Курсовая работа - Разработка зоогигиенических мероприятий по созданию оптимального микроклимата в коровнике на 100 голов - файл n1.doc

Курсовая работа - Разработка зоогигиенических мероприятий по созданию оптимального микроклимата в коровнике на 100 голов
Скачать все файлы (301.5 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.doc302kb.03.02.2014 12:40скачать

n1.doc

  1   2   3


МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГОУ ВПО ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ветеринарно-санитарной

экспертизы и заразных болезней

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема : «Разработка зоогигиенических мероприятий по созданию оптимального микроклимата в коровнике на 100 голов »
Работу выполнила : студентка

3 курса 32 А группы ф ВМ и БТ

специальности ветеринария

Гуськова М. А.

Работу проверил : преподаватель

Ляпин О. А.
Оренбург 2011 год

Оглавление

1. Введение ……………………………………………………………… 3 стр

2. Микроклимат, его влияние на продуктивность и здоровье животного.Роль воздухообмена и теплового баланса в создании микроклимата ……...4 стр

3. Расчетная часть . Задание …………………………………………….7 стр

4. Расчет вентиляции …………………………………………………….8 стр

5. Расчет теплового баланса …………………………………………….10 стр

6. Анализ расчетных материалов ……………………………………….12 стр

7. Разработка путей оптимизации микроклимата …………………….14 стр

8. Заключение по разработке путей оптимизации микроклимата ……23 стр

9. Список литературы ……………………………………… ………….26 стр

10. Приложение …………………………………………………………..27 стр


Введение.

Разработка зоогигиенических мероприятий по созданию оптимально микроклимата в животноводческом помещении является необходимым условием полноценного содержания животных в хозяйствах.

В животноводстве под микроклиматом понимают, прежде всего, климат помещений для животных, который определяют как совокупность физического состояния воздушной среды, его газовой, микробной и пылевой загрязненности с учетом состояния самого здания и технологического оборудования. Т.е. это сочетание физических, химических и биологических факторов, создающихся в закрытых животноводческих помещениях.

Создание оптимального микроклимата является необходимым условием содержания животных. Отрицательное воздействие факторов внешней среды на организм животных может вызвать целый ряд различных заболеваний, таких как перегрев животных в жаркий период, простудные заболевания, заболевания дыхательной системы, обморожения – в холодный период; также на здоровье животных влияет газовый состав воздуха, пылевая и микробная загрязненность, всё это может привести к стрессам, снижению продуктивности и массовому падёжу животных.. Мероприятия, направленные на улучшение микроклимата животноводческих помещений, имеют как экономическое, так и санитарно-профилактическое значение.


1. Микроклимат , его влияние на продуктивность и здоровье животного. Роль воздухообмена и теплового баланса в создании микроклимата.

Обеспечение необходимого микроклимата в животноводческих помещениях – одно из важнейших условий эффективного ведения животноводства.

Для того чтобы даже самые лучшие, отселекицонированные в нужном направлении продуктивности животные в полной мере реализовали свой генетический потенциал, им необходимо создать соответствующие условия содержания.

Нарушение микроклимата и ветеринарно-санитарных норм и правил на фермах и комплексах (когда животные содержатся в холодных, сырых, плохо вентилируемых, со сквозняками помещениях) негативно сказывается на эффективности животноводства:

- снижается продуктивность животных на 10-40 %, замедляются рост и развитие молодняка,

- у животных нарушается обмен веществ,  терморегуляция,

- ухудшаются переваримость и усвояемость питательных веществ корма,

- расход кормов на единицу продукции увеличивается на 12-35 %,

- снижается иммунитет животных, увеличивается заболеваемость, особенно молодняка, в 2-3 раза.

- Страдает также и качество животноводческой продукции: молоко загрязняется, приобретает аммиачный запах, повышается его кислотность и бактериальная обсемененность;

От микроклимата помещений зависит и производительность труда персонала фермы или промышленного комплекса.

Поэтому в условиях высокой концентрации и интенсификации животноводства, постоянного совершенствования породных качеств животных, повышения биологической полноценности кормления создание оптимального микроклимата в животноводческих помещениях становится определяющим в обеспечении здоровья животных и получении от них максимального количества качественной и конкурентноспособной продукции.

На современных животноводческих фермах, комплексах в результате внедрения промышленной технологии производства продукции значительно усложнилось взаимодействие организма животного с внешней окружающей средой.

При большой концентрации животных с уплотненным их размещением на ферме решающая роль в повышении резистентности организма, увеличении продуктивности и воспроизводительных функций животных отводится созданию оптимального микроклимата. Содержание в помещении продуктов обмена веществ организмов животных, бактериальная осемененность воздуха, отрицательно сказывающиеся на здоровье и физиологическом состоянии животных, находятся в прямой зависимости от поголовья стада.

Воздействие различных факторов окружающей среды на организм животного проявляется в глубоких и серьезных изменениях физиологических процессов последнего: кровообращения, дыхания, терморегуляции, газообмена и обмена веществ, что, в свою очередь, оказывает влияние на резистентность организма и, естественно, на продуктивность животных.

Оптимальное суммарное значение отдельных факторов – температура, влажность, скорость движения и газовый состав окружающего воздуха, наличие пыли и микроорганизмов, уровень радиации, ионизации, а также освещение, атмосферное давление и прочее – и есть микроклимат.

Микроклимат в животноводческих помещениях зависит от многих условий – местного (зонального) климата, теплозащитных свойств ограждающих конструкций здания, уровня воздухообмена, эффективности вентиляции, состояния канализации, способов уборки и удаления навоза, освещения, а также от технологии содержания и вида животных, особенностей их физиологии и обмена веществ, плотности размещения, типа кормления, способов раздачи кормов и т.д. Большое значение придается также ориентации ферм (комплексов), объемно-планировочным особенностям и конструкциям зданий, виду и качеству строительных материалов ограждающих конструкций, внутреннему оборудованию, направлению и специализации хозяйства.

Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязненного или нагретого воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха.
По способу перемещения воздуха вентиляция бывает с естественным побуждением (естественной) и с механическим (механической). Возможно также сочетание естественной и механической вентиляции (смешанная вентиляция).
для подачи (притока) или удаления воздуха из помещения или (и) для того и другого одновременно.Вентиляция бывает приточной, вытяжной или приточно-вытяжной в зависимости от того, для чего служит система вентиляции,
По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной.
Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим воздухом до предельно допустимых норм. Эту систему вентиляции наиболее часто применяют в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению. При такой вентиляции обеспечивается поддержание необходимых параметров воздушной Среды во всем объеме помещения.
Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавливать вредные вещества в местах их выделения. С этой целью технологическое оборудование, являющееся источником выделения вредных веществ, снабжают специальными устройствами, от которых производится отсос загрязненного воздуха. Такая вентиляция называется местной вытяжкой.
Местная вентиляция по сравнению с общеобменной требует значительно меньших затрат на устройство и эксплуатацию.
В производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны больших количеств вредных паров и газов, наряду с рабочей предусматривается устройство аварийной вентиляции.
На производстве часто устраивают комбинированные системы вентиляции (общеобменную с местной, общеобменную с аварийной и т.п.).
Для эффективной работы системы вентиляции важно, чтобы еще на стадии проектирования были выполнены следующие технические и санитарно-гигиенические требования.
В ряде случаев необходимо так организовать воздухообмен, чтобы одно количество воздуха обязательно было больше другого. Например, при проектировании вентиляции двух смежных помещений, в одном из которых выделяются вредные вещества. Количество удаляемого воздуха из этого помещения должно быть больше количества приточного воздуха, в результате чего в помещении создается небольшое разрежение.
Возможны такие схемы воздухообмена, когда во всем помещении поддерживается избыточное по отношению к атмосферному давление. Естественная вентиляция.
Воздухообмен при естественной вентиляции происходит вследствие разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха, а также в результате действия ветра.
Естественная вентиляция может быть неорганизованной и организованной.
При неорганизованной вентиляции поступление и удаление воздуха происходит через неплотности и поры наружных ограждений (инфильтрация), через окна, форточки, специальные проемы (проветривание).

Тепловой баланс помещений - соотношение между приходом и расходом тепла. Поступление тепла в неотапливаемые помещения определяется количеством тепловой энергии, выделяемой животными, находящимися в помещении. Родильные отделения, а также помещения для молодняка, профилактории как правило отапливаются.
Расчетная часть.

Задание :

Коровник на 100 голов. Поголовье : коров 76, из них дойных- 67, нетелей -24. Средняя живая масса коров 525 кг, нетелей 375 кг. Средний удой на фуражную корову 13 кг. Строительный материал стен – кирпич (район – Благовещенск ).

Помещение : длина – 71,5 м, ширина – 20,5 м, высота- 4,25 м. внутренняя кубатура равна 6229.4 м3, высота вытяжных труб 4 м. Стены оштукатурены изнутри, толщина стен 51 см. В помещении имеются 8 окон размером 1,2 * 1,2 м и 37 окон размером 1,8 * 1,2 м; двое ворот размером - 2,1 * 2,4 м, четверо ворот размером 3 * 3 м и три двери размером 1,2 * 2,1 м. Площадь сечения одной вытяжной трубы (в среднем принимается равной 0,9 м * 0,9 j, = 0,81 м2). Площадь сечения одного приточного канала (в среднем принимаете! равной 0,3 м * 0,3 м = 0,09 м2).

Среднее барометрическое давление 755 мм рт. ст. Температуру воздух; следует поддерживать в коровнике на уровне 10°С, относительную влажность. 70%, концентрацию диоксида углерода - 0,25% (или 2.5 л/м3).

Рассчитать : воздухообмен и тепловой баланс в помещении.
Расчет вентиляции.

Расчет вентиляции по содержанию в воздухе диоксида углерода.

  1. Q CO2 = (A1 * n1) + (A2 * n2)

Исходя из данных табл. 1 : количество диоксида углерода , выделяемого 1 дойной коровой – 128 л/ч , нетелей – 110 л/ч .

Q CO2 =(128 * 67) + (110 * 24) = 11216 л/ч

2. L CO2 = Q CO2 / С1 – С2

С1 – допустимое значение диоксида углерода в воздухе помещения – 2,5 л/м3

С2 – количество диоксида углерода в 1 м3 атмосферного воздуха – 0,3 л/м3

L CO2 = 14018 / 2,5 – 0,3 = 5098,2 м3
3. Кр = L CO2 / V

Кр = 5098,2 / 6229,4 = 0,8 раз/ ч

4. Р = L CO2 / П об

Р = 5098,2 / 100 = 50,9 м3/ ч

5. Sв = L CO2 / D * t

Sв = 5098,2 / 0,85 * 3600 = 1,6 м2

6. Nв = Sв / Pв

Nв = 1,6 / 0,81 = 2 трубы
7. Sn = Sв * 0,81

Sn = 1,6 * 0,81 = 1,28 м2
8. Nn = Sn / Рn

Nn = 1,6 / 0,09 = 14,2 = 14 каналов


Расчет вентиляции по содержанию в воздухе водяных паров .
1. Q вп = (В1 * n 1 ) + ( В2 * n2 )

Исходя из данных табл. 1 : количествоводяных паров , выделяемых 1 дойной коровой – 410 г , нетелей 350 г .

Q вп =(410 * 67 ) + (350 * 24) = 35870 г/м

2. L Н2О = Q вп + Т / q 1 – q 2
q 1 = Y * ОВ / 100

По данным таб. 2 : максимальная влажность воздуха при температуре 10 оС – 0,97

q 1 = 9,17 * 70 / 100 = 6, 42 г/м3

Т = Q вп / 10

Т = 35870/ 10 = 3585 г/м



L Н2О = 35870 + 3587 / 6,42 – 2,1 = 9133,6 м3 / ч

3. Кр = L Н2О/ V
Кр = 9133,6 / 6229,4 = 1,5 раз/ ч

4. Р = L Н2О/ П об

Р = 9133,6 / 100 = 91,3 м3/ ч
5. Sв = L Н2О / D * t

Sв = 9133,6 / 0,85 * 3600 = 2,9 м2
6. Nв = Sв / Pв

Nв = 2,9 / 0,8 = 3,6 = 4 трубы
7. Sn = Sв * 0,81

Sn = 2,9 * 0,81 = 2,32 м2
8. Nn = Sn / Рn

Nn = 2,32 / 0,09 = 25, 7 = 26 каналов
Расчет теплового баланса

Исходная формула для расчета теплового баланса:


  1. Qж = ∆ t (G * 0,24 +? (K * F ) ) + W зд




    1. Расчет поступления тепла в помещение

Qж = (Ф 1 * n 1 ) + (Ф 2 * n2)

Qж = (861 * 67 ) + (789 * 24 ) = 76623 ккал /ч

1.2. Расчеты количества тепла, расходуемое на обогрев поступающего в процессе вентиляции свежего воздуха.

Q вент = (G * 0,24 ) * ∆ t

G = L Н2О * 1,239 = 9133,6 * 1,239 = 11361,5 кг

∆ t = 24, 8 разность между рекомендуемой оптимальной температурой воздуха внутри помещения и среднемесячной температурой наружного воздуха самого холодного месяца Оренбургской области

Q вент = ( 11361,5 * 0,24 ) * 24,8 = 67623,6 ккал/ч



    1. Расчет количества тепла, расходуемого на нагрев ограждающих конструкций .

Q ок = ? (K * F ) * ∆ t


Вид ограждении

F

К

K*F

At

Расход

тепла

Пол

71,5 * 20,5=1465,75

0,2

293,15

20,8

6097,52

Потолок

71,5 * 20,5=1465,75

0,51

747,53

20,8

15548,62

Окна

1,2* 1,2*8=11,52

1,8* 1,2*37=79,92

5,0

5,0

57,60 399,60

20,8 20,8

1198,08 8311,68

Ворота (двойные)

2,1 * 2,4* 2=1 0,08 3 *3 * 4= 36,0

2,0 2,0

20,16 72,0

20,8 20,8

419,33 1497,60

Двери (двойные)

1,2*2,1 * 3=7,56

2,0

15,12

20,8

314,50

Стены


72,5 «4,25*2+ +21,5*4,25*2=799,0













Стены (без учета окон, ворот)

799,0 -(И, 52+79,92+ +10,08+36+7,56) = =653,92

1,1

719,31

20,8

14961,7

Итого :







2324,47

20,8

1 .

48349,0 ккал/ч


1.4 Расчет количества тепла , теряемого ограждающими конструкциями (стены, окна, ворота), за счет охлаждения господствующими ветрами.

Qохл = Q ок * 13 / 100

Qохл = 48349 * 13 / 100 = 6285,4 ккал/ч

1.5 Расчет количества тепла, теряемого на испарение влаги с поверхности пола и других ограждений .
Wзд = T * h

Wзд = 3587 * 0,595 = 2134,3 ккал/ч
1.6 Расчет общего расхода тепла в помещении .

Q вент + Q ок + Qохл + Wзд = 67623,6 + 48349 + 6285,4 + 2134,3 =

= 124392,3 ккал/ч
Расчет ∆ t нулевого теплового баланса.
∆ t нб = Qж - Wзд / (G * 0,24 +? (K * F ))

∆ t нб = 76623 - 2134,3 / (11361,5 * 0,24 +2324,47 ) = 14,70
Расчет дефицита тепла.

Д = Qж - Wзд - (G * 0,24 +? (K * F ) ) *∆ t

Д =76623 - 2134,3 - (11361,5 * 0,24 +2324,47) * 24,8 =

= 50781,8 ккал/ч
Разработка путей оптимизации микроклимата

Микроклимат в помещении - это климат ограниченного пространства, включающий в себя совокупность факторов среды: температура, влажность, скорость движения и охлаждающая способность воздуха, атмосферное давление, уровень шума, содержание взвешенных в воздухе пылевых частиц и микроорганизмов, газовый состав воздуха и др.

Создание и поддержание микроклимата в животноводческих помещениях связаны с решением комплекса инженерно-технических задач и наряду с полноценным кормлением являются определяющим фактором в обеспечении здоровья животных, их воспроизводительной способности и получении от них максимального количества продукции высокого качества.

Современные технологии содержания животных предъявляют высокие требования к микроклимату в животноводческих помещениях. По мнению ученых, специалистов животноводства и технологов, продуктивность животных на 50-60 % определяется кормами, на 15-20 % - уходом и на 10-30 % - микроклиматом в животноводческом помещении. Отклонение параметров микроклимата от установленных пределов приводит к сокращению удоев молока на 10-20 %, прироста живой массы - на 20-33 %, увеличению отхода молодняка до 5-40 %, расходу дополнительного количества кормов, сокращению срока службы оборудования, машин и самих зданий, снижению устойчивости животных к заболеваниям.

Ежегодно из помещений животноводческих ферм отрасли требуется удалить 166 млрд м3водяных паров, 39 млрд м3 углекислого газа, 1,8 млрд м аммиака, 700 тыс. м3сероводорода, 82 тыс. т пыли, патогенную микрофлору.

Для удаления вредностей, образующихся в животноводческих помещениях, на вентиляцию расходуется около 2 млрд кВт-ч электроэнергии в год, на обогрев помещений дополнительно идет 1,8 млрд кВт-ч, 0,6 млн м природного газа, 1,3 млн т жидкого и 1,7 млн т твердого топлива. Общие затраты энергии на микроклимат составляют до 3 млн т у.т. в год, что равняется 32 % всей энергии, потребляемой в отрасли животноводства. Поэтому в общем комплексе задач по экономии и эффективному использованию топливно-энергетических ресурсов одним из важных направлений является разработка и внедрение энергосберегающего оборудования для создания микроклимата в животноводческих помещениях.

