Вентиляция промышленного здания в городе Волгоград

Dt_ср=100 – 5 = 95 °С.

 

По таблице II.22[7] определяем теплоотдачу 1 м горизонтально проложенных неизолированных труб:

q₅₀=280 Вт/м; q₄₀=229 Вт/м; q₃₂=204 Вт/м; q₂₀=138 Вт/м;

 

Определяем необходимую  длину отопительных приборов из гладких  труб для всех помещений

 

Отделение комплектации

Q_от=5719 Вт

l= Q_от/ q₄₀=5719/229=25 м

 

Окрасочное отделение

Q_от=3130 Вт

l= Q_от/ q₃₂=3130/204=15,3 м

 

Инструментальный цех

Q_от=8631 Вт

l= Q_от/ q₃₂=8631/204=42,3 м

 

Кузнечное отделение

Q_от=2914 Вт

l= Q_от/ q₅₀=2914/280=10,4 м

 

Инструментальный цех

Q_от=9650 Вт

l= Q_от/ q₂₀=9650/138=70 м

6.3 Гидравлический расчет системы отопления

 

Расход воды на отопление G_от, кг/ч определяется по формуле:

,     (6.3)

где Q_от – расчетная нагрузка на систему отопления, Вт;

с – теплоемкость воды, кДж/кг^оС;

t_г, t_о – температуры теплоносителя на входе и на выходе из системы отопления, °С.

 

Рисунок 6.1 – Схема  системы отопления

 

Таблица 6.1 – Гидравлический расчет системы водяного отопления

№ уч	Q, Вт	Расход воды G, кг/ч	Длина l, м	Dу, мм	W, м/с	R, Па/м	Rl, Па	Sx	Pд, Па	Z, Па	(Rl+Z), Па
Правая ветвь	12564	179,4	14	50	0,005	0,0	0,23	30,6		0,4	0,7
			81,1	20	0,111	12,1	992,13	31,5		190,9	1183
S=1184*1,1=1302 Па
Левая ветвь	17480	249,6	28,8	40	0,018	0,2	5,33	37		5,7	11,0
			66,8	32	0,048	1,3	87,96	18,3		20,5	108,5
S=120*1,1=132 Па

 

Увязка потерь давления

Диаметр диафрагмы dд, мм определяется по формуле:

,    (6.4)

где G_ст – расход теплоносителя в увязываемой ветви, кг/ч;

 – необходимые для увязки  потери давления в диафрагме,  Па.

По расчету диаметр диафрагмы менее 5 мм, поэтому для увязки потерь давления принимаем к установке вентиль запорный муфтовый.

 

Таблица 6.2 – Коэффициенты местных сопротивлений системы  отопления

Номер участка	Наименование местного сопротивления	d, мм	Кол-во	x	Sx
Правая ветвь	Вентиль запорный муфтовый Компенсаторы   Отвод на 90о   Тройник на ответвление Внезапное расширение Внезапное сужение	Æ20 Æ50 Æ20 Æ50 Æ20   -   - -	2 2 6 4 26   2   1 1	12,4 2 2 0,3 0,6   1,5   1 0,5	62,1

 

Продолжение табл. 6.2

Левая ветвь

Вентиль запорный муфтовый Компенсаторы   Отвод на 90о   Тройник на ответвление Внезапное расширение Внезапное сужение

Æ20 Æ40 Æ32 Æ40 Æ32   -   - -

2 4 4 4 22   2   1 1

12,4 2 2 0,3 0,4   1,5   1 0,5

55,3

 

7 Расчет воздухораспределения в расчетном помещении

 

В качестве воздухораспределителей принимается цилиндрическая труба, затянутая сеткой. Способ выпуска воздуха – в верхней зоне горизонтальными струями, не настилающимися на потолок.

 

Рисунок 7.1 – Схема  раздачи воздуха в помещении

 

Допустимая скорость приточного воздуха при входе в рабочую зону определяется по формуле, м/с:

,      (7.1)

где V_р.з. – скорость в рабочей зоне помещения, м/с;

k – коэффициент перехода от нормируемой к максимальной скорости в струе, равный 1,8.

Воздух раздается четырьмя воздухораспределителями с регулируемым направлением потока под углом в  направлении рабочей зоны. Количество подаваемого воздуха каждым воздухораспределителем L_п=6216/4=1554м³/ч.

Скорость истечения  из приточного насадка принимаем V_о=5м/с.

Находим площадь приточного насадка по формуле, м²:

,     (7.2)

Диаметр приточного насадка  определяется по формуле, м:

,      (7.3)

Расстояние до места  внедрения струи в рабочую зону определяется по формуле, м:

,     (7.4)

где V_х=V_доп – допустимая скорость воздуха в рабочей зоне, м/с;

k_в – коэффициент взаимодействия струй.

Минимальная высота установки  воздухораспределителя определяется по формуле, м:

,     (7.5)

где h_р.з. – высота рабочей зоны помещения, м.

Горизонтальное расстояние от воздухораспределителя до места  внедрения струи определяется по формуле, м:

,    (7.6)

Угол наклона воздухораспределителя  к горизонту определяется по формуле, ^о:

     (7.7)

Температурный перепад  между приточным воздухом и воздухом помещения определяется по формуле, ^оС:

     (7.8)

Температура воздуха  приточной струи на входе в  рабочую зону определяется по формуле, ^оС:

      (7.9)

Т. к. в холодный период года система вентиляции выполняет функции отопления, то производим проверку струи по критерию Архимеда, который для веерных струй должен ограничиваться величиной А_rx 0.4.

где x=H-h_р.з.=7,6-2=5,6м

=0,03^оС

Так как А_rx=0,002 0.4, то систему вентиляции допустимо использовать в качестве воздушного отопления

 

8 Расчет аэрации в теплый период

 

Расчёт аэрации сводится к определению суммарной площади оконных и дверных проёмов для обеспечения расчётного воздухообмена в летний период.

Естественное гравитационное давление определяется по формуле, Па:

 

                                            DР_{е гр}=(r_н-r_в) (H_зд-h) g,                                     (8.1)

 

где r_н, r_в – плотности соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³;

H_зд – высота от поверхности земли до верхней кромки вытяжной шахты, м;

h – высота от поверхности земли до середины оконного (дверного) проёма, м;

g – ускорение свободного падения, м/с².

 

DР_{е гр}=(1,17-1,16)

(7,6-2) 9,81 = 0,6 Па

 

Требуемая площадь проёмов определяется по формуле, м²:

                                              ,                                      (8.2)

 

где G – расчётный воздухообмен в летний период, кг/ч;

m - коэффициент расхода проёма, принимается равным 0,645;

r - плотность наружного воздуха,кг/м³;

DР – естественное гравитационное давление, Па.

 

F=

м²

 

Площадь въездных ворот  составляет 16 м², что удовлетворяет условию обеспечения аэрации в летний период.

 

9 Расчет воздушной завесы

Действие воздушно –  тепловой завесы не влияет на воздушный и тепловой режим помещения. Площадь защищаемых воздушной завесой ворот: 4 4=16 м².

Принимаем боковую двустороннюю воздушную завесу (a=30°). Ширина щели определяется из условия, что суммарная площадь щелей при двусторонней подаче воздуха составляет 1/30¸1/40 площади проёма. Следовательно:

 

b_o=16/(40

2 4)=0.05 м.

 

Протяжённость оси воздушной  струи S, м, при боковой двусторонней подаче воздуха принимается равной:

 

                                                       S=0.525 B_пр,                                                 (9.1)

 

где В_пр – ширина проёма, обслуживаемого воздушной завесой.

 

S=0,525

4=2,1 м.

 

По рис. 5.10. при b_о=0,05 и S=2,1 м находим полуширину ядра струи r=0.07 м. Вычисляем начальную скорость воздуха в щели раздающего воздуховода по формуле, м/с:

                                   ,                           (9.2)

 

где х₁ – расстояние, равное полуширине проёма, м;

y₁ – координата, для завес с внутренним воздухозабором у₁=-r;

a - угол наклона плоскости выпуска струи к вертикальной плоскости, a=30°;

Р_н, Р_в – давление воздуха снаружи и внутри помещения, Па.

 

Скорость выпуска воздуха  из щели не должна превышать 25 м/с. Определяем скорость выпуска воздуха в верхней V_o.1 и нижней V_o.2 части ворот:

 

V_o.1=

=20,16 м/с,

 

V_o.2=

=15.25 м/с.

 

 

Максимальная скорость выхода воздуха 20,16 м/с – меньше допустимого  значения. Определяем расход воздуха на воздушную завесу:

секундный на 1 м щели раздающего воздуховода, м³/с×м:

 

                                                      L₁=V_o b_o ;                                                    (9.3)

 

массовый, кг/с

 

                                                     G_з=r_o SL_1i l_i ,                                              (9.4)

 

где l_i – длина отдельного участка для боковой завесы, м;

r_о – плотность воздуха, подаваемого в завесу, кг/м³.

 

L_1,1=22.16

0.05=1.11 м³/с×м;

 

L_1,2=15,25

0,05=0,76 м³/с×м.

 

Массовый расход воздуха  на двустороннюю завесу составит:

 

G_з=1,21

(1,11 2+0,76 2)=4,52кг/с.=16272кг/ч

 

Температура воздуха подаваемая в завесу определяется по формуле, °С:

 

                                                 t_о= ,                                     (9.5)

 

где t_в, t_н – температура воздуха в помещении и снаружи, °С;

b_в.п., b_н.п., b_о.п. – коэффициенты, учитывающие влияние на температуру смеси соответственно температуры внутреннего и наружного воздуха и воздуха, подаваемого через щели.

Коэффициенты b_в.п., b_н.п можно определить по номограмме (рис.5.11,а) [4].