Введение к работе
Актуальность темы. Успешное решение задач в развитии промьпшЕнного живощснюдства и птицеводства Узбекистана предъявляет качественно новые требования к условиям содержания животных и птиц, разработки и внедрения современных импортозамещающих устройств вентиляции и эффективных систем микроклимата.
Климатические условия в Узбекистане в иелом благоприятствуют развитию животноводства в весенний и зимний периоды года. Однако, в летний и осенний периоды наблюдается повышение температуры наружного всед^ что неизбежно ведет котклонению параметров микроклимата животноводческих помещений и птичников от нормируемых параметров, и приводит к снижению гриукшвнссги животных. Климат в Узбекистане является резко континентальным и характеризуется большой амплитудой суточных колебаний наружной температуры и сравнительно низкой относительной ьтажностьго воздуха Эти особенности климата вызывают необходимость охлаждения и увлажнения воздуха в животноводческих помещениях.
Состояние воздушной среды в современных животноводческих помещениях и птичниках обеспечивается с помсшью систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Однако, традиционные системы и их оборудование являются довольно догхэгостшщими, энергоемкими и сложными в эксплуатации. Поэтому, актуальной остается проблема разработки и применения более простых, надежных, энергоэкиюмичных систем и устройств для оседания благоприятного микроклимата помещений, обеспечивающих повышение продуктивности животных и птиц.
Перспективными в этом направлении являются аппараты с полным испарением охлаждающей воды, двухступенчатые устройства охлаждения воздуха, эжекшонные всодухорашределитет^тшжннтелн с утилизацией тепла и холода удаляемого воздуха, а также системы вентиляции животноводческих помещений, основанные на интенсификации воздухообмена за счет использования тепловыделений животными птиц.
Настоящая диссертационная работа посвящена решению данной проблемы и
выполнена в соответствии с планом НИР МВиССО РУз "Разработка знергесберегающей
технологии для создания микроклимата животноводческих помещений", № 27,1996-98 гг, с
тематическим планомГКШ'-РУЗТбЧгаврОет ~f
| НДУЧНЛЯ Е^ПИОТЕгЕА г J "->;;:. с!:--.,.к:г;.>:іч.с«^дві-:*:я >
Цель работы - разработка научно-технических основ создания энергозкономичных систем ветвляции и микроклимата животноводческих помещений и птичников с комплексом высокоэффективных аппаратов и устройств для охлаждения воздуха в условиях сухого и жаркого климата. Чадячи исследования:
обосновать шлесообразнссіь разработки простых, надежных и энертшкодомичных систем и устройств для создания микроклимата живслновсщчесикшмшкиий,
разработать теоретические и технические основы создания аппаратов прямого испарительного охлаждения воздуха при полном испарении орошающей воды, устройств косвенного и двухступенчатого охлаждения воздуха.
разработать методы охлаждения приточного воздуха в системах микроклимата и эффективную организацию воздухообмена в живсаноюдческихпсліещгнияхигптічниках.
- разработать и апробировать энергажономичные системы микроклимата
животноводческих помещений и выполнить ихтехниксняогомическую оценку.
Научная новизна работы.
сформулирована фішко-математаческая постановка задачи о пропрссах тепло- и массопереноса в контактном аппарате с полным иотарениемсрсшатощейводы;
разработана фгеико-магемапмеская модель процессов тегох>« массопереноса в орошаемых слоях испарительного охлаждения воздуха с полным испарением орошающей воды;
получено аталятическое доказательство возможности реализации изоогаалыгийного процесса охлаждения воздуха при подаче на орошаемый слой воды с t* > %* на 5-&С и с минимальным расходом;
получены аналитические зависимости для определения параметров воздуха по глубине орошаемого слоя, а также зависимость для расчета требуемой глубины рабочт) слоя насадкипри полном испарении срошаюшей воды;
получена аналитическая зависимость между теплотехнической эффективностью и числом единиц переноса теплоты для орошаемых слоев с нерегулярной структурой поверхности;
полічено аналитическое выражение дія определения показателя теплотехнической эффективности аппарата косвенно-испагяггельного охлаждения воздуха при противоточной схемедв!1женияега1аждаемогоившомогателыюго1кпок^
разработана методика татового расчета контактного аппарата с полным испарением орошающей воды в режиме иэоэктальпийного охлаждения воздуха;
предложена формула для определения эффективности систем вентиляции животноводческих помещений основанная на учете величин энтальпий приточного и удаляшсго воздушных потоков;
получена формула температурного напора, описывающая эксшнещнальную зависимость изменения тшлотехкического показателя для оценки противагочной схемы дшжешио>лазкпэаюгоивс1ЮмогательдагопогокШ1кадуха
На защиту выносятся:
- конструкции контакшого аппарата с полным испарением срсшающвй воды, экекционното воздухорасттределителя^увлажшгеля, аппараты косвенно-друхстущнчатого испаригельнога охлаждения воздуха; условия, способы и схемы их применения в системах вентиляции животноводческих помещений н птичников;
- результаты теоретических исследовании процесса тепло- и массопереноса в
орошаемой насадке при полном испарении орошающей воды; расчетные зависимости для
определения параметров воздуха, рациональной глубины насадки и коэффициента
эффективности в условиях полного испарения воды;
инженерный метод теплотехнического расчета аппарата с полным испарением
орошаюшей воды,
- методы обработки приточного воздуха в системах микроклимата жнвстноводческих
юмещенийипгичнишв;
результаты экспериментальной оценки эффективности применения методов
испарительного охлаждения воздуха и рациональной схемы организации воздухообмена в
животноводческих и птицеводческих помещениях;
- результаты графического применения разработанных энергоэкономичных
шнструщий аппаратов испарительного охлаждения воздуха, систем вентиляции и
кіифсжлшагажигютіююдііесюіхпомещенішишичников,
Практическая значимость работы и реализация полученных результатов.
