Разработка задания на проектирование конюшни для 20 рабочих лошадей

Расчет  объема вентиляции помещения  и рекомендации по расположению вентиляционного  оборудования. 

    Основные  назначения вентиляции – обеспечение  удаления загрязненного воздуха  из помещения замена его свежим наружным воздухом.

    При отсутствии или плохой вентиляции на внутренних поверхностях ограждающих конструкциях требуется конденсат, обуславливающий преждевременное разрушение потолочных перекрытий, стен, кровли. Вследствие этого возникает необходимость ремонта здания, что связано со значительным увеличением затрат на его реконструкцию.

    В помещениях с недостаточным воздухообменом у животных ухудшается обмен веществ, общее физиологическое состояние, перевариваемость и усвоение питательных  веществ корма. В результате снижается  естественное резистентность и здоровье животных, их продуктивность и качество продукции. 

    В конюшне содержится 20 голов рабочих лошадей. Из них: кобыл холостых живой массой 600 кг – 7 голов, кобыл жеребых живой массой 600 кг – 4 головы, меринов живой массой 800 кг – 8 голов, жеребцов живой массой 800 кг – 1 голова.

    Размеры помещения: длина – 25,5 м; ширина – 9 м; высота стен – 3 м.

    Нормативная температура в конюшне 6°С, относительная влажность 80%. Конюшня находится в Брестском районе.

    Расчет  объема вентиляции для удаления избыточной влажности проводят в следующем порядке:

    Вначале находят поступление водяных  паров от животных (см. табл. «Нормы выделения тепла, углекислого газа и водяных паров с\х животными  и птицами»):

• Одна кобыла холостая живой массой 600 кг выделяет – 362 г/ч водяных паров,
• а 7 голов – 2534 г/ч;
• Одна кобыла жеребая живой массой 600 кг выделяет 430 г/ч водяных паров,
• а 4 головы – 1720 г/ч;
• Один мерин живой массой 800 кг выделяет 440 г/ч водяных паров,
• а 8 голов – 3520 г/ч.
• Один жеребец живой массой 800 кг выделяет 527 г/ч водяных паров.

.

    Поступление водяных паров в помещение  от 20 голов составляет:

    (362 х 7) + (430 х 4) + (440 х 8) + 527 = 8301 г/ч. 

    1. Расчет часового объема вентиляции (L) в климатических условиях Республики Беларусь (при повышенной влажности воздуха) проводят по формуле:

         Q

    L = --------------,

                                                                         q1 – q2

                                                                                                  

   где L – количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения, чтобы поддержать в нем

                относительную влажность в пределах  нормы, м³/ч;

         Q – поступление водяных паров от животных с учетом испарения с поверхностей ограждающих                                                                 

                конструкций, поилок, кормушек и  др., г/час;

         q1  - допустимое влагосодержание воздуха в помещении, г/м³;

         q2 – средняя абсолютная влажность атмосферного воздуха, вводимого в помещение в переходный

                период, г/м³. 

   Выделение водяных паров животными зависит  от окружающей температуры, поэтому  для повышения точности расчетов учитывают поправочные коэффициенты. Количество водяных паров (Q) выделяемых животными находят по формуле:

Q = Q0 x n x k,

   где Q – количество водяных паров, выделяемое всеми животными, г/ч;

         Q0 – количество влаги, выделяемое одним животным, г/ч;

         n – количество животных, голов;

          k – поправочный коэффициент. 

   Значение  q1 находят следующим образом: по гигиеническим нормативам температура в помещении для лошадей составляет 6ºС, относительная влажность 80%.

   Максимальная  влажность воздуха при температуре 6ºС равна 7 г/м³ (см. табл. «Максимальная  упругость водяного пара в мм. ртутного столба»), а относительная влажность  должна составлять 80% от максимальной, т.е.

   7 х 0,8 = 5, 6 г/м³. 

