89175

Кондиционирование воздуха в прядильном (ткацком) цехе

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Физические параметры воздуха: температура влажность подвижность и чистота влияют на самочувствие человека и его работоспособность. Большое значение имеют параметры воздуха и для ведения технологических процессов. Создание необходимых условий можно осуществить путем подвода или отвода теплоты...

Русский

2015-05-10

2.29 MB

12 чел.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Успешное разрешение задач охраны условий труда, в значительной мере зависит от состояния воздушной среды производственных, жилых и общественных помещений. Физические параметры воздуха: температура, влажность, подвижность, и чистота – влияют на самочувствие человека и его работоспособность. Большое значение имеют параметры воздуха и для ведения технологических процессов.

Создание необходимых условий можно осуществить путем подвода или отвода теплоты и влаги и замены загрязненного воздуха свежим. Комплекс технических средств, обеспечивающий заданные параметры воздуха в помещении, называются системой кондиционирования воздуха. Она обеспечивает создание и автоматическое поддержание заданных параметров воздуха в помещении независимо от меняющихся наружных метеорологических условий и переменных во времени выделений в помещениях.

Придание воздуху помещения необходимых свойств осуществляется при помощи отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Комплексы технических средств, обеспечивающих заданные параметры воздуха в помещении, называются системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Системы отопления предназначены для возмещения потерь теплоты через строительные ограждения помещений в холодный период года и поддержания в помещении необходимой температуры. В этом случае поддерживается всего одна величина – температура.

Приточно-вытяжная система вентиляции обеспечивает удаление от помещения пыли, образующейся при производственном процессе от машин, а также теплоты и влаги, выделяющейся с поверхности тела людей, избыточной теплоты, исходящей от оборудования, освещения.

Система кондиционирования воздуха обеспечивает создание и автоматическое поддержание заданных параметров воздуха в помещении независимо от меняющихся наружных метеорологических условий и переменных во времени вредных выделений в помещениях.

Системы кондиционирования и вентиляции состоят из устройств, для термовлажностной обработки воздуха, очистки его от пыли, биологических загрязнений и запахов, перемещения и распространения воздуха в помещении, автоматического управления аппаратурой и процессами.

В данной курсовой работе рассчитывается система кондиционирования для прядильного цеха. План цеха с указанием расположения станков и их типом изображен на рисунке 1.


1. ВЫБОР СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА

В данной курсовой работе предложено выбрать систему обеспечение микроклимата для помещения прядильного цеха, расположенного на первом этаже трехэтажного здания в Липецке. В цехе установлено 15 станков ПК-100-5М 216 веретен и 15 станков П-66-5М 336 веретен. На каждые 5 станков необходимо присутствие одного работника, в цехе также постоянно находится 1 мастер. Таким образом, в проектируемом помещении численность обслуживающего персонала составляет 7 человек. Источниками тепловыделений в помещении являются станки, обслуживающий персонал, солнечная радиация, поступающая через светопрозрачные ограждения (окна) и источники искусственного освещения. Влага выделяется только от обслуживающего персонала. Станки, расположенные в проектируемом цехе не выделяют пыли, поэтому борьба с этим типом вредности не требуется.

Обеспечение микроклимата предполагает поддержание метеорологических параметров (таких как температура воздуха, влажность воздуха и скорость перемещения воздуха в помещении) на оптимальном или допустимом уровне. Метеорологические параметры считаются оптимальными, если система терморегуляции человека не испытывает напряжение. Допустимые параметры – если в отдельные моменты времени система терморегуляции человека испытывает напряжение, не приводящее к потере трудоспособности. Параметры считаются технологически оптимальными, если создаются наилучшие условия для протекания технологического процесса.

В проектируемом прядильном цехе приоритет при выборе метеорологических параметров имеют технологии. Это связано с тем, что производственный процесс неразрывно с этими параметрами связан и очень чувствителен к их изменениям.

То есть необходимо обеспечить оптимальный микроклимат для технологий и оптимальный или допустимый для людей. Для этих целей предназначены системы кондиционирования.

Рисунок 1. – План прядильного цеха (3 участок)


2. ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА В РАБОЧЕЙ ЗОНЕ И НАРУЖНОГО ВОЗДУХА

2.1 РАСЧЁТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВОЗДУХА В РАБОЧЕЙ ЗОНЕ

Для определения расчетных параметров воздуха в рабочей зоне производится сравнение параметров микроклимата оптимальные для техники [1] с оптимальными и допустимыми комфортными параметрами для обслуживающего персонала [1]. Для этого необходимо уточнить некоторые параметры помещения, в котором проектируется СКВ:

Категория работ. Работа средней тяжести IIа, так как проектируется прядильный цех, работы по которому заключаются в обходе станков и переносе тяжестей массой не более 1 кг.

Характер рабочего места. Постоянное, так как работник обязан присутствовать на нём фактически 100% рабочего времени, а рабочая смена длиться более 2 часов.

Цех или участок. По заданию СКВ проектируется для прядильного цеха.

Для удобства сравнения, данные по параметрам микроклимата сведены в таблицы 2.1, 2.2 и 2.3.

Таблица 2.1 – Оптимальные метеорологические условия для технологического процесса в рабочей зоне производственных помещений

Метеорологический параметр

Тёплый период года

Холодный период года

Влажность , %

50 - 60

60 - 65

Температура tв, ºС

25 - 26

22 - 25

Таблица 2.2 – Оптимальные параметры на постоянных рабочих местах для обслуживающего персонала, занятого работой категории IIа

Метеорологический параметр

Тёплый период года

Холодный период года

Влажность , %

40 - 60

40 - 60

Температура tв, ºС

21 - 23

18 - 20

Скорость движения воздуха , м/с

не более 0,2 – 0,4

не более 0,3

Таблица 2.3 – Допустимые параметры на постоянных рабочих местах для обслуживающего персонала, занятого работой категории IIа

Метеорологический параметр

Тёплый период года

Холодный период года

Влажность , %

не более 65

не более 75

Температура tв, ºС

18 - 27

17 – 23

Скорость движения воздуха , м/с

не более 0,2 – 0,4

не более 0,3

Видно, что температурные диапазоны оптимальных комфортных параметров не пересекаются с таковыми оптимальных технологических, поэтому за расчётные величины принимаются  оптимальные параметры для технологий и допустимые для обслуживающего персонала из соображений экономической целесообразности, которая заключается в следующем:

  •  
    расчётным параметром для тёплого периода берется верхняя граница диапазона. Таким образом снижается нагрузка на СКВ по холоду и сушке.
  •  для  холодного периода – нижняя граница. Снижается нагрузка по теплоте и увлажнению.

Принятые значения величин представлены в таблице 2.4.





Таблица 2.4 –
Расчётные параметры внутреннего воздуха в рабочей зоне

Метеорологический параметр

Тёплый период года

Холодный период года

Температура , ºС

26

22

Влажность , %

60

60

Скорость движения воздуха , м/с

0,3

0,3

2.2 РАСЧЁТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА

Проектируемая СКВ предполагает использование параметров группы Б. Источником информации для определения параметров наружного воздуха является [2]. Данные сведены в таблицу 2.5.

Таблица 2.5 – Расчетные параметры наружного воздуха

Наименование пункта

Расчетная географическая широта, °с.ш.

Барометрическое давление, гПа

Период года

Температура

воздуха, °С

Удельная энталь-пия, кДж/кг

Относительная

влажность, %

Скорость ветра, м/с

Липецк

52

995

теплый

27,5

50,2

-

4,1

холодный

-27

- (-13)

84

4,8


3. СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСОВ ПО ВРЕДНОСТЯМ (ТЕПЛОТЕ, ВЛАГЕ, ПАРУ,

ГАЗАМ, ПЫЛИ) ДЛЯ ТЕПЛОГО И ХОЛОДНОГО ПЕРИОДОВ ГОДА

3.1 РЕКОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ПАРАМЕТРОВ

Для составления балансов по вредностям необходимо рассчитать статьи потерь и выделений, что в свою очередь требует принятия (или вычисления) ряда параметров помещения.

Для этого проводится последовательное рассмотрение конструкций всех элементов помещения и проверка их на соответствие требованиям СП и ГОСТов. В случае необходимости соответствующий элемент конструкции пересматривается или дополняется. Одновременно с этим целесообразно определить все параметры, необходимые для дальнейших расчётов.

Стены. Поскольку реконструкция здания с предложенными заданием стенами (несущими) экономически невыгодна, принимается решение о снесении здания и постройке нового с самонесущими стенами с принятием стандартной сетки колонн (расстояние между колоннами равно 6 метрам). Материалом для стен служит силикатный кирпич (кладка в 2,5 кирпича), с наружной стороны на стены наносится 2 сантиметра штукатурки. В качестве штукатурки принимается песчано-цементный раствор. Формула для определения термического сопротивления стены:

Rст = , (3.1)

где  – коэффициент теплоотдачи воздуха внутренней поверхности ограждающей конструкции (к штукатурке),  по [3], таблица 7:  = 8,7 Вт/(м2·К);

– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции воздуху,  по [3]: = 23 Вт/(м2·К);

– толщина кирпичной кладки в 2,5 кирпича, согласно [4]  = 0,64 м;

– толщина штукатурки, принимаем  = 0,02 м;

– коэффициент теплопроводности кирпичной кладки. Для его определения необходимо знать условия эксплуатации здания. По [3] приложение В зона влажности для Липецка – нормальная, по таблице 1 влажностный режим помещения здания – влажный, значит по таблице 2 условия эксплуатации – Б:  = 0,87 Вт/(м·К);

– коэффициент теплопроводности цементно-песчаного раствора, по [3] при тех же условиях эксплуатации:  = 0,93 Вт/(м·К);

Rст =  = 0,92 (м2·К)/Вт.

Теперь необходимо определить , отвечающее санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, а также условиям энергосбережения, согласно с требованиями [3]. Формула для расчёта :

, (3.2)

где  – расчётная температура внутреннего воздуха в холодный период года,  = 22 ºС;

– расчётная температура наружного воздуха в холодный период года,  = –27 ºС;

– нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, по [3], таблица 5:  =  – tр, где tр – температура точки росы, определяется по  и с использованием Н-d диаграммы = 13,8ºС. Тогда  = 22 –13,8= 8,3 ºС.

– принималось ранее,  = 8,7 Вт/(м2·К);

n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, по [3], таблица 6: n = 1;

=  = 0,68 (м2·К)/Вт.

Допустимое термическое сопротивление по условиям энергосбережения   принимается по [3], таблица 4. Для этого необходимо определить градусо-сутки отопительного периода (Dd):

Dd= (tint – tht.)·Zht, (3.3)

где tint =  22 ºС;

tht – средняя температура в период, когда среднесуточная температура воздуха была ниже или равна 10 ºС, по [2] таблица 1, tht = -2,5 ºС;

Zht – продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ниже или равной 10 ºС, также по [2], Zht = 218 сут.;

Dd = (22 + 2,5)·218 = 5341 ºС·сут, значит по таблице 4 [3] методом интерполяции определяем = (м2·К)/Вт.

Результаты расчёта  сведены в таблицу  3.1.




Таблица  3.1 –
Термические сопротивления стен цеха

Источник

Термическое сопротивление, (м2·К)/Вт

По фактическим данным

0,92

Санитарно-гигиенические требования

0,68

Условия энергосбережения

2,8

Имеющееся термическое сопротивление не удовлетворяет условиям энергосбережения. Следовательно, необходимо наложить слой изоляции, который целесообразно расположить между слоями кирпичной кладки для предотвращения износа слоя изоляции. Материал изоляции - пенополистирол. Толщина слоя изоляции рассчитывается по следующему уравнению:

= Rст = ,  (3.4)

где неизвестным является .   = 0,031 Вт/(м·К). Тогда  = 0,061 м. Примем  = 0,062 м = 6,2 см. Тогда Rст = 2,92 (м2·К)/Вт. Сечение стены с обозначением составляющих материалов приведено на рисунке 3.1.

1 – утеплитель; 2 – кирпичная кладка; 3 – штукатурка.

Рисунок 3.1 – Сечение стены

Перекрытия. Для межэтажных перекрытий выбираем многопустотные плиты (рядовые).  Заданная высота потолков Н = 5,4 м. превышает оптимальную для помещений текстильной промышленности Нопт = 4,8 м., поэтому помещение дополняется подвесным потолком на уровне Нопт, в который будут встроены источники искусственного освещения (люминесцентные лампы). Пространство между перекрытием и навесным потолком можно будет использовать для прокладки различных коммуникаций. Чтобы в этой «прослойке» не создавались неблагоприятные для материалов условия (влажность, пыльность, наличие микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности), этого пространство соединяется с основным объёмом цеха (отверстия, вытяжки, люки). Схема межэтажного перекрытия с навесным потолком представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Схема межэтажного перекрытия с навесным потолком


Окна. Окна нормируются по двум параметрам – термическому сопротивлению и площади.

Требуемое термическое сопротивление по условиям энергосбережения по [3], таблица 4 методом интерполяции: Rreq = 0,48 (м2·К)/Вт.

Фактическое термическое сопротивление окон зависит от того материала, из которого выполнены переплеты и количества стёкол в переплете. Выбираем окна с тройным остеклением в деревянном спаренном переплете. Тогда Rокна= 0,55 (м2·ºС)/Вт>Rreq. Условие энергосбережения выполнено.

Площадь окон принимается по санитарно-гигиеническим нормам. Ориентировочная площадь окон определяется по формуле: Аокна = ,  (3.5)

где Апол – площадь пола.

Апол = 30·30 = 900 м2.

Тогда: Аокна =  75 м2.

Окна расположены по двум наружным стенам. Тип оконного проёма – точечный.

Размеры оконных проемов 1,5×3 м, на каждой наружной стене расположено по 9 окон. Общая площадь окон в этом случае составит Аокна = 1,5·3·18=81 м2. Для уменьшения притока солнечной радиации окна оборудуются светлоокрашенными жалюзи с внутренней стороны.

Утрированный фрагмент стены с окнами такого формата приводим на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Фрагмент стены с оконными проемами

Пол. По заданию помещение прядильного цеха находится на первом этаже здания, пол расположен на грунте. Схематичное изображение пола покажем на рисунке 3.4:


      4        5

   

      2

             3

      1    

1 – грунт; 2 – бетон М-60; 3 – гидроизоляция (рубероид); 4 – цементный раствор;

5 – рифленая керамическая плитка.

Рисунок 3.4 – Конструктивное исполнение пола

Поскольку разноудаленные от наружной стены участки пола имеют различное термическое сопротивление то считать тепловой поток однородным нельзя, необходимо учитывать изменение теплового потока по глубине здания. Для инженерных расчетов вся площадь пола разбивается на 4 расчетных зоны и в пределах каждой расчетной зоны термическое сопротивление считается постоянным по [5]. Разбивка площади пола на зоны приведена на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 – Разбивка площади пола на зоны

Для каждой зоны устанавливаются термические сопротивления, которые принимаются для полов, расположенных на грунте.

RI = 2,1 (м2·К)/Вт; RII = 4,3 (м2·К)/Вт; RIII = 8,6 (м2·К)/Вт; RIV = 14,2 (м2·К)/Вт.

Термическое сопротивление зоны пола определяется по формуле:

, (3.6)

где  - толщина слоя изоляции:

  •  для каждого слоя рубероида = 0,002 м;
  •  для керамической плитки = 0,01 м;

     - коэффициент теплопроводности изоляции:

  •  для каждого слоя рубероида = 0,17 Вт/(м2·К);
  •  для керамической плитки  = 0,64 Вт/(м2·К).

Таким образом термическое сопротивление зон пола равно:

2·К)/Вт;

2·К)/Вт;

2·К)/Вт;

2·К)/Вт.

Площадь каждой зоны пола:

АI = АII = AIII = 2·30·2 = 120 м2; АIV = 30·18 = 540 м2.

Станки. Расстояние между станками для свободного перемещения персонала равно 0,8 м. В середине помещения и у боковой стены - сквозную свободную зону шириной в 2 м для удаления готовой продукции механизированным способом.

Прочее. После оборудования цеха СКВ отпадёт необходимость использования вентиляционных шахт, поэтому их следует удалить. Разметку колонн делаем со стандартным шагом - 6 м.

Реконструкции завершены. Схема реконструированного цеха приведена на рисунке 3.6.


Рисунок 3.6 Схема реконструированного цеха


3.2 ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ

Расчёт проводится для тёплого и холодного периодов года, в рабочее и нерабочее время.

3.2.1 Оборудование с электроприводом

Qтв1 = , (3.7)

где Nу – установленная мощность оборудования;

кисп – коэффициент использования привода;

кт – коэффициент тепловыделения оборудования (показывает, какая часть электрической энергии переходит в теплоту);

В цехе установлено 15 станков ПК – 100 - 5М с Nу = 7,8 кВт и 15 станков П – 66 – 5М с Nу = 9,7 кВт. По [1] принимаем кисп = 0,88, кт = 1. Тогда

Qтв1 = Q1 + Q2 = 15·7,8·0,88·1 + 15·9,7·0,88·1 = 231 кВт.

Таблица 3.2 – Тепловыделения от оборудования с электрическим приводом

Qтв1, кВт

Теплый период

Холодный период

рабочее время

231

231

нерабочее время

0

0

3.2.2 Обслуживающий персонал

Qтв2 = n·q·ψ, (3.8)

где n – количество работников. На каждые пять станков необходимо присутствие одного работника. Плюс цеховой мастер-наладчик. Станков 30/5 = 6, примем 6 работников.

Итого n = 7 чел;

q – количество теплоты выделяемое взрослым мужчиной при расчётных условиях, по [6]: qт = 200 Вт (тёплый период) и qх = 205 (холодный период);

ψ – коэффициент, учитывающий возрастной и половой состав персонала. Текстильная промышленность «женская отрасль», поэтому можно с очень большой вероятностью предположить, что среди работников преобладают женщины, т.е. ψ = 0,85.

= 7·205·0,85 = 1,22 кВт;     = 7·200·0,85 = 1,19 кВт.

Таблица 3.3 – Тепловыделения от обслуживающего персонала

Qтв2, кВт

Теплый период

Холодный период

рабочее время

1,19

1,22

нерабочее время

0

0

3.2.3 Искусственное освещение. 

Так как неизвестно количество люминесцентных ламп (а именно они используются в проектируемом прядильном цехе для освещения), то для нахождения требуемой суммарной мощности ламп используются нормы освещённости по [1]. Расчёт ведется по формуле:

Qламп = nосв·Апол, (3.9)

где nосв – норма освещённости, то есть мощность ламп, приходящаяся на 1 м2 площади пола, по [5] nосв = 50 Вт/м2;

Апол – площадь пола,  Апол = 900 м2;

Qламп = 50·900 = 45 кВт. Тепловыделения от ламп будет одинаково для обоих периодов:

Qтв3 = Qламп·ψ, где ψ – коэффициент тепловыделений, зависит от способа крепления ламп к потолку, ψ = 1;

Qтв3 = 45·1 = 45 кВт.

Таблица 3.4 – Тепловыделения от искусственного освещения

Qтв3, кВт

Теплый период

Холодный период

рабочее время

45

45

нерабочее время

0

0

3.2.4 Солнечная радиация. 

Учёт ведется и по тёплому, и по холодному периоду года.  

Теплый период

Теплопоступления от солнечной радиации определяются в соответствии с [6] по следующей формуле:

Qтв4т = , (3.10)

где Аокна – площадь светопрозрачных ограждений (окон), Аок = 81 м2;

Rокна – термическое сопротивление окон, Rокна = 0,55 (м2·К)/Вт;

– средняя температура за июнь, по [2] таблица 3,  = 17,9 ºС;

– расчётная температура в помещении,  = 25 ºС;

kF, τF – коэффициенты, определяемые по [7], kF = 0,76, τF = 0,5.

qп, qр – удельные потоки прямого и рассеянного излучения, Вт/м2.

Поскольку ориентация помещения относительно сторон света не задана, то необходимо её выбрать. Это делается на основании данных таблицы 1 из [6]. Теплопоступления от солнца по часам приведены во вспомогательной таблице 3.5. В таблице приведен суммарный поток радиации.





Таблица  3.5 –
Солнечная радиация на 52 параллели

Часы

Поток радиации, Вт/м2

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

5-6

157

370

444

168

31

28

28

28

6-7

95

489

616

363

59

43

44

44

7-8

71

448

674

438

89

55

53

53

8-9

67

292

621

562

179

63

57

58

9-10

63

121

474

539

293

67

59

58

10-11

60

69

277

429

389

86

60

60

11-12

59

65

109

358

435

228

65

62

12-13

59

63

65

228

435

358

109

65

13-14

60

62

60

86

389

429

277

69

14-15

63

60

59

67

293

539

474

121

15-16

67

58

57

63

179

562

621

292

16-17

71

53

53

55

89

438

674

448

17-18

95

44

44

43

59

363

616

489

18-19

157

28

28

28

31

168

444

370

Поток за день, кДж/м2

1144

2222

5083

3427

2950

3427

5083

2222

С – Ю

СВ - ЮЗ

В - З

ЮВ – СЗ

Поток за день с двух направлений, кДж/м2

4094

5649

10166

5649

По данным вспомогательной таблицы видно, что поток радиации будет минимальным при ориентации здания по оси Север - Юг. В качестве расчетного принимается час с максимальным приходом солнечной радиации по выбранным направлениям. В данной работе расчетный час 12 – 13 ч. Ориентация здания представлена на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8 – Ориентация здания

В расчетный час теплопоступления от солнечной радиации на Севере и Юге:

qсевп = 0; qсевр = 55 Вт/м2; qюгп = 398 Вт/м2; qюгр = 92 Вт/м2.

Теплопоступления от солнечной радиации с двух направлений:

Qтв4т =  = 8,39 кВт.


Холодный период

Теплопоступления  через  окна  от  солнечной  радиации  в  течение  отопительного  периода

Qтв 4х, согласно [3],  для двух фасадов зданий следует определять по формуле:

Qтв 4х = F kF (АF1I1 + AF2I2), (3.11)

 где F – коэффициент, учитывающий затенение светового проема;

 kF - коэффициенты относительного проникания солнечной радиации;

 АF1, АF2 - площадь световых проемов фасадов здания, ориентированных по двум направлениям, м2;

 I1, I2 - средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности.

Коэффициенты F,  kF  определяются по [7], таблица В1. Для тройного остекления в раздельных деревянных переплетах следует принять  τF = 0,5, kF = 0,76.

Для определения средней за отопительный период величины солнечной радиации на вертикальные поверхности необходимо определить продолжительность отопительного периода, и на какие месяцы он приходится. Согласно [2] продолжительность отопительного периода составляет 230 суток. По тому же источнику находятся месяцы, на которые приходится отопительный период. Продолжительность отопительного периода определяется меньшей или равной   температурой наружного воздуха.

По таблице 3 [2] определяются месяцы отопительного периода:

 Таблица 3.6 – Средняя температура воздуха

Месяцы

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

год

Липецк

-10,3

-9,5

-4,4

5,5

13,8

18,0

20,2

18,5

12,5

5,5

-1,5

-7,1

5,1

Из таблицы видно, что в отопительный период входят следующие месяцы: январь, февраль, март, апрель, октябрь, ноябрь, декабрь. Количество дней в этих месяцах:

Так как продолжительность отопительного периода составляет 218 суток т.е. на 6 дней больше то при подсчете величины солнечной радиации к данным месяцам добавляются еще 6 дней из месяца с наименьшей температурой большей десяти градусов (т.е. сентябрь).

Средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности принимается по [2]:

     Таблица 3.7 – Суммарная солнечная радиация на вертикальную поверхность, МДж/м2.

     

 

Январь

Февраль

Март

Апрель

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

С

---

---

---

110

---

---

---

---

Ю

495

566

692

558

584

611

543

475


Суммарный поток солнечной радиации на южный фасад здания за отопительный период:

(3.12)

Суммарный поток солнечной радиации на северный фасад здания за отопительный период:

(3.13)

Теплопоступления с солнечной радиацией за отопительный период года:

 Qтв 4х = 0,5·0,76·(40,5·206,96+40,5·5,33) = 3,27 кВт.

Таблица 3.8 – Теплопоступления от солнечной радиации

Qтв4, кВт

Теплый период

Холодный период

рабочее время

8,39

3,27

нерабочее время

0

0

3.2.5 Прочие.

Такие статьи теплопоступлений как:

  •  с воздухом инфильтрации – не учитываем, поскольку проектируем оптимальный микроклимат;
  •  через наружные ограждения конвекцией и теплопроводностью – незначительны;
  •  с оборудованием или материалами – их в проектируемое помещение не поступает.

3.3 ТЕПЛОПОТЕРИ

Расчёт ведём для холодного периода года.

Qтп1 = , (3.14)

где Аогр. – расчётная площадь поверхности ограждающей конструкции, м2;

Rогр. – термическое сопротивление ограждающей конструкции, (м2·К)/Вт;

n – коэффициент, учитывающий ориентацию ограждающей конструкции относительно наружного воздуха;

,  - расчетные температуры воздуха в помещении и наружного воздуха соответственно,  = 22ºС,  = -27 ºС;

– поправочные коэффициенты (надбавки):

– на ориентацию по странам света, Север –  = 0,1, Юг –  = 0;

– на наличие 2-х и более наружных стен, Север –  = 0,05, Юг –  = 0,05.

Поправки , ,  ,  – в рассматриваемом случае не имеют силы.

3.3.1 Теплопотери через стены

Площадь одной наружной стены без окон:

Аст = 30·4,8-40,5 = 103,5 м2.

Термическое сопротивление стен Rст = 2,92 (м2·К)/Вт.

n = 1.

Величина теплопотерь через наружные стены по двум направлениям:

Qтп 1юг =  кВт;

Qтп 1с =  кВт.

Для холодного периода года суммарные теплопотери через стены:

Qтп 1 = Qтп 1юг + Qтп 1с = 1,86 + 2,04 = 3,9 кВт.

Таблица 3.9 – Теплопотери через наружные стены

Qтп1, кВт

Теплый период

Холодный период

рабочее время

0

3,9

нерабочее время

0

3,9

3.3.2 Теплопотери через окна

Площадь окон на одной стене: Аок = 40,5 м2.

Термическое сопротивление окон: Rок = 0,55 (м2·К)/Вт.

n = 1.

Величина теплопотерь через окна по двум направлениям:

Qтп 2юг =  кВт;

Qтп 2с =  кВт.

Для холодного периода года суммарные теплопотери через окна:

Qтп 2 = Qтп 2юг + Qтп 2с = 3,87 + 4,23 = 8 кВт.

Таблица 3.10 – Теплопотери через окна

Qтп2, кВт

Теплый период

Холодный период

рабочее время

0

8

нерабочее время

0

8

3.3.3 Теплопотери через пол

Площадь зон пола: АI = АII = АIII = 120 м2; АIV = 540 м2.

Термическое сопротивление зон пола: RI = 2,14 (м2·К)/Вт; RII = 4,34 (м2·К)/Вт;

 RIII = 8,64 (м2·К)/Вт; RIV = 14,24 (м2·К)/Вт.

n = 1.

Для холодного периода теплопотери через пол:

Qтп 3 =  кВт.

Таблица 3.11 – Теплопотери через пол

Qтп3, кВт

Теплый период

Холодный период

рабочее время

0

6,8

нерабочее время

0

6,8

3.3.4 Прочие 

Такие как:

  •  нагрев воздуха инфильтрации;
  •  нагрев материалов и транспорта.

По причинам, упомянутым в 5-ом разделе тепловыделений, эти теплопотери не рассчитываются.

3.4 СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСОВ ПО ВРЕДНОСТЯМ

Баланс представляет собой разницу всех выделений и всех потерь какой-либо одной вредности:

, (3.15)

где  – сумма выделений;

– сумма потерь.

3.4.1 Баланс по теплоте

  (3.16)

Тёплый период года, рабочее время:  

ΔQт.р. = Qтв1 + Qтв2 + Qтв3 + Qтв4 = 231 + 1,19 + 45 + 8,39 = 285,58 кВт;

Тёплый период года, нерабочее время: ΔQт.н. = 0;

Холодный период года, рабочее время:  

ΔQх.р. = Qтв1 + Qтв2 + Qтв3 + Qтв 4– Qтп1Qтп 2 -  Qтп 3 = 231+ 1,22 + 45 + 3,27 – 3,9 – 8 – 6,8 = 261,18 кВт;

Холодный период года, нерабочее время:  

ΔQх.н. = - Qтп1Qтп 2 -  Qтп 3 =  - 3,9 – 8 – 6,8 = - 18,7 кВт;

Сведём значение баланса по периодам в таблицу 3.12.

Таблица 3.12 – Баланс по теплоте

ΔQ, кВт

Теплый период

Холодный период

рабочее время

285,58

261,18

нерабочее время

0

-18,7

3.4.2 Баланс по влаге

В рассматриваемом цехе источником выделений влаги являются работающие люди. Влагопотерь нет. Количество влаги, выделяющееся с поверхности кожного покрова людей, определяем по [1]:

, (3.17)

где n – количество людей в цехе, n = 7 чел.;

q – влага, испаряющаяся с одного человека за час, г/час. Согласно с [1] зависит от тяжести выполняемой работы и температуры воздуха в рабочей зоне. Для  = 26 ºС  q = 185 г/час = 5,14·10-5 кг/с, а для  = 22 ºС  q = 158 г/час = 4,39·10-5 кг/с;

ψ – коэффициент, учитывающий то, что работают женщины, ψ = 0,85.

30,58·10-5 кг/c;

26,12·10-5 кг/c;

Таблица 3.13 – Баланс по влаге

ΔW, кг/с·10-5

Теплый период

Холодный период

рабочее время

30,58

26,12

нерабочее время

0

0

3.4.3 Баланс по газам и пыли

Поскольку баланс по пыли составить сложно, а опасные газы в проектируемом цеху не выделяются, на основании отраслевых норм считаем, что воздухообмена достаточно для борьбы с теплотой и для поддержания концентрации пыли на уровне предельно допустимой.


4. ВЫБОР СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВОЗДУХООБМЕНА И РЕЖИМА РАБОТЫ

СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТНЫХ ПЕРИОДОВ ГОДА

Выбрать схему организации воздухообмена означает выбрать способ подачи приточного воздуха и способ удаления отработанного.  При осуществлении выбора принимаются во внимание следующие соображения:

  •  приточный воздух должен полностью поглощать выделяемые вредности;
  •  удаляемый воздух желательно забирать в месте скопления вредностей или в месте их выделения;
  •  воздухораспределители необходимо установить так, чтобы воздух на входе в рабочую зону имел заданные параметры.

По итогам балансов видно, что воздухообмен необходимо ориентировать на борьбу с теплотой. Схема воздухообмена зависит от положения воздухораспределителей и воздухосборников. Последние целесообразно вывести под станки в целях избежания помех для персонала, создаваемых достаточно громоздким трубопроводом. Положение же воздухораспределителей необходимо определить. При больших количествах теплоты рекомендуется использовать схему «сверху – вниз». Рациональность этого предположения можно проверить расчётом. Таким образом, предварительно воздухораспределители размещаются в рабочей зоне, а в процессе расчёта воздухообмена (пункт 5 пояснительной записки) их положение определится окончательно.

В зимний период времени СКВ использоваться круглосуточно. В летний период – только в рабочее время.


5. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА

5.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

При создании микроклимата используется качественный способ регулирования параметров воздуха в рабочей зоне. Наибольший небаланс по теплоте в рассматриваемой работе имеется в тёплый период года, в рабочее время. С него и необходимо начать расчёт, чтобы получить максимальное значение подачи воздуха (воздухообмена L) и согласовать его с нормативными требованиями. Полученное значение воздухообмена далее принимается как данное для всех остальных расчётных периодов.

Необходимые для расчёта параметры воздуха определяются по h-d диаграмме.

Плотность воздуха в рабочем диапазоне температур меняется незначительно, поэтому ее можно принять постоянной ρ = 1,2 кг/м3.

5.2 РАСЧЁТ ВОЗДУХООБМЕНА В ТЁПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА В РАБОЧЕЕ ВРЕМЯ

Вначале рассмотрим схему воздухообмена «снизу-вниз», так как подача воздуха в рабочую зону является оптимальным решением для обслуживающего персонала.

Угловой коэффициент процесса:

933 878. (5.1)

Значение ε очень велико, поэтому примем ε = +∞. То есть в h-d диаграмме процесс поглощения вредностей пойдёт вертикально вверх.

Точка Вт – расчетные параметры воздуха в рабочей зоне в теплый период года:

= 26 ºС;  = 60%;  = 58 кДж/кгс.в.;  = 12,5 г/кгс.в.;

Необходимо провести оценку воздухообмена при подаче воздуха в рабочую зону (как это было принято предварительно в пункте 4). Для этого случая по [1] допустимая разность температур Δtдоп = 2 ºC. Значит параметры точки От следующие:

= 24 ºС;  = 68%;  = 54,5 кДж/кгс.в.;  = 12,5 г/кгс.в.;

Воздухообмен при таких параметрах приточного воздуха определяется по формуле:

63,46 м3/с.  (5.2)

Тогда кратность воздухообмена в помещении:

n  52,8 > 28. (5.3)

Придётся увеличивать разницу , это в конечном итоге приведёт к понижению температуры подаваемого воздуха, что в свою очередь невозможно без выноса воздухораспределителей за пределы рабочей зоны, то есть вверх.  

Рассмотрим схему воздухообмена – «сверху – вниз», которая изображена на рисунке 5.1.

1 – станки; 2 – источники искусственного света; 3 – воздухораспределители; 4 – воздухосборники;

5 – технический этаж; 6 – навесной потолок; 7 – рабочая зона.

Рисунок 5.1 – Схема воздухообмена

Согласно с рекомендациями [8] принимаем воздухораспределители ПРМП, так как высота проектируемого помещения небольшая, целесообразно принять более компактные воздухораспределители с прямоугольным воздухоотводом. Характеристики возьмём из [8]:

Масса – 1,6 кг;

Размеры канала (b0*l0) – 0,25*0,25 м;

Площадь канала (A0) – 0,06 м2;

Диапазон  расходов – 430 - 18000 м3/ч;

 Cкорость (v0) – 2 - 20 м/с.

Уточняем допустимую разность температур по формуле Абрамовича:

, (5.4)

где  – допустимая разность температур воздуха поступившего в рабочую зону и воздуха рабочей зоны,  = 2 ºС;

n – коэффициент затухания температуры, принимаем по [9], n = 0,6 – 2,8, предварительно принимаем n = 1.

А0 – площадь канала, А0 = 0,06 м2;

х – расстояние от выходного сечения воздухораспределителя до рабочей зоны. Определяется как разница между высотой подвесного потолка и высотой рабочей зоны: х = Hп.п. – Hр.з. = 4,8 – 2 = 2,8 м;

kс – коэффициент стеснения, kс = 1;

kв – коэффициент взаимодействия, kв = 1;

kн – коэффициент неизотермичности, kн = 1.

22,9 ºС.

Скорость, которую может иметь поток воздуха на выходе из плафона, определяется по формуле Абрамовича:

,  (5.5)

где А0 – площадь канала, А0 = 0,06 м2;

х – расстояние от выходного сечения воздухораспределителя до рабочей зоны, х = 2,8 м;

m – коэффициент затухания скорости струи, принимаем по [9], m = 0,7 – 3,2, предварительно принимаем m = 1,1;

kс – коэффициент стеснения, kс = 1;

kв – коэффициент взаимодействия, kв = 1;

kн – коэффициент неизотермичности, kн = 1.

5,61 м/с.

Расход через один плафон определяется по уравнению неразрывности:

Lпл. = ·А0 = 5,61·0,06 = 0,34 м3/с = 1224 м3/ч. (5.6)

1224 м3/ч входит в рабочий диапазон расходов плафона. Тогда количество плафонов:

N =  88 штук.

По полученному значению скорости кусочно-линейной интерполяции уточним значение m.

.

Определим значение скорости для полученного значения m.

м/с.

Расход через один плафон:

Lпл = ·А0 = 5,14·0,06 = 0,31 м3/с = 1116 м3/ч, входит в рабочий диапазон расходов плафона.

Количество плафонов:

N = 96 штук.

Аналогичным образом уточним значение n.

.

Пересчитаем значение допустимой разности температур.

22ºС – значительный перепад.

Технологически возможно снизить влажность воздуха до значений лежащих в следующем диапазоне  = 90…97%, примем  = 95%. Тогда параметры точки От' (вынос воздухораспределителей вверх):

= 18 ºС;  = 95%;  = 50 кДж/кгс.в.;  = 12,5 г/кгс.в.;

Воздухообмен при таких параметрах приточного воздуха:

29,75 м3/с.  (5.7)

Тогда кратность воздухообмена в помещении:

n   24,79 < 28 ч-1.

Кратность в пределах нормы. Следовательно, доувлажнения не требуется.

Рассмотрим выбранные воздухораспределители. Необходимо сделать следующее:

  1.  проверить на соответствие норме скорость воздуха в струе;
  2.  выбрать количество плафонов;
  3.  определится с расположением плафонов в помещении.

Согласно [1] максимальная скорость рассчитывается по следующей формуле:

,  (5.8)

где k – коэффициент перехода, принимаем по [1], приложение 6: k = 1,8;

– нормируемая скорость воздуха. Минимальная скорость требуется в холодный период времени  ≤ 0,3 м/с, примем  = 0,3 м/с;

0,54 м/с – то есть на входе в рабочую зону скорость струи не должна превышать 0,54 м/с.

Оптимальное расстояние между плафонами определим по формуле:

1,3 м.

Схема плафона на рисунке 5.2.

  

Рисунок 5.2 – Плафон регулируемый многодиффузорный

Параметры наружного и внутреннего воздуха в тёплый период года таковы, что применять рециркуляцию будет нецелесообразно, так как это приведет к увеличению затрат холода.


5.3 РАСЧЁТ ВОЗДУХООБМЕНА В ТЁПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА В НЕРАБОЧЕЕ ВРЕМЯ

Баланс по вредностям равен нулю, значит – нет необходимости использовать СКВ.

5.4 РАСЧЁТ ВОЗДУХООБМЕНА В ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА В РАБОЧЕЕ ВРЕМЯ

Поскольку используем качественный способ регулирования микроклимата, то полученный в подпункте 5.1 максимальный требуемый воздухообмен  = , уточняем параметры приточного воздуха при угловом коэффициенте процесса:

99 992 – как и в тёплый период примем ε = +∞.

Точка Вх – расчетные параметры воздуха в рабочей зоне в холодный период года:

= 22 ºС;  = 60%;  = 47,1 кДж/кгс.в.;  = 9,8 г/кгс.в.;

Параметры точки Ох определим по известному воздухообмену и влагосодержанию  = :

39,78 кДж/кгс.в. 

Параметры Ох:

= 15,2 ºС;  = 91 %;  = 39,78 кДж/кгс.в.;  = 9,8 г/кгс.в.;

Параметры точки наружного воздуха Hх:

= -28 ºС;  = 83 %;  = -27,1 кДж/кгс.в.;  = 0,4 г/кгс.в.;

В холодный период рециркуляция воздуха необходима.

Воздух после камеры орошения Кх будет иметь следующие параметры:

= 14,7 ºС;  = 95%;  = 39,6 кДж/кгс.в.;  =  =  = 9,8 г/кгс.в.;

Смешение производим до точки Сх, энтальпия в которой  = . Расход рециркуляционного воздуха:

· + · = · = ( – )· + ·

=  =  = 26,74 м3/с = 96 264 м3/ч.

Тогда  =  –  = 29,75 – 26,74 = 3,01 м3/с = 10 836 м3/ч.

Расход  – это приток свежего воздуха, и поэтому его надо проверить на соблюдение требований [1]:

10,3% > 10% – одно требование соблюдено;

Lтр.л. =  360 м3/ч <  = 10 836 м3/ч – приток свежего воздуха людям обеспечен.

Степень рециркуляции:  8,88.

Тогда влагосодержание в точке Сх:

8,8 г/кгс.в. 

Параметры точки Сх:

= 17,3 ºС;  = 71 %;  = 39,6 кДж/кгс.в.;  =8,8 г/кгс.в.;

Расчёт воздухообмена в данный период закончен.

5.5 РАСЧЁТ ВОЗДУХООБМЕНА В ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА В НЕРАБОЧЕЕ ВРЕМЯ

Воздухообмен не меняется  =  = 29,75 м3/с. Угловой коэффициент процесса ассимиляции вредностей ε = -∞, поскольку влага в этот период не выделяется.

Расчётные параметры воздуха в помещении не меняем, Вх:

= 22 ºС;  = 60%;  = 47,1 кДж/кгс.в.;  = 9,8 г/кгс.в.;

Находим энтальпию приточного воздуха :

47,62 кДж/кгс.в. 

Параметры :

= 22,8 ºС;  = 58 %;  = 47,62 кДж/кгс.в.;  = 9,8 г/кгс.в.;

В целях экономии тепла применяем полную рециркуляцию. На этом расчёт воздухообмена завершён.

5.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ПО ВОЗДУХУ, ТЕПЛОТЕ И ХОЛОДУ

Нагрузки по воздуху:

Полные расходы воздуха в тёплый и холодный периоды совпадают:  =  = 107 100 м3/ч;

Рециркуляция в тёплый период года:  = 0;

Рециркуляция в холодный период года в нерабочее время:  = 107 100 м3/ч;

Рециркуляция в холодный период года в рабочее время:  = 96 264 м3/ч;

Нагрузки по холоду:

Камера орошения в тёплый период года:  171,36 кВт;

Нагрузки по теплоте:

Подогреватель в холодный период года в рабочее время:

    6,426 кВт;

   Подогреватель в холодный период года в нерабочее время. Затраты теплоты будут равны небалансу по теплоте в этот период:

18,56 кВт;


6. ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА В H-D ДИАГРАММЕ

6.1 ТЁПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА

Процессы изображены на h-d диаграмме.

Нт – наружный воздух:

= 25 ºС;  = 61%;  = 54,8 кДж/кгс.в.;  = 11,8 г/кгс.в.;

– после камеры орошения:

= 18,5 ºС;  = 95%;  = 50кДж/кгс.в.  = 12,5 г/кгс.в.;

Нт От – процесс обработки воздуха в камере орошения

Вт – расчетные параметры воздуха в рабочей зоне:

= 26 ºС;  = 60%;  = 58 кДж/кгс.в.;  = 12,5 г/кгс.в.;

Вт – процесс ассимиляции вредностей в помещении.

6.2 ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА, РАБОЧЕЕ ВРЕМЯ

Процессы изображены на h-d диаграмме.

Нх – наружный воздух:

= -28 ºС;  = 83%;  = -27,1 кДж/кгс.в.;  = 0,4 г/кгс.в.;

Сх – воздух после рециркуляции:

= 17,3 ºС;  = 71%;  = 39,6 кДж/кгс.в.;  = 8,8 г/кгс.в.;

НхСх – смешение наружного и рециркуляционного воздуха.

Кх – после камеры орошения:

= 14,7 ºС;  = 95%;  = 39,6 кДж/кгс.в.;  =  = 9,8 г/кгс.в.;

Сх Кх – адиабатный процесс в камере орошения.

Ох – после воздухоподогревателя:

= 15,2 ºС;  = 91%;  = 39,78 кДж/кгс.в.;  = 9,8 г/кгс.в.;

КхОх – подогрев в воздухоподогревателе.

Вх – расчетные параметры воздуха в рабочей зоне.

= 22 ºС;  = 60%;  = 47,1 кДж/кгс.в.;  = 9,8 г/кгс.в.;

ОхВх – процесс ассимиляции вредностей в помещении.


6.3 ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА, НЕРАБОЧЕЕ ВРЕМЯ

Процессы изображены на h-d диаграмме.

– после воздухоподогревателя:

= 22,8 ºС;  = 58%;  = 47,62 кДж/кгс.в.;  = 9,8 г/кгс.в.;

Вх – расчетные параметры воздуха в рабочей зоне.

= 22 ºС;  = 60%;  = 47,1 кДж/кгс.в.;  = 9,8 г/кгс.в.;

Вх – процесс ассимиляции вредностей в помещении.

Построение процессов кондиционирования завершено.


Рис. 6.1 - Процесс обработки воздуха в теплый период года в рабочее время


Рис. 6.2 - Процесс обработки воздуха в холодный период года в рабочее время


Рис. 6.3 - Процесс обработки воздуха в холодный период года в нерабочее время


7. ВЫБОР ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОНДИЦИОНЕРА

7.1 СХЕМА КОНДИЦИОНЕРА

Выбор тепловой схемы производится согласно рассчитанным процессам. Варианты базовых схем кондиционера, модификации этих схем и описание элементов с чертежами принимаются из [10].

Рассчитанную подачу покрывают два КТЦ3-63. Для осуществления рассчитанных процессов необходимо внести ряд изменений в базовую схему (в пределах оговорённых заводом изготовителем). Принципиальная схема модифицированного кондиционера (без соблюдения масштаба) приведена на рисунке 7.1:

1 – воздушный клапан; 2 – приёмный блок; 3 – воздушный фильтр; 4 – камера обслуживания; 5 – камера орошения; 6 – воздухоподогреватель второго подогрева, также с обводным каналом; 7 – блок присоединительный;

8– вентиляторный агрегат. 

Рисунок 7.1 – Модифицированная схема кондиционера КТЦ3-63

Габариты кондиционера, длина×высота = 9 175×3 345 м.

Производительность: 63 000 м3/ч.

Ширину определяет самый широкий блок. Массу кондиционера находят как сумму масс блоков. Аэродинамическое сопротивление также сумма сопротивлений отдельных блоков оборудования.

7.2 ПРИЁМНЫЙ БЛОК БПЭ-3

Приёмный блок предназначен для приёма, регулирования и распределения по живому сечению объёма наружного воздуха. Он также используется для смешения наружного и рециркулированного воздуха. В принятой схеме кондиционера используется один приемный блок - прямоточный смесительный БПЭ-3, для приёма наружного воздуха.

Эскиз БПЭ-3 приведен на рисунке 7.2 (без соблюдения масштаба). В состав воздухораспределителей входят воздушные клапаны.

Масса БПЭ-3 = 570 кг. Сопротивление БПЭ-3 = 70 Па.

1 – вставка; 2 – воздушный клапан для наружного воздуха; 3 – присоединительный лист; 4 – камера обслуживания; 5 – опора. 

Рисунок 7.2 – Приёмная камера БПЭ-3

7.3 ВОЗДУШНЫЙ ФИЛЬТР ФР2-3

Воздушный фильтр предназначен для очистки воздуха поступающего в кондиционер от атмосферной и волокнистой пыли. Фильтрующие материалы – ФРНК-ПГ или ИФП-1. Для перемотки фильтрующих материалов предусмотрен электродвигатель. Загрязнение фильтра контролируется по его аэродинамическому сопротивлению.

Эскиз фильтра ФР2-3 приведен на рисунке 7.3.

Масса ФР2-3 = 569 кг. Начальное сопротивление ФР2-3 = 55 Па.

1 – корпус; 2 – фильтрующий материал; 3 – катушка; 4 – электропривод; 5 – мановакууметр. 

Рисунок 7.3 - Фильтр ФР2-3

7.4 КАМЕРА ОБСЛУЖИВАНИЯ КО-3

Камеры обслуживания предназначены для формирования воздушного потока и обслуживания соседнего оборудования в кондиционере. Она оборудована сливным патрубком для отвода конденсата. Вода отводится в канализационную систему.

На передней стенке камеры имеются отверстия под муфты для установки контрольных приборов и светильник. Те отверстия, что в данный момент не используются закрыты заглушками.

Эскиз камеры КО-3 приведен на рисунке 7.4.

Масса КО-3 = 114 кг;

1 – потолок; 2 – передняя стенка; 3 – муфта; 4 – светильник; 5 – заглушка; 6 – герметичная дверца; 7 – пробка 3/4''; 8 – сливной патрубок; 9 – козырёк.

Рисунок 7.4 – Камера обслуживания КО-3

7.5 ВОЗДУШНЫЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ВНО2-3

Воздухонагреватели предназначены для тепловой обработки воздуха. Теплоносителем служит горячая или перегретая вода температурой от 70 ºС до 180 ºС и давлением до 1,2 МПа. Эскиз воздухонагревателя ВНО2-3 приведен на рисунке 7.5.

Масса ВНО2-3 = 344 кг. Сопротивление ВНО2-3 = 93 Па.

7.6 КАМЕРА ОРОШЕНИЯ ОКФ-3

Камера орошения предназначена для осуществления политропных или адиабатных процессов тепловлажностной обработки воздуха. Регулирование управляемых процессов осуществляется при помощи изменения расхода воды и/или её температуры.

На передней стенке бака камеры орошения имеется муфта с четырьмя резьбами, предназначенная для установки датчиков системы автоматического регулирования.

Также в баке камеры установлен сетчатый фильтр для очистки воды, подаваемой к форсункам, шаровой клапан, для автоматического пополнения бака водой,  и перелив для поддержания заданного уровня в баке.

Эскиз камеры орошения ОКФ-3 приведен на рисунке 7.6.

Масса ОКФ-3 = 2055 кг. Сопротивление ВНО2-3 = 120 Па.

1 – обводной канал; 2 – стенки; 3 – базовый теплообменник; 4 – опоры. 

Рисунок 7.5 – Воздухоподогреватель ВНО2-3

1 – потолок; 2 – коллекторный ряд; 3 – дверца; 4 – воздухораспределитель; 5 – бак; 6 – раскос; 7 – каплеуловитель; 8 – муфта; 9 – стенка; 10 – слив; 11 – светильник.

Рисунок 7.6 – Камера орошения ОКФ3

7.7 БЛОК ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БП1-3

Присоединительный блок обеспечивает вход обработанного в кондиционере воздуха в вентиляторные агрегаты. Основной элемент блока – переходная стенка с мягкой вставкой.

На передней стенке камеры имеются отверстия под муфты для установки контрольных приборов и светильник. Те отверстия, что в данный момент не используются закрыты заглушками.

Дно со сливным патрубком, пробка 3/4''.

Эскиз этого блока давать не будем, поскольку он во многом аналогичен приёмному блоку и камере обслуживания.

Масса БП1-3 = 310 кг. Габариты (высота×длина×ширина) = 3140×565×3482 мм.

7.8 ВЕНТИЛЯТОРНЫЙ АГРЕГАТ ВКЭ1-3

Вентагрегат предназначен для перемещения воздуха в кондиционере и подачи его к месту потребления. В кондиционерах применяются вентиляторы с радиальным входом.

Установленная в нашем кондиционере машина исполнена согласно схеме №16 ГОСТ 5976-73 и имеет маркировку ВК-Ц4-75-16. Комплектуется одним осевым направляющим аппаратом для регулирования воздухопроизводительности. Характеристики:

Полное расчётное давление: 1,2 кПа;

Производительность: 63 000 м3/ч;

Частота оборотов: 575 об/мин;

Электродвигатель: 4А250S6, 45 кВт;

Масса ВКЭ1-3 = 2 665 кг.

Эскиз приводим на рисунке 7.7:

1 – узел вала с рабочим колесом; 2 – корпус; 3 – рама; 4 – виброизолятор; 5 – привод с электродвигателем и клиноременной передачей; 6 – осевой направляющий аппарат; 7 – привод направляющего аппарата. 

Рисунок 7.7 – Вентагрегат ВКЭ1-3

7.9 ГАБАРИТЫ, МАССА И АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНДИЦИОНЕРА

Габариты (высота×длина×ширина) = 4 080×9175×4 070 мм.

Масса = 5 003 кг.

Аэродинамическое сопротивление = 431 Па.

В процессе установки кондиционера с полученными габаритами необходимо избавится от ряда подсобных помещений и лестничного пролёта. На рисунке 7.8 представлена совмещенная схема расположения кондиционеров и воздухопроводов с распределителями. На рисунке изображены все 96 распределителей, их положение отмечено значками :


Рисунок 7.8 – Расположение воздухораспределителей


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате расчёта СКВ для прядильного цеха, были получены следующие результаты (или совершены следующие действия):

  1.  Определены климатические параметры заданного населенного пункта, определены допустимые и оптимальные параметры для оборудования и персонала.
  2.  Проведена реконструкция здания, а именно:
    •  была изменена сетка колонн, она сделана кратной 6 метрам;
    •  выбраны самонесущие стены (кладка 2,5 кирпича), оштукатуренные с наружной стороны, в кирпичную кладку вставлен утеплитель (пенополистирол); конструкция и материал выбранных ограждений соответствуют санитарно-гигиеническим нормам и нормам энергосбережения;
    •  в светопрозрачных ограждений выбраны окна   с тройным остеклением в деревянном спаренном переплете, тип оконного проема – точечный, на каждой наружной стене расположено по 9 окон, конструкция светопрозрачных ограждений соответствует нормам энергосбережения;
    •  в качестве пола выбрана конструкция из бетона М-60, двух слоев гидроизоляции (рубероида), цементного раствора и рифленой керамической плитки; полы расположены на грунте
    •  межэтажные перекрытия, которые были дополнены навесными потолками, что позволило создать «технический этаж» (для размещения возуховодов, воздухраспределителей, проводки и крепления навесных светильников).
      1.  Сведен баланс по вредностям (теплоте и влаге).
      2.  Качественным способом рассчитан требуемый воздухообмен в помещении, для его обеспечения выбрано 96 воздухораспределителей ПРМп;
      3.  Было принято, что СКВ не работает в теплый период года в нерабочее время и произведен расчет режимов его работы в остальные периоды.
      4.  Для создания в проектируемом помещении рассчитанного микроклимата выбрано 2 кондиционера КТЦ3-63.


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1.  Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях: Учебное пособие для ВУЗов / Под ред. В.Н. Талиева. – М.: Легпромбытиздат, 1985–256 с.
  2.  Проектирование ограждающих конструкций зданий. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Системы кондиционирования и вентиляции воздуха». Пыжов В. К., Сенников В. В., Тимошин Л. И. -Иваново: 1997. - 20с.
  3.  СП 23-101-2000. Проектирование тепловой защиты зданий. / Госстрой России. – М.: Стройиздат, 2001. – 86 с.
  4.  Рекомендация по выбору способов подачи и типов воздухораспределительных устройств в промышленных зданиях А3 – 960. – М.: Госстрой СССР, 1987. – 16 с.
  5.  СВОД ПРАВИЛ, СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ, АКТУАЛИЗИРОВАННАЯ ВЕРСИЯ СНиП 23-01-99* BUILDING CLIMATOLOGY СП 131.13330.2012
  6.  Рудаков С.В., Пыжов В.К. Проектирование систем кондиционирования воздуха и холодоснабжения / Учебное пособие. Иваново: ИХТИ, 1988 – 30 с.
  7.  Руководящие материалы по кондиционерам (центральным) и кондиционерам-утилизаторам КТЦ 3,  (ч. 1) – М.: Союзкондиционер, 1987. – 234 с.

МИНОБРНАУКИ НАУКИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени В.И. Ленина

Кафедра ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студент(ка) _______________курс_______ группа_________

1 ТЕМА

КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА В прядильном (ткацком) цехе

________________________________________________________________

 

2 СРОК ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РАБОТЫ _______________________2014г.

3 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

  Материалы выполнения курсовой работы по дисциплине

«ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИЗНИ И

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА (ЭСОЖДЧ)»

4 СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

4,1 Введение (анализ и корректировка принятых решений в

курсовой работе по дисциплине «ЭСОЖДЧ»)

4.2 Выбор источников тепло- и холодоснабжения для СКВ

4.3  Проектирование элементов кондиционера  

    4.3.1 Выбор системы кондиционирования и ее элементов

Проектирование  воздухонагревателей первой и второй

ступени. Проектирование воздухонагревателей для  дежурного режима

    4.3.3  Проектирование секций орошения для расчетных режимов

    4.3.4  Проектирование системы доувлажнения

 4.4 Проектирование  систем воздухораспределения и

воздухоудаления

    4.4.1 Принятие схемы приточной и вытяжной систем и  их

конструктивного исполнения

    4.4.2 Проектирование воздухораспределительных устройств

    4.4.3 Проектирование воздуховодов приточных и вытяжных систем

4.5 Оценка эффективности энергосберегающих мероприятий

4.6 Эксплуатация систем создания микроклимата 

   5 ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА пояснительной записки

  5.1 h-d диаграммы принятых процессов обработки воздуха в расчетные режемы

     5.2 Аксонометрические схемы приточных и вытяжных систем

     5.3 Эскизные чертежи основного оборудования

     5.4 Поясняющие рисунки к проектируемому оборудованию

Задание принял ______________Руководитель проекта (работы)______________


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55021. ПОЛЕ ЧУДЕС 112.5 KB
  Цель: заинтересовать учащихся предметом; вовлечь их в самостоятельную работу; способствовать расширению кругозора учащихся; способствовать развитию внимания, мышления, памяти, смекалки, познавательной и творческой активности учащихся; воспитывать трудолюбие, ответственность, интерес к изучению математики.
55022. Наростання політичної боротьби у вересні – жовтні 1917р 37.5 KB
  Мета. Дати уявлення про платформу реформ які містила ЦР перед Демократичною нарадою у вересні 1917 року в Петрограді; розкрити фатальні наслідки прорахунків ЦР у воєнній політиці; показати вплив наростаючої анархії на становище в Україні; вказати на головні причини конфлікту ЦР та ТУ.
55023. POLITICAL SYSTEMS OF THE WORLD 105 KB
  Good afternoon! I m happy to see you! We have begun our lesson with the national anthem of our country. We are all citizens of Ukraine. In my opinion a man can’t live outside a state. The life of citizens depends on the political system of the state. I’m convinced that every citizen has to know everything about it. That’s why our theme today is Political systems of the world.
55024. Политическая география и геополитика 30.5 KB
  Политическая география и геополитика Ключевые вопросы Каковы основные положения традиционных геополитических теорий Какие принципы лежат в основе современных геополитических моделей Ратцель Фридрих Политическая география наука сравнительно новая. книгу Политическая география. Политическая география включает следующие основные направления: геополитику занимающуюся глобальной системой межгосударственными союзами географическое государствоведение изучающее отдельно взятые государства и территории политическую регионалистику...
55025. Политическая карта мира. Изменение на политической карте мира в новейшее время 158 KB
  Политическая карта мира. Изменение на политической карте мира в новейшее время. Сформулировать представления о разнообразии современного мира вспомнить классификацию стран показать место России в мире.
55026. РОЛЬ УЧИТЕЛЯ УКРАЇНСЬКОЇ МОВИ ТА ЛІТЕРАТУРИ В РЕАЛІЗАЦІЇ ДЕРЖАВНОЇ МОВНОЇ ПОЛІТИКИ 209 KB
  Сьогодні в Україні мовна проблема є однією з найактуальніших. Однак проблема функціонування української мови чомусь досі не зникає. Саме тому статтю присвячено розглядові основних напрямків української мовної політики а саме: основних проблем реалізації Концепції державної мовної політики на сучасному етапі...
55027. Політичний і соціальний устрій Київської Русі. Розвиток господарства 47 KB
  МЕТА: охарактеризувати особливості політичного і соціального устрою Київської Русі; ознайомити учнів з розвитком землеробства ремесел та торгівлі на Русі; розвивати вміння працювати з текстом робити висновки критично мислити. Чому вас народ Київської Русі назвав Мудрим.
55028. Процес політизації українського суспільства 71.5 KB
  Мета. Дати уявлення про умови та методи формування українських політичних партій. Показати на прикладі західноєвропейського та російського суспільно–політичних рухів процес формування українського національно–політичного руху. Розвивати уміння учнів працювати з різними джерелами інформації;
55029. Pollution of the environment 44.5 KB
  We have identified that the world is not only beautiful, but also everything is connected on the Earth. The harmony is the main feature of our life and only if the harmony exists we can live happily. But the situation is not perfect now. Listen to some sayings and tell me what the problem is.