Проект технологической системы кафе-бара

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине: «Технологические системы сферы сервиса»

на тему: «Проект технологической системы кафе-бара»

 

 

Содержание

 

1. Подбор и компоновка  оборудования

2. Расчет искусственного  освещения помещения

3. Расчет электроснабжения  помещения

3.1 Расчет сечения проводников  и кабелей

4. Расчет вентиляции (кондиционирования)  помещения

4.1 Расчет тепло- и влагоизбытков

4.2 Определение расхода  воздуха, необходимого для удаления  тепло- и влагоизбытков

4.3 Подбор вентилятора  и электродвигателя

Заключение

Список используемой литературы

 

 

1. Подбор и компоновка оборудования

 

Предполагаемый кафе-бар  будет располагаться на площади в 234 м².

 Помещение кафе-бара  состоит из:

– зал для посетителей большой;

– зал для посетителей малый;

– барная стойка;

– кухонная зона;

-санузла, оборудованного  электросушителем для рук;

-гардероба.

Габариты и параметры  вышеперечисленного оборудования представлены в табл. 1.

 

Таблица 1

№	Наименование оборудования	Габариты, LxB мм	Потребляемая мощность, кВт	Кол-во тепловыд. кДж/ч	Кол-во влаговыд. кг/ч	Вероятность безотказной работы
1	Мобильный кондиционер	850х440	2.0	2250		0,95
2	Посудомоечная машина	850х450	2.1	820		0,91
3	Электрогриль, духовка	420х180	2.0	1500		0,93
4	Электросушитель для рук	230х200	0,1	120		0,93
5	Холодильник компрессионный	600х600	0,2	350		0,94
6	Кухонный комбайн	460х320	0.8	650		0.93
7	СВЧ – печь	510х360	0.8	2100		0.98
8	Стол (17 шт.)	1000х750				0,96
9	Стул (60 шт.)	400х400				0,96

 

 

2. Расчет искусственного освещения помещения

 

Естественного освещения, как  правило, недостаточно, поэтому прибегают  к дополнительному искусственному освещению.

Целью расчета искусственного освещения помещения является определение  числа и мощности источников света, необходимых для создания нормированной  освещенности, выбор и расчет наиболее экономичного варианта системы питания осветительных установок.

В качестве искусственного освещения выбираем лампы накаливания  типа НГ-200, со световым потоком S=3000 лм.

Работы в кафе-баре по СниП 11-4-89 относятся к разряду средней точности, поэтому необходимая освещенность составляет Ен =200 лк.

Железобетонные перекрытия потолка окрашены белой краской, поэтому коэффициент отражения  принимаем 50%.

Стены окрашены темной краской  – коэффициент отражения 30%.

Индекс помещения определяется по формуле:

 

i= ,

 

где А*В – площадь помещения:

 – высота подвеса светильника (м);

А, В – длина и ширина помещения.

 

hр=Н-hс-hрм,

 

где Н – высота помещения (5 м);

hс – высота подвеса светильника от потолка (1.5 м);

hрм - высота рабочего места (0,8 м).

hр=5-1,5-0,8=2,7 м.

i = (12*19.5)/ (2.7*(12+19,5) = 2.75

коэффициент использования  светового потока

Ки=62%

Необходимое число ламп для  освещения n – определяется по формуле:

 

n= ,

 

где Ен=200 лм (минимальная (нормированная) освещенность;

Кз=1,5 (коэффициент запаса);

Ко=1,3 (коэффициент минимальной  освещенности);

S=3000 лм (световой поток);

F=12*19.5=234 м² (площадь освещаемого помещения);

Ки =0,62 (коэффициент использования светового потока, равный отношению потока, подающего на рабочую поверхность, к общему потоку ламп).

n= =49,06

Округляем количество ламп до 49 шт.

 

 

3. Расчет электроснабжения помещения

 

По выбранному оборудованию и рассчитанному числу светильников определенные мощности равномерно распределяются по фазам после размещения оборудования и светильников на плане помещения.

