реферат бесплатно, курсовые работы
 

Выбор и обоснование типа систем кондиционирования воздуха

Выбор и обоснование типа систем кондиционирования воздуха

Содержание

Введение

1 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

1.1 Расчетные параметры наружного воздуха

1.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха

2 Составление тепловых и влажностных балансов помещения

2.1 Расчет теплопоступлений

2.1.1 Расчет теплопоступлений от людей

2.1.2 Расчет теплопоступлений от искусственного освещения

2.1.3 Расчет теплопоступлений через наружные световые проемы

и покрытия за счет солнечной радиации

2.1.4 Расчет теплопоступлений через внешние ограждения

2.1.5 Расчет теплопоступлений через остекленные проемы за счет

разности температур наружного и внутреннего воздуха

2.2 Расчет влаговыделений

2.3 Определение углового коэффициента луча процесса в помещении

3 Расчет системы кондиционирования воздуха

3.1 Выбор и обоснование типа систем кондиционирования воздуха

3.2 Выбор схем воздухораспределения. Определение допустимой и

рабочей разности температур

3.3 Определение производительности систем кондиционирования воздуха

3.4 Определение количества наружного воздуха

3.5 Построение схемы процессов кондиционирования воздуха

на Jd-диаграмме

3.5.1 Построение схемы процессов кондиционирования воздуха для

теплого периода года

3.5.2Построение схемы процессов кондиционирования воздуха для

холодного периода года

3.6 Определение потребности теплоты и холода в системах

кондиционирования воздуха

3.7 Выбор марки кондиционера и его компоновка

3.8 Расчеты и подбор элементов кондиционера

3.8.1 Расчет камеры орошения

3.8.2 Расчет воздухонагревателей

3.8.3 Подбор воздушных фильтров

3.8.4 Расчет аэродинамического сопротивления систем кондиционирования

воздуха

3.9 Подбор вентилятора системы кондиционирования воздуха

3.10 Подбор насоса для камеры орошения

3.11 Расчет и подбор основного оборудования системы холодоснабжения

4 УНИРС - Расчет СКВ на ЭВМ

Список использованных источников

Приложение А - Jd-диаграмма. Теплый период года

Приложение Б -Jd-диаграмма. Холодный период года

Приложение Г - Схема холодоснабжения

Приложение Д - Спецификация

Приложение Е - План на отметке - 2.000

ВВЕДЕНИЕ

Кондиционирование воздуха - это автоматизированное поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температура, относительная влажность, чистота и скорость движения воздуха) с целью обеспечения оптимальных условий наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечение сохранности ценностей культуры.

Кондиционирование подразделяется на три класса:

1. Для обеспечения метеорологических условий, требуемых для технологического процесса при допускаемых отклонениях за пределами расчетных параметров наружного воздуха. В среднем 100 часов в год при круглосуточной работе или 70 часов в год при односменной работе в дневное время.

2. Для обеспечения оптимальных, санитарных или технологических норм при допускаемых отклонениях в среднем 250 часов в год при круглосуточной работе или 125 часов в год при односменной работе в дневное время.

3. Для обеспечения допустимых параметров, если они не могут быть обеспечены вентиляцией, в среднем 450 часов в год при круглосуточной работе или 315 часов в год при односменной работе в дневное время.

Нормативными документами установлены оптимальные и допустимые параметры воздуха.

Оптимальные параметры воздуха обеспечивают сохранение нормативного и функционального теплового состояния организма, ощущение теплового комфорта и предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Допустимые параметры воздуха - это такое их сочетание, при котором не возникает повреждений или нарушения состояния здоровья, но может наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.

Допустимые условия, как правило, применяют в зданиях, оборудованных только системой вентиляции.

Оптимальные условия обеспечивают регулируемые системы кондиционирования (СКВ). Таким образом СКВ применяют для создания и поддержания оптимальных условий и чистоты воздуха в помещениях круглогодично.

Целью выполнения данной курсовой работы является закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков расчета, а также проектирование систем кондиционирования воздуха (СКВ).

В данной курсовой работе кондиционируемое помещение - это зрительный зал городского клуба на 500 мест в городе Одесса. Высота этого помещения - 6,3 м, площадь пола -289 м2, площадь чердачного покрытия -289 м2, объем помещения - 1820,7 м3.

1 ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА

Расчетные параметры наружного воздуха.

Расчетные параметры наружного воздуха выбирают в зависимости от географического расположения объекта.

Таблица 1 - Расчетные параметры наружного воздуха.

Период

года

Барометри-

ческое дав-

ление, гПа

Темпе-

ратура,

°С

Удельная

энтальпия,

кДж/кг

Относи-

тельная

влаж-ность,

%

Влаго-

содержа-

ние, г/кг

Ско-рость

ветра,

м/с

теплый

1010

26,6

60

70

13,1

3,3

холодный

1010

-18

-16,3

90

0,8

11

Расчетные параметры внутреннего воздуха.

Расчетные параметры внутреннего воздуха выбирают в зависимости от назначения помещения и времени года.

Таблица 2 - Расчетные параметры внутреннего воздуха.

Период

года

Темпе-

ратура,

°С

Удельная

энтальпия,

кДж/кг

Относи-

тельная

влаж-ность,

%

Влаго-

содержа-

ние, г/кг

Подвижность,

м/с

Теплый

22

43

50

8,3

0,3

холодный

20

45

45

9,8

0,3

2 СОСТАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ И ВЛАЖНОСТНЫХ БАЛАНСОВ ПОМЕЩЕНИЯ

Целью составления тепловых и влажностных балансов помещения является определение тепло- и влагоизбытков в помещении, а также углового коэффициента луча процесса, который используют при графоаналитическом методе расчета СКВ.

Балансы тепла и влаги составляют отдельно для теплого и холодного периодов года.

Источниками тепловыделений в помещении могут быть люди, искусственное освещение, солнечная радиация, пища, оборудование, а также теплопоступления через внутренние и внешние ограждения или через остекленные проемы за счет разности температур наружного и внутреннего воздуха.

2.1 Расчет теплопоступлений

2.1.1 Расчет теплопоступлений от людей

Тепловыделения в помещении от людей Qпол, Вт, определяют по формуле

Qпол = qпол·n,(1)

где qпол - количество полного тепла, выделяемого одним человеком, Вт;

n - число людей, чел.

Qяв = qяв·n,(2)

где qяв - количество явного тепла, выделяемого одним человеком, Вт;

n - число людей, чел.

- для холодного периода

Qпол = 120·285 = 34200 Вт

Qяв = 90·285 =25650 Вт

- для теплого периода

Qпол = 80·285 =22800 Вт

Qяв = 78·285 = 22230 Вт

2.1.2 Расчет теплопоступлений от искусственного освещения

Теплопоступления от искусственного освещения Qосв, Вт, определяют по формуле

Qосв = qосв·Е·F,(3)

где Е - освещенность, лк;

F - площадь пола помещения, м2;

qосв - удельные тепловыделения, Вт/(м2·лк).

Qосв = 0,067·400·289 = 7745,2 Вт

2.1.3 Расчет теплопоступлений за счет солнечной радиации

Солнечная радиация Qр = 9400 Вт.

2.1.4 Расчет теплопоступлений через внешние ограждения

Теплопоступления через внешние ограждения, Вт, определяют по формуле

Qогр = kст·Fст(tн - tв) + kпок·Fпок(tн - tв), (4)

где ki - коэффициент теплопередачи через ограждения, Вт/(м2·К);

Fi - площадь поверхности ограждения, м2;

tн, tв - температура наружного и внутреннего воздуха соответственно, °С.

Qогр = 0,26·289(26,6-22) = 345,6 Вт

2.1.5 Расчет теплопоступлений через остекленные проемы

Расчет теплопоступлений в помещение через остекленные проемы за счет разности температур наружного и внутреннего воздуха определяют по формуле

Qо.п. = [(tн - tв)/Ro]Fобщ,(5)

где Ro - термическое сопротивление остекленных проемов, (м2·К)/Вт, которое определяется по формуле

Ro = 1/kокна (6)

Fобщ - общая площадь остекленных проемов, м2.

Qо.п = 0 Вт, так как нет остекленных проемов.

Таблица 3 - Тепловой баланс помещения в различные периоды года

Период

Года

Тепловыделения, Вт

от людей,

Qпол

от искус-ствен-

ного осве-

щения, Qосв

от солнеч-ной радиа-

ции, Qр

через

ограж-дения, Qогр

через

остеклен-ные проемы, Qо.п.

тепло-избытки

УQ, Вт

Теплый

22800

7745,2

9400

345,6

0

40290,8

холодный

34200

7745,2

-

-

-

41945,2

2.2 Расчет влаговыделений

Поступление влаги в помещение происходит от испарений с поверхности кожи людей и от их дыхания, со свободной поверхности жидкости, с влажных поверхностей материалов и изделий, а также в результате сушки материалов, химических реакций, работы технологического оборудования.

Влаговыделения от людей Wл, кг/ч, в зависимости от их состояния (покой, вид выполняемой ими работы) и температуры окружающего воздуха определяют по формуле

Wл = wл·n·10-3, (7)

где wл - влаговыделение одним человеком, г/ч;

n - число людей, чел.

Wлхол = 40·285·10-3 = 11,4 кг/ч

Wлтепл = 44·285·10-3 = 12,54 кг/ч

2.3 Определение углового коэффициента луча процесса в помещении

На основании расчета тепловлажностных балансов определяют угловой коэффициент луча процесса в помещении для теплого ет и холодного ех периодов года, кДж/кг

ет = (УQт·3,6)/Wт ,(8)

ех = (УQх·3,6)/Wх .(9)

Численные величины ети ех характеризуют тангенс угла наклона луча процесса в помещении.

ет = (40290,8·3,6)/12,54 = 11567

ех = (41945,2·3,6)/11,4 = 13246

3 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

3.1 Выбор и обоснование типа систем кондиционирования воздуха

Выбор и обоснование типа СКВ осуществляют на основе анализа условий функционирования кондиционируемого объекта, указанных в задании на проектирование.

Исходя из количества помещений, предусматривают одно- или многозональные системы кондиционирования воздуха, а затем производят оценку возможности их применения с рециркуляцией отработавшего воздуха, которая позволяет уменьшить расход тепла и холода.

СКВ с первой и второй рециркуляцией обычно используют для помещений, не требующих высокой точности регулирования температуры и относительной влажности.

Принятие окончательного решения по выбору принципиальной схемы обработки воздуха производят после определения производительности СКВ и расхода наружного воздуха.

3.2 Выбор схем воздухораспределения. Определение допустимой и рабочей разности температур.

По гигиеническим показателям и равномерности распределения параметров в рабочей зоне для большинства кондиционируемых помещений наиболее приемлемой является подача приточного воздуха с наклоном в рабочую зону на уровне 4…6 м и с удалением общеобменной вытяжки в верхней зоны.

1. Определяем допустимый перепад температур

Дtдоп = 2°С.

2. Определяем температуру приточного воздуха

tп = tв - Дtдоп (10)

tптеп = 22 - 2 = 20°С,

tпхол = 20 - 2 = 18 °С.

3. Определяем температуру уходящего воздуха

tу = tв + grad t(H - h),(11)

где grad t - градиент температуры по высоте помещения выше рабочей зоны, °С;

H - высота помещения, м;

h - высота рабочей зоны, м.

Градиент температуры по высоте помещения определяют в зависимости от удельных избытков явного тепла в помещении qя, Вт

qя = УQ/Vпом = (УQп-Qп+ Qя)/ Vпом (12)

qятепл = (40290,8 - 22800 + 22230)/1820,7 = 21,8 Вт

grad t = 1,2;

qяхол = (41945,2 - 34200 + 25650)/ 1820,7 = 18,3 Вт

grad t = 0,3.

tутепл = 22 + 1,2(6,3 - 1,5) = 27,76°С;

tухол = 20 + 0,3(6,3 - 1,5) = 21,44°С.

4. Определяем рабочую разность температур

Дtр = tу - tп(13)

Дtртепл = 27,76 - 20 = 7,76°С;

Дtрхол = 21,44 - 18 = 3,44°С.

3.3 Определение производительности систем кондиционирования воздуха

Для систем кондиционирования воздуха различают полную производительность G, учитывающую потерю воздуха на утечку в сетях приточных воздуховодов, кг/ч, и полезную производительность Gп, используемую в кондиционируемых помещениях, кг/ч.

Полезную производительность СКВ определяем по формуле

Gп = УQт/[(Jу - Jп)·0,278],(14)

где УQт - суммарные теплоизбытки в помещении в теплый период года, Вт;

Jу, Jп - удельная энтальпия уходящего и приточного воздуха в теплый период года, кДж/кг.

Gп = 40290,8/[(51 - 40) )·0,278] = 13176кг/ч.

Полную производительность вычисляем по формуле

G = Кп·Gп,(15)

где Кп - коэффициент, учитывающий величину потерь в воздуховодах.

G = 1,1·13176= 14493,6 кг/ч.

Объемную производительность систем кондиционирования воздуха L, м3/ч, находим по формуле

L = G/с,(16)

где с - плотность приточного воздуха, кг/м3

с = 353/(273+tп)(17)

с = 353/(273+20) = 1,2кг/м3;

L = 14493,6 /1,2 = 12078 м3/ч.

3.4 Определение количества наружного воздуха

Количество наружного воздуха, используемого в СКВ, влияет на затраты тепла и холода при тепловлажностной обработке, а также на расход электроэнергии на очистку от пыли. В связи с этим всегда следует стремиться к возможному уменьшению его количества.

Минимально допустимое количество наружного воздуха в системах кондиционирования воздуха определяют, исходя из требований:

- обеспечения требуемой санитарной нормы подачи воздуха на одного человека, м3/ч

Lнґ = l·n,(18)

где l - нормируемый расход наружного воздуха, подаваемого на одного человека, м3/ч;

n - число людей в помещении, чел.

Lнґ = 25·285 = 7125 м3/ч;

- компенсации местной вытяжки и создания в помещении избыточного давления

Lнґґ = Lмо + Vпом·Кґґ , (19)

где Lмо - объем местной вытяжки, м3/ч;

Vпом - объем помещения, м3;

Кґґ-кратность воздухообмена.

Lнґґ = 0 + 1820,7·2 = 3641,4 м3/ч.

Выбираем большее значение из Lнґ и Lнґґ и принимаем для дальнейших расчетов Lнґ = 7125 м3/ч.

Определяем расход наружного воздуха по формуле

Gн = Lн·сн, (20)

гдесн - плотность наружного воздуха, кг/м3.

Gн =7125·1,18 = 8407,5 кг/ч.

Проверяем СКВ на рециркуляцию:

1.G > Gн

14493,6 кг/ч >8407,5кг/ч, условие выполняется.

2. Jу < Jн

51 кДж/кг < 60 кДж/кг, условие выполняется.

3. В воздухе не должны содержаться токсичные вещества.

Примечание: все условия выполняются, поэтому применяем схему СКВ с рециркуляцией.

Принятый расход наружного Lн должен составлять не менее 10% от общего количества приточного воздуха, то есть должно выполняться условие

Gн? 0,1G

8407,5кг/ч ? 0,1· 14493,6

8407,5кг/ч ? 1449,36 кг/ч, условие выполняется.

3.5 Построение схемы процессов кондиционирования воздуха на J-d диаграмме

3.5.1 Построение схемы процессов кондиционирования воздуха для теплого периода года

Страницы: 1, 2


ИНТЕРЕСНОЕ



© 2009 Все права защищены.