Пристрій вентиляції
Вентиляція - це організований повітрообмін, у процесі якого забруднене повітря видаляється з приміщення, а натомість його потрапляє чисте.
Вентиляція з природним спонуканням. Її принцип дії полягає в тому, що повітря з приміщення подається і видаляється з нього спеціально влаштованим каналам за рахунок різниці тиску зовні в середині будівлі. Природний повітрообмін називається аерацією. Якщо повітрообмін відбувається через дрібні щілини у віконних та дверних притворах, говорять про інфільтрацію. Він не піддається регулюванню.
Така вентиляція може бути трубною та безтрубною (горизонтальною). При безтрубній системі повітрообмін відбувається через спеціальні отвори в стінах, заповнені пористим матеріалом, найчастіше соломою або вереском, які закріплюється решітками з внутрішньої і зовнішньої сторони. До цієї системи відноситься і провітрювання через вікна і двері. Для цього у вікнах встановлюють фрамуги, за допомогою яких можна регулювати надходження повітря та його напрямок.
У механічних системах використовуються обладнання та прилади (вентилятори, електродвигуни, повітронагрівачі, пиловловлювачі, автоматика), що дозволяють переміщати повітря на значні відстані.
Апарати штучної вентиляції можуть подавати і видаляти повітря в необхідних кількостях з локальних зон приміщення незалежно від умов навколишнього середовища, що змінюються. Але витрати електроенергії з їхньої роботу може бути досить великими.
За способом подачі повітря та його видалення з приміщення вентиляційні системи діляться на припливні, витяжні або припливно-витяжні. Вибір необхідної системи залежить від призначення, обсягу та конкретних особливостей приміщення (наявності та характеру джерела забруднень, кількості людей, планування тощо).
*Припливні системи вентиляції
Призначені для подачі повітря до приміщення. Свіже повітря подається, як правило, після попередньої підготовки, яка може включати очищення, підігрів, охолодження та зволоження.
Система вентиляції може розміщуватися в одному корпусі або набиратися з окремих елементів: вентиляторів, фільтрів, калориферів, охолоджувачів, клапанів, необхідним елементом є система повітроводів та розподільників повітря (решіток, дифузорів та ін.).
Продуктивність припливних установок може змінюватися від кількох десятків (міні-приточування) до кількох десятків тисяч (центральні установки) кубічних метрів повітря на годину.
Нагріваючий елемент (калорифер) забезпечує взимку підігрів свіжого повітря до температури подачі в приміщення (від 18-20 ° до 27-29 ° С).
* Витяжні системи вентиляції
Призначаються видалення забрудненого повітря. Штучна витяжна вентиляція, як правило, простіше припливна і може складатися з одного витяжного вентилятора або навіть природної витяжки, якщо об'єм приміщення невеликий. Однак при роботі одночасно на кілька приміщень або на приміщення складного планування потрібна організація забірної мережі повітроводів, якими повітря за допомогою вентилятора буде видалятися назовні.
* Припливно-витяжні системи вентиляції
Найбільш частий і ефективний варіант пристрою вентиляційної системи, коли повітря в приміщення подається припливною системою, а видаляється витяжний. Обидві системи працюють одночасно. При цьому їх продуктивність повинна бути однаковою, щоб виключити різницю повітряного тиску всередині і зовні приміщення, що призводить до ефекту дверей, що «хлопають». Припливно-витяжні системи аналогічно припливним можуть розроблятися якз урахуванням вентиляційних установок, і складатися з окремих елементів.
Боротьбу зі шкідливими речовинами, які у повітрі приміщень, зазвичай ведуть з допомогою місцевої чи загальнообмінної вентиляції.
Якщо тепло, волога, гази, пил, запахи або пари рідин, що виділяються в приміщенні, надходять безпосередньо в повітря всього приміщення, то встановлюють загальнообмінну вентиляцію.
У цьому випадку розраховується обсяг витяжного повітря таким чином, щоб після його заміщення припливним забруднення повітря впало б до величин гранично допустимої концентрації (ГДК).
Зазвичай з приміщення витягується така ж кількість повітря, яка в нього подається. Однак трапляються випадки, коли загальний приплив повітря не дорівнює витяжці. Так, наприклад, з приміщень, в яких виділяються пахучі речовини або отруйні гази, витягується більше повітря, ніж подається через припливну систему, щоб шкідливі гази і запахи не поширювалися по всій будівлі. Об'єм повітря, що бракує, підкачується через відкриті отвори зовнішніх огорож або з сусідніх приміщень з чистішим повітрям.
