8502

где αв = 8,7 мВт2 °С - коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности

стен и покрытий увязаны с биологической активностью птиц qпт и объемно– планировочными решениями F.

Проведенный теплотехнический расчет показал, что даже при отсутствии отопления, наружные стены и покрытия неотапливаемого птичника имеют большой запас по трансмиссионному удалению избытков теплоты в холодный период года. Поэтому даже при расчетной наружной температуре tн требуется вентиляция для поддержания параметров внутреннего воздуха tв в допустимых пределах и предотвращения перегрева птиц.

5.3.3. Тепловой баланс и воздухообмен в помещениях птичника

Холодный период года

Воздухообмен по ветеринарно - гигиеническим требованиям, м3/ч:

где lвет - удельный воздухообмен, м3/ч на 1 кг [45], lвет = 0,7 м3/ч на 1 кг. Lвет = 235000·1,6·0,7 = 263200 м3/ч.

Воздухообмен для удаления водяных паров. Количество влаги, выделяемой птицей при дыхании, г/ч:

Gвлдых = n g jж ,

jж = 4,5 г/ч− удельные влаговыделения (прилож. 3).

Gвлдых = 235000·1,6·4,5 = 1797750 г/ч.

120

Количество влаги, испаряющейся с открытой поверхности поилок, г/ч:

где eв и eп - упругость водяных паров в воздухе помещения и на поверхности соответственно, мм рт.ст; βе - коэффициент влагообмена на поверхности г/(м2·ч·мм рт.ст.).

где t и e - разности температур и упругостей водяных паров в воздухе и на поверхности.

Минимальная допустимая температура внутреннего воздуха tв = 14 ºС, расчетная относительная влажность φв = 70%, при этих параметрах упругость водяных паров в воздухе eв = 8,8 мм рт.ст. Упругость водяных паров у поверхности в поилках (tвод = 12 ºС, φ = 100%) eп = 10,3 мм рт.ст. Раз-

воздуха, г/кг сух. в-ха.

121

По I−d-диаграмме влажного воздуха dуд = 7,0; dпр = 0,2 г/кг сух. в-ха.

Минимальный воздухообмен по вредностям. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) [45]: аммиак 15 мг/м3; сероводород 5 мг/м3.

Количество вредных газов, выделяющихся с поверхности под всеми клетками, на которых накапливается помет m, мг/м2 [45]: аммиак – 8; сероводород – 5.

Принимая площадь поверхности под клетками 0,25 от площади пола клетки, общая максимальная площадь поверхности с пометом под всеми клетками составляет: 0,25·1,28·133·8·8 = 2724 м2.

Количество выделяющихся вредных газов:

−аммиак Gг = 8·2724 = 21790 мг/ч;

−сероводород Gг = 5·2724 = 13620 мг/ч.

Внаружном приточном воздухе данные газы отсутствует. Поэтому минимальный воздухообмен Lг, м3/ч, составляет:

−аммиак Lг = Gг / ПДК = 21790 / 15 = 1450 м3/ч;

−сероводород Lг = 13620 / 5 = 2725 м3/ч.

Воздухообмен для избытков явной теплоты LQ , м3/ч.

Максимальные теплопотери через наружные ограждения:

Qпот = ∑ 1 F (tв − tн ) (1+ β) n, Вт. (5.6)

Rо

Теплопотери через наружные стены:

Qпотст = 2,154 2020,5(14+31)(1+0,05)·1,0 = 37590 Вт.

Теплопотери через покрытия: Qпотпокр = 31,5 5004 (14 + 31) 1 = 64340 Вт.

122

Теплопотери через неутепленные бетонные полы:

123

Теплый период года

Воздухообмен по ветеринарно – гигиеническим требованиям, м3/ч.,

определяется по (5.3):

lвет = 6,0 м3/ч на 1 кг [45]. Lвет = 235000·1,6·6,0 = 2256000 м3/ч.

Воздухообмен для удаления водяных паров. Количество влаги, выделяемой птицей при дыхании, г/ч: jпт = 4,5 г/ч (прилож. 3);

k1 = 1,07 – коэффициент на температуру внутреннего воздуха (tв = 26,2 ºС).

Gвлдых = 1,07·235000·1,7·4,5 = 1923590 г/ч.

При определении количества влаги, испаряющейся с открытой поверхности поилок (в формулах (5.4) и (5.5)), коэффициент влагообмена βе

определяется при tв=26 ºС, φв = 75% и при температуре воды tвод = 20 ºС: t = 26 − 20 = 6 ºС; eв = 18,4 мм рт.ст.; eп = 16,9 мм рт.ст.;

Воздухообмен по удалению газов аналогичен холодному периоду года: по аммиаку Lг = 1450 м3/ч.; по сероводороду Lг = 2725 м3/ч.

124

Воздухообмен для избытков явной теплоты из птичника. Постоянные биологические тепловыделения от птиц при tв = 26,2 ºС принимается с коэффициентом 1,07 [45].

Qпт =1,07·2569520=2749687 Вт.

В птичнике отсутствуют окна, теплопоступления от солнечной радиации через непрозрачные ограждения (стены) не учитываются.

Теплопоступления от солнечной радиации через покрытия определяются по формуле [11]:

где F покр − площадь горизонтальной поверхности покрытия, м2; qп − тепловой поток, поступающий через 1м2 поверхности покрытия, Вт/м2; для географической широты 55º (для Нижнего Новгорода 56º) для плоского бесчердачного покрытия qп =17 Вт/м2.

Qрадпокр =130·21·17=46410 Вт.

Общие явные тепловыделения в теплый период года, которые следует удалять системами вентиляции, равны:

Qвент = Qпт + Qрадпокр =2749687+46410=2796097 Вт.

Количество наружного воздуха (tнл = 21,2 ºС) для ассимиляции избытков теплоты в птичнике в теплый период года определяется по (2.17).

Переходный период года

В этот период года принимаются следующие значения наружной температуры и относительной влажности воздуха: tн = 8 ºС, φпр = 70%.

Воздухообмен по ветеринарно – гигиеническим требованиям соответ-

ствует расчету для холодного периода года: Lвет = 263200 м3/ч.

Воздухообмен для удаления водяных паров из птичника. Количество

влаги, выделяемой птицами, принимаем равным холодному периоду года:

Воздухообмен по удалению вредных газов аналогичен холодному периоду года: по аммиаку Lг = 1450 м3/ч.; по сероводороду Lг = 2725 м3/ч.).

Теплопотери, Вт, через наружные ограждения в переходный период

года равны соотношению разностей расчетных температур в переходный и холодный периоды года:

В переходный период года явные тепловыделения в птичнике равны тепловыделениям в холодный период года: Qпт =2569520 Вт.

126

Излишки теплоты, которые необходимо удалить системами приточновытяжной вентиляции:

Т а б л и ц а 5.7

Расчетные воздухообмены в неотапливаемом птичнике на 235000 голов

5.3.4. Необходимость наличия в хозяйстве резервной мощности

систем нагрева воздуха неотапливаемого птичника

Согласно нормам технологического проектирования птицеводческих предприятий [45] в случае попадания профилактического перерыва (отсутствие птицы в птичниках) на холодный период года температура воздуха

должна быть не ниже tвд = +5ºС. При расчетной зимней температуре tн = −31ºС величина резервной мощности отопления (воздушного) Qдеж составляет не менее теплопотерь через наружные ограждения при tвд = +5ºС.

127

При проведении дезинфекции температура воздуха в птичнике должна

быть не менее tвдез = +30ºС. В этом случае минимальная резервная мощность воздушного отопления Qдез равна:

5.3.5. Конструирование, расчет и режимы эксплуатации систем

вентиляции птичника

Подача приточного воздуха осуществляется через расположенные в продольных наружных стенах воздухоприточные клапаны. Общая площадь приточных отверстий и фрамуг в каждой продольной стене (по оси А

ипо оси Б) равна: верхний ярус 108,8м2, нижний ярус 36,0 м2.

Впрактике отечественного птицеводства применяются аэродинамические схемы: «снизу-вниз», «снизу-вверх», «сверху-вниз» [15]. Исследованиями по зоогигиеническим показателям систем вентиляции установлено, что наилучшей схемой циркуляции воздушных потоков при многоярусном клеточном содержании птиц является схема «сверху-вниз». При такой схеме обеспечивается наиболее полное использование теплоты, выделяемой птицами, уменьшается перепад температуры по высоте птичника, обеспечивается надежное омывание воздухом зоны размещения птицы.

Всвязи с большой протяженностью птичника и отсутствием систем подогрева воздуха принимаем к установке децентрализованную систему приточно-вытяжной вентиляции. Приточная система − естественная, вытяжные установки осуществляют удаление воздуха через торцы птичника из верхней зоны помещения. Таким образом, за счет организации потоков воздуха будет осуществляться продольно-поперечная вентиляция при общем преобладающем потоке воздуха «сверху-вниз».

Вкаждом торце птичника устанавливаются по 21 осевому вентилятору «Multifan 130 Cone Fan» производительностью 45000 м3/ч. каждый,

128

мощность электродвигателя N = 1,1 кВт. Вентиляторы расположены в три яруса: 1 ярус 6 шт (отметка оси 1,54 м); 2 ярус – 9 шт (отметка оси 3,24м); 3 ярус – 6 шт (отметка оси 4,97 м).

На кровле равномерно устанавливаются 12 крышных осевых шахтных вентиляторов Tube Fan в шахматном порядке, производительностью 19800 м3/ч каждый, с мощностью электродвигателя N=0,87 кВт.

Таким образом, общая максимальная производительность вытяжных систем вентиляции составляет:

Lоб = 45000·21 + 45000·21 + 19800·12 = 2127600 м3/ч.

Режимы работы системы вентиляции в теплый период года

Требуемый максимальный воздухообмен (табл. 5.7) Lтр =2256000 м3/ч. К установке принято вентиляционное оборудование производительно-

стью Lоб = 2127600 м3/ч. Невязка 2256000 − 2127600 100% = 5,7 % лежит 2256000

в допустимых пределах.

Оптимальная скорость воздуха в птичнике в теплый период года vптопт = 0,6 м/с, допустимая скорость vптдоп = 2,0м/с.

При открытых всех 80 шт воздухоприточных клапанах в обеих продольных стенах (общая площадь Fкл =273,6 м2) скорость приточного

С учетом затухания скорости приточной струи до поступления воздуха в клетки подвижность поступающего в птичник приточного воздуха лежит в допустимых пределах.

Режим работы вентиляционных систем: воздухоприемные клапаны полностью открыты, работают 21 вытяжной вентилятор, расположенные в торцевой стене по оси 1; работают 21 вытяжной вентилятор, расположенные в торцевой стене по оси 35; работают 12 крышных вентиляторов.

129