Наименование
ограждения
|
k
|
Наружные
стены Покрытие Окна Фонари Полы I зона II зона III зона IV зона Ворота
|
0,46
0,34 2,33 3,23 0,48 0,23 0,12 0,07 1,75
|
3. Теплопотери помещения
.1 Теплопотери через ограждающие конструкции
Потери теплоты через ограждающие конструкции,
Вт, определяются в соответствии с приложением 9 (1) по формуле
,
где А - площадь ограждающей
конструкции, м2;
k - коэффициент теплопередачи
ограждающей конструкции,;
tв -
температура воздуха оC, в помещении, с учетом повышения ее по высоте
для помещений высотой более 4 м;
tн -
температура наружного воздуха, оС, при расчете потерь теплоты через
наружные ограждения;
n - коэффициент, принимаемый в
зависимости от положения наружной поверхности ограждения по отношению к
наружному воздуху;
β - добавочные
потери теплоты в долях от основных потерь.
При наличии теплоизбытков за
расчетную температуру воздуха внутри помещения tв в формуле
принимают:
а) для вертикальных ограждений до 4
м и пола - температуру воздуха в рабочей зоне,
оС;
б) для покрытия - температуру
воздуха в верхней зоне под покрытием,
оС;
в) для вертикальных ограждении,
расположенных выше 4 м от пола, - среднюю температуру между ними, т.е.
оС.
Температура воздуха в верхней зоне
зависит от наличия избытков теплоты в помещении, схемы организации
воздухообмена и может быть определена по величине коэффициента воздухообмена Kt
по формуле:
оС,
где tn -
температура приточного воздуха, принимается на 4-6 оС ниже tр.з.
оС.
Расчет потерь теплоты для
переходного периода Qп.п., Вт, и дежурного отопления Qд.о.,
Вт, производятся по формулам:
;
;
где - средняя температура воздуха в
помещения в холодный и переходный периоды года, оС; -
температура воздуха, оС, в помещении при дежурном отоплении; -
температура наружного воздуха в переходный и холодный периоды, оС.
Все расчеты сводим в таблицу №6.
3.2 Расчет потерь теплоты на нагрев
инфильтрующегося воздуха
Расчет потерь теплоты на нагрев инфильтрующегося
воздуха в холодный период года рассчитывается по формуле:
Вт
Для переходного периода делаем
пересчет по формуле
Вт
.3 Расчет потерь теплоты на нагрев
ввозимых материалов и транспортных средств
Потери теплоты на нагрев ввозимого
холодного материала Qм, Вт, рассчитываются по формуле:
Вт,
где Gc, с - масса
материала, кг, и удельная теплоемкость материала, ,
(принимаются по заданию);
т, см=0,42;
В - коэффициент интенсивности
поглощения тепла материалом (для несыпучих материалов и транспорта при времени
нахождения транспорта в помещении до 1-го часа В=0,5)
tм -
температура материала, оС, при поступлении в цех (для металла tм=tн=
-40оС).
Для переходного периода делаем
пересчет:
Расход тепла на обогрев транспорта Qтр,
Вт, определяют по формуле
Вт,
где n - среднее количество
однотипных машин, находящихся в помещении в расчетный час;
В - то же, что в предыдущей
формуле(В=0,5)
Qт - расход
тепла на обогрев автомашины, кДж. (для ЗИЛ-130 - Qт=94200 кДж).
Для переходного периода делаем
пересчет:
4. Расчет поступлений теплоты в
помещения
.1 Выделение теплоты от людей
При расчете обычно учитывают только выделения
явного тепла, так как влаговыделения в термических цехах не имеют существенного
значения. Выделение теплоты людьми зависят от температуры воздуха в помещении,
затраченной энергии при выполнении работы. В одну смену работает n=11 человек
мужчин. Работа III степени тяжести.
Для холодного и переходного периодов
года
при tв = 18оС
оС - 165
оС - у
оС - 130
Вт
Вт
Для теплого периода года
при tв = 26,5оС
оС - 95
,5 оС - у
оС - 50
Вт
Вт
.2 Поступление теплоты от солнечной
радиации
а) Через заполнение световых проемов
Количество теплоты Qос, Вт,
поступившее в помещение в каждый час расчетных суток через заполнение световых
проемов, определяют по формуле:
,
где
- количество теплоты, Вт,
поступившее от солнечной радиации;
-теплопоступления, Вт,
обусловленные теплопередачей (для проектирования систем вентиляции можно
пренебречь).
Теплопоступления от солнечной
радиации Qoc.i для вертикального заполнения световых проемов:
qп, qр -
количество теплоты, Вт/м2, соответственно прямой и рассеянной
солнечной радиации, поступающей в каждый час расчетных суток, через одинарное
остекление световых проемов;
Кинс, Кобл -
коэффициенты инсоляции и облучения, учитывают площадь светового проема,
незатененную вертикальными и горизонтальными солнцезащитными плоскостями(Кинс=1,
Кобл=1);
Котн -
коэффициент относительного проникновения солнечной радиации через проем,
отличающийся от одинарного(Котн=0,9);
- коэффициент, учитывающий
затенение светового проема переплетами (=0,8);
Fос - площадь
светового проема (Fос =4752м2).
Расчет теплопоступлений от солнечной
радиации сводится в таблицу №7.
б) через покрытие
Количество теплоты Qпокр, Вт,
поступающей в помещение через покрытие, определяется по формуле:
- среднее за сутки количество поступлений
теплоты ;
- изменяющаяся в течение суток
часть теплопоступлений ;
- площадь покрытия, м2.
Если в производственном помещении
технологические тепловыделения составляют большую часть суммарных
тепловыделений, достаточно определять только среднесуточные поступления по
формуле:
;
kпокр - коэффициент
теплопередачи покрытия, ;
tнср - средняя
температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца (tнср
=24,5оС)
-средние суточные количества теплоты
суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, поступающей на поверхность
покрытия.
tв покр -
температура воздуха под покрытием в теплый период (tв покр
=26,5 оС)
- коэффициент теплоотдачи наружной
поверхности ограждения, , зависящий
от скорости ветра, для
горизонтальных поверхностей:
Вт
Суммарные теплопоступления от
солнечной радиации
.3 Поступление теплоты от
искусственного освещения
Расчет теплопоступлений от освещения
Qосв, Вт, ведется для холодного и переходного периодов по формуле
,
где Nосв -
суммарная мощность источников освещения (Nосв=10 кВ)
Вт
4.4 Поступление теплоты от теплового
оборудования
Тепловыделения Qэл, Вт,
от оборудования, потребляющего электроэнергию, определяют по формуле:
,
где Nу -
установочная мощность оборудования, кВт;
qэл - удельные
тепловые поступления в помещение (qэл = 615 );
ηо -
коэффициент одновременности работы оборудования.
) Термическая камерная
электропечь сопротивления СН3 - 6,5-13 для нормализации(2 шт.)
Nу =
60 кВт
ηо=0,5
Вт
2) Конвейерный закалочно-отпускной агрегат
ДА3А-277
Nу =
15 кВт
ηо=0,9
Вт
3) Шахтная электропечь азотирования
Nу =
25 кВт
ηо=0,9
Вт
Ванна мойки в горячей воде t = 80оС
Nу =
5 кВт
ηо=1
Вт
Тепловыделения от оборудования, в котором
сжигается топливо(Печь камерная кузнечная ), определяется по формуле:
где В - расход топлива,(В=12
кг/ч)
Qнр -
теплотворная способность топлива (Qнр=35600)
k2 -
коэффициент, учитывающий долю тепла, поступающего в помещение( k2=0,45)
η -
коэффициент неполноты сгорания топлива (η = 0,95-0,98)
.5 Поступление теплоты от электродвигателей
Поступление тепла. Вт, от
установленных в одном помещении электродвигателей и приводимого ими в действие
оборудования определяется по формуле:
,
где Nу -
установочная мощность электродвигателей, кВт;
kсп -
коэффициент спроса на электроэнергию (kсп =0,16)
kп -
коэффициент, учитывающий полноту загрузки электродвигателя (kп =1)
η - КПД электродвигателя при
полной загрузке.
kт -
коэффициент перехода тепла в помещение, учитывающий, что часть теплоты может быть
унесена из помещения с эмульсией, водой, воздухом.
1) Пресс кривошипный
Nу =
30 кВт;
η =
0,88
kт =
0,8
Вт
2) Станок абразивно-заточный
Nу =
3 кВт;
η =
0,84
kт =
0,8
Вт
3) Очистной голтовочный барабан
Nу =
2,2 кВт;
η =
0,81
kт =
0,8
Вт
4.6 Поступление теплоты от нагретых
поверхностей
Тепловыделения от нагретых
поверхностей, Qпов, Вт, определяются по формуле
,
где F - площадь нагретой
поверхности, м2;
tпов, tв -
температура поверхности и воздуха соответственно, оС;
α -
коэффициент теплоотдачи от поверхности к воздуху,
Для поверхности нагретой воды , где υ - скорость
движения воздуха у поверхности, м/с.
1) Ванна травления
ХП:
Вт
ТП:
Вт
2) Ванна мойки в горячей воде
ХП:
Вт
ТП:
Вт
4.7 Поступление тепла от горячих
труб
По заданию в цехе имеются горячие
неизолированные трубопроводы.
, l = 20м, tн = 400С.
ТП:
F - площадь нагретой
поверхности, м2;
- коэффициент теплоотдачи от
поверхности к воздуху, Вт/м2 о С:
Вт/м2 о С, где а -
коэффициент, принимаемый для горизонтально расположенных труб - 2,09.
tпов , tв - температура
поверхности и воздуха соответственно, оС.
ХП:
ТП:
5. Баланс тепла
Тепловой баланс составляют на основе расчетов
теплопоступлений и потерь теплоты во все периоды года. В разделе
теплопоступлений в холодный и переходный периоды года учитывают тепло от
освещения, а в теплый период - от солнечной радиации. Для каждого помещения
составляют отдельный баланс, который заносится в таблицу №8. Результатом теплового
баланса являются значения избытков или недостатков теплоты, которые получают
как разность между общим количеством теплопоступлений и теплопотерь.
Ассимиляцию избытков теплоты выполнят с помощь вентиляции, восполнение
недостатков тепла - средствами отопления помещений.
В результате составления таблицы теплового
баланса помещения получили:
ü недостатков тепла нет,
следовательно, установка постоянно работающего отопления не требуется;
ü в холодный период года
предусматриваем дежурное отопление.
Дежурное отопление в цехе:
Вт
Потери теплоты в переходный период:
Вт.
Расход тепла на нагрев
инфильтрирующегося воздуха в переходный период:
Вт.
Результаты расчетов сводим в таблицу
№8.
. Расчет воздухообмена
.1 Определение производительности местной
вытяжной вентиляции
Для большинства технологических процессов
производительность местных отсосов, их конструктивные и аэродинамические
характеристики приведены в ведомственных указаниях или альбомах типовых
чертежей местных отсосов. В данной курсовой работе выполняем расчет нескольких
местных отсосов, остальные принимаем по типовым чертежам.
.1.1 Расчет зонта-козырька
Зонт-козырек устанавливают над загрузочным
отверстием печи
. Определяем избыточное давление, Па, на уровне
верхней кромки отверстия:
,
где Рп - давление
на поду печи, Рп = 0,1 Па;
h - высота рабочего отверстия,
h = 0,4 м;
ρв - плотность
воздуха в помещении
;
ρп - плотность
газов, выходящих из печи
;
g - ускорение свободного
падения, м/с2.
. Определяем величину среднего
избыточного давления в печи, Па:
. Рассчитываем среднюю скорость
выхода газов из печи, м/с:
,
где μ -
коэффициент расхода, принимается равным 0,65.
. Определяем критерий Архимеда:
,
где dυ -
эквивалентный диаметр,
F, S -
соответственно площадь сечения, м2, периметр, м, отверстия;
Tп, Tв -
температура газов в печи и воздуха в помещении, К.
. Определяем расстояние х,
м, на котором искривленная ось струи пересечется с плоскостью приемного
отверстия зонта-козырька:
м,
где m - коэффициент изменения
скорости, m = 4;
м.
. Находим диаметр струи газа, м, на
расстоянии х от загрузочного отверстия:
м
Минимальный вылет зонта, м,
м
Ширину зонта принимают на 200 мм
больше ширины загрузочного отверстия.
. Определяем массовый расход газов,
кг/ч:
кг/ч
. Принимаем способ вентиляции. При
удалении вредных веществ при использовании вентиляторов температура смеси газов
и воздуха tсм должна быть не выше 80оС.
Вычисляем расход воздуха Gв, кг/ч, и Lв,
м3/ч, удаляемый из рабочей зоны:
;
.
. Рассчитываем расход смеси газов и
воздуха Gсм, кг/ч, и Lсм, м3/ч, на входе в зонт:
;
,
где ρсм - плотность
при температуре смеси,
.
.1.2 Расчет бортового отсоса
Устанавливаем обычный двухбортовой
отсос у ванны травления в виде щелевых воздухоприемников, располагаемых вдоль
длинных бортов ванн.
Количество воздуха, м3/ч,
удаляемого бортовыми отсосами, определяем по формуле:
,
где bр - расчетная
ширина ванны, bр = b = 0,6м;
l - длина ванны, l =
0,8 м;
hр - расчетное
заглубление зеркала жидкости, hр = 0,15 м;
Δt = tп-tв
= 90 - 18 = 72оС - расчетная разность температур поверхности
жидкости и воздуха в помещении;
k1 -
коэффициент, k1 = 1 для двухбортового отсоса;
k2 -
коэффициент, учитывающий воздушное перемешивание жидкости, k2 = 1,2;
k3 -
коэффициент, учитывающий укрытие зеркала жидкости плавающими телами, k3
= 1;
k4 -
коэффициент, учитывающий укрытие зеркала жидкости пенным слоем, k4 =
1;
kТ -
коэффициент, учитывающий токсичность и интенсивность вредных выделений, kТ
= 1,6.
.1.3 Расчет местных отсосов от
станков и галтовочного барабана
Местный отсос от образивно-заточного
станка выполняется в виде кожуха. Производительность местного отсоса, м3/ч,
определяется по формуле:
,
где d - диаметр круга, d =
200 мм;
а - удельная величина отсоса
воздуха, м3/(ч мм круга), принимается, а = 2 для круга из
корунда.
Расход воздуха от очистного
галтовочного барабана, м3/ч, находят по формуле
,
где d - диаметр барабана d = 1 м.
.1.4 Таблица местных отсосов от
технологического оборудования
Данные о подобранных и рассчитанных
местных отсосах заносятся в таблицу №9.
Таблица 9. Местные отсосы от технологического
оборудования.
Технологическое
оборудование
|
Характеристика
выделяющихся вредностей
|
Объем
вытяжки, м3/ч
|
Характеристика
местного отсоса
|
Позиция
|
Наименование
|
Кол-во
|
|
На
единицу
|
Всего
|
Обозначение
|
Применяемый
документ
|
1
|
Печь
камерная кузнечная с отводом газов в боров нагревателя
|
1
|
Тепло,
продукты горения
|
2840
|
2840
|
Зонт-козырек
|
По
расчету
|
2
|
Пресс
кривошипный
|
1
|
Окалина,
продукты горения
|
6000
|
6000
|
Укрытие
|
ОВ-02-148
В.2
|
3
|
Термическая
камерная эл. печь сопротивления СНЗ-6,5 13 4/12 для нормализации
|
2
|
Продукты
горения
|
2100
|
4200
|
Зонт-козырек
|
ОВ-02-148
В.3
|
4
|
Конвейерный
закалочно-отпускной агрегат ААЗа 2/7
|
1
|
Продукты
горения
|
9000
|
9000
|
Укрытие,
воронка
|
ОВ-02-148
В.1
|
5
|
Шахтная
электропечь азотирования
|
1
|
Продукты
горения
|
3700
|
3700
|
Кольцевой
отсос
|
ОВ-02-148
В.2
|
6
|
Ванна
травления в серной кислоте
|
1
|
Пары
серной кислоты
|
1877
|
1877
|
Двухбортовой
отсос
|
По
расчету
|
9
|
Станок
абразивно-заточный
|
2
|
Металлическая
пыль
|
400
|
800
|
Кожух
|
По
расчету
|
10
|
Очистной
галтовочный барабан
|
1
|
Металлическая
пыль
|
1800
|
1800
|
Укрытие
|
По
расчету
|
.2 Расчет местной приточной вентиляции
Воздушное душирование предусматривается в
горячих цехах на рабочих местах, подверженных тепловому облучению
интенсивностью более 140 Вт/м2. Расчет сводится к определению
площади душирующего патрубка и расхода через него воздуха из условия
обеспечения требуемых параметров воздуха на рабочих местах.
Расчет производится в следующей
последовательности:
1. Задаемся параметрами воздуха на рабочем
месте для теплого периода года.
Принимаем интенсивность теплового облучения
Для категории работ III тяжести
принимаем
.
2. По I-d диаграмме определяем температуру
воздуха после адиабатического охлаждения - tад = 18,3оС
3. Температура воздуха на выходе из душирующего
патрубка:
,
где Δtп - нагрев
воздуха в вентиляторе и воздуховодах между камерой орошения и душирующим
патрубком. Принимается не менее 1,5оС.
4. Производим расчет площади душирующего
патрубка
Принимаем к установке УДВ-1
; m = 6; n = 4,9; ξ = 2,1
5. Проверяем длину начального участка струи
по скорости движения воздуха
Определяем скорость воздуха на выходе из
душирующего патрубка:
При
В нашем случае х = 1 < хнорм
= 2,47. Следовательно, υо = 3м/с
6. Проверяем длину начального участка струи
по температуре воздуха
Определяем температуру воздуха на
выходе из душирующего патрубка:
При
В нашем случае х = 1 < хнорм
= 2,02. Следовательно tо = 20 оС.
7. Вычисляем расчетное количество воздуха на
один душирующий патрубок
8. Определяем расход воздуха,
подаваемого в помещение через все душирующие патрубки:
,
где nв.д. - количество
воздушных душей в цехе.
.3 Расчет воздухообмена общеобменной
вентиляции
Расчет общеобменной вентиляции
должен производиться для трех периодов года. Для определения воздухообмена
решают систему из двух уравнений: уравнения воздушного баланса и уравнения
баланса по вредности.
.3.1 Воздухообмен по избыткам явного
тепла
Уравнение воздушного баланса при
наличии общеобменной и местной вентиляции:
;
Уравнение баланса по явному теплу:
;
Холодный период
;
;
;
;
;
;
;
Подставляем все известные величины:
;
;
Из уравнения баланса по явному теплу
находим :
;
<tр.з.=18оС
Переходный период года
;
;
;
;
;
Подставляем все известные величины:
;
Подставляем в уравнение баланса по
явному теплу и находим :
;
, ;
;
;
;
;
;
Теплый период года
;
;
;
;
;
Подставляем все известные величины:
;
Подставляем в уравнение баланса по
явному теплу и находим :
,
;
.
6.3.2 Воздухообмен по газовым
вредностям
;
Для печи
.
.3.3 Выбор расчетного воздухообмена.
Таблица воздушного баланса
За расчетный воздухообмен принимается
наибольший из рассчитанных на ассимиляцию теплоизбытков и газовыделений.
В нашем случае расчетным
теплообменом является теплообмен на ассимиляцию теплоизбытков.
Результаты расчетов заносим в
таблицу №12.
7. Выбор способов подачи воздуха.
Расчет воздухораспределителей
Выбор способов подачи приточного
воздуха и типа воздухораспределителей (ВР) производится в зависимости от
категории помещения, габаритов технологического оборудования и требований к
микроклимату.
Для подачи воздуха в рабочую зону
используем пристенные эжекционные панельные воздухораспределители (ВПЭП) серии
1.494-18.
Определяем количество и тип
воздухораспределителей.
1. Принимаем конструктивно количество
устанавливаемых ВР:
n = 2 шт.
. Определяем требуемый расход воздуха,
подаваемый одним ВР:
Принимаем к установке ВПЭП 13.
Технические характеристики:
. ; ;
. ; ;
Проверяем правильность установки
ВПЭПов по установочным ограничениям:
;
;
;
;
;
Вывод: все ограничения выполнены, следовательно,
выбранные ВПЭП обеспечивают заданные условия на площади рабочей зоны цеха.
8. Расчет аэрации
Расчет аэрации (естественной организованной
регулируемой вентиляции) под действием гравитационного давления производится
для помещений с избытками тепла. Для притока наружного воздуха устраиваются
проемы в наружных стенах, низ проемов располагают на высоте 0,3-1,8 м от пола в
теплый период года и не менее 4 м от пола в переходный и холодный периоды.
Целью расчета является определение площади
приточных и вытяжных аэрационных проемов и угол открытия створок. Расчет
выполняют для теплого и переходного периодов.
Теплый период
оС;
оС;
оС;
1. Вычисляем располагаемое
давление по формуле
, Па
где H - расстояние между центрами
приточных и вытяжных проемов, H = 11,2 м;
- плотность при температуре
наружного и внутреннего воздуха. Температуру внутреннего воздуха принимают
.
2. Потери давления при проходе воздуха через
приточные проемы составляют:
, Па,
где n - доля располагаемого
давления, расходуемая на проход воздуха через приточные проемы. Площадь
приточных проемов должна быть большей, что обеспечит невысокую скорость воздуха
в проемах и устойчивость восходящих конвективных потоков. Рекомендуется
принимать n = 0,1-0,4.
3. Потери давления при проходе
воздуха через вытяжные проемы:
,Па
4. Определяют требуемые площади
приточных и вытяжных проемов:
;
;
где ξ1, ξ2 - коэффициенты
местных сопротивлений приточных и вытяжных проемов соответственно.
ξ1 = 3,5 - при α=60о.
Створка двойная с верхней подвеской.
ξ2 = 7,1 - при
α=55о. П-образный
светоаэрационный фонарь с верхнеподвесными створками с ветрозащитными панелями.
5. Проверяем, соответствуют ли фактические
площади проемов требуемым.
пф
=
7·(5·1,5) = 52,5 м2 >F1= 34,3 м2вф
= 2·(24·1,5) = 72 м2 >F2= 19,8 м2
Переходный период
оС;
оС;
оС;
. Вычисляем располагаемое
давление по формуле
, Па
где H - расстояние между центрами
приточных и вытяжных проемов, H = 7 м;
- плотность при температуре
наружного и внутреннего воздуха. Температуру внутреннего воздуха принимают
.
7. Потери давления при проходе воздуха через
приточные проемы составляют:
, Па,
где n - доля располагаемого
давления, расходуемая на проход воздуха через приточные проемы. Площадь приточных
проемов должна быть большей, что обеспечит невысокую скорость воздуха в проемах
и устойчивость восходящих конвективных потоков. Рекомендуется принимать n =
0,1-0,4.
8. Потери давления при проходе
воздуха через вытяжные проемы:
,Па
9. Определяют требуемые площади
приточных и вытяжных проемов:
;
;
где ξ1, ξ2 - коэффициенты
местных сопротивлений приточных и вытяжных проемов соответственно.
ξ1 = 3,5 - при
α=60о. Створка
двойная с верхней подвеской.
ξ2 = 7,1 - при
α=55о. П-образный
светоаэрационный фонарь с верхнеподвесными створками с ветрозащитными панелями.
10. Проверяем, соответствуют ли фактические
площади проемов требуемым.
пф
=
7·(5·1,5) = 52,5 м2 >F1= 19,6 м2вф
= 2·(24·1,5) = 72м2 >F2= 9,86 м2
9. Подбор оборудования для местной приточной
вентиляции (воздушного душирования)
.1 Подбор узла воздухозабора и жалюзийных решеток
Проектируется для системы П1.
1) Расход
приточного воздуха:
.
2) Требуемая площадь сечения решеток для
забора воздуха:
- рекомендуемая скорость движения
воздуха, (3- 6 м/с).
3) Требуемое
количество решеток:
К установке принимаю 12 жалюзийных
решеток типа СТД 5289, .
4) Рассчитываем фактическую скорость
движения воздуха через решетку:
не превышает рекомендуемых значений.
5) Аэродинамическое сопротивление при
проходе воздуха через решетки:
Па
9.2 Расчет приточной камеры
9.2.2 В комплектации к данному
типоразмеру приточной камеры устанавливается:
·
Клапан
воздушный утепленный КВУ 1600х1000;
·
Вентилятор
типа В.Ц4-76-8, (исполнение 6, Н=900Па, эл.двиг. типа 4А112МА4, мощностью 5,5
кВт).
9.2.3 Подбор калориферов
Для камеры 2ПК20 используются калориферы №10, (
КВБ10Б-П-УЗ), в количестве 3-х штук. Устанавливаем эти калориферы параллельно
по воде и воздуху.
) Находим расчетный тепловой поток Q, Вт, на
нагрев воздуха:
) Определяем действительную массовую
скорость воздуха по формуле:
n - число калориферов, установленных
параллельно по воздуху.
) Находим расход воды через
калориферную группу W, кг/ч:
;
) Определяем скорость воды в трубках
калориферной установки по формуле:
число калориферов, подключённых
параллельно по теплоносителю, n=3.
живое сечение трубок калориферов для
прохода воды. ()
) Определяем требуемую поверхность
нагрева калориферной установки:
- температуры соответственно
наружного и приточного воздуха, принимаем по i-d диаграмме.-
коэффициент теплопередачи калорифера,.
6) Определяют необходимое число калориферов в
установке Nк, шт.:
7) Определяем запас площади поверхности нагрева
по формуле:
) Определяем значение
аэродинамического сопротивления:
) Проверка возможности использования
этой установки для целей дежурного отопления
< 45оC.
) Гидравлическое сопротивление
калориферов:
.3 Подбор насоса для камеры орошения
. Для определения производительности
насоса определяем требуемый расход воды:
,
где Gв - расход
воздуха в приточной установке.
μ - коэффициент орошения, μ=1.
2. Определяем напор насоса
м.в.ст
hгеом -
геометрическая высота от уровня площадки до верха камеры.( hгеом =
2,3 м)
Подбираем насос марки К20/18б:
Технические характеристики:
Номинальная подача 15,1м3/ч;
Полный напор 12 м в ст.;
Допустимый кавитационный запас Δhдоп = 3,8м;
КПД = 65%;
Мощность на валу насоса - 0,8 кВт;
Диаметр рабочего колеса - 106 мм;
Частота вращения n = 2900 об/мин.
10. Подбор оборудования для общеобменной
приточной вентиляции
10.1 Подбор узла воздухозабора и жалюзийных
решеток
Проектируется для системы П2.
1) Расход приточного воздуха:
;
2) Требуемая площадь сечения решеток для
забора воздуха:
- рекомендуемая скорость движения
воздуха, (3- 6 м/с).
) Требуемое количество решеток:
К установке принимаю 8 жалюзийных
решеток типа СТД 5291,.
) Рассчитываем фактическую скорость
движения воздуха через решетку:
не превышает рекомендуемых значений.
4) Аэродинамическое сопротивление при
проходе воздуха через решетки:
10.2 Расчет приточной камеры
.2.1 По расходу приточного воздуха к установке
принимаем камеру типа 2ПК31,5.
10.2.2 В комплектации к данному
типоразмеру приточной камеры устанавливается:
·
Клапан
воздушный утепленный КВУ 1600х1000;
·
Вентилятор
типа В.Ц4-75-10, (исполнение 1, Н=1100Па, эл.двиг. типа 4А160М8, мощностью 11
кВт).
10.2.3 Подбор калориферов:
Для камеры 2ПК31,5 используются калориферы
№12,(КВБ12Б-П-УЗ), в количестве 1 шт.
) Находим расчетный тепловой поток Q, Вт, на
нагрев воздуха:
Вт
) Определяем действительную массовую
скорость воздуха по формуле:
- число калориферов, установленных
параллельно по воздуху.
) Находим расход воды через
калориферную группу W, кг/ч:
;
) Определяем скорость воды в трубках
калориферной установки по формуле:
число калориферов, подключённых параллельно
по теплоносителю, n=1.
живое сечение трубок калориферов для
прохода воды. ()
) Определяем требуемую поверхность
нагрева калориферной установки:
- температуры соответственно
наружного и приточного воздуха, принимаем по i-d диаграмме.-
коэффициент теплопередачи калорифера,.
6) Определяют необходимое число калориферов в
установке Nк, шт.:
7) Определяем запас площади поверхности нагрева
по формуле:
) Определяем значение
аэродинамического сопротивления:
) Проверка возможности использования
этой установки для целей дежурного отопления.
< 45оC.
) Гидравлическое сопротивление
калориферов:
11. Аэродинамический расчет систем вентиляции
Целью аэродинамического расчета является выбор
размеров поперечных сечений воздуховодов или каналов системы, и определить
потери давления в системе вентиляции.
До начала расчета вычерчиваем аксонометрическую
схему системы вентиляции в масштабе 1:100 на основании изображения размещенных
на плане здания воздуховодов, каналов, воздухораздающих и вытяжных устройств,
мест расположения вентиляционных камер.
На вычерченной аксонометрической схеме системы
вентиляции выбираем расчетную магистраль (путь воздуха от места его входа в
систему до места его выхода из системы). Для систем с механическим побуждением
- это наиболее длинная и загруженная трасса до максимально удаленного от
вентилятора воздухоприемного устройства в вытяжной системе или
воздухораздающего в приточной. Для гравитационной вытяжной системы это трасса
от наиболее удаленного места вытяжки в верхнем этаже до устья шахты.
Расчет выполняется в табличной форме. Для
определения предварительной величины площади сечения воздуховодов по участкам
пользуемся формулой:
где, L- расход воздуха на
рассчитываемом участке, м3/ч;
u-
рекомендуемая скорость воздуха, м/с ;
Значение скоростей движения воздуха принимаем:
Талица№13
Наименование
|
Скорость,
м/с
|
Воздуховоды:
магистральные ответвления
|
До
12 До 6
|
Жалюзийные
решетки, клапаны
|
До
5
|
Приточные
шахты
|
До
6
|
1. Окончательные размеры воздуховода или
канала принимаем такими, как у ближайшего стандартного сечения площадью F@Fпред
и вычисляем расчетную скорость воздуха на участке по формуле:
. Площадь поперечного сечения
воздуховода или канала записываем в графу 6, а величину расчетной скорости
вносим в графу 7 (табл.14).
. При принятом прямоугольном сечении
воздуховода вычисляем его диаметр, его эквивалентный диаметру по площади
сечения, так как расчетные таблицы и номограммы составлены для круглых стальных
воздуховодов. Для этого пользуемся формулой
где а и в - стороны поперечного
сечения, мм.
. На каждом участке определяем
величину удельной потери давления на трение R по диаметру, скорости воздуха- с
помощью расчетной таблицы [3,
табл.12.15], после чего
записываем эти значения в графу 8.
. Рассчитываем потери давления на
участке с учетом коэффициента увеличения трения не стального воздуховода по
сравнению со стальным n, который принимают [3, табл.12.14] в зависимости от скорости
движения воздуха u, м/с, и
абсолютной шероховатости материала воздуховода Кэ [3, 22.12]. Произведение величин Rln
записываем в графу 10.
. Составляем по каждому расчетному
участку (вне таблицы на отдельной странице пояснительной записки) перечень и
значения коэффициентов сопротивлений. Сумму значений коэффициентов местных
сопротивлений по участку проставляем в графу 11.
. Динамическое давление Рд
в зависимости от скорости воздуха по справочнику[3, табл.22.15]
записываем в графу 12.
. Значение потерь давления на
местные сопротивления (графа 13) получаем путем умножения цифр в графах 11 и
12, что соответствует формуле
.
. Полные потери давления на
рассчитываемом участке получаем путем сложения потерь давления на трение Rln
(графа 10) и на преодоление местных сопротивлений (графа 13). Конечный
результат записываем в графу 14
. Далее определяем полные потери
давления на отдельных ответвлениях системы, которые увязываем с потерями
давления в магистрали в пределах 10% путем подбора диаметров воздуховодов
ответвлений.
. При невозможности увязки потерь
давления по ответвлениям воздуховодов в пределах 10% устанавливаем диафрагмы.
. При расчете сечения диафрагмы
необходимо, чтобы потери давления в ней при соответствующей скорости воздуха в
воздуховоде были равны избыточному давлению, которое требуется погасить на
данном ответвлении системы. Размеры отверстий диафрагм в зависимости от
диаметра круглых или сечения прямоугольных воздуховодов принимаем по [3.табл
22.48; 22.49]
. Суммируем полные потери давления
на всех расчетных участках магистрали.
11.1 Аэродинамический расчет
системы П1 (воздушные души)
Система П1 - местная механическая приточная
система, воздухораздающими устройствами являются патрубки типа УДВ-1. Расчет
ведем в виде таблицы №14.
.1.1 Увязка потерь давления в системе П1
1)
;
- диафрагма не требуется
)
;
- диафрагма не требуется.
)
;
- диафрагма не требуется
)
;
-устанавливаем диафрагму на 10-м
участке.
.
)
;
- диафрагма не требуется.
.1.2 Уточнение подбора вентилятора
Полное давление вентилятора определяется по
формуле:
- потери давления на жалюзийной
решетке, Па.
- аэродинамическое сопротивление в
клапане, ( = 25 Па).
- аэродинамическое сопротивление в
фильтре, ( = 300 Па).
- аэродинамическое сопротивление
калориферной установки, Па.
- аэродинамическое сопротивление в
камере орошения, ( = 160 Па).
- потери давления в сети
воздуховодов, Па
Па
К установке был принят вентилятор:
В.Ц 4-75 №8 (исполнение
1), n=950 об/мин кВт;
правого вращения, положение Пр;
электродвигатель: 4А162МВ8, n=950 об/мин.
11.2 Аэродинамический расчет
системы В3
Система В3 - это местная механическая вытяжная
система. Расчет ведем в виде таблиц № 16 и 17.
11.2.1 Увязка потерь давления в системе В3
;
- устанавливаем диафрагму на 4-м
участке.
.
.2.2 Уточнение подбора вентилятора
Полное давление вентилятора определяется
по формуле:
, Па
, Па
К установке принимаем вентилятор:
ВЦ 4-75 №5 (исполнение 1), n = 900
об/мин Nу = 0,55 кВт
Правого вращения, положение Пр 0о;
Электродвигатель: 4А71В6, n = 900
об/мин
12. Расчет воздушно-тепловой завесы
Воздушно-тепловые завесы предназначены для
установки у распашных или раздвижных ворот промышленных зданий, обычно это
завесы шиберного типа.
.1 Подбор конструкции воздушно-тепловой завесы
) Определяем общий расход воздуха, подаваемый
воздушной завесой:
,
где - коэффициент расхода воздуха при
работе завесы. ( = 0,32 при ); - отношение
расхода воздуха, подаваемого завесой к расходу воздуха, проходящего через проем
в период работы завесы.(=0,6); - площадь
ворот, м2 (); - разность
давлений воздуха с двух сторон наружного ограждения на уровне проема, который
оборудуется завесой, Па.
,
- усредненное значение для
одноэтажных зданий ().
где - скорость ветра в холодный период
года по параметрам Б. (=1м/с)1
- поправочный коэффициент на ветровое давление (k1 = 0,5).
- плотность, , смеси
подаваемого и наружного воздуха. (при 8оС)
Принимаем тепловую завесу
ЗВТ1.00.000-01
производительность по воздуху - =40800.
2) Требуемая температура воздуха на выходе из
завесы:
,
где - отношение теплоты, теряемой с
воздухом проходящим через открытый проем к тепловой мощности завес.
) Тепловая мощность калорифера:
) Ширина щели:
) Скорость воздуха на выходе из
щели:
) Давление в коробе:
Па
13. Теплоснабжение
Выполнить теплоснабжение воздухонагревателей
приточных установок и воздушных завес.
.1 Гидравлический расчет системы теплоснабжения
П1
Гидравлический расчет ведется в виде таблицы №
17.
.2 Подбор регулирующего клапана
. Определяем расчетное давление в сети:
2. Определяем максимальный расход воды в
сети:
. Предварительное значение потери
давления принимают после определения давления кавитации:
,
оп - давление
насыщенных паров в теплоносителе при tг = 150 оС Роп
= 4,85 кгс/см2.
Р1п - давление насыщенных
паров в теплоносителе при tо = 70 оС. Р1п =
0,32 кгс/см2с=0,5.
Окончательное значение потерь
давления на клапане определяют с учетом предупреждения кавитации:
, если ;
, если ;
.
Определяем максимальную пропускную
способность клапана
Принимаем условную пропускную
способность клапана
Определяем пропускную способность
технологической сети
Определяем характеристику n:
Если , то принимают клапан с линейной
характеристикой.
Если , то принимают клапан с
равнопроцентной характеристикой.
Принимаем клапан регулирующий с
электрическим исполнительным механизмом типа 25ч931нж условный диаметр 15 мм с
линейной характеристикой.