Разработка ресурсосберегающих воздушно-тепловых завес для поддержания нормируемых параметров микроклимата в производственных помещениях АПК

• Автор: Круглова, Елена Семеновна
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Влияние параметров микроклимата производственных помещений

агропромышленного комплекса АПК на условия труда людей и продуктивность сельскохозяйственных животных и птиц

1.2 Воздушнотепловые завесы ВТЗ как средство сохранения норми

руемых параметров микроклимата в производственных помещениях АПК

1.2.1 Классификация воздушных и воздушнотепловых завес.

1.2.2 Анализ конструктивного исполнения завес.

1.3 Анализ методов расчета траектории струи завесы в поперечном

потоке воздуха через дверной проем

1.4 Выводы и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ РЕСУРСО
СБЕРЕГАЮЩИХ ВТЗ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ НОРМИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ АПК
2.1 Теоретические исследования влияния типа воздухообмена через
дверные проемы на параметры ВТЗ.
2.2 Теоретические исследования взаимодействия струи ВТЗ с поперечным потоком воздуха, проникающим через открытые дверные проемы
2.2.1 Струя динамическая структура, обладающая упругими свойствами
2.2.2 Уравнение траектории струи в сносящем потоке
2.2.3 Угол наклона струи ВТЗ
2.2.4 Сравнение результатов теоретических исследований траектории струи в сносящем потоке с экспериментальными данными, опубликоваными в литературе.
2.3 Расчет воздухораспределителя равномерной раздачи.
2.4 Теоретическое обоснование возможности создания эффективной струи ВТЗ с уменьшенным расходом воздуха
2.4.1 Обоснование создания плоской струи ВТЗ из ряда круглых струй .
2.4.2 Обоснование создания плоской струи с уменьшенным углом раскрытия.
2.5 Выводы по главе
3 МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Цели, задачи и программа экспериментальных исследований
3.2 Приборы, измерительная аппаратура и оценка погрешности измерений
3.3 Методика и результаты лабораторных исследований по определению оптимального расположения круглых струй для получения плоской струи с уменьшенным углом раскрытия
3.4 Методика и результаты стендовых испытаний воздухораспределителей равномерной раздачи.
3.5 Методика и результаты промышленных испытаний воздушнотепловых завес
3.6 Выводы по главе
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, РАСЧЕТ, ВНЕДРЕНИЕ ВТЗ И СОЦИАЛЬНО
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ.
4.1 Проектирование ВТЗ.
4.2 Инженерный метод расчета ВТЗ.
4.3 Внедрение ВТЗ и социальноэкономический эффект от ее
применения.
4.4 Выводы по главе.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА.
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


При открытых дверях в помещении скорость воздуха может возрастать и в несколько раз превышать допустимые нормативы. Ветер влияет на организм животных прямым и косвенным путем. Данное влияние сводится к усилению или уменьшению теплообмена в организме животного. Теплопотери организма возрастают в среде, где увеличивается скорость движения воздуха. Сквозняки губительно действуют не только на молодняк, но и на взрослых животных. Поэтому помещения для содержания животных и птиц должны быть надежно защищено от сквозняков . Хорошее физиологическое состояние и высокая продуктивность сельскохозяйственных животных возможны при условии сохранения теплового равновесия организма соответствия образования тепла его потерям. Обычно такое состояние не сопровождается напряжением теплорщуляции. Однако оно сохраняется только при оптимальных микроклиматических условиях температуре, влажности, скорости движения воздуха и радиационной температуре. В холодное время года через открываемые двери, а в производственных зданиях через ворота в помещения врывается холодный наружный воздух, который быстро охлаждает помещение, создает потоки, отрицательно воздействующие на людей и животных. Это вызывает простудные заболевания, мешает производственному процессу и требует дополнительных затрат на отопление. Наиболее эффективным мероприятием против проникновения холодного воздуха в открытые ворота является устройство воздушнотепловых завес , . Воздушные завесы давно нашли широкое применение в промышленных зданиях. В нашей стране теорией и моделированием воздушных завес занимались многие исследователи Г. Н. Абрамович, В. В. Батурин, С. Е. Бутаков, Г. Н. Уфимцев, И. А. Шепелев, В. М. Эльтерман и др. Вопросы расчета и проектирования воздушных и воздушнотепловых завес для дверных проемов промышленных зданий потребовали своего разрешения на рубеже хх годов в начале развития крупного машинного производства. Значительные затраты на устройство завес перекрывались экономией тепла внутри помещений. Совершенствование шло, в основном в двух направлениях конструкции устройств и методов расчета воздушных струй. Еще в х годах Батуриным В. В. и Шепелевым И. А. при формулировании задачи создания воздушной завесы у ворот отмечалось, что при открывании ворот в холодное время года вследствие действия ветра и гравитационных сил в цех врываются громадные количества холодного воздуха, . Кроме того, воздух может удаляться и через верхнюю часть тех же ворот 8. Замещение теплого воздуха холодным в помещении при открывании дверного проема ведет к потере тепла. Учитывая интенсивность воздухообмена через дверные проемы, эти потери значительные. Представление о том, как быстро во времени происходит охлаждение помещения вблизи ворот при их открывании при бездействующей завесе, можно получить из данных наблюдений, приведенных Батуриным В. В. 6. Наблюдение производилось при температуре наружного воздуха 2,4. При неработающей завесе температура воздуха понизилась до 5,5на 8 за 6 минут. Авторами были сформулированы 8 требования к воздушным завесам не допускать врывания холодного воздуха в цех, для чего путем вынужденного потока так изменить направление естественных потоков, чтобы отклонить их и направить мимо ворот. В крайнем случае, отклонить врывающийся поток в верхнюю зону помещения, не допуская затапливания пола холодным воздухом в помещениях с переизбытком тепла или уменьшить количество врывающегося воздуха в помещение, для чего воздушная завеса должна создавать некоторый шиберующий эффект. Причинами, вызывающими движение воздуха при открывании ворот, являются ветер разрежение в нижней части здания вследствие различных плотностей внутреннего и наружного воздуха, а также разрежение в здании вследствие превышения объема воздуха вытяжной вентиляции над приточной . Воздушнотепловая завеса представляет собой плоскую неизотермическую струю, которая, воздействуя на естественный поток, полностью отклоняет его от ворот или пропускает только часть его в помещение. Поэтому суть происходящих здесь явлений сводится к взаимодействию двух потоков рисунок 1.