   Значение  q2 берут из таблицы «Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь». Для расчета воздухообмена в переходный период определяют среднее значение влагосодержания наружного воздуха для Бреста за январь и март: (5,02 + 3,6) / 2 = 4,31 г/м³ 

   Часовой объем вентиляции в переходный период составит: 

                                                               8301

   L = ------------------- = 6434,8  м³/ч

                                                           5,6 – 4,31 

   2. Кратность воздухообмена (показывает, сколько раз в течении часа в помещении необходимо заменять воздух) рассчитывают по формуле: 

                                                                              L

   Kp = -------

                                                                             V

    где L – часовой объем вентиляции, м³/ч;

          V – объем помещения, м³. 

    Объем помещения равен произведению его длины, ширины и высоты (25,5 х 9 х 3=  = 688,5 м³). Кратность воздухообмена составит: 
 

                                                          6434,8³/ч

    Кр = ------------------------- = 9 раз в час

                                                            688,5 м³ 

    3. Объем воздухообмена на одно животное составит:

                                                                                           

                                                                             L

                                                                   V1 = -------

                                                                               n 

    где L – часовой объем вентиляции, м³/ч;

           n – количество животных, голов. 

    В расчете на одно животное воздухообмен в переходный период составит: 

                                                               6434,5

    V1 = ---------------- = 321,7м³/ч

                                                                 20

    4. Объем воздухообмена на 1 центр живой массы составит: 

                                                               L

                                                   V2 = -------

                                                                        m 

    где m – живая масса животных, ц. 
 

                                                                         6434,8

                                       V2 = ---------------------------------------------------- = 46,6 м³/ч

                                                           (6 х 7) + (6 х 4) + (8 х 8) + 8 

    5. Для обеспечения необходимого  воздухообмена рассчитывают площадь вытяжных шахт и приточных каналов. 

    5.1 Площадь вытяжных шахт определяют по формуле: 

                                                                               L

    S_выт = --------------

               h x 3600 

    где L – часовой объем вентиляции, м³/ч;

           h – скорость движения воздуха в вытяжной шахте, м/с;

           3600 – количество секунд в одном  часу. 

    Для определения площади вытяжных шахт необходимо рассчитать скорость движения воздуха в шахте (h). Ее величина зависит от разности температур внутреннего и наружного воздуха (Δt) и высоты шахты.

    Внутренняя  температура в конюшне составляет 6ºС. Для расчета наружной температуры в переходный период (см. табл. «Средние показатели температуры и абсолютной влажности в различных пунктах Республики Беларусь») используется температура Бреста за январь и март:

    Δt = + 6ºС - ( - 4,4) = 10,4ºС

    Если  высота вытяжной трубы равна 5 м, то скорость движения воздуха в ней  составит 0,73 м/с (см. табл. «Скорость  движения воздуха в вентиляционных трубах (м/с) при разной высоте труб и при различных температурах воздуха внутри помещения и наружного воздуха»).

    Общая площадь вытяжных шахт будет равна: 

                                                                6434,8

    S_выт = -------------- = 1,94 м²

                                                                   0,92 х 3600 

    5.2 Количество вытяжных шахт определяют по формуле: 

                                                             Sвыт

                                                      n1 = --------

                                                                       s1 

    где Sвыт – общая площадь вытяжных шахт, м²;

          s1 – площадь сечения одной вытяжной трубы, м²;

             
 
 
 

    Если  проектируемая шахта имеет сечение 1 х 1 м, т.е площадь 1 м², то их число составит: 

                                                           1,94  

    n1 = --------- = 2 вытяжные шахты

                                                             1 

    5.3 Площадь приточных каналов составляет 60 – 70% от общей площади вытяжных шахт и определяется по формуле: 

    S_пр = S_выт х 0,6 

    Площадь приточных каналов определяется:

    S_пр = 1,94 х 0,6 = 1,16 м² 

    5.4 Количество приточных каналов рассчитываются по формуле: 

                                                                           S_пр

    n2 = --------

                                                                             s2 

    где S_пр – общая площадь приточных каналов, м²;

            s2 – площадь сечения одного приточного канала, м²