|
|
Кондиционирования воздухаМинистерство образования Российской Федерации ____________________________________________________________ Санкт – Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров Кафедра промышленной теплоэнергетики РАСЧЁТ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ Методические указания по выполнению курсовых проектов Факультет–промышленной энергетики Специальность - 100700 «Промышленная теплоэнергетика»
Санкт – Петербург
УДК 628.84(07)
Расчёт системы кондиционирования воздуха в производственном помещении: Методические указания по выполнению курсовых проектов/ Составитель А.Ф. Мурзич; СПб ГТУ РП, СПб, 2001. 47с.: ил.7.
Приведены краткие сведения о кондиционировании воздуха в помещениях производственного назначения. Изложена методика расчёта систем кондиционирования воздуха на основе избыточных тепловыделений в помещении, предложена схема организации воздухораспределения и её расчёт. Прилагается перечень литературы, вспомогательные таблицы, справочные величины и диаграммы. Предназначены для студентов специальности 100700 «Промышленная теплоэнергетика» при выполнении курсовых проектов, выпускных квалификационных работ и дипломных проектов.
Рецензент: кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной теплоэнергетики СПб ГТУ РП В.А. Ганичев
Подготовлены и рекомендованы кафедрой промышленной теплоэнергетики СПб ГТУ РП (протокол №1 от 5.09.01г.). Утверждены к изданию методической комиссией факультета промышленной энергетики (протокол №5 от 17.12.01г.).
©Санкт – Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, 2002
СОДЕРЖАНИЕ Введение...................................................................................................... 3 1. Общие сведения о системах кондиционирования воздуха............... 4 1.1. Классификация систем кондиционирования воздуха................. - 1.2. Принципиальная схема прямоточной системы кондициони- рования воздуха.............................................................................. 5 1.3. Формулировка задания на курсовую работу............................... 7 2. Тепловой баланс производственного помещения............................ 10 2.1. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха.............................................................................................. - 2.2. Расчет теплопоступлений в помещение.................................... 11 2.3. Расчет тепловых потерь помещением........................................ 14 2.4. Расчет избыточной теплоты в помещении................................ 16 3. Расчет процесссов обработки воздуха в системе кондиционирова- ния воздуха........................................................................................... 16 3.1. Построение в I-d диаграмме процессов обработки воздуха в теплый период................................................................................. - 3.2. Построение в I-d диаграмме процессов обработки воздуха в холодный период.......................................................................... 19 3.3. Расчет воздухообмена в помещении.......................................... 22 3.4. Выбор основного оборудования для системы кондиционирова- ния воздуха................................................................................... 23 4. Разработка схемы воздухораспределения в помещении.................. 26 4.1. Составление схемы воздухораспределения................................. - 4.2. Аэродинамический расчет системы воздухораспределения... 28 Рекомендованная литература.................................................................. 31 Приложения.............................................................................................. 32 ВВЕДЕНИЕ Под кондиционированием воздуха понимают создание и автоматическое поддержание в закрытых помещениях и сооружениях основных параметров воздушной среды: температуры, влажности, давления, чистоты, газового и ионного состава, наличия запахов и скорости движения воздуха. Комплекс технических средств, осуществляющих требуемую обработку воздуха (фильтрацию, подогрев, охлаждение, осушку и увлажнение), транспортирование его и распределение в обслуживаемых помещениях, устройства для глушения шума, вызываемого работой оборудования, источники тепло- и хладоснабжения, средства автоматического регулирования и управления, а также вспомогательное оборудование составляют систему кондиционирования воздуха. Устройство, в котором осуществляется термовлажностная обработка воздуха и его отчистка, называется кондиционером. Установки кондиционирования воздуха обеспечивают в помещениях необходимый микроклимат для создания условий комфорта и нормального протекания технологического процесса. В общем случае расчёт систем кондиционирования воздуха производится на основе избыточных тепловыделений, влаговыделений, содержания вредных газов или пыли. В настоящей работе рассматривается вариант расчёта, основанный только на избыточных тепловыделениях. Обеспечение требуемых параметров воздушной среды помещений различного назначения регламентируется соответствующими строительными нормами и правилами (СНиП), техническими условиями (ТУ) и другими нормативными документами.
Общие сведения о системах кондиционирования воздуха
Классификация систем кондиционирования воздуха
Системы кондиционирования воздуха по назначению можно подразделить на комфортные, технологические и комфортно-технологические. В первом случае обеспечиваются нормируемые параметры воздушной среды для человека, во втором случае – параметры технологического процесса, третий случай предполагает обеспечение нормируемых параметров технологического процесса в условиях постоянного пребывания обслуживающего персонала. По принципу централизации их функций системы кондиционирования различают центральные, местные, неавтономные и автономные. В центральных системах источники холода и теплоты централизованы. Распределение воздуха по отдельным помещениям производится с помощью разветвлённых сетей воздуховодов. Местные неавтономные системы имеют централизованные источники холода и теплоты. Обработка воздуха производится в местных кондиционерах, которые располагают непосредственно в обслуживаемых ими помещениях. В этом случае система распределительных воздуховодов отсутствует. Питание местных неавтономных кондиционеров теплоносителем и хладоносителем производится с помощью трубопроводов, с центральными источниками теплоты и холода. Автономные системы отличаются тем, что в каждом кондиционируемом помещении устанавливают автономные кондиционеры с индивидуальными, встроенными в общий корпус кондиционера, холодильными машинами. Кроме перечисленных систем, возможны и другие устройства кондиционирования воздуха. По режиму работы кондиционеры подразделяются на круглогодичные, поддерживающие требуемые параметры воздуха в течение всего года, и сезонные, осуществляющие для холодного периода нагрев и увлажнение воздуха, а для тёплого периода – охлаждение и осушение воздуха. По давлению, развиваемому вентилятором, различают системы кондиционирования воздуха низкого (DР< 1,0 кПа), среднего (1,0< DР< 3,0 кПа) и высокого давления (DР> 3,0 кПа). По схеме обработки воздуха системы кондиционирования бывают прямоточные, характерные тем, что обработке в кондиционере подлежит только наружный (свежий) воздух, и рециркуляционные, характеризующиеся обработкой в кондиционерах смеси наружного и части рециркуляционного (отработавшего) воздуха. В настоящей работе рассматривается только прямоточная схема кондиционирования.
Принципиальная схема прямоточной системы кондиционирования воздуха Прямоточные схемы обычно применяют в тех случаях, когда по условиям запылённости или загазованности использование рециркуляционного воздуха не допускается и кондиционеры работают только на наружном воздухе. Принципиальная схема приведена на рис.1. В тёплый период года наружный воздух в полном количестве L0 проходит через фильтр, где осуществляется его очистка, поступает в оросительную камеру, в которой разбрызгивается охлаждённая вода, имеющая температуру ниже температуры точки росы. При контакте воздуха с капельками воды он охлаждается и осушается, приобретая в конце оросительной камеры заданное влагосодержание при насыщении, обычно равном j ≈ 95% . Так как при этом температура воздуха становится ниже необходимой температуры приточного воздуха, то для доведения до указанной температуры воздух после оросительной камеры направляется в калорифер второго подогрева, в котором он нагревается до заданной температуры выхода воздуха из кондиционера. Во избежание механического выноса капель воды на выходе из оросительной камеры устанавливается жалюзийная решётка (каплеуловитель). Обработанный воздух вентилятором подаётся в помещение. Вода, собирающаяся в поддоне оросительной камеры, поступает в холодильную машину, где она охлаждается до необходимой температуры и насосом по системе трубопроводов подаётся в форсунки, расположенные в оросительной камере.
Рис.1. Принципиальная схема прямоточной системы кондиционирования воздуха
В холодный период года наружный воздух в полном количестве L0 поступает в калорифер первого подогрева, в котором он подогревается до той температуры, при которой его теплосодержание будет соответствовать расчётному теплосодержанию адиабатического процесса увлажнения. Затем воздух поступает в оросительную камеру, где происходит адиабатический процесс увлажнения, в результате которого воздух получает заданное влагосодержание (приточного воздуха) при относительной влажности j » 95% . При адиабатическом процессе испарения температура воздуха на выходе из оросительной камеры достаточно близка к температуре мокрого термометра, которая обычно ниже заданной температуры приточного воздуха, то для доведения его температуры до заданной он подвергается дополнительному нагреву в калорифере второго подогрева. Узел охлаждения и подачи воды в оросительную камеру работает в требуемом режиме. Обработанный воздух вентилятором подаётся в помещение.
1.3. Формулировка задания на курсовую работу Общая постановка задачи состоит в следующем. Производственное помещение представляет собой цех, полностью занимаемый один из этажей отдельно стоящего трёхэтажного здания. Общий вид здания приведён на рис.2. Ширина здания цеха – b, м ; длина здания цеха – l, м ; высота каждого этажа (цеха) – h, м. На всех трёх этажах расположены аналогичные производства. Категория работ в помещении - IIа. Торцевые стенки здания глухие, ориентированы на север и юг. В боковых стенках цеха, ориентированных на запад и восток, имеются световые проёмы с двойным остеклением в металлических переплётах общей площадью Fо, м2. Освещение производится люминисцентными лампами. В летний период включается 60% ламп. Светозащитные устройства отсутствуют. Все стены здания одинаковой толщины d, мм выполнены из глиняного красного кирпича. С внутренней стороны стен нанесён слой известковой штукатурки толщиной dш, мм. Перекрытия между этажами (в том числе потолок и пол ) выполнены из железобетона толщиной dб , мм. Кровля совмещенная, плоская. На железобетонном перекрытии расположен теплоизоляционный слой, выполненный из шлаковаты dшл , мм, а также гидроизоляционный слой из трехслойного рубероида общей толщиной dруб , мм и гудрона толщиной dг , мм. Чердачное помещение отсутствует. Под железобетонным полом расположен теплоизоляционный слой из шлаковаты толщиной dшл , мм , гидроизоляционный слой из трехслойного рубероида общей толщиной dруб, мм и стальная обшивка толщиной dст , мм. Здание имеет неотапливаемый подвал. В цехе размещено n станков. Установленная мощность электродвигателя для каждого станка N, кВт. В цехе работает m человек в смену. Норма расхода электроэнергии на освещение qосв , Вт/м2 пола. Потери давления в систеие кондиционирования воздуха DР, Па.
Рис.2. Общий вид здания
Целью задания является разработка системы кондиционирования воздуха, обеспечивающей санитарно – гигиенические условия для обслуживающего персонала цеха и оптимальные условия для технологического процесса.
При выполнении указанного задания необходимо решить ряд частных задач, а именно: 1. Произвести выбор расчётных параметров наружного и внутреннего воздуха для тёплого и холодного периодов года. 2. Выполнить расчёт тепловыделений в помещение в тёплый и холодный периоды года. 3. Выполнить расчёт тепловых потерь помещением в тёплый и холодный периоды года. 4. Рассчитать количество избыточной теплоты в помещении для тёплого и холодного периодов года на основе теплового баланса помещения. 5. Осуществить построение на I - d диаграмме процессов обработки воздуха в тёплый и холодный периоды года. 6. Определить расход кондиционируемого воздуха, кратность воздухообмена в помещении, холодопроизводительность кондиционеров. 7. Выбрать тип, производительность и количество вентиляторов, мощность электродвигателей для их привода, кондиционеры и холодильные машины. 8. Составить схему воздухораспределения в помещении и выполнить её аэродинамический расчёт.
Результаты работы оформляются в виде пояснительной записки и графического материала на двух листах. На одном листе изображаются графические построения процессов обработки воздуха в I – d диаграмме для тёплого и холодного времени года, на другом – принципиальные схемы кондиционирования воздуха и системы воздухораспределения в помещении. 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
