Проект газоснабжения птичника для птицефабрики Кировоградская Свердловской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

61

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВРЕДНОСТЕЙ В ПОМЕЩЕНИЯХ ПТИЧНИКА И ХАРАКТЕРА ИХ ВЫДЕЛЕНИЯ

2. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА

3. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВНУТРЕННЕГО МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИЯХ ПТИЧНИКОВ ДЛЯ ТЕПЛОГО И ХОЛОДНОГО ПЕРИОДОВ ГОДА

4. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПТИЧНИКА

4.1 Теплотехнический расчет наружных стен птичника

4.2 Теплотехнический расчет бесчердачного покрытия птичника

4.3 Теплотехнический расчет пола птичника

5. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО И ВЛАЖНОСТНОГО БАЛАНСОВ ПТИЧНИКА

5.1 Теплопоступления

5.1.1 Количество свободного (явного) тепла, выделяемого птицей

5.1.2 Количество тепла, выделяющееся от источников искусственного освещения в птичнике

5.1.3 Количество тепла, поступающего в помещение птичника от продуктов сгорания

5.2 Влагопоступления в здание птичника

5.3 Расход тепла птичником

5.3.1 Расход тепла на испарение влаги

5.3.2 Расход тепла строительными ограждающими конструкциями

5.3.3 Расход тепла на нагрев холодного воздуха, поступающего в помещение через естественную вентиляцию в холодный период года

5.4 Расчет расхода тепла птичником

6. РАСЧЕТ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЙ В ПОМЕЩЕНИЕ ПТИЧНИК

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО ВОЗДУХООБМЕНА В ПТИЦЕВОДЧЕСКОМ ПОМЕЩЕНИИ

7.1 Определение необходимого воздухообмена по теплу и влаге

7.2 Определение необходимого воздухообмена по газовым вредным выделениям для птичника

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗА

9. УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ ГАЗОВОГО ОТОПЛЕНИЯ ПТИЧНИКА

9.1 Проектные решения

9.2 Гидравлический расчет внутрицехового газопровода

10. РАСЧЕТ В ПОТРЕБНОСТИ ТЕПЛЕ И ТОПЛИВЕ КОТЕЛЬНОЙ

11. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ

12. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

13. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

14. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШАРОВЫХ КРАНОВ С УДЛИНЕННЫМ ШТОКОМ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

Проект газоснабжения птицефабрики очень перспективен на данное время. Целью дипломного проекта является расчет теплопоступлений и тепловых потерь, выделений вредных веществ, составление теплового и воздушного балансов птичников. Решаются вопросы, связанные с расчетом и эксплуатацией современных систем газоснабжения птицеводческого предприятия.

Разработан проект по газоснабжению птичника со всеми надлежащими расчетами и чертежами. Выполнен гидравлический расчет внутрицехового газопровода низкого давления. Выполнен расчет технико-экономического обоснования использования шаровых кранов с удлиненным штоком. Безопасность жизнедеятельности также описана для данного проекта. Учтены все экологические нюансы при строительстве птицефабрики.

На основании анализа разработаны конкретные технологические решения для улучшения работы и для большей эффективности рабочего персонала.

Разработаны меры для безопасности от вредных выделений на птицефабрике. Выполнено все на основании требований нормативных актов, ГОСТов, СНиПов и СанПиНов.



1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ,
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВРЕДНОСТЕЙ В ПОМЕЩЕНИЯХ ПТИЧНИКА И ХАРАКТЕРА ИХ ВЫДЕЛЕНИЯ

Основной вид деятельности ГУП СО Птицефабрика «Кировградская» - выращивание цыплят-бройлеров и производство мяса птицы.

Выращивание бройлеров производится в специальных зданиях - птичниках.

Технология выращивания цыплят-бройлеров включает в себя следующие операции: кормление, поение, создание надлежащего микроклимата (температура, влажность, воздухообмен) которые должны соответствовать всем потребностям птицы.

Использование систем содержания и вентиляции зависит от климатических условий. Здание птичника и его оборудование должны обеспечивать надлежащее регулирование микроклимата в целях достижения коммерческих целей, связанных с обеспечением благополучия птицы.

Качество воздуха имеет крайне важное значение при выращивании цыплят Задачей вентиляции является поддержание в помещениях, установленных нормами санитарно-гигиенических условий. В помещении выделяются различные вредные вещества, которые необходимо удалять и вместо них подавать свежий воздух. Такими вредными веществами являются тепло, влага, газы, выделяемые птицей и из подстилки: углекислый газ, аммиак, сероводород.

Предельно допустимые концентрации газовых примесей в воздухе помещения для содержания птицы включающие в себя: аммиак, сероводород и углекислый газ, по данным [1] приведены в таблице 1.1.

Количество тепла, углекислого газа и водяных паров, выделяемых птицей приведены в таблице 1.2.



Таблица 1.1 - Предельно допустимые концентрации вредных газов

Наименование газов	Предельно допустимые концентрации (ПДК)
	мг/м3	% по объему	л/м3
Углекислый газ	4500	0,25	2,5
Аммиак	15	0,00187	0,0187
Сероводород	5	0,00060	0,0060

Содержание этих газов в наружном незагрязненном воздухе рекомендуется принимать по данным [1]: углекислого газа - 540 мг/м³(0,03%), аммиака и сероводорода - 0.

