• Вернуться к содержанию >

Цель занятия. Освоить методику расчета воздухообмена в животноводческих помещениях.

 

Содержание занятия. Качество воздуха в животноводческих помещениях, его физические свойства и газовый состав постоянно изменяются под влиянием выделения животными теплоты, влаги, ди­оксида углерода, в результате разложения навоза, мочи, остатков корма, изменения свойств атмосферного воздуха, поступающего в помещение. В целях улучшения микроклимата воздух помещений должен постоянно заменяться свежим с помощью приточно-вытяжной вентиляции.

 

При нормальном воздухообмене создается хороший микрокли­мат, предупреждается конденсация водяных паров на ограждающих конструкциях и оборудовании. Заниженный воздухообмен приво­дит к ухудшению микроклимата, накоплению вредных продуктов обмена, влаги и теплоты. Высокий уровень воздухообмена в зимний период приводит к большому расходу теплоты, снижению темпера­туры в помещении, повышению эксплуатационных расходов.

 

Для определения воздухообмена необходимо знать поступление вредных выделений (избытков теплоты, газов и водяных паров) в помещение за 1 ч и предельно допустимое количество вредных вы­делений в 1 м³ воздуха помещения.

 

Объем воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него за 1 ч, отнесенный к внутреннему объему вентилируемого помеще­ния, называют кратностью воздухообмена (К):

где Ь — воздухообмен, м³/ч; V— объем помещения, м³. Знаком «+» обозначают воз­духообмен по притоку, знаком «-» — по вытяжке.

 

Если кратность воздухообмена равна +1 и —2, это означает, что в помещение за 1 ч подается однократный и удаляется двукратный объем воздуха по отношению к объему помещения.

При расчете воздухообмена кроме кратности воздухообмена учи­тывают и норму воздухообмена — количество чистого воздуха, ко­торое нужно подать для удаления всех вредных примесей.

 

В связи с тем что в летний период в помещениях накапливается избыток теплоты, а в зимний избыток диоксида углерода и влаги воздухообмен рассчитывают для каждого конкретного периода.

 

Вентиляцию помещений в зимний период надо организовать так, чтобы удалять все вредные примеси при минимальном расходе теп­лоты. Холодный наружный воздух имеет низкую влажность, поэто­му для удаления избытка влаги из помещений зимой его требуется значительно меньше. В зимний период воздухообмен делают мини­мальным.

 

В жаркое время вентиляцию усиливают. Воздухообмен должен быть на таком уровне, чтобы температура в помещении не превы­шала наружную более чем на 5 °С.

 

В переходный период (осень — зима) воздухообмен должен быть интенсиЬнее, чем зимой, но медленнее, чем летом.

 

Более точный расчет воздухообмена проводят по отдельным ви­дам вредных примесей.

Необходимый воздухообмен (L_СОг, м³/ч) при повышенной кон­центрации диоксида углерода определяют по формуле

где С— количество диоксида углерода, выделяемого всеми животными за 1 ч, м³/ч; С, ■— допустимая концентрация диоксида углерода в воздухе помещений, м³/ч (от 0,002 до 0,025 м'/ч); С, — содержание диоксида углерода в наружном воздухе, м³/ч (величина постоянная и равна 0,03 м³/ч).

Чтобы определить поступление диоксида углерода от животных, нужно количество диоксида углерода, выделяемое одним животным определенной массы и продуктивности (см. приложение 4), умно­жить на поголовье животных. Подставив в формулу найденные зна­чения, получают воздухообмен. При обеспечении такой вентиляции в помещении концентрация диоксида углерода не будет превышать допустимую норму (0,25 %).

 

Поступление диоксида углерода от птицы (С, м³/ч) определяют по формуле

где С0₂ — количество диоксида углерода, выделяемого на 1 кг массы птицы за 1 ч, м³/ч; я — поголовье птицы в помещении; т — масса одной птицы, кг.

Количество воздуха (Iм³/ч), необходимое для удаления избы­точной влажности, рассчитывают по формуле

где IV— поступление водяных паров от животных, при испарении с мокрых поверх­ностей ограждающих конструкций, поилок, кормушек и пр., г/ч; ^ — допустимое влагосодержание воздуха в помещении, г/м³; d_п — влагосодержание наружного воз­духа, вводимого в помещение, г/м³.

Поступление водяных паров от животных находят в прилож. 4.

Норму выделения водяных паров одним животным умножают на число животных с определенными живой массой и продуктивнос­тью.

 

Выделение водяных паров животными зависит от окружающей температуры, поэтому для повышения точности расчетов нужно учи­тывать поправочные коэффициенты (см. прилож. 6, 7).

