МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  РФ

ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И  ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА 

По  Светотехнике и электротехнологии.

На  тему: Расчет электрокалориферной  установки для  отопительно-вентиляционных систем. 
 
 
 

ВЫПОЛНИЛ:                                   студент IV курса

                                                      Шифр 7405

                                               Зянкин А.В 

             ПРОВЕРИЛ:                                      
 
 
 
 
 

Глазов

2009 год 

СОДЕРЖАНИЕ 

 

ВВЕДЕНИЕ 

      Актуальным  вопросом в сельском хозяйстве является создание и строительство полностью  механизированных  и автоматизированных процессов. Цикл работы в них будет  осуществляться автоматически, т.е. без  вмешательства человека. При введении данных новшеств функции человека будут  сводиться к контролю за работой  и эксплуатацией оборудования.

      Излишнее  содержание углекислоты, аммиака и  влаги в воздухе, а также отклонение температуры от допустимых пределов, приводит к снижению продуктивности и ухудшению здоровья животных.

      Известно, что несоблюдение указанных норм приводит к снижению молочной продуктивности коров на 10-15 %, уменьшению привеса свиней на 20-30 %, снижению яйценосности кур на 15-20%. При разработанной и правильно установленной отопительно-вентиляционной системе эти недостатки невозможны. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Задание  курсовой работы.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

 
 

1.Тип помещения –свинарник;

2.Число голов  -80 шт.;

3.Удельный объем  помещения V₀=12  м³/гол.;

4.Напор воздуха  вентилятора  Н=400  Н/м²;

5.Температура  внутри помещения Θ_вн =20 ºС;

6.Средняя температура  наружного воздуха  Θ_н = -26 º С;

7. Средняя температура за отопительный период Θ_ср=-2,3 º С;

8.Тепловая характеристика  объекта q=3 кДж/(м³* º С);

9. Расположение тенов в нагревательном  блоке – шахматное;

10. Свиноматки  подсосные с поросятами, вес 100 кг.

 
 
 

3.Определение мощности электрокалорифера. 

    Определяем  объем помещения по числу голов  свиней, : 

                         ,                                                                 (1) 

где : N=100 – количество свиней, гол;

=12 – уд.объем помещения, /гол. 

                    10012=1200 .

Определяем  теплопотери через ограждения, кДж/ч: 

                                     (2) 

где: 3 – тепловая характеристика помещения, кДж/();

    20

    -26 

    =31200(20-(-26))=165000 кДж/ч. 

    Определяем  влагу, выделенную свиньями, г/голч.: 

=,                                          (3)   

где: =1,5 – поправочный коэффициент, учитывающий изменения количества выделяемой влаги в зависимости от температуры воздуха внутри помещения;

          100 – живая масса свиньи, кг;

          =282 – норма выделения влаги на 1 кг веса свиньи, г/ч.   

1,5100282=42300 г/голч. 

    Определяем  количество влаги, испаряющейся с пола, стен, потолка и с технологического оборудования, г/голч. 

,                                                            (4)

0,14 42300=5922 г/голч. 

    Определяем  влагу, выделяемая внутри помещения, г/голч. 

,                                                            (5)

W=42300+5922=48222 г/голч. 

    Определяем  расход воздуха по удалениям влаги, / ч: 

,                                                            (6) 

где: =10,3 – влагосодержание внутри помещения , г/м³;

=0,3 – влагосодержание  наружного  воздуха, г/. 
 
 

    Определяем  количество углекислоты, выделяемой свиньями, л/голч: 

,                                             (7)

              

где:  =0,9 – поправочный коэффициент, зависящий от температуры в помещении;

        =88 – норма выделения на 1 кг живой массы свиньи, л/ч. 

л/гол*ч. 

    Определяем  расход воздуха по углекислоте,  

,                                                              (8) 

где : дополнительное содержание углекислоты в воздухе !! внутри помещения, л/

содержание  углекислоты в  воздухе снаружи  помещения, л/ 
 
 

    Так как < , принимаем .

    Проверяем производительность вентиляционной установки  на допустимую кратность воздухообмена  в помещении: 

                                                                                                (9)

. 

    Определяем  количество тепла ,теряемое вентиляцией, кДж/ч: 

,                                               (10) 

где : удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг);

     плотность воздуха, кг/ 

 кДж/ч. 

    Определяем  теплоту, выделяемую свиньями, кДж/(голч): 

    ,                                                (11) 

где : поправочный коэффициент, зависящий от температуры в помещении;

норма выделения теплоты  на 1 кг живой массы  свиньи, кДж/ч. 

кДж/(голч). 

    Определяем  теплопроизводительность электрокалорифера, кДж/ч : 

,                                                     (12)

165600+266185-117705,6=314079,4 кДж/ч 

    Определяем  общую мощность системы отопления, кВт: 

                                                           (13)

кВт. 

    Определяем  число относительно-вентиляционных установок: 

    ,                                                            (14)

. 

    Определяем  расчетную мощность одного калорифера, кВт: 

    ,                                                       (15)

      кВт. 
 
 
 

     

4. Тепловой расчет нагревательных элементов.

    В качестве нагревательного устройства в электрокалориферах используем герметические  нагревательные элементы ,смонтированные в конструктивный блок.

    Учитывая  обеспечение эффективной термической  нагрузки ТЭНов, принимаем скорость потока воздуха м/с.

    Для определения режима обтекания ТЭНов  воздухом, определяем критерий Рейнольдса: 

                                                                 (16) 

где: скорость воздушного потока, м/с;

   диаметр ТЭНа,м;

   коэффициент кинематической вязкости воздуха, /с. 
 
 

    Определяем  критерий Нуссельта, который позволяет  определить коэффициент теплоотдачи  нагревателей в зависимости от расположения теннов в пучке. По заданию расположение нагревателей шахматное, поэтому формула  примет вид :  

                                                  (17)

   . 
 
 
 

    Определяем  коэффициент конвективного теплообмена, Вт/: