Расчет вентиляции (кондиционирования) помещения

Производственные, вспомогательные и санитарно-бытовые помещения обору­дуются приточно-вытяжной вентиляцией с механическим побуждением в соответствии с требованиями действующих нормативных документов. В производственных помещениях должно быть предусмотрено естественное проветривание через фрамуги и форточки, оборудованные приспособлениями для открывания. Забор воздуха для приточной вентиляции осуществляется в зоне наименьше­го загрязнения на высоте не менее 2 м от поверхности земли и в стороне от вы­бросов вытяжной вентиляции.

Система вентиляции организаций химической чистки, расположенных в зда­ниях иного назначения, оборудуется отдельно от систем вентиляции этих зда­ний. Приток воздуха осуществляется в рабочую зону рассредоточено, при фик­сированных рабочих местах (гладильных отделениях) - направленными пото­ками. В отделении первичной сортировки и экспедиции, на участках обеспылива­ния изделий приток осуществляется в верхнюю зону, а вытяжка - непосредст­венно от мест сортировки и обеспыливания изделий.

В отделениях пятновыведения, обработки изделий в водных растворах, влажно-тепловой обработки дополнительно устанавливаются местные вытяж­ные устройства.

На задней стенке машины для удаления паров растворителей при выгрузке шлама должны быть оборудованы местные вытяжные отсосы, сблокированные с открытием бункера. Рециркуляция воздуха на предприятиях химической чистки не допускается.

В отделении химической чистки растворителями должна быть предусмотре­на аварийная вентиляция.

Вентиляционное оборудование должно устанавливаться в вентиляционных камерах, оборудоваться шумоглушащими и виброгасящими устройствами.

В процессе эксплуатации вентиляционных систем должен осуществляться периодический контроль за ее эффективностью в соответствии с действующи­ми нормативными документами

 

5.1. Расчет тепло и влагоизбытков

Теплоизбытки от людей Q_н =1250*10=12500кДж/ч

Теплоизбытки от освещения – Q_осв.=3,6*AF=3,6*4,5*282,8=4572кДж/ч

А - теплоприток в секунду Вт/(м²*сек)-1

Теплоизбытки от работающего оборудования -

Q_об=3,6*Pпотр =3,6*37500= 135000 кДж

Суммарные теплоизбытки: Q_п= Q_и+ Q_осв+ Q_об

Q_п =12500+4572+135000= 152072 кДж=42242кВт

Влагоизбытки:W _л = 0,25*10=2,5кг/ч

ω— влаговыделения от одного человека при температуре воздуха в помещении t=22-28° С -0,25 кг/ч

Вредные выделения: перлхлорэтилен

Рабочее давление: менее 1,96*10⁵ Па

Кр=0,121; Кз=1

Внутренний объем бака для химчистки v=17,25 м³

μ= 118

М= 1*0,121*17,25*24V118/323=2,52 ПДК перлхлорэтилена = 10

L=2.52/(10-3)= 0.36

 

5.2. Определение расхода воздуха, необходимого для удаления тепло- и влагоизбытков.

Температура воздуха, подаваемого в помещение t=20⁰С, теплосодержание при­точного воздуха i=46,7 (табл. Стр.16) кДж/кг, полные тепловыделения Q_п=152072 кДж=42242кВт, влаговыделения в помещении Wл=2,5 кг/ч

Объем помещения V=846,6 м.куб.. Вертикальное расстояние от пола до горизон­тального отверстия всасывания вентилятора Н=3 м (встроено в окно)

1. определение температуры воздуха в помещении:

t_ра = t_n+(6..10⁰С)= 20 + 6 = 26°С

Определение данных избытков тепла q = Q_н/V; q =42242/856,6=49 Вт/м³

При q>16,8 Вт/м³ Δ=1,0

Определение температуры воздуха, удаляемого из помещения:

t_y = t_рз + Δ*(Н - 2) = 26 +1*(3 - 2) = 27

А) вычисляем параметр ε= Q_н/W=152072/2,5=60828,8 кДж/кг

Вычисляем расход воздуха, необходимый для нейтрализации тепловыделений

L_Т= Q_t/((i_y—t)*p) =63382,4/(62,2-52,5)1,2=5445 м³/ч

И влаговыделений:

L_B=1000W/((d_y—d)*p_y=1000*2,5/((12-11,4)*1,2=3472,2 м ³/ч

В дальнейшем за расчетный принимаем более высокий воздухообмен Определение кратности вентиляционного воздухообмена, 1 /ч

K_во= L_min/V = 5445/846,6=6,43 1 /ч; где

L - максимальный расход, необходимый для нейтрализации влаговыделе­ний, м³/ч (L-макс)

Вычисляем теплоту, уносимую с вентилируемыми воздухом:

Q_В = с*р*V*(t_g- t_n)*К_вв =0,28*1,2*846,6(26 - 20)*6,43=10974,4 Вт

Вычисляем потери теплоты в Вт через ограждения потолок, стены, двери и окна помещения:

Q₀=(t-t_n)∑K_TF=(t_gn – t_н)*(K_mn*F+K_mc*F_c+K_mo*F₀+K_md*F_d)

F_n, F_c,F₀, F_d - площади ограждений перекрытий, стен, окон и дверей

Кт-*10(Вт/м³градС)

Q₀= (26-20)*(1,17*302,4+1,85*188,2+2,33*40+2,68*4)= 4835,388 Вт

 

5.3. Подбор вентилятора и электродвигателя

Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра возду­ховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением 4—5 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании систем вентиля­ции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов.

Определение параметров вентилятора.

Для обеспечения воздухообмена 5445 м³/ч (0,7 м/с) возможно применение следующих вентиляторов №4 Ц4-70 n=1950 мин ^-1 Р= 750 Па; v= 34м/с

Определить мощность электродвигателя для привода вентилятора

Получим, что это может быть модель двигателя типа 4А80В2У3; Р=2,2кВт

n=2850 об/мин. При этом применяется клиноременная передача с передаточным отношением i= n_эд/ n_в=2850/1950 = 1,5

 

5.4. Подбор калорифера

Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева на­ружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, посту­пающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная тем­пература наружного воздуха зависит от климатической зоной и равна -26°С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 44°С. Поскольку сильные морозы в нашей непродолжительны, в приточных сне темах можно устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной. При этом приточная система должна иметь регулятор производительности для уменьше­ния скорости вентилятора в холодное время года.

При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограни­чения:

Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необхо­димо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпоч­тительней, так как рабочий ток в этом случае меньше. Температуру, на которую калорифер сможет нагреть приточный воздух 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов. Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представля­ется возможным, следует установить калорифер, использующий в качестве ис­точника тепла воду из системы центрального или автономного отопления (водяной калорифер).

Расчетная теплоотдача калорифера, Вт
Q_К= Q_B + Q_О; Q_К = 10974,4+4835 = 15809,4 Вт

мощность калорифераР_к=Q_К/ŋ_К = 15809,4 /0,9 = 17566 Вт

суммарная поверхность нагрева калорифера: F_К=Q_К/(K_u*Δt)=17566/(10,03*40)=43,8 кв.м.

Мощность калорифера получилась более 5 кВт и следовательно для подключения калорифера используем трехфазную сеть.

6. Расчет надежности оборудования (системы)

В соответствии с ГОСТ 27.002-89 для количественной оценки надежности при­меняются количественные показатели оценки отдельных ее свойств: безотказ­ности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости, а также ком­плексные показатели, характеризующие готовность и эффективность использования технических объектов (в частности, электроустановок).

Эти показатели позволяют проводить расчетно-аналитическую оценку количе­ственных характеристик отдельных свойств при выборе различных схемных и конструктивных вариантов оборудования (объектов) при их разработке, испы­таниях и в условиях эксплуатации.

На стадиях экспериментальной отработки, испытаний и эксплуатации, как пра­вило, роль показателей надежности выполняют статистические оценки соответ­ствующих вероятностных характеристик. В целях единообразия все показатели надежности, в соответствии с ГОСТ 27.002-89, определяются как вероятност­ные характеристики. Отказ объекта рассматривается как случайное событие, то есть заданная структура объекта и условия его эксплуатации не определяют точно момент и место возникновения отказа.