Розробка системи охолодження пташників в теплий період року на базі Філії «Птахокомплекс» ТОВ «Вінницька птахофабрика

Abstract

Магістерська кваліфікаційна робота викладена на 74 сторінках, таблиць 3, рисунків 19, кількість використаної літератури - 23 джерела. Об’єктом дослідження є система охолодження в пташнику з використанням нової конструкції теплообмінного апарата. Предмет дослідження – система охолодження в пташнику на основі теплообмінників. Методи дослідження – інженерні розрахунки системи охолодження, вентиляції в пташнику та теплообмінного апарата, а також проведення CFD моделювання в ANSYS Fluent для внутрішнього повітряного середовища пташника. Розроблено нову конструкцію кожухотрубного теплообмінника із компактним розташуванням труб малого діаметра в трубних пучках для охолодження повітря у систем мікроклімату пташників. Проведено розрахунок системи охолодження пташника в теплий період року. Холодильних установок необхідно із загальною потужністю 165842,1 Вт, при зовнішній температурі +40 ℃. Проведено розрахунок годинного об’єм витяжного повітря у теплий період року при температурі зовнішнього повітря +40 ℃. Без системи охолодження необхідно 901451 м3год⁄. Для охолодження внутрішнього середовища пташника з використанням теплообмінного обладнання необхідно забезпечити повітрообмін в кількості 289705 м3год⁄. Температура на виході із теплообмінників повинна складати +20 ℃. Обрано вентилятори типу ВО-12,5 в кількості 8 од. Коефіцієнт запасу вентиляційного обладнання складає 10,46 %. Розраховано кожухотрубний теплообмінний апарат нової конструкції. Він розроблявся для монтажу у вхідні клапани припливного повітря із зовнішньої стінки пташника. Розміри теплообмінника складають 0,85×0,3 м в кількості 80 шт. Знайдено, що потужність такого теплообмінника – 77,5 кВт. Загальні втрати тиску по повітрі складають 3004 Па, по воді 11,9 Па. Потужність двигуна вентиляторів повинна складати не менше 1,352 кВт, а насоса – 1,4 кВт. Результатом чисельного моделювання було досліджено систему охолодження у жаркий період року з температурою зовнішнього повітря +40 ℃ в 3D для половини пташника. Запропоновано нову систему охолодження пташників за допомогою теплообмінного обладнання, на виході температура якого буде складати +20 ℃. В якості охолоджувача пропонується вода з підземних свердловин. Розроблено математичну модель аеродинаміки і теплопереносу в пташнику. В результаті чисельного моделювання отримано розподіли температур, швидкостей та тисків в приміщенні пташника. В результаті проведеного аналізу поля температур в пташнику показано, що на окремих ділянках температура в середньому складає від +20 ℃ до +27,22 ℃. Таким чином, враховуючи отримані розподіли температур і швидкостей від рівня підлоги до позначки 0,7 м, можна зробити висновок, що при запропонованій системі охолодження дискомфорт відчуватиме не більше 0,46% від загальної кількості птиці. Усереднена швидкість повітря складає 0,72447 м/с, а температура +25,6987 ℃, що відповідає нормованим показникам.