Курсовая Вентиляция

Оглавление

Введение

1. Исходные данные

1.1 Параметры наружного  воздуха

1.2 Параметры  внутреннего воздуха

1.3 Характеристика технологического  процесса

2. Тепловой баланс  помещений

2.1 Расчёт теплопотерь  помещений

2.1.1 Основные и добавочные теплопотери

2.1.2. Теплопотери на нагрев ввозимых материалов

2.2 Расчёт теплопоступлений

2.2.1. Кузнечное отделение

2.2.2. Сварочное отделение

3. Расчет воздухообменов

3.1 Расчёт местной вытяжной  вентиляции

3.2. Расчет  местной приточной вентиляции

3.2.1. Расчет  воздушно-тепловых завес

3.3 Расчёт общеобменной  вентиляции

3.3.1 Расчет общеобменного  притока

3.3.2 Расчет общеобменной  вытяжки

3.4. Воздушно-тепловой  баланс

4. Воздухораспределение

5. Аэродинамический расчёт  вентиляционных систем

6.Теплоснабжение  калориферов приточных систем и воздушно тепловых завес.

6.1 Обоснование  схемы теплоснабжения калориферов.

6.2 Подбор калориферов  для приточных вентиляционных  систем.

6.3 Подбор калориферов  воздушно-тепловых завес.

7. Расчет и  подбор оборудования вентиляционных  систем

7.1. Оборудование приточных вентиляционных камер

7.2. Оборудование  воздушно-тепловых завес.

7.3. Оборудование  вытяжных вентиляционных систем.

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Промышленные здания имеют системы  вентиляции со своими специфическими особенностями устройства и размещения.

Способы вентиляции и число вентиляционных установок на предприятиях зависят  от характера технологического процесса, мощности предприятия, а также от его экономической значимости.

В промышленных предприятиях возможно размещение вентиляционного оборудования в производственных помещениях или снаружи здания – на стенах или кровле, но в любом случае должны быть обеспечены удобное обслуживание вентиляционного оборудования и защита его от возможной конденсации влаги. При проектировании систем вентиляции следует стремиться к наименьшей длине воздуховодов, определяемой их радиусом действия. Вытяжные вентиляционные установки, удаляющие взрывоопасные и огнеопасные смеси должны иметь взрывобезопасное исполнение.

Важное значение при обеспечении расчётных параметров внутреннего воздуха в промышленных предприятиях приобретает правильная организация системы местной вытяжной вентиляции. Для борьбы с выделяющимися в воздух производственных помещений парами и газами вредных веществ и пылью наиболее эффективно применение локализующей вытяжной вентиляции, то есть удаление вредных веществ от мест их образования. Удаление загрязнённого воздуха от места его сосредоточения легко осуществить при устройстве укрытий у агрегатов, являющихся источниками вредных выделений. Устройство местной вытяжной вентиляции рекомендуется как один из наиболее экономичных и эффективных методов борьбы с вредными выделениями. Местный отсос представляет собой устройство для локализации вредных выделений у места их образования и удаление загрязнённого воздуха за пределы помещения с концентрациями более высокими, чем при общеобменной вентиляции.

           В качестве объекта  для проектирования предложено здание блока вспомогательных цехов в г. Чита (кузнечное отделение, термическое отделение, слесарно-механическое отделение). Система отопления совмещена с приточной вентиляцией.

1. Исходные  данные

                                           1.1 Параметры наружного воздуха

Расчетные параметры наружного воздуха, а также географическая широта и барометрическое давление принимаются по прил. 7[1] в зависимости от положения объекта строительства для теплого и холодного периодов года.

В переходный период параметры принимаем: температура 8⁰С и энтальпия I=22,5 кДж/кг.

Все данные сводим в табл.

Расчетные параметры наружного  воздуха

Таблица 1

                                         1.2 Параметры внутреннего воздуха

Расчетные параметры воздуха рабочей  зоны кузнечное отделение, категория работ: тяжелые 3

Расчетные параметры воздуха рабочей  зоны термическое отделение, категория работ: тяжелые 3

Расчетные параметры воздуха рабочей  зоны слесарно-механическое отделение, категория работ: средней тяжести 2Б

Для вентиляции используются допустимые значения параметров внутреннего воздуха.

2. Тепловой  баланс помещений

                                         2.1 Расчёт теплопотерь помещений

      2.1.1 основные и добавочные теплопотери

Расчёт теплопотерь производим по укрупнённым показателям.

, Вт

где - - коэффициент учета района строительства

- объем отапливаемой части  здания по внешнему обмеру

- разность температуры внутренней  и наружной

- удельная тепловая характеристика гражданского здания

Кузнечное отделение:

Холл. Раб. Вт

Холл. НРаб. Вт

Перех. Вт

Дополнительные теплопотери принимаем  в количестве 30% от теплопотерь помещения.

Холл. Раб.   Вт

Холл. НРаб. Вт

Перех.         Вт

Термическое отделение:

Холл. Раб. Вт

Холл. НРаб. Вт

Перех. Вт

Дополнительные теплопотери

Холл. Раб.    Вт

Холл. НРаб. Вт

Перех.         Вт

Слесарно-механическое отделение:

Холл. Раб. Вт

Холл. НРаб. Вт

Перех. Вт

Дополнительные  теплопотери 

Холл. Раб.   Вт

Холл. НРаб. Вт

Перех.         Вт

2.1.2. Теплопотери  на нагрев ввозимых материалов и автотранспорта

Кузнечное отделение:

- Нагрев  ввозимого материала:

где - -масса поступающего однородного материала,

         - удельная теплоемкость материала,

        - коэффициент учитывающий интенсивность поглощения теплоты

             (определяем по графику);

         - температура внутреннего воздуха, ⁰С

         - температура поступающего материала, ⁰С

Холл. Раб. Вт

Перех. Вт

- Нагрев автотранспорта:

q – расход теплоты на нагрев транспорта (принимается в зависимости от вида транспорта по       [6, табл.2.34]), Вт;

В – коэффициент учитывающий интенсивность поглощения теплоты = 0,5

Т – время пребывания, (мин)=60

 Вт

2.2 Расчёт теплопоступлений

2.2.1. Теплопоступления в теплый период от солнечной радиации:

Через остеклённые поверхности:

Через покрытия:

где F_ост - площадь поверхности остекления и покрытия, м²;

q_ост - тепловой поток, поступающий через I м поверхности остекления (табл. 3.4 [2]) и покрытия (табл. 3.5[2]), Вт/м²;

A_ост- коэффициент, зависящий от вида остекления: для двойного остекления с раздельными переплетами он равен 1.45

K_з - коэффициент затенения остекления: обычное загрязнение 0,8

Кузнечное отделение                      Вт

Термическое отделение                 Вт

Слесарно-механическое                Вт

отделение                                          Вт

                    2.2.2. Теплопоступления  от электрооборудования:

К_загр. – коэффициент загрузки электродвигателя;

К_од. – коэффициент одновременности работы;

- коэффициент полезного действия электродвигателя;

К_Т – коэффициент перехода тепла в помещение;

        К_п – коэффициент, учитывающий неполноту загрузки электродвигателя.

      Слесарно-механическое отделение  Вт

      Вт

      Вт

      Вт

                                                                       Вт

                             2.2.3. Теплопоступления  от освещения:

-Освещенность

F-площадь пола

-0,45 доля тепла поступающего  в помещение

- 0,087 удельные тепловыделения 

Кузнечное отделение          Вт

Термическое отделение      Вт

Слесарно-механическое отделение    Вт

                                2.2.4. Прочие теплопоступления:

Теплопоступления от кузнечного горна

В- Расход топлива , кг/ч = 5

-Теплота сгорания топлива кДж/кг =25140

-коэфициент учитывающий долю теплоты =0,15

                                          Вт

           Теплопоступления от нагревательных печей

-номинальная мощность, кВт

-коэффициент учитывающий долю  тепла, поступающего в помещение.

3. РАСЧЕТ  МЕСТНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

3.1 Расчёт местных отсосов от оборудования.

Кузнечное отделение:

От кузнечного горна на 1 огонь:

Зонт

L=1800м³/час при расходе топлива 5 кг/час

L=1800*2=3600 м³/час на два горна.

Размеры зонта в плане:

А=1м; Б=2м.

Высота  зонта h_з =1.23м

По  рис.4.5 (Волков) при Д_тр=450мм высота трубы h_тр=8м.

Термическое отделение:

От  нагревательной печи

Зонт-козырек

Загрузочное отверстие печи размером h Х Ь == 600 Х 400 мм,

Температура в печи tп= 900 ⁰С

           По  графику (рис. 4.10) при tп = 900⁰С и yo=h/2=0.6/2=0,3 находим l=0,8 м.

          L=Lуд*Fo =9900*0,6*0,4= 2400 м³/час

L=2400*2=4800 м³/час на две печи.

Слесарно-механическое отделение:

Объем воздуха, отсасываемого от кожухов  заточных станков с

абразивными кругами 

            Loтc определяется по рис 4.35.

            Loтc=505 м³/час при диаметре круга 300мм.

            Loтc=505*3=1515 м³/час от 3-х станков.

3.2. Расчет местной приточной вентиляции

3.2.1. Расчет воздушно-тепловых завес

Главная задача воздушно-тепловых завес  – защита помещений от воздействия  потоков наружного холодного  воздуха, поступающих в помещения  через открытые двери, ворота, технологические  проемы.

Завесы необходимо устанавливать:

1. Для промышленных предприятий в зонах с расчетной температурой ниже -25⁰С и продолжительностью открывания ворот более 40 минут в смену, или количеством открывания ворот более 5 раз в смену.
2. Для производственных зданий с мокрым режимом.
3. Для общественных и промышленных зданий оборудованных системами кондиционирования воздуха.
4. Для общественных зданий через входные двери, которых проходит 250 и более человек в час.

Для промышленных зданий обычно используют завесы шиберующего типа.

Общий расход воздуха для завесы шиберующего типа определяется по формуле:

где - отношение расхода воздуха завесы к расходу воздуха проходящего через проём при работе завесы, для боковых завес =0,6-0,8;

- коэффициент расхода проёма при работе завесы;0,29

- площадь открываемого проёма; м²

- разность давлений воздуха  снаружи и внутри помещения  на уровне проёма; Па

- удельный вес смеси воздуха  завесы и наружного воздуха при температуре равной нормируемой в районе ворот, кгс/м³

Кузнечное отделение:

Общий расход воздуха для завесы:

h – высота нейтральной зоны,1,5 м

- плотность воздуха соответственно при наружной и внутренней температуры, кг/м³

Требуемая температура завесы:

- отношение количества тепла,  теряемого с воздухом, уходящим  через открытый проем наружу, к тепловой мощности калориферов завесы, определяется по рис.10,3 [4].

Тепловая  мощность калориферов:

- температура воздуха забираемого  для завесы, ⁰C

Ширина воздуховыпускной щели:

Скорость воздуха на выходе из щели:

Слесарно-механическое отделение:

Общий расход воздуха для завесы:

h – высота нейтральной зоны,1,5 м

- плотность воздуха соответственно при наружной и внутренней температуры, кг/м³

Требуемая температура завесы:

- отношение количества тепла,  теряемого с воздухом, уходящим через открытый проем наружу, к тепловой мощности калориферов завесы, определяется по рис.10,3 [4].

Тепловая мощность калориферов:

- температура воздуха забираемого  для завесы, ⁰C

Ширина воздуховыпускной щели:

Скорость воздуха на выходе из щели:

4 Расчёт воздухообменов по вредностям

4.1 Воздухообмены на ассимиляцию тепла и газа

Кузнечное отделение:

Расчётный воздухообмен равен количеству воздуха необходимого для ассимиляции теплоизбытков в теплый период:

Объемная подача вентиляционных систем

, м³/ч

-температура уходящего воздуха

-температура рабочей зоны

-температура приточного воздуха

m-коэффициент теплораспределения

c-удельная теплоёмкость воздуха

Термическое отделение:

Расчётный воздухообмен равен большему из воздухообменов необходимых для  ассимиляции теплоизбытков и газопоступлений в теплый период:

кг/ч

, м³/ч

  Принимаю расчетным воздухообмен  на ассимиляцию теплоизбытков.,

Слесарно-механическое отделение:

Расчётный воздухообмен равен большему из воздухообменов необходимых для ассимиляции теплоизбытков и газопоступлений в теплый период:

кг/ч

Объемная подача вентиляционных систем

, м³/ч

4.2. Расчет общеобменной вытяжки

Количество удаляемого воздуха  из верхней части помещения равно  разнице между общеобменным притоком и местной вытяжкой:

Кузнечное отделение:

Термическое отделение:

Слесарно-механическое отделение:

4.3. Расчет местной вытяжки

Кузнечное отделение:

Термическое отделение:

                                            м³ /ч

Слесарно-механическое отделение:

-Количество удаляемого воздуха

-объем воздуха, удаляемого  местной вытяжкой

-Плотность воздуха при внутренней  температуре

4.4. Воздушно-тепловой баланс

ТАБЛИЦА 3.

5.Обоснование  и выбор оборудования вентиляционных  систем

5.1. Трассировка воздуховодов вентиляционных систем

Задачей расчета трассировки является определение параметров воздуха в рабочей зоне, подача в это помещение приточного воздуха с помощью воздухораспределительных устройств. Тип и число воздухораспределителей должны приниматься в зависимости от выбранной схемы организации воздухообмена и объемно планировочного решения помещения.

Для всех отделений выбираем подачу воздуха в верхнюю зону горизонтальными  струями, не настилающимися на потолок.

Используем воздухораспределители  серии НРВ.

Для кузнечного отделения:

;

;

- максимальная скорость в  струе;

где -начальная скорость ;

-скорость воздуха в помещении  ;

K – коэффициент перехода от нормируемой скорости движения воздуха к максимальной скорости движения воздуха в струе, принимается в зависимости от категории работ по приложению 6 [1];

   - расстояние от места  выхода струи до рабочей зоны,

   - коэффициент затухания  струи;

  - поправочный коэффициент  на взаимодействие одинаковых струй;

  - поправочный коэффициент  на стеснение струй ограждениями  помещения;

   - площадь решетки  ;

По заданному расходу воздуха L, м³/ч, находят площадь живого сечения F, м²:

= =0,9 м²

V_ср – скорость движения воздуха, м/с;

Находят количество решёток:

=

Расчет и подбор приточных воздухораспределителей серии НРВ

Таблица 4.

5.2 Аэродинамический расчёт воздуховодов вентиляционных систем

Его  проводят с целью определения  размеров поперечного сечения участков сети. В системах с механическим побуждением движения воздуха потери давления определяют выбор вентилятора. В этом случае подбор размеров поперечного сечения воздуховодов проводят по допустимым скоростям движения воздуха.

Потери давления DР, Па, на участке воздуховода длиной l определяют по формуле:

DР=Rl+Z

где R – удельные потери давления на 1м воздуховода, Па определяются по номограмме

Z-потери давления в местных сопротивлениях, Па, определяем по формуле:

Z=Sx×Pg,

Где Pg – динамическое давление воздуха на участке, Па, определяем по номограмме.

Sx - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Аэродинамический расчет состоит  их 2 этапов:

1) расчета участков основного  направления;

2) увязка ответвлений.

Последовательность расчета.

1. Определяем нагрузки расчетных участков, характеризующихся постоянством расхода воздуха;
2. Выбираем основное направление, для чего выявляем наиболее протяженную цепь участков;
3. Нумеруем участки магистрали и ответвлений, начиная с участка, наиболее удаленного с наибольшим расходом.
4. Размеры сечения воздуховода определяем по формуле

где L –расход воздуха на участке, м³/ч

J_р- рекомендуемая скорость движения воздуха м/с, определяем по табл. 11.3 [3]

5. Зная ориентировочную площадь сечения, определяем стандартный воздуховод и расчитываем фактическую скорость воздуха:

6. Определяем R,Pg .
7. Определяем коэффициенты местных сопротивлений.
8. Общие потери давления в системе равны сумме потерь давления в воздуховодах по магистрали и в вентиляционном оборудовании:

DP=S(Rl+Z)_маг+DP_об

9. Методика расчета ответвлений аналогична.

10. Проводят увязку ответвлений  и основной магистрали.

Результаты аэродинамического  расчета воздуховодов сводим в таблицу

5.3 Расчет  оборудования приточных камер

5.3.1Расчёт и подбор калориферной установки приточной системы П1.

     Находим площадь живого  сечения калориферов по воздуху:

1. Определяется мощность калориферной установки - количество тепла необходимое для нагрев воздуха в размере с температуры до температуры , Ккал/ч, определяется по формуле:

           Lсист – количество нагреваемого воздуха, м³/ч

           tнач, tкон – начальная и конечная температуры воздуха, °С.

          ρ – плотность воздуха, кг/м³.

2. Задаемся массовой скорость в межтрубном сечении калорифера.

=6 кг/(м²с)

3. Исходя из принятой массовой скорости воздуха вычисляют площадь требуемого живого сечения калорифера по воздуху:

м²

4.По величине Fтр подбираем один или несколько калориферов:

      КВС-10 П  -2шт. торговников 162 стр.

5.Определяется фактическая величина  массовой скорости:

N – количество калориферов по фронту.

Fж.сеч.  – площадь живого сечения калорифера по воздуху, м².

6.Определяется количество и скорость движения теплоносителя по трубкам калорифера:

С_в- Удельная теплоемкость воды 4,19 кДж/кг ⁰С

- температура воды соответственно на входе и выходе из калорифера, °С

- число калориферов, параллельно включаемых по теплоносителю.

          f_тр - живое сечение трубок калориферов по теплоносителю, м²

7.Определяется коэффициент теплопередачи с помощь эмпирических формул или таблиц по массовой скорости vy и скорости воды:

8.Определяется окончательное число калориферов из выражения:

Fнагр– площадь нагрева принятого калорифера, м².

         - начальная температура нагреваемого воздуха, ⁰С;

         - конечная температура нагретого воздуха, ⁰С;

9.Определяется запас поверхности калорифера, величина которого не должна превышать 20% :

Qфакт – фактическое количество тепла, которое выдает калорифер.

∆ - запас поверхности.

         При запасе  более 20% следует применять другую  модель или номер     калорифера и произвести повторный расчет.

Подберем фильтры для очистки  приточного воздуха. Площадь фильтрующего материала ячейковых фильтров ФяР равна 0,22м², пропускная способность одной ячейки составляет 1540 м³/ч

; принимаем 9 ячеек.

Компановка ячеек в панели 3*3.

Фильтрующий материал- стальная сетка, смоченная маслом.

Пылеемкость- 2300г/м²

Размер ячейки 55х514 мм

Сопротивление фильтра 50 Па

5.3.3 Подбор утепленного клапана П1

По заданному расходу воздуха  выбираем по таблице 4.2 [сазонов] тип  заслонки, его размеры и живое  сечение для прохода воздуха.

    м/с;

    =4,6Па.

5.3.4 Методика подбора воздухозаборных жалюзийных решеток П1

1.Выбираем решетки типа СТД5289.

2. Зная расход воздуха для приточной вентиляции, находим количество решеток по заданному рекомендуемому расходу воздуха через одну решетку.

   = 11 шт.

L – расход воздуха на приточную вентиляцию, м³/ч;

Lреш  - рекомендуемый расход воздуха через одну решетку, м³/ч, выбирается по таблице 4.1. [5].

3. Находим скорость воздуха после прохождения решеток.

= 6 м/с;

- площадь одной решётки выбирается  по таблице 4.1. [2];

3. Рассчитывают аэродинамическое сопротивление DP, Па, при проходе воздуха через решётки:

  =25.92 Па.

ζ – коэффициент местного сопротивления решетки;

ρ – плотность воздуха, кг/м³. 

5.4 Расчет и  подбор очистных устройств вентиляционной  системы

Подбор  оборудования вытяжных вентиляционных  установок.

Вентиляторы подбирают по сводному графику и индивидуальным характеристикам .

Вентиляторы, размещаемые за пределами обслуживаемого помещения выбираем с учетом потери воздуха в приточной системе, вводя повышающие коэффициенты.

В1 – Ц4-70 А5090-1

 N = 1400об/мин; 4А71А2; N = 0,12 кВт;

L = 2340 м³/ч; Pст = 74,3Па 

В2- Ц4-70 А2,5100-2

            N = 950 об/мин; 4А90LА6; N = 0,8 кВт

L = 500 м³/ч; Pст = 168,2+500=668,2 Па

В3- Ц4-70 А2,5095-2

            N = 950 об/мин; 4А90LА6; N = 0,8 кВт

L = 605 м³/ч; Pст = 51,6+500=551,6 Па

В4- Ц4-70 А5090-1

            N = 950 об/мин; 4А90LА6; N = 0,8 кВт

L = 4188 м³/ч; Pст = 177,6 Па

В5- Ц4-70 А4095-1

            N = 950 об/мин; 4А90LА6; N = 0,8 кВт

L = 1464 м³/ч; Pст = 105,24 Па

В6- Ц4-70 А4105-1

            N = 950 об/мин; 4А90LА6; N = 0,8 кВт

L = 9824 м³/ч; Pст = 115,8 Па

В7- Ц4-70 А2,5095-1

            N = 950 об/мин; 4А90LА6; N = 0,8 кВт

L = 1021 м³/ч; Pст = 9,88 Па

Подбор очистных устройств

Вытяжная система В2:

Для очистки воздуха  от газов устанавливаем циклон Клайпедского ОЭКДМ:

Вытяжная система В3:

Для очистки воздуха  от газов устанавливаем циклон Клайпедского ОЭКДМ:

Подбор приточных  камер

       Приточная система П1

Приемные секции - предназначены для забора наружного воздуха, его смешивания с рециркуляционным воздухом и обслуживания калориферной секции.

Аэродинамическое сопротивление  проходу воздуха:

-живое сечение для прохода  воздуха, м², табл. 4,17 [2]

Соединительные  секции – применяются при отсутствии оросительных секций и предназначаются для соединения вентиляционных установок с калориферными секциями и обслуживания последних.

Аэродинамическое сопротивление проходу воздуха:

Заключение

Для данного проекта  в результате расчетов мы приняли 3 общеобменные приточные вытяжные системы (П1,П2,П4), 4 общеобменные вытяжные вентиляционные системы (В4,В5,В6,В7) и 4 местные вытяжные вентиляционные системы.

  Для кузнечного отделения принята система местной вентиляции, ВЕ1 производит отсос воздуха от кузнечного горна.

В механическом и кузнечном отделениях установили местные отсосы у станков  выполняющих заточку и правку металлических изделий и заготовок. 

Список используемой литературы

1. СниП 2.04.05-68 “Отопление, вентиляция и  кондиционирование воздуха”
2. О. Д. Волков. «проектирование вентиляции промышленного здания»
3. В.В.  Сазонов “Вентиляция общественных зданий”
4. И.Г. Староверов. Справочник проектировщика “Вентиляция и кондиционирование воздуха”
5. В.П. Титов “Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции”

1.007.00.00.ПЗ

Лист

Изм

Nуч

Лист

Nдок

Подп

Долж

КП  ПЗ

Изм

Nуч

Лист

Nдок

Подп

Долж

Н контроль

Тюменцев В.А.

Пояснительная записка курсового проекта

Стадия

Лист

Листов

Руководитель

Тюменцев В.А.

КП

1

27

Консультант

Тюменцев В.А.

ИрГТУ

ТВз-08-1

Консультант

Выполнил

Зуев И.А.