Задаемся скоростью в начальном поперечном сечении:
.
Определяем диаметр пленочного воздухораспределителя, :
.
Принимаем ближайший диаметр, исходя из того, что полученный равен (стр. 193 [2]).
Динамическое давление, :
,
где - плотность воздуха.
.
Определяем число Рейнольдса:
,
где – кинематическая вязкость воздуха, , (табл. 1.6 [2]).
.
Коэффициент гидравлического трения:
,
где – абсолютная шероховатость, , для пленочных воздуховодов принимаем .
.
Рассчитаем коэффициент, характеризующий конструктивные особенности воздухораспределителя:
,
где – длина воздухораспределителя, .
.
Полученное значение коэффициента меньше 0,73, что обеспечивает увеличение статического давления воздуха по мере приближения от начала к концу воздухораспределителя.
Установим минимальную допустимую скорость истечения воздуха через отверстие в конце воздухораспределителя, :
,
где – коэффициент расхода (принимают 0,65 для отверстий с острыми кромками).
.
Коэффициент, характеризующий отношение скоростей воздуха:
,
где – скорость истечения через отверстия в конце воздухораспределителя,
(рекомендуется ), принимаем .
.
Установим расчетную площадь отверстий, , в конце воздухораспределителя, выполненных на 1 длины:
.
По таблице 8.8 [2] принимаем один участок.
Определим площадь отверстий, , выполненных на единицу воздуховода:
,
где – относительная площадь воздуховыпускных отверстий на участке
воздухораспределителя ( по [1]).
.
Диаметр воздуховыпускного отверстия принимают от 20 до 80 , примем .
Определим число рядов отверстий:
,
где – число отверстий в одном ряду ();
- площадь воздуховыпускного отверстия, .
Определим площадь воздуховыпускного отверстия, :
..
Шаг между рядами отверстий, :
.
Определим статическое давление воздуха, :
─ в конце воздухораспределителя:
;
─ в начале воздухораспределителя:
.
Потери давления в воздухораспределителе, :
.
Дальнейший расчет сводим в таблицу. Причем:
,
,
,
где R – удельные потери давления на единице длины воздуховода, определяется по монограмме (рис. 8.6 [2])
– коэффициент местного сопротивления скорость воздуха в жалюзийной решетке
Таблица 9. Расчет участков воздуховода.
|
Номер участка |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
, |
|
|
1 |
2250 |
175 |
500 |
0,196 |
6,5 |
– |
– |
– |
25,35 |
– |
148,75 |
|
2 |
2250 |
5 |
500 |
0,196 |
6,5 |
0,85 |
0,85 |
0,65 |
25,35 |
16,48 |
17,33 |
|
3 |
4500 |
2 |
560 |
0,4 |
8 |
0,7 |
3,5 |
-0,1 |
38,4 |
-3,84 |
-0,34 |
|
4 |
18000 |
3 |
1000 |
0,785 |
10 |
1 |
3 |
3,2 |
60 |
192 |
194 |
|
калорифер |
18000 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
192 |
|
жал. реш. |
18000 |
– |
– |
– |
5 |
– |
– |
2 |
15 |
30 |
30 |
|
|
итого: |
581,74 |
|||||||||
7. Вытяжные шахты
Расчет вытяжных шахт естественной вентиляции производят на основании расчетного расхода воздуха в холодный период года. Работа вытяжных шахт будет более эффективной при устойчивой разности температур внутреннего и наружного воздуха (не менее 5°С), что наблюдается в холодный период года.
Скорость воздуха в поперечном сечении вытяжной шахты, :
,
где – высота вытяжной шахты между плоскостью вытяжного отверстия и
устьем шахты (3–5), (принимаем );
– диаметр, (принимаем );
– расчетная наружная температура, ();
– сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Местное сопротивление определяем по таблице 8.7 [2]:
─ для входа в вытяжную шахту: ;
─ для выхода из вытяжной шахты: .
.
.
Определяем число шахт:
,
где – расчетный расход воздуха в зимний период, ;
– расчетный расход воздуха через одну шахту, .
Определяем расчетный расход воздуха через одну шахту, :
,
где – площадь поперечного сечения шахты, .
Рассчитаем площадь поперечного сечения шахты, :
.
.
.
Принимаем число шахт для всего помещения .
8. Выбор вентилятора
Подбор вентилятора производят по заданным значениям подачи и требуемого полного давления.
В системах вентиляции и воздушного отопления с/х производственных зданий устанавливают радиальные (центробежные) вентиляторы марок В.Ц 4–75, В.Ц 4–76 и В.Ц 4–46, осевые вентиляторы марок В-06–300 и ВО.
Радиальные вентиляторы изготавливают по схемам конструктивного исполнения 1 и 6. Вентиляторы исполнения 1 более компактны и удобны при эксплуатации, с меньшим уровнем шума.
Подачу вентилятора определяем с учетом потерь или подсосов воздуха в воздуховоды, вводя поправочный коэффициент к расчетному расходу воздуха для стальных воздуховодов 1,1, :
.
Определяем требуемое полное давление вентилятора, :
,
где – температура подогретого воздуха,
=1 – при нормальном атмосферном давлении.
.
По подаче воздуха вентилятора и требуемому полному давлению, согласно графику характеристик вентиляторов ВЦ 4–75 (рис. 8.16 [2]), выбираем вентилятор марки: Е 8.105–1.
В соответствии с выбранным ранее калорифером и выбранным теперь вентилятором заполняем таблицу характеристик отопительно-вентиляционной системы:
Таблица 10. Характеристика отопительно-вентиляционной системы
|
Обозначение |
Кол. Систем |
Наим-е помещения |
Тип установки |
Вентилятор |
||||||
|
тип |
номер |
исполнение |
положение |
, |
, |
, |
||||
|
|
1 |
Свинарник-маточник |
Е 8.105–1. |
ВЦ 4–75 |
8 |
1 |
Л |
18000 |
318,67 |
700 |
9. Энергосбережение
Наиболее эффективным техническим решением вопроса сокращения расхода тепловой энергии на обеспечение микроклимата, безусловно является использование типа воздуха, удаляемого из животноводческих и птицеводческих помещений. Расчет технико-экономических показателей микроклимата показывает, что применение в системах утилизаторов тепла позволяет сократить расход тепловой энергии на данный технологический процесс более чем в 2 раза. Однако такие системы более металлоемкие и требуют дополнительных эксплуатационных затрат электрической энергии на вентиляторы. Использование тепловой энергии в системах вентиляции в основном обеспечивается за счет применения регенеративных и рекуперативных теплообменных аппаратов различной модификации.
Литература
1. Отопление и вентиляция животноводческих зданий. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – Мн. Ротапринт БАТУ. 1994 г.
2. Справочник по теплоснабжению сельского хозяйства/Л.С. Герасимович, А.Г. Цубанов, Б.Х. Драганов, А.Л. Синяков. – Мн.: Ураджай, 1993. – 368 с.
