Гиена почвы

При ∆t=28°C, высоте трубы 4м,  υ=1,47 м/с, t-расчетное время, 1ч=3600с.

Подставляем данные в формулу:

S=13068.2/1.47*3600=2.47≈2.5 м²

    Площадь сечения одного вытяжного канала равна 0,9м×0,9м=0,81м², тогда число вытяжных каналов будет:

2.5/0,81=3 трубы.

    При определении общей площади сечения  приточных каналов исходят из того, что она составляет 80% (0,8 части) от площади сечения вытяжных каналов, тогда 2.5 м²×0,8=2м². Если принять, что площадь сечения одного приточного канала равна 0,09м² (0,3×0,3), тогда количество будет 2/0,09=22 вытяжных каналов.

    Объем вентиляции, рассчитанный по содержанию углекислоты, в большинстве случаев оказывается недостаточным для удаления образующихся в помещении водяных паров. Поэтому расчеты вентиляции лучше вести по влажности воздуха.  

    7.2 Расчет объема  вентиляции по  влажности. 

    V=5600м³; 150 дойных коров (450кг, 15л)

                       50 сухостойных коров (500кг)

                            t_вн=10˚С; t_н=-18˚С

    (150*480)+(50*395)=91750 г/ч

    Дополнительно за счет испарения с влажных и  открытых (водяных) поверхностей за 1ч. поступит примерно 10% от количества влаги выделяемой животными: 91750+10%=100925 г/ч (Q).

    С этой целью используют формулу:

    L=Q/Q₁-Q₂,

    Где, L- часовой объем вентиляции, м³/ч, г.

            Q- количество водяных паров, которые выделяют все животные в помещении за 1ч.. Следует к этому количеству добавить  количество водяных паров (в %), поступающих вследствие испарения.

            Q₁- абсолютная влажность воздуха помещения при относительной влажности 70%, г/м³. Для расчета абсолютной влажности максимальной насыщенности воздуха  находят, что максимальная влажность воздуха при 10°С равна 9.17.

    Составляем  отношение: 9.17 – 100%    

                                             Х – 70%

    Х=9.17×70/100=6.4 мм.рт.ст.

    Q₂- абсолютная влажность воздуха вводимого в помещенение атмосферного воздуха при температуре около минус 18°С составляет 1.1г/м³.

    По  аналогии расчета объема вентиляции по углекислоте, определяем количество водяных паров выделяемых животными.

1. Подставив расчетные данные в формулу  для определения часового объема вентиляции, получим:

L=100925/6.4-1.1=19042м³/ч.

2. По аналогии с первым вариантом (по СО₂) определяем кратность объема воздуха:

Кр=L/V=19042/5600=3.4 раз в 1 час

3. Для определения объема вентиляции на одну корову :

V₁=L/n=19042/200=95 м³/ч.

4. Общую площадь сечения вытяжных каналов, обеспечивающих расчетных воздухообмена, получим:

S_в=L/υt,

S_в=19042/1.47*3600=3.6 м³;  

             а приточных:

S_п=3.6*0.8=2.88 м³

5. Также определяем количество вытяжных и приточных труб:

а)  вытяжных              3.6/0,81=4 трубы

б)  приточных              2.88/0,09=32 канала

    Из  расчета объема вентиляции по углекислоте  видно, что часовой обмен воздуха  в данном помещении должен составлять 13068.2 м³/ч. Расчет того же показателя по влажности показал, что обмен воздуха, рассчитанный по углекислоте, явно недостаточен, так как при нем влажность воздуха в свинарнике будет намного превышать зоогигиенический норматив.

    Пользуясь той же формулой ( L=Q/q₁-q₂), можно установить содержание влаги в помещении, при условии обмена воздуха, рассчитанного по углекислоте. Для этого принимаем во внимание, что в этой формуле известны все величины, кроме абсолютной влажности воздуха в свинарнике (q₁). Мы ее и определим, подставив все известные величины в формулу:

    13068.2=100925/q_1,

             отсюда:

    q₁=100925/13068.2+1.1=8.8 г/м³.

    Из  полученного результата видно, что  абсолютная влажность воздуха в  коровнике при условии обмена воздуха в нем, рассчитанного  по углекислоте, будет равна 8.8 г/м³. Так как при температуре воздуха в коровнике 10°С влажность при максимальной насыщенности будет равна 9.17, то относительная влажность составит:

    Х/100=8.8/9.17

    Х=100×8.8/9.17=96%.

    Следовательно, есть все основания заключить, что  воздух в коровнике при часовом  объеме вентиляции, рассчитанном по углекислоте, будет полностью насыщен водяными парами и часть влаги выпадет в виде конденсата на ограждениях помещения.

    Исследованиями  установлено, что кратность обмена воздуха до 3 раз зимой в течении 1 часа надежно обеспечивает вентиляция с естественной тягой.

    7.3 Расчет теплового  баланса.

 

1. Определение поступления тепла в помещение.

    Одна  дойная корова живой массой 450кг. и  удоем 15л выделяет 730ккал/ч свободного тепла. Следовательно, в помещении  поступит свободного тепла (Q_ж) 730×150=109500 ккал/ч, а одна сухостойная выделяет 610ккал/ч, следовательно 50 таких коров выделят 30500ккал/ч. В итоге все животные выделяют 140000ккал/ч.

2. Определение расхода тепла в помещении.

Проводят  по формуле:

Q×0,24+SКF.

    Отсюда  теплопотери на обогрев вентиляционного  воздуха составляют: (Q×0,24)Δt.

    При температуре воздуха в коровнике 10ºС и среднем барометрическом давлении 760 мм.рт.ст. масса 1м³ воздуха составит 1,247 кг. Объем воздухообмена в 1 час ( по влажности ) равен 19042.

    Следовательно, масса всего вентиляционного  воздуха будет равна 19042×1.247=23745 кг.

    Если для нагрева 1кг воздуха требуется 0,24 ккал, то для нагрева всего воздуха потребуется 23745×0,24=5699 ккал/ч.

    Для нагрева от -18ºС до +10ºС ( Δt=28ºС ) будет затрачено 5699*28=159572 ккал/ч.  
 
 

    Таблица 1. Определение теплопотерь через  ограждающие конструкцию.

 

    Учитываем теплопотери за счет обдувания ветром:

    (1612.8+11188.8+564.48+2016+18028.8) ×0,13=4343.4

    Следовательно, общий расход тепла необходимого на нагрев всех ограждающих конструкций  будет:

    91850.24+4343.4=96193.64 ккал/ч.

    Кроме того, необходимо учесть потери тепла  на испарение влаги с поверхности  пола, кормушек и ограждающих конструкций (W_зд). Принято считать, что эти теплопотери составляют 10% от общего количества влаги, выделяемой всеми коровами. При расчете вентиляции по влажности  было установлено, что данная величина составляет 9175 г/ч.

    Если  учесть, что на испарение 1г влаги  затрачивается 0,595 ккал тепла, то W_зд составит:

    9175×0,595=5459.12 ккал/ч.

    Суммируем все теплопотери в помещении: на подогрев вентиляционного воздуха 159572 ккал/ч; на нагрев ограждающих конструкций 96193.64 ккал/ч; на испарение влаги из ограждений 9175 ккал/ч:

    159572+9175+96193.64=264940.64 ккал/ч

    Подставляем полученные данные в формулу и  определяем тепловой баланс помещения. Все поступление тепла составляют 140000 ккал/ч, а его расход 264940.64 ккал/ч.

    Расчет  показывает, что расход тепла превышает  теплопоступление на 124940.64 ккал/ч, что  свидетельствует об отрицательном  тепловом балансе помещения для  коров.

    Необходимо  указать, что допускаются отклонения ±10% к расчетным данным. 
 

    Список  использованной литературы

1. А.Ф. Кузнецов « Гигиена сельскохозяйственных животных» -М.: 1991г.
2. А.Ф. Кузнецов « Гигиена сельскохозяйственных животных» -М.: 1992г.
3. Онегов А.П. «Гигиена сельскохозяйственных животных» -М.: 1984г.
4. И.Ф. Храбустовский «Практикум по зоогигиене» -М.: 1984
5. А.Ф. Кузнецов «Справочник по зоогигиене» -М.: 2005