Промышленная Вентиляция

Содержание
Введение
1 Исходные данные
1.1 Описание здания, строительных конструкций и технологии
1.2 Метеорологические данные
2 Тепловой баланс помещений
2.1 Расход теплоты
2.2 Теплопоступления
2.2.1 Теплопоступления от нагретых поверхностей
2.2.2 Теплопоступления от солнечной радиации
2.2.3 Теплопоступления от освещения
2.2.4 Теплопоступления от оборудования
2.2.5 Теплопоступления явные от людей
2.3 Анализ теплового баланса
3 Местная вытяжная система вентиляции
3.1 Выбор местных отсосов и расчет их производительности
3.1.1 Температура уходящего воздуха
3.1.2 Необходимый воздухообмен
3.1.3 Расчет зонта
3.2 Конструирование и гидравлический расчет местных вытяжных систем
4 Местная приточная вентиляция
5 Общеобменная приточная система вентиляции
5.1 Расчет воздухообменов и температуры приточного воздуха
5.2 Конструирование и гидравлический расчёт приточной системы
6 Расчет воздушной завесы
6.1 Расчет воздухообменов и температур приточного воздуха
6.2 Конструирование и гидравлический расчёт воздушной завесы
Список литературы

Определяется расстояние от воздухораспределителя до точки отрыва струи, м:,m2 = km1 = 1,35 2,5 =3,38;гдеЧисло Архимеда для начального сечения приточной струи - Ar= 0,01;k1 = 0,62:, b = 12 м.хотр>b – условие выполняется.5.2 Конструирование и гидравлический расчёт приточной системыАэродинамический расчет приточной системы вентиляции (с механическим побуждением с подачей воздуха в верхнюю зону с малыми скоростями) выполняем аналогично расчету местной вытяжной системы. К установке принимаем прямоугольные воздуховоды. Полученные данные используем для подбора вентилятора. Результаты расчета приведены в табл. 7. Таблица 7Аэродинамический расчет общеобменной приточной системы П2N участкаL, м3/чl, мd, ммv, м/сR, Па/мшR*ш*lСум .Рд, ПаZ, ПаР, ПаСум Р, ПаХарактеристика местный сопротивлений1250054504,50,47712,3852,412,1529,1631,5531,55Первое боковое отверстие на притоке z=2,2; Конфузор z=0,2;2500055007,51,0815,40,533,7516,87522,2853,82Среднее отверстие z=0,30; Конфузор z=0,2;3750055608,51,1915,950,543,3521,67527,6381,45Среднее отверстие z=0,30; Конфузор z=0,2;410000563091,1515,750,448,619,4425,19106,64Среднее отверстие z=0,20; Конфузор z=0,2;525005,54504,50,47712,62350,7612,159,23411,8611,86Среднее отверстие z=0,30; Конфузор z=0,2;6150006,7710111,4419,6480,7672,655,17664,82118,49Среднее отверстие z=-0,10; Отвод круглого сечения под 90 (2 шт) z=0,33; Конфузор z=0,2;Принимаем решетку ЖМ5 с площадью живого сечения F0=0,84 м2 и габаритами 1290×1280 мм. Фактическая скорость в ней составит v0=21996/3600×1,2/0,84=6,1 м/с. Коэффициент местного сопротивления решетки равен 2,2. Потери в решетке составят ΔР=2,2×1,2×6,12/2=98 Па.Необходимо произвести расчет калориферной установки. Целью расчета является определение требуемого количества калориферов, их модели, типоразмера и схемы подключения теплоносителя для компоновки секций подогрева, расчет производим на условия холодного периода года.Исходные данные для расчета системы П2объемный расход нагреваемого воздуха: Lп = 88841 м3/ч;начальная и конечная температуры воздуха: tн = -290С, tn= 24,80С;температуры теплоносителя в подающей и обратной магистралях: tг = 105 0С, tо = 70 0С.1) В зависимости от объемного расхода нагреваемого воздуха в системах П1 и П2 выбирается приточная камера 1 ПК 90, для большего расхода в системе П2.2) Определяется необходимая площадь живого сечения калориферов по воздуху:, м2;где - плотность воздуха, кг/м3; tн – температура воздуха после калориферов; Vρ = 8кг/м2с – массовая скорость воздуха;3) Пользуясь техническими характеристиками калориферов и исходя из необходимой площади живого сечения f1, принимается 4 калорифера КВС-11-П (n3 = 7), и тогда действительная площадь живого сечения f = 4·0,8665 = 3,47м2.4) Определяется действительная массовая скорость воздуха в калориферах:5) Рассчитывается расход теплоты на нагревание воздуха:где с = 1005 Дж/кг 0С – теплоемкость воздуха.