Вентиляция клуба со зрительным залом на 200 мест в г. Пермь

ПЗ.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пермский национальный исследовательский
политехнический университет»
Строительный факультет
Пояснительная записка
к курсовому проекту на тему:
«Вентиляция клуба на 200 человек»
Архитектурно-строительная характеристика4
Расчет воздухообменов в зрительном зале5
1. Расчет количества вредностей выделяющихся в зрительном зале5
2. Расчет необходимого воздухообмена в зрительном зале8
2.1 Расчет воздухообмена в летний период8
2.2 Расчет воздухообмена в зимний период10
Определение воздухообменов во вспомогательных14
Конструирование вытяжной системы вентиляции19
1. Естественная вытяжка19
2 Механическая вытяжка21
Расчет дефлекторов22
1. Подбор дефлекторов для зрительного зала. Скатная кровля23
2. Подбор дефлекторов для зрительного зала. Плоская кровля25
3. Подбор дефлекторов для эстрады. Скатная кровля26
4. Подбор дефлекторов для эстрады. Плоская кровля27
5. Подбор дефлекторов для фойе. Скатная кровля28
6 . Подбор дефлекторов для фойе. Плоская кровля29
Конструирование приточных систем31
1 Расчет жалюзийных решеток механических систем31
Конструирование и подбор оборудования приточных камер32
1. Разработка приточной камеры (П1)32
1.1 Расчет и подбор воздушных фильтров32
1.2 Расчет и подбор калорифера33
1.3 Расчет и подбор узлов воздухозабора36
1.4 Расчет и подбор обводной заслонки36
Аэродинамический расчет воздуховодов вентиляционных38
1 Расчет естественной вытяжной системы ВЕ641
2 Механическая приточная система зрительного зала П144
3 Механическая вытяжная система В350
Расчет шумоглушителя для приточной системы П153
Прикидочные расчеты57
Здание –клуб со зрительным залом на 200 мест.
Город строительства: Пермь
Оборудование кинопроекционной: дуговой осветитель 8-60
Концентрация углекислого газа в наружном воздухе: Ксо2 = 02 гкг
Запылённость наружного воздуха: Кпыли =2 мгм3
Параметры теплоносителя(воды): 95-70 0С
Ориентация по главному фасаду: С
Климатические данные «СП 131.13330.2018»
Барометрическое давление: Рб = 746 мм.рт.ст. (995гПа)
Параметры наружного воздуха:
Летний период: (по параметру А) tвозд = 23 °C
I = 466 кДжкг = 111 ккал(кг.сух.возд.)
Зимний период: (по параметру Б) tвозд= -35 °C
I = -349 кДжкг = -83 ккал(кг.сух.возд.)
Архитектурно-строительная характеристика
Здание клуба выполнено из кирпича толщина наружной стены составляет 640 мм. Толщина внутренних несущих стен составляет 380 мм перегородок - 120 мм. Покрытие над зрительным залом выполняется из ребристых плит толщиной 400 мм в остальной части здания – многопустотные плиты толщиной 220 мм.
Высота зрительного зала составляет 64 м. Общая высота здания составляет – 118 м. Размер здания в плане: 4155 м*240 м.
Расчет воздухообменов в зрительном зале
1. Расчет количества вредностей выделяющихся в зрительном зале
В зрительном зале основным источником выделения тепла влаги и углекислого газа являются люди. Количество выделяемого тепла и влаги одним человеком находящимся в покое (зрителем) определяется согласно 1 табл.2.2. стр 41.
Таким образом тепловыделения от зрителей в ккалч составляют:
где qп qя - соответственно полные и явные удельные тепловыделения от людей при расчетной температуре рабочей зоны зрительного зала 120С (при работающей С.О.) и 19 °С (при включении системы вентиляции зрительного зала) - зимой и tвл = tна +4 = 23 + 4 = 27 °С – летом;
в зимний период: qп = 105 ккалч qя = 80 ккалч [1 табл. 22];
в летний период: qп = 80 ккалч qя = 44 ккалч [1 табл. 22];
n - количество зрителей чел.:
n=Fm=2001=200 человек
) Тепловыделения от людей
Qп = 105 · 200 = 21 000 ккалч;
Qя = 80 · 200 = 16 000 ккалч.
Qп = 80 · 200 = 16 000 ккалч;
Qя = 44 · 200 = 8800 ккалч.
) Теплопоступления от солнечной радиации
Теплопоступления в зрительный зал от солнечной радиации в теплый период ориентировочно определяются по формуле:
где Fп - площадь покрытия зрительного зала в плане Fп = 44135 м2 ;
n - количество окон n = 4;
Fок - площадь окна Fок = 57 м2;
qп - удельные теплопоступления от солнечной радиации через покрытие и окна в ккал(ч·м2) qп = 7 ккал(ч·м2) [5 табл.3];
qок – теплопоступления через световые проемы ориентированные по направлениям qок = 30 ккал(ч·м2) для южных окон в г. Пермь [5 табл.3].
Qср = 44135 · 7 + 57 · 30 · 4 = 37735 ккалч
) Теплопоступления от системы отопления
Система отопления принимается постоянно включенной и ее мощность определяется из условия создания в рабочей зоне зрительного зала tв = + 12 0С. Количество тепла от системы отопления должно компенсировать потери тепла через наружные ограждения.
Qот = qот · · Vстр · (tв - tн)
где qот - удельная отопительная характеристика принимаемая в зависимости от строительного объема здания qот = 037 ккал(ч · м3 ·0С) [5];
= 095 - поправочный коэффициент [5 табл.4];
Vстр= 39958 м3 - строительный объем зрительного зала по наружному обмеру;
tв - расчетная температура внутреннего воздуха tв = + 12 0С;
tн - расчетная температура наружного воздуха в холодный период -35 0С.
Qот = 037 · 095 · 39958 · (12 - (-35)) = 660126 ккалч
) Расчетные теплопотери через ограждающие конструкции при действующей вентиляции
Составляют при tв = + 19 0С:
Qтп = 037 · 095 · 39958 · (19 - (-35)) = 758443 ккалч
Количество поступающей от зрителей влаги в воздушную среду зрительного зала определяется из выражения:
где w - влаговыделения одним человеком гч.
wз.п = 40 гч wл.п = 60 гч
Тогда Wз.п = 40 · 200 = 8 000 гч;
Wл.п = 60 · 200 = 12 000 гч.
) Массовое количество поступающего от зрителей углекислого газа
Массовое количество определяют по формуле:
где 23 лч – газовыделения одним зрителем;
- массовая плотность углекислого газа определяется в соответствии с выражением:
где - массовая плотность углекислого газа при 0 0С и при любой температуре кгм3
Рб - барометрическое давление гПа.
Тогда в летний период: = 0533 · = 1768 кгм3
в зимний период: = 0533 · = 1816 кгм3.
МСО2л.п = 23 · 200 · 1768 = 8 1328 гч
МСО2з.п = 23 · 200 · 1816 = 83536 гч.
Количество воздуха необходимое для разбавления углекислого газа до ПДК определяется по формуле:
- количество выделяемого зрителями углекислого газа гч;
- ПДК углекислого газа в воздухе помещения гкг (=165 гкг);
- концентрация углекислого газа в приточном (наружном) воздухе гкг.
Тогда в летний период: G СО2 л = 81328(165 - 02) = 56088 гч;
в зимний период: G СО2 з = 83536(165 - 02) = 57611 гч.
Составляем тепловой баланс для определения избытков тепла:
Qизб = Qпз + Qот - Qтп
где Qизб - теплоизбытки ккалч;
Qпл Qпз - соответственно полные тепловыделения от зрителей в теплый и холодный расчетные периоды ккалч;
Qср - теплопоступления от солнечной радиации ккалч;
Qот - то же от системы отопления ккалч;
Qтп - теплопотери через наружные ограждения ккалч;
Исходя из этого получаем для летнего и зимнего периодов:
летний: Qизб = 16 000 + 3 7735= 197735 ккалч
зимний: Qизб = 21 000 + 660126 – 758443 = 111682 ккалч
Данные заносим в таблицу 1.
Сводная ведомость вредных выделений в зрительном зале
Теплопоступления ккалч
2. Расчет необходимого воздухообмена в зрительном зале
Необходимый воздухообмен в зрительном зале определяется для теплого и холодного расчетных периодов из условия поглощения избытков тепла и влаги а также разбавления углекислого газа до ПДК (предельно допустимой концентрации).
Расчет воздухообмена выполняется графо-аналитическим способом с использованием I-d диаграммы рассчитанной на барометрическое давление 745 мм. рт. ст.
Для расчета воздухообмена в помещении необходимо знать температуру удаляемого из помещения воздуха. Так как удаление воздуха в зрительном зале производится из верхней зоны то нужно рассчитать температуру верхней зоны по формуле:
- температура рабочей зоны помещения °C;
- высота помещения от пола до центра вытяжных отверстий м;
- высота рабочей зоны в помещении м;
- градиент температуры (увеличение температуры при увеличении высоты на 1 м) °Cм.
Градиент температуры определяется по графику на рис. 2. [5] в зависимости от теплового напряжения объема помещения:
- явные избытки тепла полученные в результате составления теплового баланса помещения ккалч;
- внутренний объем помещения м3.
Также необходимо знать угловой коэффициент луча процесса поглощения тепла и влаги определяемый по формуле:
- полные избытки тепла полученные в результате составления теплового баланса помещения ккалч;
- выделения влаги в помещении гч.
2.1 Расчет воздухообмена в летний период
= = 8800 + 37735 = 125735 ккалч;
ккал(ч·м3) t= 032 °Cм;
tвл = 27 °C; = 64 м; = 15 м
= 19 7735 ккалч; Wл.п = 12 000 гч
ккалг = 1650 ккалкг = 69036 кДжкг
Необходимый воздухообмен в зрительном зале в летний период для поглощения избыточного тепла и влаги определяется с помощью I-d диаграммы на которой строится процесс поглощения тепла и влаги приточным воздухом. В качестве приточного воздуха в зрительный зал подается наружный воздух подвергаемый очистке от пыли в воздушных фильтрах.
Процесс на I-d диаграмме строится в следующем порядке:
) Наносится точка Н характеризующая состояние наружного воздуха по известным температуре и теплосодержанию (=23°C; =466кДжкг=111 ккалкг).
) Через точку Н проводится луч процесса поглощения тепла и влаги с угловым коэффициентом до пересечения с изотермой = const (= 286°C). Этим действием находится точка У которая характеризует состояние воздуха удаляемого при вентиляции из верхней зоны.
Требуемый воздухообмен для ассимиляции (поглощения) избыточного тепла и влаги определяется по формуле:
- теплосодержание уходящего воздуха удаляемого из верхней зоны ккалкг;
- теплосодержание приточного воздуха ккалкг;
- выделения влаги в помещении гч;
dу - влагосодержание уходящего воздуха удаляемого из верхней зоны гкг;
dн - влагосодержание приточного воздуха гкг.
= 197735 ккалч; Iу= 557 кДжкг = 1322 ккалкг; = 111 ккалкг
гч; dу = 104 гкг; dн = 918 гкг
8361 кгч > 93271 кгч
Принимаем 98361 кгч.
Количество воздуха необходимого для разбавления углекислого газа до предельно-допустимой концентрации (ПДК) определяется по формуле 7:
= 8 1328 кгч; = 02 гкг G СО2 = кгч.
За расчетный воздухообмен в летний период принимаем воздухообмен требуемый для ассимиляции (поглощения) избыточного тепла и влаги:
361 кгч > 5 6088 кгч
Рассчитаем объемный воздухообмен:
- массовое количество приточного или удаляемого воздуха кгч;
- плотность воздуха при соответствующей температуре кгм3.
При известной температуре и расчетном барометрическом давлении плотность воздуха определяется по формуле:
- массовая плотность воздуха при температуре 0 °C и атмосферном давлении кгм3 (=1293 кгм3);
- расчетное барометрическое давление (= 746 мм вод. ст.);
- температура приточного или удаляемого воздуха °C.
