подача вентилятора Q=1,6м³
Р-давление создаваемое вентилятором Р=630Па
ηв-КПД вентилятора ηв=0,8
ηп-КПД передачи ηп=0,95, для ременной передачи стр80 (л-1)
Расчетная мощность двигателя для вентилятора.
Рр=Кз·Р=1,15·1,3=1,5 кВт(3.45)
где, Кз - коэффициент запаса Кз=1,15 стр80(л-1)
Для вентилятора выбираем электродвигатель серии RA100L4 с Рн=1,5 кВт Iн=4А
Расчет калорифера.
Определяем мощность калорифера.
Рк=Qк/860·ηк=16191/860·0,9=20,9 кВт(3.46)
где, Q-требуемая калорифера, ккал/ч
ηк-КПД установки ηк=0,9
Теплопередачу установки находят из уравнения теплового баланса помещения.
Qк+Qп=Qо+Qв(3.47)
отсюда
Qк=Qо+Qв-Qп=114744+26047-124600=16191 ккал/ч
где, Qо - теплопотери через ограждения, ккал/ч
Qв - тепло уносимое с вентилируемым воздухом
Теплопотери через ограждения
Qо=ΣК·F·(Vп·Qм)=8·2049·(10-3)=114744 ккал/ч(3.48)
где, К-коэффициент теплопередачи ограждения, ккал/ч К=8 (л-2)
F-площадь ограждений, м² F=2049 (л-3)
Uп - температура воздуха, подведенная в помещение, Uп=+10ºС
Uн - расчетная температура наружного воздуха, Uнм=-3ºС
Тепло, уносимое с вентилируемым воздухом.
Qв=0,237·ν·V(Qп-Uм)=0,239·1,29·12171·(10-3)=26047 ккал/ч(3.49)
где, ν - плотность воздуха, принимаемая равной 1,29 кг/м³ стр.56 (л-1)
V - объем обогащаемого воздуха за 1 час
V=Vп·Коб=4057·3=12171м³(3.50)
где, Vп - объем помещения равный 4057м³
Коб - часовая кратность воздухообмена
Тепловыделение в помещение
Qп=g·N=623·200=124600 ккал/ч(3.51)
где, g-количество тепла выделяемого одним животным за 1 час, для коров весом до 500 кг g=623 ккал/ч стр89 (л-1)
N-число коров.
Считаем, что в каждую фазу включены по два нагревательных элемента.
Определяем мощность одного нагревательного элемента.
Рэ=Рк/μ·n=10,4/3·2=1,6 кВт(3.52)
где, n - число нагревателей.
μ - число фаз.
Рабочий ток нагревательного элемента
Iраб=Рэ/Uф=1,6/0,22=7,2 А(3.53)
где, Uф - фазное напряжение.
Принимаем 6 ТЕН мощностью 2 кВт: ТЕН-15/0,5 Т220.
Принимаем 2 калорифера СФОЦ-15/0,5Т один из которых устанавливаем в начале комплекса другой в конце.
Таблица 14 - Технические данные калорифера
| Типкалорифера | Мощностькалорифера, кВт | Число cекций | Число нагревателей |
| СФОЦ-15/0,5Т | 15 | 2 | 6 |
Расчет осветительных установок
Свет является одним из важнейшим параметром микроклимата. От уровня освещенности, коэффициента пульсации светового потока зависит зависит производительность и здоровье персонала.
Ферма состоит из 2 животноводческих комплексов и расположенного между ними молочного блока.
Расчет осветительных установок животноводческого комплекса
Таблица 15 - Характеристики здания
| Наименование помещения. | площадьм² | длинам | ширинам | высотам | Среда. |
| Стойловое помещение | 1380 | 69 | 20 | 3,22 | сыр. |
| Площадка для весов. | 9,9 | 3,3 | 3 | 3,22 | сыр. |
| Инвентарная | 9,9 | 3,3 | 3 | 3,22 | сух |
| Венткамера | 14,4 | 4,8 | 3 | 3,22 | сух. |
| Помещение дляподстилки кормов | 9,9 | 3,3 | 3 | 3,22 | сыр. |
| Электрощитовая. | 9,9 | 3,3 | 3 | 3,22 | сух. |
| Тамбур. | 12,6 | 4,2 | 3 | 3,22 | сыр. |
Расчет мощности осветительной установки площадки перед входом.
Согласно СНиП принимаем дежурное, общее равномерное освещение. Нормированная освещенность Ен=2 Лк стр36. (л-4)
Т.к. площадка перед входом согласно ПУЭ относится к сырым помещениям то принимаем степень защиты светильника IР-53, с такой степенью защиты принимаем светильник НСП03.
Определяем расчетную высоту осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3-0,2-0=2,8(3.54)
где, Н-высота подвеса светильника
Нс - высота свеса подвесного светильника.
Нр.п. - высота рабочей поверхности.
Расчет производим точечным методом, т.к. это открытое пространство.
Расстояние от точки проекции светильника до контрольной точки.
Р=√(а/2)²+в²=√(3/2)²+2²=2,5м(3.55)
где, а - длина площадки
в - ширина площадки
Расстояние от источника света до контрольной точки.
dа=√Нр²+Р²= 2,8²+2,5²=3,7м(3.56)
Угол под которым видна контрольная точка из светильника.
α=arctgР/Нр=arctg2,5/2,8=39º(3.57)
Условная освещенность в контрольной точке.
lа=Iα·cos³α/Нр²=150·cos³39º/2,8²=7,5 Лк(3.58)
где, Iа-сила света в зональном углу ксс «М» отнесенная к 1000А
Световой поток светильника.
Фс=1000·Ен·Кз/lа·μ·ηс=1000·2·1,3/7,5·1·0,85=408 Лм(3.59)
где, Ен-нормированная освещенность
Кз-коэффициент запаса
μ-коэффициент учитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников (т.к. удаленных светильников нет то μ=1)
1000-световой поток условной лампы.
ηс-КПД светильника (ηс=0,85 стр39. табл1 [л-4])
По полученному значению светового потока выбираем тип лампы Б220-40 с Фк=400 Лм
Отклонение светового потока лампы.
ΔФ=Фк-Фс/Фс=400-408/408·100%=-0,2%(3.60)
Отклонение каталожного светового потока от расчетного, должно находиться в пределах –10…+20%, выбранная лампа проходит по этому условию и окончательно принимаем светильник НСП03-60 с лампой Б220-40.
Расчет для других площадок аналогичен, т.к. они имеют одинаковые размеры
Расчет мощности осветительной установки стойлового помещения.
Согласно СниП принимаем рабочее общее равномерное освещение т.к. работы ведутся с одинаковой точностью, нормированная освещенность составляет Ен=75Лк на высоте 0.8м от пола стр35 [л-4]
Т.к. помещение сырое и с химически агрессивной средой то принимаем светильник ЛСП15 со степенью защиты IР54 стр.41 табл 2 [л-4]
Расчетная высота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п=3,22-0-0,8=2,42.(3.61)
где, Н-высота помещения
Нс - высота свеса светильника, принимаем равной нулю, т.к. крепежные кронштейны устанавливаться не будут.
Нр.п. - высота рабочей поверхности.
Расстояние между светильниками.
L=Нр·λс=2,42·1,4=3,3м(3.62)
где,λс - светотехническое наивыгоднейшее расстояние между светильниками при кривой силы света «Д» λс=1,4
Количество светильников в ряду
nс=а/L=69/3,3=21 шт.(3.63)
где, а - длина помещения
Количество рядов светильников.