Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА В СВИНАРНИКЕ-ОТКОРМОЧНИКЕ

Тунасов А.И. 1 Галиева Ч.Р. 1
1 ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ
Качественные характеристики воздуха в животноводческих помещениях, его физические и химические признаки, газовый состав непрерывно колеблется под воздействием животного тепла, влаги, углекислого газа, из-за разложения навоза, мочи, остатков корма, перемене свойств воздуха атмосферы, поступающего в помещение. Для того, чтобы улучшить микроклимат воздух помещений нужно постоянно его заменять свежим с помощью приточно-вытяжной вентиляции. Вентиляция в помещениях позволяет создовать нормальный микроклимат, и увеличить продуктивность животных. Вентиляцию помещений обязательно проектировать в зависимости от теплоизоляции здания, системы содержания, способа навозоудаления, количества выделяемых животными тепла, влаги, углекислого газа, кубатуры воздуха на одно животное. В связи с чем, целью нашей работы явилось определение обмена воздуха в свинарнике - откормочнике на 500 мест по углекислоте и влажности. Обнаружено, что объем вентиляции по углекислому газу в этом свинарнике равен 11704,5 м3/ч, в то время как объем вентиляции по водяным парам составил 21182 м3/ч. Из этого следует, что объем вентиляции, оцененный по углекислому газу, недостаточен, поскольку при нем влажность воздуха будет в разы превосходить зоогигиенический норматив.
свинарник
вентиляция
воздухообмен
гигиена
влажность
углекислый газ
1. Кузнецов, А.Ф. Практикум по зоогигиене /А.Ф. Кузнецов, А.А. Шуканов, В.И. Баланин, - М.: Колос, 1999. – 208с.
2. Кузнецов, А.Ф. Гигиена животных / А.Ф. Кузнецов и др., - М.: Колос, 2001. – 368с.

Целью работы явился расчет объема вентиляции в свинарнике - откормочнике и необходимого количества вытяжных и приточных каналов.

Задачи исследования:

1. Определение объема вентиляции по углекислоте

2. Определение объема вентиляции по влажности

План, разрез и размеры свинарника – откормочника на 500 мест показаны на схеме 1. Расчет воздухообмена проводился согласно норм РД АПК 1.10.02.04-12 Методические рекомендации по технологическому проектированию свиноводческих ферм и комплексов.

Чтобы поддержать нормальный микроклимат в свинарнике необходимо, чтобы воздух данного помещения постоянно заменялся с помощью приточно-вытяжной вентиляции. Заниженный воздухообмен может привести к изменению микроклимата, увеличению вредных обменных продуктов, влаги и теплоты. Учащенный обмен воздуха в помещении в зимний период может повлечь за собой большой расход теплоты, снижение температуры в данном помещении [1-2].

Схема 1 План свинарника - откормочника на 500 мест

В свинарнике - откормочнике длиной 48 м, шириной 18 м, высотой 4,95 м (планирую размещать 500 свиней. Поскольку всех свиней маловероятно одновременно разместить, и их распределяют с интервалом 16 дней, то 250 свиней будут с живой массой 110 кг, 250 свиней с живой массой 90 кг. Температура воздуха по условии задачи в помещении +16°С, наружного -5°С. Высота вытяжных труб 6 м, относительная влажность в помещении 65%. Внутренний объем помещения составил 4276,8 м3 (V=48х18х4,95).

Для определения величины вентиляции по содержанию углекислоты применяют формулу:

Итак, за 1 час в воздух исходного помещения животные выделяют нижеследующее количество углекислоты (К):

250 животных с живой массой 110 кг – по 54 м3/г;

250 животных с живой массой 90 кг – по 49 м3/г.

Из этого следует, что К для свинарника - откормочника составил 25750 м3/г (250х54+250*49).

Предельно допустимое содержание углекислого газа в свинарнике в 1 м3 воздуха помещения (С1) является 2 л/ м3, а его количество в 1 м3 атмосферного воздуха - 0,3 л/ м3.

Следовательно, подставив в формулу данные, определяем часовой объем вентиляции , который составил 15147 .

Частоту и кратность объема воздуха в помещении рассчитываем через деление часового объема вентиляции на внутреннюю кубатуру:

раз в час

Таким образом, получается, что примерно 3,5 раз должен заменяться воздух в помещении.