L1 зрпр = Lпрn = 8 4069 200 = 42 м3ч 80 м3ч
В соответствии с нормативными требованиями объемный воздухообмен в теплый период должен быть не менее 20 м3ч и не более 80 м3ч наружного воздуха на одного зрителя.
м3ч 42 м3ч 80 м3ч – условие выполняется.
2.2 Расчет воздухообмена в зимний период
Определяем требуемое количество воздуха.
А) Минимальное количество воздуха которое необходимо подать в зрительный зал в час на чел. 20 м3час.
Определим плотность приточного воздуха по формуле 13:
Б) Количество воздуха для разбавления углекислого газа до ПДК определяется:
где МСО2з.п = 23 · 200 · 1816 = 83536 гч.
Из двух значений необходимого воздухообмена в зрительном зале выбираем большее равное 5 840 кгч.
Схема с рециркуляцией:
Количество приточного воздуха в теплый период обеспечиваемое вентилятором сохраняется и для холодного периода то есть
Lпрл = Lпрз = 84069 м3час
В целях экономии тепла в холодный период года в зрительном зале применяется рециркуляция тогда:
где Gзпр – количество приточного воздуха подаваемого в зрительный зал в холодный период кгч;
Gн – количество приточного воздуха забираемого снаружи кгч;
Gр – количество внутреннего воздуха забираемого из рабочей зоны зрительного зала кгч;
Задаемся tпр = 19-6 = 13 ºС
прит.возд = 1293 = 121 кгм3
G прит.возд = Lприт прит.возд = 84069 121 = 101723 кгч
Gр = Gпрз - Gн = 101723 – 5 840 = 43323 кгч
Учитывая что Gзпр = Gсм = Gн. + Gр и dпр=dсм вычисляется dр.з.=dпр+d=dсм+d где
Уравнение влажностного баланса:
Gсм dсм =Gр dр.з. + Gн dн
dр.з = 07+079= 149 ~ 15 гкг
На I-d диаграмме строим точку Н соответствующую состоянию наружного воздуха:
т. Н: tн = -35 ºC; Iн = -83 ккалкг = -349 кДжкг; d н =011 гкг
Строим точку В соответствующую состоянию внутреннего воздуха:
т. В: tр.з = 19 ºC; dр.з.= 15 гкг
На пересечении dсм с линией смешивания Н – В лежит точка характеризующая состояние смеси.
Определяем угловой коэффициент луча процесса по формуле:
Через точку В проводим луч процесса и на пересечении его с dсм определяем
tпр = 165ºС >13 оС;
Тогда задаемся tпр = 165ºС и пересчитываем:
прит.возд = 1293 =119 кгм3
G прит.возд = Lприт прит.возд = 84069 119 = 10 0042 кгч
Gр = Gпрз - Gн = 100042 – 5 840 = 41642 кгч
Gсм dсм =Gр dр.з. +Gн dн
dр.з = 08+068= 148 гкг
Gпр=100042 кгч; Gр=41642 кгч; Gвыт=Gн=5840 кгч
Расчитаем объёмный воздухообмен:
Сводная ведомость воздушного баланса зрительного зала сведена в Таблицу 2.
Внутренний объем зрительного зала м3
Расчетная наружная температура оС
Температура в рабочей зоне оС
Температура притока оС
Вытяжка механическая
Температура уходящего воздуха оС
Расчет воздухообмена в зрительном зале
Определение воздухообменов во вспомогательных
Для помещений вспомогательного назначения (технические административные помещения вестибюли и фойе и др.) не производится подробный расчет тепло- и газовыделений и воздухообменов по ним для них требуемый воздухообмен определяется исходя из норм кратности.
Кратностью воздухообмена называется отношение объемного расхода подаваемого или удаляемого воздуха к объему помещения. Кратность воздухообмена – это удельный воздухообмен то есть воздухообмен отнесенный к 1 м3 объема помещения.
Нормативной кратностью называется удельный воздухообмен установленный нормативными документами на единицу объема помещения или на одну единицу оборудования одного посетителя один санитарный прибор и так далее. Значения нормативных кратностей воздухообмена устанавливаются раздельно по притоку и вытяжке и приводятся в СП и справочниках. Расчет выполняется по формулам:
Lпр = Кнорм.пр · Vпом м3ч;
Lвыт = Кнорм.выт · Vпом м3ч.
В помещения где вытяжка больше чем приток воздух дополнительно подаётся из резервуара чистого воздуха приток в котором рассчитывают по балансу из обслуживаемых помещений.
Определение объемов приточного и вытяжного воздуха во вспомогательных помещениях проводится в форме таблицы. В процессе составления таблицы отдельные помещения группируются по назначению и возможности объединения в единую приточную систему.
Вестюбюль коридор на 1 этаже кинопроекционная выставочный кулуар коридор в подвале в проекте рассматриваются как резервуары приточного воздуха (вытяжного воздуха) для компенсации вытяжки из смежных помещений. Объем приточного воздуха подаваемого в резервуары приточного воздуха должен на 10% превышать суммарный объем вытяжки из смежных помещений.
Отдельной приточной системой обслуживается блок кинопроекционной (кино кинопроекционная и комната механика). Производится самостоятельный баланс. В кинопроекционной помимо общеобменной вытяжки и притока есть местная вентиляция в виде зонтов. Зонты устанавливаются у каждого кинопроектора в проекте их 2 (1 рабочий 1 резервный).
В итоге системы были разбиты на следующие по назначению:
П1 - приточная механическая система зрительного зала (работает и в летний и в зимний период) L =84069 м3час;
П2 – приточная механическая система помещений 1 этажа и подвала L = 286367 м3ч;
П3 – приточная механическая система блока кинопроекционной на 2 этаже L = 97703 м3ч;
П4 – приточная механическая система помещений на 2 этаже и фойе L = 314801 м3ч;
П5 – приточная механическая система аккумуляторной L = 110774 м3ч;
В1 – вытяжная механическая система гардероба и буфета L = 65439 м3ч;
В2 – вытяжная механическая система блока кинопроекционной L = 88821 м3ч;
В3 – вытяжная механическая система помещений подвала L = 91774 м3ч;
В4 – вытяжная механическая система аккумуляторной L = 100704 м3ч;
В5 – вытяжная механическая система санузла на 1 этаже L = 200 м3ч;
В6 – вытяжная механическая система помещений 2 этажа L = 9681 м3ч;
ВЕ1 – ВЕ24 – вытяжные естественные системы вспомогательных помещений (расходы приведены в таблице 4).
Конструирование вытяжной системы вентиляции
1. Естественная вытяжка
Естественная вытяжка осуществляется через каналы в кирпичных (несущих) стенах. Размеры каналов 140х140 мм 140х270 мм 140х380 мм [табл.12.7; 1]. Где нет возможности устроить канал в стене выполняются приставные короба из листовой стали [табл.12.2; 1]. Для определения количества воздуха вытягиваемого из каналов и коробов задаемся скоростью V=1 мс для первого этажа V=05 мс для второго этажа. В зависимости от того сколько воздуха необходимо удалить из помещения определяем размеры и количество каналов и коробов.
Зная размер канала и количество воздуха проходящего через него определяем фактическую скорость.
Каждому каналу присваиваем обозначение ВЕ – вентиляция естественная и указываем номер системы.
В раздельной естественной системе вентиляции каждый канал самостоятельно выходит наружу. Отдельные каналы – требование пожарной безопасности. Длины воздуховодов не должны превышать 10м. Каналы должны проходить в пустотах многопустотных плит перекрытия. Размеры решеток берем большие для каналов внутри стен и меньше чем размер воздуховода для приставных коробов.
Регулируемая решетка устанавливается в том случае если объем удаляемого воздуха меньше максимальной производительности канала.
Металлический воздуховод от канала в помещение не должен превышать 10 м в длине.
Подбор размеров каналов приставных коробов и решеток сведен в таблицу 4.
Естественная вытяжка
2 Механическая вытяжка
В качестве воздухозаборных устройств приняты решетки РР. Скорость в решетках не должна превышать 3 мс. Площадь сечения решёток рассчитана следующим образом:
где - коэффициент живого сечения = 062
Механическая вытяжка
Дефлекторы – вытяжные устройства которые наряду с тепловым напором благодаря своей конструкции используют напор ветра для удаления воздуха из помещения. В данном курсовом проекте дефлекторы устанавливаются в зрительном зале эстраде фойе.
Расчет дефлекторов начинают с зимнего периода подбирают диаметр и определяют их количество. Затем определяют производительность уже подобранных дефлекторов в зимний период и на оставшееся количество воздуха подбирают дополнительные дефлекторы работающие только в летний период.
В данном проекте дефлектора зрительного зала фойе и сцены располагаются на скатной и плоской кровлях поэтому расчет ведется для каждой кровли.
1. Подбор дефлекторов для зрительного зала. Скатная кровля
Определим избыточное гравитационное давление в шахте:
где h – расстояние от рабочей зоны до входного отверстия в дефлектор м;
ρн – плотность наружного воздуха по параметрам Б;
ρрз – плотность воздуха при температуре рабочей зоны.
Давление создаваемое в круглом дефлекторе за счет воздействия ветра определяется по форпмуле:
где V – скорость ветра в ЗП по параметрам Б равная 34 мс.
Задаемся диаметрами дефлекторов от Т17 до Т25.
Определяем скорость воздуха в шахте каждого дефлектора по формуле:
где λ – коэффициент трения значение которого равно 002;
вх – коэффициент местного сопротивления входа в шахту равный 05;
д – коэффициент местного сопротивления дефлектора равный 06;
реш – коэффициент местного сопротивления решетки равный 12.
Для начала в летний период нужно рассчитать какое количество воздуха вытягивается дефлекторами подобранными на зимний период т.к. они не отключаются и работают круглогодично.
Давление создаваемое в круглом дефлекторе за счет воздействия ветра
V – скорость ветра в ЛП равная 1 мс
Определяем скорость воздуха в шахте каждого дефлектора по формуле 20.
2. Подбор дефлекторов для зрительного зала. Плоская кровля
Расчеты сводим в таблицу 6.
Устанавливаем дефлектора Т18 Т23
Дефлектора Т23 имеют двухходовую заслонку которая закрывается в зимний период.
В зимний период дефлектора Т18 удаляют 432528 м3ч.
В летний период дефлектора Т18 удаляют 116878 м3ч (остаток 593029 м3ч) дефлектора Т23 удаляют 634133 м3ч.
3. Подбор дефлекторов для эстрады. Скатная кровля
Определим избыточное гравитационное давление в шахте по формуле 18:
Определим избыточное гравитационное давление в шахте
Расчеты сводим в таблицу 7.
4. Подбор дефлекторов для эстрады. Плоская кровля
Устанавливаем дефлектора Т18 Т21.
Дефлектор Т21 имеет двухходовую заслонку которая закрывается в зимний период.
В зимний период дефлектор Т18 удаляет 103473 м3ч.
В летний период дефлектор Т18 удаляет 27616 м3ч (остаток 117787 м3ч) дефлектор Т21 удаляет 121512 м3ч.
5. Подбор дефлекторов для фойе. Скатная кровля
Расчеты сводим в таблицу 8.
6 . Подбор дефлекторов для фойе. Плоская кровля
Устанавливаем дефлектора Т19 Т21.
В зимний период дефлектор Т19 удаляет 168385 м3ч.
В летний период дефлектор Т19 удаляет 45529 м3ч (остаток 104081 м3ч)
дефлектор Т21 удаляет 124183 м3ч.
Конструирование приточных систем
1 Расчет жалюзийных решеток механических систем
Жалюзийные решетки – воздухораспределительные устройства в приточных системах. В курсовом проекте используется решетки типа РР. Решетки подбираются в каждом помещении. Приточные решетки располагаются так чтобы обеспечить равномерность раздачи воздуха по помещению. Скорость в решетках до 3 мс.
Расчет сведен в таблицу 9.