Таблица 1.2 - Количество тепла, углекислого газа и водяных паров, выделяемых птицей на 1 кг живой массы за 1 час по данным [1]

Вид и возрастная группа птицы	Живая масса птицы, кг	Углекислота, л/чкг	Тепло, кДж/чкг(ккал/чкг)	Водяные пары, г/чкг
			свободное	общее
Молодняк мясных кур: на мясо в возрасте, недель
1	0,08	2,37	56,40(13,47)	66,70(15,93)	4,20
2-3	0,50	2,20	42,80(10,22)	50,80(12,13)	3,30
4-6 (в клетках)	1,35-1,50	1,44	29,12(6,96)	37,22(8,90)	3,30
4-6 (на полу)	1,45-1,65	1,63	31,00(7,40)	39,43(9,42)	3,45

Примечание - количество выделяемых углекислоты, тепла и влаги приведено при температуре внутреннего воздуха 24?С для молодняка до 30 дней; 16-18?С - для молодняка старшего возраста. Если в помещении для птицы будут другие расчетные температуры воздуха, то количество выделяемых углекислоты, тепла и водяных паров следует принимать с учетом коэффициентов, приведенных в приложении 1 таблице П1.1.



2. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА

Расчетные параметры наружного воздуха для г. Верхний Тагил Свердловской области приведены в таблице 2.1. Графы 2,3,5,6 и 7,9 заполнены на основании данных [2]; графы 4 и 8 их значениями, найденными по Id-диаграмме.

Таблица 2.1 - Расчетные параметры наружного воздуха

Период года	Барометрическое давление	Параметры А	Параметры Б
		температура, ?С	энтальпия, кДж/кг	относи- тельная влажность, %	влагосодержание, гр/кг	температура, ?С	энтальпия, кДж/кг	относи- тельная влажность, %	влагосодержание, гр/кг
Теплый	982	23	49,0	69	9,1
Холодный	982					-32	-32	75	0,2



3. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВНУТРЕННЕГО МИКРОКЛИМАТА В
ПОМЕЩЕНИЯХ ПТИЧНИКОВ ДЛЯ ТЕПЛОГО И ХОЛОДНОГО ПЕРИОДОВ ГОДА

Расчетные параметры внутреннего воздуха птичников принимаются на основании [1]. При выборе расчетных параметров внутреннего воздуха необходимо принимать во внимание, что оптимальный микроклимат способствует получению от птицы максимальной продуктивности и сохранности.

Оптимальные температура и относительная влажность внутреннего воздуха помещения для различных ее возрастных групп приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Оптимальные температура и относительная влажность воздуха в помещениях для содержания птицы

Возрастная группа птицы, недель	Оптимальная температура, ?С	Оптимальная относительная влажность, %
1	2	3
1	32	55-65
2-3	28	55-75
4-6	23	60-70

Примечание - согласно [1] допускается температура в помещении для содержания птицы в возрасте до 1 недели 32-28?С; для 2-3 недели 28-22?С; для 4-6 недель 23-17?С.

Скорость движения воздуха в зоне непосредственного размещения птицы в зависимости от периода года рекомендуется принимать по таблице 3.2.



Таблица 3.2 - Скорость движения воздуха в зоне размещения птицы, м/с (по НТП АПК 1.10.05.001-01 [1])

Птичник	Холодный период года	Теплый период года
	минимальная	оптимальная	максимальная	минимальная	оптимальная	максимальная
Для цыплят-бройлеров	0,1	0,2	0,5	0,2	0,4	0,6



4. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ ПТИЧНИКА

4.1 Теплотехнический расчет наружных стен птичника

Согласно [3] приведенное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций следует принимать в соответствии с заданием на проектирование, но не менее требуемых значений, определяемых исходя из санитарно-гигиенических условий по формуле (4.1) и условий энергосбережений - по таблице 4[3].

, , (4.1)

где - коэффициент, принимаем по таблице 6 [3], для наружных стен ;

- расчетная средняя температура внутреннего воздуха, ; принимается для расчета ограждающих конструкций в зоне размещения птицы по таблице 4, для покрытий - с учетом прироста температуры на каждого метра высоты помещения над зоной размещения птицы;

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по таблице 7 [3]; для наружных стен ;

- расчетная зимняя температура наружного воздуха, ;

- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 5 [3]. Для наружных стен производственного помещения с влажным или мокрым режимом:

, , (4.2)

где - то же, что в формуле (4.1);

- температура точки росы, , принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определяется по формуле:

, ,(4.3)

где - то же, что в формуле (4.1);

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, ; для стен ;

- термическое сопротивление однородной конструкции, , определяемое по формуле:

, ,(4.4)

где - толщина слоя, м;

- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя,принимаем по [3].

Наружные стены и перегородки в птичнике имеют одинаковую конструкцию. Расчетные коэффициенты теплопередачи для г. Верхний Тагил определяем по условиям Б: кирпич глиняный обыкновенный (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе - , .

Термическое сопротивление однородной конструкции птичников по формуле (4.4) составит:

, .

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции птичников по формуле (4.3) составит:

, .

Следовательно, для уменьшения затрат на отопление птичника целесообразным является дополнительное утепление его наружных стен.

Коэффициент теплоотдачи наружной стены для птичника будет равен:

, .

4.2 Теплотехнический расчет бесчердачного покрытия птичника

Общее сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций покрытия определяется по формуле:

, , (4.5)

где - то же, что в формуле (4.1);

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, ; для стен ;

- термическое сопротивление однородной конструкции, , определяемое по формуле (4.4).

По формуле (4.1) определяем требуемое термическое сопротивление покрытия здания.

, ,

Принимаем следующие коэффициенты теплопроводности для отдельных слоев покрытия по [3], по условиям эксплуатации Б.

,при ;

,;

,;

,;

,;

;

;

;

;

.

Тогда по формуле (4.5) получаем:

;

Коэффициент теплопередачи равен:

, .



Следовательно, для уменьшения затрат на отопление птичника целесообразным является дополнительное утепление и его покрытия. В нашем случае попробуем подобрать другие теплоизоляционные материалы, которые будут удовлетворять значению сопротивления теплопередаче, определяемых исходя из санитарно-гигиенических условий.

