Основные формулы используемые при подборе калориферов.

Оглавление

 

1. Определение термодинамических параметров

 влажного воздуха                                                           стр. 3-5

2. Определение тепловыделений и теплопотерь       стр. 6-8

3. Определение влаговыделений и влагопотерь              стр. 9-10

4. Определение воздухообменов                                 стр. 11-14

5. Расчет местных отсосов                                           стр. 15-16

6. Подбор вентагрегата                                                стр. 17-19

7. Подбор воздухонагревателя                                    стр. 20-24

8. Подбор пылеочистного оборудования                         стр. 25

9. Приложение 1                                                                 стр. 26

10.  Приложение 2                                                                стр. 26

11.  Приложение 3                                                                стр. 27

 

Введение

В методическом пособие включены разделы, по которым предусматривается решение практических задач по предмету «Вентиляция».

Учебное пособие с учетом справочных данных позволяет выполнить практические задачи контрольной работы вполне самостоятельно, дополнительно используя при необходимости справочную литературу. В пособии приводится не только необходимый материал и приложения к нему, но и даются примеры решения всех практических задач.

Аналогичные задачи включены в состав экзаменационных билетов, поэтому пособие рекомендуется использовать при подготовке к экзамену.

Теоретическую часть вопросов контрольной работы и экзаменационных билетов рекомендуется изучить в соответствии с перечнем литературы, указанным в задании на контрольную работу, и материалом, рассмотренным на обзорных занятиях преподавателем.

 

Рекомендованная справочная литература:

1. Справочник проектировщика: «Внутренние санитарно-технические устройства ( под редакцией Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера), часть 3: «Вентиляция и кондиционирование воздуха», в 2-х книгах. М.-Стройиздат, 1992г.

2. Справочник по теплоснабжению и вентиляции, (под редакцией Щёкина), часть 2: «Вентиляция и кондиционирование воздуха», Киев, Будивельник, 1976г.

 

 

 

1. Определение термодинамических параметров влажного воздуха.

1. Термодинамическая температура:

,где t – температура в градусах Цельсия.

2. Плотность: ,

3. Удельный вес: ,

4. Давление:

P, [Па]

Для влажного воздуха справедлив закон Дальтона:

Барометрическое давление воздуха представляет собой сумму парцианальных давления сухой части воздуха и водяного пара:

5. Влажность:

Характеризуется двумя величинами:

· Абсолютная влажность Д, , количество водяного пара в 1 м³ воздуха.

· Относительная влажность φ, [%], отношение массы водяного пара в 1 м³ воздуха к их массе в состоянии полного насыщения при той же температуре:

На основе законов идеального газа можно записать:

- давление в состояние полного насыщения

6. Влагосодержание:

d, , отношение массы водяного пара во влажном воздухе к массе сухого воздуха:

Из законов состояния идеального газа:

7. Удельная теплоемкость:

С, , количество теплоты необходимое для нагрева 1 кг, влажного воздуха и отнесенное к 1 кг. Сухой части воздуха:

8. Теплосодержание (удельная энтальпия):

I, , количество теплоты, содержащееся во влажном воздухе и отнесенное к 1 кг. сухой части:

9. Температура (точка росы) росы:

, [ºC], температура, при которой парцианальное давление водяного пара содержащегося во влажном воздухе равно парцианальному давлению насыщенного водяного пара при той же температуре:

При температуре росы происходит конденсация влаги из воздуха, т.е. образуется туман.

Основные законы состояния идеального газа

1. Уравнение Менделеева-Клапперона:

- молярная масса, [кмоль];

R=8,31 , универсальная газовая постоянная

2. Закон Бойля-Марриота:

3. Закон Гей-Люсака:

Примеры задач

Задача №1

Определить плотность воздуха при t=20 ºC

 

Задача №2

Определить относительную влажность воздуха, если в нем содержится 8,6  водяного пар. А в состоянии насыщения – 17,2 ,

Задача №3

Определить влагосодержание воздуха d, если давление водяного пара Р_в.п.=8 мм. рт. ст., Р_б=760 мм. рт. ст.

Задача №4

При температуре воздуха 15 ºС объем воздуха-300 м³ . Определить объем воздуха при температуре 40ºС, если давление воздуха не изменялось (по Закону Гей-Люсака).

Дано:            Решение:

t₁=15 ºC       

V₁=300 м³      [м³]

t₂ =40 ºC

V₂=?

 

2. Определение тепловыделений и теплопотерь.

2.1. Формулы для расчета тепловыделений.

· от остывающего метала:  [Вт]

где:

G_м- вес металла, ,

С_м- удельная теплоемкость металла, для стали и чугуна С_м= 0,15 ,

t_м- температура металла, [ºC] ;

t_в- температура воздуха в помещении, [ºC] ;

β- коэффициент, учитывающий неравномерность отдачи тепла во времени (за первый час β= 0,75, если не указано β=1);

· тепловыделения людей:

а) избытки явного тепла:  [Вт]

g^я- явное тепловыделение одного человека, принимается по справочным данным и зависит от температуры окружающего воздуха и категории выполняемой работы.

n- количество человек

б) избытки полной теплоты:  [Вт]

g – полное тепловыделение от одного человека

· тепловыделение от солнечной радиации:

а) для стекленных поверхностей: ,

б) для покрытий: ,

где

F_ост и F_n- поверхности остекления и покрытия, [м²];

g_ост и g_n- количество радиационного тепла в , поступающего в помещение через 1 [м²] поверхности остекления и покрытия;

A_ост-коэффициент, зависящий от характера остекления и степени его загрязнения;

k_огр- коэффициент теплопередачи покрытия;

 

2.2. Формулы для расчета теплопотерь.

· расход тепла на нагрев ввозимого металла: , [Вт]

где

G_м- вес металла, ;

С_м- удельная теплоемкость металла для стали С_м=0,15 ;

где

t_в- температура воздуха в помещении;

t_м- температура металла;

β- коэффициент неравномерности поглощения тепла;

 

Для несыпучих материалов:

· за первый час 0,5

· за второй час 0,3

· за третий час 0,2

Для сыпучих материалов:

· за первый час 0,4

· за второй час 0,25

· за третий час 0,15

· пересчет теплопотерь на дежурное отопление: , [Вт]

где

Q_т.п.- часть расчетных потерь теплоты возмещаемых отопительным прибором;

t_p- расчетная температура воздуха, в ºС, в помещении с учетом повышения её в зависимости от высоты помещения более 4 м;

t_ext- расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения – при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения;

;

· расход тепла, удаляемый с воздухом местной вентиляции: ,  [Вт]

где

С – удельная теплоемкость воздуха;

t_в- температура воздуха в помещении;

t_пр- температура приточного воздуха;

G_в- массовый расход воздуха, ; , ρ=1,2

 

Примеры задач.

Задача №1.

Определить теплопередачу в помещение от выгруженных из печи стальных отливов за первый час, их общий вес 2 .

 

 

Решение:

t_{в. печи}=1000ºC

t_в=25ºС

, [Вт]

 [Вт]

Ответ: Q_м=219373 [Вт]

 

Задача №2.

Определите поступление тепла за счет солнечной радиации от светового проема фонаря обращенного на юг (F=100 [м²] ). Загрязнение остекления – обычное. Площадь покрытия – 2000 [м²], коэффициент теплопередачи покрытия 0,75

Решение:

Принимаем g_ост по таблице IV.4 (Кострюков, стр. 73)

юг 60º - g_ост=165

 (из таблиц: обычное загрязнение стекла + одинарное остекление)

Для покрытия g_п=13,5  (из таблиц 60ºС, без чердака зд.ш.)

 

Задача №3.

Со склада ежемесячно ввозится в цех для обработки 1500 кг. стальных изделий. Определить расход тепла, если t_в=15ºС, t_н=-10ºС

 [Вт]

Ответ: Q_м=5625 [Вт]

 

Задача №4.

Теплопотери цеха при t_в=18ºС составляет 100кВт, t_н=-30ºС. Определить теплопотери при дежурном отоплении .

[Вт]

Ответ: [Вт]

Задача №5.

Определить количество тепла, удаляемого с воздухом из цеха местными отсосами, если G_в=10000 , t_в=18ºС, t_пр=10ºС

[Вт]

Ответ: Q_вент=22400 [Вт]

 

3. Определение влаговыделений и влагопотерь.

3.3 Определение влаговыделений.

· от людей: , ,

где

g - влаговыделение одного человека, см. прил. 1;

n – количество людей;

· при остывании пищи в обеденных залах: , ,

где

I_в.п.- теплосодержание одного [кг] остывающей пищи (≈2600 )

· влаговыделения при испарении влаги с открытых водных поверхностей:

, ,

где

β_w- коэффициент масообмена, ;

a- фактор неподвижности среды, принимается по таблице, в зависимости от скорости воздуха;

V- скорость воздуха в помещении;

P_п.н.- парциальное давление насыщенных водяных паров у поверхности воды;

Р_п.в.- парциальное давление насыщенных водяных паров в воздухе;

F_исп.- площадь испарения [м²];

· влаговыделения усушке материала: , ,

где

G₁- вес материала в начале сушки, [кг];

G₂- вес материала в конце сушки, [кг];

τ- интервал времени, [сек];

· прочие источники

3.2 Определение влагопотерь.

· конденсация влаги на холодной поверхности оборудования:

, ,

где

r- скрытая теплота парообразования;

Q_к- количество тепла, отдаваемое при конденсации;

 

· поглощения влаги гигроскопическими материалами:

, ,

где

G₁-вес материала в начале, [кг];

G₂- вес материала в конце, [кг];

τ- интервал времени, [час];

 

3.3 Составление баланса по влаге.

Суммируются с одной стороны все влаговыделения, с другой – все влагопотери и определяются избытки влаги:

 

Примеры задач.

Задача №1.

Определить количество влаговыделений в зале ресторана на 150 мест, t_в=26ºС.

1. Определение количества теплопоступлений, от горячей пищи (избытки явного тепла):  [Вт]

2. Определение количества влаговыделений:

а)

б)

в)

 

Задача №2.

Определить влаговыделения от материала, поступающего в помещение в количестве 500 кг, если после пребывания материала в помещении в течении 10 мин, он стал весить 480 кг.

 

4. Определение воздухообмена.

· Воздухообмен по теплу:

где

- избытки явной теплоты, [Вт]

C = 0,28 – теплоемкость с учетом перехода в

ρ = 1,2  - плотность воздуха,

(t_ух.- t_пр.) – разность температур уходящего (внутреннего) и приточного (наружного) воздуха (t_ух = t_в при H_{помещения} < 4м., t_ух = t_в + Δt∙ (H-2) при

H_{помещения} ≥ 4 м), где Δt=1,2- градиент температуры).

· Воздухообмен по влаге:

где

G_вл = g_вл∙n – избытки влаги

g_вл- влаговыделение одного человека,

n – количество людей

d_ух- влагосодержание внутреннего воздуха,

d_пр- влагосодержание воздуха поступающего в помещение,

ρ – плотность воздуха, , (ρ = 1,2 )

· Воздухообмен по газам (СО₂):

где

G_co2 = g_co2∙n

g_co2 – выделение СО₂ одним человеком,

n – количество члюдей

x_доп – предельно допустимая концентрация СО₂ в помещении,

x_пр – предельно допустимая концентрация СО₂ в наружном воздухе,

 

· Кратность воздухообмена: L= n∙V

где

V – объем помещения, [м³]

n – кратность воздухообмена

· Время включения в работу системы вентиляции по борьбе с СО₂:

[час]

где

V- объем помещения, [м³]

x_доп – предельно допустимая концентрация СО₂ в помещении,

x_пр – предельно допустимая концентрация СО₂ в наружном воздухе,

ρ – плотность воздуха, , (ρ = 1,2 )

G_co2 = g_co2∙n

 

g_co2 – выделение СО₂ одним человеком,

n – количество людей

Примеры задач.

Задача №1.

