 |
Зоотехнические и санитарно-гигиенические требования.
|
|
|
|
Самостоятельная работа
На тему: «Оборудование и система формирования параметров микроклимата в животноводческих помещениях»
Подготовил: Кузьменко Алексей
404 группа
Проверил: Заичко Г.А.
Астана 2011.
Содержание
1. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ…..3
2. СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ………………………………………………4
3. ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ И ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ………………………………………………………………9
4. ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………….11
МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ
Зоотехнические и санитарно-гигиенические требования.
Климатообразующие процессы, протекающие в природе, создают в окружающей нас воздушной среде тепловой и влажностный режим. Микроклиматом животноводческих помещений называется совокупность физических и химических факторов сформировавшейся внутри них воздушной среды. К важнейшим параметрам микроклимата относятся: температура и относительная влажность воздуха, скорость его движения, химический состав, а также наличие взвешенных частиц пыли и микроорганизмов. При оценке химического состава воздуха прежде всего определяют содержание вредных газов: углекислого, аммиака, сероводорода, окиси углерода, присутствие которых снижает сопротивляемость организма заболеваниям. Важными факторами, влияющими на формирование микроклимата, являются также освещенность; температура внутренних поверхностей ограждающих конструкций, определяющая точку росы (точку выпадения конденсата); величина лучистого теплообмена между этими конструкциями и животными; ионизация воздуха и др.
|
|
|
Зоотехнические и санитарно-гигиенические требования по содержанию животных и птицы сводятся к тому, чтобы все показатели микроклимата в помещениях строго поддерживались в пределах установленных общесоюзных норм технологического проектирования (ОНТП). Эти нормы назначаются с учетом технологических условий и определяют допустимые изменения температуры, относительной влажности воздуха, скорости движения воздушных потоков, а также указывают предельно допустимое содержание в воздухе помещений вредных газов.
В общем случае обработка приточного воздуха включает очистку от пыли, уничтожение запахов (дезодорация), обезвреживание (дезинфекция), нагревание, увлажнение (или осушение) и охлаждение. При разработке технологической схемы обработки приточного воздуха этот процесс стремятся сделать наиболее экономичным, а автоматическое регулирование — наиболее простым. Кроме того, помещения должны быть сухими, теплыми, хорошо освещенными и изолированными от внешнего шума.
Отклонение параметров микроклимата в помещениях от установленных пределов приводит к снижению удоев на 10—20 %, уменьшению приростов массы на 20—30 %, увеличению отходов молодняка до 5—40 %, снижению яйценоскости кур на 30— 35 %, к расходу дополнительного количества кормов, сокращению срока службы оборудования, машин и самих зданий, снижению устойчивости животных к разным заболеваниям.
В поддержании параметров микроклимата на уровне зоотехнических и санитарно-гигиенических требований большую роль играют конструкции дверей, ворот, наличие тамбуров, которые открываются при раздаче кормов мобильными кормораздатчиками и при уборке навоза бульдозерами как в летнее, так и в зимнее время. Помещения часто переохлаждаются, и животные страдают от простудных заболеваний.
Системы вентиляции
По принципу действия системы вентиляции делят на естественную (гравитационную), принудительную с механическим побудителем потока и комбинированную. При естественной вентиляции воздухообмен происходит вследствие разности плотностей воздуха внутри и вне помещений, а также под влиянием ветра. Такая система не всегда может обеспечить достаточный воздухообмен. Принудительная вентиляция с механическим побудителем в свою очередь подразделяется на нагнетательную, вытяжную и нагнетательно-вытяжную. Кроме того, первая может быть без подогрева подаваемого в помещения воздуха или с подогревом.
|
|
|
Система вентиляции должна обеспечивать оптимальный, вытекающий из зоотехнических требований температурно-влажностный режим и химический состав воздуха в помещении, поэтому воздухообмен и другие параметры системы вентиляции рассчитывают по специальным методикам.
Из всех факторов микроклимата наиболее важную роль в животноводческих помещениях играет температура воздуха, а также полов н ограждающих поверхностей, так как она непосредственно влияет на терморегуляцию, теплообмен, а следовательно, и на обмен веществ в организме и другие процессы жизнедеятельности.
Практически под микроклиматом помещений понимают регулируемый воздухообмен, т. е. организованное удаление из помещений загрязненного и подачу в них чистого воздуха через систему вентиляции. С помощью последней в помещениях поддерживают оптимальный температурно-влажностный режим и химический состав воздуха; обеспечивают равномерное распределение и циркуляцию воздуха внутри помещений для предотвращения образования «застойных зон»; предупреждают конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждений (стены, потолки и др.); создают в животноводческих и птицеводческих помещениях нормальные условия для работы обслуживающего персонала.
Механическая нагнетательная система вентиляции для коровника на 200 голов привязного содержания показана на рисунке 1. Теплоснабжение осуществляется от котельной, расположенной в молочном блоке и оборудованной паровым котлом КВ-300М или Д-721А.
Приточный воздух нагнетается вентилятором Ц4-70 № 8 с подогревом в калорифере КФБ-7, после чего распределяется через перфорированные воздуховоды в верхней части стойлового помещения. Вытяжная часть вентиляции естественная, с удалением загрязненного воздуха через щель, устроенную между плитами по коньку крыши вдоль всего помещения.
|
|
|
1 — молочный блок; 2 — вентиляционная камера; 3 — дроссель-клапаны; 4 — воздуховоды; 5 — калорифер КФБ-7; 6 — центробежный вентилятор
Рисунок 1 - Нагнетательная вентиляционная система в четырехрядном коровнике
В качестве самостоятельной вытяжная система применяется редко. Она принудительно с помощью осевых вентиляторов удаляет загрязненный воздух из помещения. При этом давление воздуха в последнем снижается, и наружный воздух устремляется внутрь через вентиляционные отверстия в щели. Такая система обслуживается комплектом оборудования «Климат-4» без применения теплогенератора.
Воздухообмен, необходимый для животноводческих помещений, значительно превышает возможности естественной вентиляции, что требует установки нагнетательно-вытяжных систем с искусственным подогревом приточного воздуха в зимнее время (особенно в свинарниках-маточниках и птичниках клеточного содержания с высокой концентрацией поголовья).
Нагнетательная механическая система подает на 15—20 % воздуха больше, чем его проходит через вытяжную систему. Она способна обеспечить свежим воздухом в требуемом количестве любое место помещения. Промышленность выпускает специальные комплекты оборудования под общим названием «Климат», а также вентиляционно-отопительные агрегаты серии КПС и калориферные установки разной мощности для обслуживания специальных ферм и комплексов промышленного типа.
В зависимости от требуемого направления основного потока воздуха в помещении системы вентиляции бывают вертикальные и горизонтальные. Самой рациональной считается вертикальная подача воздуха по схеме сверху вниз. На рисунке 2 показаны принципиальные схемы устройства системы регулирования микроклимата в животноводческих помещениях. Нагнетают воздух центробежные вентиляторы Ц4-70 № 7 или № 8, а удаляют его по этой схеме осевые вентиляторы серии ВО комплекта оборудования «Климат-4», расположенные в стенах нижней части здания. Для аварийной вентиляции последние оборудуются вытяжными шахтами, снабженными утепленными клапанами.
|
|
|
В южных районах используют систему вентиляции с комплектами испарительного охлаждения КИО-13 (рисунок 2). Кондиционер включает крышные вентиляторы, которые работают на приток, и вытяжные вентиляторы ВО, расположенные в стенах здания.
Основные требования к работе систем вентиляции для животноводческих и птицеводческих помещений сводятся к следующим:
1. Приточные каналы (шахты) следует располагать в верхней или в средней части помещения, так как при значительных скоростях движения воздуха их близкое расположение к животным может стать причиной простудных заболеваний. Каналы оборудуют дефлекторами или насадками, отклоняющими поток наружного воздуха от животных.
а — коровники при привязном и беспривязном содержании; б — помещения с подпольным хранением навоза; в— комплексы на 24 тыс. свиней в год; г — комплексы на 108 тыс. свиней в год; 1 — калорифер; 2 — приточный вентилятор; 3 — воздуховод; 4 — вытяжная шахта; 5 — окно; 6 — вытяжной канал; 7 — вытяжной вентилятор; 8 — верхний воздуховод в системе вытяжки; 9 — вытяжная шахта с вентилятором; 10 — вытяжные каналы; 11 — вентиляционно-отопительные агрегаты.