Принимаем следующие коэффициенты теплопроводности для отдельных слоев покрытия по [3], по условиям эксплуатации Б.

,;

,;

,;

,;

;

;

;

.

Тогда общее сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций покрытия определяем по формуле (4.5):

;

Следовательно, условие проектирования покрытия птичника по СНиП 23-02-2003 выполнено.

Коэффициент теплопередачи равен:



, .

4.3 Теплотехнический расчет пола птичника

При определении теплопотерь через полы их площадь разбивается на зоны (считая от наружных стен), из которых I, II, III имеют ширину 2 м, а IV зона занимает остальную площадь. Угловая часть I зоны пола учитывается дважды.

Для утепленных полов, расположенных непосредственно на грунте, конструкция которых состоит из одного или нескольких слоев материалов, причем коэффициент теплопроводности каждого утепляющего слоя [] сопротивление теплопередаче определяется по выражению:

, , (4.6)

где - толщина каждого утепляющего слоя, м;

- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя,;

- суммарное термическое сопротивление утепляющих слоев,.

При напольном содержании (выращивании) птицы материал подстилки следует учитывать, как утепляющий слой. В качестве подстилки используются опилки.

Для I зоны: ;

Для II зоны: ;

Для III зоны: ;

Для IV зоны: .

Принимаем следующие коэффициенты теплопроводности утеплителя по приложению 3 [3].

при ;

,.

Таким образом, по формуле (4.6) сопротивление теплопередаче составит:

- для I зоны пола:

, ;

- для II зоны пола:

, ;

- для III зоны пола:

, ;

- для IV зоны пола:

, .

Определяем коэффициент теплоотдачи для отдельных зон пола:

- для I зоны пола:

, ;

- для II зоны пола:

, ;

- для III зоны пола:

, ;

- для IV зоны пола:

, ;



5. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО И ВЛАЖНОСТНОГО БАЛАНСОВ ПТИЧНИКА

Составление теплового и влажностного балансов сводится к выяснению и расчету всех основных статей поступления и расхода тепловой энергии и влаги в птицеводческом помещении (здании).

При стационарном режиме для поддержания постоянной температуры воздуха в птицеводческом помещении необходимо выполнить условие количественного равенства тепловой энергии, поступающей в помещение в единицу времени и расходуемой в нем. Это условие можно выразить уравнением теплового энергетического баланса в виде:

, (5.1)

где - сумма поступления тепловой энергии, ;

- сумма расходов тепловой энергии, .

При наличии в птицеводческом помещении теплоизбытков требуется их ассимиляция приточным вентиляционным воздухом, при теплонедостатках - их компенсация работой отопительной системы.

Соответственно, для поддержания заданной влажности внутреннего воздуха в помещении должно быть выполнено условие, определяемое уравнением влажностного материального баланса в виде:

, (5.2)

где - сумма поступлений влаги (водяных паров) в воздух помещения, или ;

- сумма влаги, расходуемой из воздуха помещения, или .

Если величина , то

5.1 Теплопоступления

Свободные теплопоступления в птичнике вычисляются согласно [1] по формуле:

, , (5.3)

где - количество свободного (явного) тепла, выделяемого птицей, ;

- количество тепла, выделяющееся от установленных в безоконных птичниках электрических осветительных приборов, ;

- количество тепла, поступающего в помещение птичника от продуктов сгорания, .

5.1.1 Количество свободного (явного) тепла, выделяемого птицей

Количество свободной теплоты, выделяемой птицей определяется согласно [1] по формуле:

, , (5.4)

где - количество голов птицы в помещении, .;

- средняя масса одной птицы, ; принимается по [1];

- удельное часовое количество выделяемого птицей свободного тепла на 1 живой массы, ; принимается по [1] с учетом всех пунктов примечания;

- поправочный коэффициент изменения тепловыделений в зависимости от температуры воздуха в птицеводческом помещении, принимается по [1] (приложение 1, таблица П1.1).

Результаты расчета количества свободного (явного) тепла, выделяемого птицей в птичнике согласно формуле (5.4) приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Количество свободного тепла, выделяемого птицей в птичнике

Возраст птицы, недель	n, ед	Р, кг	qсв, Вт/кг	Кт	Qпт.св, Вт
1	25 000	0,08	15,66	1,1	34452
2-3	25 000	0,5	11,88	1,05	155925
4-6	23 000	1,65	8,6	1,0375	288610

5.1.2 Количество тепла, выделяющееся от источников искусственного освещения в птичнике

Количество тепла, выделяющееся от осветительных приборов, учитывается только для безоконных птичников и определяется по суммарной электрической мощности непосредственно находящихся в помещении источников освещения на основании следующих соотношений:

, , (5.5)

где - суммарная установочная электрическая мощность источников электроосвещения, ;

- коэффициент, показывающий, какая часть электроэнергии переходит в тепло, нагревающее воздух в помещении; для птичников рекомендуется принимать значение по [1].

Суммарная электрическая мощность осветительных приборов, установленных в птичнике составляет .

Количество тепла, выделяющееся от источников искусственного освещения в птичнике согласно формуле (5.5) составит:

, ,

5.1.3 Количество тепла, поступающего в помещение птичника от продуктов сгорания

Тепловыделения от продуктов сгорания, поступающих в птичник при эксплуатации газового отопления с помощью теплогазогенераторов определяются по формуле:

, , (5.6)

где - расход газа, ;

- коэффициент, учитывающий долю теплоты, поступающей в помещение, принимается по таблице 7 глава 2 [8], ;

- теплотворная способность топлива, которая принимается из пункта 8 таблицы 8.1 данного проекта, ; для газообразного топлива ;

- коэффициент неполноты сгорания топлива, который при сжигании газообразного топлива принимается 0,97-0,98; .

, .

5.2 Влагопоступления в здание птичника

Влагопоступления в птичнике определяется согласно [1] по формуле:

, , (5.7)

где - количество водяных паров, выделяемых птицей, ; определяется согласно [1];

- количество влаги, испаряющейся в помещении птичника, , определяется как сумма:

, , (5.8)

где - количество влаги, испаряющейся из помета, ; определяется согласно [1];

- количество влаги, испаряющейся из поилок и при разбрызгивании птицей воды, ; определяется согласно [1].

Влаговыделения от помета определяются на основании соотношения:

, , (5.9)

где - масса выделяемого одной птицей помета за сутки, ; принимается по технологическим нормам [1] , (Приложение 1, таблица П1.2);

- усушка помета за сутки, , принимается по [1], (Приложение 1, таблица П1.2, примечание 2);

- количество уборок помета в сутки, в соответствии с технологическим заданием, .,(при напольном содержании птицы на глубокой подстилке принимается u=1);

- числовые коэффициенты, имеют размерность - соответственно . и .

Количество влаги, испаряющейся из поилок и при разбрызгивании птицей воды, определяется по формуле [1]:



, , (5.10)

где - количество испаряющейся воды из поилок в сутки на одну голову птицы, ; в соответствии с технологическими нормами [1] эта величина составляет для ниппельных поилок . (в теплый период года увеличивается в два раза);

- количество разбрызгиваемой птицей воды при поении в сутки на одну голову, ; это количество составляет для ниппельных поилок - .

Количество водяных паров, выделяемых непосредственно птицей (влаговыделения от птицы), рассчитывается по формуле:

, , (5.11)

где - количество голов птицы в помещении, .;

- средняя масса одной птицы, , принимается по [1];

- удельное часовое количество выделяемых птицей водяных паров на 1 живой массы,, принимается по [1];

- поправочный коэффициент изменения влаговыделения в зависимости от температуры воздуха в птицеводческом помещении, принимается по [1], (приложение 1, таблица П1.1).

Результаты расчета влагопоступлений в птичник приведены в таблице 5.2.



Таблица 5.2 - Расчет поступлений влаги в помещение птичника

Расчетная величина	Холодный и переходный периоды года	Теплый период года
	1 нед.	2-3 нед.	4-6 нед.	1 нед.	2-3 нед.	4-6 нед.
Количество водяных паров от птицы, г/ч	10080	43313	135837	10080	43313	135837
Влаговыделения из помета, г/ч	12500	41666	75708	12500	41666	75708
Количество влаги при испарении воды, г/ч	12500	12500	10542	15625	15625	14375
Общее количество влаги, испаряющейся в птичнике, г/ч	25000	54166	86250	28125	57291	90083
Суммарные влагопоступления, г/ч	35080	97480	222087	38205	100604	225920

5.3 Расход тепла птичником

Расход тепловой энергии в птицеводческом помещении определяется согласно [1] по формуле:

, , (5.12)

где - расход тепла на нагрев наружного воздуха, поступающего в помещение путем инфильтрации, ;

- расход тепла на испарение влаги, выделяющейся в птицеводческом помещении, ;

- расход тепла строительными ограждающими конструкциями, .

- расход тепла на нагрев поступающего холодного воздуха в помещение через естественную вентиляцию, .

Расход тепла на нагрев наружного воздуха, поступающего путем инфильтрации в помещение в холодный период года, выполняется в соответствии с [5]. При отсутствии необходимых данных для расчета массы инфильтрующегося воздуха в промышленных зданиях добавочные потери тепла на подогрев этого воздуха следует учитывать в размере 30 от основных потерь тепла зданием или отдельными помещениями [13].

тепло птичник газопровод котельная

5.3.1 Расход тепла на испарение влаги

В птицеводческом помещении расход тепла на испарение влаги, без учета изменения ее температуры, определяется по формуле:

, , (5.13)

где - расчетная температура воздуха в помещении, ;

- количество влаги, испаряющейся в помещении птичника, .

5.3.2 Расход тепла строительными ограждающими конструкциями

Теплотехнический расчет выполняется согласно приложения 9 [5].

При определении расхода тепла ограждающими конструкциями помещения учитываются основные теплопотери и добавочные потери тепла, т.е.:

, , (5.14)

Основные потери тепла через строительные ограждающие конструкции определяются путем суммирования потерь тепла через отдельные ограждающие конструкции по формуле:

, , (5.15)

где - расчетная площадь ограждающей конструкции, ;

- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, , определяется в соответствии с [3];

- расчетная температура воздуха внутри помещения, , принимается для боковых ограждений и полов по таблице 2.1; для покрытий - с учетом прироста температуры на 1 на каждый метр высоты помещения над зоной размещения птицы;

- расчетная температура наружного воздуха, ;

- поправочный коэффициент, принимаемый по [3].

Приведенное сопротивление теплопередаче для двойного остекления в раздельных переплетах по [2]:

, ;

,

По формуле (4.3) для внутренних стен толщиной :

, ;

,

Для одинарных деревянных наружных дверей:

, .

Для внутренних дверей деревянных одинарных:

, .

5.3.3 Расход тепла на нагрев холодного воздуха, поступающего в помещение через естественную вентиляцию в холодный период года

Расход тепла на подогрев наружного воздуха от расчетной температуры до температуры при его подаче в помещение прямоточной системой приточной вентиляции определяется по формуле:



, , (5.16)

где - удельная теплоемкость воздуха, ;

- расход приточного воздуха, необходимый для ассимиляции газовых вредностей (углекислого газа) из приложения 2, ;

- температура внутреннего воздуха помещения, ;

- температура приточного воздуха, ;

5.4 Расчет расхода тепла птичником

Расчет расхода тепла на нагрев наружного воздуха, поступающего путем инфильтрации через приточные шахты в холодный период года приведен в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Расход тепла на инфильтрацию наружного воздуха в птичнике

Возраст птицы недель	Теплопотери помещением, Вт	Теплопотери на инфильтрацию, Вт
1	222320	66700
2-3	209230	62800
4-6	192880	58000

Расчет расхода тепла на испарение влаги в птичнике в холодный и теплый периоды года приведен в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Расход тепла на испарение влаги в птичнике

Возраст птицы, недель	Холодный период года	Теплый период года
	Wисп, г/ч	Qисп, Вт	Wисп, г/ч	Qисп, Вт
1	25000	17775	28125	19997
2-3	54166	38404	57291	40620
4-6	86250	60936	90083	63640

Расчет расхода тепла строительными ограждающими конструкциями выполнен в форме таблицы П2.1 приложения 2.

Составление теплового баланса птичника, включающий в себя следующие статьи расхода тепла: через наружные ограждения, на нагрев инфильтрующегося воздуха, на испарение влаги и следующие статьи поступления тепла: от птицы, от электрического освещения для теплого и холодного периода года выполнен в форме таблицы П2.3 приложения 2.



6. РАСЧЕТ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЙ В ПОМЕЩЕНИЕ ПТИЧНИКА

Рассчитываем часовые выделения в птицеводческое помещение следующих вредных газов - углекислого газа и аммиака. Сероводород и другие газовые примеси поступают в помещение в незначительном количестве и при расчете по ним величины потребного воздухообмена полученные данные имеют проверочный (справочный) характер. При расчете - учитываем возраст птицы и период года.

Валовое расчетное количество вредных примесей к воздуху, поступающих в птицеводческие помещения в единицу времени, определяется на основе общесоюзных норм технологического проектирования птицеводческих предприятий [1].

При содержании птицы на глубокой подстилке расчетное часовое количество выделяющихся в помещении газов определяется по следующим формулам:

- углекислого газа:

, , (6.1)

где - удельное часовое количество выделяемого птицей углекислого газа на 1 живой массы, , принимается по [1], таблица 1.2 данного дипломного проекта;

- количество голов птицы в помещении, ;

- средняя масса одной птицы, принимается по [1];

- поправочный коэффициент изменения выделений углекислого газа в зависимости от температуры в птичнике, принимается по [1], (Приложение 1, таблица П1.1);

- удельное часовое количество углекислого газа, выделяющееся с 1 площади подстилки, , принимается по [1], (Приложение 1, таблица П1.3);

- величина площади подстилки, .

- аммиака:

, , (6.2)

- сероводорода:

, , (6.3)

где и - удельное часовое количество соответственно аммиака и сероводорода, выделяющееся с 1 площади подстилки, , принимается по [1], приложение 1, таблица П1.3 данного дипломного проекта.

Расчет газовыделений в помещение птичника для теплого и холодного периодов года приведен в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Расчет газовыделений в помещение птичника

Расчетная величина	Холодный период года	Теплый период года
	1 нед.	2-3 нед.	4-6 нед.	1 нед.	2-3 нед.	4-6 нед.
Суммарные выделения углекислого газа, л/ч	5690	28880	64955	6260	31768	71060
Выделение аммиака, мг/ч	16070	24105	32140	48210	72315	96420
Выделение сероводорода, мг/ч	6430	11250	16070	7070	12370	17680



7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО ВОЗДУХООБМЕНА
В ПТИЦЕВОДЧЕСКОМ ПОМЕЩЕНИИ

7.1 Определение необходимого воздухообмена по теплу и влаге

Необходимое количество приточного вентиляционного воздуха, которое должно подаваться в помещение из условия удаления избыточного тепла, согласно [10] определяется по формуле:

, , (7.1)

где - величина необходимого воздухообмена по избыточному теплу, ;

- избыточное свободное (явное) тепло в помещении, ; определяется в соответствии с главой 5, как разность ;

- удельная теплоемкость воздуха, равная 1,005 ;

- плотность приточного воздуха, ;

- температура воздуха, уходящего (удаляемого) из помещения, ; для вытяжных отверстий, расположенных в пределах зоны размещения птицы, допустимо принимать ;

- температура приточного воздуха, .

3,6 - коэффициент перевода единиц в .

Величина необходимого воздухообмена по влаге определяется согласно [10] по формуле:

, , (7.2)

где - величина необходимого воздухообмена по влаге, ,

- влагоизбытки в помещении, ; определяется в соответствии с разделом 6, как разность ;

- влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения, сухого воздуха; для вытяжных отверстий, расположенных в пределах зоны размещения птицы;

- влагосодержание приточного воздуха, сухого воздуха.

Технологическими нормами [2] установлены не влагосодержание воздуха, а его относительная влажность и температура, по которой с помощью Id-диаграммы влажного воздуха находится влагосодержание. Аналогично определяется его энтальпия (теплосодержание).

В теплый период года расчет воздухообмена определяется из условия ассимиляции теплоизбытков. В холодный период года - из условия ассимиляции газовыделений (углекислого газа).

Расчет необходимого приточного вентиляционного воздуха, которое должно подаваться в птичник из условия удаления избыточного тепла и влаги для теплого и холодного периодов года приведен в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Расчет воздухообмена по теплу и влаге для птичника

Период года	Воздухообмен, м3/ч (кг/ч) при возрасте птицы, недель
	1	2-3	4-6
Теплый	3800 (4600)	36400 (43700)	197220 (233100)
Холодный	2600 (3800)	13100 (19100)	30000 (43800)



7.2 Определение необходимого воздухообмена по газовым вредным выделениям для птичника

Необходимый воздухообмен рассчитываем из условия ассимиляции часовых газопоступлений определенных в разделе 6 данного дипломного проекта.

Величина необходимого воздухообмена по газовым выделениям определяется согласно [10] по формуле:

, , (7.3)

где - величина необходимого воздухообмена по газу, определяется отдельно по углекислому газу, аммиаку и т.п., ,

- расчетное количество выделяющегося в помещение газа, ; определяется отдельно по каждому газу в соответствии с разделом 6;

- концентрация газовой примеси в уходящем (удаляемом) из помещения воздухе, ; для вытяжных отверстий, расположенных в пределах зоны размещения птицы, допустимо принимать (здесь - предельно допустимая концентрация газовой примеси в воздухе), приведены в [1] (Таблица 1.1 данного дипломного проекта);

- концентрация газовой примеси в приточном воздухе, , принимается по таблице 1.1 данного дипломного проекта.

Расчет необходимого воздухообмена из условия ассимиляции газовых вредностей для птичника в теплый и холодный периоды года приведен в таблице 7.2.



Таблица 7.2 - Расчет воздухообмена по газовым вредностям в птичнике

Расчетная величина	Холодный и переходный периоды года	Теплый период года
	1 нед.	2-3 нед.	4-6 нед.	1 нед.	2-3 нед.	4-6 нед.
Воздухообмен по углекислому газу, м3/ч (кг/ч)	2600 (3800)	13100 (19100)	30000 (43800)	2900 (3500)	14500 (17400)	32300 (38800)
Воздухообмен по аммиаку, м3/ч (кг/ч)	1100 (1600)	1600 (2300)	2140 (3100)	3200 (3900)	4800 (5800)	6300 (7600)
Воздухообмен по сероводороду, м3/ч (кг/ч)	1300 (1900)	2250 (3300)	3200 (4700)	1400 (1800)	2500 (3000)	3600 (4300)



8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗА

Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

Для расчета плотности природного газа при нормальных условиях необходимо знать плотность газовой смеси и плотность отдельных компонентов [18]:

, (8.1)

где - объёмная доля -го горючего компонента газовой смеси;

- плотность -го компонента при нормальных условиях, _.

Теплота сгорания природного газа определяется как [18]:

, (8.2)

где - объемная доля -го горючего компонента газовой смеси;

- теплота сгорания -го компонента, _.

Расчёт приведён в таблице 8.1

Таблица 8.1- Состав газа Ухтинского месторождения

Составгаза	Процентное содержание %	Теплота сгорания кДж/м3.	Плотность кг/м3.
Метан СН4	88,0	35840	0,7168
Этан С2Н6	1,9	63730	1,3566
Пропан С3Н8	0,2	93370	2,019
Бутан С4Н10	0,3	121840	2,703
Пентан С5Н12	-	146340	3,221
СО2	0,3	-	1,9768
Н2S	-	23490	1,5392
Азот N2 + ред. газы	9,3	-	1,2505
У	33302	0,791



9. УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ ГАЗОВОГО ОТОПЛЕНИЯ ПТИЧНИКА

9.1 Проектные решения

Проектом предусмотрен отопление птичника при помощи газовых теплогенераторов Super saver 225 XL мощностью 70 . Технические характеристики генератора горячего воздуха 225 XL приведена в таблице 9.1.

Необходимый расход газа на генератор составляет 8,1 , на птичник 81 .

Для технологического учета газа проектом установлен счетчик СГ16-МТ-400-40 на низком давлении с максимальной пропускной способностью 400 и минимальной 40 (на перспективу).

Срок эксплуатации газопроводов 30 лет.

Диаметры газопроводов рассчитаны для природного газа и плотностью(по данным таблицы 8.1).

Таблица 9.1 - Техническая характеристика генератора горячего воздуха 225 XL

Тип	225 XL
Мощность, кВт	70
Расход природного газа, м3/ч	8,1
Расход газа пропан, кг/ч	5,0
Производительность вентилятора вентиляция, м3/ч обогрев, м3/ч	3.875 4.500
Длина струи, м	50
Мощность двигателя (230В/50Гц), Вт	450

Конструкцией теплогенератора предусмотрен блок управления, контролирующий все параметры и управляющий ими.



9.2 Гидравлический расчет внутрицехового газопровода

Часовой расход природного газа птичником приведен в пункте 5.1.3, и равен , . Гидравлический расчет внутрицехового газопровода низкого давления производится в следующем порядке:

1. Выполняем разводку внутрицеховых газопроводов к отдельным потребителям газа (теплогазогенераторам) на плане цеха.

2. Выбираем основную магистраль, начиная от ввода газопровода в здание цеха до наиболее удаленного потребителя газа.

3. Нумеруем на расчетной схеме участки, входящие в основную магистраль, а также в ответвления и отводы от нее.

4. Заносим в таблицу для гидравлического расчета сети внутрицеховых газопроводов (Приложение 3 Таблица П3.1) для участков, входящих в основную магистраль, их номера, расчетный расход газа V в и фактические длины в км.

5. Определяем значение средней квадратичной разности абсолютных давлений для основной магистрали в (кгс/см²)²/км по формуле:

, (кгс/см²)²/км, (9.1)

где - приближенный коэффициент, учитывающий местные сопротивления в газовой сети;

- фактическая суммарная длина участков газопровода, входящих в основную магистраль, ;

6. Исходя из значений по номограммам, приведенным в приложениях 3 и 4 [14], подбираем для каждого участка диаметры газопровода в и определяем действительные значения А.

7. Используя приведенные в таблице 5 [14] значения коэффициентов местных сопротивлений, составляем в форме приложения 3 таблица П3.2 ведомость коэффициентов местных сопротивлений для участков газовой сети. Суммарные значения коэффициентов местных сопротивлений участков заносим в таблицу расчета внутрицеховых газопроводов.