Животноводство является одним из основных потребителей энергии в сельском хозяйстве. Удельный вес потребляемой животноводством энергии в различные периоды времени составлял 17,2-21,3 % от общего энергопотребления при производстве сельскохозяйственной продукции, а в энергообеспечении стационарных процессов его доля еще больше - 35-49 %. Анализ потребления энергоресурсов по отраслям животноводства показывает, что фермы для содержания крупного рогатого скота являются основными потребителями энергии в животноводстве (на их долю приходится 46-51,5 % от общего энергопотребления в отрасли).

Анализ структуры затрат электрической энергии на производство молока показал, что наибольший удельный вес в общих затратах занимает энергия, потребляемая на создание и поддержание оптимального микроклимата в животноводческих помещениях .Ее доля, в зависимости от технологии содержания животных, находится в пределах 34,5-36,8 %, что сопоставимо лишь с затратами энергии на приготовление кормосмесей. Поэтому одним из основных направлений сокращения общих затрат энергии на производство молока, а следовательно, и его себестоимости является разработка и внедрение энергосберегающего оборудования для создания и поддержания нормативного микроклимата на животноводческих фермах.

Одно из важных направлений экономии энергоресурсов в животноводстве - утилизация тепла, содержащегося в воздухе животноводческих помещений. Тепловыделения животных составляют приблизительно 4,3 млн т у. т. в год, причем 0,3 млн т образуется летом и должно быть удалено из помещения посредством вентиляции, а теплота, эквивалентная 4 млн т у. т. получается в зимний и переходный периоды года и может быть использована на обогрев помещений.

Степень покрытия дефицита мощности на обогрев животноводческих помещений с помощью теплоутилизации зависит от их назначения и климатических условий. В северных районах нашей страны для коровников этот дефицит может быть покрыт на 40-50 %, т. е. использование теплоутилизаторов представляет собой значительный источник сокращения затрат электроэнергии на теплоснабжение животноводческих помещений.

В настоящее время отечественными специалистами разработано достаточное количество рекуперативных теплоутилизаторов для животноводческих помещений, в которых теплообмен между удаляемым теплым воздухом и холодным приточным происходит без их непосредственного контакта - через разделительную стенку или с использованием промежуточного теплоносителя. Конструктивное исполнение рекуперативных теплообменников самое разнообразное.

Приточные вентиляторы подают холодный наружный воздух в приточный воздуховод. Одновременно вытяжной вентилятор подает теплый влажный воздух из верхней зоны помещения в вытяжной воздуховод. Обтекая поверхность труб с холодным воздухом, теплый влажный воздух отдает часть тепловой энергии приточному воздуху и через шахты удаляется в атмосферу. При этом на внутренних поверхностях труб с теплым воздухом и на наружных поверхностях труб с холодным воздухом происходит конденсация водяных паров, в результате этого выделяется скрытая тепловая энергия парообразования, которая также подогревает приточный воздух. Приточный воздух, выходя из приточного воздуховода через переходный патрубок, поступает в раздающий воздуховод, а затем через отверстия - в помещение. Конденсат вытекает из воздуховода через отверстия в лотки, установленные под воздуховодом, и удаляется из помещения, что повышает эффективность теплообмена. В результате теплообмена происходит подогрев приточного воздуха, а также охлаждение и осушение удаляемого воздуха.

Использование предлагаемой системы вентиляции позволяет производить воздухообмен в помещениях даже без подогрева приточного воздуха, независимо от температуры наружного воздуха, так как интенсивность конденсации влаги увеличивается при понижении температуры поверхности приточного воздуховода, при этом подача приточных вентиляторов принимается из условия удаления вредностей (СО2, NH 3 и др.), а не из условия удаления избытков влаги, следовательно, подача воздуха уменьшается, например, для помещений крупного рогатого скота - примерно на 30 %, что расширяет эксплуатационные возможности данной системы вентиляции.

Без промежуточного теплоносителя работает и тепловентиляционная установка децентрализованного типа с утилизацией тепла ТУ-1М (рис. 1), которая может применяться во всех животноводческих помещениях кроме птичников.
  1   2   3
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации