Расчетная часть. 
Оптимизация режима вентиляции в коровнике для привязного содержания на 100 голов в Семипалатинской области

Расчет фактического воздухообмена в помещении производится по формуле:

L= S * V * 3600.

Для определения фактического воздухообмена необходимо уточнить скорость движения воздуха. Разность внутренней и внешней температуры:

в зимний период составляет 10-(-17,1)=27,4^оС в переходный период составляет 10-(-8,05)=18,05 ^оС В связи с этим скорость движения воздуха в четырехметровых шахтах составит: в зимний период 1,47 м/с (табл.2.6)[10].

в переходный период 1,16 м/с (табл.2.6)[10].

Производительность первой шахты в зимний период составляет:

L_{1 зим}=(0,5*0,5*)*0,5*1,47*3600=661,5 м³/ч Производительность второй шахты в зимний период составляет:

L_{2 зим}=(0,5*0,5*)*0,3*1,47*3600=396.9 м³/ч Суммарная производительность обеих вытяжных шахт в зимний период составляет:

L_зим=661,5+396,9=1058,4 м³/ч Производительность первой шахты в переходный период составляет:

L_{1 пер}=(0,5*0,5)*0,5*1,16*3600=522 м³/ч Производительность второй шахты в переходный период составляет:

L_{2 пер}=(0,5*0,5*)*0,3*1,16*3600=313,2 м³/ч Суммарная производительность обеих вытяжных шахт в переходный период составляет:

L_пер=522+313,2=835,2 м³/ч Воздухообмен в коровнике на 1 ц составляет:

в зимний период: 1058,4 / 430=2,46 м³/ч в переходный период: 835,2 / 430=1,94 м³/ч Согласно нормативам (табл.6.12) воздухообмен в коровнике должен составлять:

в зимний период 17 м³/ч на 1 ц массы в переходный период 35 м³/ч на 1 ц массы[10].

Фактический воздухообмен в коровнике в зимний период в (17 /2,46)4раза ниже норматива.

Фактический воздухообмен в конюшне в переходный период в (35 / 1,54)22,72раза ниже норматива.

Расчет часового объема вентиляции по водяным парам Для расчета воздухообмена, обеспечивающего удаление избытков влаги из воздуха животноводческих помещений, используют формулу:

Водяные пары, поступающие в воздух помещения, включают: влагу, продуцируемою животными, и влагу, испаряющуюся с ограждающих конструкций.

Количество влаги, продуцируемой животными (W_ж), зависит от их вида, живой массы, возраста и физиологического состояния (табл.6.4), с учетом поправочного коэффициента (табл.6.6)[10].

W_ж1=30*265=7950 г/ч.

W_ж2=43*342=14 706 г/ч.

W_ж3=400*27=10 800 г/ч.

W_ж=7950+14 706+10800=33 456 г/ч Величину испарения влаги определяем по формуле:

W_и=K_и * W_ж

K_и=1 (табл.6.6)[10].

W_и=1*33 456=33456 г/ч Поступление водяных паров в воздух помещения:

W= W_ж+ W_и

W=33 456+33456=66 912 г/ч Допустимое содержание водяных паров в воздухе помещения при нормативной относительной влажности:

Максимальная влажность воздуха (Е) при 10 ^оС.

E=9,21 мм рт. ст. (табл. 2.1)[10];

Нормальная относительная влажность ®:

в зимний период 75%.

в переходный период 70% (табл. 6.12)[10];

d_1зим=9,21*75/100=6,9 г/м³

d_1пер=9,21*70/100=6,4 г/м³

Содержание водяных паров в атмосферном воздухе в Алматинской области составляет (табл.6.10)[10]:

в зимний период 1,12 г/м³

в переходный период (2,17+2,55) / 2=2,36 г/м³

Согласно формуле 2.

L_{H2О зим}= = 11 576,47 м³/ч.

L_{H2O пер}= = 16 562,37 м³/ч Нормы воздухообмена на 1 ц Фактические: в зимний период: 1058,4 / 430=2,46 м³/ч в переходный период: 835,2 / 430=1,94 м³/ч Расчетные: в зимний период: 11 576,47 / 430=26,92 м³/ч в переходный период: 16 562,37, / 430=38,51 м³/ч По отраслевым нормам: в зимний период: 7310 / 430=17 м³/ч в переходный период: 15 050 / 430=35 м³/ч Необходимый уровень воздухообмена по углекислому газу определяют по формуле:

L_CO2 =.

Количество углекислоты, которое поступает в помещение от животных в течение часа, находим по табл.6.1[10].

K₁=30*87=2610 л/ч К₂=43*104=4472 л/ч К₃=27*79=2133 л/ч К=2610+4472+2133=9215 л/ч Допустимая концентрация углекислоты в коровнике составляет 0,25%, т. е. С₁=2,5 л/м³ (табл 6.12)[10].

Содержание углекислоты в атмосферном воздухе — величина постоянная, 0,03%, т. е. С₂=0,3 л/м³.

L_CO2= =3856,8 м³/ч Расчет объема вентиляции по существующим отраслевым нормативам воздухообмена для коров производят по формуле:

L_н=n *m* L_кг

n= 100 голов.

m= 400 кг.

m=500кг.

m=400кг.

L_{кг зима} = 0,17 м³/ч.

L_{кг переходный} = 0,35 м³/ч.

L_{н1 зима} = 30 * 400 * 0,17 = 2040 м³/ч.

L_{н1 переходный} = 30 * 400 * 0,35 =4200 м³/м.

L_{н2зима=500*43*0,17=3655} м³/ч.

L_{н2 переходный}=500*43*0,35=7525 м³/ч.

L_{н3 зима=27*4 00*0,17=1836} м³/ч.

L_{н3 переходный=27*400*0,35=3780} м³/ч.

L_{н4 зима=2040+3655+1836=7531} м³/ч.

L_{н4 переходный=4200+7525+3780=15 505} м³/ч Расчет общей площади всех вытяжных каналов (фактические).

L _зим = 1058,4 м³/ч.

L _пер = 835,2 м³/ч.

V_зим = 2,21 м/сек.

V_пер = 1,15 м/сек/ч.

• S _зим = 2,1 м²
• S _пер = 3, 9 м²

Скорость движения воздуха в вытяжном канале (шахте) зависит от его высоты и разности температуры внутреннего и наружного воздуха. Скорость движения воздуха определяют по формуле:

V=2,2135.

Скорость движения воздуха в вытяжной шахте составит:

V_зим=2,2135 = 2,2135 = 2,2135 = 2,2135*0,6 5= 2,21 м/сек.

V_пер=2,2135 = 2,2135 = 2,2135 = 2,2135*0,52 = 1,15 м/сек.

Расчет общей площади всех вытяжных каналов (расчетные) производят по формуле:

L _зима = 1058,4 м³/ч.

L _пер = 835,2 м³/ч.

V_зим = 2,21 м/сек.

V_пер = 1,15м/сек.

• S _зима = 11 576,47 / (1,47 * 3600) = 2, 18 м²
• S _пер = 16 562,37 / (1,16 * 3600) = 3,9 м²

Площадь сечения одной вытяжной шахты (0,5*0,5)0,25 м², находим, что при высоте 4 метра количество работающих шахт в должно быть:

В зимний период 2,1 / 0,25=8,4 т. е. 8 шахт В переходный период 3,9 / 0,25= 15,6 т. е. 15 шахт Кратность воздухообмена.

Vⁿ = 69,1 * 9,5 * 2,8 = 1838,06 м³

Расчетная кратность воздухообмена:

L _зим = 11 576,47 м³/ч.

L _пер = 16 562,37 м³/ч.

K_{р зим} = 11 576,47 / 1838,06 = 6,29 раз.

K_{р пер} =16 562,37 / 1838,06 = 9,01 раз Фактическая кратность воздухообмена:

L _зим = 1058,4 м³/ч.

L _пер = 835,2 м³/ч.

K_{р зим} = 1058,4 / 1838,06 = 0,57 раз.

K_{р пер} =835,2 / 1838,06 = 0,45 раз Кратность воздухообмена по отраслевым нормам:

L _зим = 2000 м³/ч.

L _пер = 2800 м³/ч.

K_{р зим} = 2000 / 952 = 2,1 раз.

K_{р пер} =2800 / 952 = 2,9 раз Определение количества приточных шахт В зимний период 2,1*0,5=1,05.

1,05 / 0,06=17,5 т. е. 17 шахт В переходный период 3,9*0,5=1,95.

1,95 / 0.06= 32 т. е. 32 шахт.

Анализ результатов исследований