1. Тепловой баланс помещений
Расход тепловой мощности на отопление здания в течение отопительного периода, Q0T Вт, определяем по формуле:
Q0T = Qогр + Qвент + Qтехн; (4)
где Qогр — потери тепла через наружные ограждения; Вт.
Qвент — расход тепла на нагревание воздуха, поступающего в помещение; Вт.
Инфильтрация наружного воздуха отсутствует, т. к. в здании запроектированы герметично закрывающиеся пластиковые окна.
Qтехн — технологические и бытовые тепловыделения: Вт.
Все расчеты сводим в таблицу 2
Таблица 2. Тепловые потери в помещениях
№ пом
Qогр
Qвент
Qтехн
Q0T
101
2068
-
2068
102
1428
-
1428
103
1428
-
1428
104
3017
-
3017
105
323
-
323
106
1034
-
1034
107
2615
-
2615
108
1412
-
1412
109
2363
-
2363
ПО
259
-
259
111
1412
-
1412
112
1412
-
1412
113
1140
-
1140
114
325
-
325
Кор. 1 эт
2818
-
2818
ЛК1
1477
-
1477
ЛК2
2966
-
2966
201
1654
-
1654
202
951
-
951
203
951
-
951
204
896
-
896
205--PAGE_BREAK--
43
-
43
206
50
-
50
207
951
-
951
208
1902
-
1902
209
1830
-
1830
210
83
-
83
211
922
-
922
212
922
-
922
213
922
-
922
214
1847
-
1847
215
922
-
922
216
117
-
117
217
796
-
796
218
1669
-
1669
Кор. 2 эт
1482
-
1482
301
3064
-
3064
Σ149471
2. Выбор и компоновка системы отопления
Проектом предусматривается устройство двухтрубной системы отопления с верхней разводкой. Теплоносителем является вода с параметрами 110 °С — 70 °С
В верхних точках системы предусматривается установка автоматических воздухоотводчиков, предназначенных для выпуска воздуха.
В тепловом узле предусматривается установка счетчиков тепла и РТЕ-21 (регулятор температуры), необходимого для приготовления горячей воды.
3. Гидравлический расчет системы отопления
Гидравлический расчет системы отопления заключается в определении таких размеров всех ее элементов, при которых она будет обеспечивать требуемую по санитарным нормам температуру воздуха в каждом помещении.
Целью гидравлического расчета является подбор таких диаметров участков циркуляционного кольца, которые обеспечивают пропуск расчетного количества воды.
Расход воды на участках определяется по формуле:
/>
где Qi— тепловая нагрузка участка, Вт;
β1— поправочный коэффициент, зависящий от номенклатуры шага радиатора; определяем согласно [2, прил. 12. табл. 1];
β2— поправочный коэффициент, зависящий от доли увеличения теплопотерь через зарадиаторный участок и принимаемый в зависимости от типа наружного ограждения; определяем согласно [2, прил. 12. табл. 1];
β1и β2 принимаем равными 1,02 и 1,04 соответственно.
с — удельная массовая теплоемкость воды, 4,19 кДж/кг °С;
(tr -to) — расчетная разность температур воды в системе, °С.
Далее по значениям Rср,G и допустимых скоростей подбирают значения потерь давления на трение на 1 м — R, скорости движения воды v и диаметров d. Потери давления на трение на участке определяют по формуле:
/>
Потери давления в местных сопротивлениях:
,
где — динамическое давление, Па;
/>— суммарный коэффициент местных сопротивлений, (см. таблицу 4). Общие потери давления на участке определяются (Rl+ />). продолжение
--PAGE_BREAK--
Расход воды через 1 секцию МС-140 составляет 4,6 л. Зная расход воды общий (через весь стояк) определим диаметр стояка d=20 мм.
Для остальных стояков расчет аналогичный.
/>
Таблица
№участка
4. Наименование местного сопротивления
п
Обратная
1-2
Три радиатора
6
2-3
2 отвода+тройник на ответвление
2,5
3-4
1 отвод+1 тр.на отв.+1 тр.на проход
3
4-5
1 тр.на проход+1 тр.на отв.
2,5
5-6
8 отвод+1 тр.на проход+1 тр.на отв.
6,5
6-7
1 отвод+1 тр.на отв.+1 тр.на проход
3
7-8
4 отвод+1 тр.на проход+1 тр.на отв.
4,5
8-9
1 отвод+1 тр.на отв.+1 тр.на проход
3
9-10
1 тр.на проход+1 тр.на отв.
2,5
10-11
1 тр.на проход+1 тр.на отв.
2,5
11-12
1 тр.на проход+1 тр.на отв.
2,5
12-13
1 отвод+1 тр.на отв.+1 тр.на проход
3
13-14
12 отводов Прямая
6
1'-2'
ботводов+тр.на прох.+ тр.на отвл.
5,5
2'-3'
2 отводов+тр.на прох.+ тр.на отвл
3,5
3'-4'
1 тр.на проход+1 тр.на отв.
2,5
4'-5'
1 тр.на проход+1 тр.на отв.
2,5
5'-б'
4 отвод+1 тр.на проход+1 тр.на отв.
4,5
б'-7'
1 отвод+1 тр.на проход+1 тр.на отв.
3
7'-8'
1 тр.на проход+1 тр.на отв.
2,5
в'-Э7
4 отвод+1 тр.на проход+1 тр.на отв.
4,5
9'-10'
1 тр.на проход+1 тр.на отв.
2,5
1O'-11'
1 тр.на проход+1 тр.на отв.
2,5
11'-12'
1 тр.на проход+1 тр.на отв
2,5
12'-13'
1 тр.на проход+1 тр.на отв
2,5
13'-14'
Три радиатора+Звениля
15
4. Расчет поверхности отопительных приборов
К установке принимаем чугунные секционные радиаторы типа МС-140-600-0,9, для которых:
А=0,244 м2
Qн.у =185 BT
где А — наружная нагревательная поверхность одной секции чугунного радиатора;
Qн.у — номинальный условный тепловой поток одной секции радиатора.
Значение QH y используется для выбора типоразмера отопительного прибора и соответствует номинальному перепаду температур теплоносителя tcp и окружающего воздуха, tв.
Поскольку действительный температурный перепад ∆tсрв большинстве
случаев не соответствует номинальному, для использования справочных данных вводится комплексный коэффициент приведения к расчетным условиям, φк.
/>(8)
где ∆tср — разность средней температуры воды в отопительном приборе и температуры окружающего воздуха tв, °C.
п, р, с — экспериментальные числовые показатели чугунного секционного радиатора. продолжение
--PAGE_BREAK--
Экспериментальные числовые показатели
Направление
Расход
движения
теплоносителя
п
Р
с
теплоносителя
G, кг/ч.
18-30
0,02
1,039
Сверху-вниз
54-536
0,3
1,0
536-900
0,01
0,996
/>
где tги tо— температура воды на входе в отопительный прибор и на выходе из него, °С. tг= 110 °С; tо= 70 °C; tв— температура воздуха в помещении, °С; 70 -номинальный температурный напор; Gпр— расход воды в отопительном приборе, кг/ч.
/>
Требуемый номинальный тепловой поток нагревательного прибора предназначенный для выбора его типоразмера, определяем по формуле
/>
Считая, что 5% тепловых потерь помещения компенсируется теплоотдачей открыто проложенных теплопроводов отопления
/>
Минимально допустимое число секций чугунного радиатора определяем по формуле
/>
где — коэффициент учета способа установки радиатора (при открытой установке />= 1). />— коэффициент учета числа секций в приборе.
Коэффициент учета числа секций в приборе для радиатора МС — 140 – 108
Число секций в приборе
До 15
16-20
21-25
1,0
0,98
0,96
Полученное число секций округляем до целого. Если десятичная дробь равна 0,28 и меньше, то округляем в сторону уменьшения, если дробь больше 0,28, то округляем в сторону увеличения. Весь расчет сведем в таблицу 5
Таблица 5 Расчет секций отопительных приборов
№пом.
Qпом.
Qnp.
tcp.
ø
Gnp
Qн.т.
Qн.у.
Nмин.
N
101
2068
1964,6
69
0,98
42,239
2004,7
185
10,836
11
102
1428
1356,6
69
0,97
29,167
1398,6
185
7,5598
8
103
1428
1356,6
69
0,97
29,167
1398,6
185
7,5598
8
104
3017
2866,2
69
0,98
61,622
2924,6
185
15,809
16
106
1034
982,3
69
0,97
21,119 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
10
209
1830
1738,5
69
0,97
37,378
1792,3
185
9,6879
10
211
922
875,9
69
0,96
18,832
912,4
185
4,9319
5
212
922
875,9
69
0,96
18,832
912,4
185
4,9319
5
213
922
875,9
69
0,96
18,832
912,4
185
4,9319
5
214
1847
1754,7
69
0,97
37,725
1808,9
185
9,7779
10
215
922
875,9
69
0,96
18,832
912,4
185
4,9319
5
217
796
756,2
69
0,96
16,258
787,71
185
4,2579
5
218
1669
1585,6
69
0,97
34,089
1634,6
185
8,8356
9
Кор.2Эт.
1482
1407,9
69
0,97
30,27
1451,4
185
7,8456
8
301
3064
2910,8
69
0,98
62,582
2970,2
185
16,055
17
5. Обоснование выбора расчетных параметров воздуха
Расчетные параметры внутреннего воздуха
Согласно заданию на дипломный проект требуется разработать систему вентиляции в лаборатории находящейся в г. Электросталь. В лаборатории выполняется работа легкой тяжести 1А. Согласно СНиП 4.1.01.-2003 помещении лаборатории следует обеспечить метеорологические условия в пределах допустимых норм.
В соответствии с СНиП 4.1.01.-2003, температуру внутреннего
воздуха в тёплый период принимаем на 0 — 4 °С выше температуры наружного воздуха (параметр A) tBтп = 22,3 + 4 = 26,3 °С;
Относительная влажность ф = 75%;
Подвижность воздуха V ≤0,2 м/с.
В холодный период в соответствии с СНиП 4.1.01.-2003 задаёмся
температурой в диапазоне 21-25 °С, Согласно СНиП 4.1.01.-2003 принимаем максимальную из допустимых температур tвхп = 25 °С;
Относительная влажность 0 = 75%;
Подвижность воздуха V
Расчетные параметры наружного воздуха
Для г. Моск. обл. в соответствии с СНиП 4.1.01.-2003
В тёплый период расчётная температура принимается по параметру А.
Температура воздуха: 22,3 °С;
Удельная энтальпия: 49,4 кДж/кг;
Скорость ветра: 1 м/с. продолжение
--PAGE_BREAK--
Холодный период температура воздуха принимается по параметру Б:
Температура воздуха: -28 °С;
Удельная энтальпия: -25,3 кДж/кг;
6. Воздухообмен по установленным нормам и кратностям
Для определения воздухообмена помещений воспользуемся СНиП 2.09.04-87*.
Воздухообмены большинства вспомогательных помещений лаборатории определяются из условия нормативной величины кратности по вытяжке и притоку.
При расчёте по кратности воздухообмен определяется по формуле
/>(14)
где L — количество воздуха, удаляемого из помещения, м3/ч;
к — Нормативная кратность воздухообмена;
V — Внутренняя кубатура помещения, м.
Величина к приводится в СНиП 2.09.04-87* в зависимости от назначения здания и помещения. Результаты расчёта сведём в таблицу №6
Воздухообмен помещений, для которых не указаны величины кратностей, определяем расчетом по условиям ассимиляции теплоизбытков помещения с учетом местных отсосов.
Расчет теплопоступлений в помещениях
Теплопоступления от солнечной радиации
Теплопоступления от солнечной радиации через двойное остекление учитывается в тепловом балансе для тёплого периода года для наиболее жаркого месяца года и расчётного времени суток.
Поступление тепла в помещение за счёт солнечной радиации и разности температур наружного и внутреннего воздуха через двойное остекление следует определять по формуле
/>
где , — поступление тепла соответственно для прямой и рассеянной солнечной радиации в июле, принимаемое по ЛИТ [9]
/>, />— коэффициенты, учитывающие затемнение окон по ЛИТ [9]
Fo — площадь световых проёмов, м2;
/>— коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств, принимаемый по [3]
Принимаем />= 0,54; = 0,9; = 0,57.
Световые проемы в помещениях 102, 103, 201, 207, 209 ориентированы на запад час наибольшего теплопоступления 16-17 ч, F =4,48м2,.
Qo = (470 +105) • 0,54 • 0,9 • 4,48 • 0,57 • 3,6 = 2565кДж / ч
Световые проемы в помещениях 109, 112, 212, 213, 214 ориентированны на восток F=4,48 м2.
