PostHeaderIcon Технологический расчет для выбора системы вентиляции и воздушного отопления


Животноводческие помещения должны бить оборудованы приточно-вытяжной системой вентиляции. Воздухообмен в них в холодный период года осуществляется вентиляцией с принудительным побуждением в теплый период - смешанной системой вентиляции. Во всех помещениях, как правило, следует предусматривать подпор воздуха: приток должен превышать вытяжку на 10...20%.

Система вентиляции должна обеспечить необходимый воздухообмен и расчетные параметры воздуха в животноводческих помещениях. Требуемый воздухообмен следует определять исходя из условий поддержания заданных параметров микроклимата помещений и удаления наибольшего количества вредных веществ с учетом холодного, тёплого и переходного периодов года.

Для поддержания научно обоснованных параметров микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях используют механические системы вентиляции, совмещенные с воздушным обогревом. При этом приточный воздух очищают от пыли, обеззараживают (дезинфицируют).

Система вентиляции должна поддерживать в помещениях оптимальный температурно-влажностный режим и химический состав воздуха, создавать необходимый воздухообмен, обеспечивать необходимое равномерное распределение и циркуляцию воздуха для предупреждения застойных зон, предотвращать конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждений (стены, потолки др.), создавать нормальные условия для работы обслуживающего персонала. Для этого промышленность выпускает комплекты оборудования «Климат-2», «Климат-3», «Климат-4», «Климат-70» и другое оборудование.

Комплекты «Климат-2» и «Климат-З» применяют для автоматического и ручного управления температурно-влажностным режимом в животноводческих и птицеводческих помещениях, снабжаемых теплотой от котельных с водяным отоплением. Оба комплекта однотипны и выпускаются в четырех исполнениях каждый, причем исполнения отличаются только типоразмером (воздухоподачей) приточных и числом вытяжных вентиляторов. «Климат-3» снабжен автоматическим регулирующим клапаном на трубопроводе подачи горячей воды в калориферы вентиляционно-отопительных агрегатов и применяется в помещениях с повышенными требованиями к параметрам микроклимата.

Рис. 1.  Оборудование «Климат-3» Рис. 1.  Оборудование «Климат-3»:

1 - станция управления; 2 - регулирующий клапан; 3 - вентиляционно-отопительные агрегаты; 4 - электромагнитный клапан; 5 - напорный бак для воды; 6 - воздухопроводы; 7 - вытяжной вентилятор; 8 - датчик.

Комплект оборудования «Климат-3» состоит из двух приточных вентиляционно-отопительных агрегатов 3 (рис. 1), системы увлажнения воздуха, приточных воздуховодов 6, комплекта вытяжных вентиляторов 7 (16 или 30 шт.), устанавливаемых в продольных стенах помещения, а также станции управления 1 с панелью датчиков 8.

Вентиляционно-отопительный агрегат 3 предназначен дня нагрева и подачи воды в помещения тёплого воздуха зимой и атмосферного воздуха летом с увлажнением его при необходимости. Он включает в себя четыре водяных калорифера с регулируемой жалюзийной решеткой, центробежный вентилятор с четырехскоростным электродвигателем, обеспечивающим получение различных подач и напоров воздуха.

В систему увлажнения воздуха входят разбрызгиватель (электродвигатель с диском на валу), установленный в патрубке между калориферами и рабочим колесом вентилятора, а также напорный бак 5 и труба подачи воды на разбрызгиватель, оборудованная электромагнитным клапаном 4, который автоматически регулирует степень увлажнения воздуха. Для отбора крупных капель воды из увлажненного воздуха на нагнетательном патрубке вентилятора установлен каплеуловитель, состоящий из отсекающих фигурных пластин.

Вытяжные вентиляторы 7 удаляют загрязнённый воздух из помещения. Они снабжены клапаном в виде жалюзи на выходе, открывающимся под действием потока воздуха. Подачу воздуха регулируют изменением частот вращения вала электродвигателя, на котором надет пропеллер с широкими лопатками.

Станция управления 1 с панелью датчиков предназначена для автоматического или ручного управления системой вентиляции.

Горячая вода на котельной подается в калориферы вентиляционно-отопительных агрегатов 3 через регулирующий клапан 2.

Просасываемый через калориферы атмосферный воздух нагревается в них и вентилятором подается по распределительным воздуховодам 6 в помещение. При работающих вытяжных вентиляторах он направляется в зоны дыхания животных, а затем выбрасывается наружу.

При повышении температуры в помещении сверх заданной автоматически перекрывается клапан 2,тем самым ограничивается подача горячей воды в калориферы и увеличивается частота вращения вытяжных вентиляторов 7. При уменьшении температуры ниже заданной автоматически увеличивается открытие клапана 2 и снижается частоте вращения вентиляторов 7.

В летний период проточные вентиляторы включает только для увлажнения воздуха, а вентиляция происходит за счет работы вытяжных вентиляторов.

При низкой влажности воздуха вода из бака 5 по трубопроводу подается на вращающийся диск разбрызгивателя, мелкие капли захватываются потоком воздуха к испаряются, увлажняя приточный воздух, - крупные - задерживаются в каплеуловятеле и по трубке стекают в канализацию. При повышении влажности воздуха в помещении сверх заданной электромагнитный клапан автоматически перекрывает и уменьшает подачу воды в разбрызгиватель.

Пределы заданной температуры и влажности воздуха в помещении устанавливают на панели станции управления 1. Сигналы об отклонениях от заданных параметров поступают с датчиков 8.

Комплект «Климат-4», используемый для поддержания требуемых воздухообмена и температуры в производственных помещениях, отличается от оборудования «Климат-2» и «Климат-3» отсутствием устройств подогрева и подачи воздуха в помещение. В составе комплекте от 14 до 24 вытяжных вентиляторов и устройство автоматического управления с датчиками температуры.

Комплект «Климат-70» предназначен для создания необходимого микроклимата в птицеводческих помещениях при клеточном содержании птицы. Он обеспечивает воздухообмен, отопление и увлажнение воздуха и состоит из двух приточно-отопительных агрегатов с центральным распределительным воздуховодом, расположенным вдоль помещения в верхней его части. С воздуховодом соединены в зависимости от длин здания от 10 до 14 модулей, обеспечивающих смешивание теплого воздуха с атмосферным и равномерное его распределение по всему объему здания. В стенах здания установлены вытяжные вентиляторы.

Модуль состоит из воздухораспределителя, соединенного с централь ним воздуховодом, а также двух приточных вахт в вентиляторами. Комплект приточно-вытяжных установок ПВУ-6Ми и ПВУ-4М. Для автоматического обеспечения постоянной циркуляции воздуха в животноводческих помещениях, поддержания температура в заданных пределах в холодный и переходный периоды года, а также регулировки воздухообмена в зависимости от наружной и внутренней температуры воздуха используют комплекты установок ПВУ-6М и ПВУ-4М.

Каждый комплект состоит из шести приточно-вытяжных шахт, устанавливаемых в перекрытии здания, шести силовых блоков и пульта управления с датчиками температуры.

Электрокалориферные установки серии СФОЦ. Мощность этих установок 5, 10, 16, 25, 40, 60 и 100 кВт. Их используют для нагрева воздуха в системах приточной вентиляции помещений.

Установка состоит из электрокалорифера и вентилятора с электродвигателем, размещённых на раме.

Засасываемый вентилятором атмосферных воздух в алектро-калорифере нагревается (до температуры 90°С) трубчатыми ребристыми нагревательными элементами, изготовленными из стальной трубки внутри которой в электроизоляторе размещена спираль на тонкой проволоке. Нагретый воздух подаётся в помещение. Тепловую мощность регулирует изменением числа включённых в сеть нагревательных элементов при использовании мощности на 100, 67 и 33%.

Рис.2. Тепловентилятор типа ТВ Рис.2. Тепловентилятор типа ТВ:

А - общий вид: 1 - каркас; 2 - вентилятор; 3 - калориферный блок; 4 - жалюзийный блок; 5 - исполнительный механизм; 6 - теплозвукоизоляционная панель; 7 - патрубок; 6 - натяжное устройство; 9 - электродвигатель вентилятора; 10 - шкивы; 11 - клиноременная передача; 12 - резиновая прокладка.


В - функциональная схема: 1 - центробежный вентилятор; 2 - жалюзийный блок; 3 - калориферный блок; 4 - исполнительный механизм; 5 - блок регулятора температуры; 6 - патрубок.

Тепловентиляторы ТВ-6, ТВ-9, ТВ-12, ТВ-24 и ТВ-36. Такие тепловентиляторы предназначены для обеспечения оптимальных параметров микроклимата в животноводческих помещениях. В состав тепловентилятора входит центробежный вентилятор с двухскоростным электродвигателем, водяной калорифер, жалюзийный блок и исполнительный механизм (рис. 2).

При включении вентилятор всасывает наружный воздух через жалюзийный блок, калорифер и нагретым нагнетает его в выходной патрубок.

Тепловентиляторы различных типоразмеров различаются воздухо и теплопроизводительностью.

Огневые теплогенераторы ГТГ-1А, ТГ-Ф-1,5А, ТГ-Ф-2,5Б, ТГ-Ф-350 и топочные агрегаты ТАУ-0,75. Они применяется для поддержания оптимального микроклимата в животноводческих и других помещениях, имеют одинаковые технологические схемы работы и отличаются тепло- и воздухопроизводительностью. Каждый из них является установкой для нагрева воздуха продуктами сгорания жидкого топлива.

