Проект СКВ для ресторана на 220 мест в г. Астане (Казахстан)

Vozduhovody1.dwg

Мийна столового посуду
Мийна кухоного посуду
02-07.0007.ПР.0012.03.000.С3
Принципиальная схема
-удельныый вес воздуха
0723-10.ПР.05.000.ГЧ
Проект системы кондиционирования
воздуха ресторана на 220 мест

Аксонометрия.dwg

на печать диплом Турар2.doc

Пояснительная записка к дипломному проекту «Проект системы кондиционирования воздуха для здания ресторана на 220 мест в городе Астана» содержит 101 страниц 9 рисунков 14 таблиц 13 источников.
Приведены описание конструкции здания ресторана. Произведен расчет и подбор оборудования системы кондиционирования воздуха. В работе представлены раздел посвященный безопасности и охране труда и экономическая часть.
В расчетной части приведены исходные данные методика расчета теплопритоков влагопритоков в помещения аэродинамический расчет.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1 Технико-экономическое обоснование7
2 Строительная характеристика здания8
3 Расчетные параметры наружного воздуха9
4 Расчетные параметры внутреннего воздуха10
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОМЕЩЕНИИ
1 Расчет теплопритоков в помещения
1.1 Теплопритоки через ограждающие конструкции11
1.2 Теплопритоки от остывающей пищи19
1.3 Теплопритоки от людей20
1.4 Теплопритоки от оборудования21
1.5 Теплопритоки от освещения23
2 Расчет влагопритоков в помещения
2.1 Влагопритоки от остывающей пищи24
2.2 Влагопритоки от людей25
2.3 Влагопритоки от смоченных поверхностей25
3 Выбор и построение схемы обработки воздуха26
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
1 Расчет воздухораспределения
1.1 Общие положения34
1.3 Методика расчета воздухораспределения и подбора диффузоров36
2 Аэродинамический расчет воздушных сетей
2.1 Общие положения40
2.2 Расчет и подбор воздуховодов43
1 Выбор типоразмера агрегата45
2 Расчет и подбор секции охлаждения48
3 Подбор секции нагревания51
4 Подбор вентиляторной секции51
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ53
ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
1 Техника безопасности55
2 Производственная санитария57
3 Пожарная безопасность61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ64
Здоровье работоспособность да и просто самочувствие человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды в жилых и общественных помещениях где он проводит значительную часть своего времени.
Если говорить о физиологическом воздействии на человека окружающего воздуха то следует напомнить что человек в сутки потребляет около 3 кг пищи и 15 кг воздуха. Что это за воздух какова его свежесть и чистота душно жарко или холодно человеку в помещении во многом зависит от инженерных систем специально предназначенных для обеспечения воздушного комфорта.
Среди таких систем можно выделить: систему вентиляции систему отопления (либо комбинированную отопительно-вентиляционную систему) и систему кондиционирования воздуха (СКВ). Воздушное отопление совмещенное с вентиляцией создает в помещении вполне удовлетворительный микроклимат и обеспечивает благоприятные условия воздушной среды. СКВ представляет собой систему более высокого порядка (с большими возможностями). Принципиальное преимущество состоит в том что помимо выполнения задач вентиляции и отопления СКВ позволяет создать благоприятный микроклимат (комфортный уровень температур) в летний
жаркий период года благодаря использованию в своем составе фреоновой холодильной машины.
Таким образом подготовка воздуха в СКВ может включать его охлаждение нагрев увлажнение или осушку очистку (фильтрацию ионизацию
и т.п.) причем система позволяет поддерживать в помещении заданные кондиции воздуха независимо от уровня и колебаний метеорологических параметров наружного (атмосферного) воздуха а также переменных поступлении в помещение тепла и влаги.
Следует отметить что системы кондиционирования по своему назначению подразделяются на комфортные и технологические.
Комфортные СКВ предназначены для создания и автоматического поддержания температуры относительной влажности чистоты и скорости движения воздуха отвечающих оптимальным санитарно-гигиеническим требованиям.
Технологические СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха в максимальной степени отвечающих требованиям определенного производственного или технологического процесса.
Основное назначение систем комфортного кондиционирования воздуха – обеспечить чистоту воздуха и условия теплового комфорта в помещениях здания. Обычно это системы кондиционирования воздуха жилых и общественных зданий отдельных локальных зон производственных зданий и т.д.
Исходные данные для проектирования
1Технико-экономическое обоснование
Одним из объектов проектирования СКВ в общественных зданиях является СКВ на предприятиях общественного питания: столовых кафе ресторанов. При этом в большинстве случаев ограничиваются установкой нескольких кондиционеров типа сплит-системы по периметру зала кафе или ресторана. И если для малых здании данный способ более или менее приемлем то для ресторанов рассчитанных на большое количество людей с несколькими залами он не подходит по ряду причин:
)Посредством сплит-систем удается контролировать лишь температуру воздуха что не позволяет поддерживать комфортные условия других парметров воздушной среды таких как: влажность скорость воздуха.
)В больших залах приходиться устанавливать мощные модели сплит-систем. Скорость воздуха на выходе из воздухоохладителя таких кондиционеров зачастую превышает комфортные нормы скорости движения воздуха что создает ощущение дутья;
)Так как кондиционеры сплит-системы не обеспечивают приток свежего воздуха с наружи а лишь охлаждают внутренний воздух возникает необходимость в отдельной приточной установке для обеспечения помещения санитарной нормой приточного воздуха (в большинстве случаев используется естественная вентиляция).
)Сплит-система нуждается в периодическом сервисном обслуживании что увеличивает капитальные затраты на кондиционеры также она не отличается высокой надежностью.
По перечисленным выше причинам использование сплит-систем для
поддержания комфортных параметров воздушной среды в крупных ресторанах является не целесообразным. Поэтому возникает проблема поиска подходящей СКВ для данного типа здании. В данной работе предпринята попытка решения данной проблемы на конкретном примере путем проектирования СКВ на базе центрального кондиционера.
2 Строительная характеристика здания
Объектом проектирования является двухэтажное здание ресторана рассчитанного на 220 посадочных мест в городе Астане.
Наружные стены выполнены из обыкновенного силикатного кирпича ГОСТ 379-79 250х125х65 на цементно-песчаном растворе толщина стен 25 кирпича d=645 мм с внутренней стороны отделанные штукатуркой на цементно-песчаном растворе d=20 мм и строительной смесью Alinex под покраску d=10 мм. Покрытие (бесчердачное) – из железобетонных пустотных плит d=220 мм покрытых теплоизоляцией TEPLEX 45-500 d=50 мм гидроизоляция – слой пергамина d=1 мм поверх него бетонная стяжка d=25 мм. Характеристика теплоизоляционного материала TEPLEX 45-500 приведена в приложении 4. Полы (на грунте) – железобетонная пустотная плита d=220 мм теплоизоляция – слой пенополистирола TEPLEX 45-500 d=50 мм гидроизоляция – слой пергамина d=1 мм бетонная стяжка - d=25 мм битумная мастика d=2 мм поверх уложен керамогранит (в залах) либо кафель (на кухне). Междуэтажное перекрытие из железобетонных пустотных плит d=220 мм. Предусмотрен ложный потолок для монтажа воздуховодов высотой 50 мм. Внутренние перегородки выполнены из силикатного кирпича. Толщина – 1 кирпич d=260 мм штукатурка цементно-песчаным раствором d=20 мм отделка строительной смесью Alinex под покраску d=10 мм. Заполнение светового проёма – двухслойные стеклопакеты в пластмассовых переплётах из обычного стекла.
Ориентация главного фасада – юг.
Характер используемых помещений – общественный.
3 Расчетные параметры наружного воздуха
Район строительства – город Астана относиться к району IB карты климатического районирования для строительства согласно [1].
Климатические параметры теплого периода года для города Астана [1] представлены в приложении А.
Данные о средней месячной и годовой температуры воздуха в г. Астана [1] приведены в приложении Б.