8. По принятому диаметру участка газопровода и расходу газа по нему по номограммам, приведенным в приложениях 7 и 8 [14], определяем эквивалентные длины прямолинейных участков , , при .

9. Определяем расчетные длины участков по формуле:

, , (9.2)

10. По формуле вычисляем давление газа в конце участка.

11. Выполняем по изложенной выше методике, исходя из располагаемого давления в начале каждого ответвления или отвода от основной магистрали, подбор диаметров ответвлений или отводов.

Расчет внутрицеховой сети газопровода низкого давления птичника выполнен в приложении 3 таблице П3.1.



10. РАСЧЕТ В ПОТРЕБНОСТИ ТЕПЛЕ И ТОПЛИВЕ КОТЕЛЬНОЙ

Расчет потребности котельной в тепле и топливе представлен в таблице 10.1.

Таблица 10.1 - Расчет потребности котельной в топливе

На какие нужды	Присоединенная максимальная тепловая нагрузка (Гкал/ч)	Количество часов работы в году	Годовая потребность в тепле(Гкал)	Покрытие потребности в тепле (Гкал/год)
	существующая	проектируемая (включая существующую)		существующая	проектируемая (включая существующую)	Котельная (ТЭЦ)	вторичные энергоресурсы	за счет других источников
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Отопление	нет	0,066323	221Ч24=5544	нет	165,12	165,1205	нет	нет
Вентиляция	нет	0,313190	221Ч24=5544	нет	786,56162	786,59162	нет	нет
Горячее водоснабжение	нет	0,364511	351Ч16=5600	нет	304,37	304,5697	нет	нет
Технологические нужды	нет	нет	нет	нет	нет	нет	нет	нет
Итого:	нет	0,743944	-	нет	1246,08	1226,0817	нет	нет
Собственные нужды котельной (ТЭЦ)(2%)	нет	0,01692	-	нет	25,13	25,1116	нет	нет
Потери в тепловых сетях(2%)	нет	нет	-	нет	нет	нет	нет	нет
Итого:	нет	0,761862	-	нет	1281,2	1281,2	нет	нет



Состав и характеристика оборудования котельных, вид и годовой расход топлива представлен в приложении 3 таблице П3.3.

Расчет максимально-часовых расходов тепла на отопление представлен в приложении 3 таблице П3.4.

, , (10.1)

где - поправочный коэффициент, учитывающий различие климатических зон;

- удельная отопительная тепловая характеристика здания,

- объем здания по наружному обмеру, ;

- расчетная температура воздуха в помещениях, ;

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления.

Расчет годовых расходов тепла на отопление представлен в приложении 3 таблице П3.5.

, , (10.2)

где - расчетная температура воздуха в помещениях, ;

- средняя температура наружного воздуха за отопительный период,

- расчетная температура наружного воздуха самой холодной пятидневки, ;

- продолжительность отопительного периода, дней.



11. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ

11.1 Подбор основного оборудования котельной

Исходя, из ранее рассчитанных данных подберем котлоагрегат. Котел отопления Baxi MAIN 24 Fi, технические характеристики:

- тип отопительного котла газовый, конвекционный;

- количество контуров двухконтурный, битермический теплообменник;

- тепловая мощность 9.30 - 24 кВт;

- тепловая нагрузка 10.60 - 26.30 кВт;

- камера сгорания закрытая;

- КПД 90.3 %;

- установка настенная;

- напряжение сети однофазное;

- встроенный циркуляционный насос есть;

- встроенный расширительный бак есть, 8 л;

- топливо природный газ (основное), сжиженный газ;

- расход природного газа 2.78 куб. м/час;

- расход сжиженного газа 2.07 кг/час;

- номинальное давление природного газа 5 - 20 мбар;

- допустимое давление сжиженного газа 37 мбар;

- температура теплоносителя 35 - 80 °С;

- температура в контуре ГВС 35 - 55 °С;

- производительность горячей воды при t 25°C 13.7 л/мин;

- производительность горячей воды при t 35°C 9.8 л/мин;

- макс. давление воды в контуре ГВС 8 бар;

- макс. давление воды в контуре отопления 3 бар.

Счетчик газовый ротационный СГ16МТ(М)-100-40-С-2, технические характеристики:

- рабочая среда -- природный газ по ГОСТ 5542-87;

- рабочее давление -- 1,6 Мпа;

- диапазон рабочих t -- от -30 до +50 °С;

- предел относительной погрешности: от 20 до 100 % Qmax - ±1 %; от 5 до 10 % Qmax - ±2 %;

- потеря давления при Qmax -- 1200 Па;

- межповерочный интервал сг 16мт 100 -- 5 лет.

Клапан термозапорный КТЗ 001-100-02, технические характеристики:

- страна производитель - Россия;

- функциональное назначение клапана - запорный клапан;

- направление потока в клапане - прямоточное;

- условный проход - 100.0 мм;

- рабочая среда - газ, газообразная среда;

- тип присоединения - фланцевое;

- максимальная рабочая температура - 900.0

Кран шаровой 11Б27п, Д_у -20 и кран шаровой 11с74п, Д_у -100.



12. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

12.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации котельной птицефабрики

К вредным производственным факторам относят увеличенную запыленность воздуха, повышенную и пониженную температуру воздуха в рабочей зоне, шум, вибрацию, увеличенную подвижность воздуха, освещенность несоответствующую нормам. Вредные производственные факторы квалифицируются по природе действия на следующие группы: физические; биологические; психофизиологические.

Воздух рабочей зоны - это оптимальный микроклимат в помещении, который поддерживает тепловое равновесии между организмом и окружающей средой, а также уменьшение вредных веществ в воздухе.