По нормам к проектированию свинокомплексов, кратность воздухообмена в помещении должна быть не выше 5 раз в час. При учащении кратности воздухообмена, появляющиеся в помещении сквозняки, негативно влияют на здоровье животных.

Согласно формуле определяем общую площадь сечения, где V это скорость движения воздуха, равная для свинарника 1,5 м/с при разнице температуры 21° С и высоте трубы 6 м, а t – это расчетное время, равное 3600с. В нашем примере площадь сечения вытяжных каналов равен 2,8 м3. Если площадь одной вытяжной трубы 0,39 м3, то тогда число вытяжных труб (NВ) будет 8 шт (2,8/0,39).

При расчете общей площади сечения приточных каналов, на основе того, что она составляет 80% от площади сечения вытяжных каналов, получаем 2,24 м3. При условии, что площадь сечения одного приточного канала равно 0,09 м3, то количество приточных каналов ) будет 24 шт (2,24/0,09).

Объем вентиляции, оцененный по углекислоте, во многих случаях бывает недостаточным для удаления образующих в помещении водяных паров. Вследствие чего правильнее производить расчеты по влажности воздуха.

Уровень влажности в животноводческих помещениях играет особенно важную роль в создании нормального и здорового микроклимата для животных. При низкой температуре воздуха в сырых помещениях животные могут переохлаждаться и, как показывает практика, могут возникать простудные заболевания.

Водяные пары в помещении увеличиваются при дыхании животных и при испарении воды с поверхности пола, а также поступлением с атмосферным воздухом. Часовой объем вентиляции по влажности оценивается в переходные периоды года – в марте или ноябре, когда влажность воздуха в достаточной степени высокая, а температура не способствует к повышению вентиляцию посредством открытия окон и дверей [1-2].

Рассчитывают этот показатель по формуле , где - часовой объем вентиляции, необходимый для поддержания влажности воздуха в помещении в пределах оптимальных норм, м3/г; Q – количество влаги, выделяемое животными, плюс испарение с поверхности пола и других ограждающих конструкции; - абсолютная влажность воздуха при оптимальных условиях, г/м3, – абсолютная влажность вводимого в помещение атмосферного воздуха в переходный период года.

Животными выделяется 103875 г/ч влаги ((250х145+250х132)*1,5, где 1,5- это поправочный коэффициент для определения водяных паров в зависимости от температуры). Дополнительно с пола и других влажных поверхностей за час поступает 31162,5 г/ч, т.е. 30% от общего количества влаги, выделенного животными. При условии, что максимальная влажность воздуха при температуре +16°С равна 13,54 г/м3 согласно таблицы насыщенности воздуха, то при относительной влажности 65 % абсолютная влажность составит 8,8 г/ м3. Абсолютную влажность, поступающего в помещение атмосферного воздуха при температуре -5°С находим путем вычисления средней от средних абсолютных влажностей за март и ноябрь (2,25+2,6)/2 = 2,425 г/м3.

Следовательно, составляет 21182 м3/ч ((103875+31162,5)/(8,8-2,425)), частота и кратность объема воздуха в помещении - 4,95 раз (21182/4276,8).

Далее, получаем общую площадь сечения вытяжных труб м3.

шт.

м3

шт.

Из вычислений объема вентиляции по углекислому газу видно, что часовой объем воздуха в данном свинарнике составил 11704,5 м3/ч, в то время как при оценке по водяным парам составил 21182 м3/ч. Получается, что объем вентиляции, рассчитанный по углекислому газу, недостаточен, так как при нем влажность воздуха в разы превышает зоогигиенический норматив.

Пользуясь формулой , можно установить содержание влаги в данном свинарнике при условии обмена воздуха, рассчитанного по углекислому газу. Подставив все полученные значения в формулу, получаем абсолютную влажность, равную 13,96 г/м3. В связи с тем, что при температуре воздуха в свинарнике +16°С влажность при максимальном насыщении достигнет 13,54 г/м3, то относительная влажность составит 103 % (100х13,96/13,54).

Следовательно, воздух в свинарнике при часовом объеме вентиляции, оцененный по углекислоте, будет полностью насыщен водяными парами, и часть влаги может выпадать в виде конденсата на холодных поверхностях ограждающих конструкциях здания.


Библиографическая ссылка

Тунасов А.И., Галиева Ч.Р. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА В СВИНАРНИКЕ-ОТКОРМОЧНИКЕ // Международный студенческий научный вестник. – 2019. – № 1. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=19562 (дата обращения: 03.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074