Файл: Курсовой проект по дисциплине Вентиляция и кондиционирование промышленных зданий расчет системы вентиляции промышленного здания.docx

Липецкий государственный технический университет
Кафедра промышленной теплоэнергетики
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине:

«Вентиляция и кондиционирование промышленных зданий»
РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

Студент Группа ТВ-17-1 Руководитель к.т.н., доцент

_____________________ _____________________

Дунаев Д.В. Шарапов А.И.

Липецк 2020 г.

Содержание

Задание 1. Составление теплового баланс помещения 1.1. Теплопоступления от людей 1.2. Тепловыделения от искусственного освещения 1.3. Теплопоступления через заполнение световых проемов 1.4. Теплопоступления через массивные ограждающие конструкции 1.5. Суммарные теплопоступления от солнечной радиации 1.6. Теплопоступления от инфильтрации 1.7. Суммарные теплопоступления в помещении 1.8. Потери тепла 1.9. Количество теплоты, необходимое на отопление и вентиляцию 1.10. Количество теплоты, необходимое на дежурное отопление в холодный период года 1.11. Конечный баланс по теплу 2. Составление влажностного баланса помещения 2.1. Поступление влаги от людей 2.2. Конечный баланс по влаге 3. Составление баланса по вредным газам и парам 4. Определение количества приточного воздуха 4.1. Определение количества избыточной теплоты 4.2. Определение количества приточного воздуха, необходимого для удаления избытков теплоты 4.3. Определение количества приточного воздуха, необходимого для удаления избытков влаги 4.4. Определение количества приточного воздуха, необходимого для удаления вредных газов и паров 4.5. Определение количества приточного воздуха, необходимого на инфильтрацию 4.6. Определение количества приточного воздуха, необходимого в помещении 5. Определение минимального количества наружного воздуха и кратности воздухообмена 6. Результаты расчета воздухообмена в помещении 7. Расчет прямоточной системы кондиционирования воздуха 7.1. Теплый период 7.2. Холодный период 8. Расчет системы кондиционирования воздуха с одной рециркуляцией 8.1. Теплый период 8.2. Холодный период 9. Аэродинамический расчет приточной системы 10. Результаты аэродинамического расчета приточной системы Список использованных источников

4 5 5 6 6 9 11 11 12 12 13 13 13 14 14 14 15 16 16 16 17 21 21 21 22 23 24 24 26 28 28 31 33 37 38

Задание на курсовой проект
В промышленном здании объемом V, в котором работает n человек, поддерживаются параметры воздуха на уровне точки B(t_в;φ_в). Избыток явного тепла от оборудования – Q_я, выделение влаги – W. В помещении выделяются вредные вещества, расход которых Z. В помещении также работает местная система вентиляции (вытяжная система), производительность которой L_отс. Инфильтрация воздуха снаружи M_инф.

Определить необходимое количество приточного воздуха, которое должен обеспечить кондиционер, а также минимальный расход наружного воздуха. Организовать процесс обработки воздуха в системе кондиционирования воздуха (СКВ), работающей по прямоточной схеме и схеме с одной рециркуляцией. Расчет производить для холодного и теплого периодов.

Необходимые для выполнения курсового проекта исходные данные, описанные выше, приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные для выполнения курсового проекта

Город	Пермь
Производственное помещение	Экипировочный пункт
Объем помещения V, м3
Вредное вещество	Минеральные масла
Расход вредного вещества Z, г/ч	118
Тип освещения	Лампы накаливания
Остекление	Двойное в деревянных переплетах
Площадь остекления, м2	90
Ориентация остекления	Юго-восток
Количество выделяющейся влаги W, кг/ч	25
Количество человек, работающих в помещении n, чел.	60
Избыток явного тепла от оборудования Qявн, кВт	21
Производительность местной системы вентиляции Lотс, м3/ч	7000
Количество инфильтрирующего воздуха Mинф, кг/ч

\

1 Составление теплового баланса помещения
Экипировочный пункт – категория работы II а.

Показатели микроклимата внутреннего воздуха на рабочих местах производственного помещения (СанПиН 2.2.4.548-96):

1. 
   температура:
   

– холодный период года:

– теплый период года:

2. 
   относительная влажность:
   

– холодный период года:

– теплый период года:

3. 
   скорость движения воздуха:
   

– холодный период года:

– теплый период года:
1.1 Теплопоступления от людей


где – количество людей;

– тепловыделения одним взрослым человеком;

– коэффициент, характеризующий пол человека

(для мужчин );

– теплый период:



– холодный период:




1.2 Тепловыделения от искусственного освещения


где – нормируемая освещенность помещения;

– площадь пола помещения (рассчитывается на основании плана

производственного помещения);

– удельные тепловыделения от ламп накаливания;

– доля теплоты, поступающей в помещение (так как люминесцентные

лампы установлены на некотором расстоянии от потолка );




1.3 Теплопоступления через заполнение световых проемов



где – теплопоступления за счет солнечной радиации через

вертикального заполнения световых проемов;

– площадь остекления;



где – количество теплоты прямой и рассеянной солнечной радиации,

поступающей в помещение в расчетный час через одинарное

вертикальное остекление световых проемов;

– коэффициент инсоляции;

– коэффициент облучения;

– коэффициент относительного проникания солнечной радиации

через заполнение светового проема (принимаем );

– коэффициент, учитывающий затенение светового проема

переплетами (принимаем ).

Географические координаты г. Пермь: ЮВ
Северо-западная сторона

Расчетное время: 17-18 часов.





где – размеры горизонтального и вертикального выступающих

элементов затенения (откосов);

– высота и ширина светового проема;

– расстояния от горизонтального и вертикального элементов

затенения до откоса светового проема;

– угол между вертикальной плоскостью остекления и проекцией

солнечного луча на вертикальную плоскость, перпендикулярную

рассматриваемой плоскости остекления;

– солнечный азимут остекления;





На северо-западной стороне производственное помещение имеет 6 окон. Площадь одного окна – , площадь остекления всей северо-западной стороны составляет .





где – высота солнца в июле (принимаем )

Азимут солнца:










где – коэффициенты облучения для горизонтальной и

вертикальной солнцезащитной конструкции, зависящие от углов и ;













Юго -восточная сторона

Расчетное время: 9-10 часов.







На северо-восточной стороне производственное помещение имеет 10 окон. Площадь каждого окна – , площадь остекления всей северо-восточной стороны составляет .





где – высота солнца в июле (принимаем )

Азимут солнца:





















Суммарные теплопоступления через заполнение световых проемов:


1.4 Теплопоступления через массивные

ограждающие конструкции
Для кровли:



где – площадь кровли;

– средняя температура наружного воздуха в июле в соответствии с СП 131.13330.2020 (принимаем = );

– коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностью

ограждающей конструкции;

– средние суточные количества теплоты суммарной (прямой и

рассеянной солнечной радиации, поступающей на поверхность стены

или покрытия (принимаем );

– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения;

– температура воздуха внутри помещения;

– сопротивление теплопередаче кровли;



где – площадь пола;





где – минимальная скорость ветра за июль (принимаем );







где – толщина кровельной сэндвич-панели (принимаем );

– коэффициент теплопроводности сендвич-панели (принимаем

) ;





Для наружных стен:



где – площадь поверхности наружных стен;

– сопротивление теплопередаче наружных стен;



где a– длина здания;

b – ширина здания;

h – высота здания;

– площадь остекления;









где – толщина стены из силикатного кирпича на цементно-песчаном

растворе (принимаем );

– коэффициент теплопроводности материала стены

(принимаем ) ;





Суммарные теплопоступления через ограждающие конструкции:


1.5 Суммарные теплопоступления от солнечной радиации

1.6 Теплопоступления от инфильтрации
В теплый период:



где – количество инфильтрирующего воздуха;

– температура наружного воздуха для теплого периода года (согласно

СП 131.13330.2020 );


В холодный период:



– температура наружного воздуха для холодного периода года (согласно

СП 131.13330.2020 );


1.7 Суммарные теплопоступления в помещении
В теплый период:



где – избытки явного тепла от оборудования;



В холодный период:




1.8 Потери тепла
В теплый период:



В холодный период:



где – удельный расход теплоты на вентиляцию (принимаем );

– объем производственного помещения;

– температура наружного воздуха (согласно СП 131.13330.2012

для холодного периода года );



1.9 Количество теплоты, необходимое на отопление и вентиляцию
В теплый период:



В холодный период:


1.10 Количество теплоты, необходимое на дежурное отопление

в холодный период года
Дежурное отопление рассчитаем на .


1.11 Конечный баланс по теплу
В теплый период:



В холодный период:





Принимаем, что количество теплоты, необходимое на основное отопление составляет

С учетом вышеизложенного конечный баланс по теплу в холодный период примет следующий вид:

2 Составление влажностного баланса помещения
2.1 Поступление влаги от людей


где – количество людей;

– количество влаги, выделяемое одним взрослым человеком –

мужчиной;

– коэффициент, характеризующий пол человека

(для мужчин );

– теплый период:



– холодный период:


2.2 Конечный баланс по влаге


где – выделение влаги в помещении;

– теплый период:



– холодный период:



3 Составление баланса по вредным газам и парам
Выделение в помещении вредного вещества (минеральные масла):



4 Определение количества приточного воздуха
4.1 Определение количества избыточной теплоты
В теплый период:



В холодный период:


4.2 Определение количества приточного воздуха, необходимого

для удаления избытков теплоты
В теплый период:



где – теплоемкость воздуха (принимаем );

– плотность воздуха (принимаем );

– температура уходящего воздуха в теплый период года;

– температура приточного воздуха в теплый период года;



где – температура внутреннего воздуха;

– градиент температуры (принимаем );

– высота от пола до оси вентилятора (принимаем );

– высота рабочей зоны (принимаем );





где – допустимая разность температур (принимаем )





В холодный период:


4.3 Определение количества приточного воздуха, необходимого

для удаления избытков влаги
В теплый период:



где – влагосодержание уходящего воздуха в теплый период года;

– влагосодержание приточного воздуха в теплый период года.

Для нахождения влагосодержания уходящего и приточного воздуха в теплый период года найдем тепловлажностный коэффициент:



С помощью I-d диаграммы влажного воздуха (рисунок 1) находим значения влагосодержания уходящего и приточного воздуха, проведя луч тепловлажностного коэффициента через точку, характеризующую параметры внутреннего воздуха. Значения смотрим по температурам уходящего и приточного воздуха:



Рисунок 1 – Определение влагосодержания уходящего и приточного воздуха на I-d диаграмме влажного воздуха (теплый период года)

Из рисунка 1:







В холодный период:



где – влагосодержание уходящего воздуха в холодный период года;

– влагосодержание приточного воздуха в холодный период года;



Температура приточного воздуха в холодный период года:





Температура уходящего воздуха в холодный период года:



Влагосодержания приточного и уходящего воздуха в холодный период определим аналогично теплому периоду (рисунок 2).

Из рисунка 2:








Рисунок 2 – Определение влагосодержания уходящего и приточного воздуха на I-d диаграмме влажного воздуха (холодный период года)
4.4 Определение количества приточного воздуха, необходимого

для удаления вредных газов и паров
В теплый и холодный период года:



где – предельно допустимая концентрация (принимаем );


4.5 Определение количества приточного воздуха, необходимого

на инфильтрацию
В теплый и холодный период года:


4.6 Определение количества приточного воздуха,

необходимого в помещении
В теплый период:



где – производительность местной системы вентиляции (местных

отсосов);



В холодный период:



5 Определение минимального количества наружного воздуха

и кратности воздухообмена
Минимальный расход наружного воздуха:



где – минимальный расход наружного воздуха по санитарным нормам

на одного человека (принимаем );


Кратность воздухообмена:

– для теплого периода:



– для холодного периода: