книги / Основы газоснабжения

НЫМ ограждением (см. рис. XIИ.4), предназначенной для круглогодичного

(под коньком) — 5,5 м. Расчетная отопительная температура наружного воз­

= 1,38 кг/м3; pGOf (_17) = 1,98-273/256 = 2,11 кг/м3.

Принимаем объемную концентрацию С02 в воздухе теплицы 0,7% (для выращивания огурцов). хг = 0,007-1,85/1,21 = 0,0107 кг/кг. При объемной концентрации С02 в наружном воздухе сельских районов 0,03% х2 = = 0,0003-2,11/1,38 = 0,0005 кг/кг. По формуле (ХШ.1) расход газа на все горелки

Объемный расход газа VT= Gr/рг = 62,5/0,73J= 85 м3/ч.

Принимаем к установке в теплице горелки с керамической излучающей насадкой типа ГК-27У-1, выпускаемые Саратовским ЗГА, с номинальной

тепловой мощностью 6400 ккал/ч при давлении газа 130 кгс/м2. Требуемое к установке число горелок пт = 62,5-11 700/6400 = 114 шт. Принимаем расположение горелок в четыре ряда. Высота подвески горелок от уровня грунта для средних рядов — 3, крайних — 2 м; Р = Qq. Шаг между горел­ ками в продольном направлении s = 110-4/114 = 3,85 м. С учетом высоты растений над уровнем грунта теплицы 0,2 м расчетные высоты подвеса: Нх = 3 — 0,2 = 2,8 м; Н2 = 2 — 0,2 = 1,8 м (см. рис. XII1.4).

Определим суммарную плотность облученности в точке, расположенной под горелкой д (см. рис. XIII.4). Эта точка в .основном облучается горел­ ками е, ж, вуг и в меньшей степени другими, далее расположенными горел­ ками. Облученность точки от горелки д определяем по данным: х = 0, у = 0,

на рис. ХЦ1.5, а плотность облученности —18 ккалДм2 -ч). Такая же облучен­ ность точди создается горелкой е. Облученность точки от горелки вопределяем

291

8 ккал/(м2-ч). Такая же облученность точки создается горелкой а. Суммар­ ная плотность облученности точки: 150 +18 • 2+ 27 • 2-J-8 - 2 = 256 ккал/(м2 • ч).

Аналогично определяем плотность облученности в других точках. Рас­ пределение облученности достаточно равномерное и не превышает допусти­ мой нормы — 400 -т- 500 ккал/(м2-ч). Следовательно, принятое размещение горелок приемлемо.

Количество воздуха, подаваемого для вентиляции помещения теплицы, по формуле (XIII.6) Ув = 2,71-62,5/[(0,0107—0,0005). 1,38] = 12 030 м3/ч. Кратность воздухообмена в теплице при ее объеме 5775 м3 noCjM= = 12 030/5775^ 2. Небольшая кратность воздухообмена обусловлена необ­ ходимостью поддержания требуемой концентрации С02 в воздухе теплицы для обеспечения подкормки растений.

При значительном числе горелок, расположенных непосред­ ственно над растениями, розжиг их должен быть автоматическим дистанционным. На рис. X III.9 дана принципиальная схема авто­ матического дистанционного розжига горелок типа «Искра», разработанная ГипроНИИгазом. Автоматика обеспечивает ра­ боту группы горелок типа ГИИ-19А, ГК-27У-1, ГИИВ-1 в коли­ честве не более 16 шт. Управление автоматикой зажигания и кон­ троля горения горелками 7 сосредоточено в блоке управления 2, в котором находятся: программное реле времени, промежуточное реле, трансформатор, программный механизм, сигнальная арма­ тура и коммутирующие устройства. При открытых кранах 8 на горелки от сети 220 в подается напряжение на блок управле­ ния. Через нормально замкнутые контакты реле времени это напряжение поступает на первичную обмотку трансформатора 3 и на соленоидный вентиль 9, который срабатывает и открывает доступ газа к группе горелок. Со вторичной обмотки трансформа­ тора напряжение (5 кв) через конденсаторы 4 подается на зажига­ тельные (автомобильные) свечи 5, на которых появляется искро­ вой разряд, поджигающий газовоздушную смесь.

Как только рефлекторы горелок нагреются, замыкаются кон­ такты термовыключателей б и в блоке управления формируется цепь нормального питания схемы автоматики. При этом программ­ ный механизм блока управления обеспечивает периодическое с ин­ тервалом 30 сек возникновении искры на всех свечах, а на панели блока управления загорается зеленая сигнальная лампочка. В случае погасания хотя бы одной горелки остывает чувствитель­ ный элемент соответствующего термовыключателя и разрывает последовательную схему всех термовыключателей. Блок управле­ ния переключает схему на режим автоматического повторного розжига до тех пор, пока не восстановится горение погасшей горелки. Если’ горение не восстанавливается, то программное

292

реле времени через определенное время (не более 15 мин) раз­ рывает цепь питания соленоидного клапана и он закрывается, прекращая подачу газа ко всем горелкам. При этом на панели блока управления вместо зеленой лампочки загорается красная и включается звонок-сигнал 1 аварийного состояния. В случае необходимости схема автоматики может быть переключена для ручного розжига горелок и проверки наличия искры на зажига­ тельных свечах.

Кроме рассмотренного способа обогрева теплиц применяют системы отопления с использованием огневых и воздушных кало-

По А

риферов. В первом случае газ сжигается в двух огневых калори­ ферах, размещаемых в торцевой части теплицы. Продукты сго­ рания газа перемешиваются с воздухом, нагнетаемым вентилято­ ром. Образующаяся газовоздушная смесь с температурой 60° С подается в перфорированные асбестоцементные трубы, размещен­ ные по внутреннему периметру стен теплицы. Выходящая л из отверстий труб нагретая смесь создает сплошную тепловую завесу у ограждающих поверхностей. Содержащийся в смеси углекислый газ обеспечивает подкормку растений. Воздух для разбавления продуктов сгорания может нагнетаться из внешней среды, а при низких температурах наружного воздуха — из верхней зоны помещения.

При использовании воздушных калориферов теплообмен между продуктами сгорания и нагреваемым воздухом осуществляется через металлические поверхности калорифера. Охлажденные про­

293

дукты сгорания через дымовую трубу отводятся в атмосферу, а нагретый воздух вентиляторами подается в помещение теплицы. Углекислый газ для подкормки растений в этом случае достав­ ляется в жидком виде в баллонах. Чтобы избежать этого, иногда

Обогрев животноводческих ферм (птицефабрик). На животно­ водческих фермах и птицефабриках широко применяются горелки инфракрасного излучения различных типов, позволяющие создать в помещениях для крупного рогатого скота, свиней, а также и для птиц микроклимат, отвечающий зоотехническим и зоогигиеническим требованиям и нормативам. При инфракрасном обогреве помещений можно обеспечить положительную температуру пола, стен и потолка, что исключает конденсатообразование и обеспе­ чивает конвективный нагрев воздуха в помещении. Такая система отопления помещения весьма экономична, так как отпадает необ­ ходимость в промежуточных теплоносителях, а следовательно, и в котельных, теплотрассах и внутренних трубопроводных системах отопления. Это более чем в 50 раз снижает металло­ емкость отопительных систем и повышает их к. и. д.

Согласно «Указаниям по проектированию отопления и венти­ ляции животноводческих и птицеводческих помещений при исполь­ зовании газовых горелок инфракрасного излучения», разработан­

ккал/ч (по СНиП I I —Г .7—62); qm — количество свободного тепла, выделяемое одним животным (птицей), ккал/ч (тепловыделения можно принимать: для коров массой 400 кг — 765 ккал/ч, для

At = tB— tH— расчетная разность температур внутреннего и наружного воздуха, °С.

Число горёлок в помещении определяется по формуле (X III.4).

Приточная вентиляция предусматривается принудительной. Подача воздуха осуществляется рассредоточенно через воздухо­

294

воды, прокладываемые в верхней зоне помещения. Удаляется воздух через отверстия, расположенные в нижней части наружных стен и частично через расположенные в перекрытии вытяжные шахты, т. е. из зон максимального скопления вредностей. Вытяжка может быть как естественная, так и принудительная. Приточный воздуховод во избежание конденсации водяных паров рекомен­ дуется теплоизолировать.

В среднем в одном помещении устанавливается 25—50 равно­ мерно распределенных по площади горелок инфракрасного излу­ чения. Высота установки их принимается такой, чтобы о&лученпость животных не превышала установленной нормы, например для крупного рогатого скота и свиней 100—150 ккал/(м2-ч).

РиЪ. XII 1.10. Схема газоснабжения животноводческой фермы.

При установке горелок следует отдавать предпочтение шарнир­ ному креплению их на шлангах для возможности изменения на­ правления потока излучения. На газопроводе до соединительного шланга устанавливается отключающее устройство на высоте, доступной для пользования им.-

В качестве примера на рис. X III.10 показана схема газоснаб­ жения животноводческой фермы, разработанная тресто!м Союзсибгаз. В данной схеме применены горелки инфракрасного излу­ чения «Звездочка» с номинальной тепловой мощностью 2000 ккал/ч. На общую площадь фермы 1300 м2 установлено 33 горелки, при­ чем некоторые из горелок спарены и питаются газом через один

ществляется через специальные отверстия под окнами, а вытяжка — через вытяжные шахты сечением до 0,5 м2 каждая, установленные

вперекрытии фермы.