Місцева (локалізуюча) вентиляція працює за іншим принципом: всі шкідливі речовини видаляються з приміщення у тому місці, де вони утворюються.
Найчастіше проблему вентиляції приміщення вирішують за допомогою комбінованої системи. До складу комбінованої системи входять як загальнообмінна вентиляція, і місцеві витяжні системи.
Розрахунок обсягу повітрообміну за вологістю повітря.
При розрахунку виходять з нормативів температури і вологості повітря в приміщеннях для тварин і обліку вологи, що виділяється тваринами в пароподібному вигляді, а також випаровується з відкритих і мокрих конструкцій, що огороджують і надходить в приміщення разом із зовнішнімповітрям.
Рівень повітрообміну розраховують за сезонами року.
Рівень повітрообміну з вологості повітря розраховують за такою формулою:
де: L - кількість повітря в м3, яке необхідно ввести або видалити з приміщення за 1 годину, щоб підтримати в ньому відносну вологість у межах м3/год; Q - кількість водяної пари, що виділяється всіма тваринами протягом години г/год; К - поправочний коефіцієнт визначення кількість водяної пари, виділених тваринами залежно від температури; а - відсоткова надбавка на випаровування води з підлоги, напувалок, годівниць, стін; q1 - абсолютна вологість повітря приміщень, за якої відносна вологість залишається в межах допустимих норм (розрахункова), г/м3; q2 - абсолютна вологість зовнішнього атмосферного повітря, що вводиться в приміщення г/м3.
Свинарник-маточник на 100 голів. Габарити приміщення: довжина – 80 м, ширина – 9 м, висота – 3 м.
Свиноматки з масою 150 кг з приплодом 10 поросят-сосунів - 17 голів, свиноматки з масою 200 кг з приплодом 10 поросят-сосунів - 15 голів, свиноматки поросі до 2-х міс. і неодружені масою 200 кг - 31, свиноматки поросі від 2-х міс. масою 150 кг – 18 голів.
Район: Московська обл. Відносна вологість повітря – 75%.
Свиноматки підсмоктувачі 150 кг - 17 гол. - 319 г/год
Свиноматки підсмоктувачі 200 кг - 15 гол. - 369 г/год
Поросні до 2-х міс. та неодружені 200 кг - 31 гол. - 155 г/год
Поросні від 2-х міс. 150 кг – 18 гол. - 134 г/год
Q1 = 17 * 319 = 5423 г/год
Q2 = 15 * 369 = 5535 г/год
Q3 = 31 * 155 = 4805 г/год
Q4 = 18 * 134 = 2412 г/год
Q заг = 18175 г/ч
Поправочний коефіцієнт «До» знаходимо за таблицею «Повітрообмін у тваринницьких приміщеннях». При температурі 1оС – К = 1.Відсоткова надбавка «а» становить 10% від усієї вологи.
З розрахункової температури (+10 оС), відносної вологості (75%), у таблиці «Максимальна пружність водяної пари» знаходять величину «q1».
Визначення кратності повітрообміну.
Для визначення кратності повітрообміну прораховують кубатуру приміщення, а потім годинний повітрообмін ділять на кубатуру приміщення:
V = 80 * 9 * 3 = 2160 м3
Визначення площі витяжних труб (шахт).
Витяжні труби (шахти) забезпечують видалення забрудненого повітря та розраховуються за формулою:
Де Sобщ. вит. -загальна площа витяжних труб, м2; L-рівень повітрообміну, м3/год; V-рухливість повітря у витяжній трубі (можна взяти розрахункову величину 1,24 м/с або за таблицею 6 визначити рухливість повітря, виходячи з різниці температури внутрішнього та зовнішнього повітря (?t) та висоти витяжної труби); 3600 - число секунд за одну годину.
S : n (кількість передбачуваних шахт) = 2
1,4:2 = 0,7 м2 - площа однієї шахти
= 0,83 1 м2 – ширина шахти
Визначення площі, кількості та розмірів припливних каналів.
S заг.прит. = 50% * S заг. = 0,7 м2
N(кількість припливних каналів) =
S = 0,25 * 0,4 = 0,1 м2
N = 0,7 * 0,7 = 7 (зробимо 8 каналів)
Схема розташування витяжних труб та припливних каналів: