Построение процессов изменения тепловлажностного состояния воздуха для основного цеха и расчёт производительности систем КВ

Введение

Задачей систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха является поддержание во всех помещениях предприятия таких параметров воздушной среды (температуры, подвижности, влажности, концентрации газов и пыли), которые позволяют сохранить здоровье рабочих при высокой работоспособности и обеспечивают требования технологического процесса к физико –техническим свойствам используемых материалов.

Технические решения этих систем, их энергетические и экономические показатели зависят от климатического района и количества вредных выделений при проведении технологического процесса в воздух рабочей зоны помещений.

Основными вредными выделениями в цехах предприятий обувного производства являются тепловыделения, пыль (минеральная, органическая), пары растворителей и газовыделения в процессе обработки обуви.

При разработке технологических процессов во всех цехах предусмотренно устройство местных отсосов от оборудования и рабочих мест для предотвращения выделений пыли, паров и газов в воздух рабочей зоны.

1. Исходные данные

Расчетные параметры наружного воздуха в городе Екатеринбург.

Расчетные параметры внутреннего воздуха в городе Екатеринбург.

Строительная характеристика цеха.

Тепловой баланс основного цеха

При составлении теплового баланса основного цеха следует определить суммарную величину теплопоступлений в цехе от всех источников постоянного и периодического действия. Расчет теплоизбытков производят для двух расчетных периодов года: теплого и холодного. Для холодного расчетного периода следует учесть также теплопотери через наружные строительные ограждения здания, происходящие вследствие теплопередачи ограждений и разности температур между внутренним и наружным воздухом.

Теплопотери через наружные строительные ограждения здания в холодный период, Вт

Qm.n = qo *Vц.н * (tхв – t хн) = 10368∙ 0,18 ∙ (23+35)= 108241,92 , где

V_ц- внутренний объём цеха, м³;

q_о –удельная тепловая характеристика помещения Вт/м³°С

t_в.х, t_н.х –расчётная температура наружного и внутреннего воздуха в холодный период по исходным данным

Теплопоступления от технологического оборудования, имеющего электродвигатели, Вт

Qоб = 1000 ∙ Nуст ∙ ηо ∙ ηспр ∙ ηв = 1000 ∙20∙25∙0,8∙1= 400 000 , где

Nуст – установленная (номинальная) мощность электродвигателей единицы оборудования, кВт

ηо –количество оборудования данной марки, шт ;

ηспр – коэффициент спроса электроэнергии;

ηв - коэффициент, учитывающий фактическое поступление тепла в помещение.

Тепловой поток от искусственного освещения, Вт

Qосв = 1000 ∙ Nосв ∙ Fп ∙ Kосв = 1000 ∙ 0,05∙1726∙1 = 86300 , где

N_осв - удельная электрическая мощность на освещение 1м² площади пола цеха, кВт/м² ;

F_п- площадь пола, м²;

K_осв - коэффициент, учитывающий фактическое поступление тепла от светильников в помещение (для подвесных светильников K_осв =1).

В тёплый период величина Q_осв уменьшается в 2 раза с учётом использования естественного освещения.

Тепловой поток от людей, Вт

Qл = qп1 ∙ nл = 232∙200 = 46 400 , где

n_л - количество людей, работающих в цехе в одну смену, чел;

q_л - тепловыделения (явные) от одного человека (для данных расчётов можно применить q_л=232 Вт).

Тепловой поток от солнечной радиации в тёплый период, Вт

=Fo ∙ qост ∙Ao+ Fп ∙ qп ∙Kп = 54∙75∙0,8+1728∙ 17∙0,65=22334,4 , где

Q_ост- тепловой поток через остекление;

Q_пер- тепловой поток через покрытие.

q_ост- удельная величина теплопоступлений от солнечной радиации через 1 м² остекления,

Вт/ м²

А_ост-коэффициент, учитывающий состояние (прозрачность) остекления, принимается 0,8 при обычном загрязнении;

F_ост, F_п –площади окон и покрытия цеха, м²;

к_п- коэффициент, численно равный коэффициенту теплопередачи покрытия;

qп –удельная величина теплопоступлений от солнечной радиации через 1 м² покрытия, Вт/ м²

2.6 Избыточные тепловыделения в цехе в тёплый (Q_изб.т, Вт) и холодный(Q_изб.х, Вт) периоды года, кВт

Qизб.т = Qm.n +Qоб + 0,5 ∙Qосв + Qл + Qрад = 108241,92 + 400 000 + 0.5 ∙86300 + 46 400 + 22334,4 =33,5*10⁴

Qизб.х = Qm.n +Qоб + Qосв + Qл + Qрад= (311+46+22,3+43)*10³ = 33,5*10⁴

Удельные тепловыделения:

q_изб.т. = Q_{. изб} /V _{ц.б. = 40,7} Вт/м³

q_изб.х. = Q_{. изб} /V _{ц.б. = 32,3} Вт/м³

Построение процессов изменения тепловлажностного состояния воздуха для основного цеха и расчёт производительности систем КВ

3.1. Тёплый период.

Энтальпия наружного воздуха меньше энтальпии внутреннего, т.е. i_н^т< i_в^т (51 кДж/кг < 53 кДж/кг)

В этом случае экономически целесообразно применение политропического охлаждения наружного воздуха распыляемой в камере орошения кондиционера холодной водой, рекомендуется применение системы доувлажнения воздуха в цехе.

∆d₀=0,7 г/кг

d_к^т=d_п^т=d_в^т-∆d₀=10-0,7=9,3г/кг

∆i_x= i_н^т – i_к^т=51,2-37,2=14<15.5 кДж/кг

3.1.1. Расчёт производительности систем КВ в тёплый период.

Массовый расход приточного воздуха.

G_п^т = 3,6 Q_изб. / (i_в^т-i_п^т)

G_п^т=3,6*42,2*10⁴/(51,2-37,2)=108,5*10³ кг/ч

Объемный расход приточного воздуха.

L_п^т = G_п^т/ ρ,

Где ρ – плотность воздуха, ρ = 1,18 кг/м³

L_п^т = 108,5*10³/1,18=91,9*10³ м³/ч

Кратность воздухообмена

К^т = L_п^т / V_ц.в.

К^т = 91,9*10³ /10368= 8,87 ч^-1

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: