Файл: Задача создания эффективного процесса вентилирования решается экономическими и прогрессивными производственными способами. Устраиваются комбинированные системы вентиляции для промышленных предприятий с использованием аэрации,.docx
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 70
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
,
где – количество теплоты прямой и рассеянной солнечной радиации, Вт/м2, поступающей в помещение в расчетный час, принимаются в зависимости от географической широты и ориентации световых проемов;
K1– коэффициент, учитывающий затенение световых проемов остекления переплетом;
K2 – коэффициент, учитывающий загрязнение остекления
Рассчитать величину максимальных поступлений тепла от солнечной радиации в помещение через заполнение световых проемов (деревянное остекление в деревянных переплетах) в двух противоположных стенах, обращенных на восток и север. В каждой стене имеется по два окна размером 2,0×3,5 м. Стекло чистое, без солнцезащитных устройств.
Таблица 3.2 - Количество тепла, поступающее через вертикальное остекление
Чтобы определить суммарное количество тепла в период его максимального поступления в помещение, преобразуем формулу к виду:
Q=(394,29*(4,3*0,4*1,5)+75,465*(3,3*0,4*1,5)*0,9=1050
Теплопоступления через наружные стены незначительны и их при выполнении курсового проекта по вентиляции можно не учитывать, а теплопоступления через покрытие можно определять по среднесуточным значениям:
Qср= =3147,85
где tв – расчетная температура внутреннего воздуха в теплый период года, ºС;
tн – среднемесячная температура наружного воздуха за июль [11], ºС;
ρ – коэффициент поглощения солнечной радиации покрытием, для рубероида ρ = 0,9; для стали кровельной оцинкованной ρ = 0,65; для кирпича силикатного ρ = 0,6 [6];
qп+рг – средние суточные количества теплоты от суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, поступающие на поверхность покрытия, Вт/м2 ;
αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности покрытия, Вт/(м2∙К), для горизонтальной поверхности: α = 8,7+2,6 . Здесь – скорость ветра для теплого периода года, м/с.
Сопротивление теплопередаче покрытия R0, м2∙К/Вт, определяется в соответствии с [6], исходя из условия R0 ≥R0тр :
,
где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, для горизонтального покрытия n = 1;
tв.х. – расчетная температура внутреннего воздуха для холодного периода года, ºС;
tНБ – расчетная зимняя температура наружного воздуха, ºС, принимаемая по параметру Б;
∆tН – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, для чердачных перекрытий и покрытий производственных зданий ∆tН = 12;
αв– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2 ∙ºС), для стен, потолков, полов αв = 8,7 Вт/(м2 ∙ºС).
Теплопоступления от электромеханического оборудования. Поступления тепла от электродвигателя, Вт, и приводимого ими в действие оборудования (фрикционный пресс, кран-балка, пневматический молот и т. п.):
,
где Ny – установочная мощность электродвигателей, кВт;
Kсп – коэффициент спроса на электроэнергию;
Kт = 0,9÷1,0 – коэффициент перехода тепла в помещение;
Kп = 0,9÷1,0 – коэффициент, учитывающий полноту загрузки электродвигателя; = 0,75÷0,92 – КПД электродвигателя при полной его загрузке. Тепловыделения от нагревательных печей. Количество теплоты, Вт, поступающей от нагревательных печей (через стенки по тепловому балансу печей).
Тепловыделения с открытой поверхности воды. Количество явного тепла, выделяющегося с открытой поверхности нагретой воды (при tw > tв), Вт,
Qв = (5,71 + 4,06∙υ)(tw – tв)F;
;
,
где υ – скорость движения воздуха над поверхностью воды, м/с;
tw – температура воды, ºС;
tв – температура окружающего воздуха, ºС;
F – площадь поверхности воды, м2.
3.2 Теплопотери
Теплопотери через ограждающие конструкции. Расчет теплопотерь здания через ограждающие конструкции ведем по укрупненным показателям. Теплопотери здания, Вт, через ограждающие конструкции в холодный период года:
,
где V – наружный объем здания, м3;
tв – температура внутреннего воздуха, ºС;
tБн – расчетная зимняя температура наружного воздуха, ºС;
qуд – удельная тепловая характеристика здания (для производственных зданий qуд = 0,4 Вт/(м3∙ºС)).
Теплопотери здания через ограждающие конструкции в переходный период года, Вт,
,
где tн(ппг) = +10 ºС – расчетная температура наружного воздуха для переходного периода года.
Теплопотери на нагрев инфильтрационного воздуха. Теплопотери на нагревание инфильтрационного воздуха
, т. е. воздуха, поступающего в помещение через неплотности заполнений световых проемов и ограждения (неорганизованный воздухообмен), можно принять равными 30 % от основных потерь тепла:
Qинф = 0,3 ∙ Qогр;
Qинфх=0,3∙7800=2340;
Qинфп=0,3∙1299=389
Теплопотери на нагрев ввозимого в помещение материала. Теплопотери, Вт, на нагрев ввозимого в помещение материала, сырья и пр.
где Gм – количество ввозимого материала, кг;
tм – начальная температура поступающего в цех материала, ºС;
tв – температура окружающего воздуха в помещении, ºС;
b – коэффициент, учитывающий общую долю количества теплоты, воспринимаемую материалом за каждый час, принимаемый по справочной таблице.
4 Расчет поступлений вредных выделений
Вредные газы и пары выделяются в воздух помещения в следующих случаях: при химических реакциях и других процессах в аппаратах; при испарении с открытых поверхностей резервуаров и ванн, заполненных различными растворами, щелочами и пр., а также со смоченной растворами и щелочами поверхности предметов при перемещении их по цеху; через неплотности в кладке пламенных печей; через открытые смотровые и загрузочные щели и окна, неплотности укрытий над оборудованием, устанавливаемым в местах выделения вредностей. Двуокись углерода СО2, выделяемая людьми. Углекислый газ, г/ч, выделяемый взрослыми людьми при выполнении работ различной тяжести:
где qсо2 – количество углекислого газа, выделяемое одним человеком, г/ч, принимается в зависимости от категории работ: в состоянии покоя один человек выделяет 40 г/ч углекислого газа, при легкой работе – 45 г/ч, при работе средней тяжести – 60 г/ч, при тяжелой работе – 90 г/ч; n – число рабочих в смену.
Газовыделения при испарении вредных веществ с открытой поверхности жидкости. Испарение вредных веществ с открытых поверхностей жидкости происходит вследствие разности парциальных давлений или концентраций вещества над поверхностью жидкости и в окружающей воздушной среде. Расчет очень громоздкий, и в курсовом проекте, чтобы произвести расчет местной вытяжной вентиляций от гальванических ванн, достаточно только определить состав раствора в ваннах и тип выделяющихся вредностей.
где – количество теплоты прямой и рассеянной солнечной радиации, Вт/м2, поступающей в помещение в расчетный час, принимаются в зависимости от географической широты и ориентации световых проемов;
K1– коэффициент, учитывающий затенение световых проемов остекления переплетом;
K2 – коэффициент, учитывающий загрязнение остекления
Рассчитать величину максимальных поступлений тепла от солнечной радиации в помещение через заполнение световых проемов (деревянное остекление в деревянных переплетах) в двух противоположных стенах, обращенных на восток и север. В каждой стене имеется по два окна размером 2,0×3,5 м. Стекло чистое, без солнцезащитных устройств.
Таблица 3.2 - Количество тепла, поступающее через вертикальное остекление
Часы суток | Количество тепла, поступающее через вертикальное остекление, Вт/м2 | ||
Север | Восток | Всего | |
5-6 | 102 55 | 371 73 | 473 128 |
6-7 | 26 69 | 497 119 | 523 188 |
7-8 | 0 71 | 545 129 | 545 200 |
8-9 | 0 67 | 498 123 | 498 190 |
9-10 | 0 63 | 374 100 | 374 163 |
10-11 | 0 60 | 193 84 | 193 144 |
11-12 | 0 59 | 37 72 | 37 131 |
12-13 | 0 59 | 0 65 | 0 124 |
13-14 | 0 60 | 0 60 | 0 120 |
14-15 | 0 63 | 0 59 | 0 122 |
15-16 | 0 67 | 0 57 | 0 124 |
16-17 | 0 71 | 0 53 | 0 124 |
17-18 | 26 69 | 0 44 | 26 113 |
18-19 | 102 55 | 0 28 | 102 83 |
Чтобы определить суммарное количество тепла в период его максимального поступления в помещение, преобразуем формулу к виду:
Q=(394,29*(4,3*0,4*1,5)+75,465*(3,3*0,4*1,5)*0,9=1050
Теплопоступления через наружные стены незначительны и их при выполнении курсового проекта по вентиляции можно не учитывать, а теплопоступления через покрытие можно определять по среднесуточным значениям:
Qср= =3147,85
где tв – расчетная температура внутреннего воздуха в теплый период года, ºС;
tн – среднемесячная температура наружного воздуха за июль [11], ºС;
ρ – коэффициент поглощения солнечной радиации покрытием, для рубероида ρ = 0,9; для стали кровельной оцинкованной ρ = 0,65; для кирпича силикатного ρ = 0,6 [6];
qп+рг – средние суточные количества теплоты от суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, поступающие на поверхность покрытия, Вт/м2 ;
αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности покрытия, Вт/(м2∙К), для горизонтальной поверхности: α = 8,7+2,6 . Здесь – скорость ветра для теплого периода года, м/с.
Сопротивление теплопередаче покрытия R0, м2∙К/Вт, определяется в соответствии с [6], исходя из условия R0 ≥R0тр :
,
где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, для горизонтального покрытия n = 1;
tв.х. – расчетная температура внутреннего воздуха для холодного периода года, ºС;
tНБ – расчетная зимняя температура наружного воздуха, ºС, принимаемая по параметру Б;
∆tН – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, для чердачных перекрытий и покрытий производственных зданий ∆tН = 12;
αв– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2 ∙ºС), для стен, потолков, полов αв = 8,7 Вт/(м2 ∙ºС).
Теплопоступления от электромеханического оборудования. Поступления тепла от электродвигателя, Вт, и приводимого ими в действие оборудования (фрикционный пресс, кран-балка, пневматический молот и т. п.):
,
где Ny – установочная мощность электродвигателей, кВт;
Kсп – коэффициент спроса на электроэнергию;
Kт = 0,9÷1,0 – коэффициент перехода тепла в помещение;
Kп = 0,9÷1,0 – коэффициент, учитывающий полноту загрузки электродвигателя; = 0,75÷0,92 – КПД электродвигателя при полной его загрузке. Тепловыделения от нагревательных печей. Количество теплоты, Вт, поступающей от нагревательных печей (через стенки по тепловому балансу печей).
Тепловыделения с открытой поверхности воды. Количество явного тепла, выделяющегося с открытой поверхности нагретой воды (при tw > tв), Вт,
Qв = (5,71 + 4,06∙υ)(tw – tв)F;
;
,
где υ – скорость движения воздуха над поверхностью воды, м/с;
tw – температура воды, ºС;
tв – температура окружающего воздуха, ºС;
F – площадь поверхности воды, м2.
3.2 Теплопотери
Теплопотери через ограждающие конструкции. Расчет теплопотерь здания через ограждающие конструкции ведем по укрупненным показателям. Теплопотери здания, Вт, через ограждающие конструкции в холодный период года:
,
где V – наружный объем здания, м3;
tв – температура внутреннего воздуха, ºС;
tБн – расчетная зимняя температура наружного воздуха, ºС;
qуд – удельная тепловая характеристика здания (для производственных зданий qуд = 0,4 Вт/(м3∙ºС)).
Теплопотери здания через ограждающие конструкции в переходный период года, Вт,
,
где tн(ппг) = +10 ºС – расчетная температура наружного воздуха для переходного периода года.
Теплопотери на нагрев инфильтрационного воздуха. Теплопотери на нагревание инфильтрационного воздуха
, т. е. воздуха, поступающего в помещение через неплотности заполнений световых проемов и ограждения (неорганизованный воздухообмен), можно принять равными 30 % от основных потерь тепла:
Qинф = 0,3 ∙ Qогр;
Qинфх=0,3∙7800=2340;
Qинфп=0,3∙1299=389
Теплопотери на нагрев ввозимого в помещение материала. Теплопотери, Вт, на нагрев ввозимого в помещение материала, сырья и пр.
где Gм – количество ввозимого материала, кг;
tм – начальная температура поступающего в цех материала, ºС;
tв – температура окружающего воздуха в помещении, ºС;
b – коэффициент, учитывающий общую долю количества теплоты, воспринимаемую материалом за каждый час, принимаемый по справочной таблице.
4 Расчет поступлений вредных выделений
Вредные газы и пары выделяются в воздух помещения в следующих случаях: при химических реакциях и других процессах в аппаратах; при испарении с открытых поверхностей резервуаров и ванн, заполненных различными растворами, щелочами и пр., а также со смоченной растворами и щелочами поверхности предметов при перемещении их по цеху; через неплотности в кладке пламенных печей; через открытые смотровые и загрузочные щели и окна, неплотности укрытий над оборудованием, устанавливаемым в местах выделения вредностей. Двуокись углерода СО2, выделяемая людьми. Углекислый газ, г/ч, выделяемый взрослыми людьми при выполнении работ различной тяжести:
где qсо2 – количество углекислого газа, выделяемое одним человеком, г/ч, принимается в зависимости от категории работ: в состоянии покоя один человек выделяет 40 г/ч углекислого газа, при легкой работе – 45 г/ч, при работе средней тяжести – 60 г/ч, при тяжелой работе – 90 г/ч; n – число рабочих в смену.
Газовыделения при испарении вредных веществ с открытой поверхности жидкости. Испарение вредных веществ с открытых поверхностей жидкости происходит вследствие разности парциальных давлений или концентраций вещества над поверхностью жидкости и в окружающей воздушной среде. Расчет очень громоздкий, и в курсовом проекте, чтобы произвести расчет местной вытяжной вентиляций от гальванических ванн, достаточно только определить состав раствора в ваннах и тип выделяющихся вредностей.