Теплица Советский патент 1989 года по МПК A01G9/24 A01K61/00 

-- ХхХ /7///// /// /у/ /7/J/// / //У f /

/2

Фт. I

А-4

а 9

(Л

со оо

00

оо

3U94883

и-Ррл-турбули; атор1,1 (I T) 11. В Л 2 размещены садки ((} 12 для содержания рыбы, изготовленные из металлической сетки, что позволяет отводить г тепло из глубинных слоев воды. РТ 11 вьшолнеиы зигзагообразными для усиления турбулизации, расположены вдоль продольной оси Л 2 и собраны в секции, а последние жестко связа- Q ны с днищами С 12, Нижняя часть стенок Л 2 также имеет зигзагообразную форму, а С 12 установлены так, что контактируют с этой частью стенок. Это позволяет выполнять РТ 11 из жести и снизить металлоемкость. Теплица выполнена многоэтажной, а для интенсификации процесса конвективного теплообмена этажи расположены ступенчато и каждый последующий по высоте этаж имеет длину меньшую, чем предыдущий. 2 з.п. ф-лы, 6 ид.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и позволяет расширить функциональные возможности теплиц, более полно утилизировать тепло воды, используемой для их обогрева, и повысить тем самым эффективность использования тепловых отходов, а также уменьшить металлоемкость, увеличить производительность и интенсифицировать процесс конвективного теплообмена. Для этого в корпусе 1 теплицы расположено устройство для обогрева, содержащее лотки (Л) 2 для пропуска термальной воды и ребра- турболизаторы (РТ) 11. В Л 2 размещены садки (С) 12 для содержания рыбы, изготовленные из металлической сетки, что позволяет отводить тепло из глубинных слоев воды. РТ 11 выполнены зигзагообразными для усиления турбулизации, расположены вдоль продольной оси Л 2 и собраны в секции, а последние жестко связаны с днищами С 12. Нижняя часть стенок Л 2 также имеет зигзагообразную форму, а С 12 установлены так, что контактируют с этой частью стенок. Это позволяет выполнять РТ 11 из жести и снизить металлоемкость. Теплица выполнена многоэтажной, а для интенсификации процесса конвективного теплообмена этажи расположены ступенчато и каждый последующий по высоте этаж имеет длину меньшую, чем предыдущий. 2 з.п. ф-лы. 6 ил. л

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к теплицам, и может быть использовано для круглогодичного производства овощей и разведения рыб на индустриальной основе с утилизацией тепла охлаждающей воды ТЭС, АЭС и промьшшенных предприятий.

Цель изобретения - распшрение функциональных возможностей, более полная утилизация тепла воды и повышение тем самым эффективности использования тепловых отходов, а также снижение металлоемкости, повыше- ние производительности и интенсификации процесса конвективного теплообмена .

На фиг.1 изображена теплица, общи вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.2;на фиг.4 - разрез В-В на фиг.З; на фиг.З - разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1.

Теплица содержит корус 1, внутри которого расположено устройство для обогрева, включающее лотки 2 для пропуска термальной воды, поступающей из теплосиловой установки 3 в корпус 1 по - отводящему лотку 4. Для дальнейшей циркуляции воды, отработанной в корпусе 1, предусмотрены канал 5, водоохладитель 6, подводящий лоток 7 и насосная станция 8

Теплица оборудована также подъезд ными путями 9, а корпус 1 (фиг.2) содержит полые светопрозрачные панели 10. Устройство для обогрева, кроме лотков 2 для пропуска тремаль- ной воды, включает ребра-турбулиза- торы 11, а в лотках 2 установлены садки 12, изготовленные из металлической сетки и предназначенные для круглог оличного выращивания тепло5

0

5 0

5

0 5

любивых рыб, при этом садки 12 установлены так, что их верхние части расположены выще уровня воды,

Ребра-турбулизаторы 11 выпсшнены зигзагообразными с углом 90 при вершине загзага, расположены в лотках 2 вдоль их продольной оси и собраны в секции, а каждая секция жестко прикреплена к дну садка 12.

Продольные стенки лотка 2 в нижней части на высоту от дна, равную 1,05 Ьр,где hp - высота ребер-тур- булизаторов,выполнены зигзагообразными (фиг.З). Для дополнительного обогрева корпуса 1 в зимний период теплица оборудована коллектором 13, через который подают воду в полые светопрозрачные панели 10. В канале 5 установлены садки 14 для вьфащи- вания рыбы, в которых в зимнее время содержат форель, а в летнее такую теплолюбивую рыбу, как карп, а для обслуживания этих садков установлена монорельсов.ая дорога 15 с электроталью (не показана). В корпусе 1 смонтирован мостовой кран 16 для проведения работ по обслуживанию садков 12.

Целесообразно садки 12 разместить в Лотках 2 так, чтобы их стенки контактировали с выступами нижних зигзагообразных частей стенок лотка 2, что позволяет снизить металлоемкость теплицы, так как в этом случае ре- бра-турбулизаторы 11 можно вьшолнить из жести. В случае, если бы садки 12 опирались непосредственно на реб- ра-турбулизаторы 11, последние необходимо бьшо бы выполнять из металла, толщиной порядка 2 мм.

Теплицу следует также выполнять многоэтажной, что повышает ее производительность, а этажи 17 нужно расIUi:i,4 Г . ГГЬ (. 7 ylH ll l.i I d , П1)И Л.

каж, 1ОГ(1 пс)слеиук)1иеч С1 по имг ге jra- жа 17 следует )Тинчт. ) /viHHbi предьщущегг тг лжа 17.

Этажи 17 имеют плочкь п-;i 18 ;i.:i и обслуживания, причем ги1оща;1ка 18 первого этажа служит для проведения погрузочно-разгручочных рлОиТ, Для этой же цели служит плошадк; 9, i .( положенмая около корпуса 1.

Теплица функционирует следующим образом.

Теплосиловая установка 3 получает воду из водоохладителя 6 по каналу 7 через насосную стлнц 1ю 8. После нагрева в установке 3 вода по отводящему лотку 4 поступает в лотки 2, расположенные в корпусе I. Пртекая по лоткам 2, терма.чьная вода отдает часть тепла атмосфере корпуса 1 в виде испарений, обогревая ег И создавая субтропический климат.

Увеличение отдачи тепла и,следовательно, более полная его утилизация достигается нсггользованием ре- бер-турбулизаторов 11, а отбор тепла с глубинных слоев обеспечивается садками 12, поскольку они изготовлены из теплопр(5водного материала - металлической сетки, а их верхние части выступают над поверхностью воды.

Для дополнительного обогрева корпуса 1 в зимний период внутри све- топрозрачных панелей 10 пропускают воду из коллектора 13. Дальнейшее использование тепла производится в канале 5, где установлены садки 14. Механизация кормления рыб и производство погрузочно-разгрузочных работ в садках 14 выполняется зле- ктроталью, смонтированной на моно- репьсовой дороге 15 (фиг.1 и 6), а в садках 12 - с помощью крана 16.

Обработка почвы на этажах 17 производится почпообрабатывающ 1ми машинами, дocтaвJlяeмы краном 16 на площадки 18. Окончательное охлаждение воды происходит в водоохла- дитате 6.

Применение садков 12 для выращивания рыбы позволяет исшзльзовать предназначенный для .чобмена металл с дополнител1 ным эс}хЗэрктом, выражающимся в получении рыбной продукции.

Выполнение ргОер-турбулизаторов 1 зигзaгoo5paчll.|м псгп vlnc г увеличить

- . 88

Г(1ри:имг1 .1 П.;:; сГ 1- П л иолин .т о потокл и

Г (1

рл-з

(1)

Учитывая, что в формуле (1) зна- менате. ть гри с/ О рсег да меньше единицы, го oTHiMieime (1) всегда Польше единицы. В (1) за угол принят угол между двумя соседними ребрами- турбулизаторлм, образую1Щ1м 1 зигзаг.

При ci 90 имеет место макси- м,1льная д.лиял г ори-к1нтальнь х линий срывов воляиог. потока при ьшнималь- ном расходе металла и объеме потока, занятого ,:и: sonaNni.

Распол( яаг злгообразных ре- бер-турбулизлторов в несколько рядов увеличивается Пр раз длину линии горизонтальны : срывов, где п- - число рядов зигзлго(1бразньгх ребер-тур- булизаторор, рас1и1Ложенньгх вдоль

отводящего лоткл.

Количество заг з 1-ообрл зньгх рядов ребер-тур6улизат1.1ров определяется из условия допустимой скорости дви- вод1|1 в лотковых водоводах:

5

0

5

0

п

F

Ь.п L

где Ь,

М W

(2)

- ширина лотка.

