Статус документа
Статус документа


МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

     

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ С УТИЛИЗАЦИЕЙ ТЕПЛОТЫ ВЫБРОСНОГО ВОЗДУХА

РАЗРАБОТАНЫ по заданию Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (Тематический план на 2003 г. Научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, выполняемых Федеральным государственным научным учреждением Научно-проектным центром "Гипронисельхоз")

СОСТАВИТЕЛИ: канд. с-х. наук Виноградов П.Н., канд. техн. наук Шевченко С.С. (ФГНУ НПЦ "Гипронисельхоз"), д-р техн. наук Расстригин В.Н., канд. техн. наук Тихомиров А.В. (ГНУ "ВИЭСХ")

РАССМОТРЕНЫ И УТВЕРЖДЕНЫ на заседании секции технологического проектирования Научно-технического совета Минсельхоза России 8 апреля 2004 г., протокол N 22.


     ВВЕДЕНИЕ


В рекомендациях приведены требования к конструкции теплоутилизаторов, проектированию и автоматизации систем обеспечения макроклимата (далее - СОМ) животноводческих помещений с утилизацией теплоты выбросного воздуха.

Изложены методика расчета тепловлажностного баланса и методика технико-экономического расчета и выбора оптимального варианта СОМ с учетом специфических особенностей применения различного типа тепловентиляционного, электротермического, теплоутилизационного оборудования и уровня теплозащиты ограждающих строительных конструкций животноводческого здания.

Рекомендации предназначены для использования специалистами проектных, научно-исследовательских, конструкторских и производственных организаций при расчете, конструировании, проектировании и применении систем обеспечения микроклимата с утилизацией теплоты выбросного воздуха животноводческих помещений.

     1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Рекомендации распространяются на расчет и проектирование СОМ животноводческих помещений с утилизацией теплоты выбросного воздуха и могут применяться как при новом строительстве, так и при реконструкции животноводческих объектов.

1.2 Рекомендации разработаны с учетом требований норм технологического проектирования [1-4].

1.3 В рекомендациях определены границы возможного использования вентиляционного оборудования топлоутилизаторов (, , ).

1.4 Физические предпосылки применения теплоутилизаторов для СОМ животноводческих помещений учитывают специфику животноводческих помещений, как объектов теплопотребления, характеризующихся значительными тепловыделениями от поголовья животных.

1.5 Экономическую эффективность применения теплоутилизаторов, а также технико-экономическое обоснование наиболее эффективного варианта СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха необходимо осуществлять по [5 и 6].

     2 ТРЕБОВАНИЯ К ТЕПЛОУТИЛИЗАТОРАМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ В СОМ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ

2.1 При проектировании СОМ животноводческих помещений могут быть применены два вида утилизаторов теплоты выбросного воздуха - теплоутилизаторы непосредственного действия и с промежуточным теплоносителем.

2.2 В соответствии с классификацией теплоутилизаторов непосредственного действия [7] в СОМ животноводческих помещений рекомендуется применять воздуховоздушные теплоутилизаторы рекуперативного типа.

2.3 Теплоутилизаторы регенеративного типа в связи с наличием в животноводческих помещениях болезнетворных микробов и вирусов, способных активно размножаться в теплогенерирующем слое или насадке, не рекомендуются к применению в СОМ животноводческих помещений.

2.4 Рекуперативные теплоутилизаторы непосредственного действия подразделяются в зависимости от конструкции и материала теплообменных поверхностей на пластинчатые, трубчатые, пленочные и др.

2.5 Теплоутилизаторы с промежуточным теплоносителем рекуперативного типа подразделяются в зависимости от степени фазового превращения принимаемого рабочего вещества на:

- жидкостные, с наличием циркуляционного контура и насосом для перекачки незамерзающей жидкости;

- на тепловых трубках и тепловых насосах, в которых циркуляция рабочего вещества осуществляется компрессором.

2.6 Теплоутилизационные установки должны выпускаться комплектно с вентиляционным оборудованием и станцией управления в соответствии с зоотехническими требованиями.

2.7 Коэффициент эффективности теплообмена теплоутилизационных установок должен быть не менее 0,45.

2.8 В паспорте на теплоутилизационную установку должны быть указаны все конструктивные, теплотехнические и аэродинамические характеристики теплоутилизаторов в зависимости от изменения параметров первичного и вторичного теплоносителей.

2.9 Конструкция теплоутилизаторов должна предусматривать возможность защиты теплобменных поверхностей от замерзания конденсата и образования "снеговой шубы", а также постоянного отвода конденсата в канализацию.

2.10 Конструкция теплоутилизаторов должна предусматривать свободный доступ к теплообменным поверхностям для возможности их очистки, а также к другим узлам и деталям с целью их регулярного обслуживания, ремонта и замены.

2.11 Все требования к серийному теплоутилизационному оборудованию распространяются и на непромышленные теплоутилизационные установки с большим количеством нестандартных элементов. Дополнительно к этим требованиям необходимо также наличие утвержденных методических материалов по их расчету и конструированию с указанием специальных требований в соответствии с их конструктивными особенностями.

     3 ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СОМ С УТИЛИЗАЦИЕЙ ТЕПЛОТЫ ВЫБРОСНОГО ВОЗДУХА

3.1 Выбор СОМ животноводческих помещений с утилизацией теплоты выбросного воздуха следует проводить на основании вариантного проектирования.

3.2 Одним из основных требований, предъявляемых при проектировании СОМ животноводческих помещений, является максимальная герметизация животноводческих зданий.

3.3 При разработке проектов СОМ животноводческих помещений следует предпочтение отдавать теплоутилизационным установкам, поставляемым комплектно с вентиляционным оборудованием и станцией управления с необходимым набором датчиков и контрольно-измерительных приборов и отличающихся простотой конструкции, низкой металлоемкостью, высокой эксплуатационно-технологической надежностью и простотой обслуживания.

3.4 При разработке проектов реконструкции животноводческих помещений возможно использование непромышленных теплоутилизационных установок с большим количеством нестандартных конструктивных элементов.

3.5 Расчет вентиляции животноводческих помещений по количеству поступающих вредных веществ следует вести с учетом повышения начальной концентрации вредных веществ в приточном воздухе вследствие их перетекания из вытяжных каналов теплоутилизатора. Величину перетекания следует определять на основании технических характеристик теплоутилизаторов.

3.6 В случае использования теплоты вентиляционного воздуха, содержащего пыль или аэрозоли, которые могут осаждаться на теплообменных поверхностях теплоутилизаторов, в конструкции которых не предусмотрены средства очистки выбросного воздуха, при проектировании СОМ необходимо устанавливать соответствующие фильтры для улавливания кормовой взвеси, шерсти и другой органической пыли [8].

Для этих целей на всасывающей стороне теплообменника устанавливаются металлические капроновые сетки с различными размерами ячеек и кассеты с фильтрующим материалом (ткань из пенополиуретана, стекловолокно, поролон и др.).

При загрязнении и увеличении аэродинамического сопротивления кассеты заменяют на новые или регенерируемые. Для регенерации кассеты снимают, фильтрующую ткань орошают дезраствором, затем механически очищают и промывают горячей водой с добавлением кальцинированной соды и дезинфицируют 2-3% раствором едкого натра. После промывки и просушки кассеты используют повторно.

3.7 В зданиях для содержания крупного рогатого скота с наличием грубой несменяемой подстилки, применение СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха не рекомендуется из-за низких нормируемых температур и высокой влажности внутреннего воздуха.

3.8 Проектирование СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха животноводческих помещений ведется на основе результатов расчета тепловоздушного баланса, выполненного для различных периодов года в соответствии с технологией содержания животных.

3.9 Минимальное количество теплоутилизационных установок принимается из условия обеспечения требуемого воздухообмена в холодный период года в соответствии с техническими характеристиками выбранных теплоутилизаторов.

3.10 При расчете СОМ для зданий с изменяющимися в процессе роста животных тепло- и влаговыделениями к установке принимается количество теплоутилизаторов, полученное при расчете воздухообмена для животных большей массы.

3.11 Количество теплоты, возвращенной теплоутилизаторами, определяется в соответствии с их техническими характеристиками в выбранном рабочем диапазоне температур первичного и вторичного теплоносителей.

3.12 За расчетные температуру и влагосодержание первичного теплоносителя на входе в теплообменник принимается нормируемая температура и влажность внутреннего воздуха животноводческих помещений в соответствии с нормами технологического проектирования [1, 9].

3.13 Для холодного периода года за расчетную температуру и влагосодержание вторичного теплоносителя на входе в теплоутилизатор принимается расчетная температура наиболее холодной пятидневки и соответствующая ей влажность наружного воздуха [10].

3.14 Эффективность теплообмена принятых к установке теплоутилизаторов проверяется следующим безразмерным комплексом:

для удаляемого воздуха (первичный теплоноситель)

для приточного воздуха (вторичный теплоноситель)









    

      

Индексы "1", "2" соответствуют удаляемому и приточному воздуху, "н" и "к" - на входе и выходе теплоутилизатора.

3.15 Недостаток теплоты в тепловом балансе компенсируется устройством дополнительного подогревателя (электро- или водяного калорифера) или автономной теплогенерирующей установкой с маломощными нагревательными приборами (предпочтительно электрическими).

3.16 Если конструкцией теплоутилизатора не предусмотрены мероприятия по защите теплообменных поверхностей от намерзания на них конденсата и образования снеговой шубы, то при проектировании СОМ с утилизацией выбросного воздуха необходимо в зависимости от конструктивных особенностей и технологических требований предусматривать следующее:

- создание обвода по приточному воздуху;

- устройство предварительного подогрева наружного воздуха (предпочтительно электрокалориферами);

- снижение количества приточного воздуха и применение дополнительной рециркуляции на притоке после теплоутилизатора;

- повышение температуры внутреннего воздуха за счет включения дополнительных греющих установок;

- подогрев промежуточного теплоносителя от постороннего источника или увеличение количества промежуточного теплоносителя.

3.17 В наиболее холодные периоды года с целью повышения температуры приточного воздуха рекомендуется предусматривать рециркуляцию воздуха, прошедшего обработку в утилизаторе, т.е. более сухого и с меньшей концентрацией вредных газов и пыли. Количество рециркуляционного воздуха рассчитывается по [11, 12].

3.18 Для создания равномерного температурного и влажностного полей по всему животноводческому помещению необходимо принимать рассредоточенную подачу приточного и распределенное удаление отработанного воздуха. Для раздачи воздуха применять, как правило, воздуховоды из полимерных материалов [13].

3.19 При проектировании комплектных теплоутилизационных установок малой воздухопроизводительности их необходимо размещать так, чтобы было равномерное распределение температурно-влажностных полей по всему животноводческому помещению.

3.20 При проектирования СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха для аварийных ситуаций (отключение электроэнергии и др.) следует предусматривать возможность работы теплоутилизаторов в гравитационном режиме. Это достигается за счет разницы высот между выбросным и приточным отверстиями и утепления выбросного вентиляционного канала. При этом вентиляционные шахты для общеобменной вентиляции можно не предусматривать.

3.21 Для обеспечения требуемого воздухообмена в переходный (в зависимости от технологии содержания животных) и в теплый периоды года необходимо устройство дополнительной общеобменной вентиляции, работающей как в комплексе с утилизационными установками, так и без них.

3.22 При проектировании СОМ на базе индивидуальных технических разработок теплоутилизаторов с применением большого количества нестандартных узлов и конструктивных элементов необходимо использовать соответствующие утвержденные методические указания по расчету и конструированию этих установок.

     4 ТРЕБОВАНИЯ К АВТОМАТИЗАЦИИ СОМ С УТИЛИЗАЦИЕЙ ТЕПЛОТЫ ВЫБРОСНОГО ВОЗДУХА

4.1 Обязательным условием эффективного применения СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха является автоматизация их работы.

4.2 В схемах автоматизации СОМ должны быть предусмотрены ручной и автоматический режим работы оборудования.

4.3 Регулируемым параметром микроклимата животноводческих помещений в СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха принимается температура внутреннего воздуха.

4.4 Регулирование работы тепловентиляционного оборудования должно осуществляться по усредненному сигналу от группы датчиков, устанавливаемых в рабочей зоне помещения.

4.5 В схемах автоматического управления работой вентиляционным оборудованием СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха должна предусматриваться возможность изменения подачи воздуха приточным вентилятором в зависимости от температуры наружного воздуха путем изменения скорости вращения вала электродвигателя.

4.6 При понижении температуры наружного воздуха и изменении подачи воздуха приточным вентилятором необходимо в схеме автоматизации СОМ предусматривать возможность использования рециркуляции части выбросного воздуха, прошедшего через утилизатор, за счет устройства регулируемых воздушных заслонок с электроприводами.

4.7 Схема автоматизации СОМ должна предусматривать включение дополнительных нагревательных приборов или установок при понижении температуры внутреннего воздуха ниже заданной.

Причем их теплопроизводительность должна изменяться автоматически от 0 до максимума в плавном или ступенчатом режиме.

4.8 Система автоматического регулирования СОМ должна предусматривать отключение тепловентиляционного оборудования и подачу звукового и светового сигналов при аварийных режимах его работы.

4.9 Система автоматического регулирования должна предусматривать отключение тепловентиляционного оборудования при резком понижении температуры воздуха в помещении ниже предельно допустимой. При этом предусматривается блокировка повторного запуска при повышении температуры до заданного значения.

4.10. В зависимости от конструкции теплоутилизаторов необходимо предусматривать установку датчиков, фиксирующих начало образования снеговой шубы и подающих сигнал на включение режима оттаивания.

4.11 При монтаже и эксплуатации СОМ с утилизацией теплоты выбросного воздуха следует руководствоваться указаниями по обеспечению электробезопасности электроустановок в сельском хозяйстве, а также правилам техники безопасности [14].

     5 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА

Доступ к полной версии документа ограничен
Этот документ или информация о нем доступны в системах «Техэксперт» и «Кодекс».
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте «Техэксперт: Лаборатория. Инспекция. Сертификация» бесплатно
Реклама. Рекламодатель: Акционерное общество "Информационная компания "Кодекс". 2VtzqvQZoVs