Ршрабоханы кшструкции контактного аппарата с полным испарением орошающей воды, , эжашионного воэяум^вспредегапеля-увшжншеля, аттарагы косвенно-двухступенчатого испарительного охлаждения воед^аПрименааеэтихухп^юйсгвпшБсвБП-с одной стороны снизить капитальнью и эксплуатационные затраты їй создание систем микроклимата в животноводческих помещениях, а с дг^ттй-давыситихтетжлехнические и энергетические показатели. Предложен инженерный метод теплотехнического расчета аппарата с полным испарением орошающей воды. Разработаны методы обработки приточного воздуха в системах микроклимата жнвошоводческих помещений к птичников, интенсивная система воздухообмена го схеме "снизу-вверх" Реализация згой системы позволит сократить расход венгаляционного воздуха, зиєргоресурсов, улучшить газовый состав воздушной среды и микроклимат в зоне обитания животных и птиц.
Разработанная новая двухступенчатая система испарительного охлаждения и воздухораспределители имеют следующие практические преимущества: не требуют дсрогостояшего импортного оборудования и приборов; в системе используется местное дешевое и доступное сырье, антикоррозионные пластмассовые трубы; напор обычной водопроводной воды; в летнее и зимнее времена года возможно создание благоприятных условий для животных и птиц с существенным сбережением тегдо и электроэнергии, в том числе ітуїемутішсации теплоты воздуха на базе эягащийшоготегшстехническс^гцхзцэсса.
Консщтущии аппаратов, методы расчетам режимы тегшообменников и эффективность системы микроклимата, предложенные в работе просты и доступны, поэтому могут быть реализованы и внедрены в любых живогшводческих и іггацеводческиххсізяйспзахнетсшько Узбекистана, но и в других Цешрально-азиатских республиках.
Разработанное устройство для испарительного охлаждения воздуха внедрено при проектировании систем вентиляции в саднаршке дга эшостых и сугоросньк маток та 300 местСамагжандсхим филиалом lfflCIrггyra^зГигфcккяьcтpoй',.
Новое устройство дня испарительного охлаждения воздуха внедрено при г«такіт^тавти систем вентиляции в свинарни^^ районе и Агаликами ггтииефабрике Самаркандского раиощСамагжандоюй области.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на' научно-практической конференции "Ускорение научно-технического прогресса в капитальном строительстве" (Самарканл.1984,1988); межотраслевом научно-техническом совещании 'Повышение энергетической эффективности систем вентиляции и ксндиаионирования воздуха" (Волгоград, 1986,1988,1990 меаугународном симпозиуме по экологии, энергии, экономии (пБаку, 1991 г); международном симпозиуме "Архигекгурно-строителыия наука в развитии экономики Республики Узбекистан (Ташкент, 1994); международной конференции "Экология, энерпнт ресугхюсбережение в строительстве" (г. Самарканд 1993, 1996 рееггубликанской щучненчзакшческой конференции "Бито ва иішюотларниш-кіустахі<амлигн, зилзилабагдакшіиг^
коммуникациялари муаммолари» (гЯаманган, 1997); ежегодных научно-технических конференциях гфофесссрско-прегкшвательского состава СамГАСИ. Публикации работы. По теме диссертации опубликовано 45 тучных работ, в том числе одна монография, 1 авторское свидетельство и 2 патента РУ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, приложений и содержит 215 страниц іташинописного текста, 68 рисунков, 16 таблиц, список использованной литературы из 170 наименований.
