Электрификация птичника ОАО «Липецкптица» Липецкого района Липецкой области с разработкой установки энергосберегающего освещения кур-н

2.3.4. Уборка помета

 

Операция уборки помёта одна из самых  трудоёмких и неприятных поэтому  должна выполняться только механизированным методом без непосредственного участия персонала птичника. Для этой цели разработаны специальные механизированные установки.

Механизм уборки помёта состоит  из канатно-скребковой установки, расположенной в каждой клеточной батарее и сборочного горизонтального скребкового транспортера, убирающего помёт из помещения.

Скребковая установка входящая в состав КВИ-4Н предназначена для очистки коробов четырёх ярусов батареи от куриного помёта.

При перемещении тележки верхнего яруса вперед помёт скребком перемещается по коробу и сбрасывается в приёмник-бункер горизонтального транспортера. После включения электродвигателя вперёд начинает перемещаться тележка нижнего яруса и удалять из короба нижнего яруса навоз, который также сбрасывается в приёмный бункер горизонтального транспортёра.

Горизонтальный транспортер ТСА - 3,0Б собирает помёт со всех батарей  и ярусов перемещая его к наклонному транспортеру ТСН - 3,0Б, который удаляет помёт из птичника. [1,3]

Список основного технологического оборудования птичника представлен в таблице 2.3.

Система пометоудаления включает ленточные конвейеры с полипропиленовой лентой, установленные под поликами каждого яруса, модули привода и натяжения конвейерных лент и устройства очистки барабанов и нижней ветви лент. За счет специальной конструкции батареи лента принимает желобчатую форму, что предотвращает попадание помета в кормушки и на расположенный ниже ярус. Конвейерные ленты приводятся в движение от 2-х моторов-редукторов мощностью по 0,37 кВт каждый с пульта управления пометоудалением (ППУ),

Удаление помета из птичника производится системой цехового пометоудаления в составе ленточных горизонтального и наклонного транспортеров и пульта управления ПЦУ-М1. Сочленение транспортеров может производиться внутри или снаружи птичника. По желанию Заказчика возможна поставка скребковых транспортеров цехового пометоудаления.

 

 

 

Таблица 2.3

ОСНОВНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПТИЧНИКА

 

№ пп	Наименование оборудования		Марка тип	Кол-во шт.	Установлен. мощность одного эд, кВт	Общая установ мощность ЭД,кВт
1	Бункер сухих кормов		БСК-4А	1	0,15	0,15
2	Транспортер раздачи кормов от общего бункера по клеточным бункерам		ТУУ-2А	1	0,55	0,55
3	Комплект КВИ-4Н
3.1	Трех ярусная клеточная батарея		КВИ-3Н	2	--	--
3.2	Четырёх ярусная клеточная батарея		КВИ-4Н	4	--	--
4	Механизация клеточных батарей
4.1	Кормотранспортёр от бункера до батарей		ТУУ-2А	2	0,55	1,1
4.2	Кормораздатчик ленточный		ТУУ-2А	6	0,5	3
4.3	Транспортёр сбора помёта из под  клеток	ТСН-3,0 Б L=180м.		18	0,37	6,66
4.4	Транспортёр скребковый кругового  движения	ТСН-3,0 Б L=36м		1	3,0	3
4.5	Транспортёр  скребковый наклонной  погрузки помёта	ТСН-2,0Б		1	2,2	2,2
4.6	Транспортёр сбора яиц	ТСЯ-20		36	0,2	7,2
4.7	Машина яйцесортировочная	МСЯ-1М		2	0,15	0,3
5	Комплект микроклимата «Климат-47»
5.1	Теплогенератор	ТГ-Ф-1,5		1	4,7	4,7
5.2	Вентилятор	ВО-7		20	1,10	22
5.3	Вентилятор	ВО-4		18	0,37	6,66
6	Электрокалорифер	СФОЦ-25		1	22,5	22,5
7	Электродвигатель вентилятора	Ц4-70 N4		1	0,75	0,75
	ИТОГО					80,71

 

3. Электрификация  птичника

3.1. Расчет и выбор электросилового  оборудования

3.1.1 Сокращённый расчёт отопительно-вентиляционной  системы

Для поддержания в помещениях чистого  и качественного состава воздуха  при минимально содержании болезнетворных микробов внутри помещений необходимо обеспечить постоянный обмен воздуха с помощью приточно - вытяжной вентиляции, периодически облучать птиц ультрафиолетовыми лучами , гарантируя в сутки дозу УФ облучения в 40-50 мэр . Для обогащения воздуха отрицательный аэрионами в систему приточно-вытяжной вентиляции включается аэрионизционное устройство. Исходными данными для выбора типа и потребного количества вентиляторов являются: L_в - часовой расход воздуха, м³/час Н_р - расчетный напор вентилятора, Н/м² или Па.

В виду того, что в результат жизнедеятельности организмов птиц в помещении птичника накапливается, большое количество избыточной влаги, углекислоты и избыточного тепла (в теплое время года) и все эти вредности можно удалить из помещения только с помощью вентиляторного воздуха ,то часовую норму - потребности воздуха на вентиляцию помещения следует определять для каждой вредности отдельно, а полученные результаты сравнить и для дальнейшего проектирования выбрать расчет вентиляторного воздуха необходимого для удаления избыточной влаги выполняется по формуле [5].

,

где К₁ –коэффициент учитывающий испарение влаги с пола, противней, полок К₁=1.14

К_n=Коэффициент влаговыделения при t_в

т.к. = t_в = 16ºС К_в=1

w_пт - количество влаги выделяемое одной птицей в час

w_пт =5.1г/с при t_в=16С

n- число кур в помещении n =  51216 шт.

d_в, d_н - влагосодержание воздуха внутри птичника и на улице при расчетных температурах t_в=16°С t_н=-20°С (в зимнее время) и t_в=10°С (осенние). Отопительная влажность внутри птичника = 70% на улице = 30%

d_16° = 13.6 г/м³     d_-20º=0.88 г/м³

= =32170 м³/ч;

 

Определение потребного расхода воздуха  для удаления избыточной углекислости, выделяемой организмом птиц. Объем потребного вентиляторного воздуха вычисляется по формуле [5].

L_co2 = = =21649м³/ч;

Где К_со2. - коэффициент учитывающий выделение углекислоты

на противнях полу и прочих местах. [6]

К_со2=1.2

m_пт - количество углекислоты выделяемое организмом одной птицы

С₂- допустимые концентрации СО в воздухе птичника

С₂ = 0,25% на улице 0,03 % (на селе) С₁= 0,03%. Расчет потребного количества вентиляторного воздуха при t_в=30° С для удаления избыточного тепла из птичника в летнее время. Потребное количество вентиляторного воздуха определяется по формуле [5 , 6]

 

L _т =

где g_кт - тепловыделение одной птицы, g_кт = 28,5 к Дж/ч.

К - коэффициент  расширения воздуха при повышении  температуры на 1º С K_T = 0,003666

t_в t_н температура в летнее время t_в = 30ºС ,t_H= 25° С L _т = 324000

За необходимый расход вентиляторного воздуха принимаем 324000 исходя из потребного объема воздуха по удалению избыточного тепла из птичника в летнее время. При выборе вентилятора для проточно-вытяжной системы нужно иметь ввиду, что куры боятся сквозняков, т.е. подача вентиляторного воздуха должна осуществляться с малыми скоростями и с небольшим напором. Принимаем скорость воздуха V = 4 м/с.

Для подачи вентиляторного воздуха  устанавливаем установку «Климат-47»  в которую входят 10 вентиляторов ВО-7 производительностью по 13000 м³/ч и дополнительно ещё 10 вентиляторов ВО-7 в результате они вместе подадут 20х13000=260000м³/ч вентиляционного воздуха

 

324000м³/ч – 260000 м³/ч=64000м³/ч

Оставшуюся недостачу следует  покрыть вентиляторами ВО-4, которые очень легко и плавно поддаются регулированию, что особенно важно для вентиляции птичников. Производительность ВО-4, L=3600м³/ч вентиляционного воздуха; отсюда количество вентиляторов ВО-4 равно

N = 64000/3600 =17,7 = 18  шт. ВО-4.

Таким образом, всего в птичнике будет установлено 20шт. вентиляторов

ВО-7 и 18шт. вентиляторов ВО-4 , отсюда расстояние между врезками вентиляторов составит

 

 

Определим необходимое  давление вентилятора  при диаметре трубопровода ø150 мм [7]

 

P=P_d+P_c Pd_d=ρV²/2=ρ×V²/(1+ƒ × t_н)2=1.29×42/2(1+1/273×25)=9.45Па,

 

 

Р_с=LК×Р_н=2.0×64.8×41.924/1501.0494×(1/1+ƒt_н)0.825=

=129.60×14.4/192.25=9.0Па;

 

Р=9.45+9.0=18.5Па;

 

где Р - давление вентилятора P₀ - динамический напор,

Р_с статический напор, V - скорость воздуха, D - 150 мм диаметр воздухопровода, L -длина воздухопровода.L- 64.8м.

Итак, для дальнейших расчетов принимаем.

1. В зимнее  время года потребное количество  вентиляторного воздуха с учетом  подсоса К = 1,1 подлежащее подогреву составляет [5]

Lв=1.1× L=1.1×47500=

2 . В теплое  время года потребное количество  вентиляторного воздуха необходимое  для удаления избыточного тепла  из помещения птичника составит:

Lв=324000

 

Напор вентилятора при этом Р=18,5 Па скорость воздуха внутри воздуховода 4 м/с на выходе в помещении V_в= 0,5м/с.

Задачей вентиляционно - отопительной системы является поддержание в  помещении птичника температуры 16 °С при влажности воздуха 70 - 75%, при температуре наружного воздуха -20⁰ С и влажности ω_н = 30%.

Количество тепла необходимое  для обогрева помещения птичника в холодное время года определяется из уравнения теплового баланса [5,6,8]

 

Q_пт+Q_от=Q_огр+Q_в+Q_исп ,откуда

Q_от=Q_огр+Q_в+Q_исп-Q_пт

Где Q_от- тепло, выделяемое отопительной системой, кДж/ч

Q_огр-тепло, теряемое через ограждения помещения, кДж/ч

Q_в-теплопотери с удаляемым вентиляторным воздухом, кДж/ч

Q_исп-теплопотери на испарение влаги в помещении, кДж/ч

Q_пт-тепло- выделяемое организмами птиц, кДж/ч

Определение теплопотерь через  ограждения помещения выполняется по формуле:

Q_огр=

 

где K_с - коэффициент теплопотерь через стены К_с=2,8 кДж/м²

F_i - площадь стен, м² 2 (96 + 18) x 3,0 м²

К_т - коэффициент теплопотерь через потолок K_п =1,6 кДж/м² при. 4

F _п - площадь потолка,м² (96 х 18.8) м²=1728 м²

К_пол - коэффициент теплопотерь через пол К_пол =0,8 кДж/ м²

F_пол - площадь пола, м²

К_в коэффициент теплопотерь через ворота, двери, окна К_в=8,4 кДж/м²

F_в- площадь ворот, м² (5× 3,6) м² окон нет

 

Q _огр. = (2,8×2(96+18) ×3,0+1,6×(96x18) +0,8× (96×l8)+8,4×3×5)

(16×(+20)= (3024,0+1843,2+921,6+1159, 6)×36×3600=802000[кДЖ/ч]

Определение теплопотерь на подогрев вентиляторного воздуха производится по формуле:

Q_в=L_в×сγ(t_в-t_н)×52300×1×1,22[16-(-20)]=2297000[кДж/ч]

где L_в - обьем вентиляторного воздуха в холодное время года

с - теплоемкость воздуха, с =1 кДж/ кг.°С

γ- плотность воздуха, кг/м³ ;

γ = 1,22 кг/м³;

 

Определение теплопотерь на испарение  влаги производится по формуле

 

Q_исп=W_нт×n×r×K_w

где W_нт - количество влаги, выделяемое организмом одной птицы.

W_нт =5,1 г/ч

n - количество кур в помещении  n = 51216 шт

n_w - коэффициент учитывающий испаряющую влагу по стенам, кормушек противней, поилок К_w = 0.14

r - удельная теплота испарения  воды r = 2260 кДж/кг

Q_исп=K_w×W_nt×n×r=0.14×5.1×2260×51216×10^-3=82644кДж/ч

 

Определение количества тепла, выделяемого организмом птиц производится по формуле: [5]

Q_пт= q_пт×Kt

где q_пт - количество тепла выделяемого с 1 кг живой массы птиц, кДж/ч×кг

Q_пт = 28,5 кДж/ч×кг

m - средняя масса одной птицы,  кг. m= 1.7 кг

К_t - коэффициент учитывающий изменение тепловыделения с изменением температуры (в летний период t= 30⁰C. K_t = 0,87)

Тепловыделение птицы в холодное время года

Q_пт = 28,5 х 1,7 х 51216 = 2481420кДж/ч

Тепловыделение в теплое время 

Q_пт=28.5×1.7×51216×0.87=2158800кДж/ч

Определение потребного количества тепла для обогрева в зимнее время года птичника при температуре наружного воздуха – 20°С. Выполняется с помощью теплового баланса

Q_отп=Q_огр+Q_в+Q_исп-Q_пт=2297000+82644-2481420=700244 кДж/ч

Определение потребной тепловой мощности отопительной системы для поддержания в птичнике температуры воздуха t_в= 16⁰С при 75% и температуре наружного воздуха -20 °С и , =30%

Р_от=700244/3600=194,5 кВт

Наименьшие затраты средств  на эксплуатацию, устройств оборудования и средств управления системой обеспечения  заданных параметров микроклимата в помещении достигаются ,если системы вентиляции и отопления совместить в единый комплекс.

Для снижения теплопотерь в птичниках  принимают следующие меры:[2]

1. Технологическое оборудование  и птиц размещают равномерно  по всему помещению.

2. Ограждающие конструкции зданий (стены, перекрытия, полы) выполняют  с теплоизоляцией (значительно меньшие теплопотери в безоконных птичниках).

Вентиляционные устройства должны обеспечить направленное движение приточного воздуха сверху вниз со скоростью не более 0,5 - 0,8 м/с и отвод отработанного воздуха из-под птицы. С этой целью воздух подают через шахты в перекрытиях за счет разрежения от вытяжных вентиляторов, а в зимнее время через отопительно-вентиляционные устройства, а отводится в 3-х местах внизу помещения.

Как показывает практика, для создания оптимального воздушного режима в птичниках  необходимо иметь низконапорные  осевые вентиляторы с плавным  регулированием скорости вращения напора, что позволяет рационально использовать вентиляторы для регулирования микроклимата при изменении внутренней и наружной температуры воздуха.