Курсовая работа: Отопление и вентиляция сельскохозяйственного здания

5. Подбор оборудования приточного центра

1. Подбор калорифера

При выборе схемы калориферной установки необходимо учесть, что по технико-экономическим соображениям массовая скорость воздуха принимается для пластинчатых калориферов 7…10 .

Требуемая площадь живого сечения калорифера для прохода воздуха определяется:

где  - массовая скорость воздуха, .

По техническим характеристикам подбираем калорифер КПС-П №10.

Скорость теплоносителя в трубках калорифера определяем:

где  - теплоёмкость и плотность теплоносителя;  - температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе, ;  - площадь живого сечения трубок, . Для уменьшения скорость течения теплоносителя для нормированных 0,2-0,5  соединяем два калорифера КПС-П №10 параллельно по теплоносителю. Требуемая поверхность нагрева , определяется:

 (17)

где  - коэффициент теплопередачи,;  - средняя температура теплоносителя . tср1= - средняя температура воздуха, , tср2=

Требуемую поверхность нагрева , определяем по выражению (17):

.

По нагреваемой среде соединяем воздух последовательно, чтобы увеличить площадь нагрева. Сопротивление калорифера принимаем 62 Па.

2. Подбор фильтра

Фильтр подбирается по производительности, рассчитанной для холодного периода, которая составляет , а также по степени очистки и предъявляемым к нему требованиям (степень очистки, род улавливаемых загрязнителей и т.д.). Для животноводческого помещения применяем фильтр со степенью очистки 55% (фильтр III класса очистки), основным загрязнителем которого является пыль размером 10-50 мкм.

Фильтры ФяГ состоят из рамки, изготавливаемой из картона или оцинкованной стали, внутри которой уложен фильтрующий материал в виде гофр, опирающийся со стороны выхода воздуха на сетку гофрированной (волнообразной) формы.

Фильтры типа ФяГ предназначены для очистки наружного и рециркулярного воздуха в системах приточной вентиляции и кондиционирования для помещений различного назначения: бытовых административных и промышленных зданий.

В процессе эксплуатации фильтров следует контролировать их аэродинамическое сопротивление по показаниям манометра, подсоединенного к штуцерам, устроенным в стенках воздухоочистных камер до и после фильтров.

При достижении перепада давления, рекомендуемого для данного фильтра, или исходя из располагаемого давления в системе, фильтры необходимо заменять.

Таблица 4. Технические требования и характеристики

Класс фильтра ФяГ по ГОСТ Р 51251-99, ЕN 779 (Eurovent 4/9)	Сопротивление, Па			Эффективность очистки,%
	начальное		конечное
	глубина, L, мм
	48	100
G3 (EU3)	40-70	30-55	200	55

Фильтры работоспособны и сохраняют свои технические характеристики при температуре очищенного воздуха от - 40°С до +70°С. Окружающая среда и фильтруемый воздух не должны содержать агрессивных газов и паров.

Параметры фильтров определялись согласно ГОСТ Р 51251 - 99 "Руководства по испытанию и оценке воздушных фильтров для систем приточной вентиляции и кондиционирования воздуха"/М. Стройиздат, 1979.

Таблица 5. Характеристика подобранного фильтра

Индекс фильтра ФяГ	Габаритные размеры, мм			Производительность фильтра, м3/ч	Масса, кг
	высота A	ширина B	глубина L
3 (4) 059	892	490	48	3100-4400	2,8

В данном помещении устанавливаем 2 фильтра ФяГ 3 (4) 059.

3. Подбор утеплённого клапана

Клапаны воздушные утепленные предназначены в качестве воздухозаборных клапанов в вентиляционных системах. Клапан состоит из корпуса (из оцинкованной стали), внутри которого на подшипниках скольжения установлены поворотные лопатки, ТЭНов (мощностью 0,4 кВт) и привода (ручного и электрического).

