Вентиляция общественного здания. 5

 

_{московский государственный  строительный университет}

 

 

 

_{кафедра отопления  и вентиляции}

 

 

 

_{курсовая  работа}

_{по  дисциплине «Вентиляция»}

_Тема:

_{“Вентиляция общественного здания”}

 

 

 

                                                                                 

                                               

 

_{Преподаватель: Крупнов Б.А.}

_{Студент: Печурин Я.П.}

 

 

 

 

 

_{Москва 2012}

 

_{Содержание}

_{1. Исходные данные}

_{1.1. Описание проектируемого  здания}

_{1.2. Расчетные  параметры наружного  и внутреннего  воздуха}

_{2. Расчет воздухообмена в помещениях}

_{3. Определение количества и площади сечения вытяжных и приточных каналов, подбор жалюзийных решеток}

_{4. Определение производительности приточных и вытяжных установок. Описание принятых решений приточно-вытяжной вентиляции}

_{5. Аэродинамический расчет приточной системы вентиляции с механическим побуждением движения воздуха}

_{6.Подбор вентиляционного оборудования: фильтра, калорифера, вентилятора}

_{6.1. Выбор типоразмеров установок.}

_{6.2. Расчет аэродинамического сопротивления приемных и фильтровальных секций для приточных установок.}

_{6.3. Расчет водяных воздухонагревателей.}                                                                               

_{6.4. Расчет водяных воздухоохладителей.}                                                                               

_{6.5. Подбор вентиляторов и электродвигателей.}

_{6.6. Подбор шумоглушителя.}

_{6.7. Расчет суммарной длины установки.}

_{7. Список литературы.}

 

 

 

 

 

 

 

_{1. Исходные данные}

_{1.1. Описание проектируемого  здания} 

_{Целью настоящего курсового  проекта является проектирование и  расчет механической приточно-вытяжной вентиляции административного здания для обеспечения нормативных параметров микроклимата в помещениях здания.}

_{Расчет  выполняется для  следующих условий:}

_{Район строительства –  город Курск.}

_{Наименование  объекта – магазин  бытовой химии  и хозяйственных  товаров, который  имеет два этажа  и подвал.}

 

_{1.2.  ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ  ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНОГО  И ВНУТРЕННЕГО  КЛИМАТА}

 

_{А) Выбор параметров наружного климата}

  _{Расчетные параметры  наружного микроклимата  для Курска}

Расчетный период года	Параметры "А"		Параметры "Б"
	tн, °С	Iн, кДж/кг	tн, °С	Iн, кДж/кг
ТП	21,6 (В) (табл.2 [1], колонка 3, обеспеченность 0.95)	50,5 (карта) (В)	25,8 (КВ) (табл.2 [1], колонка 4, обеспеченность 0.98)	54,5 (карта) (КВ)
ПП	10 (В)	26,5 (В)	-	-
ХП	-14 (табл.1 [1], колонка 6, обеспеченность 0.94)	-11,7 Приложение 8 [2]	-26 (ОВ и КВ) (табл.1 [1], колонка 5, tн5, обеспеченность 0.92	-25,1 (В и КВ) (через φн – см. табл. 1.2.2)

 

_{Барометрическое давление  В = 98500 Па}

_{Скорость  ветра ТП  v = 3,5 м/с}

_{ХП  v = 5,3 м/с}

_{Средняя суточная амплитуда  температуры наружного  воздуха °С}

_{По следующим  формулам определяем:}

_{Парциальное давление водяного пара при  полном насыщения, Па:}

_{где А = 1,8424×10¹¹ при t > 0; А = 2,498×10¹¹ при t < 0;}

_{с = 5331 при t > 0;с = 5419 при t < 0.}

_{Парциальное давление водяного пара, Па:}

_{Влагосодержание, г/кг:}

_{Энтальпия, кДж/кг:}

_{Температура точки  росы, °С: ,}

_{где D = 25,94 при t > 0 и 26,24 при t < 0.}

 

 

_{Температура мокрого  термометра, °С: (при I > 0);}

_{(при I < 0);}

_{Плотность, кг/м³:}

_{Удельный вес, Н/ м³:}

_{Параметры состояния наружного  воздуха для Курска}

 

Параметры наружного воздуха	Периоды года
	ТП–В	ТП–КВ	ПП–В	ХП–ВиКВ
tн, °С	21,6	25,8	10	–26
Iн, кДж/кг	50,5	54,5	26,5	–25,1
dн‚ г/кг	11,6	11,47	6,61	0,41
φн‚ %	70	55	84,6	86*
tм, °С	17,9	19,1	9,2	–22,8
tр, °С	15,89	16,1	7,5	–27,6
Рвп, Па	1801	1825	1038	64,5
Рнас, Па	2573	3318	1227	75
ρн, кг/м³	1,198	1,181	1,247	1,429
γн, Н/м³	11,75	11,59	12,24	14,02

 

 

 

 

 

_{Б) Выбор параметров внутреннего микроклимата}

 

 

Расчетные параметры внутреннего  микроклимата для помещения торгового  зала
расчетный период года	допустимые параметры				оптимальные параметры
	tв,*С		Ф,(%)		tв, *С		Ф,(%)
	рекоменд	принято	рекоменд	принято	рекоменд	принято	рекоменд	принято
Пт	18-28	24,6	<60	60	23-25		30-60	60
ПП	16-22	16	<60	30	-	-	-	-
ХП	16-22	16	<60	5	18-20		45-60	45

 

 

параметры состояния внутреннего  воздуха
Параметры наружного воздуха	периоды года
	ТП(В)	ТП(КВ)	ПП(В)	ХП(В)	ХП-(КВ)
tн, °С	24,6	23	16	16	18
Iн, кДж/кг	54,0452262	49,691255	30,30098	17,5020982	27,794907
dн‚ г/кг	11,7759945	10,673195	5,711238	0,57112379	3,8975528
φн‚ %	60	60	50	5	30
tм, °С	19,0314099	17,679935	10,77571	4,87047258	9,7362311
tр, °С	21,2531682	19,688841	10,11704	-20,314921	4,5701867
Рвп, Па	1869,20547	1694,1579	906,5457	90,6545694	618,65918
Рнас, Па	3115,34245	2823,5965	1813,091	1813,09139	2062,1973
ρн, кг/м³	1,18615591	1,1925676	1,221453	1,22145329	1,2130584
γн, Н/м³	11,6361895	11,699088	11,98246	11,9824567	11,900103

 

 

 

 

_{2. Расчет воздухообмена в помещениях.}

 

 

номер	наименование	площадь, м2	Объем,м3	кратность Кр по балансу		расчетный воздухообмен по быдансу
				приток	вытяжка	приток	вытяжка
001	мастерская+18	75,1	225,2	2	2	450,3	450,3
002	мастерская+18	39,1	117,2	2	2	234,4	234,4
003	ПТ +16	66,7	200,0	2	3	400,0	600,0
004	ВК +16	109,7	329,2	2	3	658,4	987,7
005	ВК КВ +16	61,6	184,7	2	2	369,5	369,5
006	помещение хол.машины +16	23,8	71,4	3	5	214,3	357,2
007	шахта лифта +16	16,1	48,2	0	0	0,0	0,0
008	шахта лифта +16	16,1	48,2	0	0	0,0	0,0
009	ЛК +16	16,1	48,2	0	0	0,0	0,0
010	ЛК +16	16,1	48,2	0	0	0,0	0,0
011	склад +16	143,6	430,9	0	1	0,0	430,9
012	коридор +16	430,1	1290,4	по балансу		1100,0	0,0
101	комната персонала +18	40,5	141,6	2	3	283,2	424,7
102	комната персонала +18	26,3	91,9	2	3	183,8	275,7
103	с/у +16	3,4	11,9	0	100	0,0	100,0
104	с/у +16	3,4	11,9	0	100	0,0	100,0
105	буфет +18	39,1	136,7	2	5	273,4	683,6
106	служебное помещение +16	164,6	576,1	0	1	0,0	576,1
107	конторное помещение +18	29,4	103,0	2	2	205,9	205,9
108	кабинет заведеющего +18	12,6	44,2	2	2	88,5	88,5
109	здравпункт +18	11,2	39,1	2	3	78,2	117,4
110	коридор +16	303,4	1061,9	по балансу		2140,0	0,0
111	пожарно-сторожевая охрана +18	16,3	56,9	2	2	113,8	113,8
112	пожарно-сторожевая охрана +18	16,3	56,9	2	2	113,8	113,8
113	хоз товары +16	142,0	497,1	0	1	0,0	497,1
114	касса +18	25,2	88,2	2	2	176,4	176,4
115	касса +18	25,2	88,2	2	2	176,4	176,4
116	торговый зал +16	853,4	2986,9	5,62	5,68	16789,7	16974,6
				по расчету
201	торговый зал 2	646,7	2263,5	4,14	4,26	9375,7	9635,2
				по расчету
202	склад +16	102,3	358,1	0	1	0,0	358,1
203	склад +16	102,3	358,1	0	1	0,0	358,1
204	склад +16	193,9	678,7	0	1	0,0	678,7
205	склад +16	94,3	330,1	0	1	0,0	330,1
206	склад +16	75,9	265,7	0	1	0,0	265,7
207	склад +16	75,9	265,7	0	1	0,0	265,7
208	склад +16	94,3	330,1	0	1	0,0	330,1
209	коридор +16	193,0	675,6	по балансу		2800,0	0,0
						приток	вытяжка
						36225,7	36275,4