Решетки приточных систем
Конструирование и подбор оборудования приточных камер
1. Разработка приточной камеры (П1)
Приточная камера зрительного зала расположена в подвале в специально отведенном для этого помещении. Она имеет три отсека с вентиляционным оборудованием. Первые по ходу движения воздуха два отсека имеют тепловую изоляцию толщиной 80 мм третий отсек не утеплен со стенами – 120 мм. В каждом из отсеков имеется отдельный вход с герметическими дверями размером 1250×500 мм. Дверь первого и второго отсека утеплена: Ду 125×05м.
1.1 Расчет и подбор воздушных фильтров
Исходя из начальной запылённости наружного воздуха выберем тип фильтра. Концентрация пыли в наружном воздухе для города Пермь – Кн = 2 мгм³.
Исходя из номенклатуры воздушных фильтров принимаем фильтр:
(по справочнику [1] стр. 80 табл. 4.2)
Вид фильтра – смоченный пористый
Тип фильтра – масляный
Наименование фильтра – ячейковый ФяР
Удельная воздушная нагрузка – 7000 м³(ч·м²)
Площадь живого сечения одной ячейки фильтра – м2
Приточная система П1:
Определим площадь фильтрующей установки Fф:
где – удельная воздушная нагрузка
Определим количество ячеек: Fф= 12022=55; принимаем n=6.
Выбираем компоновку ячеек 3×2 (2 ряда по 3 ячейки).
Определим фактическую удельную воздушную нагрузку :
По фактической удельной воздушная нагрузке фильтра по рисунку 4.3. [1] определяем начальное сопротивление фильтра =33 кгсм2.
Конечное сопротивление фильтра должно превышать начальное сопротивление в 3 раза. .
По разнице по рисунку 4.4. [1] определяем массу уловленной в фильтре пыли на 1 м2 фильтрующей установки 100=19 гм2 и величину «проскока» =66 %. Отсюда эффективность фильтра =934 %.
Находим максимальную пылеемкость фильтра:
- масса уловленной в фильтре пыли на 1 м2 фильтрующей установки гм2;
– площадь фильтрующей установки м2;
Находим количество пыли оседающей в фильтрующей установке за сутки:
- начальная запыленность воздуха гм3;
- объемное количество приточного воздуха м3ч;
- эффективность фильтра;
- число часов работы фильтрующей установки в сутки чсут.
= 2 мгм3 = 0002 гм3; = 84069 м3ч; = 0934; = 4 чсут
Определяем время между регенерациями фильтра:
– максимальная пылеемкость фильтра г;
– количество пыли оседающей в фильтрующей установке за сутки гсут.
Тогда время между регенерациями фильтра 40 дней.
1.2 Расчет и подбор калорифера
Калориферы предназначены для нагрева приточного воздуха. Калориферы для систем вентиляции – это трубчатые теплообменные аппараты в которых тепло от горячей воды или пара проходящих внутри трубок с наружными ребрами передается к более холодному воздуху проходящему через межтрубное пространство калорифера между пластинами оребрения. В качестве теплоносителя используется вода с заданными параметрами.
При расчете калорифера необходимо учитывать следующие требования вытекающие из соображений незамерзания калориферов в зимнее время:
Запас поверхности нагрева не должен превышать 10%;
Скорость движения воды по калориферу не должна быть менее 012 мс.
Подбор калорифера осуществляется в соответствии с [1] стр.413. В качестве теплоносителя используется вода с заданными параметрами.
Необходимые данные: Gпр=100042 кгч Т1=95ºС Т2=70ºС tсм=-14ºС tпр=165 ºС
Расчет калорифера ведется в следующем порядке:
) Определяем количество тепла которое должен передать калорифер воздуху для нагрева:
где - массовое количество воздуха которое поступает в калориферную установку м3ч;
- теплоемкость воздуха ккал(кг·°C) (=024 ккал(кг·°C));
- температура приточного воздуха (воздух после калорифера) °C;
- температура воздуха поступающего в калориферную установку °C.
= -14°C;= 165°C; Gпр= 100042 кгчас
) Зададимся массовой скоростью воздуха в пределах 5÷8 кг(с·м2).
) Определим ориентировочную площадь живого сечения по воздуху:
) Зная ориентировочную площадь живого сечения по воздуху выберем калорифер.
Выбираем калорифер К4ВП-7. Его площадь живого сечения по воздуху 0354 м2; площадь живого сечения по теплоносителю = 000153 м2; площадь поверхности нагрева = 389 м2.
) Уточняем фактическую массовую скорость воздуха:
где - количество приточного воздуха кгч;
- площадь живого сечения калорифера по воздуху м2;
– количество калориферов присоединенных параллельно по воздуху.
) Определяем скорость движения теплоносителя по трубкам калорифера:
где - количество тепла которое должен передать калорифер воздуху ккалч;
- параметры теплоносителя на входе и выходе из калорифера °C;
- плотность теплоносителя кгм3 (плотность воды =1000 кгм3);
- площадь живого сечения по теплоносителю м2;
n - количество калориферов присоединенных параллельно по теплоносителю.
Скорость движения воды по трубкам калорифера должна быть не ниже 012 мс для предотвращения опасности замерзания калориферной установки.
Требование выполнено.
) Вычислим коэффициент теплопередачи калорифера:
) Определяем требуемую поверхность нагрева калориферной установки:
- коэффициент теплопередачи калорифера ккал(ч·м2·°C);
- параметры воздуха на входе и выходе из калорифера °C;
- параметры теплоносителя на входе и выходе из калорифера °C.
) Определяем запас поверхности нагрева калориферной установки:
где - фактическая поверхность нагрева калориферной установки м2;
- требуемая поверхность нагрева калориферной установки м2.
Согласно [4] запас поверхности нагрева должен быть не более 10 %.
≤ 10% требование выполнено
) Определим аэродинамическое сопротивление калориферной установки (табл. 11.25 [1]):
1.3 Расчет и подбор узлов воздухозабора
Приемные отверстия для наружного воздуха приточных систем лучше всего размещать в условно чистой зоне на высоте не менее 2 м от уровня грунта до низа решетки.
Площадь воздухозаборного устройства приточной камеры П1 из расчетов аэродинамики:
где Lпр - производительность системы при tн равная 84069 м3ч
Воздухоприемные отверстия для предохранения от попадания в установку дождя и снега закрывают неподвижными жалюзийными решётками.
Устанавливаем решетки СТД-5291 [2 табл III.20 стр.225]
Fжс =0092 м2; 225х580 мм2;
n= Fр Fжс=43; принимаем 5 штук устанавливаем их с 3-х сторон шахты по 2 с боковых сторон и 1 внешней стороне.
Принимаем размер шахты 650х790 мм Fфак=052 м2.
Скорость в воздухозаборной шахте должна быть не менее 4 мс и не более 6 мс. Условие выполняется.
На входе в приточную камеру устанавливаем запорное устройство перекрывающее доступ наружного воздуха - воздушная утепляющая заслонка с электроприводом и электрообогревателем [2 табл. III.6 стр. 206] (КВУ) размером 1000х1000 мм.
1.4 Расчет и подбор обводной заслонки
В зимний период когда наружная температура воздуха ниже расчетной из-за большой тепловой инерции теплосети или других факторов калориферная установка может перегревать приточный воздух выше необходимой температуры. В связи с этим в приточной камере устанавливается обводной клапан позволяющий пропускать часть воздуха мимо калориферной установки и таким образом достигать необходимого значения температуры приточного воздуха. Для автоматизации этого процесса устанавливается обводная заслонка с электроприводом и в зоне где происходит смешение воздуха прошедшего через обводную заслонку и воздуха прошедшего через калориферную установку устанавливается датчик температуры. Сигнал от датчика идет на привод заслонки который регулирует ее открытие.
Заслонка подбирается таким образом чтобы в самый неблагоприятный период (когда весь приточный воздух идет через обводную заслонку) при полностью открытой заслонке ее сопротивление было равно сопротивлению калорифера.
Найдем скорость в обводной заслонке выразив ее через сопротивление калорифера:
где g - ускорение свободного падения мс2 (g=981 мс2);
- аэродинамическое сопротивление заслонки кгсм2
- коэффициент местного сопротивления заслонки 007 (т.к. 2 створки);
- удельный вес воздуха проходящего через обводную заслонку Нм3.
Весь воздух проходит через обводную заслонку в том случае если его не требуется нагревать в калорифере т.е. его температура соответствует температуре притока значит =·g =119 · 981 = 1167 Нм3.
Скорость воздуха в заслонке:
Площадь живого сечения заслонки:
где L - объемное количество воздуха проходящего через заслонку м3ч;
Выбираем обводную заслонку с электрическим приводом АЗД036-07 Р400×500Э (согласно табл.111.14 [2] стр.218). Сечение воздуховода F=04 05=02 м2.
Аэродинамический расчет воздуховодов вентиляционных
Целью аэродинамического расчёта является:
* Определение размеров воздуховодов;
* Определение аэродинамического сопротивления которое должен преодолеть вентилятор.
Для выполнения расчета вычерчиваем в масштабе аксонометрические схемы этих систем. Далее нумеруем участки и определяем расходы по этим участкам.
Выбираем главное направление (участок наиболее удаленный от вентилятора и более нагруженный).
Расчет проводим в табличной форме.
Последовательность расчета:
Разбиваем схему на участки.
На каждый участок наносим длину и необходимое количество удаляемого или приточного воздуха.
Задаемся скоростью в воздуховоде (2-6 мс).
Определяем расчетную площадь сечения воздуховода:
По площади подбираем сечение воздуховода. После чего уточняем скорость движения воздуха по сечению
Определяем эквивалентный диаметр воздуховода
где a и b- стороны прямоугольного воздуховода.
По и скорости определяем удельные потери на трение R 1 табл. 12.16 стр. 250.
Определяем поправочный коэффициент на шероховатость стенок воздуховода (для стали n=1 для кирпичных стен воздуховода в зависимости от скорости) 5 табл. 12.13 стр. 249
Определяем полные потери на трение:
Рассчитываем потери давления в местных сопротивлениях:
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке
- удельный вес подаваемого или удаляемого воздуха Нм3.
Определяем полные потери давления на участке.
Аксонометрическая схема естественной вытяжной системы ВЕ6
Аэродинамический расчет естественной вытяжки
1 Расчет естественной вытяжной системы ВЕ6
L=14409 м3ч; l=1129 м
F=00532; канал 140х380; dэкв=205 мм;
Местные сопротивления:
Первое боковое отверстие: =454
Колено с острыми кромками: =12*109=131
Определим располагаемое давление в шахте:
где h – расстояние от отметки рабочей зоны до отметки выброса h =123 м.
ρ(+5) ρвн – плотность воздуха при t=+5ºС и t в помещении соответственно кгм3
Pр=123 (125-118)=0861 мм вод.ст.
Σ(Rln+Z)=0406 кгсм2 ≤ 09·0861=0775 мм вод. ст.
Условие выполняется. Расчёты сведены в таблицу.
Аксонометрическая схема механической приточной системы зрительного зала П1
2 Механическая приточная система зрительного зала П1
В качестве приточных решеток выберем решетки АДН-К 800х200 L0=1250 м3час дальнобойность 28 м a1 = a2 = 0° КЖ.С. =075.
Двухрядные АДН-К изготовлены из алюминия и снабжены индивидуально регулируемыми жалюзи для изменения направления и характеристик приточной струи.
Для АДН-К угол наклона внутреннего ряда жалюзи - α2 угол наклона наружного ряда жалюзи - α1. Жалюзи устанавливаются в пластиковые втулки которые облегчают их поворот при регулировании.
Местные сопротивления магистрального воздуховода системы П1:
приточная решётка = 22
Последнее боковое отверстие (одно отверстие)
Среднее отверстие (прох од) ; = -006
Среднее отверстие (проход) ; = -004
Среднее отверстие (проход) ; = -005
Тройник приточный на 90° (ответвление): ; = 268
Отвод при α=90о =021 ;
Среднее отверстие (проход) ; = -006
Тройник приточный на 90° (ответвление): ; = 48
Местные сопротивления воздухозаборной шахты:
Первое боковое отверстие :
Внезапное расширение:
Колено с острыми кромками при α=90о =12 ;
Дроссель-клапан (КВУ)
Рециркуляционный воздуховод:
В качестве вытяжных решеток выберем решетки АДН-К 500х150 L0=600 м3час a1 = a2 = 0° КЖ.С. =075.
Местные сопротивления рециркуляционного воздуховода:
вытяжная решётка = 12
Первое боковое отверстие (одно отверстие):
Среднее отверстие (проход):
Два отвода прямоугольного сечения α=90о
Заслонка воздушная с 2 створками АЗД036-12Р800х800Э
Подбор вентилятора для системы П1:
Вентилятор приточной системы П1 подбирается по двум параметрам: объёмному расходу воздуха L и потерям давления в системе P.
Потери давления в системе определяются из аэродинамического расчёта с учётом сопротивления в оборудовании приточной камеры и берутся с 10 %-ным запасом:
= 8317 кгсм2; - потери давления в воздухозаборной шахте;
= 99 кгсм2; - потери давления в фильтрующей установке;
= 606 кгсм2; - потери давления в калориферной установке;
= 7033 кгсм2; - потери давления в системе воздуховодов за вентилятором;
=5 кгсм2 - потери давления в шумоглушителе (до расчёта шумоглушителя принимаем =5 кгсм2).
=11*((8317+99+606)+(7033+5))=3994 кгсм2.
Объёмный расход воздуха берётся с учётом утечек на линии нагнетания и подсосов на линии всаса т.е. с запасом в 6%:
Lвент = L·106 = 84069·106 = 89113 м3ч
где L – производительность системы П1 м3ч.
По полученным значениям подбираем вентилятор:
Число оборотов: n=930 обмин
Аксонометрическая схема механической вытяжной системы В3
3 Механическая вытяжная система В3
Механическая вытяжная система В3:
Первое боковое отверстие (одно отверстие):
Отвод гнутый прямоугольного сечения α=90о =021;
Зонт прямоугольный: =115;
Р=11·4730=5203 кгсм2.
Объемный расход воздуха берется с учетом утечек на линии нагнетания и подсосов на линии всаса т.е. с запасом 6%:
Lвент=L ·106=91774·106=9728 м3ч
где L – производительность системы В3 м3ч.
Расчет шумоглушителя для приточной системы П1
Звук – это волновые колебания упругой среды создающие в этой среде дополнительные переменные колебания. Шумом называется сложный звук который не содержит ярко выраженных частотных составляющих.
Уровень шума является существенным критерием качества систем вентиляции что необходимо учитывать при проектировании зданий различного назначения. Уровень шума тем выше чем больше скорость воздуха на выходе из воздухораспределителя.
В акустических расчетах вентустановок пользуются октавными полосами частот т.е. такими полосами у которых конечная частота в 2 раза больше начальной (Октавные полосы: 63 125 250 500 1000 2000 4000 и 8000 Гц). Целью расчета шумоглушителя является погашение избыточного звукового давления в каждой октавной полосе. Расчет шумоглушения ведется в табличной форме.
Подбор шумоглушителя:
Принимаем шумоглушитель длиной: 20 метра.
Толщина средних пластин шумоглушителя: В=400 мм.
Расстояние между пластинами: А=400 мм.
Необходимо определить потери в шумоглушителе а так же его габаритные размеры. Для ПС-25 скорость движения воздуха в шумоглушителе – = 4 мс [1 стр.341].
Расход воздуха проходящего через шумоглушитель – L=8 4069 м3ч.
Определяем необходимое свободное сечение шумоглушителя:
Задаемся высотой шумоглушителя h = 800 мм = 08 м и определяем число каналов в шумоглушителе – n.
Определяем фактическую площадь :
Определяем действительную скорость в шумоглушителе:
Гидравлическое сопротивление пластинчатого вентиляционного шумоглушителя определяется по формуле:
где – суммарный коэффициент местного сопротивления шумоглушителя;
– коэффициент трения;
– длина шумоглушителя м;
– гидравлический диаметр м;
– скорость воздуха в воздуховоде перед шумоглушителем мс;
– плотность воздуха в воздуховоде кгм3.
=064128=05 [7 табл. 5.15].
Гидравлический диаметр определяется по формуле:
где F – площадь поперечного сечения канала;
Коэффициент трения λ=00335 [7 табл. 5.16].
Сопротивление шумоглушителя:
После подбора шумоглушителя корректируем аэродинамический расчет системы П1:
Р=11*((8317+99+606)+(7033+173))=3635 кгсм2.
Переподбор вентилятора не требуется.
Выполняются с целью подобрать размеры воздуховодов для которых не производился аэродинамический расчет.
На каждый участок наносим необходимое количество удаляемого или приточного воздуха.
Уч.1 L = 94 м3ч ; задаёмся v = 2 мс ;
F = L (3600*v) = 94 (3600*2) = 0013 м2 ;
Fф = 00225 м2 (принимаем воздуховод 150х150);
vф = L(3600*F) = 94(3600*00225) = 116 мс.
Уч.2 L = 187 м3ч ; задаёмся v = 3 мс ;
F = L (3600*v) = 187 (3600*3) = 0017 м2 ;
Fф = 004 м2 (принимаем воздуховод 200х200);
vф = L(3600*F) = 187(3600*004) = 130 мс.
Уч.3 L = 421 м3ч ; задаёмся v = 4 мс ;
F = L (3600*v) = 421 (3600*4) = 0029 м2 ;
vф = L(3600*F) = 421(3600*004) = 292 мс.
Уч.4 L = 654 м3ч ; задаёмся v = 5 мс ;
F = L (3600*v) = 654 (3600*5) = 0036 м2 ;
vф = L(3600*F) = 654(3600*004) = 454 мс.
Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть II. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Под ред. И.Г. Староверова. – М.: Стройиздат 1978.
Справочник монтажника. Монтаж вентиляционных систем. Под ред. И.Г. Староверова. – М.: Стройиздат 1978.
СП 60.13330.2020. Свод правил. Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003.
СП 131.13330.2018. Строительная климатология. – М.: ЦИТП Госстроя России 2019.
Вентиляция клубов или кинотеатров. Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция». – Пермь: Пермский государственный технический университет 1995.
«Оборудование для систем вентиляции воздуха» каталог «Арктика» 2008.
Справочник проектировщика. Защита от шума. Под ред. Проф. Е.Я.Юдина. – М.:Стройиздат 1974.

ventilyatsia.dwg

Экспликация помещений 2-го этажа
Наименование помещения
Класс музыкального искусства
Комната передового опыта и культуры быта
Для системы П4 подобрана компактная приточная установка "Компакт 2112М" ("Арктика"стр.291). L=911
кгсм.² Размер воздуховода 500х250 Вес 82 кг
- воздухозабор 650х790 мм
- клапан КВУ 1000х1000 мм
- вентилятор Ц4-70 №5
- дверь герметичная утепленная ДУ1
- дверь герметичная неутепленная Д1
Экспликация помещений 1-го этажа
Комната киномеханика
Экспликация помещений подвала
АДН-К 800х200 L=1200
СТД 5291 225х580 5 шт
Для системы В5 подобран канальный вентилятор "RKВ 300х150 C1" L=200*1
кгсм². Размер воздуховода 300х150 мм
Для системы П3 подобрана компактная приточная установка "Компакт 2112М" ("Арктика"стр.291). L=977*1
Для системы В2 подобран канальный вентилятор "RKВ 500х250 В1" L=888*1
кгсм². Размер воздуховода 500х250 мм
РР 400х200 L=369 м3ч
РР 300х100 L=174 м3ч
РР 400х200 L=411 м3ч
РР 400х200 L=505 м3ч
РР 300х100 L=199 м3ч
РР 200х100 L=102 м3ч
РР 200х100 L=130 м3ч
Для системы П5 подобрана компактная приточная установка "Компакт 307В2 ЕС1" ("Арктика"стр.291). L=1108*1
кгсм.² Размер воздуховода 500х300 Вес 81 кг
Для системы П4 подобрана компактная приточная установка "Компакт 41В2" ("Арктика"стр.293). L=3148*1
кгсм.² Размер воздуховода 700х400 Вес 130 кг
Для системы П2 подобрана компактная приточная установка "Компакт 41В2" ("Арктика"стр.293). L=2864*1
РР 300х200 L=336 м3ч
Для системы В4 подобран канальный вентилятор "RKВ 500х250 А1" L=1007*1
РР 200х100 L=104 м3ч
РР 200х100 L=116 м3ч
Для системы В6 подобран канальный вентилятор "RKВ 500х250 А1" L=968*1
Для системы В1 подобран канальный вентилятор "RKВ 400х200 А1" L=654*1
кгсм². Размер воздуховода 400х200 мм
Аксонометрическая схема механической вытяжной системы В3
РР 200х100 L=100 м3ч
Аксонометрическая схема естественной вытяжной системы ВЕ6
отм. пола помещения 109
Аксонометрическая схема приточной механической системы П1
шумоглушитель пластинчатый
Для системы В3 подобран канальный вентилятор "RKВ 400х200 C1 ЕС" L=918*1
Монтажная схема механической вытяжной системы В3
под балкононом на отм. +2
АДН-К 800х200 L=1201 м3ч
АДН-К 500х150 L=583 м3ч
Монтажная схема приточной механической системы П1
РР 150х400 L=144 м3ч
Монтажная схема естественной вытяжной системы ВЕ6
Схема обвязки калориферной установки системы П1 М1:20
Узел обвязки Danfoss
Циркуляционный насос
Балансировочный клапан
Подающий и обратный трубопровод
Спецификация узла обвязки
Спецификация систем вентиляции
Агрегат вентиляционный А6
а. Вентилятор центробежный Ц4-70
б. Электродвигатель А02-32-6
Вставка гибкая ГВВ-8
Вставка гибкая ГВН-8
Конфузор 1160х1160ø630
Диффузор 441х441600х800
Предохранительная решётка 1160х1160
(обводная) с 2-мя створками
Калорифер водяной многоходовый К4ВП-7
Подставки под калорифер
Заслонка воздушная унифицированная
Решётка жалюзийная типа АДН-К500х150
Решётка жалюзийная типа АДН-К800х200
Огнезадерживающий клапан типа ОКС-1 600х600
Огнезадерживающий клапан типа ОКС-1 600х800
Лючок питометрический
Дверь герметичная неутеплённая Д1
Дверь герметичная утеплённая ДУ1
Канальный вентилятор RK400х200 С1 ЕС
Зонт прямоугольный Т11 400х250
Решётка жалюзийная типа РР200х100
Воздуховод из оцинкованной стали
Регулируемая решётка типа РР400х150
Заслонка утеплённая с электроприводом
Решётки жалюзийные штампованные
и электрообогревом КВУ 1000х1000
(рециркуляционная) с 2-мя створками
Фильтр ячейковый Фяр
0х800 толщиной 0.7мм
0х600 толщиной 0.7мм
0х500 толщиной 0.7мм
0х400 толщиной 0.7мм
Решётка жалюзийная типа РР100х100
см. план первого этажа
в подпольный канал на отм. -1
Вентиляция клуба на 200 человек
Наименование обслуживаемого помещения (технологического оборудования)
Обозна- чение системы
Исполение по взрыво- защите
Характеристика отопительно-вентиляционных систем
Вспом. помещения 1 эт. и подвала
Вспом. помещения 2 эт.
Центробежный Ц4-70 А6 3100-1
Lвент. взята без учёта подсосов и утечек
Блок кинопроекционной
Вспом. помещения подвала
Канальный RKВ 400x200 А1
План 1-го эатажа М1:100
План 2-го эатажа М1:100
Характеристика отопительно- вентиляционных систем
Схема обвязки калорифера
Прикидочный расчет систем В1
Канальный RKВ 500х250 В1
Канальный RKВ 400x200 C1 ЕС
Канальный RKВ 500х250 А1
Канальный RKВ 300x150 C1