 

3.1 Расчет сечения проводников и кабелей

 

Предположив, что провода  одного сечения по всей длине проводки, вычисляем моменты нагрузок по полным длинам «L» от каждой нагрузки до источника электропитания:

 

M´=p1*L1+p2*L2+p3*L3+p4*L4 (Вт*м),

 

Где L1=l1; L2=l1+l2; L3=l1+l2+l3; L4=l1+l2+l3+l4

M´=1200*2+1300*7+1200*12+1200*17=46300 (Вт*м)

Если считать моменты  нагрузок по участкам, то тогда:

 

M´´=P1*l1+P2*l2+P3*l3+P4*l4,

Где P1= p1+p2+p3+p4; P2=p2+p3+p34; P3=p3+p4; P4=p4

 

M´´=4900*2+3700*5+2400*5+1200*5=46300 (Вт*м)

Причем M´= M´´= M

Рассчитаем моменты нагрузок для силовой сети:

 

M´(сил)=p1*L1+p2*L2+p3*L3+p4*L4 Вт*м

 

M´(сил)=2000*2+4100*7+1800*12+600*17=64500 (Вт*м)

 

 

M´´(сил)=P1*l1+P2*l2+P3*l3+P4*l4 Вт*м

 

M´´(сил)=8500*2+6500*5+2400*5+600*5=64500(Вт*м)

Причем M´(сил)= M´´(сил)= M(сил)

Допустимая потеря напряжения в вольтах:

 

ΔU= ΔU%*U/100 (B)

 

Согласно ПЭУ для осветительных  сетей ΔU=±5% от номинального, для силовых сетей ΔU=±10%.

ΔU= =11 В

ΔU= =38 В

Сечение проводов должно быть не менее чем подсчитанные по выражению:

 

F= ,

 

Где – удельная проводимость, для меди γ=54, а для алюминия γ=32;

U – номинальное напряжение, В, для осветительной (однофазной) сети U=Uф=220 В, для силовой (трехфазной) сети U=Uф=380 В.

F= =0,7 (медь)

F(сил) = =0,17 (медь).

 

 

4. Расчет вентиляции (кондиционирования) помещения

 

Наверное, нет нужды объяснять, какую важную роль играют «легкие» наших квартир и домов – системы вентиляции и кондиционирования. Они создают в помещении необходимый для комфорта людей микроклимат, очищая, вентилируя, охлаждая или нагревая, осушая или увлажняя воздух, которым мы дышим. Автомобильные выхлопы, выбросы промышленных предприятий, пыль – все это непременные атрибуты любого большого города, да и в пригороде воздух не намного чище. А в помещении – табачный дым, кухонные запахи и воздух, насыщенный не кислородом, а углекислым газом, ведь пластиковые окна буквально изолируют нас от внешнего мира. Одними кондиционерами тут не обойдешься, обязательно нужна и хорошая вентиляция. В комплексе системы вентиляции и кондиционирования позволяют решить проблемы экологии в отдельно взятом помещении и сохранить здоровье его посетителей.

 

4.1 Расчет тепло-  и влагоизбытков

 

Помещение для проектируемой  сауны находится в Санкт-Петербурге, подаваемая температура в помещение  t=22°C;

теплосодержание приточного воздуха iп=46,7 кДж/кг;

Количество теплоты, выделяемое оборудованием:

 

Qоб=3,6*Рпотр,

 

Где Рпотр – потребляемая мощность

Рпотр =2,0+4,1+1,8+0,6=8,5 кВт

Рпотр =8500 Вт

Qоб=3,6*8500=30600 кДж/ч (теплоизбытки от технологического оборудования);

Полные тепловыделения в  рабочую зону:

 

Qл= Q´л*nл,

 

Где Q´л – теплоизбытки от одного человека, 150..350 Вт; (540..1250 кДж/ч);

nл – число людей, находящихся в помещении.

Qл= 800*60=480000 кДж/ч. (тепоизбытки от людей)

 

Qосв=3,6*A*F,

 

Где А - удельный теплоприток в секунду, Вт/(м²с), А=4,5 Вт/(м²с);

F- площадь помещения, F=234 м²

Qосв=3,6*4.5*234=3790,8 кДж/ч. (теплоизбытки от освещения)

 

Qп= ∑Qi= Qоб+Qл +Qосв

 

Qп =30600+480000+3790,8=514391 кДж/ч

Qп=142886 Вт. (полные тепловыделения в рабочую зону)

Удельные теплоизбытки:

 

q= ,

 

где V=F*H=234*5=1170 м³

q = =33,9 Вт/ м³

q>33,6 Вт/ м³ – Δ=0,8..1,5 - градиент температуры, °С/м

Влаговыделение, производимое оборудованием: Wоб=10 кг/ч

Влаговыделение, производимое людьми:

 

Wn= W´n*n,

 

Где W´n=0,1 кг/ч - выделяет один человек при t=22°C ;

Wn=0,1*60=6 кг/ч.