Qo = (470 +105) • 0,54 • 0,9 • 4,48 • 0,57 • 3,6 = 2565кДж / ч
Теплопоступления от искусственного освещения
Теплопоступление от искусственного освещения определяется по формуле
/>(16)
где — требуемая освещённость в помещении, лк; принимается по [5] в зависимости от назначения здания и помещения;
F — площадь пола в помещении, м2;
/>— удельная величина тепла, кДж/(м2ч лк);
/>— доля тепловой энергии, попадающей осветительных приборов в обслуживаемую зону помещения.
В помещениях применяем люминесцентные лампы.
Расчёт сведём в таблицу 7.
Таблица №7 Теплопоступление от искусственного освещения
Наименование помещения
, лк
F, м2
, кДж/(м2-ч-лк)
, кДж/ч
102
300
20,8
0,276
0,6
1033
103
300
20,8
0,276
0,6
1033
109
300
43,68
0,276
0,6
2170
112
300
21,32
0,276
0,6
1059
201
300
18,62
0,276
0,6
925
207
300
18,72
0,276
0,6
930
209
300
20,5
0,276
0,6
1018
212
300
19
0,276
0,6
944
213
300
19 продолжение
--PAGE_BREAK--
0,276
0,6
944
214
300
19
0,276
0,6
944
Теплопоступление от людей
В каждом рассматриваемом помещении работает по 2 человека, теплопоступление от людей незначительные и в расчете не учитываются.
Теплопоступление от системы отопления
Теплопоступление от системы отопления принимаем из части отопления.
Расчет теплопотерь в помещениях
Расчет теплопотерь через внешние ограждения здания
Расчет теплопотерь принимаем из части отопления для данных помещений
Для помещения 102, Qorp=5140 кДж/ч
Для помещения 103, Qorp=5140 кДж/ч
Для помещения 109, Qorp=8503 кДж/ч
Для помещения 112, Qorp=:5079 кДж/ч
Для помещения 201, Qorp=5954 кДж/ч
Для помещения 207, Qorp=3420 кДж/ч
Для помещения 209, Qorp=3420 кДж/ч
Для помещения 212, Qorp=3319 кДж/ч
Для помещения 213, Qorp=3319 кДж/ч
Для помещения 214, Qorp=6650 кДж/ч
Результаты расчета тепловыделений и теплопоступлений сводим в таблицу теплового баланса помещений.
7. Расчет воздухообмена
Расчет местной вытяжной вентиляции
В данной лаборатории технологическое оборудование, выделяющее вредности, оборудуется местными отсосами. Объем воздуха, удаляемый местными отсосами, определен из условия создания нормативной скорости в рабочем проеме отсоса, при соблюдении одновременности работы оборудования.
Все работы сопровождающиеся выделением вредностей производятся в вытяжных шкафах.
Рекомендуемые скорости всасывания воздуха в проемы шкафов принимаем по справочной литературе [9]
Объем воздуха, удаляемого от шкафа, определяется по формуле;
L= 3600Fv, (17)
Где v — скорость в рабочем проеме шкафа, м/с. F — площадь проема, м2;
Определим количество воздуха, удаляемого от шкафа для следующих позиций;
Помещение 102. Одновременная работа одной из позиций.
Позиция 1. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: пыль (измельчение твердых проб), до 1г/ч. F=1,5*0,47=0,705м2, v=0,47 м/c.
L = 3600 * 0,705 * 0,47 = 1200м3/ч
Позиция 2. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: тепло (пробоподготовка растительности), до 1г/ч.
F=0,98*0,5=0,49 м2, v=0,56 м/c.
L=3600*0,49*0,56=1000 м3/ч.
Помещение 103. Одновременная работа одной из позиций.
Позиция 3. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: пыль (измельчение проб радиоактивной пульпы), до 2г/ч.
F=1,5*0,5=0,75 м2, v=0,5 м/c.
L=3600*0,75*0,5=1350 м3/ч.
Перед выбросом наружу очищается в воздушных фильтрах ФТ-2000У.
Позиция 4. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: тепло, пары (выпаривание жидкой радиоактивной пульпы), до 50г/ч.
F=1,5*0,5=0,75 м2, v=0,5 м/c.
L=3600*0,75*0,5=1350 м3/ч.
Перед выбросом наружу очищается в воздушных фильтрах ФТ-2000У.
Позиция 5. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: тепло (озоление проб), до 1г/ч. F=0,98*0,5=0,49 м2, v=0,56 м/c.
L=3600*0,49*0,56=1000 м3/ч.
Помещение 109. Одновременная работа любых 2-х шкафов из 4-х.
Позиция 6. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: пары NO2, пары азотной кислоты (20%), тепло, до 2г/ч.
F=1,8*0,47=0,846 м2, v=0,4/ м/c.
L=3600*0,846*0,4=1200 м3/ч.
Позиция 7. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: радиохимическое выделение радионуклидов (ТБФ), до 1г/ч.
F=1,8*0,5=0,9 м2, v=0,5 м/c.
L=3600*0,9*0,5=1600 м3/ч.
Позиция 8. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: пары азотной, плавиковой кислот, до 1г/ч. F=1,8*0,47=0,846m2, v=0,52m/c.
L=3600*0,846*0,52=l 600м3/ч.
Позиция 9. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: озоление проб, радионуклиды, до 1г/ч. F=0,98*0,5=0,49 м2, v=0,56m/c.
L=3600*0,49*0,56=1000м3/ч.
Помещение 112. Позиция 10. Вытяжной шкаф, Характеристика вредностей: тепло, до 1г/ч. F=l,5*0,5=0,75 м2, v=0,45m/c.
L=3600*0,75*0,45=1200м3/ч.
Помещение 201.
Позиция 11. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: пары азотной, серной кислот, до 1г/ч.
F=1,5*0,5=0,75m2, v=0,45m/c.
L=3600*0,75*0,45=1200м3/ч.
Помещение 207. Одновременная работа позиций 12 или 13,14. продолжение
--PAGE_BREAK--
Позиция 12. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: пары аммиака, азотной и соляной кислот, до 1г/ч.
F=1,5*0,5=0,75m2, v=0,45m/c.
L=3600*0,75*0,45=1200м3/ч.
Позиция 13. Вытяжной шкаф,
Характеристика вредностей: тепло (сжигание осадка сульфата бария), до 1г/ч.
F=0,98*0,5=0,49 м2, v=0,5m/c.
L=3600*0,49*0,5=1000м3/ч.
Позиция 14. Вытяжной шкаф, Характеристика вредностей: тепло, до 1г/ч. F=0,98*0,5=0,49 м2, v=0,5m/c.
L=3600*0,49*0,5=l 000м3/ч.
Помещение 209.
Позиция 15. Вытяжной шкаф, 2 шт.
Характеристика вредностей: пары азотной, серной кислот, фосфорной, окислы азота, тепло (выпаривание), до 50г/ч.
F=l,8*0,47=0,846 м2, v=0,4m/c.
L=3600*0,846*0,4=1200м3/ч.
Позиция 16. Вытяжной шкаф.
Характеристика вредностей: пары азотной, плавиковой, соляной кислот, до 50г/ч.
F=1,5*0,5=0,75m2, v=0,45m/c.
L=3600*0,75*0,45=1200м3/ч.
Позиция 17. Вытяжной шкаф.
Характеристика вредностей: пары хлороформа, тепло, до 2г/ч.
F=l,5*0,5=0,75 м2, v=0,45m/c.
L=3600*0,75*0,45=1200м3/ч.
Помещение 212.
Позиция 18. Вытяжной шкаф.
Характеристика вредностей: пары азотной кислоты, тепло, до 20г/ч. F=l,8*0,47=0,846 м2, v=0,4m/c.
L=3600*0,846*0,4=1200м3/ч.
Помещение 213.
Позиция 19. Вытяжной шкаф.
Характеристика вредностей: пары азотной, соляной кислот, тепло, до 20г/ч. F=l,8*0,47=0,846 м2, v=0,4m/c.
L=3600*0,846*0,4=1200м3/ч.
Помещение 214. Одновременная работа одной из позиций.
Позиция 20. Вытяжной шкаф.
Характеристика вредностей: пары серной кислоты, до 2г/ч. F=1,5*0,6=0,9m2, v=0,37m/c.
L=3600*0,9*0,37=1200m3/ч.
Позиция 21. Вытяжной шкаф.
Характеристика вредностей: пары гексана, до 5г/ч.
F=1,8*0,47=0,846m2, v=0,45m/c.
L=3600*0,846*0,45=1200м3/ч.
/>Воздушный баланс помещений
Помещения, где находятся вытяжные шкафы, применяем комбинированную схему вентиляции. Наряду с приточно-вытяжной общеобменной вентиляцией (где общеобменный приток подается перетоком из коридора) имеется местная вытяжка, которая компенсируется притоком, подаваемым в верхнюю зону.
Рассчитаем воздушный баланс для помещения 102 (Участок обработки и подготовки радиоактивных проб).
Температура удаляемого воздуха из верхней зоны помещения 102 и его плотность вычисляем по формулам:
/>
/>
Где />— температура воздуха рабочей зоны,/>, />
grad t определяем согласно [12, стр. 93, табл. 8.2];
Н — высота помещения, м;
/>— высота рабочей зоны, />= 1,5 м
/>— плотность воздуха, кг/м3;
tухтп= 26,3 + 0,25 • (3,5 -1,5) = 26,8 °С;
tуххп= 25 + 0,25 • (3,5 -1,5) = 25,5 °С;
/>ухтп=1,178 кг/м3;
/>уххп=1,183 кг/ м3.
1) Теплый период:
Количество приточного воздуха находим из выражения:
Gпр= Gм.о. +Gв.з.; (20)
Количество приточного воздуха равно количеству вытяжного воздуха
Gпр = Gвыт = Gм.о. + Gв.з. где: Gпр— количество приточного воздуха, кг/ч;
Gм.о. — количество воздуха, удаляемого местными отсосами, кг/ч;
Gв.з. — количество воздуха в верхней зоне, кг/ч;
Gв.зтп. = 6Fp = 6 •20,8•1,178 = 147 кг/ч (21)
где: F — площадь помещения, м2; продолжение
--PAGE_BREAK--
р — плотность воздуха, кг/ м3;
Gпртп= 1018 + 147 = 1165 кг/ч
2. Холодный период:
Количество приточного воздуха, а также количество воздуха верхней зоны, можно найти, решив систему из двух уравнений:
Gпр= Gм.о. +Gв.з.
Gпр • tпр+ Qизб/ C = Gм.о.• tрз+ Gв.з.• tуд,
где: Gпр— количество приточного воздуха, кг/ч;
Gм.о. — количество воздуха, удаляемого местными отсосами, кг/ч;
Gв.з— количество воздуха в верхней зоне, кг/ч;
Qизб— количество избытков тепла, кДж/ч;
tрз— температура рабочей зоны, °С (tрз=25 °С);
C — теплоемкость воздуха, кДж/(кг°С) (С= 1,005 кДж/(кг •°С));
tуд— температура удаляемого воздуха, °С (tуд=25,5 °C);
Qизб— количество избытка тепла, кДж/ч, Qизб= 1033кДж/ч.
Gв.зхп. = 6Fp = 6 •20,8•1,183 = 147,6 кг/ч,
где: F — площадь помещения, м2;
р — плотность воздуха, кг/м3;
Gпрхп= 1014 + 147,6 = 1162 кг/ч
Найдем tпр:
/>
Для остальных помещений расчет аналогичный. Данные расчета сведем в таблицу
Таблица 10.
№ пом
Период года
Gпр, кг/ч
Gвз, кг/ч
tух, °С
tпр, °С
102
ТП
1165
147
26,8
22,3
ХП
1162
147,6
25,5
24
103
ТП
1293
147
26,8
22,3
ХП
1285
147,6
25,5
24
109
ТП
2516
309
27
22,3
ХП
2198
310
25,7
24
112
ТП
1168,6
150,6
26,8
22,3
ХП
1165,7
151,3
25,5
24
201
ТП
1149,6
131,6
26,7
22,3
ХП
1146,6
132,2
25,4
24
207
ТП
1830,3
132,2
26,9 продолжение
--PAGE_BREAK--
22,3
ХП
1822,8
132,8
25,6
24
209
ТП
1163
145
26,8
22,3
ХП
1160
145,5
25,5
24
212
ТП
1152,2
134,2
26,8
22,3
ХП
1149,2
134,8
25,5
24
213
ТП
1152,2
134,2
26,7
22,3
ХП
1149,2
134,8
25,4
24
214
ТП
1152,2
134,2
26,7
22,3
ХП
1149,2
134,8
25,4
24
Таблица 10. Воздушный баланс здания
Этаж
Период года
Внутренние параметры
Приток
Вытяжка
tпр. °С tр.з. °С
ρ,%
м3/ч
кг/ч
м3/ч
кг/ч
1
ХП
24 25
75
9200
10935
9231
10935
2
ХП
24 25
75
11355
13496
11224
13295
3
ХП
24 25
75
170
201
Всего по зданию
20555
24431
20625
24431
8. Выбор приточной камеры
Выбор типа и числа приточных камер
П1: Принимаем приточную камеру КЦК-20-П-200/5.
П2: Принимаем приточную камеру КПП-0,5-Л-5,5/4.
Выбор секций подогрева для приточных систем
Произведем расчет секции подогрева для системы П-1 с приточной камерой КЦК-20-П-200/5, нагревающей воздух с начальной температурой tн= -28° С до конечной температуры 24 ° С. Количество нагреваемого воздухаL= 20275 м3/ч.
Определяем расход тепла Q, ккал/кг, на нагрев воздуха по формуле:
Q= 0,24*G*(tк— tн) (22)
где G — количество нагреваемого воздуха, кг/ч;
0,24 — теплоемкость воздуха, ккал/(кг °С);
tн— начальная температура нагреваемого воздуха, °С;
tк— конечная температура нагретого воздуха, °С
Поверхность нагрева калориферной установки определяется из выражения
F= />(23) продолжение
--PAGE_BREAK--
где к — коэффициент теплопередачи калорифера, ккал/(м2*ч*°С);
∆tcp — средняя разность температур теплоносителя и воздуха, °С;
/>(24)
где tr — температура горячей воды на входе в калорифер, °С;
tо — температура обратной воды на выходе из калорифера, °С
Массовая скорость воздуха в живом сечении калориферной установки определяется по формуле
/>(25)
где fж— площадь живого сечения для прохода воздуха, м2;
Расход воды определяется по формуле
/>(26)
Скорость воды в трубках калориферной установки определяется
по формуле
/>(27)
где fтр— площадь живого сечения трубок калориферной установки для прохода теплоносителя, м2;
Сопротивление калориферов движению воздуха зависит от модели калорифера и массовой скорости ор проходящего через него воздуха.
При подборе калориферов принимаем запас: на сопротивление по воде -20%.
Рассчитаем калорифер для системы П1.
1. Расход тепла на нагрев воздуха составит
Q= 0,24*20275 * 1,23 * (24 +28)=293274 ккал/ч
1. Определим расход воды
/>
2. Вычислим скорость воды в трубках калориферной установки
/>
Условию w≥0,02 отвечает калорифер типа 12.1 -М-А-НВ-1620–1150-2-2,0-
4-50-6.
4. Найдем массовую скорость
/>
5. Коэффициент теплопередачи находим по табличным данным [9] исходя из значения массовой скорости — к=49,5, ккал/(м2*ч*°С);
6. Определим поверхность нагрева калориферной установки
/>
Фактическая поверхность нагрева Рф=71,06 м2
Запас поверхности нагрева составляет
/>,
что допустимо.
Произведем расчет секции подогрева для системы П-2 с приточной камерой КПП-0,5-Л-5,5/4, нагревающей воздух с начальной температурой tн= -28° С до конечной температуры 24 ° С. Количество нагреваемого воздуха L= 280 м3/ч.
Рассчитаем калорифер для системы П2.
1. Расход тепла на нагрев воздуха составит
Q=0,24*280*1,23 *(24+28)=4050 ккал/ч
2. Определим расход воды
/>
3. Вычислим скорость воды в трубках калориферной установки
/>
Условию w≥0,02 отвечает калорифер типа 12.1-М-А-НВ-250-200-3-2,4-6-25.
4. Найдем массовую скорость
/>
5. Коэффициент теплопередачи находим по табличным данным [9] исходя из значения массовой скорости — к=9,5, ккал/(м2*ч*°С);
6. Определим поверхность нагрева калориферной установки
/>
Фактическая поверхность нагрева Fф=9,9 м2
Запас поверхности нагрева составляет
/>
что допустимо.
9. Аэродинамический расчет вентиляционных систем
Аэродинамический расчет вентиляционных систем производится на основании расчетных аксонометрических схем систем вентиляции.
На схеме расставляются номера участков, начиная от самого удаленного и нагруженного участка. Затем рассчитываются объемные расходы воздуха на каждом участке и заносятся в таблицу. Туда же заносятся длины участков, снятые с планов.
Методика аэродинамического расчета
Строим аксонометрическую схему вентиляционной сети.
Систему разбиваем на отдельные участки. Расчетный участок характеризуется постоянным по длине расходом воздуха. Границами между отдельными участками служат тройники.
