Файл: Курсовой проект По дисциплине Гигиена животных.docx

3.1. Обогрев животноводческих помещений

Создание нормальной температуры в животноводческих помещениях даже в период самых низких температур наружного воздуха — одно из важнейших требований гигиены.

В неотапливаемых помещениях температура воздуха может поддерживаться только теплом, выделяемым животными. В таких случаях исключительно важно сохранять тепло, выделяемое животными, и использовать его для возмещения теплопотерь ограждениями и согревания приточного воздуха. Сохранение тепла зависит от теплозащитных качеств наружных ограждений.

Подогрев приточного воздуха при активном вентилировании рассчитывают следующим образом:

Q=LxC (tв-tн),

L - Количество приточного воздуха, поступающего за один час равно (м³/час)

С - удельная теплоемкость воздуха, равная 0,31 (ккал/м³/час)

tв - температура в помещении, 13 °С

tн - температура наружного воздуха, -15 ^°С.

Q=19066,7×0,31×(13-(-15))= 165498,9 ккал/час

Отопительные устройства должны возмещать потери тепла в животноводческих помещениях, а также обеспечивать потребное количество тепла для подогрева приточного воздуха. Для коровников, доильных залов, свинарников, телятников, родильных отделений и профилакториев целесообразно применять воздушное отопление калориферами огневого, парового или электрического действия, совмещенное с вентиляцией, в виде отопительно-вентиляционных агрегатов. При воздушном отоплении происходит хорошее перемешивание воздуха в помещении, в результате чего сглаживается перепад температур внутреннего воздуха в верхней и нижней зонах помещения.

Распространенными системами являются системы водяного отопления с естественной циркуляцией или с насосным побуждением при наличии центральных котельных, снабжающих теплом группу помещений.

3.2. Методы расчета объема вентиляции помещений для животных

Вентиляция - воздухообмен или удаление воздуха из помещения и замены его свежим наружным воздухом. Вентиляция в помещениях необходима с целью создания благоприятного микроклимата для здоровья и продуктивности животных, а также для более долгого сохранения отдельных конструкций здания.

---

Животные выделяют в окружающую воздушную среду тепло, водяной пар, газы (углекислоту и др.). В результате разложения органических веществ экскрементов животных образуются вредные газы: аммиак, сероводород и др. В помещениях с недостаточным воздухообмен происходит накопление вредных выделений сверх допустимого предела. Ухудшается процесс обмена веществ, общее физиологическое состояние, переваримость и усвоение питательных веществ корма. В результате снижается естественная резистентность и здоровье животных, их продуктивность и качество продукции.

В целях поддержания необходимого состояния микроклимата помещений важное значение имеет обеспечение организованного воздухообмена, т. е. создание необходимого соотношения между подачей и равномерностью распределения по помещению приточного и вытяжного воздуха.

Все вентиляционные системы по способу побуждения, обуславливающему движение воздуха (на естественную и с механическим побуждением), и по организации подачи и отвода загрязненного воздуха из помещения (на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную). В животноводческих помещениях применяют разные системы вентиляции: естественные, механические или побудительные, комбинированные или смешанные.

По влажности воздуха.

Величина часового объема вен­тиляции зависит от состава поголовья, уровня кормления, про­дуктивности, массы тела животных, температуры и влажности наружного воздуха.

Объем вентиляции по влажности рассчитывают по формуле:



Q - количество влаги, выделяемой всеми животными и испаряющейся с поверхности пола, стен, кормушек, поилок, г/ч;

q1 - абсолютная влажность воздуха помещения, при кото­рой относительная влажность остается в пределах допустимых нормативов, г/м³;

q2 - абсолютная влажность наружного воздуха в переход­ные периоды года (ноябрь - март), г/м³.

В помещении содержатся:

1.200 телят массой 200 кг

2.200 телят массой 350 кг

3.140 телят массой 180 кг

Количество выделяемых водяных паров г/ч

---

1.200 телят выделяют 200×160=32000 г/ч

2.200 телят выделяют 200×229=45800 г/ч

3.140 телят выделяют 140×150=21000 г/ч

Итак, все телята выделяют 98800 г/ч водяных паров

Испарение с пола стойл, кормушек, поилок, стен и других ограждений составляет 10 % влаги, выделяемой животными (98800 г), то есть 9880 г.

Следовательно, общее количество водяных паров в возду­хе телятника за 1 ч равняется 108680 г.

Температура воздуха в телятнике- 13°С, а относительная влажность - 75%.При температуре +13 °С влажность воздуха равна 12г/м3. 

Следовательно, при 100%-ной влажности и тем­пературе 13 °С влаги содержится 12 г/м³, а при 75%-ной влажно­сти -х , г/м³. Таким образом, цифровое значение будет равно:

X = =9г/м³.

Абсолютной влажности воздуха по Брянской области за самый холодный месяц равна3,3 г/м³

Следовательно, воздухообмен (L) в 1 ч будет равен:

L = = 19066,7 м³/ч.

Кубатура помещения равна 12960 м³

Из полученных данных определяем кратность воздухооб­мена в помещении:

Кр = L/Vкуб

Кр=19066,7/12960=1,47 ч, то есть приблизительно 2 раза за час

Общая площадь вытяжных труб (шахт), которые обеспечи­вают удаление загрязненного воздуха, рассчитывают по формуле:

S=L/Vx 3600

L - часовой объем вентиляции, м³/ч;

V - скорость движения воздуха в вытяжной вентиляционной трубе

S = = 4,24м²

Число вытяжных вентиляционных труб:

n=

S1 = 0,8 м  0,8 м = 0,64 м² (сечение труб)

n = 4,24/0,64 = 6,6 = 7 труб

Число приточных каналов:

Размер приточных каналов: 0,2 м  0,2 м = 0,04 м²

Их площадь составляет 50% от площади вытяжных труб:

S = = 2,12 м²

Число приточных каналов = 2,12 м²/0,04 м² = 19,75 = 53 приточных канала

По углекислому газу.

Расчет проводят в помещениях, расположенных в-условиях сухого климата в холодное время года, по формуле:

L =

К - количество С0₂, выделяемое всеми животными в помещении за 1ч, л;

---

С₁ - ПДК углекислого газа в 1м³ воздуха помещения, л;

СО₂ - содержание углекислого газа в 1 м³ наружного воздуха, л.

Количество выделяемых газов:

1.200 телят выделяют 200×44=8800 л/ч

2.200 телят выделяют 200×70=14000 л/ч

3.140 телят выделяют 140×41=5740 л/ч

Следовательно, все животные за 1 ч выделяют 28540 л С0_2. ПДК углекислого газа в коровнике 0,2%, то есть в 1 м³(1000 л) воздуха находится 2 л газа.Содержание в наружном воздухе 0,03% объемных еди­ниц углекислого газа, то есть в 1м³ (1000 л) воздуха - 0,3 газа. Чтобы содержание углекислого газа в воздухе коровника не поднималось выше 0,25%, необходимо каждый час удалять его из помещения:

L = = 16788 м3/ч

Кубатура помещения - 12960 м³.

Кратность воздухообме­на в помещении равна: 16788 /12960 =1,3, т. е. 2 раза в час.

Общая площадь вытяжных труб:

= = = 3,7 м²

V = 1,25 м/с (скорость движения воздуха)

Делают 20% добавку:

= 0,74 м²

S = 3,7 м² + 0,74 м² = 4,44м²

Число вытяжных вентиляционных труб:

n = = = 6,9 = 7труб

S1 = 0,8 0,8 = 0,64 м²

Число приточных каналов:

Размер приточных каналов: 0,2 м  0,2 м = 0,04 м²

Их площадь составляет 50% от площади вытяжных труб:

= 2,2 м²

Число приточных каналов =2,2 м² /0,04 м² = 55 приточных каналов

При определении мощности вентиляторов с механическим побуждением тяги воздуха исходят из расчетного воздухообме­на и производительности вентилятора. В случае эксплуатации механической вентиляции ее производительность можно опре­делить путем замера подвижности воздуха в воздуховоде с по­мощью анемометра. Производительность одного вентилятора рассчитывают по формуле:

L= S х V х 3600 = 0,9×2,08×3600=6739 м³/с

S - пло­щадь сечения воздуховода равна 0,9 м²;

V - скорость движения воздуха в воздуховоде 2,08 м/с;

Для подачи свежего воздуха в помещение потребуется 7 вентиляторов.

---

3.3. Расчет теплового баланса в животноводческих помещениях

Под тепловым балансом следует понимать то количество тепла, которое поступает в помещение, и то количества тепла, которое теряется из него.

На данных теплового баланса основывается выбор того или иного устройства всех ограждающих конструкций при проектировании и строительстве, а также выбор обогревательных установок и расчет их количества.

Температурный режим складывается в помещении под влиянием тепловыделений животных (если помещение не отапливается) и тепла вносимого отопительными и вентиляционными системами (если они предусмотрены), а также теплопотерь на обогрев поступающего воздуха, через ограждения здания и испарения влаги.

Тепловой баланс помещений можно представить в виде следующей формулы:

Q = Qвент. + Qисп. + Qзд.

Затем рассчитываем расход тепла по трем путям:

1.Расчет прихода свободного тепла.

1.200 телят массой 200 кг выделяют 55800 Вт

2.200 телят массой 350 кг выделяют 80000 Вт

3.140 телят массой 180 кг выделяют 36680 Вт

Qжив =172480 Вт

2.Расчет теплопотерь.

1) расход тепла на обогревание поступающего воздуха (Qвент) рассчитываем по формуле:

Qвент.= 0,24 х L х (1 вн. -1 н.)

0,24 - теплоемкость воздуха в ккал/кг/град;

L - количество воздуха (в кг), удаляемого из помеще­ния за один час;

t вн - температура воздуха, удаляемого из помещения;

t н — температура наружного воздуха, поступающего в помещение.

Qвент. = 0,24 х 23776 х (13 –(-15)) = 159776 Вт

2) Расход тепла на испарение влаги с пола и других ограждающих конструкций:

Qисп. = 2,49 В  0,28= 6888 Вт

1.200 телят выделяют 200×160=32000 г/ч

2.200 телят выделяют 200×229=45800 г/ч

3.140 телят выделяют 140×150=21000 г/ч

W=98800 г/ч

В – 10% от W

В = 9880 г/ч

3) Расход тепла на теплопередачу через ограждающие конструкции рассчитывается по формуле:

Qзд. = ΣКF х Сt =5747,45×28 = 160928,6 Вт

Внутренние размеры без тамбуров:

• 
  Длина – 120 м
  
• 
  Ширина – 36 м
  
• 
  Высота стен – 3 м
  
• 
  Высота в коньке – 5,8 м
  

Таблица 3.Теплопотери через ограждающие конструкции

Название ограждающей конструкции	K, Вт	F, м2	k F	t	K  F  t
Перекрытие	0,76	= 18,23 м2 18,23  120  2 = 4375,2 м2	3325,15	28	93104,2
Окна	2,93	1,5  2  96 = 288 м2	843,84	28	23627,52
Ворота и двери	2,34	2,1  1,8  4 = 15,12 м2	35,38	28	990,66
Стены	1,17	36+(0,510  2) = 37,02 м – наружная ширина 120 + (0,510  2) =121,02 м – наружная длина 121,02  (3,0 +0,1)  2 = 750,32 м2 выс.. толщ. ст. утепл. (37,02  3  2) + [18,51(половина наружн)  (2,9+0,1)  2] = 222,12 + 111,06 = 333,18 м2 750,32 + 333,18 = 1083,5 м2 1083,5 - (288 +15,12) = 780,38 м2	913,04	28	25565,25
Пол
1 зона	0,45	(120  2  2) + (36  2  2) = 480 +144 = 624 м2	280,8	28	7862,4
2 зона	0,23	[ (120-4)  2  2] + [(36 -8)  2  2 ] = 464 + 112 = 576 м2	132,48	28	3709,44
3 зона	0,19	[ (120-8)  2  2] + [(36 -12)  2  2 ] = 448 + 96 = 544 м2	103,36	28	2894,08
4 зона	0,15	(120-12)  9 = 756 м2	113,4	28	3175,2
			5747,45		67833,65

---