Йрек қорадағы микроклимат жүйесін автоматтандыру

4.1 Жылыту жүйесін есептеу

 

Жылумен қамтамсыз ету көзі ретінде үйрек қорасы алаңында орналасқан – орталық пеш қажетті жылыту мен желдетуге жылу тасығыш үшін 70-150⁰С-қа дейін қыздырылған ыстық су пайдаланылады.

Үйректер бөлмесі жылытуды қажет етпейді, себебі үйректің өз жылуы жеткілікті.

Суық мерзімдерде технологиялық үзіліс кездерінде жылу П1L=13900м³/сағ қайта айналыммен жылынады. Ол үшін П1 жүйесінің өтімділігін жалюздер көмегі арқылы реттеу қажет, соратын желдеткішті өшіру қажет, герметикалық қалқандарын жабу қажет, суық бөлігінде орналасқан. Көлденең камерасынан жылудың жоғалуы құралдар мен трубалардан жылу бөлінуімен байланысты.

Көмекші бөлмелердің жылу жүйесі көлденең ағысты бір трубалы реттелетін магистралдар плинтусты тарамдалған. Қызудың приборы ретінде М140 радиаторлы және 2-щі бөлмедегі тақыр трубалар тізбегі қолданылған.

Қыздыру приборларының жылу беруі үш жүрісті бекіткіштермен реттеледі. Құрылысқа кіре берістегі жылу тізбегінің трубасындағы қажетті қысым 12-ден төмен болмау керек.

Қосалқы бөлмелерде артық қысымды төмендету үшін d-3мм шайбалар орнату қарастырылған. Сызбада көрсетілгендегі жылу жүйесі мен жылумен қамтамасыз ететін жылыту - желдеткіш құрылғыларының трубаларын 0,002-ге көлбеу жан –жаққа жүргізу керек. Жүйеден ауаны трубаның жоғары өтетін жерлеріне көлденең ауа жинағыштар ауаға арналған кранмен іске асады. Бір турбалы жылу жүйесінде жылу тез бару үшін бұрылыс қарастырылған. Жылу тізбегінің басқару кезені, еденге жақын трубалар минералбаталы жартылай цилиндрлі S=40мм² қосымша әйнекті металмен оралған.

Үйрек өсіру бөлмелерінде үйректердің өзі жылудың едәуір көп көзі болып табылады. Бірақ, кей жағдайларда жылыту жоғалту қайта қайтарылмайды. Негізгі өндіріс бөлмелерінде көбіне ауамен ағымды желдету қосымша қолданылады. Жас балапандарды ұстайтын бөлімдерде жергілікті жылыту жүйесіне қыздыру қондырғылары қосылып қолданылады. Жас үйректерді жылыту үшін жергілікті қыздыру қолданылады (еденді жылыту, брудерлер және т.б.)

Жылыту жүйелерінің және бөлмелерді желдетудің қуатын анықтайтын теңдеуді былай жазуға болады:

 

(4.1)

 

мұндағы, – жылу ағымдары.

Олар бөлменің сыртқы қоршауы арқылы және судың булануы, келген ауаны қыздыруға, сүзілген ауаны қыздыруға кеткен уақыт.

– үйректерден бөлінген жылу

 

Кеткен ауаны қыздыруға кеткен жылы ауа ағымы.

 

(4.2)

 

мұндағы, Qp– бөлменің ауа ауысымы, м³/сағ;

Р – ауаның белгілі бір t⁰ тығыздығы, бөлме ішінде, кг/м³;

Ауа температурасы қыс кезінде -10⁰С-ден жоғары климаттық аумақтарға,басқа аумақтарға есептелген жылыту температурасы;

С– изобаролы ауаның жылу қабылдау көлемі,

1кДж/(кг·⁰С). тең.

 

 

Үйрек көңінің суларының булануына және басқада ылғалдардың булануына кететін жылу ағымы былай есептеледі.

 

(4.3)

 

 

Сүзілген ауаны қыздыруға кеткен жылу басқа бөлменің қабырғаларынан және басқа да жерлерінен кеткен жылудың 30% құрайды.

Сырттан келген желдердің алатын жылуының ағымы.

 

(4.5)

 

мұндағы, m_k – белгілі бір жемнің салмағы, кб/сағ;

c_k –Жемнің меншікті жылу қабылдағыштығы, кДж/(кг·⁰c), c_к=2,1 2,5

t_k – бөлмеге келген жемнің температурасы шашылмайтын

жемдерге шашылатын жемдерге

жылуды алу жылдамдығы шашылмайтын жемдерге алғашқы сағатта , шашылатын жемдерге , келесі екінші сағатта бұл коэффициент 0,3 және 0,25-ке тең

 

 

Үйректен бөлінген жылу ағымы:

 

(4.6)

 

мұндағы, n – үйректер саны;

m – үйректің салмағы, кг

q – 1кг таза салмақтан бөлінетін жылу көлемі, Вт;

k_t – үйректен бөлінетін жылудың сыртқы ауа райының өзгеруіне байланысты өзгеруі

 

 

Орташа биіктігі 3м орналасқан шамдардың 1м² жылыту көлемі (Вт/м²) газды және қыздыру шамдарға мынадай орташа көрсеткіштер көрсетеді -2,9 (0,7) Электр шамдарының бөлетін жылуын тек ғана терезесі жоқ, үйрек бөлмелерінде есептеу керек, себебі оларды шам ұзақ уқыт қолданылады.

Басқа жылыту құралдарынан келген жылу сол құрылғылардың техникалық мінездемесіне сай есептеледі.

Терең орнатылған төсеніштің бөлетін жылуын есептеу өте қиын, себебі төсеніштің саласына және түріне байланысты. Шамамен төсеніштен келген жылумен шамалас деп есептеуге болады. Сондықтан бұндай төсеніш бар үйрек бөлмелерінде еденнен кеткен жылу көлемі есептелмейді.

4.2 Желдету жүйесін есептеу

 

Негізгі пайдасыз бөлінділер газ, ылғал, жылу болып есептеледі. Бөлмені желдету ауаның ағымы (орналасқан) арқылы істейді “жоғарыдан – төмен” деген сұлбамен орындалады.

Желдету “Климат –3-7-8” құрал-жабдықтармен іске асады, келген ауаны қыздырып жеткізу, ластанған ауаны атмосфераға шығару автоматты түрде жүзеге асады.

Ауаны ылғалдау жүйесі қосылмайды, себебі ішкі ауаның ылғалдығы сырттан келген ауаны ылғалды ылғалдамай іске аспайды.

Жыл мезгілінің суық кезеңдерінде П1, П2 ағымды жүйелерімен ауаның келуі жүзеге асады.

Үйрек бөлмелеріне ау перфорилденген ауа жолдары арқылы келеді, ол ауа жолдары полиэтиленнен жасалған.

Жаз мезгілінде ауа төбеге орнатылған ауа шахталары арқылы келеді.

Үйректер тұрған бөлмелерден ауаны сорып алу ВО-71МУЗ бентияторлары арқылы іске асады.

Қосалқы бөлмелердің ауа айналымы кейде желдетіп алу арқылы жұмыс істейді.

Ауа алмасуды есептеу.

Келген ауаның көлемін көміртегінің еру концентрациясы мен пардың мүмкіндігінше жеткілікті көлемін салыстыра отырып есептейді. Осындай ауа айналымы кезінде басқа да керексіз газдар да кетеді,(аммиак, шан, көмірқышқылы), бірақ олар бөлмеде азырақ болады. Ауаның бір сағаттағы айналымы , үйрек бөлмелерінде көміртегінің концентрациясын азайту қажет:

(4.7)

 

мұндағы С – бір үйректің бөтен СО₂-ң көлемі п/сағ;

N – бөлмедегі үйректер саны; С₁ – мүмкін СО₂ концентрациясы, 1/м³

С₂ – СО₂-ң ауылдық жердегі ауадағы концентрациясы, (С=0,3..0,4л/м³)

 

 

Үйрек бөлмесіндегі ылғалдың бөлінуі;

 

(4.8)

 

мұндағы, W_үйрек – –үйректен бөлінетін су буының массасы;

W_көн – 0,1Р_к/24 – көңнен буланған ылғал массасы;

W_бул = 0,1 W_үйрек – бөлменің ылғалды жерлерінен бөлінген лғал массасы (еден, суғарғыш, төсеніш)

n – үйрек саны, г/сағ

к_t – температураға байланысты үйректерден бөлінген буды өлшейтін коэффициент;

Р_көн – үйректің бір күнде шығаратын көңнің көлемі (ол жастағы үйректің Р_көн=240г. тең)

Z –көңнің кебуін есептейтін коэффициент (үйректерге Z=0,7)

 

 

 

 

 

Керекті ауа айналымы Q (м³/c) үйрек фермасында Q_СО2 көлемімен байланысты қабылданады.

Үйрек бөлмелерінде суық кезеңде К=10...12

Ауа шахталарының қиылысу ауданы (м²)

 

(4.9)

 

мұндағы, U_вш – ауаның қозғалу жылдамдығы

 

 

Ауа жылдамдығы

 

мұндағы, h – тарту шахтасының биіктігі (м), жеткілікті желдету болу

үшін h биіктігі 3м болуы тиіс;

t_B – бөлме ішіндегі температура, ^оС

t_н.в – сыртқы ауаның температурасы ^оС

Механикалық желдету центробежді вентиляторлар күйімен жүзеге асады.

