Установка для вентиляции животноводческого помещения

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКОГО ПОМЕЩЕНИЯ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Синяков Анатолий Леонидович Цубанов Игорь Александрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) 1. Установка для вентиляции животноводческого помещения, содержащая оборудованные поворотными заслонками вытяжные шахты, установленные на коньке двухскатной крыши помещения, вдоль продольных стен которого расположены распределительные воздуховоды приточного воздуха, присоединенные входами через теплопроводные магистральный и нагнетательный воздуховоды к входу приточного вентилятора, сообщенного входом с наружной средой, отличающаяся тем, что она снабжена вытяжными вентиляторами и воздуховодами, количество которых равно соответственно количеству и удвоенному числу вытяжных шахт, продольные стенки которых оборудованы входными патрубками, при этом вытяжные вентиляторы расположены внутри шахт, к входным патрубкам которых присоединены выходами вытяжные воздуховоды, а теплопроводный магистральный воздуховод расположен соосно с образованием кольцевых зазоров внутри вытяжных воздуховодов, сообщенных входами с воздушной средой помещения. 2. Установка для вентиляции животноводческого помещения по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена конденсатосборниками, которые расположены под вытяжными шахтами и прикреплены к ним.(56) 1. Драганов Б.Х. и др. Применение теплоты в сельском хозяйстве. - Киев Вища школа, 1983. - С. 94. 2. Патент РФ 2207471 С 2, МПК 24 7/06, 2003. Предлагаемое техническое решение относится к механическим установкам для вентиляции животноводческих помещений, характеризующихся большими тепло-, влаго-, газовыделениями от технических процессов в воздушную среду помещений. Известна конструкция установки для вентиляции коровника, содержащая вытяжные шахты, установленные на склонах двухскатной крыши коровника, распределительные воздуховоды приточного воздуха, расположенные вдоль продольных стен помещения и присоединенные входами через магистральный приточный воздуховод и калорифер к выходу приточного вентилятора, вход которого сообщен с наружной средой 1. Известная установка работает следующим образом. В холодный период года центробежный вентилятор подает предварительно нагретый в калорифере приточный воздух через магистральный приточный воздуховод в распределительные воздуховоды, расположенные вдоль продольных стен помещения. Нагретый приточный воздух впитывает в себя водяные пары и вредные газы, поступающие от технологических процессов в воздушную среду помещения, и через вытяжные шахты удаляется в наружную среду. Изменением воздухопроизводительности приточного вентилятора обеспечивается нормируемая влажность и предельно допустимая концентрация вредных газов в воздушной среде помещения в отопительный период, а изменением теплопроизводительности калорифера обеспечивается нормируемая температура воздушной среды помещения. К недостатку работы известной установки следует отнести большие затраты тепловой энергии калорифера на поддержание оптимального микроклимата в помещении за отопительный период. Большие затраты тепловой энергии обусловлены большими потерями теплоты с вентиляционным воздухом, поступающим в наружную среду через вытяжные шахты. Наиболее близкой к заявляемой конструкции установки является установка для вентиляции животноводческого помещения, содержащая оборудованные поворотными заслонками вытяжные шахты, установленные на коньке двухскатной крыши помещения,приточный вентилятор, магистральный, нагнетательный и распределительный воздуховоды 2. Установка работает следующим образом. Приточный вентилятор подает воздух через нагнетательный и магистральный воздуховоды в распределительные воздуховоды,расположенные вдоль продольных стен помещения. При движении холодного приточного воздуха по нагнетательному и магистральному воздуховодам он частично подогревается скрытой теплотой парообразования, выделяющейся при конденсации водяных паров воздуха, контактирующего с холодными поверхностями воздуховодов, а также частичной теплотой воздуха помещения при его естественной конвекции относительно теплопередающих поверхностей воздуховодов. В этом случае большая часть тепловой энергии уходит в наружную среду с вентиляционным воздухом через вытяжные шахты. Частичный подогрев приточного воздуха скрытой теплотой парообразования и теплотой, воздухом помещения при его естественной конвекции относительно теплопередающих поверхностей воздуховодов недостаточен для поддержания нормируемой температуры помещения в холодный период года. Поэтому в климатических условиях Беларуси в установках для вентиляции животноводческих помещений осуществляют дополнительный подогрев приточного воздуха при помощи калориферов. 56522009.10.30 Недостатком работы установки являются большие затраты тепловой энергии калорифера установки в холодный период года для поддержания нормируемой температуры помещения. Задачей предлагаемой полезной модели является снижение затрат тепловой энергии калорифера системы в холодной период года для поддержания нормируемой температуры помещения. Задача решается тем, что известная установка для вентиляции животноводческого помещения, содержащая оборудованные поворотными заслонками вытяжные шахты, установленные на коньке двухскатной крыши помещения, вдоль продольных стен которого расположены распределительные воздуховоды приточного воздуха, присоединенные входами через теплопроводные магистральный и нагнетательный воздуховоды к входу приточного вентилятора, сообщенного входом с наружной средой, снабжена вытяжными вентиляторами и воздуховодами, количество которых равно соответственно количеству и удвоенному числу вытяжных шахт, продольные стенки которых оборудованы входными патрубками, при этом вытяжные вентиляторы расположены внутри шахт, к входным патрубкам которых присоединены выходами вытяжные воздуховоды, а теплопроводный магистральный воздуховод расположен соосно с образованием кольцевых зазоров внутри вытяжных воздуховодов, сообщенных входами с воздушной средой помещения. Для предотвращения поступления конденсата, образующегося при работе установки, в зону нахождения животных она снабжена конденсатосборниками, которые расположены под вытяжными шахтами и прикреплены к ним. Сущность предлагаемой полезной модели установки для вентиляции животноводческого помещения поясняется следующими графическими изображениями на фиг. 1 изображена установка, вид по В-В на фиг. 2 на фиг. 2 изображена установка в плане, вид по А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - вид по С-С на фиг. 2. Установка для вентиляции животноводческого помещения содержит вытяжные шахты 1, 2, установленные на коньке 3 двухскатной крыши помещения 4, оборудованные поворотными заслонками 5 распределительные воздуховоды 6, 7 приточного воздуха, расположенные вдоль продольных стен помещения и присоединенные входами через теплопроводные магистральный 8 и нагнетательный 9 воздуховоды к выходу приточного вентилятора 10, сообщенного входом с наружной средой. Установка снабжена вытяжными вентиляторами 11, 12, вытяжными воздуховодами 13, 14, 15, 16, входными патрубками 17, которыми оборудованы продольные стенки шахт 1 и 2. При этом вытяжные вентиляторы 11 и 12 расположены внутри вытяжных шахт 1 и 2, к входным патрубкам 17 которых присоединены выходами вытяжные воздуховоды 13,14, 15, 16, а теплопроводный магистральный воздуховод 8 расположен соосно с образованием кольцевых зазоров внутри вытяжных воздуховодов 13, 14, 15, 16, сообщенных входами с воздушной средой помещения 4. Для предотвращения поступления конденсата, образующегося при работе установки в холодный период года, в зону нахождения животных она снабжена конденсатосборниками 18, 19, которые расположены под вытяжными шахтами 1 и 2 и присоединены к ним,при этом конденсат из конденсатосборников 18 и 19 отводится в канализацию через сливные трубы (на фиг. 1 не показано). Установка для вентиляции животноводческого помещения работает следующим образом. В теплый период года непрерывно работают вытяжные вентиляторы 11 и 12 при открытых заслонках 5. В этом случае осуществляется интенсивное вентилирование помещения для обеспечения нормируемых параметров микроклимата в нем. В переходный период непрерывно работают приточный вентилятор 10, а также при открытой заслонке 5 вытяжной вентилятор 11. 3 56522009.10.30 В холодный период года непрерывно работают приточный вентилятор 10 и при закрытых заслонках 5 вытяжные вентиляторы 11 и 12. При работе вытяжного вентилятора 11 осуществляется предварительный подогрев приточного воздуха, подаваемого вентилятором 10 в распределительные воздуховоды 6 и 7 в прямоточном и противоточном теплообменниках типа труба в трубе, которые образованы двумя участками магистрального воздуховода 8, которые расположены в вытяжных трубах 13 и 14 соосно и с кольцевыми зазорами. При работе вытяжного вентилятора 11 теплый воздух, поступающий в вытяжную шахту 1 через межтрубное пространство теплообменников, передает часть теплоты холодному приточному воздуху, движущемуся по магистральному воздуховоду 8. При охлаждении вентиляционного воздуха в теплообменниках водяные пары, содержащиеся в вентиляционном воздухе, конденсируются на наружной поверхности магистрального воздуховода. Образовавшийся конденсат под динамическим давлением вентиляционного воздуха поступает в шахту 1 и через щели между стенками шахты и поворотной заслонкой 5 поступает в конденсатосборник 19 и оттуда в канализацию. Дополнительный подогрев приточного воздуха при работе вытяжного вентилятора 12 осуществляется в прямоточном и противоточном теплообменниках типа труба в трубе,которые образованы участками магистрального воздуховода 8, которые расположены в вытяжных воздуховодах 15, 16 и работают аналогично вышеописанным теплообменником. Тепловая мощность образованных теплообменников типа труба в трубе, идущая на нагрев приточного воздуха, зависит от площади теплообменной поверхности, среднего температурного напора теплообменника, а также от величины коэффициента теплопередачи теплообменника. В свою очередь, коэффициент теплопередачи определяется значениями коэффициентов теплоотдачи теплоносителей в теплообменнике, которые зависят от скоростей движения теплоносителей в теплообменном аппарате. Так как при работе вытяжных вентиляторов 11 и 12 резко возрастает скорость вентиляционного воздуха в межтрубном пространстве теплообменников по сравнению со скоростью воздуха при естественной конвекции, то и значительно увеличивается тепловая мощность теплообменников, которая идет на нагрев приточного воздуха перед поступлением его в распределительные воздуховоды. В этом случае требуется уменьшенный дополнительный подогрев приточного воздуха в калорифере перед подачей его в распределительные воздуховоды, и тем самым снижаются затраты тепловой энергии калорифера системы на поддержание нормируемой температуры помещения в холодный период года. Таким образом, в процессе работы заявляемой установки для вентиляции животноводческого помещения происходит достижение поставленной цели снижение затрат тепловой энергии калорифера системы в холодный период года для поддержания нормируемой температуры помещения, за счет использования теплоты вентиляционного воздуха для нагрева приточного воздуха при помощи созданных теплообменников типа труба в трубе благодаря снабжению установки вытяжными вентиляторами и воздуховодами и их соответствующего включения в конструкцию установки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5