Вентиляция промышленного здания

Содержание
Содержание
Введение
Задание на проектирование
1Исходные данные
1.1Определение параметров по I-D диаграмме
2Определение воздухообменов
2.1Расходы воздуха в общественной вентиляции
2.2Определение расходов воздуха через душирующие патрубки
2.3Определение расходов воздуха в местных отсосах
2.3.1Расчет бортовых отсосов для ванн
2.3.2Расчет местной вытяжки над станками
2.3.3Определение общих расходов в местных отсосах
2.4Расчет теплоизбытков ?Q
2.4.1Расчет теплопоступлений
2.4.2Расчет теплопотерь
3Расчет аэрации
4Аэродинамический расчет воздуховодов
4.1Аэродинамический расчёт приточной системы П1
4.2Аэродинамический расчёт вытяжной системы В11
5Расчет воздушно-тепловой завесы
Литература

Ruхп = 1/15 · (1,891/ 10)2/3 = 0,022 м2 0С/кг
Ruпп = 1/15 · (0,511/ 10)2/3 = 0,009 м2 0С/кг
Ruтп = 1/15 · (0,202/ 10)2/3 = 0,005 м2 0С/кг
Guхп = 1/0.022 · (1,891/ 10)2/3 = 14.98 кг/(м2·ч)
Guпп = 1/0.009 · (0,511/ 10)2/3 = 15.3 кг/(м2·ч)
Guтп = 1/0.005 · (0,202/ 10)2/3 = 14.83 кг/(м2·ч)
Qинфхп = 0,8 · 14,98 ( (25,6 + 30) (36 = 666,31 кДж/ч
Qинфпп = 0,8 · 15,30 ( (25,6 – 10) (36 = 190,94 кДж/ч
Qинфтп = 0,8 · 14,83( (25,6 – 20,9) (36 = 55,76 кДж/ч

Теплопотери от холодного металла
Qхол мет = смет ( Gмет ( (tрз – tН), кДж/ч (2.38)
Qхол мет хп = 0,7· 75·(28 + 30) = 3045 кДж/ч
Qхол мет пп = 0,7· 75·(28 – 10) = 945 кДж/ч
Qхол мет тп = 0,7· 75·(28 – 20,9) = 373кДж/ч
∑Qпост хп = 52920 + 11560 + 0 + 47025 + 50152 + 8734 + 45780 = 216171 кДж/ч
∑Qпост пп = 52920 + 11560 + 0 + 47025 + 50152 + 8734 + 45780 = 216171 кДж/ч
∑Qпост тп = 52920 + 11560 + 2090 + 47025 + 50152 + 8734 + 45780 = 218162 кДж/ч
∑Qпот хп = 30024 + 666,31 + 3045 = 33735 кДж/ч
∑Qпот пп = 8424+ 190,94 + 945 = 9556 кДж/ч
∑Qпот тп = 2538 + 55,76 + 373 = 2967 кДж/ч
ΔQХП = 216171 – 33735 = 182436 кДж/ч
ΔQПП = 216171 – 9556 = 206615 кДж/ч
ΔQТП = 218162 – 2967 = 215195 кДж/ч
Полученные значения ∑Qпост и ∑Qпот позволяют определить теплоизбытки ΔQ для трех периодов года. Если для какого-либо периода ΔQ<0, то означает, что недостаток тепла ΔQ должен быть восполнен путем подачи в помещение воздуха, подогретого до температуры tп , определенной из выражения:
ΔQ= с·Gп (tп-tН),
где Gп - расход приточного воздуха.
При этом tп должна быть не выше 700С при подаче воздуха на высоте более 3,5 м.
При расчете расходов воздухаGу и Gп следует иметь ввиду, что:
tм.о. = tрз – для всех видов откосов;
tП и tу – могут изменяться в зависимости от расчетного периода.
Gв.д. ,tв.д., Gм.о. – постоянные в течении всего года.
Если для какого-либо периода получится Gу <0, то это означает, что общеобменная вытяжка в этот период не нужна, то есть принимается равной нулю.
GyХП = -58115 кг/час GyХП = 0
GyПП = -62044 кг/час GyПП = 0
GyТП = -85459 кг/час GyТП = 0
Так как Gу для всех периодов года имеет отрицательное значение, то общеобменной вытяжной системы не будет.
В таком случае: Gп = Gм.о. – Gв.д. = 58476 + 2264 = 56212 кг/час
Lп = 56212 / 1,209 = 46494м3/час.
Расчет аэрации
В теплый период (а при наличии теплоизбытков ΔQПП – также переходный период) общеобменная вентиляция цеха осуществляется способом аэрации. Задачей расчета является определение площадей приточных и вытяжных проемов по известным расходам Gy и GH для соответствующего периода. Высоту расположения приточных проемов для переходного периода принять равной 4м.
В холодный период, а при отсутствии теплоизбытков ΔQПП – и в переходный аэрационные проемы закрыты и используются только для проветривания в перерывах между сменами, а общеобменная вентиляция осуществляется механическим способом.
Определим температуру удаляемого воздуха по формуле:
ty = tн +
Определим среднюю по высоте помещения температуру внутреннего воздуха по формуле:
tв = 0,5 (tр.з. + tу) = 0,5 (23 + 25,7) = 24,3оС
Определим плотность воздуха соответствующего температурам:
tн = tп , tу, tв ρн = ρп = 1,213кг/3; ρу = 1,186кг/м3, ρв = 1,189кг/м3.
Определим вариант расчета аэрации и расчетные наружные давления. Отношение:

поэтому при расчете аэрации следует учитывать совместное действие ветра и гравитационных сил.
Примем за ноль давление на уровне середины верхних проемов, определяем:
р1 = (kаэр1 – kаэр2)
р1 = (0,8 + 0,42) · 0,5 · (1,213·32) + 8,3·(1,213 – 1,189)·9,8 = 8,6Па
р4 = (-0,39 + 0,42) · 0,5 · (1,213·32) + 8,3·(1,213 – 1,189)·9,8 = 2,11Па
Определим требуемые аэрационные расходы по формулам с учетом условия tп=tн.
Gу.а. = ·5,3·106 + 40000 · 1 (17 – 18) – 290 000·1·(23 – 18) = 0,505·106кг/ч.
Gп.а. = (0,505 + 0,25) · 106 = 0,755·106 кг/ч.
Аэродинамический расчет воздуховодов
При выполнении проекта требуется рассчитать одну механическую приточную и одну вытяжную систему.
Целью расчета является:
– определение сопротивления системы;
– определение сечений воздуховодов на всех участках системы;
– увязка сопротивлений параллельных ветвей системы.
Порядок расчета:
1. Вычертим аксонометрическую схему, с выделением расчетной трассы.
2. Расчетную трассу разобьем на участки (участок – часть трассы с неизменными скоростями или расходом). Для каждого участка кружком обозначим его номер, дробью расход в м3/ч (числитель) и длина в м (знаменатель).
3. Определим потери давления на всех участках расчетной трассы, а их сумма будет равна полному сопротивлению трассы.
Для определения аэродинамических характеристик используются следующие расчетные формулы:
– диаметр воздуховода:
d = ( 4.1)
где L – расход воздуха на участке, м3/час;
Vусл – скорость воздуха на участке воздуховода, м/с;
Потери давления на участке:
ΔР = R + z ( 4.2)
где – длина участка, м;
z – потери давления в местах сопротивления, Па;
R - потери давления на трение по длине воздуховода, Па/м.
R = ( 4.3)
где НД – динамические потери давления на участке, Па;
λ – коэффициент сопротивления трения;
Коэффициент сопротивления трения рассчитывается по формуле Альтшуля:
λ = 0,11 ( 4.4)
где Rе – число Рейнольдса;
Кэ – абсолютная эквивалентная шероховатость
Потери давления в местных сопротивлениях определяются по формуле:
Z = Нд (ξтр + ξ) ( 4.5)
где ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений (КМС) элементов сети воздуховодов на расчетном участке;
ξтр – КМС тройника;
Коэффициенты местных сопротивлений тройников:
– для приточной системы:
на проход ξ ( 4.6)
на ответвление ξ ( 4.7)
где DП, Dc Dо – диаметры прохода, ствола и ответвления, м;
LП, Lc Lо – соответственно расход воздуха на проходе, в ответвлении и стволе, м3/час.
– для вытяжной системы:
– на проход
ξП = ( 4.8)
– на ответвление:
ξ ( 4.9)
где – относительное сечение воздуховода на проходе, = fп/fc;
– относительное сечение воздуховода на ответвлении, = fо/fc;
– относительная скорость воздуха на ответвлении, =Vo/Vc;
– относительная скорость воздуха на ответвлении, =Lo/Lc;
fп, fo, fc – соответственно сечение воздуховода на проходе, ответвлении и стволе, м2;
Vo, Vc – скорость воздуха на ответвлении и стволе, м/с;
Расчет воздушно-тепловой завесы
Воздушно-тепловой завесой шиберного типа оборудуются ворота с целью предотвращения поступления в цех наружного воздуха при их открытии в холодный период года. Температуру воздушной смеси tсм, получающийся в результате работы завесы, принимаем равной 12 оС.
Рис. 5.1. Двусторонняя воздушно-тепловая завеса шиберного типа
1 – вентилятор,
2 – калорифер;
3 – воздухораспределительный короб
Рис. 5.2. Схема воздушной завесы
1 – стояк не подогретого воздуха
2 – стояк подогретого воздуха
В результате расчета должны быть определены:
Производительность завесы Gз, кг/ч;
Требуемая температура воздуха завесы tз;
Тепловая мощность калориферов завесы Qз, Вт.
Расчет производительности завесы:
Gз = 5100(, (5.1)
где – отношение расхода воздуха, подаваемого завесой, к расходу воздуха, проходящего в помещение через проем при работе завесы;
– коэффициент расхода проема при работе завесы:0,25…0,32;
Fпр – площадь ворот, 3х3=9м2.
Δр – разность давлений воздуха с двух сторон наружного ограждения на уровне проема, оборудованного завесой в холодный период, Па;
(см – плотность смеси подаваемого завесой и наружного воздуха при температуре tcм, равной нормативной
(см = 353 / (273 + tcм) = 353 / (273 + 12) = 1,239кг/м3
Δр = Δрт+ к1 Δрв, (5.2)
Δрт = 9,8 ( hрас ( ((н – (в), (5.3)
Δрв= 0,5 с ( ( (н (5.4)
где к1 – поправочный коэффициент, учитывающий степень герметичности здания, для зданий с аэрационными фонарями не открываемыми в холодный период года к1 = 0,5;
hрас – расчетная высота для здания высотой 10м hрас = 3,2….4,4м;
с – аэродинамический коэффициент, принимаем равным 0,35;
(в – расчетная скорость ветра в расчетный период, по табл. 1.2 (в =3,2м/с.
(н – плотность воздуха, при температуре наружного воздуха (параметры Б), кг/м3;
(в – плотность воздуха, при средней по высоте помещений температуре внутреннего воздуха tв, кг/м3.
Для зданий оборудованных аэрационными проемами, закрытыми в холодный период года:
hрасч = h1 + (5.5)
где h1 – расстояние от центра проема, оборудованного завесой, до центра приточных проемов, м;
h2 – расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов, м;
lп – длина открываемых в теплый период года притворов приточных проемов, м;
lв – длина открываемых в теплый период года притворов вытяжных проемов, м;

