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

Lвыт,

м3

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 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

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

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: 4309;