Каждая лопатка имеет коробчатое сечение. Клапаны могут использоваться для режимов "открыто-закрыто " или плавного регулирования количества воздуха. В качестве исполнительного механизма может использоваться ручной привод, привод фирмы "Belimo ".

Клапаны предназначены для использования в системах вентиляции и кондиционирования воздуха и могут применяться для регулирования количества воздуха и газовых смесей, агрессивность которых, по отношению к оцинкованной стали, не выше агрессивности воздуха, с температурой до 80 °С, не содержащих пыли и других твердых примесей в количестве более 100 мг/м 3, а также липких веществ и волокнистых материалов.

Клапаны предназначены для эксплуатации в условиях умеренного климата (У) категории размещения 1 по ГОСТ 15150, и для экспорта в условиях умеренного (У) и тропического (Т) климата категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69.

4. Подбор вентилятора

Вентилятор выбирается на основе гидравлического расчёта. Определяем количество раздающих устройств, исходя из условия равенства скорости движения воздуха в жалюзийной решётке и скорости на последнем участке.

Общая площадь жалюзийных решёток:

где  - скорость движения воздуха в жалюзийной решётке, .

Количество жалюзийных решёток:

где  - площадь живого сечения жалюзийной решётки, . Для РС-Г 425х75 составляет .

Расход воздуха на последнем участке:

Скорость воздуха на последнем участке:

где  - диаметр канала, .

Так как система имеет две ветви, то количество участков на каждой из них составляет 38. На аксонометрической схеме производим разбиение участков - отрезков воздуховода с постоянным сечением и расходом. За расчётное направление принимаем наиболее протяжённое.

Потери на участке складываются из потерь на трение и потерь напора в местных сопротивлениях на участке.

В инженерной практике потери давления на трение  определяют по формуле:

 (17)

где  - коэффициент учёта шероховатости стенок и скорости воздуха, для стальных трубопроводов принимается 1, для кирпичных - 2,2;  - табличное значение удельных давления на трение, ;  - длина участка, .

Гидравлические потери давления на местные сопротивления  определяются по формуле:

 (18)

где  - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке;  - динамическое давление, .

Общие потери давления в сети воздуховодов для стандартного воздуха определяются по формуле:

 (19)

Приведём пример расчёта участка 25 - воздухозаборная шахта протяжённостью 0,89м. Местные сопротивления - вход в шахту (), два поворота потока (), расширение сечения (). Принятое сечение - 375х375, скорость на участке - 5,6, динамическое давление , удельные сопротивления . Таким образом полное падение сопротивления на участке №25 составляет по формуле (19):

Расчёт всех участков сведём в таблицу 8.

Определив потери давления во всей системе, которые составили , также по расходу  определяем по каталогам вентилятор ВР 86-77-4, характеристики которого приведены в таблице 6.

Таблица 6. Характеристики вентилятора ВР 86-77-4

Типоразмер вентилятора	Электродвигатель		Частота вращения рабочего колеса, мин-1	Параметры в рабочей зоне		Масса вентилятора не более, кг
	Типоразмер	Мощность, кВт		Производительность, тыс. м3/час	Полное давление, Па
ВР 86-77 №4	АИР112M2	7,5	2850	4,3-8,6	2350-1500	89,8

Размеры входа в шахту составляют 335х335, что обеспечивает скорость в пределах 8 м/с.

6. Расчёт аэрации

Аэрация - организованный естественный воздухообмен в помещении. Её осуществляют через специально предусмотренные отверстия в наружных ограждениях с использованием естественных побудителей движения воздуха - гравитационных сил и ветра.

1. Расчёт аэрации в тёплый период

Определим расход воздуха, необходимый для обеспечения нормируемой температуры в рабочей зоне (для летнего периода):

 (20)

где  - коэффициент температурного распределения, показывает какая доля тепла поступает в рабочую зону, принимается 0,8.

Полный перепад давлений:

, (21)

где  - расстояние от середины оконного проема до верхнего среза шахты (3 м); - плотность наружного и внутреннего воздуха, соответственно, кг/м3.