Полные влаговыделения:

 

W= Wn+Wоб

 

W = 6+10=16 кг/ч

Температура воздуха в  помещении:

tв=tп+(6°-10°)=22+8=30°С.

Температура воздуха, удаляемого из помещения:

 

tу=tв+Δ(H-2),

 

где Н=5 м - высота помещения;

tу=30+1*(5-2)=33°С.

 

4.2 Определение расхода воздуха, необходимого для удаления

тепло- и влагоизбытков

 

Температура воздуха подаваемого  в помещение t=22°C; теплосодержание приточного воздуха, iп=46,7 кДж/кг; полные тепловыделения в помещении Qп=514391 кДж/ч=142886 Вт; влаговыделения в помещении W=6 кг/ч; объем помещения V=1170 м³.

Определение направления  луча процесса изменения параметров приточного воздуха под воздействием тепло и влагоизбытков:

вычисляем параметр ε= = =85732 кДж/кг;

На диаграмме i-d находим точку «Е» (ε=85732) и точку «А» (tо=0°C и d=0, г/кг сухого воздуха). Соединим точку «А» с точкой «Е» прямой линией на диаграмме i-d и получим луч «АЕ».

Определение направления  луча процесса изменения параметров удаляемого воздуха.

- на диаграмме i-d находим точку «В», характеризующуюся параметрами приточного воздуха tп=22°С и iп=46,7 кДж/кг.

- проводим из точки «В» луч параллельный линии «АЕ» до пересечения с линией tу=33°С и получаем точку «С» (т.е. линия ВС║АЕ).

Находим параметры приточного воздуха в точке «В», а именно dп г/кг сух. воздуха и φп %, и в точке «С» – iy кДж/кг, dу г/кг сух. воздуха и φу %.

dп=9,7 г/кг сух. воздуха; φп=57%; dу =10,3 г/кг сух. воздуха; iy= 59 кДж/кг; φу= 38%.

Определяем плотность  воздуха ρ кг/м³ при t°С, по выражению:

при температуре воздуха  поступающего в помещение tп:

 

ρп= ,

 

при температуре наружного  воздуха tп:

 

ρн= ; ρу= .

 

ρп= =1,165 кг/м³;

ρн= ;

ρу=1,15 кг/м³.

Вычисляем расход воздуха, необходимый  для нейтрализации тепловыделений, /ч:

 

LT= = =10110,68 //ч

 

и влаговыделений:

 

LB= = =22857,14 //ч.

 

В дальнейшем за расчетный  принимается более высокий воздухообмен.

Определение кратности вентиляционного  воздухообмена, 1/ч:

 

Квв= = =19,5 1/ч.

 

Вычислим теплоту, уносимую с вентилируемым воздухом, по выражению:

 

Qв=с* ρу*V*(tп-tн)* Квв

 

С - удельная теплоемкость воздуха, с=0,28 .

Qв=0,28* 1,15*1170*(30-22)* 19,5=58771,4 Вт,

Вычисляем потери теплоты в Вт через ограждения (потолок, стены, двери, и окна) помещения:

 

Qо=(tп-tн)*∑Кт*F=(tп-tн)*(Ктп*Fп+ Ктс*Fс+ Кто*Fо+ Ктд*Fд),

 

Где Fп, Fс, Fо, Fд –площади ограждений перекрытий, стен, окон и дверей, соответственно.

Кт х10 ( )

Fп=234 м²

Ктп=1,17 – перекрытие с теплоизоляцией

Fс=281,25 м²

Ктс=1,55 – кирпичные стены

Fо=31,5 м²

Кто=2,33 – двойные окна

Fд=2,25 м²

Ктд=2,68 – двойные двери

Qо=(30-22)*(1,17*234+281,25*1,55+31,5*2,33+2,25*2,68)=6312,8 Вт

Расчетная теплоотдача калорифера, Вт:

 

Qк=Qв+Qо

 

Qк=58771,4+6312,8=65084,2 Вт

Вычисляем мощность калорифера по формуле, Вт:

 

Рк= ,

 

Где ŋк – к.п.д. калорифера, ŋк =0,9

Рк= =72315,7 Вт ≈7,2 кВт

Вычисляем суммарную поверхность  нагрева калорифера по выражению, м²

 

Fк= ,

 

Где Δt - разность между средней температурой теплоносителя теплообменника и температурой воздуха в помещении, т.е.

 

Δt= tу+tср,

где tср=

 

Δt=33-26,15=6,85°С

Ктт - для чугунных радиаторов 11,4 Вт/м²*градС

Fк= =834,4 м²