Теплоснабжение животноводческого помещения и жилого поселка (стр. 3 из 7)
2.Для выбранного калорифера вычисляют действительную массовую скорость воздуха
(1.18)где f – действительное живое сечение калорифера, м2.
Определяют коэффициент теплопередачи k, Вт/(м2×оС), для выбранной модели калорифера в зависимости от вида теплоносителя, его скорости (для воды) и массовой скорости нагреваемого воздуха. Расчетные формулы для определения коэффициента теплопередачи приводятся в справочных таблицах.
Скорость воды в трубках калорифера определяют по выражению
(1.19)где Фот - тепловая мощность системы отопления, Вт, для теплиц Фот = Фв.о (п. 1.2.1.3); rв - плотность воды, принимаемая равной 1000 кг/м3; Св - удельная теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг×оС); tг и tо - температура воды на входе в калорифер и выходе из него, оС; fтр - площадь живого сечения трубок калорифера для прохода теплоносителя, м2.
При параллельном подсоединении n калориферов к трубопроводам теплоносителя расход теплоты на нагрев воздуха в каждом калорифере равен Фот/n; при последовательном подсоединении калориферов в расчет берут весь тепловой поток Фот.
3.Определяют действительный поток теплоты, Вт, передаваемый калориферной установкой нагреваемому воздуху
, (1.20)где k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2×оС); F - площадь поверхности нагрева калорифера, м2. При последовательной установке калориферов учитывают их суммарную площадь поверхности нагрева; t`ср - средняя температура теплоносителя, оС. Для воды t`ср = (tг + tо)/2. Если теплоноситель - насыщенный пар с избыточным давлением до 29,4 кПа, то t`ср = 100 оС; при большем давлении t` ср принимают равной соответствующей температуре насыщения пара; tср - средняя температура нагреваемого воздуха, оС; tср = (tк+ tн)/2. Температуру воздуха после калорифера tк для помещений без теплоизбытков принимают равной расчетной внутренней температуре tк = tв, для помещений с теплоизбытками tк = tв - (5...8) оС.
(1.21)При последовательной установке n одинаковых калориферов сопротивление проходу воздуха равно
. 
1.4 Расчет систем вентиляции
Вентиляцией называют совокупность мероприятий и устройств, обеспечивающий расчетный воздухообмен в помещениях жилых, общественных и производственных зданий.
Вентиляционная система - это совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи и удаления воздуха.
По назначению системы вентиляции подразделяются на приточные и вытяжные, обеспечивающие общеобменную или местную вентиляцию.
Системы вентиляции, подающие воздух в помещение, называют приточными, а удаляющие загрязненный воздух из помещения - вытяжными.
По способу побуждения движения воздуха различают системы с естественной и принудительной вентиляцией. В естественных системах воздух поступает в помещение и удаляется из него вследствие разности плотности воздуха внутри помещения и снаружи, а также под влиянием ветра.
Наиболее эффективны принудительные (механические) системы вентиляции, в которых воздух приводится в движение при помощи вентиляторов, работающих в режиме нагнетания (приточные системы) или разрежения (вытяжные системы).
По характеру распределения приточного воздуха различают механические системы вентиляции с рассредоточенной и сосредоточенной подачей. В первом случае воздух подают в помещение с помощью воздуховодов, равномерно размещенных внутри помещения и снабженных отверстиями; во втором - воздух нагнетают в помещение в виде струй.
В производственных зданиях устанавливают металлические воздуховоды, в жилых - неметаллические, изготовленные из строительных конструкций, в административных и общественных - воздуховоды из строительных конструкций и металла.
Круглые воздуховоды рекомендуется предусмотреть следующих диаметров 100, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000 мм.
При проектировании системы вентиляции с механическим побуждением должны быть учтены следующие требования:
1. скорость движения воздуха в магистральных линиях должна быть в пределах 10...15 м/с; в ответвлениях и на выходе в помещение - 6...9 м/с;
2. высота выпуска воздуха над уровнем пола 1,8...2,5 м;
3. воздушные струи не должны встречать на своем пути строительные конструкции или другие препятствия;
4. дальнобойность струи должна соответствовать длине обслуживаемой зоны помещения.
1.4.1 Расчет естественной вытяжной вентиляции
Простейшей схемой естественной вентиляции в животноводческом помещении является шахтная вентиляция. Такая система вентиляции может обеспечить гигиеническое состояние воздуха в помещении в зимнее время при температуре наружного воздуха до -10 ОС.
Площадь сечения всех вытяжных шахт при естественной тяге
(1.22)где uш - скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с.
Скорость воздуха
(1.23)где h - высота вытяжной шахты, м, равная вертикальному расстоянию от приемного отверстия до устья шахты. Для обеспечения надежной вентиляции значение h должно быть не менее 3 м; tн.в - расчетная вентиляционная температура наружного воздуха, оС.
Число вытяжных шахт
(1.24)где f - площадь живого сечения одной шахты, м, (в типовых проектах животноводческих помещений обычно принимают вытяжные шахты квадратного сечения со стороной квадрата 400, 500, 600 и 700 мм или прямоугольного сечения).
1.4.2 Аэродинамический расчет воздуховодов приточной вентиляции
Задачи аэродинамического расчета системы воздуховодов состоят в определении размеров поперечного сечения и потерь давления на отдельных участках системы воздуховодов, а также потерь давления во всей системе воздуховодов.
Расчету воздуховодов предшествует графическое изображение на плане здания элементов системы вентиляции - каналов и воздуховодов, воздухозаборных и вытяжных шахт, приточных и вытяжных установок.
В соответствии с принятыми конструктивными решениями составляют расчетную аксонометрическую схему воздуховодов с указанием вентиляционного оборудования и запорных (регулирующих) органов. Схему делят на отдельные расчетные участки, границами которых обычно являются тройники или крестовины. Каждый расчетный участок указывают выносной горизонтальной линией, над которой проставляют расчетный расход воздуха L м3/ч, а под линией - длину участка l, м. В кружке у линии записывают номер участка.
Расчет воздуховодов для сосредоточенной раздачи воздуха
Минимальное число воздушных струй m, при параллельном выпуске воздуха зависит от отношения ширины помещения B к высоте H. При B/H < 4 - один выпуск, при B/H ³ 4 - два выпуска.
Дальнобойность струи воздуха
(1.25)где c - поправочный коэффициент, зависящий от максимальной допустимой скорости воздуха в рабочей зоне и соотношения ширины и высоты помещения (таблица 1.3); Fоб = B×H/m - площадь поперечного сечения помещения, обслуживаемого одной струей, м2; a - коэффициент турбулентности струи (обычно 0,07...0,12).
B/H=18/2,83=6.36>4 -2 выпуска
По величине дальнобойности струи и соотношению длины L, ширины B и высоты H помещения выбирают схему расположения выпускных воздуховодов. Диаметр выпускного насадка, м, - по формуле
(1.26)где Lстр - расход воздуха через один насадок, м3/ч.
Диаметр воздуховодов:
(1.27)где Li - расход воздуха через рассчитываемый воздуховод, м3/ч; u - скорость воздуха на выходе из отверстия, м/с
Диаметр воздуховодов:
Диаметр выпускного насадка:
принимаем диаметры равными: d1=710мм d2=560мм dв=400мм.
Расчет потерь давления
Потери давления определяют в наиболее протяженной ветви вентиляционной системы по выражению
(1.28)где 1,1 - запас давления на непредвиденные сопротивления; R - удельная потеря давления на трение, Па/м; l - длина участка воздуховода, м; Z - потери давления в местных сопротивлениях участка воздуховода, Па; p - динамическое давление на выходе из сети, Па.
Удельную потерю давления на трение можно рассчитать по формуле