Рис.3. Схема теплогенератора ТГ-Ф-1,5АРис.3. Схема теплогенератора ТГ-Ф-1,5А:

1 - взрывной клапан; 2 - камера сгорания; 3 - теплообменник; 4 - спиральная перегородка; 5 - рекуператор; 6 - дымовая труба; 7 - главный вентилятор; 8 - жалюзийная решетка; 9 - топливный бак; 10  - пробковый кран ДУ15; 11 - кран КР-25; 12 - фильтр-отстойник; 13  - топливный насос; 14 - электромагнитный клапан; 10 - вентилятор форсунки; 16 - форсунка.

Теплогенератор ТГ-Ф-1,5А состоит из цилиндрического кожуха, внутри которого помещена камера сгорания 2 (рис. 3) с взрывным клапаном 1 и дымовой трубой 6. Между кожухом и камерой сгорания расположен теплообменник 3 со спиральной перегородкой 4. В кожухе установлен вентилятор 7 с электродвигателем и жалюзийной решеткой 8. На боковой поверхности кожуха закреплены шкаф управления и трансформатор зажигания, а к нижней поверхности приварены опоры для крепления к фундаменту. Теплогенератор укомплектован топливным баком 9, насосом 13, форсункой 16 и вентилятором форсунки, всасывающим подогретый воздух из рекуператора 5 и подающим его в камеру сгорания.

Жидкое топливо (печное бытовое) из бака 9 через краны 10 и 11 фильтр-отстойник 12 поступает к насосу 13. Под давлением до 1,2 МПа оно подаётся в форсунку 16. Распыленное топливо перемешивается с воздухом, поступающим из вентилятора 15, и образует горючую смесь, которая воспламеняется от свечи зажигания. Дымовые газы из камеры сгорания 2 поступают в винтовой тракт кольцевого теплообменника 3, проходят его и выходят через дымовую трубу 6 в атмосферу.

Воздух, подаваемый вентилятором 7, омывает камеру сгорания и теплообменник, нагревается и подается в отапливаемое помещение. Степень нагрева воздуха регулируют поворотом лопаток жалюзи 8. В случае взрыва паров топлива в камере сгорания откроется взрывной клапан 1,предохраняя теплогенератор от разрушения.

Рис.4. Вентиляционная установка с утилизацией теплоты УТ-Ф-12Рис.4. Вентиляционная установка с утилизацией теплоты УТ-Ф-12:

а - схема установки; б - тепловая труба; 1 и 8 - приточный и вытяжной вентиляторы; 2 - регулирующие заслонки; 3 - жалюзи; 4 - обводной канал; 5 и 7 - конденсационная и испарительная секции теплообменника; 6 - перегородка; 9 - фильтр.

Вентиляционная установка с утилизацией теплоты УТ-Ф-12. Такая установка предназначена для вентиляции и обогрева животноводческих помещений и использованием теплоты удаляемого воздуха. Она состоит из испарительной 7 (рис. 4) и конденсационной 5 секций, приточного 1 и вытяжного 8 осевых вентиляторов, тканевого фильтра 9, обводного канала 4 с заслонками 2 и жалюзи 3.

Теплообменник установки имеет 200 автономных тепловых труб, разделенных посередине герметической перегородкой 6 на испарительную 7 и конденсационную 5 секции. Тепловые трубы (рис. 2, В) выполнены из стали, имеет алюминиевое оребрение и на 25% объёма заполнены фреоном - 12.

Удаляемый из помещения вытяжным осевым вентилятором 8 теплый воздух проходит через фильтр 9, испарительную секцию 7 и выбрасывается в атмосферу. При этом фреон в тепловых трубах испаряется с потреблением теплоты отработанного воздуха. Пары его движутся вверх в конденсационную секцию 5. В ней под действием холодного приточного воздуха пары фреона конденсируются с выделением теплоты и возвращаются в испарительную секцию. В результате переноса теплоты из испарительной секции приточных воздух, подаваемый в помещение вентилятором 1, нагревается. Процесс протекает постоянно, обеспечивая возврат в помещение теплоты выбрасываемого воздуха.

При очень низкой температуре приточного воздуха для предотвращения обмерзания тепловых труб часть приточного воздуха пропускают в помещение без подогрева в секции 5 через обводной канал, закрыв жалюзи 3 и открыв заслонки 2.

В зимнее время при подаче приточного воздуха, равной 12 тыс. м3/ч, тепловая мощность составляет 64...80 кВт, коэффициент эффективности 0,4...0,5, установленная мощность электродвигателей 15 кВт.

Снижение затрат теплоты на нагрев приточного воздуха по сравнению с существующими системами при использовании УТ-Ф-12 составляет 30...40%, а экономия топлива - 30 т условного топлива в год.

Кроме УТ-Ф-12 для вентиляции помещений с отбором теплоты выбрасываемого воздуха из помещений и передачей её чистому воздуху, подаваемому в помещение, могут применяться регенеративные теплообменники, пластинчатые рекуперативные теплоутилизаторы с промежуточным теплоносителем.