Рисунок 2 - Схемы систем обеспечения заданного микроклимата в различных животноводческих помещениях
2. Вытяжные каналы следует выполнять в нижней части помещения, в зоне расположения животных или птицы и дополнительно под полом — для вытяжки загрязненного воздуха из каналов навозоудаления. Воздухозаборные тумбы вытяжных каналов или отверстия в стенах нельзя располагать против приточных каналов или на малом расстоянии от них (менее 2,5 м). При несоблюдении этого требования в помещении могут образоваться застойные зоны («воздушные мешки»).
3. Распределительные приточные воздуховоды рекомендуется делать из более экономичных синтетических материалов (пленки).
4. Для повышения температуры приточного воздуха в зимнее время рекомендуется применять средства локального обогрева как менее металлоемкие и позволяющие автоматизировать систему. К таким средствам относятся электрокалориферы серии СФО или ОКБ, водяные калориферы серии КФС или КФБ, а также теплогенераторы типа ТГ-2,5, ТГ-10 и др. Особый интерес представляют новые конструкции автоматизированных приточно-вентиляционных установок серии ПВУ, которые работают в сочетании с электронагревательными элементами (ТЗН) и не требуют распределительных воздуховодов.
|
|
|
5. В разные периоды года — холодный, переходный (при температуре наружного воздуха до 283 К) и теплый — система вентиляции должна работать по различным схемам и в разных режимах, так как потребность в воздухообмене изменяется в широких пределах. Так, в птичниках она может варьироваться в 5— 10 раз. Это значит, что такие пределы перестройки системы в зависимости от сезона должны быть предусмотрены в ее конструктивном решении.
Системы воздушного отопления классифицируют по способу перемещения воздуха — с естественным и искусственным побуждением, по радиусу действия — местные и центральные, по степени замены воздуха в помещении — прямоточные, рециркуляционные и с частичной рециркуляцией.
На рисунке 3 показаны схемы местных систем воздушного отопления с различной степенью замены воздуха в помещении. В состав этих систем входят тепловой центр 7, содержащий калорифер и вентилятор, каналы вытяжной вентиляции (шахты) 2 и трубопроводы 3 для подвода и отвода теплоносителя. В местных системах не предусмотрено воздуховодов, вследствие чего воздух в помещение подается сосредоточенными струями.
В прямоточных системах (рисунок 3, а) наружный воздух с температурой tн подогревается калорифером до температуры tr и подается в помещение в количестве, достаточном для создания требуемого воздушного режима. Такое же количество воздуха удаляется из помещения с температурой tв по каналам вытяжной вентиляции или через неплотности в наружных ограждениях.
При частичной рециркуляции (рисунок 3, б) к калориферу поступает часть наружного воздуха с температурой tн, а другая часть — из помещения с температурой ta. Смешиваясь, воздух нагревается в калорифере до температуры tr и подается в помещение для отапливания. Вентилируется помещение только частью воздуха, который забирается снаружи. Такая же часть воздуха удаляется системой вытяжной вентиляции.
Если воздух надо только нагревать без его вентилирования, применяют рециркуляционную систему воздушного отопления (рисунок 3, в). Тогда в помещении происходит циркуляция внутреннего воздуха без его замены.
а — прямоточная; б—с частичной рециркуляцией; в — рециркуляционная; 1 — тепловой центр; 2 — канал вытяжной вентиляции; 3 — трубопроводы теплоносителя
Рисунок 3 - Схемы местных систем воздушного отопления
Центральные системы воздушного отопления (рисунок 4) обеспечивают обогрев одного или нескольких помещений большого здания. По устройству они в основном похожи на местные системы, отличаясь лишь наличием системы воздуховодов для подачи воздуха в помещение. Особое значение имеют воздухораспределители, обеспечивающие равномерное заполнение свежего воздуха по объему помещения. Из схем, представленных на рисунке 4, предпочтительными технико-экономическими показателями обладает прямоточная рекуперативная система воздушного отопления (рисунок 4, в), обеспечивающая экономное расходование тепловой энергии за счет использования теплообменника-утилизатора 6. Предварительный подогрев наружного воздуха перед подачей его в калорифер обеспечивается за счет теплоты удаляемого из помещения внутреннего воздуха. Однако такие установки более сложны в эксплуатации.