Кондиционирование воздуха согласно [3] по степени обеспечения метеорологических условий подразделяются на три класса:
Первый класс — обеспечивает требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нормативными документами.
Второй класс — обеспечивает оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы.
Третий класс — обеспечивает допустимые нормы если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.
Для данного здания проектируется СКВ второго класса.
Согласно [2] в качестве расчетных параметров наружного воздуха для СКВ второго класса принимаем расчетные параметры Б для города Астана приведенные в [2] сниженные на 2 (Таблица 1.1)
Таблица 1.1 – Расчетные параметры наружного воздуха
4 Расчетные параметры внутреннего воздуха
Расчетные параметры внутреннего воздуха принимаются в соответствии с [2] для данного типа помещении. Они приведены в таблице 1. 2.
Таблица 1.2 – Расчетные параметры внутреннего воздуха
Теплотехнический расчет помещений
1.1 Теплопритоки через ограждающие конструкции
Для расчета теплопритоков через ограждающие конструкции необходимо определить коэффициент теплопередачи для каждого ограждения. Общий коэффициент теплопередачи многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными слоями рассчитывают по формуле [4]
где – общее сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции ; – сопротивление теплоотдаче соответственно с наружной или более теплой стороны ограждения ; ;
– сопротивление теплопроводности ;
RВ – сопротивление теплоотдаче с внутренней стороны ограждения ; ;
Rиз – сопротивление теплопроводности термоизоляционного слоя ; ;
и - коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней стороны ограждения ;
- толщина строительных слоев конструкции м;
- коэффициент теплопроводности строительных слоев конструкции Вт(м2.К).;
- толщина изоляционного слоя м;
- коэффициент теплопроводности изоляционного слоя Вт(м2.К).
Рисунок 2.1 – Толщина наружных стен
Рассчитываем коэффициент теплопередачи для каждого вида ограждающей конструкции. При расчетах значения коэффициентов и принимаем по приложению В согласно [4].
Наружные стены: принимаем ; =0645 м; коэффициент теплопроводности силикатного кирпича [5] =087 Вт(м2.К); =0111
Внутренние перегородки: принимаем Вт(м2.К); =026 м; коэффициент теплопроводности силикатного кирпича [5] =087 Вт(м2.К); =0125 Вт(м2.К);
Конструкция пола: 1- битумная мастика 2 мм 2- бетонная стяжка 25 мм слой пергамина 1 мм 4- теплоизоляция TEPLEX 45-500 50 мм 5- плита пустотная 220 мм.
Рисунок 2.2 – Конструкция пола
Пол: принимаем Вт(м2.К); =0248 м=155 Вт(м2.К); =0167 Вт(м2.К); =005 м =003 Вт(м2.К).
Покрытие: конструкция покрытия аналогична конструкции пола поэтому для покрытия k0 =027 Вт(м2.К).
Перекрытие между этажами: конструкция межэтажных перекрытий аналогична конструкции пола за исключением отсутствия теплоизоляции. Поэтому:
k0 для пластиковых окон принимаем 1961 Вт(м2.К) согласно [6] для внутренних деревянных дверей 1946 Вт(м2.К) согласно [5].
Теплопритоки через ограждающие конструкции Q1 определяют как сумму теплопритоков (через стены перегородки перекрытия или покрытия через полы заглубленные стены подвальных помещений) вызванных наличием разности температур снаружи ограждения и внутри охлаждаемого помещения Q1Т а также теплопритоков в результате воздействия солнечной радиации Q1с через покрытия и наружные стены [4]:
Теплопритоки через стены перегородки перекрытия или покрытия Q1Т (в кВт) рассчитывают по формуле
где – действительный коэффициент теплопередачи ограждения Вт(м2.К);
F – расчетная площадь поверхностей ограждения м2;
– расчетная разность температур (температурный напор) ;
tн – расчетная температура воздуха с наружной стороны ограждения ;
tв – расчетная температура воздуха внутри охлаждаемого помещения .
Теплоприток через пол (в кВт) расположенный на грунте не имеющий обогревательных устройств определяют суммированием теплопритоков через условные зоны шириной 2 м (рисунок 2.3) по формуле
Рисунок 2.3 – Разбивка пола на условные зоны
где – условный коэффициент теплопередачи соответствующей зоны пола Вт(м2.К) (для I II III зон равен соответственно 047; 023; 012 Вт(м2.К) а остальной зоны пола (IV зона)
=007 Вт(м2.К)); F – площадь соответствующей зоны пола м2; площадь участка пола размером 2х2 примыкающего к углу наружных стен (заштрихованный участок) учитывают дважды.
Коэффициент m характеризующий относительное возрастание термического сопротивления пола при наличии изоляции
где – толщина отдельных слоев конструкции пола м;
– коэффициенты теплопроводности материалов составляющих конструкцию пола Вт(м2.К).
Теплопритоки от солнечной радиации в кондиционируемые помещения складываются из теплопритоков через массивные ограждения зданий (стены кровли покрытия и т. д.) и теплопритоков через световые проемы (окна витрины и т. д.) т. е.
Теплопритоки от солнечной радиации через наружные стены и покрытия в (кВт) определяют по формуле
где – действительный коэффициент теплопередачи ограждения Вт(м2.К);
F – площадь поверхности ограждения облучаемой солнцем м2;
– избыточная разность температур характеризующая действия солнечной радиации в летнее время .
Количество теплоты от солнечной радиации зависит от зоны расположения здания (географической широты) характера поверхности и орентации ее по сторонам горизонта.
Для плоской кровли избыточная разность температур зависит только от тона окраски и не зависит от ориентации и широты. Для плоских кровель без окраски (темных) избыточную разность температур принимают 177 с окраской светлых тонов 149 . Для шатровых кровель избыточную разность температур (в ) принимают в зависимости от географической широты: для южной зоны 15 средней 10 северной 5.
Для наружных стен избыточную разность температур можно принять по приложению 10 [4].
При расчете учитывают теплоту солнечной радиации проникающую через кровлю и одну из стен либо с наибольшей поверхностью либо неблагоприятно ориентированную.
Результаты расчета теплопритоков через наружные ограждения приведены в таблице 2.1. Определение температуры в неохлаждаемых помещениях смежных с охлаждаемыми осуществлялось путем составления теплового баланса помещения.
Таблица 2.1 – Теплопритоки через ограждения
Стена наружная восточная
Стена наружная западная
Внутренняя перегородка северная
Внутренняя перегородка восточная
Внутренняя перегородка южная
Стена наружная северная
Стена наружная южная
Стена наружная юго-восточная
Внутренняя перегородка западная
Стена наружная юго-западная
Таблица 2.1 продолжение
Стена наружная северо-западная
1.2 Теплопритоки от остывающей пищи
В залах ресторана существенная доля теплоты выделяется от остывающей пищи. Тепловыделения от остывающей пищи (в Вт) определяют по формуле [7]
где т =085 — средний вес блюд приходящихся на одного обедающего кг;
с = 335 — средняя теплоемкость блюд кДж (кг К);
tн = 70 — средняя температура блюд поступающих в обеденный зал ;
tк — 40 °С — то же в момент потребления ;
Z — продолжительность приема пищи одним посетителем (для ресторанов — 1 час для столовых без самообслуживания — 05—075 часа с самообслуживанием — 034 часа);
п — число мест в обеденном зале.
Результаты расчета теплопритоков от остывающей пищи приведены в таблице 2.4.
1.3 Теплопритоки от людей
Количество теплоты выделяемой людьми (в Вт) подсчитывают по формуле [4]
где - количество теплоты выделяемой одним человеком в зависимости от температуры воздуха в помещении и рода выполняемой работы; - число людей одновременно находящихся в помещении (в торговых залах предприятий питания принимается равным числу посадочных мест).
Тепло- и влаговыделения от людей (на 1 человека) приведены в приложении 5 [4]. Количество людей в помещениях приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Количество людей в помещениях
Результаты расчета теплопритоков от людей приведены в таблице 2.4.
1.4 Теплопритоки от оборудования.
Количество теплоты выделяемый оборудованием зависит от целого ряда причин: применяемого способа обогрева (газ или электричество) оснащенности данного предприятия оборудованием режима работы предприятия а также от мощности и режима работы каждой единицы технологического оборудования.
Для оборудования обогреваемого природным газом подсчет теплопритоков осложняется тем что не вся теплота полученная при сгорании газа выделяется в помещение. Часть ее составляет потери теплоты с уходящими газами:
где - количество теплоты выделяемой в топке сгорании газа кВт;
- количество теплоты выделяемой оборудованием в помещении (состоит из полезной теплоты расходуемой непосредственно на приготовление пищи и из потерь теплоты наружными ограждениями оборудования) кВт;
– потеря теплоты с уходящими газами кВт.
Количество теплоты (в кВт) выделяемой газовым тепловым оборудованием определяют по формуле
где - количество теплоты выделяемой при сгорании газа кВт;
В – объемный расход газа при нормальных условиях м3с;
- теплотворная способность 1 м3 газа при нормальных условиях равная 35600 кДжм3;
– коэффициент учитывающий одновременность работы однотипного оборудования (для столовых =08 для ресторанов и кафе =06);
- коэффициент использования оборудования (выражает продолжительность непрерывной работы оборудования в течение смены в пересчете на 1 рабочий час.
Тепловыделения от единицы оборудования обогреваемого паром можно принимать по данным А. А. Гоголина равным 13 кВт на 1 м2 наружной неполированной поверхности 049 кВт – полированной и 033 кВт – для поверхности покрытой изоляцией.
Для оборудования с электрическим обогревом тепловыделения (в кВт) подсчитывают по формуле
где - суммарная мощность всех электронагревателей данного оборудования кВт.
Теплоту выделяемую электродвигателями механического оборудования (в кВт) определяют по формуле
где - суммарная мощность всех электродвигателей механического оборудования кВт.
Значения для предприятий питания приведены выше. Для перерабатывающих цехов мясокомбинатов принимают для оборудования машинных залов (волчки куттеры) и для оборудования шприцовочной.
В технологических цехах ресторана установлено следующее оборудование: в посудомоечной – посудомоечная машина Jem в мясо-рыбном цехе – жарочный шкаф ШЖЭ-1 мясорубка МИМ-80; в овощном цехе – аппарат пароварочный АП-1 протирочно-резательная машина МПР-350М; в мучном цехе – пекарский шкаф ЭШ-2к тестомесительная машина ТММ-03 хлеборезательная машина АХМ300Т2 в горячем цехе – плита газовая ПГК-49Ж плита электрическая ЭП-4ЖШ котел пищеварочный КПЭМ-60 сковорода электрическая СЭП-025 шкаф шашлычный ШШЭ-2 мармит МЭП-2Б. Характеристика оборудования приведена в приложении Ж.
В кабинетах: кабинет 1 – компьютер принтер; кабинет 2 – компьютер факс сканер; кабинет 3 – компьютер копировальный аппарат. Расчетные теплопоступления от современных персональных компьютеров и другого офисного оборудования приведены в приложении И [8].
Результаты расчета теплопритоков от оборудования приведены в таблице 2.4.
1.5 Теплопритоки от освещения
Теплопоступления от электрического освещения определяют по фактической или проектной электрической мощности освещения а при отсутствии этих данных – путем умножения норм уровня освещенности приведенных в приложении К на удельные выделения теплоты для люминесцентных ламп [7]. Если освещение производится лампами накаливания то вводится поправочный коэффициент 275.
Результаты расчета теплопритоков от электрического освещения приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Сводная таблица теплопритоков
2.1 Влагопритоки от остывающей пищи
Влаговыделения от горячей пищи в залах ресторана определяют по формуле [7]
где к = 034 – коэффициент учитывающий неравномерность потребления пищи а также наличие жировой пленки затрудняющей испарение влаги; – средняя температура пищи.
Результаты расчета влагопритоков от остывающей пищи приведены в таблице 2.4.
2.2 Влагопритоки от людей
Количество влаги выделяемой людьми Wл (в кгс) подсчитывают по формуле [4]
где – влаговыделение одного человека кгс; - число людей в помещении.
Влаговыделения в зависимости от температуры воздуха в помещении и рода выполняемой работы приведены в приложении 5. Число людей в каждом помещении приведено в таблице 2.2.
Результаты расчета влагопритоков от людей приведены в таблице 2.4.
2.3 Влагопритоки от смоченных поверхностей
Влаговыделения со смоченной поверхности оборудования и пола (Wn кгс) определяют по приближенной формуле [9]
где F – площадь мокрой поверхности пола; – температура воздуха в помещении соответственно по сухому и мокрому термометру.
Результаты расчета влагопритоков от смоченных поверхностей приведены в таблице 2.4.
Таблица 2.4. Влагопритоки в помещения
3 Выбор и построение схемы обработки воздуха
Затраты холода и теплоты в системах с рециркуляцией внутреннего воздуха меньше чем в прямоточных системах. Поэтому если только санитарные нормы допускают рециркуляцию необходимо ее использовать. Однако системы со 100%-ной рециркуляцией применяют только в специальных сооружениях (газоубежища и т.п).
В обычных СКВ приточный воздух состоит из смеси наружного воздуха с рециркуляционным. При этом расход наружного воздуха при расчетных наружных условиях ограничивают санитарным минимумом (20 м3ч на 1 человека) а в переходные периоды (весна осень) экономически целесообразно расход наружного воздуха увеличить вплоть до 100%.
Потоки наружного и рециркуляционного воздуха в центральных кондиционерах смешиваются как правило перед фильтром и воздухонагревателем первого подогрева. Это позволяет очищать от пыли весь обрабатываемый воздух и предохранять воздухонагреватели первогоподогрева от загрязнения. Однако в районах с низкой зимней температурной параметры точки смеси могут оказаться в области тумана (ниже кривой ) т.е. из смеси воздуха будет выпадать влага. В этих случаях вначале наружный воздух нагревают в воздухонагревателях первого подогрева а затем смешивают с рециркуляционным. При осуществлении такой схемы обработки воздуха принимают специальные меры против размораживания воздухонагревателей первого подогрева.
В летний период воздух из помещения рециркуляционным вентилятором (при двухвентиляторной схеме) или вентилятором кондиционера (при одновентиляторной схеме) забираеться из кондиционируемого помещения частично удаляется наружу а большая часть поступает в камеру (секцию) смешения кондиционера. Там он смешиваеться с наружным воздухом расход которого ограничивают минимально допустимой нормой после чего смесь воздуха очищается в фильтре охлаждается и осушается в камере орошения или в поверхностном воздухоохладителе блока тепломассообмена.
В установках для помещений с малыми влаговыделениями (например жилые помещения) и небольшим количеством подмешиваемого наружного воздуха парметры воздуха после воздухоохладителя могут быть близкими к требуемым параметрам приточного воздуха. В этом случае воздух после воздухоохладителя без дополнительной обработки подают в кондиционируемое помещение. Именно по такой схеме работают большинство автономных кондиционеров.
Однако в установках для помещений с большими влагосодержание которого значительно меньше чем в помещении. Для этого смесь наружного и рециркуляционного воздуха охлаждают глубже чем это требуется для компенсации теплопритоков. Поэтому переохлажденную смесь после воздухоохладителя перед подачей в помещение нагревают до температуры приточного воздуха (с учетом подогрева в вентиляторе). Необходимость в последующем подогреве возникает также при охлаждении воздуха в камерах орошения из которых воздух выходит с относительной влажностью близкой к .