В расчетах системы вентиляции принимаем температуру наружного воздуха в летний и переходный период по действительным условиям. Избыточное давление на уровне середины оконного проема (проема в стене):

. (22)

Температура уходящего воздуха:

Скорость воздуха на притоке через оконные проемы не должна превышать 0,3-0,5 м/с.

Исходя из этого условия рассчитаем необходимое количество проемов (окон):

, . (23)

Избыточное давление в шахте:

 (24)

Скорость воздуха на уровне среза шахты:

 (25)

где Σζ - сумма коэффициентов местных сопротивлений; h1 - высота шахты, м.

Суммарная площадь шахт и их количество:

,

 (26)

2. Расчёт аэрации в переходный период

Расход на аэрацию в переходный период уменьшается на 30% от подаваемого объёма в холодный период, удаляемый через навозные каналы.

Определим расход воздуха, необходимый для обеспечения нормируемой температуры в рабочей зоне (для летнего периода), по формуле (20):

Количество воздуха, удаляемое через шахты:

Количество теплоты, удаляемое через шахты:

Полный перепад давлений, определяем по формуле (21):

В расчетах системы вентиляции принимаем температуру наружного воздуха в летний и переходный период по действительным условиям. Избыточное давление на уровне середины оконного проема (проема в стене) определяем по выражению (22):

.

Температура уходящего воздуха:

Скорость воздуха на притоке через оконные проемы не должна превышать 0,3-0,5 м/с.

Исходя из этого условия рассчитаем необходимое количество проемов (окон) по выражению (23):

,

.

Избыточное давление в шахте находим по формуле (24):

Скорость воздуха на уровне среза шахты определяем по формуле (25):

Суммарная площадь шахт и их количество находим по выражению (26):

,

Заключение

В данном курсовом проекте в соответствии с заданием была запроектирована система отопления и вентиляции телятника для телят старше 4-х месяцев на 110 голов г.Н. Новгород. Были рассчитаны вредности в помещении, теплопоступления и теплопотери. Был произведен расчет воздухообменов в зимний, переходный и летний периоды года. Было подобрано оборудование для приточной камеры: калорифер марки КПС-П №10 и вентилятор ВР-86-77-4.

Была рассчитана аэрация здания и аэродинамика воздуховодов для летнего и переходного периодов года: подобраны количество и размеры вытяжных шахт, оконных проемов, обеспечивающих удаление вредностей из помещения, где содержатся животные.

Сечение воздухозаборной шахты 335335 мм.

Воздух подается через воздуховоды с приточными решетками, сечением 100100.

Всего на один приточный центр - 114 решеток.

В летний и переходный периоды, для компенсации теплоизбытков необходимо организовать аэрацию. Диаметр шахты составляет 0,8м. Летом аэрация осуществляется через проемы в стенах; необходимо открыть 44 окна, а удаляется через шахты; необходимое число шахт 36 штук.

В переходный период приток воздуха осуществляется через 26 открытых окон, а удаляется необходимое количество воздуха через шахты, необходимое число шахт 27 штук.

Список использованной литературы

1. СНиП 2.04.05-91* "Отопление, вентиляция и кондиционирование".

2. Богословский В.Н. "Отопление и вентиляция". Учебник для вузов. В 2-х ч. Ч.2. Вентиляция.М., Стройиздат, 1976.

3. Драганов Б.Х. "Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве" - М.: Агропромиздат, 1990.

4. Драганов Б.Х. "Курсовое проектирование по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве": Учеб. пособие для вузов - М.: Агропромиздат, 1991.

5. Кирюшатов А.И. "Отопление и вентиляция животноводческих комплексов и ферм". Методические указания к курсовому и дипломному проектированию; СИМСХ им.М.И. Калинина; Сарат. с. - х. ин-т им.Н.И. Вавилова. - Саратов, 1988.

6. Родин А.К. "Вентиляция производственных зданий агропромышленного комплекса". Учеб. пособие: ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ". Саратов. 2002.