а - прямоточная; б — с частичной рециркуляцией; в — прямоточная рекуперативная; 1 — тепловой центр; 2 — приточный воздуховод; 3 — вытяжной воздуховод; 4 — трубопровод теплоносителя; 5 — рециркуляционный воздуховод; 6— теплообменник-утилизатор
Рисунок 4 - Схемы центральных систем воздушного отопления
На животноводческих фермах в основном применяют прямоточные местные и центральные системы. В некоторых случаях используют рекуперативные прямоточные системы. Системы с частичной рециркуляцией допускаются в помещении для откорма крупного рогатого скота и свиней.
ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ И ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ
При большой плотности размещения животных в помещении требуемый воздухообмен можно обеспечить только с помощью вентиляторов, которые делят на радиальные (центробежные) и осевые.
Радиальные вентиляторы бывают правого и левого вращения. В первом случае рабочее колесо вращается по ходу часовой стрелки (если смотреть со стороны всасывающего патрубка), во втором — против хода часовой стрелки. Наиболее широко применяют вентиляторы В-Ц4-70, В-Ц4-70А, В-Ц4-75, В-Ц4-76, В-Ц14-46.
Осевые вентиляторы бывают общего (В-06-300-6/25, В-2,3-130) и специального (ВО-Ф и BO-МУЗ) назначения. Они входят в комплект отопительно-вентиляционного оборудования «Климат». Известны крышные вентиляторы КЦЗ-90 и КЦ4-84, а также крышные вытяжные вентиляторы ЦЗ-0,4.
При совмещении воздушного отопления и вентиляции животноводческих помещений источники нагрева воздуха выбирают в зависимости от конкретных условий. Экономически оправдано, к примеру, будет использование водяных (паровых) калориферов и тепловентиляторов в случае сосредоточения на малой площади большого числа сельскохозяйственных зданий с центральной котельной. На малых фермах, когда отапливаемых животноводческих помещений мало или они находятся на значительных расстояниях друг от друга, целесообразно использовать теплогенераторы. Если имеются запасы электроэнергии, которые можно реализовать для отопления, то рациональнее применять электрокалориферы.
В животноводстве обычно используют калориферы КВС-П и КВБ-П, теплоносителем в которых является горячая вода. Эти пластинчатые ребристые калориферы изготовляют многоходовыми по горячей воде. Конструктивные размеры и технические данные их зависят от номера (типоразмера) калорифера. Модели КВБ-П и КВС-П различаются шириной.
В калориферах КСП-П и КСБ-П в качестве теплоносителя используется водяной пар. Размеры этих калориферов в основном те же, что и калориферов КВС-П и КВБ-П соответствующих номеров. Их изготовляют одноходовыми по теплоносителю и устанавливают вертикально.
Промышленность поставляет электрокалориферы типов СФО и ОКБ, а также электрокалориферные установки СФОА, в состав которых входят электрокалорифер, вентилятор и электродвигатель.
Для отопления и вентиляции животноводческих помещений широко применяют теплогенераторы типов ГТГ и ТГ, работающие на газе или жидком топливе (ТГ-1,0А, ТГ-1,5 и др.).
В качестве тепловентиляторов для животноводства используют установки типа ТВ, состоящие из водяного калорифера и двухскоростного центробежного вентилятора. Типоразмерный ряд их включает модификации ТВ-6, ТВ-9, ТВ-12, ТВ-18, ТВ-24 и ТВ-36, рассчитанные на подачу воздуха от 6 до 36 тыс. м3/ч. Кроме того, в сельском хозяйстве применяют комплекты автоматизированного вентиляционно-отопительного оборудования «Климат-45М» и «Климат-8», а также приточно-вытяжные установки ПВУ-4М, ПВУ-6М, особенностью которых является совмещение притока и вытяжки воздуха в одном агрегате, что исключает необходимость устройства распределительных воздуховодов в помещениях. Объемный расход воздуха ПВУ на притоке 4...9 тыс. м3/ч, а на вытяжке 3,4...8 тыс. м3/ч.
Технические характеристики оборудования системы вентиляции и воздушного отопления приведены в справочниках по отоплению и вентиляции.
Литература:
1. Курочкин А.А., Ляшенко В.В. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства. -М.: Колос, 2001.
2. Коба В.Г., Н. В Брагинец, Д. Н. Мурусидзе, В. Н. Некрашевич. Механизация и технология производства продукции животноводства. – М.: Колос, 1999.
3. Антонюк В.С., Плященко С.И. Основы животноводства. Минск: Дизайн ПРО, 1997
|
|
|