Количество водяных паров (Ж, г/ч), выделяемых птицей, нахо­дят по формуле

где W_t;t — количество влаги, выделяемой на 1 кг массы птицы, г/ч; п — поголовье птицы в помещении; т — масса одной птицы, кг; г — поправочный коэффициент, учитывающий изменение выделения влаги в зависимости от температуры (см. при­лож. 7).

Для расчета влаги, испаряющейся с мокрых поверхностей, по­илок, кормушек, можно применять специальные формулы. Для уп­рощения расчетов пользуются процентными надбавками (см. при­лож. 8) к выделениям водяных паров животными.

 

Допустимое влагосодержание воздуха в помещении (с!_в) опреде­ляют расчетным путем. Для этого нужно знать нормативную темпе­ратуру и относительную влажность (К) помещения (см. прилож. 1). Например, в помещениях для содержания коров желательна темпе­ратура 10 "С, а относительная влажность — 70 %. По таблице макси­мальной упругости водяных паров (см. табл. 3) находят максималь­ную влажность (Е) при данной температуре. Она равна 9,17 мм рт. ст., 9,17 г/м³. Тогда = ЕЯ. 100 = 9,17 • 70:100 = 6,4 г/м³.

 

Влагосодержание наружного воздуха (с!_и) зависит от климатичес­ких условий данной местности и времени года. Его находят в при­лож. 9. Для расчета воздухообмена в зимний период берут значения показателя в январе, для расчета воздухообмена в переходный пери­од — среднюю за ноябрь и март.

Пример расчета. В коровнике боксового содержания на 400 коров находятся: 40 сухостойных коров живой массой 600 кг; 60 коров живой массой 500 кг с удоем 10 кг; 300 коров живой массой 500 кг с удоем 15 кг в сутки. Размеры стойлового помеще­ния: ширина 27 м, длина 106 м, высота стен 3,3 м. Коровник размещен в Челябинс­кой области.

Рассчитать воздухообмен (по диоксиду углерода, влажности) и кратность возду­хообмена.

Расчет воздухообмена по диоксиду углерода начинают с расчета его поступления (см. прилож. 4):

одна сухостойная корова живой массой 600 кг выделяет 153 м³/ч, а 40 — 6120 м'/ч;

одна корова живой массой 500 кг с удоем 10 кг выделяет 152 м³/ч, а 60 — 9120 м³/ч;

одна корова живой массой 500 кг с удоем 15 кг выделяет 185 м'/ч, а 300 — 55 500 м³/ч.

Общее поступление диоксида углерода составит 70 740 м⁵/ч.

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

 

Вначале находят поступление водяных паров от животных (см. прилож. 4):

одна сухостойная корова живой массой 600 кг выделяет 0,489 кг/ч, 40 — 19,56 кг/ч;

одна корова живой массой 500 кг с удоем 10 кг выделяет 0,455 кг/ч, а 60 — 27,3 кг/ч;

одна корова живой массой 500 кг с удоем 15 кг выделяет 0,507 кг/ч, а 300 — 152,1 кг/ч.

Общее поступление водяных паров от животных равно 198,96 кг/ч. Поступле­ние влаги, испарившейся с мокрых поверхностей помещения, принимаем за 10% выделяемой животными, что составит 218,856 кг/ч.

По микроклиматическим нормативам температура в коровнике зимой должна быть 10 °С, относительная влажность — 70 %.

 

Максимальная влажность воздуха при температуре 10 °С равна 9,17 г/м³, а относи­тельная влажность должна составлять 70 % максимальной, т. е. 9,17 • 0,7 = 6,4 г/м³.

Влагосодержание наружного воздуха для Челябинска, поданным метеостанции, в январе составило 1,1 г/м³, в марте — 2, в ноябре — 2,4 г/м³. Средняя температура самого жаркого месяца 18,8 °С (см. прилож. 9).

Для расчета воздухообмена в зимний период принимают влагосодержание в ян­варе, равное 1,1 г/м³.

В расчете на одну корову воздухообмен в зимний период составит 103,2 м'/ч (41 293 : 400), в переходный период — 130,3 м³/ч (52 108 : 400), а в расчете на 100 кг живой массы — соответственно 20,2 и 25,5 м³/ч.

Для обеспечения необходимого воздухообмена рассчитывают площадь вытяж­ных и приточных каналов и их число.

Площадь (5, м²) вытяжных шахт определяют по формуле

где £ — воздухообмен в переходный период, м³/ч; V— скорость движения воздуха в шахтах в переходный период, м/с (см. прилож. 1); 3600 — количество секунд в 1 ч.

Скорость движения воздуха в шахте зависит от разности темпе­ратур внутреннего и наружного воздуха, высоты шахты и др. В пере­ходный период принимают ее 1,2 м/с.

Если проектируемая шахта имеет сечение 1 х 1 м, т. е. площадь 1 м² (5,), то их число составит п =S: S1 = 12 : 1 = 12.

• < Назад
• Вперёд >

• Вернуться к содержанию >