Для определения содержания вредных веществ в воздухе отбор проб производится в зоне дыхания (объем в радиусе до 0,5 м от лица работающего) при характерных производственных условиях.

В течении смены в каждой точке одновременно отбирают такое количество проб, которое считается достаточным для достоверной гигиенической характеристики состояния воздушной среды (но не менее пяти).

В данном дипломном проекте разработана котельная небольшой мощности с полной автоматикой ее работы. Опасные и вредные производственные факторы при эксплуатации не выявлены. В случае их возникновения, сразу же будут приняты соответствующие меры по устранению. Котельная полностью удовлетворяет всем нормативам и гостам, которые необходимы для ввода котельной в эксплуатацию.



12.2 Меры эксплуатации котельной птицефабрики

Газовый котел следует выбирать, при наличии проходящей рядом газовой магистрали. Газ является самым популярным и дешевым видом топлива в нашей стране. Стоит отметить, что большая часть из всех отопительных котлов, установленных в Российской Федерации, используют именно это топливо. Для такого типа котлов можно применить сжиженный газ в баллонах, но это повысит стоимость его эксплуатации, ввиду частых заправок. Такой вариант отопления можно учесть при проектировке, в качестве запасного. Газовые котельные просты в использовании и потребляют экономичное топливо, именно это является его неопровержимым достоинством.

Для установки газового котла требуется получить разрешение от Газгортехнадзора, что является не такой простой задачей. Нужно будет получить разрешение на установку, и добиться согласования, оплатить пошлину. При строительстве такой котельной необходимо воспользоваться услугами специалистов по проектировке и монтажу дымохода, так как от него зависит безопасность самого сооружения. Помещение, в котором будет находится котел, обязательно должно быть оснащено выходом на улицу и иметь хорошую вентиляцию, в противном случае, газовый котел может коптить.

Основные правила эксплуатации котельных с газовым котлом:

· ширина входных дверей делается не менее 80 ;

· дымоход должен быть осуществлен из кислотоустойчивого и термостойкого материала;

· котельная должна быть площадью не менее 4,5 , высота потолка от 2,5 .и выше;

· верхний край дымохода (оголовок) нужно поднимать над уровнем конька крыши не менее чем на 0,5 метра;

· горизонтальные участки дымоходной трубы не должны превышать по длине 1 .;

· наличие отдельного помещения (котельной);

· обязательно следует оборудовать помещение достаточным по площади вентиляционным отверстием;

· необходимо наличие естественного освещения из расчета не менее 0,3 на 10 площади котельной;

· котел должен располагаться на расстоянии не менее 20 от ближайших стен, поверхность которых нужно защитить огнестойким материалом.

· наличие газоанализатора является обязательным пунктом, так как он отвечает за анализ окружающей среды и контролирует загазованность воздуха в помещении. В случае превышения нормы, автоматически блокирует подачу газа в котел.

Меры эксплуатации котельной птицефабрики не отличаются от котельных, снабжающие жилые помещения. В данном проекте соблюдены все эксплуатационные особенности газовой котельной.

12.3 Аварийное освещение котельной птицефабрики

При создании освещения внутри котельной нужно помнить, что большую роль здесь играет именно рабочая и аварийная система подсветки. В котельной для обязательного оборудования аварийным освещением, согласно требованиям СНиП, подлежат следующие места:

· фронт котлов;

· проходы между котлами, а также сзади, под и над ними;

· все пульты и щиты управления;

· измерительные и водоуказательные приборы;

· вентиляторные площадки;

· зольные зоны;

· площади для деаэраторов и баков;

· дымососные площадки;

· лестницы и площадки котлов;

· оборудование водоподготовки;

· насосные.

Аварийное освещение в данном помещении должно предусматривать внезапного отключения основного освещения, в котельной такой тип подсветки обязательно должен иметь самостоятельное питание. Это означает, что осветительные приборы здесь должны быть независимыми от общей сети. Такая мера позволит светильникам действовать тогда, когда общее освещение, в связи с определенными причинами, перестало функционировать.

Запасная светоподача своей работой должна обеспечивать комфортное и беспрепятственное наблюдение за всеми показаниями, которые дают контрольно-измерительные приборы. Светового потока, исходящего от аварийных источников света, должно хватать на присмотр за состоянием коммуникаций и оборудования. При этом человек должен иметь вероятность быстрого переключения приборов при возникновении необходимости.

Еще одним важным моментом в организации комплекса светообеспечения экстренного типа является то, что оно должно отвечать уровню рабочей подсветки. Все осветительные приборы, установленные в котельной, должны иметь заземление.

12.4 Меры по технике безопасности птицефабрики

Организация работы по технике безопасности на птицефабриках возлагается на инженера по технике безопасности, а в цехах, на участках назначаются ответственные из числа начальников цехов, бригадиров или старших специалистов (общественные инспектора по охране труда и технике безопасности). На некоторых птицефабриках созданы кабинеты по охране труда, где демонстрируются плакаты, фотографии, инструкции, образцы приборов и т. п. Здесь наглядно показывается, как контролировать параметры микроклимата, правильно пользоваться установками и приборами и т. д. В этом кабинете проводится вводный инструктаж работников птицеводства.

В цехе инкубации к работе допускаются лица, знающие назначение, устройство и принцип действия инкубаторов. Перед началом работ надевают спецодежду, приготавливают рабочее место, проверяют исправность инкубаторов.

Щиты управления инкубаторов и электроприборов должны быть закрыты предохранительными кожухами, привод вентилятора и другие движущиеся и вращающиеся части ограждены. На полу около щита управления укладывают диэлектрический коврик. Электродвигатели, электрощиты, приборы управления и сигнализации заземляют или зануляют. Открывать щит управления и электроприборы для проведения осмотра, ремонта или протирания пыли разрешается только за...