_{3. Определение количества и площади сечения вытяжных и приточных каналов, подбор жалюзийных решеток}

_{Вентиляционные  вертикальные каналы (размерами 140х140 мм и 140х270 мм) размещаем  во внутренних кирпичных  стенах здания.}

_{Площадь поперечного сечения  каналов, воздуховодов, живого сечения воздухораспределителей, м²:}

_{,       (4.1)}

_{где      L – расход воздуха, м³/ч,}

_{- рекомендуемая скорость  движения воздуха  в канале,}

_{воздуховоде, распределителе, м/с.}

_{Принимаются к установке каналы, воздуховоды, воздухораспредели-тели с близкой по значению площадью сечения  Ао и определяется их количество:}

  _{,         (4.2)}

_{Определяем  действительную скорость движения воздуха  в каналах, воздуховодах, воздухораспределителях, м/с:}

_{,   (4.3)}

_{Рекомендуемые значения скорости принимаем  по таблице 2.16 [5].}

_{Рассчитаем  площадь сечения  вертикальных каналов  и жалюзийных решеток, устанавливаемых  на них. Расчет производим по вышеприведенным  формулам, а результаты сводим в таблицу (тип принятых решеток ООО "ВентПромТорг" РВР с горизонтальным расположением индивидуально регулируемых жалюзи):}

 

_{Определим суммарные  воздухообмены по притоку и по вытяжке. Разницу между  вытяжкой и притоком (дисбаланс) подаем в общий  коридор.}

_{таблица 10}

Этаж	Приток	Вытяжка	Дисбаланс
Цокольный этаж	3427	3430	3
1 этаж	20623	20624	1
2 этаж	12176	12222	46
Итого	36226	36276	50

 

_{Разницу между вытяжкой и  притоком (дисбаланс) подаем в общий  коридор.}

 

 

_{4. Определение производительности приточных и вытяжных установок. Описание принятых решений приточно-вытяжной вентиляции.}

_{В данном проекте приняты  системы вентиляции с механическим побуждением ,}

_{состоящие из воздухоприемного устройства, а также оборудования для нагрева и очистки приточного  воздуха.}

_{Приток  воздуха осуществляется вентиляционными установками П1, П2, К1. Расчётное количество воздуха, подаваемое системами:}

1. _{П1, составляет  L= 3443 м³/ч.}
2. _{П2, составляет  L= 23415 м³/ч.}
3. _{К1, составляет  L= 9376 м³/ч.}

_{Забор воздуха осуществляется через воздухозаборные решетки, установленные в оцинкованных воздуховодах. Забор воздуха осуществляется вентиляционными установками В1, В2, В3. Расчётное количество воздуха, подаваемое системами:}

4. _{В1, составляет  L= 17000 м³/ч.}
5. _{В2, составляет  L= 19811 м³/ч.}
6. _{В3, составляет  L= 200 м³/ч.}

 _{Приточные  решетки металлические,  установлены на  высоте  не менее  2м от пола. В  приточной камере  располагается модульная приточная установка в напольном исполнении, состоящая из заслонки, фильтра, водяного воздухонагревателя (калорифера), воздухоохладителя, вентилятора, шумоглушителя. Далее воздух по металлическим воздуховодам, смонтированным под потолком подвала, поднимается в вертикальные каналы и через решётки в помещение.}

_{Вентиляционная камера расположена на цокольном этаже.}

_{При объединении  вытяжных  каналов  на чердаке и выборе расположения вытяжных каналов надо учитывать  рекомендации из [2], согласно которым  радиус действия системы  вентиляции с механическим побуждением –не более 30м. Сборные каналы на чердаке выполнены из оцинкованных воздуховодов. Вытяжная шахта кирпичная.}

 

 

_{5. Аэродинамический расчет приточной системы вентиляции с механическим побуждением движения воздуха}

_{В системах с механическим побуждением  за расчётное принимают  направление через наиболее протяжённую и нагруженную ветвь.}

_{Аэродинамический  расчет вентиляционной системы состоит  из двух этапов: 1) расчет участка основного  направления магистрали.2) увязка всех остальных  участков системы.}

_{Потери давления в системах вентиляции складываются из потерь давления на трение и потерь давления в местных сопротивлениях, Па}

_{Потери давления на трение, Па}

_{где       R – удельные потери на трение, Па/м;}

_{l – длина участка воздуховода, м;}

_{n – поправочный коэффициент, который зависит от абсолютной эквивалентной}

_{шероховатости воздуховодов.}

 

_{Удельные потери давления на трение, Па/м, в круглых  воздуховодах определяем по табл. 2.22 [5].}

_{Динамическое  давление, Па}

_{Потери давления в местных сопротивлениях, Па}

_{где         - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке}

_{воздуховода, коэффициенты на границе  двух участков относят  к участку с  меньшим} 

_{расходом  и определяем по табл. 22.16-22.43 [9].}

_{Для воздуховодов прямоугольного сечения  за расчетную величину d принимаем эквивалентный диаметр dэ, мм, при котором потери давления в круглом воздуховоде при той же скорости будут равны потерям давления в прямоугольном воздуховоде}

_{где       a, b – стороны прямоугольного воздуховода или канала, мм.}

_{При расчете желательно, чтобы скорости движения воздуха на участках возрастали по мере приближения к  вентилятору.}

_{Расчеты сводим в таблицу.}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_{6. Подбор вентиляционного оборудования: фильтра, калорифера, вентилятора}

_{Оборудование  подбираю Российского производителя тип “КЦКП”. Приточные и вытяжные установки для организации механической вентиляции помещений поставляется в виде отдельных элементов, собираемых в установку на площадке монтажа.}

_{6.1. Выбор типоразмеров установок.}

_{Мне известны производительности систем:}

1. _{К1- L=3443м³/ч}
2. _{П1- L=23415м³/ч}
3. _{П2- L=9376м³/ч}
4. _{В1- L=17000м³/ч}
5. _{В2- L=19811м³/ч}

 _{По табл.1[11], с учетом оптимальной скорости воздуха 2,5 м/с выбираем типоразмеры:}

   _{1. К1   КЦКП-3.15 с внешними поперечными размерами 700х800мм.}

   _{2. П1   КЦКП-20 с внешними поперечными размерами 1900х1400мм.}

   _{3. П2   КЦКП-8 с внешними поперечными размерами 1000х1090мм.}

   _{4. В1   КЦКП-16 с внешними поперечными размерами 1600х1400мм.}

   _{5. В2   КЦКП-20 с внешними поперечными размерами 1900х1400мм.}

_{Установки данных типоразмеров будут  использоваться в  дальнейших расчетах отдельных секций.}

_{Необходимый набор  секций для систем:}

1. _{К1: - воздушный клапан}

       _{- фильтр}

       _{- воздухонагреватель (в  данном случае  водяной)}

       _{- воздухоохладитель}

       _{- вентилятор}

       _{- шумоглушитель}

       _{- блок с горизонтальным  клапаном для выхлопа  вверх} 

2. _{П1: - воздушный клапан}

       _{- фильтр}

       _{- воздухонагреватель (в  данном случае  водяной)}

       _{- вентилятор}

       _{- шумоглушитель}

       _{- блок с горизонтальным  клапаном для выхлопа  вверх}

3. _{П2: - воздушный клапан}

       _{- фильтр}

       _{- воздухонагреватель (в  данном случае  водяной)}

       _{- вентилятор}

       _{- шумоглушитель}

       _{- блок с горизонтальным  клапаном для выхлопа  вверх}

4. _{В1: - воздушный клапан}

       _{- вентилятор}

       _{- шумоглушитель}

       _{- блок с горизонтальным  клапаном для выхлопа  вверх}

5. _{В2: - воздушный клапан}

       _{- вентилятор}

       _{- шумоглушитель}

       _{- блок с горизонтальным  клапаном для выхлопа  вверх}

_{6.2. Расчет аэродинамического сопротивления приемных и фильтровальных секций для приточных установок.}

_{Аэродинамическое  сопротивление приемной секции или приемной панели с вертикальным клапаном, вычисляется  по формуле:}

_{где ζ- коэффициент местного сопротивления, равный 3,65 для приемной секции и 2,6 для передней панели с клапаном; ρ и ν- соответственно плотность кг/м³ и скорость м/с воздуха во фронтальном сечении секции.}