M(W р Ьр)

- расход воды, кг- с ; 1-2 - скорость движения вопы в открытом лотке;

р - плотность ,ы, кг. tip - высота ребер, выбираемая из ycJЧoвия равных гидравлических сопротивлений при течении воды как в области ребер-турбулизаторов, так и в области термосифонов; L - длина отводящего лотка, м; п - число ребер-турбулизаторов

одного ряда на длине L. Значение п , полученное по (2), должно быть округлено до ближайшего целого числа.

Соседние загзагос- бразные ряды ребер-турбулизаторов располагают с неизменным попе11ечным сечением 5 потока воды , что позволяет в

1 4 Ь,

(3)

рач yiu-jiMMHTi. суммлрну длину линий cpi.iiui .;., :: 1 поТ МмТ, Л следопа- TCjTbHo, сг турпу. и отдачу Teiuia.

Крг к г т(мч, как следует из при- Т1сдсинч1 формулы (5), при продол ном течеш И потока охлаждающей воды между рядами ребер ги чникает дополнительная турбулизащ1я , увеличивающая интенси1ии)сть теплопередачи на коэффициент

( b5 )

Гч - / 1 u

n ч-b. hp

(A)

где

- расстояние между сосед::

НИШ рядами ребер, перпендикулярное лотку,равно е 0,5 L/п, м.

С учетом (3) и (4) общее увеличение теплопередачи при расположении соседних рядов ребер с неизменным поперечным сечением потока ох- лаж;т, воды равно

К (пр - 1) К,-

ЬР 1 + со sol

-ь; -г-

(5)

При расположении ребер верти- ка:1ьньк срывов потока соседних рядов на одной линии, касательная к KOTopof параллельна оси симметрии отводящего лотка (фиг,3), длина линий горизонтального срыва потока в

- ь.

(

hp

В,33 ) (6)

Ь л о

раз больше, чем длина этих срывов при удалении вертикапьных линий срыва на величину Ь.

Выпод)1ение вертикальных стенок лотка на высоту 1,05 h р от его дна зигзагообразными позволяет сохранить постоянным поперечное сечение водяно -о потока, а следовательно, ликвидировать засто11ные зоны, что наряду с уменьи .оиием сопротивления движения жил.когти приводит к увеличению Typ6y,:iiMiTiioi: rn а следователно, уду пиас г отбс р тепла от потока

Установка (;;;к(1ь так, что они опираю1ч я на чш ма ообразную часть степс.к . псгиюапет умен(,111Л сь их мета.1;:и;е 1м:. ; ;, .i.i ечит выпгипи - ния рог . p--T v р 41 ч.ггг ров из жести.

5

Контакт садков 12 с ребрами-тур- Руличаторами обегнечипает отвод тепла охлажданш1ей поды г дна отводягцсго лотка благ одаря хорошей теггионроподимости металла.

Смещение 1гпощадок 18 обслуживания этажей 17 теплицы в горизонтальной плоскости (ступенчатое расположение) позволяет не только обеспечить механизацию трудоемких процессов на зтажах но и интенсификацию процесса конвективного теплообмена, что объясняется тем, что интенсивность конвективного теплообмена обусловлена равенством

D g

Gr

(7)

где PI - коэффициент объемного

расширения газа; ,М - разность температуры между источником теплоносителя и окружающей средой; g - ускорение силы тяжести; - кинематическая вязкость

воздуха;

D - геометрический определяющий размер,

Из (7) видно, что с возрастанием D имеет место существенное, пропорциональное кубу определяющего размера, увеличение критерия С.,а следовательно, и увеличение интенсивности конвективного теплообмена.

Применительно к горизонтальному смещению площадок обслуживания и этажей теплицы определяющим размером является, как это принято в расчетах конвективного теплообмена в большом объеме.

D ,

(8)

где

V - свободный объем пространства, в котором развивается конвективный теплообмен, который больше, чем этот объем без смешения площадок обслуживания этажей. Таким образом, ступенчатая конструкция этажей приводит к значительному увеличению свободного объема сравнительно со случаем, когда |ь е зтажи выполняются одинаковой длины, что предопределяет интенсификаш1ю конвективного теплообмена за счет принятого нами конструктивного решения ,

ВиЗб

fS25.

Фив.У

12

I J.I

S,

У/

/л

M.lt

Л

аезВ