 

(4.10)

 

 

Вентиляторлар санын бір вентилятордың ауа беретін қуатын 8000 м³/с деп есептеп алады.

Вентиляторлар күші желдету жолдарындағы кедергілерге байланысты.

 

(4.11)

 

мұндағы, И_ж – желдету жолдарындағы күштің жоғалуы;

h_м.с – керитің ішкі кедергілерден жоғалуы.

Желдету жолдарындағы күштің жоғалуын былай есептейді.

 

(4.12)

 

мұндағы, – ауаның желдету жолдарындағы үйкелісі ол 0,02...0,3 тең

е және d – құбырдың ауа жылдамдығы, м/с;

V – құбырдағы ауа жылдамдығы, м/с;

– ауаның температурасына қарай тығыздығы, кг/м³

 

 

Жергілікті кедергі

мұндағы, – келетін ауа жүйесінің әр бөлігінің жергілікті кедергілер

Коэффициенттерінің қосындысы;

 

 

Берілген ауа Q₃ және желдеткіш нөмірі Р_а-ны біле отырып номограммалар арқылы керекті желдеткішті таңдайды.

Желдеткіштің айналу жиілігін (айн/мин) келесі формуламен есептеледі.

 

 

мұндағы, – желдеткіш нөмірі п=4000/4=1000 айн/мин.

Электр қозғалтқыштың балын керекті қуатын келесі формула анықтайды:

 

(4.13)

 

мұндағы, – желдеткіштің ПӘК-і,

– желдеткіш дөңгелегі электр қозғалтқыштың балын орналастырғанда 1-ге тең берілу ПӘК-і

0,98 – муфталық байланыстар,

0,9 – клиноременді беріліс үшін,

0,9 – жазықбелдеулі беріліс үшін.

Электр қозғалтқыштың анықталған қуаты

 

(4.14)

 

мұндағы, – қуат қорының коэффициенті

Каталог бойынша таңдалып алынған құрылғы электр қозғалтқышының қуаты мен айналу жиілігі желдеткішке электр қозғалтқыштан берілетін шкив диаметріне сәйкес таңдалады [12,13].

Желдетілетін бөлменің ұзыны бойына біркелкі ауа таралуын қамтамсыз ететіндей әр учаскедегі құбырлар диаметрі, ауа шығаратын магистралды құбырлардың ауданы ескеріле шығарылатын желдету жүйесінің есебі:

 

 

 

 

4.3 Микроклимат жүйесін автоматтандыру

 

Малшаруашылық және үйрек өсіру құрылыстарын желдету үшін “Климатика–4” құрылғысы пайдаланылады, бөлме температурасына байланысты қолмен басқару, немесе автоматты түрде осьті тарту желдеткіштері арқылы іске асады. Іске қосылу желдеткіштер саны өзгеруіне байланысты және сатылы жолмен электр қозғалтқыштардың үш сатылы кенеуі қысқыштың қайсысы істегеніне байланысты желдеткіштен қанша ауа берілетіні реттеледі. Желдеткіштер үш топқа бөлінген. Үшфазалы автотрансформаторда 2 сатылы кернеуге орын қарастырылған, ол электр қозғалтқыштардың айналу жиілігін қамтамсыз етеді, ол желдеткіштің ауа беруінің 30% және 60% номиналды мәніне сәйкес. Үшінші саты 100% ауа беру 380В кернеумен қамтамсыз етеді.

Зерттеулер бойынша желдеткіштер ауа беруін автомтты реттеу үйрек қорасында браберлер өсіргенде микроклимат көрсеткіштеріне реттеу сапасын жақсартады, тәулігіне үйректер өсуі 3,5% кабелді, электр энергиясы 15% үнемделеді, бұл сатылы реттеуден гөрі тиімді.

Малшаруашылық, үйрек өсіру, басқа да өндіріс бөлімдеріндегі микро- климаттық көрсеткіштерінің тоқтаусыз өзгеруі микроклиматты басқару және қадағалаудан үздіксіз болуын талап етеді. Желдеткіш құрылғыларын көрсеткіштер, реттегіштер арқылы басқару тиімді, ыңғайлы.

1995 жылдан микроклиматты МК-ВА-УЗ байланыссыз тристорлы жүйемен басқаруды “Климатика–1” байланыссыз құрылғысымен алмастырылған. Ол өндіріс бөлмелерінде белгіленген температураны тарату желдеткіштерінің электр қозғалтқыштарының асинхронды айналу жиілігін еппен өзгерту арқылы ұстайды. Бөлмедегі ауа температурасы мен белгіленген ауа температурасына сәйкес қысқыштардағы кернеуді өзгерту арқылы тиристоры көмегімен, тиристордың фазаға байланысты бұрышы бөлме температурасына сәйкес ашылуына қарай реттеледі.

“Климатика–1” жүйесі МК-ВА-УЗ-дан өлшеу сұлбасымен, импулсті- фазалы басқарумен және қорғанысымен ерекшеленеді. “Климатика–1” –де жаңа сенімді сұлбалар аналогты және шифрі микросұлбаларды пайдалану, фазалардың кері тізбектеуінен қорғау, керек кернеуінің төмендеуі қолданылған “Климатика–1” құрылысының келесі көрсеткіштері бар:

Тізбек кернеуі, В	380±7,5%
Қоректендіруші тізбектің жиілігі
Қоректендіруші тізбектің жиілігі	50±1,25%
Номиналды ток, А
Шығыстағы кернеудің реттеу диапазоны, В	1:6 көп есе
Басқару жүйесінің тұтанатын қуаты, Вт	100 көп есе
ПӘК, % төмен емес
Бөлмедегі ауа температурасының өзгеруінің шығыстағы кернеудің ең аздан ең көп мәнге 0С өзгеруін тудырды

Басқару панелінде бөлмеге керекті 0⁰–40⁰С-ға дейін температуралар көрсетіледі. Құрылғы 0⁰–40⁰С-де мөлшері ылғал –80% 20⁰С жағдайында – 92% 25⁰С жағдайда болғанына арналған [14,15].

“Климатика–1” метал корпустан, күш блогы мен ауыстырғыш блогы бар.

Ол электр қозғалтқышты басқару панеліне онсыз қосу мүмкіндігін туғызады.

Басқару станциясының күш блогына QF автоматты топты салқындатқышымен, 6 тиристорлар және тиристорлардың қорғаныс элементтері баристор RU-p тізбектің қызып кетуінен сақтайтын, R-C тізбегі коммутациялық қызып кетуден сақтайтын С_н...С_в конденсаторлар құрылғыны қорек тізбегіне қосқанда кернеудің өсу жылдамдығын тежейді. (бұл элементтер А фазасында)

БУ басқару станциясының блогында екі баспа платасов, екі коректендіретін трансформатор, қорғау түіні және басқару панелі бар. Басқару алалатарында тиристордың бұрышының ашылуын фазалық реттейтін жүйе қондырылған. Транзисторлы күшейіткіштері және импульсті трансформаторлар, тиристорлар басқару тізбегінің ашылуын, кернеудің қысқа мерзімді импульстарымен қамтамасыз етеді.

Қорғау түйіні басқару блогын фазалардың кері алмасуынан қорғайды. Құрылғыны қосқан кезде толық емес фазалы режим және қорек кернеуінің түсуп кетуінен қорғайды. Қорғау түйінінің іске қосылуы сбетодиодта орнатылған жарық сигналымен қабат жүреді.

“Климатика–1” –ң құрылғысында төрт жылу өзгерткіштерден тұратын комплекті ТСМ типті кедергі термометрді параллель жалғанған және бөлменің ұзына бойына таратылған.

БУ басқару жүйесінің жұмысы былай жүріледі. R₁₀…. R₁₂ температура көрсеткіштері арқылы бөлме температурасы басқару панелінде бөлмеге керекті температураны бірқалыпты ұстап отырады. Сол уақытта жылу реттегіштің көрсеткішінде қосылған көрсеткіштер санына қарай көпірлі өлшеуіш сұлбасы пайда болады. Өлшеуіш көпірдің жеке теңсіздігі бұзылғандағы берілген температурадан ауытқу болған жағдайда пропорционалды өзгереді, сол кезде кіріске күшейткіш және импульсті – фазалық басқару жүйесіне тиристорлардың қоректі бұрышқа ашылуына алып келеді. Ауа температурасы көтерілгенде ашылу бұрышы азаяды, желдеткіш электр қозғалтқыштарының қысқыштар -ындағы кернеу өседі, желдеткіштердің айналымы өседі, бөлмеден ауа жарығы көбейеді. Айналу жиілігі көрсеткіш температураға кеткенге байланысты. Температура азайғанда ашылу бұрышының өсуі басқару блогының БУ блогінен кейін болады. Электр қозғалтқыштарының қысқыштарындағы кернеу төмендейді, ауа айналымы қалпына келеді.

“Климатика–1” құрылғысы қабырғаға орналасады, еденнен 1,5 биіктікте үйрек қорасы мен мал қорасының арнайы орындарында. Жылу көрсеткіштері кедергісі 10 м экранды сым арқылы басқару блогына жалғанады. Күш клеммині мен корпус изоляциясының кедергісі 5 мОм төмен болмауы керек.