_{Плотность ρ, кг/м³  - определяется  по  температуре наружного     воздуха}  
 

 

_{Скорость - по формуле:}

_{Где - геометрическое сечение установки для прохода воздуха, принимаемое в зависимости от выбранного типоразмера установки, с учетом толщины панели = 50мм. поэтому}

_{Вычислим  по этим формулам наши установки:}

_{Температура:}

 

_{Производительность  установок:}

1. _{К1- L=3443м³/ч, размер 700х800мм.}
2. _{П1- L=23415м³/ч, размер 1900х1400мм.}
3. _{П2- L=9376м³/ч, размер 1000х1090мм.}

1. _К1:

2. _П1:
3. _П2:

_{Отсюда:}

1. _К1:
2. _П1:
3. _П2:

_{Плотность воздуха:}

_{Аэродинамическое  сопротивление приемной секции:}

1. _К1:  
   

_{Длина приемной секции 425 мм.. Выбираем фильтр класса G3 табл.3[11], тогда ее аэродинамическое сопротивление составит}

_{Длина фильтрующей секции 260 мм. Принимаем фильтр с материалом ФСВУ, поэтому обозначаю  секцию ФяУБ.}

2. _П1:  
   

_{Длина приемной секции 665 мм.. Выбираем фильтр класса G3 табл.3[11], тогда ее аэродинамическое сопротивление составит}

_{Длина фильтрующей секции 300 мм. Принимаем фильтр с материалом ФСВУ, поэтому обозначаю  секцию ФяУБ.}

3. _П2:  
   

_{Длина приемной секции 525 мм.. Выбираем фильтр класса G3 табл.3[11], тогда ее аэродинамическое сопротивление составит}

_{Длина фильтрующей секции 260 мм. Принимаем фильтр с материалом ФСВУ, поэтому обозначаю  секцию ФяУБ.}

 

 

3. _{Расчет водяных воздухонагревателей.}                                                                                  

_{Расчет сводится к определению  необходимой поверхности  нагрева для передачи требуемого количества теплоты и к  выбору соответствующей  конструкции теплообменника, т.е. числа ходов  и рядов трубок и шага пластин, а  также аэродинамического сопротивления воздухонагревателя для последующего подбора вентилятора и гидравлического сопротивления по воде.}

_{Последовательность  расчета:}

_{Определяем  массовый расход нагреваемого воздуха, кг/ч:}

_{Где ρ-плотность приточного воздуха, кг/м³;}               

_{Находим требуемое количество теплоты, передаваемое в воздухонагревателе от теплоносителя  к приточному воздуху, Вт.:}

_{Где с- удельная теплоемкость воздуха; с=1,005 кДж/(кг∙К)}

_{Вычисляем расход греющей воды кг/с:}

_{Где  =4190 кДж/(кг∙К)- удельная теплоемкость воды.}

_{Находим массовую скорость воздуха  в геометрическом сечении воздухонагревателя кг/(м²∙с):}

_{Где - геометрическое сечение воздухонагревателя для прохода воздуха, принимаемое в зависимости от выбранного типоразмера установки табл.4 [11].}

_{Вычисляем скорость воды в трубках  воздухонагревателя, м/с:}

_{Где  - плотность воды.  Для воздухонагревателей 1-го подогрева можно считать равным 950 кг/м³}

_{Определяем  значение коэффициента теплопередачи воздухонагревателя, Вт/(м²∙К):}

_{Находим среднюю разность температур воды и  воздуха в воздухонагревателе, °С:}

_{Находим требуемую поверхность  нагрева, м²:}

 

_{Выбираем  шаг пластин (за начальное  значение рекомендуется  принимать 2,5 мм.) и  вычисляем число  рядов трубок:}

_{Где - поверхность нагрева для одного ряда трубок при выбранном шаге пластин табл.4[11]}

_{Находим запас поверхности  нагрева:}

_{Определяем  аэродинамическое сопротивление  воздухонагревателя, Па:}

_{Вычисляем гидравлическое сопротивление  воздухонагревателя по воде, Па:}

_{Записываем  обозначение воздухонагревателя в виде:}

_{BHB 243.1-b-h-c-d-f-e}

_{Где b и h –длина трубок и высота трубной решетки воздухонагревателя табл.3[11]; c и d – соответственно число рядов и шаг пластин; e – исполнение по стороне обслуживания (1-левое, 2-правое).}