Главная | Обратная связь

Расчет элементов системы приточно-вытяжной вентиляции двухсветного зала 101.

1. Необходимый воздухообмен по теплоизбыткам для зимнего и переходного периодов L^зимн_Q, м³/ч,

L^зимн_Q = 3,6Q^зимн_изб/c_вρ_в(t^зимн_уд – t^зимн_пр),

где Q^зимн_изб – теплоизбытки в помещении в зимний и переходный периоды, Вт;

c_в - средняя массовая теплоемкость воздуха при постоянном давлении, в интервале температур t^зимн_уд ÷ t^зимн_пр, кДж/(кгK);

ρ_в – плотность воздуха, поступающего в помещение, кг/м³ (при t_пр);

t^зимн_уд – температура воздуха, удаляемого из помещения, ºC;

t^зимн_пр – температура приточного воздуха, ºC.

 

Величину Q^зимн_изб определяем из уравнения теплового баланса помещения:

Q^зимн_изб = Q_вых – Q_расх,

 

где Q_вых – тепловыделения в помещении, Вт;

Q_расх – потери тепла помещением, Вт.

В общественных помещениях основным источником тепловыделений (кроме системы отопления) являются люди, т.е.

 

Q_выд = Q_явн + Q_от,

где Q_явн – тепловыделения от людей, Вт;

Q_от – тепловая мощность системы отопления, Вт.

Потери тепла в жилых и общественных помещениях – это в основном потери тепла через наружные ограждения

 

Q_расх = ΣQ_огр = Q_полн.

 

Тогда

Q^зимн_изб = Q_явн + Q_от – ΣQ_огр

 

Так как при проектировании системы отопления помещения 101 не учитывались явные тепловыделения от людей и принимались, что Q_от = ΣQ_огр, то тепловыделения от людей являются теплоизбытками

 

Q^зимн_изб = Q^зимн_явн

 

Q_явн учитывают, если объем помещения на одного человека не превышает 50 м³,

 

Q^зимн_явн = q_явн n_чел,

 

где q_явн – явные тепловыделения от одного человека в состоянии покоя, Вт/чел.;

n_чел – число людей в зале, чел.(см. задание).

Значения q_явн при различных характерах работы и в зависимости от внутренней температуры помещения t_в приведены в справочниках.

 

В состоянии покоя при t_в = 18 ⁰C, q_явн = 102 Вт/чел.

 

Найдем Q^зимн_явн:

Q^зимн_явн = 102 110 =12240 Вт

 

Значение изобарной теплоемкости воздуха можно принять

 

c_в ≈ 1,0 кДж/(кгС).

 

Плотность воздуха ρ_в, поступающего в помещение (приточного), следует определить из уравнения состояния:

 

ρ_в = B/R_вT_пр.

 

Здесь B – атмосферное давление воздуха, Па;

R_в = 287 Дж/(кгK);

T_пр = t_пр +273, K.

 

При B @ 1×10⁵ Па и t_пр = 10 ⁰C, ρ_в ≈ 1,24 кг/м³.

 

Температуру воздуха, удаляемого из помещения, t^зимн_уд, ºC, определяем в зависимости от места забора удаляемого воздуха. При извлечении воздуха из нижней зоны t^зимн_уд = t_в, при извлечении воздуха из верхней зоны

t^зимн_уд @ t_в + 0,5 (H - 2)

здесь H – высота помещения, м.

 

Извлечение воздуха идет из верхней зоны помещения:

 

t^зимн_уд = 18 + 0,5(7,1 - 2) = 20,55 ⁰C

 

Температуру приточного воздуха t_пр, ºC, определяем в зависимости от периода года и места подачи воздуха в помещение.

Так, для зимнего и переходного периодов, при подаче воздуха в верхнюю зону принимаем t^зимн_пр = t_в – (5-10) ⁰C.

Можно принять

t^зимн_пр = 18 – 8 = 10 ⁰C.

Найдем необходимый воздухообмен по теплоизбыткам для зимнего и переходного периодов:

L^зимн_Q = 3,6 12240 / 1,0 1,24(20,45 - 10) = 3400,52 м³/ч.

2. Необходимый воздухообмен по влагоизбыткам L_д, м³/ч, находят для переходного периода (t_пр = 5 ⁰C).

L_д = D₁n_чел / ρ_в(d_уд – d_пр),

где D₁ – количество влаги, выделяемой одним человеком в зависимости от характера работы и температуры воздуха в помещении, г/ч;

d_уд – влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг сухого воздуха;

d_пр – влагосодержание приточного воздуха, г/кг сухого воздуха;

ρ_в – плотность поступающего в помещение воздуха, кг/м³.

 

Значение D₁ приведены в справочниках. В состоянии покоя при

t = 18 ⁰C

D₁ = 37 г/ч.

 

Значение d_уд определяем по Id – диаграмме влажного воздуха ([3]стр.22) при t_уд и φ_доп (φ_доп = 55% принимаем по заданию, t^зимн_уд = t_уд = 20,45)

 

d_уд = 5,2 г/кг.

Значение d_пр определяем по Id – диаграмме влажного воздуха при t_пр = 5 ⁰C и φ_пр. Здесь φ_пр – средняя относительная влажность воздуха для района строительства в переходной период. Принимаем φ_пр ≈ 70%.

d_пр = 1,8 г/кг.

Значение ρ_в находим при t_пр =5 ⁰C из (III.8 [3] стр.18):

 

ρ_в = 219/T

Откуда:

ρ_в = 219 / 278 = 0,79 кг/м³

Найдем необходимый воздухообмен по влагоизбыткам:

L_д = 37 120/ 0,79(5,2 – 1,8) = 1653,015 м³/ч.

3. Необходимый воздухообмен по избыткам CO₂

L_CO = G₁n/(b_уд – b_пр),

где G₁ – количество углекислоты, выделяемой одним человеком, л/ч;

b_уд – предельно допустимое содержание углекислого газа в удаляемом воздухе, л/м;

b_пр – содержание углекислого газа в приточном воздухе, л/м.

Заданные значения равны из задания:

 

b_уд = 0,7 л/м³;

b_пр = 0,3 л/м³.

 

Для человека в спокойном состоянии G₁ ≈ 23 л/ч.

L_CO = 23 110 / (0,7 – 0,3) = 3066,66 л/ч.

4. Расчетный воздухообмен по притоку

L_пр = 1,1L_расч,

где L_расч – расчетный воздухообмен, м³/ч.

За величину L_расч принимаем наибольшее из найденных значений: L_q^зимн, L_д, L_CO.

L_расч = L_q^зимн = 3400,52 м³/ч,

L_пр = 1,1 3400,52 = 3740,57 м³/ч.

Расчетный воздухообмен по вытяжке L_выт, м³/ч,

L_выт = L_расчT_уд / T_пр,

здесь T = t + 273.

L_выт = 3740,57 291 / 278 = 3915,49 м³/ч.

5. Секундный расход тепла на нагрев приточного воздуха в калорифере Q_кф, кВт, (расчетная тепловая мощность калорифера)

 

Q_кф = L_прρ_вc_в(t_пр – t_вент^р)/3600,

где ρ_в – плотность воздуха при t_пр, кг/м³ при t_пр = 10 ⁰C);

t_вент^р – расчетная температура для проектирования вентиляции

t_вент^р = -26 ⁰C;

 

Q_кф = 3740,57 1,24 1(10 – (-27))/3600 = 47,67 кВт.

 

6. Годовой расход тепла и топлива на нагрев приточного воздуха в калориферной установке системы вентиляции:

 

Q_вент^год = φ_кфQ_кфτ_кф, кВт·ч/год = 3,6φ_кфQ_кфτ_кф, МДж/год;

φ_кф = 0,3;

 

τ_кф = 1200 ч/год;

отсюда:

Q_вент^год = 3,6 1200 0,3×47,67 = 61780,32 МДж/год,

B_вент^год = Q_вент^год /Q_н^рη_куη_тс, т/год, - для твердого топлива.

Найдем годовой расход топлива зная, что η_куη_тс = 0,75;Q_н^р = 29330 кДж/кг

 

B_вент^год = 61780,32 / 29,330 0,75×0,75 = 3745 т/год.

Список литература.

 

1. Методические указания и задание на курсовую работу по теме «Теплогазоснабжение и вентиляция». Москва. 1999 г.

2. К. В. Тихомиров. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. Москва. Стройиздат. 1974 г.

3. Отопление и вентиляция. Часть II. Вентиляция. Под редакцией В. Н. Богословского. Москва. Стройиздат. 1976 г.

4. В. Н. Богословский, А. Н. Сканави. Отопление. Москва. Стройиздат. 1991 г.

5. Б. Н. Голубков, Б. И. Пятачков, Т. М. Романова. Кондиционирование воздуха, отопление и вентиляция. Москва. Энергоиздат. 1982 г.

6. А. П. Сафонов. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям. Москва. Энергоатомиздат. 1985 г.

 

№ участка	Qуч, Вт	кг/ч	l, м	d, мм	м/с	Па/м	Rl, Па	Σξ	Па	Rl+z, Па	Окончательный расчет
	1623,84	55,81	1.20	15.0	0.0878	9.2439	11,09	6.5	25,0356	36,13
	2452,24	84,28	3.50	15.0	0.1325	21.0812	73,78	1.5	13,1757	86,96
	5063,04	174,0	5,50	20.0	0.1539	23,6949	130,32		71,0848	201,41
	9796,84	336,69	7,80	20.0	0.2979	88,7166	691,99		177,4331	869,42
	14530,64	499,38	7,80	25.0	0.2827	71,9457	561,18	2.5	99,9245	661,10
	19264,44	662,07	4,90	32.0	0.2288	26,1719	128,24		26,1719	154,41
	23998,24	824,76	5,10	32.0	0.2850	40,6145	207,13		40,6145	247,75
	28931,90	994,32	6,10	32.0	0.3436	59,0305	360,09	5.5	324,6679	684,75
	33211,90	1141,41	3,20	32.0	0.3944	77,7876	248,92		155,5751	404,50
	33211,90	1141,41	3,20	32.0	0.3944	77,7876	248,92		155,5751	404,50
	28931,90	994,32	6,10	32.0	0.3436	59,0305	360,09	5,5	324,6679	684,75
	23998,24	824,76	5,10	32.0	0.2850	40,6145	207,13		40,6145	247,75
	19264,44	662,07	4,90	32.0	0.2288	26,1719	128,24		26,1719	154,41
	14530,64	499,38	7.80	25.0	0.2827	71,9457	561,18	2,5	99,9245	661,10
	9796,84	336,69	7,80	20.0	0.2979	88,7166	691,99		177,4331	869,42
	5063,04	174,0	5,50	20.0	0.1539	23,6949	130,32		71,0848	201,41
	2452,24	84,28	3,50	15.0	0.1325	21,0812	73,78	1,5	13,1757	86,96
	1623,84	55,81	1,20	15.0	0.0878	9,2439	11,09	6,5	25,0352	36,13
			97,4				4825,49		1867,3663	6692,86