Рис. 5.3. Схема определения h1 и h2
hрасч = 0,6 +
(нхп = 353 / (273 - 30) = 1,453 кг/м3
(в = 353 / (273 + 19) = 1,209 кг/м3
Δрт = 9,8 ( 8.76 ( (1,453 –1,209) = 20.95Па
Δрв= 0,5 0,35 3,2 ( 1,453 = 2,604Па
Δр = 20.95 + 0,5 2,604 = 22,25Па,
Расчет требуемой температуры воздуха завесы:
tз= tнХП + = - 30 + оС (5.6)
где Q – отношение теплоты, теряемой с воздухом, уходящим через открытый проем наружу, к тепловой мощности завесы, принять равным 0,08…0,1
Тепловая мощность калориферов завесы:
Gз = 5100( = 39765кг/ч
Принимаем к установке ЗВТ1.00.000-01 Gз = 40800кг/ч
Производительность завесы по теплу Qз = 511700Вт
Ширина щели 100мм,
Ворота принимаем 3х3м F=9м2
Относительная площадь
= Gз / (5100(),
= 40800 / (5100( = 0.564
Рис. 5.4. К определению потерь теплоты с частью струи завесы шиберного типа,
уходящей наружу
Из рис.6.3 видно что при =0,564 =0
tз= - 30 + оС (5.7)
Тепловая мощность калорифера воздушной завесы определяется по формуле:
Qз=0,28 Gз(tз-tНАЧ) = 0,28 ( 40800 ( (46,9 – 12) = 398697 Вт Qзфакт = 511700Вт
где tНАЧ - температура воздуха, забираемого для завесы; принять tНАЧ= tсм
Литература
1. Вентиляция общественного здания. Задания и методические указания к выполнению курсового и дипломного проектов для студентов специальности 290700.-М.: МИКХиС, 2002.
2. Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха/ Под редакцией Н.Н. Павла и Ю.И. Шиллера, Кн. 1,2. – М.: Стройиздат. 1992.
3. СНиП-01-2003. Отопление, вентиляция, кондиционирование - М.: Госстрой России, 2003.
4. Богословский В.Н. и др. Отопление и вентиляция. Ч.II. Вентиляция. – М.: Стройиздат., 1976.
5. Кострюков В.А. Сборник примеров расчета по отоплению и вентиляции. Ч.II. Вентиляция. – М.:Стройздат., 1962.
6. РысинС.А. Вентиляционные установки машиностроительных заводов: Справочник. – М.: Машиностроение, 1964.
7. Каменев П.Н., Тертичинк Е.И. Вентиляция. – М.: Изд-во АВС, 2006.
Изм. Кол Лист № док Подпись Дата Разраб. Пояснительная записка Стад Лист Листов Консул. Р 1 41 Н.контр.
Лист 2 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата
Лист 5 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата
Лист 14 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата
Лист 22 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата
Лист 36 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата
Лист 41 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата