V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Вредные газовые примеси и водяные пары, которые ухудшают параметры микроклимата, тем самым отрицательно влияют на функции организма, появляются в больших количествах в воздухе закрытых помещений в результате жизнедеятельности животных.

Целью нашей работы явилось проведение сравнительной оценки расчетов объема вентиляции по углекислому газу и водяным парам в свинарнике по выявлению наиболее эффективной работы вентиляции.

Расчет вентиляции по углекислоте.

В свинарнике длиной 38 м, шириной 12м и высотой 2,5 м размещены 300 свиней на откорме. Из них 100 свиней живой массой 80 кг, 100 свиней живой массой 90 кг, 100 свиней живой массой 100 кг. Температура воздуха в помещении + 16^°С, наружного – 3^° С, абсолютная влажность воздуха в переходный период года (апрель) – 2,99 г/м³, высота вытяжных труб – 6м, относительная влажность в помещении – 75 %. Внутренняя кубатура помещения – 1140 м³.

Необходимо определить:

1. часовой объем вентиляции в данном свинарнике по углекислому газу;

2. кратность воздухообмена в помещении за час при найденном объеме вентиляции;

3. необходимую общую площадь сечения вытяжных труб и приточных каналов, обеспечивающих расчетные объемы вентиляции, а также их количество: N_в и N_п.

Для определения объема вентиляции по содержанию углекислоты пользуются формулой

,

где: L – часовой объем вентиляции или количество свежего воздуха, которое необходимо ежечасно подавать в помещение для поддержания допустимой концентрации углекислоты, м³/ч;

К – количество углекислого газа, которое выделяют все животные, содержащиеся в помещении, за 1 ч, л;

С₁ – допустимое количество углекислого газа в 1м³ воздуха помещения – 2,5 л/м³ или 0,25 %;

С₂ – количество углекислого газа в 1м³ атмосферного воздуха – 0,3 л/м³ или 0,03 %.

В воздух помещения за 1 час животные выделяют следующее количество углекислоты:

38,7 л/ч × 100 свиней живой массой 80 кг = 3870 л/ч

41,0 л/ч × 100 свиней живой массой 90 кг = 4100 л/ч

43,0 л/ч × 100 свиней живой массой 100 кг = 4300 л/ч

Итого: 12270 л/ч

Таким образом, все животные за 1 час выделяют 21510 л углекислоты.

Подставляя полученные данные в формулу, получим:

L_co2=12270/2,5-0,3м³/ч=5577,3

Частоту или кратность обмена воздуха в помещении определяем путем деления часового объёма вентиляции на внутреннюю кубатуру помещения:

К_р = 5577,2 : 1140≈6 раз в час

Определяем общую площадь сечения вытяжных каналов, которая обеспечит расчетный объем вентиляции.

Расчет производим по формуле:

,

где: SB– искомая площадь сечения вытяжных каналов, м²;

L – расчетный объем вентиляции, м³/ч;

v – скорость движения воздуха в вентиляционном канале, м/ч; v = 1,24 м/с;

при Δt = 14,1^°C и высоте вытяжной трубы 6 м

t – расчетное время, 3600 сек.

Подставив данные в формулу, получим:

S_в=5577,3/1,24×3600= 1,24 м²

Если площадь сечения одной вытяжной трубы принять равной 0,81 м² (0,9м×0,9м=0,81м²), тогда количество вытяжных труб будет:

N_в = 1,24: 0,81 = ≈ 2 трубы

При определении общей площади сечения приточных каналов исходят из того, что она составляет 80 % (0,8 части) от площади сечения вытяжных каналов тогда,

S_п = 1,24 м² × 0,8 = 0,99 м².

Если принять, что площадь сечения одного приточного канала равна 0,09 м² (0,3м × 0,3м), тогда количество их будет:

N_п = 0,99 : 0,09 = 11 штук.

Расчет объема вентиляции по влажности

Расчет ведут по формуле:

,

где: L – часовой объем вентиляции, необходимый для поддержания влажности воздуха помещения в пределах оптимальных норм (70 – 80 %), м³/ч ;

Q – количество влаги, выделяемой животными плюс испарения с поверхности пола и других ограждающих конструкций, г/ч;

q₁–абсолютная влажность воздуха помещения при оптимальных относительной влажности и температуре воздуха, г/м³

q₂ – абсолютная влажность вводимого в помещение атмосферного воздуха, в переходный период года (в условиях РБ этот показатель составляет 2,99 г/м³).

По аналогии расчета объема вентиляции по углекислоте, определяем количество водяных паров, выделяемых всеми животными, размещенными в помещении.

124 г/ч × 100 свиней живой массой 80 кг = 12400 г/ч

132 г/ч × 100 свиней живой массой 90 кг = 13200 г/ч

138 г/ч × 100 свиней живой массой 100 кг = 13800 г/ч

Итого: 39400 г/ч

Таким образом, все животные за 1 час выделяют 39400 г водяных паров.

Дополнительно с пола и других влажных поверхностей (кормушки, поилки и др.) за 1 час поступает примерно 25 % от общего количества влаги, выделенной животными, что составляет 9850 г/ч, следовательно, в свинарник ежечасно поступает влаги 49250 г = 39400г + 9850г.

Для расчета абсолютной влажности воздуха помещения (q₁) по таблице максимальной упругости водяных паров находим, что максимальная влажность воздуха при + 16^°С равна 13,54, а относительная влажность в свинарнике должна быть 75 %.

Составим пропорцию:

13,54 – 100 q₁ = (13,54 × 75) : 100 = 10,15 г/м³

q₁ – 75

Абсолютная влажность вводимого в помещение атмосферного воздуха (q₂) 2,99 г/м³

Подставив данные в формулу (3) для определения часового объема вентиляции, получим:

Lн₂о =49250/10,5-2,99 = 3557,9 м³/ч

По аналогии с первым вариантом (по СО₂) определяем кратность воздухообмена за час:

Кр = 3557,9: 1140 = ≈ 3 раза в час

Общую площадь сечения вытяжных труб получим по формуле:

S_в=3557,9/1,24×3600= 0,79 м²

а приточных:

S_п = 0,79 × 0,8 = 0,63 м²

Аналогично определяем количество вытяжных труб и приточных каналов:

вытяжных N_в = 0,79 : 0,81 = ≈ 1 труба;

приточных N_п = 0,63 : 0,09 = 7 каналов

Из расчета объема вентиляции по углекислоте видно, что часовой объем вентиляции соответствует 9777,2 м³/ч, тогда как при расчете по водяным парам он составляет 12046 м³/ч. Таким образом, объем вентиляции, рассчитанный по углекислоте, явно недостаточен, так как при нем влажность воздуха в свинарнике будет намного превышать зоогигиенический норматив.

Пользуясь формулой , можно установить содержание влаги в помещении при условии обмена воздуха, рассчитанного по углекислоте.

Подставив все полученные данные в формулу, получим абсолютную влажность воздуха в свинарнике (q₁)

5577,3 м³/ч = 39400 : (q₁ – 2,99),

отсюда q₁ = (39400 : 5577,3 ) + 2,99 = 10,05 г/м³

Из полученных данных видно, что абсолютная влажность воздуха в свинарнике при условии обмена воздуха в нем, рассчитанного по углекислоте, будет равна 10,05 г/м³. Так как при температуре воздуха в свинарнике 16^°С влажность при максимальном насыщении достигнет 13,54 г/м³, то относительная влажность составит:

х : 100 =10,05 : 13,54

отсюда х = (100 × 10,05):13,54 = 74 %

Таким образом, относительная влажность воздуха, рассчитанная по углекислоте, составит 74 %, что входит в пределы зоогигиенических нормативов.

РЕГИСТРАЦИОННАЯ ФОРМА

Фамилия, имя, отчество (полностью) Калашник Константин

Учреждение, факультет, курс Башкирский государственный аграрный университет Факультет биотехнологий и ветеринарной медицины, 4 курс

Адрес (с индексом) г.Уфа, ул Аксакова д.42, кв. 3

E-mail [email protected]

Название доклада Сравнительная оценка расчетов объема вентиляция по углекислому газу и водяным парам свинарника-откормочника на 300 мест КФХ «Диана» Чишминскогорайона Республики Башкортостан

Название секции (конференции) Проблемы зоогигиены и ветеринарной санитарии в животноводстве

Оплата организационного взноса участника электронной конференции от 14.02.2013г, №0047 (сумма, номер платежного документа, дата оплаты)

Код для цитирования: Скопировать