Отопление и вентиляция цеха по обработке древисины.

DIPLOM.dwg

Фрагметн 1 с нанесением систем отопоения(СО2) на отметке 6
План производственных помещений (101
2) с нанесением систем вентиляции М1:100
Металическая сетка 1000х1000
Система удаления и погрузки в транспорт из фильтра древестных отходов не покакзана
(Более подробная конструкция фильтра см. пояснительную записку)
Крышный вентилятор ВКР5
Фрагмент1 на отметке 0
Фрагметн 1 на отметке 3.300(2-й этаж) М1:100
Фрагметн 1 на отметке 6
Экспликация помещений
Производственное(мех. обработка)
Душевая с поддушевой
План с нанесением систем отопления(СО1) на отметке 0
Фрагмент1 с нанесением систем отопоения(СО2) на отметке 0
Фрагметн 1 с нанесением систем отопоения(СО2) на отметке 3.300(2-й этаж) М1:100
В производственных помещениях система отопления двухтрубная
подающая и обратная магистрали проложены вертикально друг над другом(для повышеня наглядности на плане они показыны паралельными линиями )
В административной части рассматриваемого здания(фрагмент 1) система отопления однотрубная c горизонтальной разводкой
Отметки могут уточнятся по месту монтажа при условии соблюдения заданных уклонов.
- балансировочный вентиль "Stromax-r"ø15 "Herz" на всех схемах
- автоматический спускник воздуха "Ista" на всех схемах
- Кран шаровый 51CE ø на всех схемах
Автоматический спускник воздуха
- Термостатический клапан RTD-G фирма"Ista" c термостатическим элементом.
Автоматический спускинк воздуха не показан
План теплового пункта М1:50
В систему отопления СО1
Из системы отопления C01
Из системы отопления C02 и СО3
В систему отопления СО2 и СО3
Схема теплового пункта
трубопроводы для дренажа - из труб стальных водогазопроводных
регулятора температуры РТМ-03 "Струмень" НПП "Гран-Система-С" с двухходовым
Регулирование параметров теплоносителя системы отопления - установкой
УП "Минсктеплосетями"
архитектурно-строительной части проекта. Проект выпол-
Согласно ТУ система отопления присоединена по зависимой схеме.
. Параметры теплоносителя системы отоп-
принятые в строительных чертежах
здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных строи-
других действующих норм и правил и обеспечивают безопасную для жизни и
требованиям экологических
санитарно-гигиенических
тельными чертежами мероприятий.
теплоизоляционными по СТБ 1273-2001. В качестве покровного слоя используется
Трубопроводы в ИТП изолировать пакетами минераловатными прошивными
Трубопроводы в ИТП монтировать из труб стальных электросварных по
В ИТП установлены приборы автоматического регулирования и учета
Учет потребления тепловой энергии обеспечивается установкой
Монтажные работы производить в соответствии с пособием П1-2000
теплосчетчика ТЭМ-104 предприятия "Арвас".
клапаном типа RV103 .
фольга алюминиевая по ГОСТ 618.
Перед изоляцией трубопроводы
оцинкованных по ГОСТ 3262-75.
по ГОСТ 5631-79 в количестве 12м ..
покрыть грунтовкой ГФ-021 по
с техническими условиями N102143 от 12.04.2006г.
Раздел проекта разработан на основании задания в соответствии
нен в соответствии со СНиП 2.04.07-86 "Тепловые сети"
Параметры теплоносителя сети 120-70°C
Испытание трубопроводов теплового пункта производить
обработать антикоррозийным составом:
ГОСТ 25129-82 и краской БТ-177
Административное здание
Расчетные тепловые потоки.
Расчетный тепловой поток
Цех по обработке древесины
Закладная конструкция к термометрам
Оправа защитная к термометру
и термометрам сопротивления с гильзой
Закладная конструкция к манометру 1.6-70У :
а) кран трехходовой натяжной муфтовый Ду15
б) штуцер с резьбой из труб стальных
водогазопроводных Ду15
регулирующим клапаном
Закладная конструкция к манометру 1.6-225У :
датчиками температуры
Регулятор температуры с
Наименование и техническая
Фильтр осадочный муфтовый Ду80
Спускник воздуха для насоса "дупликс
Клапан обратный муфтовый Ду50
Фильтр осадочный фланцевый Ду50
Первичный преобразователь расхода Ду25
Регулятор перепада давления RD 103 D
Кран шаровой сварной "Naval" Ду80
Кран шаровой муфтовый Ду15
Кран шаровой муфтовый Ду25
Кран шаровой фланцевый Ду50
Кран шаровой фланцевый Ду80
Теплосчетчик ТЭМ - 1041
Термопреобразователь сопротивления
Подающий трубопровод
Обратный трубопровод
Коллектор-сборник ø800
Коллектор-сборник ø1200
Коллектор-сборник ø1000
-x струйный воздухораспределитель с конусными струями.
Фрагмент 1 на отметке 6
Фрагмент 1 с на отметке 3.300(2-й этаж) М1:100
Фрагмент1 1-й этаж М1:100
Все воздуховоды проложены в подвесном потолке. Все магистрали выполнены из металических воздуховодов круглого сечения. Все ответвления к воздухораспределителям выполнены из гибких воздуховодов диаметром 125. Вертикальные магистрали проложены в помещении зашиваются гипсо-картонными плитами.
Принципиальная схема автоматизации П1
Принципиальная схема автоматизации ТП(Тепловой пункт изображен схематически)
Крышный вентилятор TOD560-4
Принципиальная схема автоматизации П2
Характеристика отопительно-вентиляционного оборудования
административное здание.
Обозна- чение системы
Наименование обслужи- ваемого помещения
Mitsubishi MSCMUH-GA20VB
Тип уста- новки (агрегата)
Ведомость объема дипломного проекта
ДП.1-70 04 02.110442.12-ДО-2007
характеристики отопительно- вентиляционных систем
План с нанесениям систем отопления СО1
Аксонометрические схемы СО1
узел подключения отопительного прибора
План с нанесением систем вентиляции П1
характеристики оборуд.
План теплового путкта(ТП)
характеристики и экспликация оборудования ТП
План административной части здания снанесением В1
аксанометрическая схема П2
Аксонометрическая схема систем вентиляции П1
Принципиальные схемы автоматизации системы вентиляции П1
Календарный план пр-ва работ
технико-эконом. показатели ППР
график движения рабочей силы
графическая схема монтажа вентилятора Ц 4-75 № 4
Задание по дипломному проектированию
Пояснительная записка
- Лиственные деревья
- Проектируемое здание
экспликация помещений
характеристика вент. систем
Отопление и вентиляция цеха по обработке древисины.
ДП.1-70.04.02 110442.12.01ПЛ
Отопление проектируемого здания
План с нанесением систем СО1
ДП.1-70.04.02 110442.12.02ПЛ
ДП.1-70.04.02 110442.12.03CX
Вентиляция проектируемого здания(цех по обработке древесины)
План цеха с нанесением систем П1
характеристики технолог. оборудования
ДП.1-70.04.02 110442.12.04ПЛ
спецификация теплового пункта
ДП.1-70.04.02 110442.12.05ПЛ
Вентиляция проектируемого здания(административное)
План помещений с нанесением систем П2
аксонометрическая схема П2
ДП.1-70.04.02 110442.12.06ПЛ
Автоматизация проектируемых систем
Схемы автоматизации П1
ДП.1-70.04.02 110442.12.08СХ
Аксонометрические схемы АС1
ДП.1-70.04.02 110442.12.07ПЛ-ДО-2007
Монтаж приточных камер
Разметка мест прокладки магистральных трубопроводов
установка кронштейнов
прокладка магистральных трубопроводов
Трудо- емкость с учетом % выпол- нения
График движения рабочей силы
комплектование и доставка воздуховодов и вентиляционного оборудования к месту монтажа
комплектование и до- ставка трубных и отопительных узлов к месту монтажа
уста- новка отопительных приборов
Испытане вентсистем и приточных камер
Сборка и монтаж воздуховодов
пробивка отверстий в стенах
монтаж воздухораспределителей
Испытание системы и сдача в эксплуатацию
Разметка мест прокладки и монтаж стояков и подводок
Разметка мест прокладки маги- стральных трубопроводов
уста- новка кронштейнов
Трудо- емкость по ЕНиР
Технико-экономические показатели ППР 1. Общая продолжительность монтажных работ
дн. 2. Общая трудоемкость чел.дн. 3. Средняя выработка на одного производственного рабочего в день
% 4. Средняя численность рабочих
чел. 5. Максимальная численность рабочих
чел. 6. Коэффициент неравномерности
слесари по монтажу систем вентиляции
слесари по монтажу систем отопления
Испытание вент систем и приточных камер
Продол- житель- ность работ
Состав звена или бригады
Рабочие календарные дни
Календарный план производства работ
Оттяжка - пеньковый канат ø10 мм
Графическая схема монтажа вентилятора Ц4-75 N4 на отм. 11
Организация и планирование СМР
ДП.1-70.04.02 110442.12.09ОВ
технико-экономические показатели ППР
графическая схема монтажа вентилятора"

Записка.DOC

Краткое описание проектируемого объекта и конструктивных особенностей здания 3
Описание технологического процесса и характеристика выделяющихся вредностей 3
Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха для холодного теплого периодов года и переходных условий 3
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания .4
Расчет теплопотерь 8
Определение количества вредностей (избыточной теплоты влаги и вредных веществ) поступающих в помещение цеха для трех периодов года 10
Составление теплового баланса и выбор системы отопления 20
Расчет поверхности нагревательных приборов системы отопления 20
Определение типа и производительности местных отсосов 22
Расчет воздухообмена для трех периодов года и выбор расчетного воздухообмена ..22
Краткое описание принятых решений приточно-вытяжной системы вентиляции в цехе ..24
Расчет раздачи приточного воздуха .24
Аэродинамический расчет одной приточной и одной вытяжной механической системы вентиляции 26
Подбор вентиляционного оборудования (фильтра калорифера вентиляторов) .30
Расчет и подбор воздушно-тепловой завесы 37
Список использованной литературы 40
В условиях современного производства и ухудшающейся экологической обстановки вентиляция кондиционирование и очистка воздуха являются одними из главных мероприятий по обеспечению оптимальных условий для высокопроизводительного труда повышению творческой активности сохранению здоровья и полноценного отдыха людей.
Задача создания эффективного процесса вентилирования решается экономическими и прогрессивными производственными способами. Устраиваются комбинированные системы вентиляции для промышленных предприятий с использованием аэрации воздушных душей на рабочих местах и площадках а также воздушных завес у наружных ворот проемов в ограждающих конструкциях применяются системы кондиционирования воздуха отвечающие самым высоким санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям.
Технологические требования к параметрам воздушной среды производственных помещений непрерывно повышаются. В рабочих помещениях целого ряда производств требуется поддержание заданных параметров микроклимата на строго определенном уровне. Это обуславливает более широкое применение на промышленных предприятиях вентиляционных систем и систем кондиционирования воздуха с автоматическими управлением и регулированием использованием средств телемеханики и организацией диспетчерских постов.
Эффективность систем вентиляции их технико-экономические параметры экологическая безопасность зависят не только от правильности принятой системы вентиляции схемы воздухообмена и достоверности проведенных расчетов но и от правильно организованных монтажных работ точности наладки и правильности эксплуатации. Возможности монтажа наладки и эксплуатации систем и оборудования обеспечивающих вентиляцию помещений необходимо закладывать на стадии проектирования.
Краткое описание технологического процесса
Согласно заданию необходимо запроектировать систему приточно-вытяжной вентиляции и систему отопления цеха обработки древесины и административной пристройки к нему расположенного в индустриальном районе г. Братск в соответствии с действующими Строительными нормами и правилами (СНиП СНБ) указаниями по проектированию (СН) техническими условиями (ТУ) на монтаж и эксплуатацию систем отопления и вентиляции. Главный фасад цеха ориентирован на север. Здание цеха ремонта автомобилей одноэтажное. Административная пристройка трехэтажная. Высота здания цеха от пола до низа фермы – 6 м. Наружные стены выполнены из железобетонных панелей с утеплителем из пенополистирола. Покрытие состоит из следующих слоев (последовательно изнутри наружу): 1) железобетонная плита; 2) полистиролбетон; 3) железобетонная плита Пол бетонный неутепленный на грунте. Заполнение световых проемов – тройное остекление в металлических переплетах. Толщина стекла – 35 мм. Источник теплоснабжения здания цеха – ТЭЦ. Теплоноситель – перегретая вода с параметрами 120-70 °C. Категория работ в цехе средней тяжести IIб. Количество работающих (рабочих) – 32 человека. Деревообрабатывающее производство является взрывоопасным поэтому все очистные устройства расположены на нормированном расстоянии от цеха патрубки от взрывных клапанов этих устройств направляются вверх или в сторону наименьшего причинения вреда здоровью людей и меньшего нанесения ущерба сооружениям как самого цеха так и близлежащим.
В цехе расположено деревообрабатывающее оборудование оборудованное встроенными отсосами для удаления системами аспирации выделяющихся пыли стружки опилок. Для каждого местного отсоса в зависимости от вида станка нормируется расход воздуха который должен обеспечивать предотвращение образование взрывоопасных пылевоздушных смесей.
Техническая характеристика технологического оборудования установленного в здании цеха ремонта автомобилей приведена в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Техническая характеристика технологического оборудования цеха ремонта автомобилей
Характеристика выделяющихся вредностей
Характеристика местного отсоса
Станок торцовочный ЦПА-40-2
Станок прирезной ЦДК-5
Станок фуговельный СФ4-1А
Станок рейсмусовый CРБ-9
Станок токарный ТП40-1
Станок арусельный фрезерно-шлифовальный ФЯКШ-3
Станок круглопильный Ц6-3
Станок фрезерный ФС-1А
Станок агрегатный сверлильно-пазовальный CТ409А
Станок сверлильно-пазовальный CВПГ-2А
Станок сверлильно-пазовальный СВА-3
Станок шлифовальный комбинированный ШлПС-8
Параметры наружного и внутреннего воздуха
1. Расчетные параметры наружного воздуха
В соответствии с [1] за расчетные условия для теплого периода года принимаются параметры наружного воздуха А для холодного периода года – параметры Б.
Параметры наружного воздуха
2. Расчетные параметры внутреннего воздуха
В соответствии с [4 табл. 1.1]
Параметры внутреннего воздуха
Относительная влажность φ %
Подвижность воздуха в помещении v мс
Холодный и Переходные условия
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания
Ограждающие конструкции любого здания должны удовлетворять определенным теплотехническим требованиям. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций за исключением заполнений световых проемов и ограждающих конструкций помещений с избытками явной теплоты следует принимать равным экономически целесообразному но не менее требуемого и не менее нормативного .
Конструкция наружной стены – трехслойная панель состоящая последовательно из: 1) наружного слоя железобетона (толщина м; плотность кгм3; в соответствии с [3] коэффициент теплопроводности Вт(м·°C); коэффициент теплоусвоения Вт(м2·°C)); 2) слоя пенополистирола (плотность кгм3; в соответствии с [3] коэффициент теплопроводности Вт(м·°C); коэффициент теплоусвоения Вт(м2·°C)); 3) внутреннего слоя железобетона (толщина м; плотность кгм3; в соответствии с [3] коэффициент теплопроводности Вт(м·°C); коэффициент теплоусвоения Вт(м2·°C)).
Условия эксплуатации ограждающей конструкции – Б.
Согласно [3] требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены определяется по формуле:
где – расчетная температура внутреннего воздуха для холодного периода года °C;
– температура наружного воздуха для холодного периода года °C;
– коэффициент учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху в соответствии с [3] ;
– коэффициент теплопередачи внутренней поверхности наружной стены Вт(м2·оС) ;
– расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции °C рассчитываемый согласно [3] по выражению:
где – температура точки росы находящаяся по i-d диаграмме влажного воздуха при °C и %.
В соответствии с [3] тепловая инерция определяется по формуле:
где – термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции (м2·°C)Вт;
– коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции Вт(м2·°C).
