Расчет электрокалориферной установке в помещении свинарника для опоросов на 52 места

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 01 Сентября 2011 в 09:57, курсовая работа

Описание работы

Объектом расчёта является электрокалориферная установка в помещении свинарника для опоросов на 52 места и поросят отъемышей на 380 мест. Геометрические размеры помещения:
• длина a=78 м;
• ширина b=18 м;
• высота c=3 м.
Тем самым объем помещения V= 4212 м3.
В ходе выполнения курсового проекта пользуемся методикой изложенной в [3].
В соответствии с заданием давление p=370 Па, расчетная зимняя температура наружного воздуха tH= -32 оС.
В соответствии с [4, прил.2] расчетная температура воздуха в помещении свинарника откормочника tВ=20 оС.

Файлы: 1 файл

КУРСАЧ ПО ЭЛЕКТРОТЕРМИИ 2.docx

— 71.89 Кб (Скачать файл)

Исходные  данные

     Объектом  расчёта является электрокалориферная установка в помещении свинарника для опоросов на 52 места и поросят отъемышей на 380 мест. Геометрические размеры помещения:

  • длина a=78 м;
  • ширина b=18 м;
  • высота c=3 м.

    Тем самым объем помещения V= 4212 м3.

     В ходе выполнения курсового проекта  пользуемся методикой изложенной в  [3].

     В соответствии с заданием давление p=370 Па, расчетная зимняя температура наружного воздуха tH= -32 оС.

     В соответствии с [4, прил.2] расчетная температура воздуха в помещении свинарника откормочника tВ=20 оС. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1. Определение требуемых параметров электрокалориферной установки

     Основными параметрами электрокалориферной  установки, которые необходимо знать  для ее выбора или проектирования, является расчётная мощность электрокалорифера P, Вт, и объемная подача вентиляторной установки Qvt, м3/с.

    1. Определение объемной подачи вентиляторной  установки

     При определении объемной подачи вентилятора  электрокалориферной установки  Qvt учитываем, что в животноводческом помещении обычно имеется просачивание (инфильтрация) воздуха через неплотности наружных ограждений (притворы окон, дверей, ворот). Общее количество инфильтрующегося воздуха ориентировочно принимаем равным 20% от объёмного расхода вентиляционного воздуха Qv . Тогда объемный расход воздуха, который должен обеспечиваться приточными вентиляторами, можно оценить как [3]:

        ,                                    (1.1)

     С учетом этого требуемая объемная подача вентилятора одной калориферной установки равна [3]:

                                                        (1.2)

где n – число вентиляционных установок в помещении.

     Значение  QV определим из расчета воздухообмена в помещении. Расчет проводим по методике, изложенной в литературе [4] по условиям удаления избытков влаги и углекислого газа.

      Необходимый воздухообмен при повышенной концентрации углекислого газа в помещении  QCO2 определяем по формуле [4, с.26]:

                                                         (1.3)

где  VCO2 – количество углекислого газа, выделяемого в помещении, м3/ч;

СН=0,3 л/м3 [4, с.29] – концентрация углекислоты в наружном приточном воздухе;

СВ=2,5 л/м3 [4,с.28] – допустимая концентрация углекислого газа в воздухе помещения.

      Количество  углекислого газа, выделяемого в  помещении по формуле [4, с.29]:

                                                    (1.4) 
 

где С1Ж=100 л/ч [4, прил.7] – норма выделения углекислоты одним животным

(для  опоросов);

где С2Ж=39 л/ч [4, прил.7] – норма выделения углекислоты одним животным

(для  отъемышей);

nЖ – количество животных, из исходных данных n1Ж=52,  n2Ж=380

     

      Подставив численные значения в формулу (1.3), получим  численное значение расчетного воздухообмена  по углекислому газу:

      

      Воздухообмен  при условии удаления из помещения избыточной влаги QW находим по формуле [4, с.26]:

                                                                 (1.5)

где W –  масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч;

dВ=15 г/кг – влагосодержание внутреннего воздуха найденное по H-d-диаграмме [4, прил.11] для температуры воздуха внутри помещения свинарника по исходным данным tВ=20°С и, определяемой по [4, прил.2], влажности воздуха fВ=75 %;

dН=0.5 г/кг – влагосодержание наружного приточного воздуха найденное по H-d-диаграмме [4, прил.11] для расчетной зимней температуры наружного воздуха   tН=-32°С и влажности воздуха fН=80 % [3];

r – плотность воздуха при температуре помещения, кг/м3 .

      Суммарные влаговыделения в помещении для животных рассчитываем по формуле [4, с.148]:

                                                      (1.6)

где WЖ – влага, выделяемая животными, г/ч;

WИСП – влага, испаряющаяся с поилок, кормушек, пола и других мокрых поверхностей, г/ч.

