Материал: Отопление и вентиляция промышленного здания

Кобл.г, Кобл.в - коэффициенты облучения при затенении светового проема горизонтальной и вертикальной солнцезащитной конструкцией

Кобл- коэффициент облучения окна: Кобл = Кобл.г*Кобл.в

Расчет для окон, выходящих на восток

Теплопоступления от солнечной радиации:

Теплопоступления, обусловленные теплопередачей:

Количество теплоты, поступающей в помещение каждый час расчетных суток через заполнения световых проемов:

.4 Теплопоступления от оборудования

Теплопоступления от электрического и механического оборудования определяются по формуле:

, Вт

Nуст. - установочная мощность электродвигателей или выпрямителей, кВт;

kсп - коэффициент спроса на электроэнергию

kп - коэффициент, учитывающий полноту загрузки электродвигателя

h - КПД электродвигателя при полной его загрузке.

.5 Теплопоступления от теплового оборудования

Передача тепла через стенки укрытий местных отсосов и воздуховодов Qп , Вт при известной температуре, нагретой поверхности равна:

,

где: - коэффициент теплоотдачи боковыми стенками

, Вт/м2 0С

     - коэффициент конвективного теплообмена боковых стенок ванн, Вт/м2 0С

, Вт/м2 0С

 - коэффициент лучистого теплообмена боковых стенок ванн, Вт/м2 0С

, Вт/м2 0С

b - множитель, корректирующий разницу между разностью четвертых степеней абсолютных температур в законе лучистого теплообмена Стефана- Больцмана и разностью

tр.з. - температура рабочей зоны тп= 270С;  хп =160С

F-площадь поверхности стенок ванны, м 2 .

Ванна окраски окунанием:

, Вт/м2 0С

, Вт/м2 0С

, Вт/м2 0С

Теплопоступления от двух ванн:

, Вт

Вт.

3.6 Теплопоступления от системы отопления

Теплопоступления от теплового оборудования определяются по формуле:

, Вт

где: Qт.пот. - общие потери теплоты по помещению, Вт;

tср.нагр.пр. - средняя температура отопительного прибора, °С;

tвн.вент. - расчетная температура внутреннего воздуха для расчета вентиляции, °С;

tвн.отопл. - расчетная температура внутреннего воздуха для расчета отопления, °С.

.7 Сводная таблица теплового баланса в помещении

4. Определение объемов воздуха, удаляемых от технологического оборудования

а) пульверизационная камера

Если пульверизационная камера не оборудована вентилятором технологической вытяжки, то необходимо предусмотреть удаление воздуха от нее из расчета создания скорости в открытом фасадном проеме камеры v=1,2 м.

Расход воздуха, удаляемого от пульверизационной камеры определяется по формуле:

, м3/ч

где: F - площадь поперечного сечения открытого фасадного проема, мм2;

v - скорость в открытом фасадном проеме камеры, м/с.

б) окрасочная камера, ванна окраски

Для ванн окунанием следует проектировать бортовые отсосы. Температура эмалей в ванной около 20°С. При расчете принимаем высоту спектра вредности 40 мм.

По методике М.М.Барановым , количество воздуха, удаляемого от гальванических ванн определяется по формуле:

, м3/ч

где: α - расход воздуха, отнесенный к 1м длины ванны, зависящий от токсичности вредных выделений и определяемый высотой спектра вредных выделений h, мм, шириной зеркала ванны В, мм и типом отсоса, принимается по табл.4.7 [6].

Δt - избыточная температура в ванне, принимаемая не ниже 10°С

Δt=tр.-tр.з.,

tр. - температура раствора, °С;

tр.з. - температура воздуха, рабочей зоны, °С;

l - длина ванны, м;

kн - поправочный коэффициент на глубину уровня раствора в ванне H, мм;

;

kv - поправочный коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха в помещении.

h - токсичность вредных выделений;

м3/ч.

Принимаем количество воздуха удаляемое от каждой ванны равным 3750м3/ч.

в) сушильная камера

Скорость воздуха в горизонтальном живом сечении принимается равной 0,1…0,15 м/с.

Количество воздуха удаляемое от сушильной камеры определяется по формуле:

, м3/ч

где: F - площадь горизонтального живого сечения, мм2;

v - скорость в открытом горизонтальном живом сечении, м/с.

, м3/ч

Принимаем количество воздуха удаляемое от каждой камеры равным 1300 м3/ч.

5. Воздушный баланс помещения

Во всех отделениях цеха, в которых предусматривается местная вытяжная вентиляция, должна быть предусмотрена компенсация местной вытяжки общеобменным притоком.

В холодный и переходный период года приток подается системами механической вентиляции, а в теплый период года во все помещения цеха, кроме малярного, приточный воздух подается через открытые фрамуги окон. В малярном отделении в теплый период года компенсация местной вытяжки производится приточной системой с механическим побуждением.

Для определения необходимого количества воздуха, подаваемого в помещение составляем уравнения воздушно-теплового баланса:

, м3/ч.

6. Аэродинамический расчет систем вентиляции

Целью аэродинамического расчета является определение оптимальных конструкций и сечений воздуховодов, потерь давления в них с условием того, что скорость движения воздуха не должна выходить за пределы рекомендуемых значений.

Расход приточного воздуха L=1025м3/ч, воздуховод равномерной раздачи имеет 10 отверстий, расход воздуха через одно отверстие Lо=1025 м3/ч. Скорость истечения воздуха из отверстия v=5м/с. Расстояние между щелями =0,2м. Расстояние от приточной камеры до первой щели - 18м.

Площадь живого сечения отверстия:

м2.

Длина отверстия l=0,25м. Находим ширину:

м.

кг/м2.

Примем скорость в начале воздуховода д.нач = 8 м/сек и в конце д.кон = 6 м/сек, тогда падение динамического давления составит:

кг/м2.

Площадь сечения воздуховода в начале:

м2.

Dнач=710мм, R=0,0906кг/м2пог.м

Площадь сечения воздуховода в конце:

м2.

Dкон=500мм, R=0,4877кг/м2пог.м

Потери давления по длине:

кг/м2.

Потери давления на местные сопротивления:

кг/м2.

Общие потери давления

Па.

7. Подбор оборудования для приточной системы П-1

Расчетный расход воздуха в системе L=10250 м3/ч. С учетом оптимальной скорости воздуха v=3,5 м/с, выбираем типоразмер приточной установки КЦКП-10 с внешними поперечными размерами 1300х1090 (h), мм. Установка данного типоразмера будет использована в дальнейшем для подбора отдельных секций.

.1 Расчет аэродинамического сопротивления приемной и фильтровальной секции

Аэродинамическое сопротивление приемной секции:

Па.

Длина приемной секции lпр=565мм.

Выбор фильтровальной секции осуществляется в зависимости от запыленности наружного воздуха. При запыленности 0,5-1мг/м3 принимаем карманные фильтры грубой очистки (G3-G4). Расчетное сопротивление фильтровальной секции 250 Па. Длина фильтровальной секции lф=360мм.

.2 Расчет водяного воздухонагревателя

Расход воздуха в системе - LХП = 10248 м3/ч. Температура приточного воздуха: 9.7 °С. Температура наружного воздуха: -28 °С.

.        Массовый расход воздуха в системе:

.        Количество теплоты на подогрев приточного воздуха:

. Расход воды проходящей через калорифер:

. Определяем массовую скорость воздуха:

Величина  находится в пределах 2,5-4 кг/(м2*с), следовательно типоразмер воздухонагревателя подобран верно.

. Скорость воды в трубках калориферов при числе ходов = 4 и числе рядов N=2:

. Коэффициент теплопередачи воздухонагревателя:

. Вычисляем необходимую площадь поверхности нагрева:

. Шаг пластин =3.0мм, вычисляем число рядов трубок:

. Находим запас поверхности нагрева:

что находится в допустимых пределах (0-5%).

. Определяем аэродинамическое сопротивление воздухонагревателя:

 Па

. Определяем гидравлическое сопротивление воздухонагревателя:

 кПа.

При расчете должно быть <25кПа, условие выполнено.

. Обозначение воздухонагревателя:

ВНВ 243.1-103-090-3-4-2

.3 Подбор вентилятора

. Находим диаметр относительного отверстия:

. Диаметр рабочего колеса: мм, ближайший стандартный диаметр рабочего колеса для вентилятора ВР-84-97 - 630мм.

. Частота вращения рабочего колеса:

мин-1.

. Мощность вентилятора:

кВт

. Установочная мощность:

кВт.

Выбираем электродвигатель АИР80В2.

Система В.М.2 - L=150м3/ч, p<400Па, принимаем к установке вентилятор В.Ц4-75-2,5 (исполнение 1), n=2750об/мин, η=0,7, Nу=0,05кВт.

Система В.М.3 - L=150м3/ч, p<400Па, принимаем к установке вентилятор В.Ц4-75-2,5 (исполнение 1), n=2750об/мин, η=0,7, Nу=0,05кВт.

Система В.М.4 - L=3750м3/ч, p<400Па, принимаем к установке вентилятор В.Ц4-75-5 (исполнение 1), n=1420об/мин, η=0,79, Nу=0,9кВт.

Система В.М.5 - L=3750м3/ч, p<400Па, принимаем к установке вентилятор В.Ц4-75-5 (исполнение 1), n=1420об/мин, η=0,79, Nу=0,9кВт.

Система В.М.6 - L=1300м3/ч, p<400Па, принимаем к установке вентилятор В.Ц4-75-2,5 (исполнение 1), n=2750об/мин, η=0,75, Nу=0,25кВт.

Система В.М.7 - L=1300м3/ч, p<400Па, принимаем к установке вентилятор В.Ц4-75-2,5 (исполнение 1), n=2750об/мин, η=0,75, Nу=0,25кВт.

Список литературы

1. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология».

. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003.

. СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

. СП 7.130130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования».

. В. Н. Богословский, В. И. Новожилов, Б. Д. Симаков, В. П. Титов. «Отопление и вентиляция». Часть II, М., Стройиздат, 1976г. , -439 с. В 2-х частях.