Согласно [3] термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции находится по выражению:
где – толщина n-го слоя ограждающей конструкции м;
– коэффициент теплопроводности n-го слоя ограждающей конструкции Вт(м·°C).
В соответствии с [3] температура наружного воздуха для холодного периода года в форм. (4.1) принимается равной:
Предполагается что тепловая инерция наружной стены находится в пределах . Следовательно температура наружного воздуха для холодного периода года принимается равной температуре наиболее холодных суток обеспеченностью 092. Согласно [3]
В соответствии с [3] экономически целесообразное сопротивление теплопередаче определяется по формуле:
где – стоимость тепловой энергии в ценах 1991 г. руб.ГДж ;
– продолжительность отопительного периода сут. согласно [3] ;
– средняя за отопительный период температура наружного воздуха °C согласно [3] ;
– стоимость материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции руб.м3 для пенополистирола ;
– коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции Вт(м·°C).
где – коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающей конструкции Вт(м2·°C) в соответствии с [3] .
Преобразовав форм. (4.6) и с учетом вышеприведенных условных обозначений толщина теплоизоляционного слоя наружной стены определяется следующим образом:
Тепловая инерция наружной стены находится по форм. (4.3) с учетом форм. (4.4):
По выше указанной методике расчет выполнен на ПЭВМ с помощью Microsoft Excel и приведена в таблице ниже:
Сопротивления теплопередаче
Вид изоляционного материала
Для дальнейшего расчета принимаем наибольшую величину
Расчет толщины изоляции
Суммарная толщина стены
Покрытие – многослойная конструкция состоящая последовательно из: 1) железобетонной плиты (толщина м; плотность кгм3; в соответствии с [3] коэффициент теплопроводности Вт(м·°C); коэффициент теплоусвоения Вт(м2·°C)); 2) слоя рубероида (толщина м; в соответствии с [3] коэффициент теплопроводности Вт(м·°C); коэффициент теплоусвоения Вт(м2·°C)); 3) слоя полистиролбетона (плотность кгм3; в соответствии с [3] коэффициент теплопроводности Вт(м·°C); коэффициент теплоусвоения Вт(м2·°C)); 4) слоя цементно-песчаной стяжки (толщина м; в соответствии с [3] коэффициент теплопроводности Вт(м·°C); коэффициент теплоусвоения Вт(м2·°C)); 5) слоя изопласта (толщина м; в соответствии с [3] коэффициент теплопроводности Вт(м·°C); коэффициент теплоусвоения Вт(м2·°C)).
Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены определяется по форм. (4.1):
где – расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции °C рассчитываемый согласно [3] по выражению:
В соответствии с i-d диаграммой влажного воздуха °C.
Тепловая инерция определяется по форм. (4.3):
Термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции находится по форм. (4.4):
Предполагается что тепловая инерция покрытия находится в интервале . Следовательно температура наружного воздуха для холодного периода года принимается равной температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 092. Согласно [3] °C.
Экономически целесообразное сопротивление теплопередаче определяется по форм. (4.5):
Согласно [3] нормативное значение сопротивления теплопередаче покрытия принимается равным (м2·°C)Вт. Сравнивая полученные значения и выбирается большее по которому и рассчитывается толщина теплоизоляционного слоя наружной стены исходя из форм. (4.6):
Преобразовав форм. (4.6) и с учетом вышеприведенных условных обозначений толщина теплоизоляционного слоя покрытия определяется следующим образом:
Таким образом значение тепловой инерции наружной стены лежит в интервале . Следовательно температура наружного воздуха для холодного периода года выбрана правильно и повторного пересчета не требуется.
В соответствии с [3] сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов (окон) принимается равным (м2·°C)Вт.
Согласно [3] сопротивление теплопередаче наружных ворот (дверей) рассчитывается по выражению:
где – нормативное сопротивление теплопередаче наружной стены (м2·°C)Вт .
Сопротивление теплопередаче неутепленного пола на грунте определяется по зонам шириной 2 м каждая параллельным наружным стенам и принимается равным:
) для 1 зоны (м2·°C)Вт;
) для 2 зоны (м2·°C)Вт;
) для 3 зоны (м2·°C)Вт;
) для 4 зоны (м2·°C)Вт.
Расчет теплопотерь помещением
В соответствии с [2 прил. Ж] расчетные основные и добавочные потери теплоты помещения рассчитываются как сумма потерь теплоты через отдельные ограждающие конструкции с округлением до 10 Вт по формуле:
где – коэффициент теплопередачи наружной ограждающей конструкции Вт(м2·°C);
– сопротивление теплопередаче наружной ограждающей конструкции (м2·°C)Вт;
– расчетная площадь наружной ограждающей конструкции м;
– расчетная температура воздуха в помещении с учетом повышения ее в зависимости от высоты для помещений высотой более 4 м °C;
– расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года °C;
– коэффициент принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху согласно [3 табл. 5.3];
– коэффициент учитывающий добавочные потери теплоты от доли основных в зависимости от ориентации наружной ограждающей конструкции по сторонам света ( – север восток северо-восток северо-запад; – юго-восток юг юго-запад запад).
Расчетная температура внутреннего воздуха принимается минимальной из допустимых температур при этом руководствуются следующими правилами:
) для всех наружных ограждений помещения высотой менее 4 м а также для части вертикальных наружных ограждений высотой 4 м от пола в помещении высотой более 4 м расчетная температура внутреннего воздуха принимается равной нормируемой температуре воздуха в рабочей или обслуживаемой зоне;
) для крыши и фонарей производственных помещений расчетная температура удаляемого воздуха определяется по выражению:
где – температурный градиент учитывающий повышение температуры воздуха по высоте помещения на каждый метр выше рабочей или обслуживаемой зоны °Cм – для помещений без значительных тепловыделений и – для помещений со значительными тепловыделениями;
– высота помещения от пола до низа фермы м;
Расчет потерь теплоты помещением цеха в целом сведен в табл. 5.1.
Таблица 5.1 – Суммарные потери теплоты помещением цеха
площадь помещения F м2
Наименование ограждения
душевая с поддушевой
Теплопотери помещением цеха в переходные условия рассчитываются по выражению:
где – потери теплоты помещением цеха при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период года Вт;
Потери теплоты при температуре воздуха в помещении цеха °C обеспечиваемой работой системы дежурного отопления определяются по формуле:
Расчет теплопоступлений в помещение
1. Расчет теплопоступлений от людей
Теплота поступающая в помещение называется теплопоступлениями. Источниками теплопоступлений являются люди освещение электродвигатели нагретое технологическое оборудование остывающие материалы солнечная радиация. Кроме того в помещении имеются тепловые потери через ограждающие конструкции потери теплоты на нагрев наружного воздуха врывающегося через открытые проемы теплопотери на нагрев транспортных средств и материалов ввезенных с улицы. Избыточная теплота – остаточное количество явной теплоты за вычетом теплопотерь поступающее в помещение при расчетных параметрах наружного воздуха после осуществления всех технологических мероприятий по их уменьшению.
Согласно [4 п. 2.3] теплопоступления от людей рассчитываются по выражению:
где – расчетное количество человек в помещении ;
– количество теплоты выделяемое одним мужчиной при определенной температуре внутреннего воздуха и определенном виде выполняемых им работ Втчел.; в соответствии с [4 табл. 2.2];
– коэффициент учитывающий то кто находится в расчетном помещении (для мужчин для женщин ).
2. Расчет теплопоступлений от искусственного освещения
Предполагается что от искусственного освещения теплота поступает в холодный период года и в переходные условия. Теплопоступления от искусственного освещения определяются по формуле:
где – нормируемая освещенность помещения цеха лк согласно [7 табл. 2.5];
– удельное тепловыделение от ламп Вт(м2·лк) в соответствии с [7 табл. 2.6];
– площадь пола помещения цеха м2;
– доля теплоты поступающая в помещение цеха согласно [7] для зданий промышленного назначения .
Таким образом теплопоступления от искусственного освещения в холодный период года и в переходные условия будут равны:
3. Расчет поступлений теплоты за счет солнечной радиации
Рассчитывается поступление теплоты за счет солнечной радиации через заполнения световых проемов только в теплый период года. Количество теплоты поступающее в помещение цеха каждый час расчетных суток через заполнение световых проемов находится по формуле:
где – количество теплоты поступающее в помещение через заполнение световых проемов площадью за счет радиации Вт;
– количество теплоты поступающее в помещение через заполнение световых проемов площадью за счет теплопередачи Вт;
– удельные теплопоступления от солнечной радиации через горизонтальные вертикальные и наклонные поверхности окон Втм2;
– удельные теплопоступления за счет теплопередачи через горизонтальные вертикальные и наклонные поверхности окон Втм2;
– площадь заполнения световых проемов м2.
Удельные теплопоступления от солнечной радиации через горизонтальные вертикальные и наклонные поверхности окон рассчитываются по выражению:
где и – количество теплоты от солнечной радиации соответственно прямой и рассеянной поступающее в помещение цеха каждый расчетный час через 1 м2 одинарного стекла Втм2; согласно [4 табл. 2.3]
– коэффициент относительного проникания солнечной радиации через заполнение светового проема отличного от одинарного в соответствии с [4 табл. 2.4];
– коэффициент учитывающий затенение светового проема переплетами согласно [4 табл. 2.5];
– коэффициент инсоляции определяемый по следующей формуле:
где H – высота светового проема м;
B – ширина светового проема м;
а с – расстояние соответственно от горизонтального и вертикального элементов затенения до откоса светового проема м;
– размеры соответственно горизонтальных и вертикальных выступающих элементов затенения м;
– угол (для горизонтальных затеняющих устройств) между вертикальной плоскостью остекления и проекцией солнечного луча на вертикальную плоскость перпендикулярную рассматриваемой плоскости остекления град.
Угол находится по следующему выражению:
где h – высота стояния солнца град. согласно [4 табл. 2.8 ] град.;
– азимут солнца град. в соответствии с [4 табл. 2.8] град.;
– солнечный азимут остекления град.; согласно [4 табл. 2.6] град.
– коэффициент облучения определяемый в соответствии с [4 рис. 2.6] в зависимости от углов и :
Поскольку вся теплота поступившая через заполнения световых проемов проникает в помещение цеха то часть ее аккумулируется внутренними ограждающими конструкциями помещения.
С учетом изложенного выше расчетное количество теплоты поступающее в помещение через заполнение световых проемов за счет солнечной радиации находится по следующему выражению:
где – площадь пола м2 ;
– коэффициент учитывающий аккумуляцию теплоты полом .
где – расчетная температура внутреннего воздуха °C;
– сопротивление теплопередаче заполнения световых проемов (м2·°C)Вт согласно [4 табл. 2.4];
– условная температура наружной среды °C рассчитываемая по следующей формуле:
где – средняя температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца °C согласно [2 табл. 3.3];
– суточная амплитуда температуры наружного воздуха °C в соответствии с [2 табл. 3.3];
– коэффициент учитывающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха согласно [4 табл. 2.9];
– количество теплоты соответственно прямой и рассеянной радиации поступающей на вертикальную поверхность Втм2; в соответствии с [4 табл. 2.10];
– приведенный коэффициент поглощения солнечной радиации заполнением световых проемов согласно [4 табл. 2.4];
– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения Вт(м2·°C) определяемый по формуле в зависимости от скорости ветра:
4. Расчет поступлений теплоты через покрытие
Количество теплоты поступающее в помещение цеха через 1 м2 покрытия определяется по выражению:
где – среднее за сутки количество теплоты поступающее на горизонтальную поверхность покрытия Втм2;
– изменяющаяся в течение суток часть теплопоступлений Втм2;
– коэффициент теплопередачи покрытия Вт(м2·°C);
– сопротивление теплопередаче покрытия (м2·°C)Вт;
– коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностью покрытия;
– среднее суточное количество суммарной (прямой и рассеянной) теплоты поступающей на поверхность покрытия Втм2 принимаемое в соответствии с [4 табл. 2.12];
– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности покрытия Вт(м2·°C) рассчитываемый по формуле в зависимости от скорости ветра:
– коэффициент учитывающий наличие в конструкции покрытия воздушной прослойки (при отсутствии воздушной прослойки при ее наличии );
– температура воздуха под покрытием помещения цеха °C;
– значение затухания колебаний температуры наружного воздуха в конструкции покрытия;
– коэффициент учитывающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха согласно [4 табл. 2.9];
– количество теплоты равное разности суммарной солнечной радиации в каждый час (с учетом периода запаздывания температурных колебаний) и средней за сутки суммарной солнечной радиации Втм2 и находящееся по выражению:
Значение затухания колебаний температуры наружного воздуха в конструкции покрытия определяется по формуле:
где – коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев покрытия Вт(м2·°C);
– коэффициент теплоусвоения отдельных слоев покрытия Вт(м2·°C);
– коэффициент теплопередачи внутренней поверхности покрытия Вт(м2·оС);
– коэффициент теплопередачи наружной поверхности покрытия Вт(м2·°C)
Коэффициент теплоусвоения 1 слоя покрытия (рассматривая последовательно изнутри наружу) рассчитывается по выражению:
где – термическое сопротивление 1 слоя покрытия (м2·°C)Вт определяемое по форм. 4.4.
Коэффициент теплоусвоения i-го слоя покрытия находится по формуле:
где – коэффициент теплоусвоения (i-1) слоя покрытия Вт(м2·°C).
Количество теплоты поступающее в помещение цеха через всю площадь покрытия рассчитывается по формуле:
где – площадь поверхности покрытия м2 .
5. Расчет теплопоступлений от электродвигателей технологического оборудования
В современном производстве практически все станки и механизмы приводятся в движение электродвигателями. Расходуемая станками механическая энергия вследствие трения частей механизмов трения обрабатываемых материалов переходит в теплоту.
Теплопоступления от электродвигателей установленных в помещении цеха и приводимого ими в действие оборудования при значении коэффициента полноты загрузки определяются по выражению:
где – установочная мощность электродвигателей кВт;
– КПД электродвигателя; 1) при установочной мощности двигателя 05 3 кВт ; 2) при установочной мощности двигателя 31 10 кВт ;
– коэффициент перехода теплоты в помещение: 1) для металлорежущих станков без охлаждения эмульсией режущего инструмента ; 2) то же с охлаждением ;
– коэффициент спроса на электроэнергию: 1) для металлорежущих станков ; 2) для сварочного и деревообрабатывающего производств
Все расчеты по теплопоступлениям в помещения выполнен на ПЭВМ и представлен в таблице ниже:
Теплопоступления от людей
№ назначение помещения
Количество люддей n чел.
Учитывая то что конструкция окон в помещении одинакова при разной площади то теплопоступления рассчитанные по вышеописанной методике сведены в следующую таблицу:
Удельное теплопоступление
Определенные выше теплопоступления в помещение цеха приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Общий баланс теплопоступлений в помещение цеха
Расчет количества вредностей в помещении
Наименование вредности
Теплопосткпления от людей
Теплопоступления от иск. Освещения
Теплопоступления от оборудования
Теплопоступления через остекление
Теплопоступления через покрытия
7. Составление теплового баланса и выбор системы отопления
Система дежурного отопления предназначена для поддержания в цехах промышленных зданий в нерабочее время (ночное время выходные праздничные дни и т.д.) температуры 5 °C. В рабочее время система дежурного отопления как правило отключается. Иногда система дежурного отопления проектируется для круглосуточного поддержания в цехе температуры 5 °C. Недостающее количество теплоты в рабочее время компенсируется за счет теплопоступлений или перегрева подаваемого приточного воздуха.
Тепловой баланс составляется на основе расчетов теплопоступлений и теплопотерь во все периоды года (таблицы 5.1 и 6.1). Тепловой баланс помещения цеха ремонта автомобилей представлен в таблице 7.1.