Врассмотренном примере применено прямое облучение живот­

ных при равномерном размещении горело'к над всей площадью помещения. Однако неточный расчет числа и высоты размещения горелок при прямом облучении может привести к нарушению

295

зоогигиеыических норм. Поэтому ВНИИгаз и Гилросельхоз реко­ мендуют вместо прямого облучения животных обогревать прямым потоком лучей горелок поверхности нижней части стен и пристен­ ной зоны пола, создавая тем самым тепловой барьер против утеч­ ки тепла из помещения фермы. Утверждается, что такой способ обеспечивает более равномерный обогрев помещения и животных, чем равномерное размещение горелок по площади отапливаемого помещения, и создает более благоприятные санитарно-гигиени­

Сушка сельскохозяйственной продукции. Газовое топливо на­ ходит применение для сушки зерна, хлопка, табака, фруктов, травы и другой сельскохозяйственной продукции. Это повышает культуру производства и обеспечивает значительную экономию времени и средств на обработку продукции. В зависимости от

движных зерносушилках, оборудованных горелками инфракрас­ ного излучения. Высокопроизводительные ленточно-транспортер­ ные сушильные установки с такими горелками обеспечивают рав­ номерную сушку зерна при температуре 60—65° С и понижение

296

транспортером. Для достижения равномерности сушки слой хлопка перемешивается установленными через определенные ин­ тервалы Лопаточными ворошителями. Нагрев хлопка производится

красного излучения, предназначенной для сушки сыпучих мате­ риалов в тонком слое. Производительность установки регули­ руется изменением скорости движения транспортерной ленты, а температура нагрева — высотой подвески горелок.

Puc. XIII.12. Принципиальная схема туннельной сушилки.

1 —бункер для влажного материала; 2 —шибер; 3 —газовые излучатели; 4 —отвод продуктов сгорания и испарений; 5 —выход сухого материала; в —транспортер; 7 —

воздухопровод.

Сушка т а б а к а в сушильных камерах, обогреваемых го­ релками инфракрасного излучения, позволяет ускорить дозрева­ ние табака за счет влаги и углекислоты, содержащихся в продук­ тах сгорания газа. При высоком качестве высушенного табачного листа производительность сушки сокращается с 5—8 недель до 4—5 дней [33].

Огневая обработка полей. Одним из эффективных способов уничтожения сорняков на полях является их огневая обработка с использованием газового топлива. Такая обработка полей может производиться до посева культурных растений, после посева растений до всхода их, а в отдельных случаях огневой культи­ вации подвергаются междурядья полей после всхода растений. При огневой обработке полей уничтожаются не только сорняки, но также вредные насекомые и вирусы.

На полях среднеазиатских республик уже ряд лет использу­ ются огневые культиваторы, работающие на сжиженном газе.

297

Огневой культиватор состоит из нескольких рядов ипжекционных горелок, закрепленных на раме с шириной захвата до 8—10 м. Горелки оборудованы специальными насадками для придания факелу необходимого направления. Культиватор сцепляется с трактором, на котором установлены два баллона сжиженного газа емкостью по 300 л каждый. Управление горелками автомати­ зировано и сосредоточено в кабине водителя трактора.

Помимо приведенных примеров использования газового топ­ лива в сельском хозяйстве оно применяется для разогрева двига­ телей тракторов и машин в зимнее время, в механических мастер­ ских для резки металла, плавления цветных металлов, нагрева

При снабжении сельских населенных пунктов природным газом на технико-экономические показатели существенно влияет выбор системы теплоснабжения населенного пункта, так как ото­ пительные нагрузки составляют более 50% общего расхода газа. ЦНИИЭП инженерного оборудования при разработке проектов внутрипоселковых систем газоснабжения для районов нового жилого строительства сравнил варианты газоснабжения сел

с централизованными и децентрализованными схемами тепло­ снабжения [551. Результаты анализа приведены в табл. X III.2. Нижний и верхний пределы показателей соответствуют измене­ нию плотности жилого фонда поселков от 960 до 150 м2/га и коли­ честву жителей от 2000 до 500 чел. Данные табл. X III.2 свиде­ тельствуют р резком возрастании капиталовложений в систему газоснабжения при децентрализованном теплоснабжении. Заметно возрастают в этом случае и эксплуатационные расходы. Следова­ тельно, при новом жилом строительстве в сельских районах

298