Определяется коэффициент теплопередачи калориферов: Вт/м2 0С;где А = 17,94; m = 0,13 – для калориферов КВС; n1 = 0,32; W – скорость воды, м/с.При скорости воды W = 0,2 – 0,5 м/с значение Wmбудет приблизительно равно 0,848.Находится необходимая площадь поверхности нагрева калориферной установки:6) Определяется общее число устанавливаемых калориферов:где Fк – площадь поверхности нагрева одного калорифера выбранной модели, Fк = 72 м2.7) Определяется количество проходящей воды через калорифер:где n2 – число калориферов, подсоединяемых параллельно по теплоносителю;св = 4190 Дж/кг 0С – теплоемкость воды.Находится скорость воды в трубках калориферов:где fтр – площадь проходного сечения трубок калориферов, м2.Значение скорости находится в оптимальных пределах 0,2 – 0,5 м/с.8) Действительная площадь поверхности нагрева калориферной установки равна:Запас площади поверхности нагрева составит:9) Определяется сопротивление калориферной установки проходу воздуха: где: В = 2,16; z = 1,65 – для калориферов КВС-П.Исходя из этого по [7] подбираем вентилятор ВЦ4-75-8, с коэффициентом полезного действия =81%, max=85%, развиваемым напором P=600 Па, производительностью L=15000 м3/ч.Частота вращения колеса 965 об/мин. Двигатель типа 4А132М4 с установочной мощностью 11 кВт. Вес вентилятора с электродвигателем 181 кг.6 Расчет воздушной завесы6.1 Расчет воздухообменов и температур приточного воздухаРасчет воздушной завесы выполняем с помощью пакета прикладных программ TGV.Исходные данные для расчета:Размеры ворот:высота h=3 м;ширина B=3 м;Ворота - распашные;Температура воздуха рабочей зоны twz=18 ºС;Температура наружного воздуха по параметру Б = -29 ºС;Категория тяжести работ - средняя;Наличие постоянных рабочих мест в зоне ворот - нет;В зоне ворот допустима температура 12 ºС;Аэрационные проемов нет;В помещении баланс по механической вентиляции;Отношение площадей ворот и щели f=25;Отношение расходов воздуха через завесу и смеси через ворота g=0,65.Результаты расчета:Производительность двусторонней завесы L=14440 м3/ч.Температура нагретого воздуха tпод=40 ºС.Ширина воздуховыпускной щели 60 мм; длина не менее 150 мм; высота 3000 мм.Выпуск воздуха со скоростью 9,9 м/с под углом 300 к плоскости ворот.Потери давления в воздухораздаточном коробе 110 Па.Площадь поперечного сечения одного короба не менее 0,51 м2.Исходные данные для расчета калориферов:-барометрическое давление 990гПа;-начальная и конечная температура воздуха 18/40 ºС;-теплоноситель - вода с параметрами 130/70 ºС;-расход воздуха через калорифер 14440 м3/ч.Определяется необходимая площадь живого сечения калориферов по воздуху:, м2;где - плотность воздуха, кг/м3; tн – температура воздуха после калориферов; Vρ = 8кг/м2с – массовая скорость воздуха;Пользуясь техническими характеристиками калориферов и исходя из необходимой площади живого сечения f1, принимается 1 калорифер КВС-11-П (n3 = 7), и тогда действительная площадь живого сечения f = 0,8615 м2.Определяется действительная массовая скорость воздуха в калориферах:Рассчитывается расход теплоты на нагревание воздуха:где с = 1005 Дж/кг 0С – теплоемкость воздуха.Определяется коэффициент теплопередачи калориферов: Вт/м2 0С;где А = 17,94; m = 0,13 – для калориферов КВС; n1 = 0,32; W – скорость воды, м/с.При скорости воды W = 0,2 – 0,5 м/с значение Wmбудет приблизительно равно 0,848.Находится необходимая площадь поверхности нагрева калориферной установки: Определяется общее число устанавливаемых калориферов:где Fк – площадь поверхности нагрева одного калорифера выбранной модели, Fк = 72 м2.Определяется количество проходящей воды через калорифер:где n2 – число калориферов, подсоединяемых параллельно по теплоносителю;св = 4190 Дж/кг 0С – теплоемкость воды.Находится скорость воды в трубках калориферов:где fтр – площадь проходного сечения трубок калориферов, м2.Значение скорости находится в оптимальных пределах 0,1 – 0,4 м/с.Действительная площадь поверхности нагрева калориферной установки равна:Запас площади поверхности нагрева составит:Определяется сопротивление калориферной установки проходу воздуха: где: В = 2,16; z = 1,65 – для калориферов КВС-П.6.2 Конструирование и гидравлический расчёт воздушной завесыАэродинамический расчет воздушной завесы вентиляции выполняем аналогично расчету общеобменной приточной системы П2. К установке принимаем прямоугольные воздуховоды. Полученные данные используем для подбора вентилятора.Результаты расчета приведены в табл. 8.N участкаL, м3/чl, мa, ммb, ммdэ, мF, м2v, м/сR, Па/мшR*ш*lСум .Рд, ПаZ, ПаР, ПаСум Р, ПаХарактеристика местный сопротивлений172204,45008000,620,460,63212,780,7516,22,094,874,87Отвод прямоугольного сечения под 90 (1 шт) z=0,55; Конфузор z=0,2;21444040,8600100010000,650,272111,113,2198146,49157,59167,32Диффузор z=0,12; отвод прямоугольного сечения под 90 (24 шт.) z=0,55;372204,45008000,620,460,63212,780,7516,22,094,874,87Отвод прямоугольного сечения под 90 (1 шт) z=0,55; Конфузор z=0,2;Таблица 8Аэродинамический расчет воздушной завесы У1Производительность вентилятора Lр=1,1×L=1,1×14440=15884 м3/ч.Исходя из этого по [10] подбираем вентилятор ВЦ4-75-6,3, угол 90 º, исполнения 1,с коэффициентом полезного действия =53%, max=87%, развиваемым напором P=400 Па, производительностью L=16000 м3/ч. Частота вращения колеса 1455 об/мин. Двигатель типа 4A112М4 с установочной мощностью 3,0 кВт, частотой вращения 1455 об/мин. Вес вентилятора с электродвигателем не более221,3 кг.ЗаключениеВ ходе выполнения курсовой работы была запроектирована система вентиляции термического цеха, расположенного в г. Иваново. Термический цех, в виду выполняемых технологий характеризуется повышенной температурой рабочей среды, что подтверждено расчетами. Наибольшее количество теплоты образуется от нагретых поверхностей и от электродвигателей оборудования и составляет соответственно 111942 Вт и 201278,4 Вт. Вентиляция цеха осуществляется с помощью общеобменной приточной вентиляции П2, местной приточной вентиляции П1 с использованием душирующих патрубков ПДв-3, а также местной вытяжной системы В1, с применением вытяжных зонтов, над воротами расположена воздушная завеса.Для всех систем произведен аэродинамический расчет, подобраны вентиляторы и калориферы с использованием пакета прикладных программ TGV,построены аксонометрические схемы.Список литературыПромышленная вентиляция: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине “Системы вентиляции”/ Ю.И. Толстова, Р.Н. Шумилов, А.Н. Бояршинова. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. 35c. Вентиляция здания гражданского назначения: Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине ”Теоретические основы создания микроклимата в помещении” /Р.Н. Шумилов, М.Г. Ушаков, Ю.И. Толстова. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. 37 с.СНиП 2.01.01-82*. Строительная климатология и геофизика. М.: ГП ЦПП, 1996. 140 с.СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника/Минстрой России. — М.: ГП ЦПП, 1996. — 29с.Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 1. Отопление. /В.Н. Богословский, А.И Пирумов, В.Н. Посохин и др.; Под ред. А.Н. Павлова и Ю.Н. Шиллера. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1990. 344 с. (Справочник проектировщика).Проектирование вентиляции промышленного здания/ Волков О.Д.Учебное пособие. Х.: Высш. шк. ХГУ, 1989. -240с.Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. /В.Н. Богословский, А.И Пирумов, В.Н. Посохин и др.; Под ред. А.Н. Павлова и Ю.Н. Шиллера. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1992. 319 с. (Справочник проектировщика).Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.,”Машиностроение”, 1975, 559 с.Оборудование термических цехов/Русте С. Л. М.: «Машиностроение»,1971, 288 с.Соколов К.Н. Оборудование термических цехов. Высшая школа. К.:1984. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.-М.: Госстрой России, 2005.-58 с.