      Влагу, выделяемую животными, определяем по формуле [4,с.148]:

                                                                                                (1.7) 
 

где n1=52,   n2=380 – количество животных;

W1=320 г/ч , W2=124 г/ч [4, прил.7] – норма выделения водяных паров одним животным;

kt=1,5 [4, прил.8] – коэффициент, учитывающий изменение количества выделяемых животным водяных паров в зависимости от температуры воздуха внутри помещения;

      Подставив в формулу (1.7) значения величин, масса  выделяемой влаги будет равна:

  
 

      Массу влаги WИСП принимаем равной 10%WЖ [4, с.148]:

 

      Для барометрического давления Р=99,3 кПа, являющегося среднегодовым в Центральном районе России плотность сухого воздуха в зависимости от температуры определяют по формуле [4, с.26]:

                                                              (1.8)

где  t = tB = 20°C – температура внутреннего воздуха;

      

      Подставив в формулу (1.6) значения величин, станет известно значение воздухообмена  по избыточной влажности:

      

      Так как значение воздухообмена по углекислоте  больше значения воздухообмена по избыточной влаге, то воздухообмен по углекислоте  принимаем за расчетный воздухообмен Qv: 

     Подставив в формулу (1.2) значение Qv,объемная подача вентилятора одной калориферной установки для двух калориферов в помещении будет равна:

      

    1. Определение расчетной мощности электрокалорифера

     Расчётная мощность одного калорифера [3]:

                                                             (1.9)

где Pp – расчётная мощность калориферов в помещении;

n – число вентиляционных установок в помещении.

     Расчётная мощность калориферов в помещении [1]:

                                                          (1.10)

где кз=1,05…1,10 [1] – коэффициент запаса, учитывающий возможное снижение питающего напряжения и старение нагревателей, принимаем кз=1,07;

Фп– полезный тепловой поток отопительных установок, Вт;

ηк=0,95…1,00 [1] – тепловой КПД, учитывающий потери от корпуса электрокалорифера и воздуховодов, принимаем ηк =0,96;

β– доля расчётной энергии, которая должна быть обеспечена от калорифера, %, принимаем β=100% [3].

     Полезный  тепловой поток отопительных установок Фп, Вт определяется из уравнения теплового баланса помещения [3]:

                                             (1.11)

где Фо – тепловой поток через наружные ограждения помещения, Вт;

Фв– тепловой поток, теряемый с вентиляционным воздухом, Вт;

Фисп– тепловой поток, расходуемый на испарение влаги с мокрых поверхностей животноводческого помещения, Вт;

Фж– тепловой поток, выделяемый животными, Вт.

     Тепловой  поток Фо определяем приближенно по выражению [3]:

                                            (1.12)

где qот=0,407 Вт/м3*оС[4,с.124]–удельная отопительная характеристика помещения;

V – объем помещения, м3, из исходных данных =4212 м3;

tв–температура внутреннего воздуха помещения, из исходных данных tв =20 оС;

tн–расчетная зимняя температура наружного воздуха,из исходных данныхtн =-32 оС;

а – поправочный коэффициент, учитывающий влияние разности температур на значение qот [3]:

                                            (1.13)

     Подставив численные значения в (1.13) получим  значение поправочного коэффициента: 

     Подставив в формулу (1.12) значения величин, найдем тепловой поток через наружные ограждения: 

     Тепловой  поток, теряемый с вентиляционным воздухом [4, с.149]:

                                             (1.14)

где Qv – объемный расход вентиляционного воздуха из пункта 1.1 Qv=9100 м3/ч  ;

ρв – плотность воздуха при температуре из пункта 1.1

ρв=1,181 кг/м3;

ср=1 кДж/кг*оС [3] – удельная изобарная теплоемкость воздуха. 

     Поток теплоты, расходуемый на испарение  влаги с мокрых поверхностей животноводческого  помещения, находим по формуле[4, с.149]:

                                        (1.15)

где 2,49 – скрытая теплота испарения  воды, кДж/г;

Wисп – масса испаряемой влаги из пункта 1.1. Wисп = 9564 г/ч. 

Поток свободной  теплоты, выделяемой животными, находим по формуле [4, с .149]:                      

                                                        (1.16) 
           

где n1=52 , n2=380  – количество животных;

q –поток свободной теплоты выделяемой одним животным, из [3, прил.7]

q1=558, q1=215 Вт;

kt=1,5 [3, прил.8] – коэффициент, учитывающий изменение количества выделяемых животным водяных паров в зависимости от температуры воздуха внутри помещения; 
 
 

      Подставив в формулу (1.11) значения величин, значение полезного теплового потока отопительных установок будет равно: 

Информация о работе Расчет электрокалориферной установке в помещении свинарника для опоросов на 52 места