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 плохо вентилируемых помещениях у животных более часто возникают не­заразные и заразные заболевания, что бывает 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.

Часовой объем вентиляции (L) по влажности воздуха определяют по форму­ле:

Q

L =---------

q1-q2, 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;

q_r абсолютная влажность воздуха помещений (в г/м), при которой относи­тельная влажность остается в пределах норматива;

q2- средняя абсолютная влажность наружного воздуха (в г/м) 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

Хрячник на 50 животных.

Поголовье животных:

1 группа –хрячки, живой массой 300кг,, их количество 19 голов;

2 группа –хрячки, живой массой 200кг,, их количество 16 голов;

3 группа -хрячки, живой массой 100кг, количество15 голов

Животноводческое помещение находится в Борисовском районе. Нормативная температура в хрячнике 15 °С, относительная влажность 75%. Температура на­ружного воздуха в среднем за март и ноябрь месяц для данного района составляет – - 0, 9 °С, абсолютная влажность - 3, 22 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

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

Определяем часовой объем вентиляции.

Поголовье животных, размещенное в хрячнике, выделяет за час следующее количество водяных паров:

Одно животное живой массой 300кг 142г/ч.
тогда 19 головы выделяет 2698 г/ч

Одно животное живой массой 200кг выделяет 194 г/ч,
в 16 головы 3104 г/ч

Одно животное живой массой 100кг выделяет 250 г/ч,

а 15 животных 3750 \/ч.

Итого: 9552 г/ч.

Испарение влаги с ограждающих конструкций при удовлетворительном санитарном режиме, исправно действующей канализации, регулярной уборке навоза и применения соломенной подстилки в здании для хрячков 12%

12% от общего количества влаги, выделяемой всеми животными данного помещения, составит 1146, 24 г/ч. 9552 - 100%

X -12%

Всего поступит водяных паров в воздух за час 10698, 24 г (9552+1146, 24).

В здании температура воздуха 15°С и относительная влажность 75 % Для расчета абсолютной влажности по таблице " Максимальная упру­гость водяного пара в мм ртутного столба " находят, что максимальная влажность воздуха при температуре 15°С составляет 12, 70. Следовательно, этой влажности со­ответствует 100 %-ная относительная влажность, а в помещении относительная влажность должна быть 75 %. Составляем пропорцию:

12, 70 - 100%

q1, - 75%

q1= 9, 525 г\м3

Значение q2 берем из таблицы " Средние показатели температуры и абсолют­ной влажности в различных пунктах Республики Беларусь ".

Абсолютная влажность наружного воздуха в Борисовском районе в ноябре – 4, 5 г/м3, в марте - 3, 22 г/м3.

4, 50+3, 22

q2=-------------- = 3, 86

2 Полученные данные подставим в формулу

10698, 24

L=----------------- = 1888, 5

9, 525 -3, 86

2. Определение кратности воздухообмена в помещении выполняют по формуле:

Кр=L\V, где

Кр - кратность воздухообмена, показывает сколько раз в течение часа воздух в по­мещении необходимо заменить на новый;

L - часовой объем вентиляции, м3/ч;

V - объем помещения, м3.

V = 21, 6 х 16, 4 х 3 = 1062, 72

1888, 5

Кр=--------------- = 1, 8 раз в час

1062, 72

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

V=L/m, где

V - объем вентиляции на 1 ц живой массы, м /ч;

m - часовой объем вентиляции, м /ч; т - живая масса животных, ц.

т =(300 х 19) + (200 х 16) + (100 х 15) = 57 + 32 + 15 = 104ц

1888, 5

V =------------- = 18, 2

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

S=L/v*3600, где

S - общая площадь поперечного сечения вытяжных шахт, м;

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 (∆ t) рассчиты­вается следующим образом: температура воздуха в хрячнике +15°С, средняя температура наружного воздуха в переходный период - -0, 9°С в Борисовском районе (ноябрь – 0, 1°С, март - -1, 9°С, средняя температура = +0, 1+(-1, 9)\2=0, 9 Следовательно, разница этих температур составит: ∆ t= + 15°С-(-0, 9°С) = 15, 9°С.

Допустим высота вытяжной трубы составляет 4м, поэтому v = 1, 09 м/с.

Подставим все значения в формулу

1888, 5

S=----------------- = 0, 48м2

1, 09х 3600

Таким образом, общее сечение вытяжных шахт равно 0, 48м2. Количество вытяжных шахт определяют по следующей формуле:

n=S/s

S - общая площадь сечения вытяжных шахт, м2;

s - площадь сечения одной вытяжной шахты, ь2.

Эффективнее работают в хрячнике трубы с сечением меньшим чем 1 м, по­этому можно установить 1 вытяжную шахту сечением 0, 7 м х 0, 7м каждая.

0, 48

n= ------ = 1 вытяжных шахт

1, 44

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

S2 = Sx0, 6 S2= 0, 48x0, 6 = 0, 336 м2

Количество приточных каналов (n2) рассчитывается по следующей формуле:

n2= S2/s2, где

S2- общая площадь сечения приточных каналов, м2

s2 - площадь сечения одного приточного канала, м2.

В хрячнике приточные каналы могут быть выполнены в виде подоконных щелей различных размеров. Если подоконная щель имеет площадь 2, 35 м х 0, 135 м = 0, 31 м2, то

n2 =0, 336/0.31=1 подоконная щель