В установках где весь рециркуляционный воздух смешивается с наружным (схема с первой рециркуляцией) для подогрева воздуха после его охлаждения и осушения используются воздухонагреватели второго подогрева. Преимущество данной схемы заключается в возможности точного регулирования температуры воздуха в помещении а ее недостаток – в необходимости подогрева вохдуха даже в летнее время. Поэтому применяют схему по которой только часть рециркуляционного воздуха поступает для охлаждения а остальной рецеркуляционный воздух по обводному каналу байпасируется мимо камеры орошения и смешивается с охлажденной первой смесью (схема с первой и второй рецеркуляцией). Благодаря этому воздух может быть нагрет до температуры приточного воздуха без использования воздухонагревателя второго подогрева. Преимущество этой схемы заключаеться в отсутствии посторонних источников для подогрева воздуха и следовательно в ее эхкономичности недостаток – в трудности точного поддержания параметров приточного воздуха путем количественного регулирования потоков воздуха створчатыми клапанами. Кроме того при таком способе нагревания воздуха происходит и его одновременное доувлажнение что снижает осущающую способность установки. Поэтому применение схем с первой и второй рецеркуляцией для помещений с большой нагрузкой по скрытой теплоте (большими влаговыделениями) не может быть рекомендовано.
В зимний период в СКВ с первой рециркуляцией смесь рециркуляционного и наружного воздуха очищается в фильтре нагревается в воздухонагревателе первого подогрева увлажняется в камере орошения рециркулирующей водой (адиабатическое увлажнение) нагревается в воздухонагревателе второго подогрева и подается вентилятором меньшая часть его (равная количеству наружного воздуха) удаляется наружу а большая часть поступает обратно в кондиционер.
Если схемой предусмотрено увлажнение воздуха паром воздухонагреватель второго подогрева не нужен.
Применение в зимнее время схемы с первой и второй рециркуляцией также позволяет исключить воздухонагреватели второго подогрева. Однако как и в летнее время эта схема не позволяет осуществить точное поддержание параметров воздуха в помещении.
Построение процессов обработки воздуха в -диаграмме сходно с таковым для пряоточных систем. Основное различие заключается в том что тепловлажностной обработке в кондиционереподвергается не наружной воздух а его смесь с рециркуляционным. Поэтому построение процессов начинают с определения расхода наружного воздуха приточного и рециркуляционного воздуха .
Рассмотрим последовательность построения обработки воздуха для летнего расчетного режима на рис. 20.3 на котором показаны только аппараты участвующие в обработке.
На - диаграмму наносят точки Н В и П соответствующие параметрам наружного внутренного и приточного воздуха а также линию луча процесса изменения параметров воздуха в помещении .
Для СКВ с первой рециркуляцией положение точки смеси на линии соединящей В и Н находят на пересечении этой линии с изоэнтальпией значение которой находят по правилу смешения:
где и - энтальпия (в кДжкг) и плотность (в кгм3) наружного воздуха; и - энтальпия и плотность рециркуляционного воздуха принимаемые равными энтальпии и плотности внутреннего воздуха.
Далее при построении режима обработки проводят через точку П вертикальную линию () до пересечения с линией (точка К1) и соединяют точки С и К1 прямой линией. Температуру воздуха в точке К (на выходе воздухонагревателя второго подогрева) принимают на 1-20С ниже чем в точке П.
Тепловую нагрузку на воздухоохладитель (в кВт) определяют по формуле
Тепловую нагрузку на воздухонагреватель второго подогрева находят по формуле
где - удельные энтальпии в соответствующих точках кДжкг; - средняя плотность воздуха в процессе охлаждения или нагревания.
При построении процесса обработки воздуха в СКВ с первой и второй рециркуляцией необходимо определить количество воздуха проходящего через воздухоохладитель и байпас .
Принимаем во внимание чтопараметры точки К должны быть одинаковы для обеих схем обработки: в СКВ с первой рециркуляцией это параметры воздуха после воздухонагревателя II подогрева а в СКВ с первой и второй рециркуляцией это параметры воздуха после второго смешения. Поэтому проводим линию ВК до пересечения с линией в точке К2 и измеряем длину отрезков К2К и КВ. Соотношение количество воздуха проходящих через обводной канал (байпас) и воздухоохладитель находят по правилу смешения:
откуда с учетом баланса воздушных потоков:
Состояние воздуха после первого смешения характеризуется точкой С2 лежащей на линии ВН. Параметры воздуха в этой точке находим по правилу смешения потоков и .
Тепловую нагрузка на воздухоохладитель в СКВ с первой и второй рециркуляцией
Определяем тепловлажностное отношение по формуле [4]
Определяем объемный расход воздуха который необходимо подавать в кондиционируемое помещение из условия удаления теплопритоков:
где – плотность воздуха при кгм3;
c – удельная теплоемкость воздуха при кДжкг;
– допустимая (рабочая) разность температур ;
– удельные энтальпия приточного и внутреннего воздуха (в точках П и В).
Определяем объемный расход наружного воздуха по формуле
где – число людей в помещении; – требуемый объемный расход воздуха (в м3ч) в помещении по нормам на одного человека: принимаем 25 м3ч.
Определяем расход рециркуляционного воздуха
Результаты расчета: тепловлажностное отношение - кДжкг;
расход приточного воздуха – м3с; расход наружного воздуха - м3с; расход рециркуляционного воздуха м3с.
Из результатов расчета видно что большую часть приточного воздуха составляет рециркуляционный. Поэтому для данных условий целесообразно применять схемы с рециркуляцией воздуха. Итак принимаем схему с первой рециркуляцией. Построение процессов обработки воздуха в I-d диаграмме осуществляем согласно вышеизложенной методике [4].
Определяем тепловую нагрузку на воздухоохладитель по формуле [4]:
Определяем расход теплоты в воздухонагревателе второго подогрева
Результаты: =20069кВт; =2525 кВт.
Аэродинамический расчет
Обоснование возможности принятия того или иного значения рабочей разности температур и соответственно температуры приточного воздуха производят расчетом воздухораспределения. При решении инженерных задач не всегда необходимо знать подробную картину движения воздушных потоков в помещении. Во многих случаях достаточно быть уверенным что в любой точке обслуживаемой или рабочей зоны скорость и избыточная температура воздуха в струе не превышают некоторого предельного уровня. Поэтому в основе расчета воздухораспределения лежат приближенные математические модели отражающие физическую модель движения воздуха в общих чертах и экспериментально полученные коэффициенты скорости и температуры для конкретного типа воздухораспределителя. Методики расчета воздухораспределения основаны на проверке значения подвижности воздуха и избыточной температуры в струе в самых неблагоприятных точках: на границе обслуживаемой зоны при перемешивающей вентиляции и на уровне пола при вытесняющей вентиляции путем сравнения их с нормируемыми значениями. Неблагоприятные точки определяют в зависимости от вида струи условий ее распространения и размеров помещения. Особенностью проектирования вытесняющей вентиляции является то что при малых скоростях выпуска воздуха из воздухораспределителя и малых значениях рабочей разности температур определяющим становится расчет расхода приточного воздуха обеспечивающего устойчивое движение конвективных потоков и стратификацию в помещении.
В качестве воздухораспределительных устройств во всех кондиционируемых помещениях используются потолочные диффузоры.
Диффузоры изготавливают из листовой стали алюминия или пластмассы. Благодаря высокой эжекционной способности они позволяют распределять воздух при больших значениях рабочей разности температур по сравнению с вентиляционными решетками — 4-6°С максимальное значение — 8°С. При значительной пропускной способности создают небольшой уровень шума.
Рисунок 3.1. Профили диффузоров: а) фиксированные в одной плоскости; б) фиксированные в разных плоскостях; в) подвижные перемещаемые вдоль оси
В комплекте с диффузором поставляют регуляторы для изменения расхода воздуха через диффузор а следовательно и скорости воздуха в струе и ее дальнобойности. Регуляторы изготавливают из листовой стали для защиты от коррозии покрывают водоэмульсионной черной краской. Они могут быть разной конструкции (рисунок 3.2).
Регулятор J2 включает в себя две независимо настраиваемые поворотные заслонки. Он используется для изменения направления потока и регулирования расхода воздуха через диффузор. Возможно крепление круглого диффузора к встроенной траверсе по центру.
Рисунок 3.2. Регуляторы для диффузоров
1.3 Методика расчета воздухораспределения и подбора диффузоров
Диффузоры размещаемые на потолке формируют веерную струю которая при подаче охлажденного воздуха должна настилаться на потолок.
Потолок должен быть разбит на квадратные или прямоугольные ячейки в центре каждой из которых размещается воздухораспределитель. Расчетная схема подачи воздуха настилающейся приточной веерной струей приведена на рисунке 3.3. На схеме принята длина l — половина расстояния между воздухораспределителями А — расстояние от воздухораспределителя до стены. Значение избыточной температуры в струе и скорости воздуха определяют для двух точек на границе обслуживаемой зоны: у стены и между двумя воздухораспределителями. Расчетная длина траектории струи соответственно:
Рисунок 3.3 Расчетная схема подачи воздуха настилающей веерной струей
Последовательность расчета
Потолок разбивают на ячейки в центре каждой из которых размещается воздухораспределитель. Размещение воздухораспределителей должно отвечать условию:
Количество ячеек определит количество воздухораспределителей п.
Расход воздуха через один воздухораспределитель определяют по формуле
Безотрывное течение должно происходить на протяженности струи l что обеспечивается величиной геометрической характеристики струи Hтр:
Требуемую площадь живого сечения диффузора А0тр из условия обеспечения нормируемого значения скорости воздуха в струе на границе обслуживаемой зоны v*0" определяют по формуле
По площади живого сечению подбирают диффузор соответствующего типоразмера и выписывают данные для него:
а) площадь живого сечения А0 м2;
б) коэффициент местного сопротивления ;
в) т — аэродинамическая характеристика приточной струи; п — тепловая характеристика приточной струи.
Вычисляют фактическую скорость воздуха в живом сечении:
Вычисляют геометрическую характеристику струи по формуле
фактическую протяженность безотрывного течения: хотр = 04Н.
Если хотр > I и хотр > А то определяют скорость воздуха vx по формуле
и избыточную температуру воздуха tx на оси струи по формуле
В формулы подставляют значения х — длина траектории струи от места ее выпуска до пересечения оси струи с границей обслуживаемой зоны определенные для данной схемы по формулам 3.1 и 3.2.
При данном способе воздухораспределения и подаче охлажденного воздуха коэффициенты стеснения взаимодействия неизотермичности принимают равными единице. Полученные значения сравнивают с нормируемыми значениями.
Расчет и подбор воздухораспределительных устройств (диффузоров) осуществляется с помощью специально разработанной программы Klima ADE 5.4 [10]. Программа проста в применении и позволяет быстро и точно произвести необходимые расчеты. Методика расчета программы соответствует вышеизложенной. Результаты расчетов воздухораспределения приведены в приложении Л.
2 Аэродинамический расчет воздушных сетей.
Распределение воздуха в системах кондиционирования и вентиляции осуществляется по более или менее сложной системе воздуховодов. Речь может идти и о простейшем одиночном воздуховоде и о сложной разветвленной системе воздуховодов обслуживающих целый этаж или всё здание. В обоих случаях речь идет о воздухораспределительной сети которая должна отвечать определенным требованиям:
■ обеспечивать производительность по воздуху;
■ иметь минимальные потери напора;
■ иметь скорость потока воздуха удовлетворяющую требованиям санитарных норм;
■ иметь уровень шумов не превышающий допустимый по санитарным нормам;
■ при необходимости воздуховоды должны иметь соответствующую тепло- звуко- или пароизоляцию;
■ пространство занимаемое воздуховодами должно быть минимальным.
Системы воздушных коммуникаций классифицируются по скорости потока воздуха и рабочему давлению.
Классификация по скорости подразделяет воздуховоды на малоскоростные (со скоростью воздуха в канале не превышающей 13 мс) и высокоскоростные каналы (со значениями от 13 до 25 мс). Вытяжные каналы всегда рассчитываются как малоскоростные.
Классификация по давлению подразделяет их на воздуховоды низкого давления со значениями до 900 Па (около 100 мм вод. ст.); среднего давления со значениями от 900 до 1700 Па (100-170 мм вод. ст.) и высокого давления со значениями от 1700 до 3000 Па (170-300 мм вод. ст.).
Для небольших помещений применяются исключительно системы воздуховодов низкоскоростные и низкого давления.
Установки высокоскоростные и высокого давления применяются в больших зданиях особенно в зданиях повышенной высотности так как дают большие преимущества при минимизации сечений вентиляционных каналов. Проблема использования таких воздуховодов заключается в их повышенной шумности зависящей от скорости потока воздуха.
Общее давление создаваемое вентилятором представляет собой сумму статического и динамического давления и должно соответствовать общим потерям напора на пути движения воздуха. Такие потери напора возникают: за счет трения воздуха о стенки воздуховода из-за изгибов и поворотов изменения сечений воздуховода и т.д. Все эти потери должны быть уравновешены общим давлением создаваемым вентилятором. Указанные потери напора влияют в значительной мере на потребление электроэнергии вентилятором поэтому целесообразно вести проектирование воздуховодов и осуществлять их монтаж по возможности с меньшим количеством изгибов поворотов и изменений сечения.
Расчет сети воздуховодов в общем виде сводится к определению потерь давления в воздуховодах при данном расходе воздуха.
Задаются сечением или диаметром воздуховодов и определяют скорость воздуха при проектируемом расходе и соответствующие потери давления в воздуховоде на 1 м длины.
Суммарные потери давления в воздуховодах определяются по формуле
где R — потери давления на трение кгм2 на 1 пог. м воздуховода;
z — потери давления на местные сопротивления кгм2.
При температуре воздушного потока отличающейся от 20 СС на потери давления подсчитанные по вышеуказанной формуле следует вводить поправочные коэффициенты соответственно на трение и на местные сопротивления.
Потери давления на трение в круглых воздуховодах можно определить по формуле
d — диаметр воздуховода м;
v — скорость воздуха мс;
у— объемный вес воздуха кгм3;
g — ускорение силы тяжести мс2;
v22g — скоростное (динамическое) давление кгсм2.
Для воздуховодов прямоугольного сечения за расчетную величину диаметра d принимается эквивалентный диаметр dэкв который определяется по формуле
где А и В — размеры сторон прямоугольного воздуховода м.
Потери давления на местные сопротивления z кгсм2 определяются по формуле
где — сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке воздуховода.
Значения коэффициентов местных сопротивлений в табличном виде приведены в справочной литературе.
2.2 Расчет и подбор воздуховодов
Задаются оптимальной скоростью определяют сечение или диаметр воздуховода а также соответствующие потери давления.
) Вычертить аксонометрическую схему системы воздуховодов. На схеме указать порядковый номер каждого расчетного участка количество воздуха L м3ч и длину каждого участка воздуховода м. Вначале просчитываем самый удаленный от вентилятора и наиболее нагруженный участок сети.
) По номограммам задаваясь скоростью движения воздуха согласно требованиям для данного помещения и зная количество воздуха L проходящего по данному участку выбираем диаметр каждого участка воздуховода d затем определяем скоростное давление v22g и соответствующие потери давления на трение R.
) По табличным данным (из справочной литературы) определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений.
) Перемножая полученные значения на скоростное давление получаем величину потерь на местные сопротивления z.
) Располагаемое давление для последующих ответвлений сети воздуховодов определяем как сумму потерь давлений на участках сети до заданного ответвления.
Необходимо увязать все ветви сети воздуховодов то есть приравнять сопротивление каждой ветви к сопротивлению наиболее нагруженной ветви. Увязать ветви воздуховодов между собой можно с помощью диафрагм которые устанавливают на наименее нагруженных участках воздуховодов.
На практике величина потерь давления на трение R на l пог. м длины жестких круглых воздуховодов для потока воздуха с температурой 20 °С и объемным весом g= 12 кгм3 определяется по таблицам из справочной литературы.
Расчет и подбор воздуховодов осуществляется с помощью специально разработанной программы Vent-Calc [11]. Программа проста в применении и позволяет быстро и точно произвести необходимые расчеты. Методика расчета программы соответствует вышеизложенной. Пример и результаты расчетов приведены в приложении М
Воздуховоды прямоугольного сечения. Температура приточного воздуха 154 плотность – 1223 кгм3. Температура приточного воздуха 224 плотность – 1194 кгм3.
Подбор оборудования
1 Выбор типоразмера агрегата
Подбор оборудования осуществляется по каталогу корпорации VTS Group [12] из типового ряда агрегатов для кондиционирования и вентиляции Ventus.
Определяем типоразмер агрегата из каталога по воздухопроизводительности (L=25200 м3ч): VS-300 (рисунок 4.1)
Рисунок 4.1 – Выбор типоразмера агрегата
Выбираем компоновку агрегата (рисунок 4.2)
Рисунок 4.2 – Компоновка агрегата
2 Расчет и подбор секции охлаждения
В качестве охладителя в кондиционере используется фреоновый охладитель который является испарителем холодильной машины.
Рассчитываем одноступенчатую фреоновую холодильную машину с регенеративным теплообменником.
В качестве хладагента выбираем фреон R22.
Температура кипения хладагента принимается на 14-16 ниже температуры среды [4]. Среда – обрабатываемый воздух с температурой . Следовательно .
Температура конденсации принимается на 10 выше расчетной температуры наружного воздуха. Следовательно .
Перегрев паров в испарителе и трубопроводе принимаем равным 5 а в теплообменнике – до 20 .
Строим холодильный цикл в диаграмме i-lgp для фреона-22. Цикл строится с помощью программы CoolPack [13]. Цикл приведен на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – Цикл работы холодильной машины
Значения праматров фреона в точках цикла приведены в таблице 4.1
Таблица 4.1 – Значения параметров хладона в точках цикла.
удельную массовую холодопроизводительность:
удельную работу сжатия в компрессоре
удельную тепловую нагрузку на конденсатор
требуемый массовый расход хладагента
требуемую теоретическую объемную производительность компрессора
По результатам расчета подбираем 2 спиральных компрессора марки DUAL SCROLL ZR380-KCTWD. Характеристики компрессоров приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 – Характеристика компрессора
Объемная производительность
Максимальное рабочее давление бар
Максимальное давление покоя бар
Максимальный рабочий ток А
Ток при заблокированном роторе А
Сопротивление обмотки Ом
По удельной тепловой нагрузке на конденсатор определяем площадь теплопередающей поверхности:
где k – коэффициент теплоотдачи конденсатора кВт(м2.К) (для воздушных конденсаторов принимаем 0025 [4]);
- температурный напор (для воздушных конденсаторов принимаем 12 [4]).
По площади теплопередающей поверхности подбираем конденсатор КВ 803-С характеристики которого приведены в таблице 4.3
Таблица 4.3 – Характеристики конденсатора КВ 803-С
Номинальная мощность кВт при Т=15К
Число оборотов и диаметр вентилятора мин-1 мм
Ширина длина высота мм
Площадь теплопередающей поверхности м2
По удельной массовойхолодопроизводительности определяем площадь теплопередающей поверхности охладителя прямого испарения:
где k – коэффициент теплоотдачи охладителя кВт(м2.К) (для принимаем 0104 [12]);
- температурный напор (для воздушных конденсаторов принимаем 5 [12]).
По площади теплопередающей поверхности подбираем охладитель VS-300 6R.
3 Подбор секции нагревания
В секции нагрева центрального кондиционера используется электрический нагреватель. Необходимая мощность воздухонагревателя рассчитанная по формуле (2.27) L=25256 кВт. По каталогу [12] подбираем электрический нагреватель VS-15 мощностью 30 кВт.
4 Подбор вентиляторной секции
По результатам аэродинамического расчета воздуховодов подбираем вентилятор подачи приточного воздуха. Из каталога [12] подбираем вентилятор PLUG VS-300 давлением 2300 Па что соответствует требуемому давлению 221125 Па.
Также агрегат VS-300 укомплектован стандартным набором воздухоочистительных устройств (фильтров) и приборами автоматики.
Экономическая часть.
В экономическом разделе определяются капитальные затраты на покупку и установку оборудования СКВ. В таблице 5.1 перечислены виды оборудования для СКВ и их стоимость.
Таблица 5.1 – Стоимость оборудования
Наименование оборудования
DUAL SCROLL ZR380-KCTWD
Компрессор спиральный
Конденсатор воздушный
Агрегат приточно-вытяжной
Нагреватель электрический
Вентилятор радиальный
Воздуховод прямоугольного сечения 1000х1000 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 100х200 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 100х100 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 100х280 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 100х450 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 125х630 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 160х1000 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 160х800 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 350х1000 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 315х315 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 315х355 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 315х560 стальной
Воздуховод прямоугольного сечения 560х1000 стальной
Таким образом стоимость технологического оборудования необходимого для кондиционирования воздуха и вентиляции составляет 4286302 тенге. Далее рассчитываются: стоимость транспортных расходов – 05 % от стоимости технологического оборудования монтаж оборудования составляет – 15% от стоимости технологического оборудования. Стоимость КИП принимается в размере 8 % от стоимости оборудования.
Таблица 5.2 Общая стоимость СКВ
Стоимость оборудования
Таким образом общие расходы на покупку и монтаж оборудования СКВ составляют 5293582 тенге.
Охрана труда и окружающей среды
1 Техника безопасности
К монтажным работам допускаются лица хорошо знающие конструкцию оборудования приемы работ при эксплуатации техническое обслуживание и ремонт оборудования.
Рабочие места должны быть оборудованы необходимыми лесами подмостками ограждениями защитными и предохранительными устройствами и приспособлениями. Заменять подмостки случайными опорами не разрешается.
Доступ посторонним лицам на рабочие места запрещен. Места где устанавливают приставные лестницы должны ограждаться или охраняться.
Механизмы станки и инструменты должны соответствовать характеру выполняемых работ и быть в исправном состоянии. Площадь вокруг механизмов загромождать посторонними предметами на расстоянии ближе чем 15 м от их выступающих частей воспрещается.
Монтажные проемы в стенах и перекрытиях оставленные для вентиляционного оборудования после их использования необходимо закрыть сплошными настилами или оснастить ограждениями высотой не менее 1 м по всему периметру. По окончанию монтажных работ проемы должны быть заделаны.
К монтажным работам по установке конструкций на высоте допускаются рабочие не моложе 18 лет прошедшие медицинский осмотр обученные технике безопасности и имеющие удостоверение соответствующего образца и запись в журнале инструктажа по технике безопасности за подписью инструктирующего и инструктируемого. Медицинский осмотр должен повторяться ежегодно.
Рабочие – монтажники газорезчики электросварщики и другие назначаемые на выполнение работ на высоте более 15 м если невозможно устройство настилов с ограждениями рабочих мест снабжаются проверенными и испытанными монтажными поясами без применения которых производить работы запрещается.
Работать неисправным и несоответствующим выполняемой работе инструментом и электроаппаратурой запрещается. Исправность механизированных инструментов выдаваемых рабочим должна быть проверена. Электрический инструмент должен иметь надежную изоляцию исправность которой следует проверять периодически и при выдаче на руки.
Подъемные механизмы должны иметь паспорт и перед вводом в эксплуатацию подвергаются обязательному освидетельствованию и испытанию в соответствии с требованиями Государственной службы по техническому надзору.
Использование грузовых подъемников и кранов для перемещения людей запрещается.
Оставлять груз в подвешенном состоянии во время перерыва в работе а также находиться под грузом запрещается. Зоны подъема оборудования должны быть ограждены и иметь предупреждающие знаки.
Находиться под установленным оборудованием и подвешенными воздуховодами до окончательного их закрепления запрещается.
Монтировать оборудование вблизи электрических приборов можно только после отключения их от электрической сети.
Монтировать воздуховоды и оборудование с лесов подмостков и люлек можно только после осмотра их инженерно-техническим персоналом и получения соответствующего разрешения от мастера (производителя работ).
Работы по подъему вытяжных шахт должны выполняться в присутствии ответственного лица. Подъем оборудования должен производиться без перерыва до закрепления его в проектном положении.
Место монтажа должно быть хорошо освещено а осветительная сеть должна располагаться не ниже 25 м от настилов лесов во избежание прикосновения людей к проводам или осветительным приборам.
Испытание должно производиться в соответствии с проектом техническими условиями на производство и приемку строительных и монтажных работ и правилами Федеральной службы по техническому надзору.
Рабочие участвовавшие в испытаниях и пробном пуске систем должны быть предварительно проинструктированы.
2 Производственная санитария
В понятие «метеорологические условия среды» входят температура относительная влажность скорость движения атмосферное давление воздуха а также тепловое излучение и электромагнитные поля сверхвысокой частоты (СВЧ).
Создание в рабочей зоне надлежащих метеорологических условий благоприятно воздействует на организм человека способствует хорошему самочувствию повышает безопасность работы обеспечивает высокую работоспособность. Температура влажность и скорость движения воздуха при определенных отклонениях от оптимальных значений отрицательно влияют на процесс теплообмена с окружающей средой и терморегуляции организма человека что приводит к быстрому утомлению перегреванию или переохлаждению и другим неблагоприятным последствиям.
Значения нормативных параметров условий труда представлены в таблице 6.1
Таблица 6.1 – Значения нормативных параметров микроклимата
Категория тяжести работ
Характер рабочих мест
Относительная влажность воздуха %
Скорость движения воздуха мс
Справочное пособие к СНиП
Не более чем на 5 оС выше чем tн но не более 28 оС
Не более чем на 3 оС выше чем tн но не более 28 оС
Оптимальные параметры внутреннего микроклимата здания а также чистота воздуха поддерживается системами вентиляции. Вредные вещества пыль находятся в пределах допустимых значений (ПДК).
Комфортные условия труда во многом зависят от освещения помещений. Рациональное освещение повышает безопасность работ и производительность труда. Несоответствие нормативным показателям освещения или неправильная установка источников света могут быть причиной быстрой утомляемости работающих а также несчастного случая.
Для создания нормальных условий труда освещение должно удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечивать равномерность освещения;
- не вызывать слепящего действия блесткости и изменений яркости в поле зрения работающего;
- не образовывать резких теней на рабочей поверхности;
В помещениях применяют два вида освещений - естественное (при наличии лучепрозрачных проемов) и искусственное.
Естественный свет имеет высокую биологическую и гигиеническую ценность т.к. обладает благоприятным для зрения человека спектральным составом и оказывает положительное воздействие на психологическое состояние человека. В данном здании преобладает естественное боковое освещение.
Основными источниками искусственного освещения являются газоразрядные (люминесцентные) лампы.
Параметры освещенности помещений представлены в таблице 6.2
Таблица 6.2 – Параметры освещения
Помещение рабочее место
Разряд подразряд зрительной работы
Искусственное освещение
КЭО норм (СНиП 23-05-95)
Освещенность факт. ЕФ лк
Освещенность норм. (СНиП 23-05-95) ЕН лк
Влияние излучений на организм человека определяется их типом и интенсивностью а также временем воздействия на человека.
Основными источниками излучений в общественном здании являются: холодильники телевизоры радиоприемники компьютеры микроволновые печи и др.
Излучения от бытовых приборов имеющихся в помещениях дома отдыха находятся в пределах допустимых норм.
Основным источником возникновения шума и вибрации являются вентиляционные установки. Причиной возникновения аэродинамического шума является пульсация скорости и колебание давления воздуха в вентиляторе и воздуховодах.
Параметры шума и вибрации представлены в таблице 6.3. Отсутствие фактических значений шума и вибрации от вентиляционной установки объясняется невозможностью проведением замеров данных вредных факторов в виду отсутствия проектируемой установки.
Таблица 6.3 – Параметры шума и вибрации
Уровень виброскорости дБ
на территории жилой застройки
в произв. помещении (ГОСТ 12.1.003-83)
в произв. помещении (ГОСТ 12.1.012-90)
на территории жилой застройки (СН 1304-75)
Вентиляционная камера
Допустимый уровень звукового давления в производственном помещении не должен превышать 85 дБА. Уровень шума создаваемый системой приточно-вытяжной вентиляции в (вентиляционной камере) равен 93 дБА в обслуживаемом помещении 46 дБА.
Для снижения уровня звукового давления в системах вентиляции были осуществлены следующие мероприятия:
- установка вентиляторов более совершенных по акустическим характеристикам;
- выбор оптимальных режимов работы вентилятора;
- снижение скорости движения воздуха в местных сопротивлениях.
Шум от транзитных воздуховодов проходящих через помещение уменьшается путем увеличения массивности самих воздуховодов и наложения на них слоя звукоизолирующих материалов также применятся шумоглушители для уменьшения звукового давления.
Уменьшение шума в помещениях смежных к вентиляционной камере достигается выбором соответствующего материала стенок камеры и звукоизоляции их.
В качестве виброизолирующих устройств препятствующих распространению колебаний по материалу применяют пружинные амортизаторы или упругие прокладки. Для предотвращения передачи вибрации от вентилятора к воздуховодам последние присоединяют к вентилятору через гибкие вставки из упругих материалов.
3 Пожарная безопасность
По степени пожарной опасности предприятия делятся на шесть категорий. Здание рассматриваемое в данном дипломном проекте относится к категории Д.
По правилам устройства электроустановок также классифицируются и помещения в которых хранятся или образовываются в результате технологического процесса пожара и взрывоопасные жидкости твердые и газообразные вещества и материалы и в которых от электрических источников зажигания могут возникнуть загорания пожары и взрывы.
Для обеспечения взрывобезопасности проектируемого здания помещения классифицируют по взрывоопасности в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок.
В проектируемом здании преобладают зоны класса В-IIа.
Пожароопасными помещениями называют помещения в которых применяют или хранят горючие вещества. Пожароопасные помещения согласно ПУЭ подразделяют на 4 класса.
Для уменьшения опасности возникновения и распространения пожаров важное значение имеет рациональное устройство помещений с точки зрения необходимости обеспечения прочности и устойчивости зданий и сооружений как в нормальных условиях так и в условиях пожара.
Основной характеристикой определяющей способность зданий и сооружений противостоять возникновению и распространению пожара является степень их огнестойкости зависящая от предела огнестойкости основных строительных конструкций и предела распространения огня по ним. Материалы применяемые в данном здании для отделки помещений относятся к сгораемым материалам.
Способность конструкций в условиях пожара сохранять свои эксплуатационные функции называется огнестойкостью. Огнестойкость конструкций характеризуется пределом огнестойкости. В зависимости от степени огнестойкости основных строительных конструкций все здания и сооружения подразделяются на пять степеней огнестойкости. Применяемые материалы относятся ко II степени огнестойкости.
Внутри здания опасность распространения огня при пожаре ограничивается устройством противопожарных преград к которым относятся противопожарные стены перегородки перекрытия выполненные из несгораемых материалов. Противопожарные стены имеют предел огнестойкости не менее 25 ч и проектируются с учетом требований: опираться на фундаменты возводиться на всю высоту здания или сооружения.
Автоматическое тушение пожара не предусмотрено.
Для тушения местного источника пожара применят огнетушители типа: ОУ-3 углекислотный (СО2) ОУ-3(3)-13В-У2 углекислотный (СО2).
Среди других противопожарных мероприятий для предупреждения пожаров применяется и пожарная связь и сигнализация способствующая своевременному обнаружению и вызову пожарных подразделений к месту возникновения пожара а также обеспечивают управление и оперативное руководство работающими на пожаре.
