Расчет воздухообмена на ассимиляцию теплоизбытков и влагоизбытков
Тёплый период:
Температура приточного воздуха: tnp = tH +∆tнагр = 21,2 +1 = 22,2 °С.
Теплонапряжённость зрительного зала:q = 
=11,13 (Вт / м3 ).
q = 11,13(Вт/м3)=>gradt = 0,2°С.
Температура удаляемого воздуха: tу=24,2+0,2(7,2 -1,5) = 25,3°С.
Угловой коэффициент луча процесса: 
(кДж / кг).
Так как 
<10000 (кДж/кг),то расчёт воздухообмена ведётся по полным теплопоступлениям Qn и влагопоступлениям W, по формулам (11) и (12)
- по полному теплу: 
= 
(кг/ч)
- по влаге: 
Погрешность: 
Холодный период:
1. Температура приточного воздуха: tпр= 16 - 7 = 9°С
2. Теплонапряжённость зрительного зала: 
q =18,22=> gradt = 0,5 °С /м
Температура удаляемого воздуха: tу= 16 + 0,5 ∙ (7,2 -1,5) = 18,9°С.
3. Угловой коэффициент луча процесса: 𝜺= 3600 ∙ 
= 16332 (кДж/кг).
Так как 𝜺 = 16332 (кДж/кг)> 10000 (кДж/кг),то расчёт воздухообмена ведётся по явным теплопоступлениям Qя, по формуле (10):
- по явному теплу: 
(кг/ч),
Таким образом, в качестве расчётного воздухообмена принимается максимальное значение, рассчитаное для летнего и зимнего периодов
G=11966 (кг/ч).
По результатам расчёта на l-d-диаграмме были построены прямоточные вентиляционные процессы воздухообмена для холодного и переходного периода (см.приложение А).
Расчет воздухообмена в помещении по санитарным нормам.
Расчет воздухообмена по санитарным нормам определяется в соответствии с количеством людей в помещении и минимальным расходом наружного воздуха который требуется подавать на одного человека. Расход воздуха, кг/ч, определяется по формуле:
|
|
|
где 
- минимальный расход воздуха для помещения, м3/чел,
N – количество людей, чел;
𝜌н – плотность наружного воздуха, кг/м3, определяемая по формуле:
(20)
где t - температура наружного воздуха, в зависимости от периода года.
Согласно приложению 19 [2], минимальный расход воздуха для общественного здания, со временем пребывания людей в зрительных залах до 3 часов непрерывно
Для холодного периода 
Расчет воздухообмена по углекислому газу
Расход воздуха определяем по формуле (13):
- для теплого периода:
- для холодного периода:
Строим процессы на I-d-диаграмме. Влажность воздуха в помещении находится в пределах нормы, следовательно, удовлетворяет санитарно-гигиеническим нормам.
Принимаем расход воздуха по санитарной норме и на принятое количество воздуха производим подбор решеток, воздуховодов и оборудования.
Так как в результате расчета воздухообмена по тепло- и влагоизбыткам получилось значительное количество воздуха и подавать его нецелесообразно из-за значительных габаритов оборудования и воздуховодов. Поэтому расход воздуха на зрительный зал принят по санитарной норме, а избытки тепла удаляются дополнительной системой кондиционирования.
|
|
|
Подбор воздухораспределителей.
Суммарная площадь живого сечения воздухораспределителей, м2, определяется по формуле: 
(21)
Где 
- допустимая скорость воздуха на выходе из воздухораспределителя, принимается 
- количество воздуха по санитарной норме, рассчитанное в п.4.2 данного курсового проекта, 
= 
Из условия, что на площадь помещения в 30 м: должен приходиться как минимум один воздухораспределитель, ориентировочное число решеток в помещении определяется по формуле:
(22)
Для более равномерного распределения по зонам возьмем 10 решеток
Тогда площадь живого сечения одной решетки:
(23)
Далее по каталогу «Арктика» выбираем ближайшую большую решетку так, чтобы фактическая площадь решётки была больше либо равной расчетной площади живого сечения одной решетки, то есть Fф≥Fpеш.
Принимаем решетки АМН. Исходя из соображений эстетики, выбираем решетку 500x150 с Fф=0,07 м2, пересчитав количество решеток
(принимаем 10), проверим фактическую скорость на выходе из решетки, которая определяется по формуле:
|
|
|
Количество воздухораспределителей для остальных помещений рассчитывается аналогично. Результаты расчета сведены в таблицу 5.
Таблица 5 – Тип и количество воздухораспределителей для вспомогательных помещений.
| Наименование помещения | Lпр, м3/ч | Lвыт, м3/ч | Тип воздухо-распределите-ля | Кол-во воздухораспр. | Скорость м/с | ||
| приток | вытяж-ка | приток | вытяж-ка | ||||
| 1 этаж | |||||||
| Фойе (3) | 1231,2 | - | АМН 300х100 | 5 | - | 2,5 | - |
| Кружковая (4) | 252 | 378 | АМН 200х100 | 2 | 3 | 2,0 | 1,9 |
| Склад бутафории (5) | - | 46,8 | АМН 200х100 | - | 1 | - | 0,7 |
| Зав.клубом и кассы (7) | - | 86,4 | АМН 200х100 | - | 1 | - | 1,3 |
| Санузлы М (8) | - | 600 | АМН 300х100 | - | 3 | - | 2,1 |
| Санузлы Ж (8*) | - | 600 | АМН 300х100 | - | 3 | - | 2,1 |
| Вестибюль и гардероб (6) | 228 | - | АМН 200х100 | 3 | - | 1,2 | - |
| 2 этаж | |||||||||
| Библиотека (10) | 210 | 420 | АМН 200х100 | 2 | 3 | 2,4 | 2,4 | ||
| Фойе (3) | 78 | - | АМН 200х100 | 1 | - | 1,2 | - | ||
| Фойе (3.1) | 1231,2 | - | АМН 300х100 | 5 | - | 2,5 | - | ||
| Кинопроекцион-ная (11) | 198 | 198 | АМН 300х100 | 1 | 1 | 2 | 2 | ||
| Перемоточная (12) | 36 | 36 | АМН 200х100 | 1 | 1 | 0,6 | 0,6 | ||
| Вентиляцион- -ная (13) | - | - | - | - | - | - | - | ||
| Гостиная (14) | 90 | 90 | АМН 200х100 | 1 | 1 | 1,4 | 1,4 | ||
| Коридор (15) | 132 | - | АМН 200х100 | 1 | 1 | 2 | 2 | ||
| подвал
| |||||||||
| Венткамера (16) | 243 | 121,5 | АМН 200х100 | 2 | 1 | 1,9 | 1,9 | ||
| Насосная (17) | - | 32,4 | АМН 200х100 | - | 1 | - | 0,5 | ||
| Электрощитовая (18) | - | 37,8 | АМН 200х100 | - | 1 | - | 0,6 | ||
| Аккумуляторная (19) | 237,6 | 297 | АМН 300х100 | 1 | 2 | 2,44 | 1,53 | ||
| Лестничная клетка | 8,1 | - | АМН 200х100 | 1 | - | 0,13 | - | ||
6. Аэродинамический расчет
Задача аэродинамического расчета сводится к определению потерь давления в вентиляционной сети и размеров поперечного сечения воздуховодов. Аэродинамический расчёт протекает в два этапа:
- определение потерь давления в магистрали;
- увязка потерь давления в ответвлении. | Расчётная схема приточной системы вентиляции вспомогательных помещений, I
Расчетная схема приточной системы вентиляции зрительного зала, разбитого на участки с нанесёнными на неё длинами и расходами воздуха на 1 участках, приведена в приложении. За расчётное направление, наиболее длинное и нагруженное, принимается направление 6-1.
Требуемая площадь поперечного сечения воздуховодов определяется по формуле:
(24)
где L - расход воздуха на участке;
Up — рекомендуемая скорость воздуха в воздуховоде, значения которой приведены в таблице 6. Подбирается размер сечения воздуховода по требуемой площади, его высота должна быть на 50 мм больше размера решетки, которая вставляется в него сбоку.
| Таблица 6 - Рекомендуемая скорость воздуха в элементах системы вентиляции |
| Элемент системы вентиляции | Up, м/с | ||
| Естественная вентиляция | Механическая вентиляция | ||
| Воздухозаборная решетка | - | 2-4 | |
| Приточная шахта | - | 2-6 | |
| Магистральные участки | 1-1,5 | 5-7 | |
| Ответвления | 0,5-1 | 3-5 | |
| Решетки | 0,5-1 | До 3 | |
Кроме того, воздуховоды необходимо подбирать таким образом, чтобы скорость движения воздуха в вентиляционной сети увеличивалась от конечного участка к вентилятору в пределах допустимого диапазона.
По требуемой площади подбираются стандартные размеры воздуховодов. К установке принимаются стальные прямоугольные воздуховоды, предельное соотношение высоты воздуховода к его ширине составляет 1:6, а оптимальное 1:2 или 2:1.
Фактическую скорость на участке и динамическое давление рассчитываются по следующим формулам:
где h, b - размеры выбранного воздуховода
Удельные потери давления на трение, R, Па/м, для прямоугольных воздуховодов подбираются по номограммам (рисунок 6.4 [5]), согласно скорости воздуха на участке и эквивалентному диаметру воздуховода, который определяется по формуле
Тогда потери давления на трение:
(28)
где 
- коэффициент шероховатости, = 1 (для стали).
Потери давления на местные сопротивления определяются по формуле:
(29)
где — сумма коэффициентов местного сопротивления.
Потери давления на решётке определяется аналогично потерям на местных сопротивлениях с тем условием, что скорость равна скорости на выходе из решётки, согласно таблице 6.
Подбор сечений приточной и вытяжной систем сведены в таблицу 7. Коэффициенты местных сопротивлений на участках сети приточной и вытяжной систем зрительного зала сведены в таблицу 8, 9. Результаты аэродинамического расчета приточной и вытяжной систем зрительного зала сведены в таблицы 10, 11.
Для увязки ответвлений аналогично рассчитываются потери давления на участках ответвления от последнего до точки присоединения к магистрали. Сумма потерь на этих участках должна быть не более чем на 10% отличаться от потерь на магистральной ветке от точки присоединения ответвления до конечного участка.
Невязка определяется о формуле 
(30)
В случае необходимости увеличивают сопротивление ответвления путем установки дроссель-клапана, который подбирается по таблице 22.33 [3] согласно необходимому местному сопротивлению, которое определяется по формуле:
где рд - динамическое давление участка, на котором устанавливается дроссель-клапан.
Так как угол поворота створок дроссель-клапана невозможно установить с точностью до десятых градуса, то величина угла наклона определяется до целых и находится невязка, которая должна лежать в пределах 15%.
Таблица 7 – Подбор диаметров системы приточной и вытяжной вентиляции зрительного зала (П1,В1).
Расчет выполнен в программе Microsoft Excel – 2007.
| № участка | Расход воздуха L,м3/ч | hxd | F,м2 | Эквивалентный диаметр dэкв | Скорость воздуха Uф, м/с | Динамическое давление Pд, Па | |
| Приточная система П1 | |||||||
| 1 | 600 | 300х250 | 0,075 | 273 | 2,22 | 3,0 | |
| 2 | 1200 | 300х250 | 0,075 | 273 | 4,44 | 11,9 | |
| 3 | 1800 | 400х300 | 0,12 | 343 | 4,16 | 10,4 | |
| 4 | 2400 | 400х400 | 0,16 | 400 | 4,16 | 10,4 | |
| 5 | 3000 | 450х400 | 0,18 | 424 | 4,63 | 12,9 | |
| 6 | 6000 | 550х550 | 0,275 | 524 | 6,06 | 22 | |
| 7 | 600 | 300х250 | 0,05 | 222 | 3,33 | 6,7 | |
| 8 | 1200 | 300х250 | 0,075 | 273 | 4,44 | 11,9 | |
| 9 | 1800 | 400х300 | 0,12 | 343 | 4,16 | 10,4 | |
| 10 | 2400 | 400х400 | 0,16 | 400 | 4,16 | 10,4 | |
| 11 | 3000 | 450х400 | 0,18 | 424 | 4,63 | 12,9 | |
| Вытяжная система В | |||||||
| 1 | 600 | 300х250 | 0,05 | 222 | 3,33 | 6,7 | |
| 2 | 1200 | 300х250 | 0,075 | 273 | 4,44 | 11,9 | |
| 3 | 1800 | 400х300 | 0,12 | 343 | 4,16 | 10,4 | |
| 4 | 2400 | 400х400 | 0,16 | 400 | 4,16 | 10,4 | |
| 5 | 3000 | 450х400 | 0,18 | 424 | 4,63 | 12,9 | |
| 6 | 6000 | 550х550 | 0,275 | 524 | 6,06 | 22 | |
| 7 | 600 | 300х250 | 0,05 | 222 | 3,33 | 6,7 | |
| 8 | 1200 | 300х250 | 0,075 | 273 | 4,44 | 11,9 | |
| 9 | 1800 | 400х300 | 0,12 | 343 | 4,16 | 10,4 | |
| 10 | 2400 | 400х400 | 0,16 | 400 | 4,16 | 10,4 | |
| 11 | 3000 | 450х400 | 0,18 | 424 | 4,63 | 12,9 | |
Таблица 8 – Коэффициенты местных сопротивлений на участках сети приточной системы вентиляции зрительного зала
| № участка | Местное сопротивление | КМС,ξ |
| 1 | Решетка воздухоприточная АМН 500х150 | 2,2 |
Тройник.    . 
| 2,2+1,9=4,1 | |
| 2 | Тройник.   . 
| 0,21 |
| Внезапное сужение | 0,1+0,24=0,31 | |
| 3 | Тройник.   . 
| 0,2 |
| Внезапное сужение | 0,1+0,2=0,3 | |
| 4 | Тройник.   .
| 0,2 |
| Внезапное сужение | 0,1+0,2=0,3 | |
| 5 | Тройник (пр).   . 
| 0,37 |
| Внезапное сужение | 0,1+0,37+0,35=0,72 | |
| Отвод 900 | 0,35 | |
| 6 | Отвод 900 – 3шт | 0,35х3=1,05 |
| Внезапное сужение | 0,1; 0,1+1,05=1,15 | |
| 7 | Решетка воздухоприточная АМН 500х150 | 2,2 |
| Тройник. .
| 2,2+1,9=4,1 | |
| 8 | Тройник. .
| 0,21 |
| Внезапное сужение | 0,1+0,24=0,31 | |
| 9 | Тройник. .
| 0,2 |
| Внезапное сужение | 0,1+0,2=0,3 | |
| 10 | Тройник. .
| 0,2 |
| Внезапное сужение | 0,1+0,2=0,3 | |
| 11 | Тройник (пр). .
| 0,24 |
| Внезапное сужение | 0,1+0,37+0,35=0,73 |
Таблица 9 – Коэффициенты местных сопротивлений на участках сети вытяжной системы вентиляции зрительного зала
| № участка | Местное сопротивление | КМС,ξ |
| 1 | Решетка воздухоприточная АМН 500х150 | 2,2 |
Тройник. 
| 2,2+0,3=2,5 | |
| 2 | Тройник. . 
| 0,3 |
| Внезапное расширение | 0,1+0,3=0,4 | |
| 3 | Тройник. 
| 0,45 |
| Внезапное расширение | 0,1+0,45=0,55 | |
| 4 | Тройник. . 
| 0,35 |
| Внезапное расширение | 0,1+0,35=0,45 | |
| 5 | Тройник (пр).  . 
| 1,2 |
| Внезапное расширение | 0,1+1,2+0,35 = 1,65 | |
| Отвод 900 | 0,35 | |
| 6 | Отвод 900 | 0,35 |
| Внезапное расширение | 0,1; 0,1+1,05=1,15 | |
| 7 | Решетка воздухоприточная АМН 500х150 | 2,2 |
| Тройник.
| 2,2+0,3=2,5 | |
| 8 | Тройник. .
| 0,3 |
| Внезапное расширение | 0,1+0,3=0,4 | |
| 9 | Тройник.
| 0,45 |
| Внезапное расширение | 0,1+0,45=0,55 | |
| 10 | Тройник. .
| 0,35 |
| Внезапное расширение | 0,1+0,35=0,45 | |
| 11 | Тройник (пр). .
| 1,2 |
| Внезапное расширение | 0,1+1,2+0,35 = 1,65 | |
| Отвод 900 | 0,35 |
Таблица 10 – Аэродинамический расчет приточной системы вентиляции зрительного зала.
Расчет выполнен в программе Microsoft Excel – 2007
| N участка | L, м3/ч | l, м | a, мм | b, мм | dэ, мм | v, м/с | R, Па/м | bш | R*bш*L | Сум z. | Рд, Па | Z, Па | Р, Па | Сум Р, Па |
| Расчетное направление (участки 1-6) | ||||||||||||||
| 1 | 600 | 2,5 | 300 | 250 | 273 | 2,222 | 0,26 | 1 | 0,6 | 4,1 | 3,0 | 12,1 | 13 | 13 |
| 2 | 1200 | 2,5 | 300 | 250 | 273 | 4,444 | 0,90 | 1 | 2,2 | 0,31 | 11,9 | 3,7 | 6 | 19 |
| 3 | 1800 | 2,5 | 400 | 300 | 343 | 4,167 | 0,60 | 1 | 1,5 | 0,3 | 10,4 | 3,1 | 5 | 23 |
| 4 | 2400 | 2,5 | 400 | 400 | 400 | 4,167 | 0,49 | 1 | 1,2 | 0,3 | 10,4 | 3,1 | 4 | 28 |
| 5 | 3000 | 13,3 | 450 | 400 | 424 | 4,630 | 0,56 | 1 | 7,4 | 0,72 | 12,9 | 9,3 | 17 | 44 |
| 6 | 6000 | 22,8 | 550 | 500 | 524 | 6,061 | 0,70 | 1 | 16,0 | 1,15 | 22,0 | 25,3 | 41 | 86 |
| Ответвление 1 (участки 7-11) | ||||||||||||||
| 7 | 600 | 2,5 | 250 | 300 | 273 | 2,222 | 0,26 | 1 | 0,6 | 4,1 | 3,0 | 12,1 | 13 | 13 |
| 8 | 1200 | 2,5 | 300 | 250 | 273 | 4,444 | 0,90 | 1 | 2,2 | 0,31 | 11,9 | 3,7 | 6 | 19 |
| 9 | 1800 | 2,5 | 400 | 300 | 343 | 4,167 | 0,60 | 1 | 1,5 | 0,3 | 10,4 | 3,1 | 5 | 23 |
| 10 | 2400 | 2,5 | 450 | 400 | 424 | 3,704 | 0,37 | 1 | 0,9 | 0,3 | 8,2 | 2,5 | 3 | 27 |
| 11 | 3000 | 2,7 | 450 | 400 | 424 | 4,630 | 0,56 | 1 | 1,5 | 0,73 | 12,9 | 9,4 | 11 | 38 |
Увяжем ответвление 1 (участки 7-11) и участки магистрали 1-5
Невязка не превышает установленный предел, следовательно дроссель-клапан устанавливать нет необходимости.
Таблица 11 – Аэродинамический расчет вытяжной системы вентиляции зрительного зала.
Расчет выполнен в программе Microsoft Excel – 2007
| N участка | L, м3/ч | l, м | a, мм | b, мм | dэ, мм | v, м/с | R, Па/м | bш | R*bш*L | Сум z. | Рд, Па | Z, Па | Р, Па | Сум Р, Па |
| Расчетное направление (участки 1-6) | ||||||||||||||
| 1 | 600 | 2,5 | 300 | 250 | 273 | 2,222 | 0,26 | 1 | 0,6 | 2,5 | 3,0 | 7,4 | 8 | 8 |
| 2 | 1200 | 2,5 | 300 | 250 | 273 | 4,444 | 0,90 | 1 | 2,2 | 0,4 | 11,9 | 4,7 | 7 | 15 |
| 3 | 1800 | 2,5 | 400 | 300 | 343 | 4,167 | 0,60 | 1 | 1,5 | 0,55 | 10,4 | 5,7 | 7 | 22 |
| 4 | 2400 | 2,5 | 400 | 400 | 400 | 4,167 | 0,49 | 1 | 1,2 | 0,45 | 10,4 | 4,7 | 6 | 28 |
| 5 | 3000 | 6,1 | 450 | 400 | 424 | 4,630 | 0,56 | 1 | 3,4 | 1,65 | 12,9 | 21,2 | 25 | 53 |
| 6 | 6000 | 5 | 550 | 500 | 524 | 6,061 | 0,70 | 1 | 3,5 | 1,15 | 22,0 | 25,3 | 29 | 82 |
| Ответвление 1 (участки 7-11) | ||||||||||||||
| 7 | 600 | 2,5 | 300 | 250 | 273 | 2,222 | 0,26 | 1 | 0,6 | 2,5 | 3,0 | 7,4 | 8 | 8 |
| 8 | 1200 | 2,5 | 300 | 250 | 273 | 4,444 | 0,90 | 1 | 2,2 | 0,4 | 11,9 | 4,7 | 7 | 15 |
| 9 | 1800 | 2,5 | 400 | 300 | 343 | 4,167 | 0,60 | 1 | 1,5 | 0,55 | 10,4 | 5,7 | 7 | 22 |
| 10 | 2400 | 2,5 | 450 | 400 | 424 | 3,704 | 0,37 | 1 | 0,9 | 0,45 | 8,2 | 3,7 | 5 | 27 |
| 11 | 3000 | 6,1 | 450 | 400 | 424 | 4,630 | 0,56 | 1 | 3,4 | 1,65 | 12,9 | 21,2 | 25 | 52 |
Увяжем ответвление 1 (участки 7-11) и участки магистрали 1-5
Невязка не превышает установленный предел, следовательно дроссель-клапан устанавливать нет необходимости.
Рисунок 1 – Расчетная схема приточной системы вентиляции П1
Рисунок 1 – Расчетная схема вытяжной системы вентиляции В1
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 7984; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!