Определить воздухообмен по всем видам вредностей, которые выделяются в зрительном зале кинотеатра, расположенного в г. Санкт-Петербурге. Зрительный зал на 1000 человек.

Дано:

Н=8м. – высота зала

параметры внутреннего воздуха: t_в=20ºС,  φ_в=50%, d_в=7,3

параметры наружно (приточного) воздуха: t_н=10ºС, φ_в=80%, d_в=6,1

g_изб = 87 [Вт]

g_co2 = 45

g_вл = 40

1. Воздухообмен по СО₂:

· х_доп = 3 - приложение 2

· х_пр = 0,75  - приложение 2

2. Воздухообмен по теплу:

 [Вт]

3. Воздухообмен по влаге:

d_ух = 7,3

d_пр= 6,1

Задача №2.

Определить кратность воздухообмена в книгохранилище V = 1000 м³, если L_р=4000 .

L = n∙V =>

Ответ кратности воздухообмена: 4

Задача №3.

В помещении зала собраний находится 50 человек, V_зала=1000м³. Через сколько времени необходимо включить систему вентиляции по борьбе с СО₂?

 [час]

g_co2 = 45  (приложение 1)

х_доп = 3  (приложение 2)

х_пр = 0,75  (приложение 2)

G_co2=45∙50 = 2250

[час]

Ответ: через 1,2 часа необходимо включить систему вентиляции.

 

 

5. Расчет местных отсосов.

· Расчет вытяжных зонтов:

где

V_p – средняя скорость движения воздуха в расчетном сечении зонта,

F_p – площадь сечения зонта

а) для круглого сечения зонта F_p = π∙ d ∙h, [м²]

d – диаметр, [м]

h – расстояние от источника выделения вредностей до зонта, [м]

б) для прямоугольного F_p= 2∙ (a + б)∙ h, [м]

а, б – размеры зонта [м]

V_p рекомендуется принимать в зависимости от вида вредностей (V_p=  [м/сек]

· Расчет панелей равномерного всасывания:

где

F – площадь панели, [м²]

 - коэффициент живого сечения

V – скорость всасывания

· Расчет вытяжных шкафов:

1. При отсутствии тепловыделений:

V_p – скорость движения воздуха в рабочем проеме, зависит от вида вредностей, ПДК и степени неизотермичности процесса (см. таблицу)

F_p – площадь рабочего проема шкафа, [м²]

2. При наличии тепловыделений: ,

h – высота проема

Q – количество выделяемого тепла (*1,163 [Вт] )

F_р – площадь рабочего проема шкафа, [м²]

При выделении тепла, L рассчитывается по двум формулам с учетом и без учета тепловыделений, за расчетное принимается большая величина.

· Расчет защитно-обеспыливающих кожухов: ,

где

V_уд – удельный расход воздуха в зависимости от вида

оборудования (см. табл.), [м²]

d – диаметр круга, [мм]

 

Таблица значений V_p в рабочем сечении вытяжных шкафов, [м/сек]

Характер выделяемых вредностей
Теплои влага	Пары и газы
	ПДК (р.з.) ≤ 100 м2/м3		ПДК (р.з.) ≥ 100 м2/м3
	Изотермический процесс	Неизотермический процесс	Изотермический процесс	Неизотермический процесс
0,3-0,7	0,5-0,7	0,7-1	0,3-0,5	0,5-0,7

Примечание:

1. Если под укрытием движутся механизмы, V_p=1,5 м/сек

2. Если выделяются быстро летящие частицы

 (окрасочные камеры), V_p=1,5 м/сек

Таблица удельных расходов воздуха для расчета кожухов, [м³/час∙мм]

Обдирочные, шлифованные, заточные станки			Полировочные станки
Ø< 250мм.	Ø 250-600 мм.	Ø>600 мм.	матерчатый круг	войлочный круг
2	1,8	1,6	6	4

Примеры задач.

Задача №1.

Определить количество удаляемого воздуха от вытяжных шкафов, если размеры открытой двери 1х0,5 м. в шкафу выделяются газы с ПДК < 100 [мг/м³]. Процесс изотермический.

[м/сек]

[м²]

Задача №2.

Определить количество удаляемого воздуха от полировочного матерчатого

 круга, d= 410 мм.

[м³/час∙мм]

[мм]

6. Подбор вентагрегата.

1. Определить расчетный расход воздуха с учетом потерь или подсоса через неплотности воздуховодов:

L_p= L + ΔL

ΔL – величина потерь или подсосов, определяется

 по пункту 4. 117 СНиП 2.04.05-91*.

Класс воздуховода	Потери или подсосы в воздуховодах, [м3/час] на 1м. развернутой его площади при избыточном статическом давлении воздуха ( положительные или отрицательные) в воздуховоде у вентилятора, [кПа]
	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4
Н	3,6	5,8	7,6	9,2	10,7	12,1	13,4

Примечание:

1. Для воздуховодов прямоугольного сечения следует вводить коэффициент 1.1 на получение величины потерь или подсосов воздуха.

2. Для упрощения подбора будем определять расчетный расход по формуле:

2. Определить давление для подбора вентилятора Р_р . Определяется на основании аэродинамического расчета вентиляционной сети:

· Для приточных систем:

· Для вытяжных систем:

Р_ж.р.- сопротивление жалюзийной решетки;

Р_ш- сопротивление шахты

Р_ф- сопротивление фильтров

Р_к.у.- сопротивление калориферной установки

Р_с.в.- потери давления в сети воздуховодов

При отсутствии аксонометрической схемы: Р_р= Р_{заданное}

3. Определить номер вентилятора по аэродинамической характеристике (справочник проектировщика, часть 3, книга 2, стр. 247-266).

При подборе следует выполнить условия:

а) КПД выбранного вентилятора не должно отличаться от максимального КПД более чем на 10%.

б) следует принимать вентиляторы с меньшей окружной скоростью рабочего колеса (с меньшим числом оборотов)

в) при подборе вентиляторов N=10 и 12,5 лучше принимать схему

 исполнения 6.

 

 

P [Па]

Рр2

Рф1

Рф2

Рр1

n1

n2

ηmin

ηmax

ηmin

n2 > n1

 

Lp 2

Lф1

                                                 

 

Если точка не лежит на аэродинамической характеристике, а лежит выше, то можно уменьшить расчетное давление таким образом, чтобы расхождение между расчетным и фактическим было не более 10%. При не выполнении этого условия расчетное давление следует увеличить, т.е. подниматься по линии Р_расч= const вверх до пересечения с ругой аэродинамической характеристикой.

В результате подбора вентилятора записать N, Ø рабочего колеса, схему исполнения, Р_факт , КПД вентилятора (η_d)

4. Подбор электродвигателя.

4.1 Определение потребляемой мощности электродвигателя.

, [кВт]

где

η_d – КПД вентилятора

η_n – КПД передачи (при схеме исполнения 1 – КПД =1; при схеме исполнения 6 – КПД = 0,95).

4.2 Определить установочную мощность электродвигателя с учетом коэффициента запаса.

N_уст = α∙N, [кВт]

N, [кВт]	α
< 0,5	1,5
0,51-1	1,3
1,1-2	1,2
2,01-5	1,15
>5	1,1

 

В настоящее время вентиляторы выпускаются в комплекте с электродвигателями поэтому необходимо полученную установачную мощность сравнить с помощью электродвигателя, входящего в комплект (см. табл. 1.1, стр. 256-257 и 1.7 стр. 266).

Всегда должно выполняться условие: N_{уст. рвсч.}< N_{уст. табл.}

Примеры подборы вентиляторов.

Пример №1.

Подобрать вентилятор, если L=6000 м³/час, P=550 Па.

1. Определяем расчетный расход воздуха: L_p=1,1∙ΔL=1,1∙6000=6600

2. Определяем давление для подбора вентилятора: Р_р=Р_задан=550 [Па]

3. Определяем номер вентилятора.

Принимаем вентилятор ВЦ4-75 №6,3 с Д=Д_ном, Р_ф=530 Па, η=0,83, схема исполнения 1., обозначение комплекта – Е 6,3.100-1-935.

4. Подбор электродвигателя.

4.1  [кВт]

4.2 [кВт]

Ответ: Принимаем к установке вентилятор В. Ц. 4-75 №6,3; Д=Д_ном с электродвигателем типа 4A90L6 , n = 935 об/мин, N_уст=1,5 кВт, схема исполнения 1.

Пример №2.

 

Подобрать вентилятор для вытяжной системы, если L=30000 м³/час, Р=500 Па.

1. Определяем расчетный расход воздуха:

2. Определяем давление для подбора вентилятора: Р_р=500 Па

3. Определяем номер вентилятора:

Принимаем вентилятор ВЦ4-75 №12,5; схема исполнение 6, Р_ф=450 Па, η = 0,845; Е 12,5-2-475

4. Подбор электродвигателя:

4.1

 

4.2

Ответ: Принимаем к установке вентилятор ВЦ4-75 №12,5; схема исполнение 6, n = 475 об/мин, с электродвигателем типа 4А132S6, N_уст=5,5 кВт, n_{эл. .}= 965 об/мин

 

 

Основные формулы используемые при подборе калориферов.

5.1 Тепловой баланс: Q₁= Q₂, Вт

Где Q₁- подводимое к изделию, Вт

· Для изделий с теплоносителем «вода» Q₁=G_w∙ c_w∙ (t_w1- t_w2) = K_w∙F_k∙Δt ;

· Для изделий с теплоносителем «пар» Q₁=G_п∙ r_n= K_s∙F_k∙Δt ;

Q₂-тепло отводимое от изделия, Вт

Q₂ = G_в∙с_в∙ (t_в2 – t_в1);

t_w1, t_w2, t_в1, t_в2, t_s – температуры воды и воздуха на входе и выходе соответственно и темпеатура пара, ͦС;

G_w, G_п, G_в – расход воды, пара и воздуха соответственно, кг/с;

c_w, c_в – теплоемкость воды и воздуха соответственно, Дж/(кг∙К);

r_n – скрытая теплота парообразования, Дж/кг;

К_w, К_s – коэффициент теплопередачи водяного или парового изделия соответственно, Вт/ (м²∙К);

F_k – поверхность нагрева изделия, м²;

Δt – средний температурный напор, ͦС;

Теплофизические свойства теплоносителей принимаются по таблицам физических свойств воздуха, воды и пара при средней температуре (среднеарифметическое значение) среды.

5.2 Средний температурный напор:

· Для теплоносителя «вода» при

                                                    при

· Для теплоносителя «пар»       

tw  ̓

Δtм=tw ̓-

tw ̓ ̓

ts

} Δtм=ts-

{

  {

tB ̓ ̓

}

Δ tб=t_s-

tB ̓

tв ̓

Δtб=tw ̓ ̓-

tВ ̓̓ ̓

5.3 Коэффициент теплопередачи соответственно водяных и паровых изделий К_w, К_s Вт/(м² ∙ °С) определяется по формулам:

для изделий ВНВ113-2...УЗ;

для изделий КСкЗ-...-02ХЛЗБ;ВНВ113-3...01УЗ;ВНВ123-3...01АТЗ

для изделий КСкЗ-6-50АУЗ ... КСкЗ-10-50АУЗ;ВНВ123-306-50АТЗ... ВНВ123-310-50АТЗ

для изделий КСкЗ-11-50АУЗ ... КСкЗ-12-50АУЗ; ВНВ123-31 1-50АТЗ, ВНВ123-312-50АТЗ

для изделий КСк4-...-02ХЛЗБ;ВНВ1 13-4. ..01УЗ; ВНВ123-4...01 АТЗ

для изделий КСк4-6-50АУЗ ... КСк4-10-50АУЗ;ВНВ123-406-50АТЗ... ВНВ123-410-50АТЗ

для изделий КСк4-11-50АУЗ ... КСк4-12-50АУЗ; ВНВ123-41 1-50АТЗ, ВНВ123-412-50АТЗ

для изделий ВНП113-2...УЗ

для изделий КПЗ. ..-Ск-01УЗ; ВНП113-3...01УЗ; ВНП123-3...01АТЗ;КПСкЗ...-50АУЗ;ВНП123-3...-50АТЗ

для изделий КП4...-Ск-01УЗ;ВНП113-4. ..01УЗ; ВНП123-4...01 АТЗ; КПСк4...-50АУЗ; ВНП123-4...-50АТЗ

где массовая скорость воздуха в набегающем потоке (во фронтальном сечении), кг/(м²∙с);

ω – скорость теплоносителя в трубах, м/с;

L – длина теплоотдающего элемента, м (принимается по табл. 3,4,6,8 и 10).

5.4 Запас поверхности нагрева (мощности)

, %

Запас поверхности нагрева рекомендуется 15… 20%.

При получаемом большом или меньшем запасе рекомендуется принимать другой воздухонагреватель и произвести расчет вновь.

5.5 Аэродинамическое сопротивление, ΔP_a, Па:

для изделий ВНВ113-2...01УЗ;ВНШ 13-2...УЗ

для изделий КСкЗ...-02ХЛЗБ; ВНВ113-3...(МУЗ; ВНВ123-3...01АТЗ; КПЗ...-Ск-01УЗ; ВНП113-3...(МУЗ; ВНП123-3...01АТЗ

для изделий КСкЗ...-50АУЗ; ВНВ123-3...-50АТЗ; ВНП123-3...-50АТЗ

для изделий КСк4-...-02ХЛЗБ; ВНВ113-4...01УЗ; ВНВ123-4...01 АТЗ; КП4...-Ск-01УЗ; ВНП113-4...01УЗ; ВНП123-4...01АТЗ

для изделий КСк4...-50АУЗ; ВНВ123-4...-50АТЗ; ВНП123-4...-50АТЗ

 

 

5.6 Гидравлическое сопротивление,  ΔP_ω, Па:

 

, где

ρ_ω – плотность воды, кг/м³;

ω – скорость воды, м/с;

F_w, F_n, F_к - площадь сечения соответственно одного хода, патрубка и коллектора (принимается по таблицам 1,2,5,7,9), м²;

D – внутренний диаметр теплоотдающей трубки, м;

L – длина теплообменного элемента (в свету), м.

 

6. Примеры подбора.

6.1 Подобрать калорифер марки КСк…-50А для нагрева G_в=12000 кг/ч воздуха от t_в1 = минус 35С до t_в2 = 25С. Теплоноситель – вода с температурами (температурный график) на входе t_w1= 150 C и t_w2 = 70 C на выходе из калорифера. Дополнительные физические величины (теплоемкость, плотность) принимаем по таблицам теплофизических свойств воды и воздуха при средних температурах.

Составляем уравнение теплового баланса по воздушной стороне и определяем тепловую мощность: Вт

Рассчитываем расход воды:  кг/с

Принимаем массовую скорость воздуха в набегающем потоке (во фронтальном сечении) (vρ)_н= 3,6 кг/(м²∙с) и по условию неразрывности определяем необходимую площадь фронтального сечения:

 м²

Калориферов с такой площадью живого сечения нет (см. таблицу). Принимаем два калорифера КСк3-9-50А с помощью фронтального сечения  м², живым сечением по воде  м², поверхностью нагрева F_k=15,3 м² и включаем их по воздуху параллельно.

Определяем массовую скорость воздуха:

 кг/(м²∙с)

Определяем скорость воды в трубках (принимаем последовательное соединение калориферов).

 м/с

Рассчитываем коэффициент теплопередачи:

Вт/(м²∙K).

Определяем температурный напор:

 ͦС

Определяем тепловую мощность двух калориферов КСк3-9-50А

Вт ≈ 245 кВт

Запас поверхности нагрева составляет:

Уточняем расход воды:

кг/с

Аэродинамическое сопротивление калорифера

Па

6.2 Подобрать воздухонагреватель марки КПСк…-50А для нагрева G_в= 4000 м³/ч воздуха от t_в1 = 10 С до t_в2 = 70 С. Теплоноситель – сухой насыщенный пар давлением 10 кгс/см². Воздухонагреватель работает без переохлаждения конденсата.

Дополнительные физические величины (теплоемкость и плотность воды, температура пара и скрытая теплота парообразования) принимаем по таблицам теплофизических свойств воздуха и сухого насыщенного пара средних температур.

Составляем уравнение теплового баланса по воздушной стороне и определяем тепловую мощность:

Вт

Рассчитываем расход пара:

 м²

Принимаем массовую скорость воздуха в набегающем потоке (во фронтальном сечении) (vρ)_н= 3,6 кг/(м²∙с) и по условию неразрывности определяем необходимую площадь фронтального сечения:

м²

Принимаем воздухонагреватель КПСк38-50А с площадью фронтального сечения м², длиной теплоотдающего элемента L=0,780 м. (см. таблицы).

Определяем массовую скорость воздуха:

 кг/(м²∙с)

Рассчитываем коэффициент теплопередачи:

Вт/(м²∙К)

Определяем температурный напор:

Определяем тепловую мощность воздухонагревателя:

 Вт ≈ 35,3 кВт

Запас поверхности нагрева составит:

%

Уточняем расход пара:

кг/с

Аэродинамическое сопротивление:

 Па

 

9. Подбор пылеочистного оборудования.

9.1 Подбор фильтра.

, шт.

где

n – количество фильтров, [шт.]

L – объем перемещаемого воздуха,

g – удельная нагрузка фильтрующей поверхности фильтра,

9.2 Подбор пылеуловителя.

, [%]

где

ε – коэффициент очистки воздуха (эффективность очистки), [%]

k₁ и k₂ – начальная и конечная концентрации пыли соответственно.

 

Пример задач.

Задача №1 (подбор фильтра).

Определить необходимое количество устанавливаемых ячейковых масляных фильтров для приточной камеры,

если объем перемещаемого воздуха L=18000 .

Принять удельную нагрузку фильтрующей поверхности фильтра g = 6000 .

[шт.]

Ответ: Необходимо установить 3 ячейковых масляных фильтра.

Задача №2 (подбор пылеуловителя).

Определить коэффициент очистки воздуха, удаляемого системой аспирации от шлифовальных кругов, если концентрация пыли в воздухе системы k₁= 600 мг/м³.

Допускаемая концентрация пыли в наружном воздухе не должна превышать k₂= 60 мг/м³/

[%]

Ответ: Коэффициент очистки воздуха ε = 90%.

 

Приложение 1.

Выделение тепла, влаги и углекислого газа одним человеком.

Условия выделения вредностей	gco2	Температура внутреннего воздуха, ͦС
		15			20			25			30
		gя	g	gвл	gя	g	gвл	gя	g	gвл	gя	g	gвл
Физическая работа средней тяжести	70	133	208	110	104	203	140	70	197	185	40	197	230
То же легкая	50	122	157	55	99	151	75	64	145	115	40	145	150
Работа умственная (учреждения, вузы и пр.)	45	116	140	33	93	140	70	58	140	105	41	140	140
Покой (театры, кино и пр.)	45	116	145	30	87	116	40	58	93	50	40	93	75

 

Примечание:

1. g_я- тепло явное, [Вт]; g – тепло полное, [Вт]; g_вл- влаговыделение, [г/час]; g_co2 – выделение CO₂, [г/час].

2. Полное тепловыделение одинаково при 25 и 30 ͦС.

3. Характеристика выполняемой работы: в зрительных залах – покой; в читательных залах, классах школ – умственная работа; в обеденных залах (посетитель) – легкая физическая работа, обслуживающий персонал – физическая работа средней тяжести.

Приложение 2.

Допустимое содержание CO₂, [г/кг]

Помещения		Содержание CO2
Внутренний воздух	Места постоянного пребывания людей (жилые комнаты, школы)	1,5
	Больницы и детские комнаты	1,0
	Места периодического пребывания людей	1,9
	Места кратковременного пребывания людей (залы кинотеатров, клубов)	3,0
Наружный воздух (город)	Малый	0,6
	Большой	0,75

 

---

Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 63; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!