Таблица 7.1 – Тепловой баланс помещения цеха
Таблица тепловога баланса
Общие потери теплоты
Потери теплоты при tв=+5°С(Дежурное отопление)
Суммарные теплопоступления
Избытки(+) или недостатки(-) теплоты с учетом работы дежурного отопления
Избытки(+) или недостатки(-) теплоты без учета работы дежурного отопления
В данном цехе для холодного периода года следует применить систему дежурного отопления которая будет работать как в нерабочее так и в рабочее время. Избыток теплоты в рабочее время в размере 52920 Вт будет компенсироваться подачей приточного воздуха с температурой ниже температуры в рабочей зоне цеха.
8 Воздушно-отопительные агрегаты
Экономически целесообразно применять бесканальное воздушное отопление с помощью воздушно-отопительных агрегатов которые представляют собой блоки калориферов с вентиляторами (чаще всего осевыми). Воздух из помещения засасывается вентилятором продувается через калорифер и далее уже нагретый поступает снова в помещение. В зависимости от назначения такие агрегаты изготавливают двух типов: 1) для работы при полной рециркуляции воздуха помещений (отопительные) и 2) для работы на рециркуляционном воздухе с большим процентом подмешивания наружного воздуха (воздушно-отопительные).
Воздушно-отопительные агрегаты небольших размеров и массы устанавливаются на кронштейнах которые крепятся к колоннам (стенам) или подвешиваются к потолку на специальных подвесах. Первые агрегаты называются напольными вторые – подвесными. Применение воздушно-отопительных агрегатов упрощает и удешевляет монтаж системы воздушного отопления но вместе с тем они являются источником значительного шума в цехах промышленных зданий. Однако данный недостаток нивелируется тем что система воздушного отопления с применением воздушно-отопительных агрегатов будет включаться в работу лишь в нерабочее время суток для поддержания температуры внутреннего воздуха на уровне 5 °C в холодный период года.
Общее число агрегатов необходимое для дежурного отопления цеха рассчитывается по формуле:
где k – коэффициент зависящий от зоны забора воздуха (при заборе воздуха из рабочей зоны он равен 11 из верхней – 13);
Qт.п – теплопотери помещения кВт;
Qагр– теплопроизводительность агрегата тыс. кДжч определяемая по [7 табл. 5.1].
К установке принимается два воздушно-отопительных агрегата марки АПВС50-30 теплопроизводительностью (мощностью) 126 тыс. кДжч и производительностью по воздуху 4030 кгч каждый.
9. Расчет поверхности нагревательных приборов системы отопления
К установке принимаются чугунные радиаторы типа МС140-108 располагаемые открыто под заполнениями световых проемов (окнами) здания цеха. Согласно заданию на проектирование теплоноситель – перегретая вода с параметрами 140-70 °C. Система дежурного отопления поддерживает в нерабочее время в помещении цеха 5 °C. Нагревательные приборы подключаются по схеме “сверху-вниз”. При расчете поверхности нагревательных приборов системы отопления теплоотдача от магистральных трубопроводов стояков и подводок к нагревательным приборам не учитывается.
Номинальный требуемый тепловой поток от отопительного прибора в помещение цеха рассчитывается по выражению:
где – комплексный коэффициент приведения номинального требуемого теплового потока от отопительного прибора в помещение к расчетным условиям определяемый по формуле:
– необходимый тепловой поток от отопительных приборов в помещение Вт находящийся по выражению:
– средняя расчетная разность температур первичного и вторичного теплоносителей °C рассчитываемая по формуле:
– температура соответственно в подающей и обратной магистралях тепловой сети °C;
– расход воды в отопительном приборе кгч определяемый по выражению:
c – удельная теплоемкость воды кДж(кг·°C) кДж(кг·°C);
– коэффициент учета атмосферного давления для отопительных приборов согласно [6 табл. 9.1] );
– коэффициент учета направления движения теплоносителя воды в приборе находящийся по формуле:
– экспериментальные числовые показатели в соответствии с [6 табл. 9.2] ;
– потери теплоты при температуре воздуха в здании цеха °C обеспечиваемой работой системы дежурного отопления Вт;
– число мест установки отопительных приборов.
Минимально допустимое число секций отопительного прибора рассчитывается по выражению:
где – номинальный требуемый тепловой поток от одной секции радиатора типа МС140-108 Вт согласно [6 прил. Х ] ;
– коэффициент учета способа установки нагревательного прибора в соответствии с [6 табл. 9.12] ;
– коэффициент учета числа секций в нагревательном приборе согласно [6 табл. 9. ] .
Выбор и расчет систем местной вентиляции
Защитно-обеспыливающие кожухи устанавливаются над заточными обдирочно-шлифовальными и полировальными станками.
Расход воздуха удаляемого местными отсосами от таких станков определяется по формуле:
где – удельная величина отсоса воздуха (мм·ч): 1) для заточных и шлифовальных станков с абразивным кругом (мм·ч); 2) для полировальных станков с войлочным кругом (мм·ч); 3) для полировальных станков с матерчатым кругом (мм·ч);
– диаметр круга мм.
Расход воздуха удаляемого местным отсосом от одного плоскошлифовального станка будет равен:
Расход воздуха удаляемого местными отсосами от четырех (4) плоскошлифовальных станков составит:
Расход воздуха отсасываемого от укрытия при наличии в нем источника тепловыделений находится по выражению:
где – высота рабочего проема м;
– площадь рабочего проема ;
– тепловыделения в укрытии идущие на нагревание воздуха в нем Вт принимаемые равными 50 70% от полной теплопроизводительности источника.
Расход воздуха удаляемого из укрытия одной мойки деталей будет равен:
Расход воздуха отсасываемого из укрытия трех (3) моек деталей составит:
Суммарная производительность двух систем местных отсосов равняется:
Расчет воздухообменов для помещения цеха
Расход воздуха для вентиляции помещений промышленных зданий определяется после расчета теплопотерь и теплопоступлений составления теплового баланса и выбора системы отопления определения количества влаги вредных и взрывоопасных газов поступающих в рабочую зону определения производительности местных отсосов выбора схемы организации воздухообмена.
Расход приточного воздуха рассчитывается для теплого холодного периодов года и переходных условий для ассимиляции избыточной теплоты по формуле:
где Lм.о – расход воздуха удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов и на технологические нужды м3ч;
ΣQизб – избыточный поток явной теплоты в помещение Вт;
c – теплоемкость воздуха кДж(кг·°C) ;
ρ – плотность воздуха кгм3 ;
tух – температура воздуха удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны °C;
tпр – температура приточного воздуха °C;
tв – температура внутреннего воздуха °C.
Тепловой баланс помещения цеха можно записать следующим образом:
Расписав слагаемые Qпр Qм.о и Qух тепловой баланс помещения можно представить иначе:
где Qпр – поток теплоты поступающий в помещение цеха вместе с приточным воздухом Вт;
Qм.о – поток теплоты уходящий из помещения цеха вследствие работы систем местных отсосов Вт;
Qух – поток теплоты уходящий из помещения цеха вместе с удаляемым воздухом Вт.
1. Расчет воздухообмена для теплого периода года
Исходные данные для расчета: 1) м3ч; 2) Вт; 3) °C; 4) °C; 5) °C; 6) .
2. Расчет воздухообмена для переходных условий
3. Расчет воздухообмена для холодного периода года
Исходя из формулы (8.1) определяется температура приточного воздуха:
Краткое описание принятых решений приточно-вытяжной системы вентиляции в цехе
Приточный воздух пройдя очистку в ячейковом фильтре нагревается в калориферах и с помощью радиального вентилятора посредством воздуховодов из листовой стали круглого сечения подается сверху вниз через приколонные регулируемые воздухораспределители веерного типа НРВ. Приточная камера располагается на специальной площадке на отметке +45 м. В рабочую зону помещения цеха приточный воздух подается с высоты 35 м от уровня пола. Кроме того запроектированы: 1) система вытяжной общеобменной вентиляции с установкой двух крышных радиальных вентиляторов ВКР1250; 2) две системы местных отсосов одна из которых обеспечивает работу четырех плоскошлифовальных станков (система аспирации с циклоном) а другая – работу трех моек деталей (система с “факельным” выбросом вредностей на высоте 1 м выше конька кровли). Часть приточного воздуха в теплый период года подается неорганизованно в рабочую зону через нижние фрамуги окон.
Расчет раздачи приточного воздуха
Запроектированы к установке приколонные регулируемые воздухораспределители веерного типа НРВ-2 по шесть пар вдоль цеха с каждой из его сторон и по шесть удвоенных пар посередине цеха.
При входе приточной струи в рабочую зону помещения цеха должны быть выполнены следующие условия: 1) максимальная скорость приточного воздуха на оси струи при входе в рабочую зону помещения цеха не должна превышать мс; 2) максимальная разность температур между температурой воздуха на оси приточной струи и температурой воздуха в рабочей зоне не должна превышать °C.
Исходные данные для расчета воздухораспределения: 1) расход приточного воздуха на один воздухораспределитель м3ч; 2) расчетная площадь одного воздухораспределителя м2; 3) избыточная температура приточного воздуха °C; 4) площадь помещения цеха перпендикулярная потоку воздуха приходящаяся на один воздухораспределитель (струю) м2; 5) скоростной коэффициент воздухораспределителя ; 6) температурный коэффициент воздухораспределителя ; 7) коэффициент местного сопротивления воздухораспределителя НРВ-2 .
Скорость воздуха на выходе из воздухораспределителя находится по формуле:
Путь развития струи рассчитывается по выражению:
где H – расстояние по вертикали от места выхода воздуха из воздухораспределителя до входа его в рабочую зону помещения цеха м ;
α – угол выпуска струи из воздухораспределителя к горизонту град. принимаемый равным .
Коэффициент стеснения определяется по формуле:
где – расход воздуха удаляемого в конце развития струи м3ч;
– расход воздуха подаваемого одним воздухораспределителем м3ч ;
– коэффициент стеснения для тупиковой схемы развития струи принимаемый согласно [5 табл. 17.3] в зависимости от параметров и .
Параметр находится по выражению:
Параметр рассчитывается по формуле:
Скорость и избыточная температура воздуха на оси приточной струи при входе ее в рабочую зону расчетного помещения определяются соответственно по выражениям:
где – коэффициент неизотермичности;
– коэффициент взаимодействия;
– коэффициент стеснения.
В соответствии с [5 форм. 17.20 17.21] при наклонной подаче охлажденного воздуха под углом к горизонту коэффициент неизотермичности в формулах (12.6) и (12.7) принимается равным 118 и 102 соответственно.
Согласно тому что то .
В соответствии с тем что то .
Сравнение полученных значений максимальной скорости на оси струи при входе в рабочую зону помещения цеха и избыточной температуры с нормируемыми значениями:
Аэродинамический расчет одной приточной и одной вытяжной механической системы вентиляции
1. Аэродинамический расчет приточной механической системы вентиляции
Аэродинамический расчет приточной системы с механическим побуждением сводится к определению диаметров сечения воздуховодов на различных участках вентиляционной сети d мм а также потерь давления на этих участках P Па при заданном расходе воздуха L м3ч и рекомендуемой скорости v мс.
Участок – это отрезок воздуховода характеризующийся постоянным расходом воздуха. Границами между отдельными участками являются тройники.
При увязке ответвлений расхождение в потерях давления должно быть не более 15 % если воздух поступает в одно помещение (цех) и не более 10 % если воздух поступает в разные помещения (цеха).
При проектировании вентиляционных систем следует использовать унифицированные детали воздуховодов за исключением систем аспирации и пневмотранспорта.
Воздуховоды по которым транспортируется незапыленный воздух обычно рассчитываются методом удельных потерь давления на трение по следующей формуле:
где Р – потери давления на участке воздуховода Па;
R – удельные потери давления на трение Пам;
Z – потери давления в местных сопротивлениях Па определяемые по выражению:
где – сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке воздуховода;
– плотность воздуха кгм3 ;
– скорость движения воздуха в воздуховоде мс.
Рекомендуется принимать следующие скорости воздуха в воздуховодах производственных зданий:
) в магистралях до 12 мс;
)в ответвлениях до 6 мс.
Аэродинамический расчет приточной системы вентиляции приведен в таблице 13.1.
Таблица 13.1 – Аэродинамический расчет приточной системы вентиляции с механическим побуждением
Размеры воздуховодов мм
Примечание – Согласно [5 табл. 22.44] поправочные коэффициенты на потери давления на трение (K1) и в местных сопротивлениях (K2) учитывающие температуру перемещаемого воздуха приняты равными 102 и 103 соответственно.
Местные сопротивления на участках расчетного направления
Воздухораспределитель НРВ-2 – .
Участок 1: 1) поворот на 90° в стальном воздуховоде – ;
) тройник на проход – ;
) диафрагма (диаметр отверстия 361 мм) – ;
Участок 2: 1) тройник на проход – .
Участок 3: 1) тройник на проход – .
Участок 4: 1) тройник на проход – .
Участок 5: 1) тройник на проход – .
Участок 6: 1) два поворота на 90° в стальном воздуховоде – ;
) переход за вентилятором – ;
) конфузор перед вентилятором – ;
Воздухозаборная решетка СТД 5289 (150×580 мм) – .
Местные сопротивления на ответвлениях от расчетного направления
Участок 7: 1) тройник на ответвление – .
Участок 8: 1) тройник на ответвление – .
Участок 9: 1) тройник на ответвление – .
Участок 10: 1) тройник на ответвление – .
) диафрагма (диаметр отверстия 346 мм) – ;
Участок 11: 1) тройник на ответвление – .
) диафрагма (диаметр отверстия 342 мм) – ;
2. Аэродинамический расчет местной вытяжной механической системы вентиляции
Таблица 13.2 – Аэродинамический расчет местной вытяжной системы вентиляции с механическим побуждением
Панель равномерного всасывания ПРВ – .
) диафрагма (диаметр отверстия 244 мм) – ;
Участок 5: 1) три поворота на 90° в стальном воздуховоде – ;
) конфузор за вентилятором – ;
) переход перед вентилятором – ;
Участок 6: 1) вытяжная шахта с зонтом круглого сечения – .
) диафрагма (диаметр отверстия 215 мм) – ;
) диафрагма (диаметр отверстия 210 мм) – ;
Подбор вентиляционного оборудования (фильтра калорифера вентиляторов)
Воздушные фильтры в системах вентиляции применяются для уменьшения запыленности воздуха защиты вентиляционного оборудования от загрязнения а также для поддержания в некоторых помещениях заданной температуры воздуха.
По эффективности воздушные фильтры разделяются на три класса:
) фильтры особо тонкой очистки улавливают частицы с размерами более 01 мкм при эффективности %;
) фильтры тонкой очистки улавливают частицы с размерами более 1 мкм при эффективности %;
) фильтры грубой очистки улавливают частицы с размерами более 10 мкм при эффективности %.
При этом требуемый уровень запыленности очищенного воздуха по ПДК обеспечивают в достаточной степени фильтры грубой очистки.
Для очистки приточного воздуха от пыли применяются обычно пористые воздушные фильтры которые подразделяются на смоченные и сухие. В приточных установках подающих воздух в здания чаще всего используют унифицированные ячейковые фильтры типа Фя представляющие собой металлические разъемные коробки заполненные фильтрующим материалом. При этом предпочтение следует отдавать фильтрам типа ФяВБ и ФяРБ как имеющим большую пылеемкость.
Подбор фильтров приточных установок включает в себя: 1) выбор марки и класса фильтра по эффективности в зависимости от назначения здания; 2) определение начального сопротивления фильтра и количества уловленной пыли при заданном конечном сопротивлении; 3) определение продолжительности работы фильтра без регенерации.
Подбирается фильтр для очистки приточного воздуха подаваемого в промышленное здание в количестве м3ч. Режим работы фильтра чсут. Начальная запыленность воздуха в соответствии с [1] принимается равной гм3.
Для проектируемого цеха ремонта автомобилей применяется ячейковый фильтр грубой очистки ФяРБ со степенью очистки %. Технические данные фильтра ФяРБ (размер ячейки 500×500 мм площадь рабочего сечения 022 м2) представлены в таблице 14.1.
Таблица 14.1 – Технические данные фильтра ФяРБ
Фильтрующий материал
Стальная сетка ГОСТ 3826-82*
Номинальная пропускная способность ячейки Lном м3ч
Начальное сопротивление Па
Пылеемкость входного сечения (при увеличении
сопротивления на 100 Па) гм2
Эффективность очистки (по методике СТНИИП) %
Глубина фильтра H мм
Число ячеек фильтра n находится по выражению:
К установке принимаются 12 фильтров.
Общая площадь фильтрующей поверхности определяется по формуле:
где f – площадь рабочего сечения ячейки фильтра м2 .
Действительная удельная воздушная нагрузка фильтра рассчитывается по выражению:
Начальное сопротивление фильтра (по диаграмме в зависимости от действительной удельной воздушной нагрузки фильтра) составляет Па.
Пылеемкость фильтра при увеличении его сопротивления на 100 Па находится по диаграмме в зависимости от Па.
Количество пыли оседающей на фильтрах в сутки (за 12 часов рабочего времени) определяется по следующей формуле:
Продолжительность работы фильтра без регенерации рассчитывается по выражению:
2. Подбор калорифера
Нагревание воздуха в вентиляционных установках осуществляется в теплообменных аппаратах называемых калориферами. Установка калориферов по отношению к проходящему через них воздуху может быть параллельной и последовательной. При выборе схемы установки калориферов по воздуху следует исходить из того чтобы массовая скорость находилась в пределах 3 12 кг(м2·с).
Калорифер подбирается для нагревания м3ч воздуха от температуры °C до °C. Теплоноситель – перегретая вода с параметрами °C и °C.
Плотность воздуха при °C определяется по формуле:
Количество теплоты необходимое для подогрева приточного воздуха рассчитывается по следующему выражению:
где c – удельная теплоемкость воздуха кДж(кг·°C) .
Площадь живого сечения калорифера для прохода воздуха находится по формуле:
где – допустимая массовая скорость воздуха в калорифере кг(м2·с) согласно техническому обоснованию по эксплуатации калориферов .
Для последующих расчетов допустимая массовая скорость воздуха в калорифере принимается равной 8 кг(м2·с).
В соответствии с [5 табл. II.22] принимается к установке калорифер КВС11Б-П-У3 со следующими основными техническими характеристиками:
Действительная массовая скорость воздуха в калорифере определяется по выражению:
Массовый расход воды в калорифере рассчитывается по следующей формуле:
где – удельная теплоемкость воды кДж(кг·°C) .
Рекомендуемая скорость движения воды по трубкам калорифера лежит в пределах 02 05 мс.
Скорость движения воды по трубкам калорифера находится по выражению:
где – плотность воды кгм3 .
По найденным значениям массовой скорости воздуха в калорифере кг(м2·с) и скорости движения воды по трубкам калорифера мс определяется коэффициент теплопередачи калорифера k Вт(м2·°C) и его аэродинамическое сопротивление Па. Согласно [5 табл. II. 25] .
Требуемая поверхность нагрева калорифера рассчитывается по формуле:
где – средняя арифметическая температура воды °C определяемая по выражению:
– средняя арифметическая температура воздуха °C рассчитываемая по следующей формуле:
Общее число устанавливаемых калориферов находится по выражению:
Найденное число округляется до ближайшего целого () и пересчитывается действительная площадь поверхности нагрева калорифера по формуле:
Тепловой поток выбранной калориферной установки не должен превышать расчетный более чем на 10 % т.е.:
3. Подбор вентиляторов
Для перемещения воздуха по воздуховодам в вентиляционных системах
общественных и промышленных зданий применяются осевые и радиальные
Основными характеристиками вентиляторов являются производительность Lв м3ч которую следует определять с учетом потерь воздуха в вентиляционной системе и развиваемое давление (разность полных давлений на всасывании и нагнетании) Pв Па.
Вентиляторы необходимо устанавливать на виброизоляционном основании. При частоте вращения до 1800 обмин рекомендуется в качестве виброизолирующих
устройств применять стальные пружины и упругие прокладки из ребристой
или перфорированной листовой резины а при частоте больше 1800 обмин
допускается применение резиновых амортизаторов. При конструировании
вентиляционных установок обычно производится только подбор виброизолирующих оснований на основе разработанных типовых проектов. Для лучшей виброизоляции необходимо устранить все жесткие связи между вибрирующим
вентилятором и неподвижным воздуховодом. Для этого присоединение
воздуховодов к вентилятору осуществляется посредством гибких вставок как на всасывании так и на нагнетании. Гибкие вставки следует монтировать так чтобы они
не провисали но и не втягивались. Для этих целей лучше использовать материал типа прорезиненного брезента.
Вентиляторы подбираются по сводному графику и индивидуальным характеристикам разработанным с учетом оптимальных технико-
экономических показателей.
Вентиляторы подбираются в следующем порядке. По заданным значениям
производительности Lв м3ч и давления Pв Па на сводном графике находится точка пересечения координат Lв-Pв. Если точка не попадает на “рабочую” характеристику то она относится на ближайшую (как правило нижнюю). Далее вентиляционная система пересчитывается на новое давление. Затем уже по индивидуальным характеристикам по пересчитанным значениям Lв и Pв находится частота вращения рабочего колеса вентилятора КПД и потребляемая мощность.
При подборе необходимо отдавать предпочтение тому вентилятору у которого
наиболее высокий КПД и относительно небольшая окружная скорость.
КПД выбранного вентилятора должно быть не менее 09 от максимального
его значения для данной серии вентиляторов.
Иногда целесообразно включать в общую вентиляционную сеть два и более вентилятора вместо одного более мощного. Это позволяет получить значительные параметры производительности и развиваемого давления без применения вентиляторов больших размеров.
Совместная работа вентиляторов может быть параллельной или последовательной. Если необходимо изменить характеристику так чтобы резко увеличился диапазон производительности то вентиляторы целесообразно соединять параллельно. Если же требуется изменить характеристику с тем чтобы
при той же производительности увеличилось развиваемое давление следует соединять
вентиляторы последовательно.
Вентиляторы в сети в зависимости от конкретных условий могут работать как на нагнетание так и на всасывание.
Производительность вентилятора для приточной системы с механическим побуждением с учетом 10 %-го запаса определяется по формуле:
Развиваемое вентилятором давление с учетом 10 %-го запаса рассчитывается по следующему выражению:
где – потери давления в вентиляционной сети определенные по расчетной ветке Па ;
– потери давления в фильтре Па ;
– потери давления в калориферной установке Па .
В соответствии с [5 рис. I.7] к установке принимается вентилятор В.Ц4-75-8 (исполнение 1) с диаметром рабочего колеса частотой вращения рабочего колеса обмин установочной мощностью кВт и действительным КПД при максимально возможном КПД для данной серии вентиляторов ().
Требуемая мощность на валу электродвигателя находится по формуле:
где – КПД передачи согласно [4 табл. 11.3] .
Установочная мощность электродвигателя вентилятора рассчитывается по формуле:
где – коэффициент запаса мощности в соответствии с [4 табл. 11.4] .
Производительность вентилятора для местной вытяжной системы с механическим побуждением определяется по формуле (14.16):
где – потери давления в рассчитываемой местной вытяжной системе Па .
Согласно [5 рис. I.6] к установке принимается вентилятор В.Ц4-75-63 (исполнение 1) с диаметром рабочего колеса частотой вращения рабочего колеса обмин установочной мощностью кВт и действительным КПД при максимально возможном КПД для данной серии вентиляторов ().
Требуемая мощность на валу электродвигателя находится по формуле (14.18):
Установочная мощность электродвигателя вентилятора рассчитывается по форм. 14.19:
Производительность крышных вентиляторов для вытяжной системы общеобменной вентиляции с механическим побуждением с учетом 10 %-го запаса для теплого и холодного периодов года а также переходных условий определяется по формуле (14.16):
В соответствии с [5 рис. I.25 и табл. I.29] к установке принимаются два крышных радиальных вентилятора ВКР1250 с частотой вращения рабочего колеса и двигателя и обмин соответственно мощностью двигателя кВт типа 4A112MB6 и исполнением по способу монтажа IM 1081 (ГОСТ 2479-79). Предполагается что в теплый период года каждый вентилятор будет развивать статическое давление Па а в холодный период года и переходные условия – Па.
Расчет и подбор воздушно-тепловой завесы
Воздушно-тепловые завесы устраиваются в отапливаемых зданиях для обеспечения требуемой температуры воздуха в рабочей зоне и на постоянных рабочих местах расположенных вблизи ворот дверей и технологических проемов.
У ворот промышленных зданий как правило проектируются воздушные завесы шиберного типа которые в результате частичного перекрытия проема воздушной струей сокращают прорыв наружного воздуха через открытый проем а в помещение поступает смесь холодного наружного с нагретым воздухом воздушной завесы. При этом температура смеси должна быть равна нормируемой температуре вблизи ворот. Температуру смеси воздуха tсм поступающего в помещение при работе воздушной завесы следует принимать не менее: 1) 14 °C – при легкой работе; 2) 12 °C – при работе средней тяжести; 3) 8 °C – при тяжелой работе.
У ворот промышленных зданий обычно устанавливаются боковые двухсторонние завесы шиберного типа с расположением вентилятора и калорифера на вертикальном коробе для выпуска воздуха. Воздушная струя направляется под углом 30° к плоскости проема. Высота щели равна высоте проема.
Исходные данные для расчета воздушно-тепловой завесы: 1) температура смеси воздуха поступающего в помещение при работе воздушной завесы °C; 2) высота здания от пола до низа фермы м; 3) размеры ворот 3×4 м; 4) расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года °C; 5) расчетная температура внутреннего воздуха для холодного периода года °C; 6) расчетная скорость ветра для холодного периода года мс; 7) расчетное барометрическое давление в месте предполагаемого строительства гПа (750 мм рт. ст.).
Общий расход воздуха подаваемого завесой шиберного типа находится по выражению:
где – отношение количества воздуха подаваемого завесой к расходу воздуха проходящего в помещение через проем при работе завесы; рекомендуется принимать ;
– коэффициент расхода проема при работе завесы определяемый в соответствии с [7 табл. 2.49] в зависимости от типа ворот (раздвижные или распашные) вида завесы (боковая или нижняя) и относительной площади ;
– площадь проема ворот м2 ;
– площадь воздуховыпускных щелей м2;
– плотность смеси воздуха подаваемой завесой при температуре °C кгм3 рассчитываемая по формуле:
– разность давлений воздуха с двух сторон наружного ограждения на уровне проема оборудованного завесой Па.
При расчетах воздушно-тепловых завес шиберного типа величина относительной площади принимается в пределах 20 30. При согласно [7 табл. 2.49] для раздвижного проема .
Значение разности давлений воздуха с двух сторон наружного ограждения на уровне проема оборудованного завесой можно найти по формуле:
где – поправочный коэффициент учитывающий степень герметичности здания; в соответствии с [4 табл. 7.3] для зданий с аэрационными проемами закрытыми в холодный период года ;
– гравитационное давление Па определяемое по выражению:
где – расстояние по вертикали от центра проема оборудованного завесой до уровня нулевых давлений где давление снаружи и внутри здания равны (высота нейтральной зоны) м; согласно [4 табл. 7.4] для зданий с аэрационными проемами закрытыми в холодный период года ;
– плотность воздуха соответствующая расчетной температуре наружного воздуха для холодного периода года °C кгм3;
– плотность воздуха соответствующая расчетной температуре внутреннего воздуха для холодного периода года °C кгм3;
– ветровое давление Па рассчитываемое по формуле:
где – расчетный аэродинамический коэффициент значение которого для вертикального ограждения в соответствии со СНиП 2.01.07-85 принимается равным 08.
К установке принимается боковая двухсторонняя воздушно-тепловая завеса ЗВТ3-1 с основными техническими параметрами приведенными в [4 табл. 7.1].
Исходя из формулы (15.1) уточняется действительное значение отношения количества воздуха подаваемого завесой к расходу воздуха проходящего в помещение через проем при работе завесы:
Требуемая температура воздуха подаваемого завесой находится на основании уравнения теплового баланса по выражению:
где – отношение теплоты теряемой с воздухом уходящим через открытый проем наружу к тепловой мощности завесы; согласно [4 рис. 7.3 а] .
Тепловая мощность калориферов воздушно-тепловой завесы определяется по формуле:
где – температура воздуха забираемого для завесы °C принимаемая равной температуре смеси воздуха поступающего в помещение при работе воздушной завесы т.е. .
Данное значение действительной производительности по теплоте воздушно-тепловой завесы ЗВТ3-1 близко к расчетному значению ( Вт). Отклонение действительного значения производительности по теплоте от расчетного не превышает допустимых пределов в 10 % ( %).
Список использованной литературы
СНБ 4.02.01-03. Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха. – Мн.: Минстройархитектуры РБ 2004. – 78 с.
СНБ 2.04.02-2000. Строительная климатология. – Мн.: Минстройархитектуры РБ 2001. – 40 с.
СНБ 2.04.01-97 Строительная теплотехника. – Мн.: Минстройархитектуры РБ 1998. – 33 с.
Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 1 В.Н. Богословский А.И. Пирумов В.Н. Посохин и др.; Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат 1992. – 319 с.: ил. – (Справочник проектировщика).
Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 2 Б.В. Баркалов Н.Н. Павлов С.С. Амирджанов и др.; Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат 1992. – 416 с.: ил. – (Справочник проектировщика).
Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. I. Отопление В.Н.Богословский Б.А. Крупнов А.Н. Сканави и др.; Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. – 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат 1990. - 344с.: ил. (Справочник проектировщика).
Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование. Под ред. проф. Б. М. Хрусталева – М.: Изд-во АСВ 2005. – 576 с. 129 ил.

Реферат.doc

Дипломный проект: с. 8 рис. 24 табл. 11 источников.
Расчетные параметры теплотехнический расчет теплопотери вредности поступающие в помещение тепловой баланс гидравлический расчет системы отопления воздухообмен аэродинамический расчет автоматизация систем охрана труда техника безопасности технико-экономическое обоснование организация работ.
Объектом разработки является здание цеха по обработки древесины а также административная пристройка к нему расположенная в г. Братск.
Цель проекта: Обеспечить нормативный тепло-влажностный режим в рассматриваемых зданиях для трех периодов года обеспечить микроклимат в помещениях удовлетворяющий санитарно-гигиеническим и другим нормам. Предотвратить попадание выделяющихся от оборудования вредностей в помещения или их удаление не допуская образования опасных концентраций как со стороны причинения вреда здоровью работающего персонала так и исходя из условий образования взрывоопасных смесей.
В процессе проектирование выполнены следующие разработки: Запроектирована система аспирации для удаления выделяющихся опилок пыли и стружки. Удаляемый при этом воздух в холодный период года возвращается в обслуживаемое системой помещение что позволяет значительно уменьшить потери теплоты и снизить расход приточного воздуха. Запроектирована система общеобменной вентиляции. В административной части здания запроектирована система приточно-вытяжной вентиляции. Разработана система отопления с возможностью работы как в обычном так и в дежурном режиме.
В административной части здания в помещениях в которых работает большое количество людей запроектирована сплит-система.
Результатами внедрения является системы очистки удаляемого воздуха системами аспирации с возможностью его рециркуляции в холодный период в холодный период а также примененные гибкие воздуховоды сплит-сисистема и последние модели приточно-вытяжных клапанов приточные и приточно-вытяжные установки современных фирм производителей(VTS Clima). При проектировании систем отопления применены современные регулирующие запорно-регулирующие и отключающие устройства.
Студент-дипломник Лешкевич Василий Владимирович подтверждает что приведенный в дипломном проекте расчетно-аналитический материал объективно отражает состояние разрабатываемого объекта все заимствованные из литературных и других источников теоретические и методические положения и концепции сопровождаются ссылками на их авторов.

Титульный лист.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
Факультет энергетического строительства
Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Заведующий кафедрой ТГВ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
«ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИЯ ЦЕХА ПО ОБРАБОТКЕ ДРЕВЕСИНЫ»
Специальность 1-70 04 02 «Теплогазоснабжение
вентиляция и охрана воздушного бассейна»
д.т.н. профессор Консультанты
пояснительная записка - страниц;
графическая часть - 9 листов;
магнитные носители - 0 единиц