Электроснабжение завода

2.4 Проектирование системы вентиляции  ОВС

Тепловая мощность системы отопления ФОВС, кВт:

, (104) 
где ФТ.П. – тепловой поток теплопотерь через ограждающую конструкцию,  
                   кВт;

ФВ - тепловой поток на нагревание вентиляционного воздуха, кВт;

       ФИСП - тепловой поток на испарение влаги внутри помещения, кВт;

       ФЖ - тепловой поток явных тепловыделений животными, кВт;

       ФОСВ - тепловой поток от электроосвещения (учитывается в  
                        безоконных помещениях), кВт;

ФТ.П. = 50,23 кВт

, (105) 
где ρВ – плотность воздуха, ρВ = 1,2 кг/м3;

      L – расход воздуха, L = 9360 м3/ч;

      tВ, tН –  внутреннего и наружного воздуха,

 кВт

 кВт.

 кВт.

 50,23+119,5+3,23-73,76-4,03 =95,17 кВт.

             Рассчитываем температуру приточного воздуха, °С:

,°С (106) 
где tН.О. –  температура наружного воздуха,

, °С

В системе вентиляции и воздушного отопления устанавливают водяной калорифер. Теплоноситель – горячая вода.

Принимаем массовую скорость в живом сечении калорифера:

6 кг/(м×с2)

Вычисляем требуемую площадь живого сечения f` м2, для проходящего воздуха:

, (107) 
где L – расход воздуха, м3/ч, так как имеется две венткамеры, то расход        
               воздуха делим на два и для возможности регулировки шиберами  
               увеличиваем полученное значение, принимаем L=4800 м3/ч;

м2.

Принимаем к установке два калорифера КВСБ-ПУЗ со следующими техническими данными:

Номер 6

A = 12,92 м2;

f ` = 0,267 м2;

f  = 0,00087 м2

Уточняем массовую скорость воздуха:

кг/(м×с2) (108) 
где f1 – площадь живого сечения, м2;

 Рассчитанное значение меньше 10 кг/(м×с2), что удовлетворяет приведенным условиям.

Вычисляем скорость воды в трубах:

, (109) 
где Св – удельная теплоемкость воды (Св = 4,2 кДж/(кг×К));

       r - плотность воды, кг/м3;

     Фо – тепловая мощность ОВС. 

       tг и t0 – расчетные температуры горячей и обратной воды, °С;

       fт – площадь живого сечения трубок, м2.

м/с

Определяем коэффициент теплопередачи k, Вт/(м2×К):

, (110) 
где a – коэффициент, зависящий от конструкции калорифера, a=23,05;

       w – скорость воды в трубках, м/c;

       n, r – показатели степени (n = 0,35;  r = 0,13) /12/;

Вт/(м2×К);

Определяем средние температуры теплоносителя и воздуха:

 °С – средняя температура теплоносителя;

°С – средняя температура воздуха.

Рассчитываем требуемую площадь поверхности теплообмена калориферной установки, м2:

 (111) 
м2.

Определяем число калориферов:

, (112) 
где Ак – площадь поверхности нагрева калорифера, Ак = 12,92 м2.

Принимаем к установке калорифер КВСБ-ПУЗ с пластинчатым оребрением, вертикальным расположением трубок и разносторонним размещением трубок присоединения к трубопроводам теплоносителя. Патрубок для отвода пара размещаем сверху, я для отвода конденсата – снизу.

Рассчитываем запас по поверхности теплообмена:

 

Что соответствует предъявляемым условиям.

Определяем аэродинамическое сопротивление калориферной установки:

, (113) 
где m – число рядов калорифера;

      DPK – аэродинамическое сопротивление калорифера, Па:

, (114) 
где b –коэффициент, зависящий от конструкции калорифера, b = 5,98;

      m – показатель степени, m = 1,525.

 Па;

 Па.

Выбираем основные магистральные расчетные направления, которые характеризуются наибольшей протяженностью, и проставляем номера его участков, начиная с периферийного. Затем таким же образом нумеруем участки ответвлений оси магистрального направления.

Рисунок 13. Расчетная схема воздуховодов.

Расчет начинаем с первого участка, используем перфорированные пленочные воздухораспределители. Выбираем форму поперечного сечения – круглое. Диаметр принимаем в зависимости от скорости и расхода воздуха по номограмме.

Принимаем скорость воздуха в начальном поперечном сечении воздухораспределителя: uн = 6,5 м/с;

Длина воздухораспределителя: L = 28 м;

Принимаем диаметр воздуховода: d = 250 мм = 0,25 м;

При этих параметрах рассчитываем в начальном и конечном сечении динамическое давление воздуха:

Па. (115) 

Число Рейнольдса:

, (116) 
где n – кинематический коэффициент вязкости, n = 14,66×10-6, м2/с;

Коэффициент гидравлического трения:

, (117) 
где k – абсолютная шероховатость, принимаем k = 0,01 мм;

Определяем коэффициент, характеризующий конструктивные особенности воздухораспределителя:

(118) 
а < 0,73, что удовлетворяет допустимым требованиям, т.е. обеспечивает увеличение семантического давления воздуха по мере приближения от начала к концу воздухораспределителя.

Устанавливаем минимально допустимую скорость истечения воздуха через отверстие в конце воздухораспределителя:

, (119) 
где μ - коэффициент расхода, μ = 0,65;

      м/с

Определяем коэффициент, характеризующий отношение скоростей воздуха:

, (120) 
где uок - скорость истечения воздуха в конце воздухораспределителя  
                   (принимаем 6 м/c);

(121) 
Устанавливаем наименьшую площадь отверстий, м2, в конце воздухораспределителя, выполненную на 1 м длины:

По таблице 8.8 принимаем как 1 участок.

Находим площадь отверстий выполненных на единицу длины воздуховода:

, (122) 
где W1 – относительная площадь воздуховыпускных отверстий на участке.  
                W1 = 1,07.

Так как участок один, то

Определяем число рядов отверстий:

, (123) 
где fо - площадь воздуховыпускных отверстий, м2;

      n - число отверстий в одном ряду;

      do - диаметр отверстия, do = 0,04 м;

м2

Принимаем колво отверстий в одном ряду n=2;

Принимаем число рядов равным 22

Шаг между рядами отверстий b, м:

– для первого участка

 м.

Вычисляем статическое давление воздуховода:

– в конце воздухораспределителя:

Па (124) 
         – в начале воздухораспределителя:

Па (125) 
        Потери давления в воздухораспределителе:

Па (126) 
        Расчет второго участка. Диаметр принимаем в зависимости от скорости и расхода воздуха по номограмме /12/:

; d=0,355 мм;

Определяем потери давления в результате трения по длине участка:

                                                      , (127) 
где К – удельные потери давления на единице длины воздуховода, опрелделяемые по номограмме /12/;

  Па

в местных сопротивлениях:

(128) 
где ξ – коэффициенты местного сопротивления;

Рд – динамическое давление воздуха, Па, по формуле (115).

Па

Па

Общие потери давления на участке:

(129) 
Па

Аналогично рассчитываем остальные участки, определяем общие пеотери по длине магистрального направления и результаты сносим в таблицу 23

Таблица 23. Расчет воздуховодов.                                  

№	L, м3/ч	l, м	d, м	f, м2	u, м/с	R, Па/м	ΔPт, Па	Σξ	Pд, Па	ΔPм, Па	ΔP, Па
1	1200	34	0,25	0,049	6,5	1,9	64,4	0,26	25,35	6,59	70,99
2	2400	4	0,355	0,099	7	1,4	5,6	0,1	29,4	2,94	8,54
3	4800	9	0,5	0,196	7	0,95	8,55	0,65	29,4	19,11	27,66
Калорифер											76,47
Жалюзийная решетка					6,5			2	25,35	50,7	50,7
Суммарные потери по длине магистрального направления.											234,36
4	1200	28	0,25	0,049	6,5	1,9	53,2	0,65	25,35	16,48	69,68
5	1200	28	0,25	0,049	6,5	1,9	53,2	0,65	25,35	16,48	69,68
6	1200	34	0,25	0,049	6,5	1,9	64,4	0,26	25,35	6,59	70,99
7	2400	2	0,355	0,099	7	1,4	2,8	0,1	29,4	2,94	5,74

 

Расчет вытяжных шахт производим по значению гравитационного давления, соответствующего разности плотности наружного воздуха и внутреннего.

Скорость воздуха в поперечном сечении вытяжной шахты:

(130) 
где h – высота вытяжной шахты между плоскостью вытяжного отверстия и  
             устьем шахты, м; принимаем h = 2,5 м;

    d – эквивалентный диаметр шахты, м;

    tн – расчетная наружная температура; принимаем tн = 5 ºC;

     Σξ – сумма коэффициентов местного сопротивления; Σξ = 2,35;

; (131) 
где а и b – размеры прямоугольного сечения, м.

м

м/с.

Определяем число шахт для всего помещения:

, (132) 
где f – требуемая площадь шахт, м2;

      fм – площадь поперечного сечения одной шахты, м2;

 м2,

 м2

Принимаем число шахт для всего помещения, n = 10

В системах вентиляции и отопления сельскохозяйственного производства зданий устанавливают радиальные (центробежные) вентиляторы марок ВЦ4-75, В44-76 и ВЦ44-46.

Выбор вентиляторов производим по заданным, подаче и требуемому полному давлению:

Подачу вентилятора определяем с учетом потерь, ввода поправочного коэффициента к расчетному расходу воздуха:

, (133) 
где L – расчетный расход воздуха, м3/ч;

 м3/ч.

Для условий, отличных от стандартных, рассчитываем требуемое полное сопротивление вентилятора, Па:

, (134) 
где ΔР – расчетные потери воздуха в системе воздуховодов, ΔР=234,36 Па;

       t – температура воздуха, проходящего через вентилятор, t = 1,1 ºC;

      B – атмосферное давление в данной местности, B = 101,3 кПа;

      В0 - атмосферное давление, B = 99,5 кПа;

Подбираем радиальный вентилятор, построив рабочую точку пересечения координат на свободном графике /12/.

 Па.

Выбираем вентилятор: Е6,3.100-1.

Исходя из этого заполняем следующую таблицу:

Таблица 24. Комплектность вентиляционного агрегата.                 

Обозначение	Вентилятор			Электродвигатель			Масса, кг
	Номер	Диаметр колеса, % номинального	Частота вращения, мин-1	Тип	Мощность кВт	Частота вращения, мин-1
Е 6,3.100-1	6,3	100	935	АИР 90L6/8	1,5	935	171,7