Важное значение при проектировании и строительстве зданий и сооружений придается обеспечению условий для безопасной эвакуации людей в случае возникновения пожара. Это достигается устройством эвакуационных выходов число которых в соответствии с определяется расстоянием от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода регламентированным в зависимости от степени огнестойкости здания объема помещения и взрывоопасности размещенного в нем производства. Количество эвакуационных выходов из зданий помещений и с каждого этажа принимается по расчетам но не менее двух.
Во всех случаях ширина участков путей эвакуации устанавливается не менее 1 м. Ширина дверей на путях эвакуации должны быть не менее 08 м ширина наружных дверей лестничных клеток – не менее ширины марша лестницы а высота прохода на путях эвакуации – не менее 2 м
В данной работе была спроектирована система кондиционирования воздуха для здания ресторана. Был произведен теплотехнический расчет помещений ресторана аэродинамический расчет воздухораспределения и воздушных сетей по результату которых было подобрано соответствующее оборудование. В экономической части были определены необходимые затраты на покупку и монтаж системы. Были рассмотрены вопросы техники безопасности и охраны труда.
Список использованных источников
СНиП РК 2.04-01-2001
СНиП РК 4.02-05-2001
Явнель Б. К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. – 3-е изд. перераб. и доп – М.: Агропромидат 1989. 223 с.; ил. – (Учебники и учеб. пособия для техникумов)
Холодильная техника Свойства веществ; Богданов С.Н.; Иванов О.П.; Куприянова А.В.; Изд-во: М.: Агропромиздат 1985 г
СНиП РК 2.04-03-2002
Белова Е.М. Системы кондиционирования воздуха с чиллерами и фэнкоилами. 2003 400 с.
Белова Е. М. Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях. — М.: Евроклимат 2006. — 640 с: ил. — (Библиотека климатехника).
Ананьев ВЛ. Балуева Л.Н. Гальперин А.Д. Городов А.К. Еремин М.Ю. Звягтщева СМ Мурашко В.П. Седых И.В. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика. 2001416 с Третье издание.
Программа для расчета воздухораспределения Klima ADE 5.4
Программа для расчета воздуховодов Vent-Calc
Каталог климатического оборудования корпорации VTS Group
Программа для расчета циклов холодильных машин CoolPack
Приложение А – Климатические параметры теплого периода года для города Астана
Барометрическое давление кПа
Температура воздуха
Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца
Абсолютная максимальная температура воздуха
Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее теплого месяца
Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее теплого месяца %
Средняя месячная относительная влажность воздуха 8 15 ч наиболее теплого месяца %
Количество осадков за апрель - октябрь
Суточный максимум осадков мм
Преобладающее направление ветра июнь - август
Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль мс
Приложение Б – Данные о средней месячной и годовой температуры воздуха в г. Астана
Приложение В – Коэффициенты теплоотдачи
Наружные поверхности стен и бесчердачных покрытий
Внутренние поверхности помещений без
принудительной циркуляции воздуха:
Внутренние поверхности помещений с
умеренной циркуляции воздуха
интенсивной циркуляции воздуха
Приложение Г - Характеристики теплоизоляционного материала TEPLEX
Наименование показателя
Прочность на сжатие при 10% линейной деформации МПа не менее
Предел прочности при статическом изгибе МПа
Водопоглощение % по объему не более:
Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии при температуре (25+5)°С Вт(м·К) не более
Паропроницаемость мг(м.ч.Па)
Коэффициент линейного теплового расширения ммК
Модуль упругости МПа
Категория стойкости к огню группа
Приложение Д – Выделение тепла и влаги от людей
В числителе – явные тепловыделения Q4л (в Вт)
В знаменателе – влаговыделения W4л106 (в кгс)
Расчетные температуры воздуха в кондиционируемых помещениях
Легкая физическая работа (кассиры посетители столовых магазинов и др.)
Работа средней тяжести (продавцы магазинов официанты уборщицы и т. л.)
Тяжелая работа (персонал горячих цехов кухонь рабочие обвалочных разрубочных и жиловочных отделении)
Приложение Ж. Технические характеристики технологического оборудования
Полная мощность плиты кВт
Кол-во горелок стола шт:
- нормальной тепловой мощности
- повышенной тепловой мощности
Мощность жарочного шкафа кВт
Диапазон регулирования t0 жарочного шкафа 0С
Используемые функциональные емкости
Внутр. размерыжарочного шкафа мм ДхШхВ
Количество конфорок шт
Количество противней шт.
Номинальная площадь рабочей поверхности конфорок м. кв.
Время разогрева до max Со
Максимальная мощность кВт
Глубина (с тарой) мм
Габаритные размеры ДхШхВ мм.
квадратный весь нерж.
Приложение Ж. Продолжение
Площадь пода чаши м. кв.
Время разогрева до 2500 мин.
Номинальная мощность кВт
Габаритные размеры мм.
Количество горелоктенов шт
Количество шампуров шт
Производительность порц.час
Диаметр вводного штуцера мм
Габаритные размеры мм
Время разогрева шкафа до max мин.
Внутренние размеры шкафа мм
Время разогрева ТЭНов до рабочей температуры (+280 °С) мин
Ширина с направляющей для подносов мм
на тесте влажностью 46% не более кгч:
на тесте влажностью 35% не более кгч:
Масса одного замеса:
влажностью 46% кгч не более:
влажностью 35% кгч не более:
Среднее время замеса порции (40 кг) теста влажностью 46% мин не менее:
Ёмкость загрузочного бункера л:
Максимальный угол опрокидывания бункера град.:
Частота вращения месильных валов обмин.:
Номинальные параметры питающей сети:
Установленная мощность электродвигателя кВт:
Габаритные размеры мм не более:
Срок службы машины лет не менее:
Габаритные размеры ДхШхВ мм
Производительностьбатонов вчас
Производительность при измельчении говяжьего мяса 2 сорта через решетку с отверстиями 9 мм кгч не менее
Производительность при нарезке сырого картофеля брусочками сечением 10х10 мм кгч не менее
Количество видов нарезки при полном комплекте рабочих органов
Мощность двигателя кВт
Номиналь.потребляемая мощность кВт
Частота вращения шнека обмин
Габаритные размеры мм не более
Количество противней шт
Номинальное напряжение В
0 с нулевым проводом
трехфазныйпеременный
Время разогрева камер от +20 до +95 °С мин
Масса с принадлежностями кг
Производительность при протирке картофеля кгч не менее
Дисковые ножи терочный нож
Количество видов нарезки
Количество видов протирки
Мощность установленного двигателя кВт
Габаритные размеры мм не более (ДхШхВ)
Посудомоечная машина Jemi GS-18
Производительность (мойка стаканов в час):
Максимальная высота бокала
Мощность нагревательного элемента бойлера:
Мощность нагревательного элемента бака:
Однофазное напряжение:
Приложение И - Расчетные теплопоступления от современных персональных компьютеров и другого офисного оборудования
Расчетные теплопоступления от современных персональных компьютеров
Постоянная работа Вт
Для расчета (резервом)
Для расчета (большим резервом)
Расчетные теплопоступления от мониторов
Размер экрана (дюймы)
Постоянная работа. Вт
Расчетные теплопоступления от лазерных принтеров
Расчетные теплопоступления от копировальных аппаратов
Настольный копировальный
Офисный копировальный
Расчетные теплопоступления от прочего оборудования
Приложение К. Нормы освещённости и цветопередачи в помещениях (Стандарт ISO 8995)
Рекомендуемая цветовая температура *
Ресторан самообслуживания
Приложение Л – Результаты расчета воздухораспределения.
Ввод исходных данных:
Схема размещения диффузоров:
Схема воздухораспределения в помещении:
Схема размещения диффузоров:
Помещение: VIP-зал 1.
Помещение: VIP-зал 2
Помещение: Бильярдная
Помещение: Посудомоечная
Помещение: Мясо-рыбный цех
Помещение: Овощной цех
Помещение: Мучной цех
Помещение: Горячий цех
Помещение: Кабинет 1
Помещение: Кабинет 2
Помещение: Кабинет 3
Приложение М – Пример и результаты расчета воздуховодов

Aksonometriya.dwg