Выбираем основное направление, которое представляет собой наиболее протяженную цепочку последовательно расположенных участков.
Диаметры круглых металлических воздуховодов принимаем по скорости воздуха. Рекомендуемая скорость принимается из условий: начало системы 5-6 м/с, у вентилятора 10-16 м/с.
Определяем фактическую скорость
/>(29)
Находим динамическое давление:
/>(30)
По значению d и V по таблицам для круглых воздуховодов определяем значение удельных потерь давления на трение R.
Выбираем коэффициент местных сопротивлений и подсчитываем сумму их по участкам Σ£. Расчеты сведем в таблицы
Рассчитываем полные потери давления по участкам
Rl + Z = Rl + Σ£Pд(30)
Таблица 11. Местные сопротивления П1
Уч.
Название местного сопротивления
ξ
Σξ
1
Перфорированный воздухораспределитель
1,2
1,2
2
Тройник
0,2
0,2
3
Тройник
0,45
0,45
4
Тройник
0,35 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
Тип вентилятора
Двигатель
Частота вращения рабочего колеса, об/мин
Производительность, тыс. м3/ч
Полное давление, Па
Масса вентилятора, кг
Типоразмер
Мощность кВт
П1
GXLB-5-63
АИР132М4
11
1500
15-25
850-450
55
П2
GXLF-5-014
АИР63А2
0,37
3000
0,2-0,5
250-450
10
В1
ВЦ4-75-4
4А71В4
0,75
1500
1,87-3,67
440-231
50,5
В2
ВЦ4-75-3,15
4А80А2
1,5
3000
2,1-3,7
1200-623
41,5
ВЗ
ВЦ4-75-4
4А71В4
0,75
1500
1,87-3,67
440-231
50,5
В4
ВЦ-14-46-5
4А112МВ6
4
950
6,60-8,80
940-1050
129
В5
ВЦ4-75-4
4А71В4
0,75
1500
1,87-3,67
440-231
50,5
В6
ВЦ4-75-3,15
4А80А2
1,5
3000
2,1-3,7
1200-623
41,5
В7
ВРПН-Н-1,6-2-3
АИС56А2
0,09
2930
0,2-0,7
250-50
10
В8
ВРПН-Н-1,6-2-3
АИС56А2
0,09
2930
0,2-0,7
250-50
10
В9
ВЦ14-46-2,5
АИР63В4
0,37
1320
0,97-1,42
370-440
30
В10
ВЦ4-75-4
4А71В4
0,75
1500
1,87-3,67
440-231
50,5
В11
ВЦ4-75-3,15
4А80А2
1,5
3000
2,1-3,7
1200-623
41,5
В12
ВЦ4-75-4
4А71В4
0,75
1500
1,87-3,67
440-231
50,5
В13
ВЦ4-75-3,15
4А80А2
1,5
3000
2,1-3,7
1200-623
41,5
В14
ВРПН-Н-1,6-2-3
АИС56А2
0,09
2930
0,2-0,7
250-50
10
В15
VT-125B
0,087
2500
0,2-0,4
250-50
8
11. Выбор фильтрующего оборудования
Согласно требованиям в проекте принимаются воздушные фильтры типа ФТ. Конкретная марка фильтра определяется по его производительности.
Система В2: для вытяжного шкафа позиции 7 при L = 1600м3/ч
принимаем воздушный фильтр типа ФТ — 2000У, с производительностью по воздуху 2000м3/ч, аэродинамический коэффициент сопротивления 260 Па, степень очистки 99,995%.
Для вытяжного шкафа позиции 9 при L = 1000м3/ч, принимаем воздушный фильтр типа ФТ — 1200У, с производительностью по воздуху 1200м3/ч, аэродинамический коэффициент сопротивления 270 Па, степень очистки 99,995%.
Система В11: для вытяжного шкафа позиции 3 при L = 1350м3/ч
принимаем воздушный фильтр типа ФТ — 2000У, с производительностью по воздуху 2000м3/ч, аэродинамический коэффициент сопротивления 260 Па, степень очистки 99,995%.
Для вытяжного шкафа позиции 4 при L = 1350м3/ч, принимаем воздушный фильтр типа ФТ — 2000У, с производительностью по воздуху 2000м3/ч, аэродинамический коэффициент сопротивления 260 Па, степень очистки 99,995%.