Вентиляция общественного здания. 3

Министерство науки и образования РФ

ФГАОУ ВПО Северо-восточный  федеральный университет им. М.К.Аммосова

Инженерно-технический  факультет

Кафедра «Теплогазоснабжение  и вентиляция»

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Вентиляция общественного  здания»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. ТГВ-08

Прокопьев В. В.

Проверил: Олесова М. С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.Якутск – 2011г.

1. Исходные данные

 

  1. Объект проектирования – кинотеатр на 200 мест
  2. Населенный пункт – г. Батуми
  3. Параметры теплоносителя – 150-70°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Выбор расчетных  параметров наружного воздуха для холодного, переходного и

    теплого периодов  года

Таблица 1

Расчетные параметры  наружного воздуха

Периоды года

t, °С

Тепло-содержание, кДж/кг

Влаго-содержание, г/кг

Отн. влаж-ность, %

Бар. давл., Па

Геогр. шир., град

Скор. ветра, м/с

Теплый

23

48,1

10,1

55

990

62

1

Переходный

8

22,5

5,8

75

990

62

1

Холодный

-1

-55,3

0,1

80

990

65

3,2


 

Таблица 2

Расчетные параметры  внутреннего воздуха

Периоды года

t, °С

Относительная влажность, %

Скорость движения в  обслуживаемой зоне, м/с

Теплый

24≤ 23+3=26

65

0,5

Переходный

16-18

65

0,2

Холодный

16-18

65

0,2


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Определение требуемого  воздухообмена в помещениях здания

Расчёт воздухообмена, L, м3/ч, осуществляют по:

- избытку полной теплоты, QП изб

L = 3,6 QП изб/c(IУ – IП);

- по явному избытку  теплоты:

L = 3,6 QЯ изб/c(tУ – tП);

- по влагопоступлению

L = ∑W/c(dУ – dП);

- по газопоступлению

L = ∑М/(qУ – qП),

где  с – удельная теплоёмкость воздуха, 1,2 кДж/(кг∙˚С),

IУ – энтальпия воздуха, удаляемого из помещения, кДж/кг;

IП – энтальпия воздуха, подаваемого в помещения, кДж/кг;

tУ – температура воздуха, удаляемого из помещения, ˚С;

   tП – температура воздуха, подаваемого в помещение, ˚С;

dУ – влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения, г/кг;

dП – влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг;

qУ - предельно-допустимая концентрация газа в воздухе, удаляемом из помещения,

qП - предельно-допустимая концентрация газа в воздухе,  подаваемом в помещение

           Санитарные нормы устанавливают  минимальное количество наружного воздуха, которое необходимо подавать в помещение на одного человека:

L=nq,

где q – санитарная норма подачи наружного воздуха на одного человека, м3/ч

           Для кинотеатра на 300человек:

L=nq=300·20=6000 м3/ч

 

 

 

 

 

7. Построение  процессов изменения состояния вентиляционного воздуха

на I-d диаграмме

Строим точки процесса на I-d диаграмме:

Н - соответствует параметрам наружного воздуха;

В - соответствует параметрам  внутреннего воздуха (подаваемого  в помещение);

У - соответствует параметрам воздуха удаляемого из помещения.

 

Необходимые параметры:

tУ = tB + gradt (H – hРЗ),

где     tУ – температура удаляемого из помещения воздуха, ˚С;

gradt – учитывает распределение температуры по высоте  помещения, принимаем 1,2;

H - высота помещения, м, принимаем 6м;

HРЗ – высота рабочей зоны в помещении, м, принимаем 1,5 м

 

Таблица 3

Параметры воздуха в  тёплый период

Точка \ Параметр

t, ˚С

d, г/кг

I, кДж/кг

Н

23

10,1

48,1

В

24

10,4

50,1

У

28,4

10,9

53,9


 

 

 

Таблица 4

Параметры воздуха в  переходный период

Точка

t, ˚С

d, г/кг

I, кДж/кг

Н

8

5,8

22,5

В

14

5,8

26,2

У

22

6,6

38,4


 

 

Таблица 5

Параметры воздуха в  холодный период

Точка

t, ˚С

d, г/кг

I, кДж/кг

Н

-54

0,1

-55,3

В

14

0,1

14,4

У

22

1,2

24,9


 

 

 

8. Выбор приточных  и вытяжных систем и обоснование схемы подачи и удаления воздуха в помещениях

В кинотеатрах со зрительным залом до 600 человек можно ограничиться  приточно-вытяжной вентиляцией без  кондиционирования воздуха.

Выбранная схема притока  должна обеспечивать равномерное распределение воздуха, исключающее образование застойных зон. При устройстве приточной вентиляции с механическим побуждением применяют сосредоточенную подачу воздуха с направлением на экран или от экрана.

При проектировании и  расчете воздухораздачи в зрительных залах необходимо соблюдение следующих основных положений:

    1. скорость движения воздуха в обслуживаемой зоне зрительных залов в холодный период года не должно превышать 0,3 м/с, в теплый период-0,4 м/с;
    2. приточные отверстия в стенах зрительного зала для подачи воздуха в партер располагают на высоте 3-6 м от пола.

         В фойе  устраивают отдельную  или общую со зрительным залом  систему приточной вентиляции. Приточный воздух следует направлять в верхнюю зону фойе в объеме суммарной вытяжки из прилегающих помещений: буфета, курительной, санитарных узлов, административных помещений и др.

        В обслуживающих и административных  помещениях проектируют только  вытяжную вентиляцию: в курительных  и санитарных узлах с механическим побуждением, в прочих помещениях с естественной тягой. В помещениях кинопроекционной проектируют механическую  вытяжную вентиляцию через вытяжные каналы от кинопроекторов и механическую приточную вентиляцию с подогревом воздуха в зимний период в объеме, равному объему удаляемого воздуха. Приточные отверстия располагают в верхней зоне. Систему воздуховодов можно присоединять к общей сети с установкой противопожарного клапана. Недопустимо объединять вытяжные каналы кинопроекционной с вентиляционными каналами других помещений (кроме перемоточной), а также прокладывать через кинопроекционную транзитные воздуховоды.

 

 

9. Аэродинамический расчет воздуховодов

Целью аэродинамического  расчета является определение потерь давления при перемещении расчетных  расходов воздуха на отдельных участках системы и в системе в целом. Аэродинамический расчет производится с целью определения размеров поперечного сечения участков сети.

При этом в системах с  гравитационным побуждением располагаемое  давление определяется исходя из скорости движения воздуха до 1,5 м/с, а в  системах с механическим побуждением - исходя из скорости движения воздуха до 7 м/с.

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

∆p= βш∙ R∙ l+Z,

 

где βш – коэффициент, учитывающий фактическую шероховатость стенок воздуховода;

R - удельная потеря давления на 1 метр воздуховода, Па/м;

Z- потеря давления в местных сопротивлениях, Па/м.

Аэродинамический расчет вентиляционной системы состоит  из двух этапов: расчета участков основного  направления- магистрали и увязки всех остальных участков системы.

Расчет ведется в  следующей последовательности:

А) начертить аксонометрическую  схему системы вентиляции;

Б) определить нагрузки отдельных  расчетных участков. Для этого  систему разбивают на отдельные  участки. Расчетный участок характеризуется  постоянным по длине расходом воздуха. Границами между отдельными участками служат тройники.

Расчетные расходы на участках определяют суммированием расходов на отдельных  ответвлениях, начиная с периферийных участков. Значение расхода и длину  каждого участка указывают на аксонометрической схеме рассчитываемой системы;

В) выбирают основные направления, обычно наиболее протяженную цепочку последовательно  расположенных расчетных участков. При равной протяженности в качестве расчетной выбирают наиболее нагруженную  цепочку участков. Для вытяжной системы  с гравитационным побуждением движения воздуха в качестве магистрального направления принимают наиболее протяженную цепочку участков;

Г) нумерацию участков магистрали начинают с участков с меньшим  расходом. Расход, длину, и результаты последующих расчетов заносят в таблицу аэродинамического расчета.

Ориентировочную площадь поперечного  сечения F, м2, принимают по формуле

F=L/(3600 Vрек),

 

где    L- расчетный расход воздуха, м3/ч;

Vрек - рекомендуемая скорость движения воздуха на участках вентиляционных систем, м/с;

Д) фактическую скорость Vфак, м/с, определяют с учетом принятого стандартного воздуховода, определяется по формуле

Vфак = L/(3600 Fф),

При этой скорости вычисляют  динамическое давление на участке;

Е) определяют удельную потерю давление на трение по таблицам, составленным для стальных воздуховодов круглого сечения.

Для прямоугольных воздуховодов с  размерами ахb расчет проводится по эквивалентному диаметру по формуле

d=2∙ a∙ b/(a+b),

При определении значения R для прямоугольных воздуховодов по таблицам необходимо определить R при V и d, не принимая во внимание фактический расход воздуха;

Ж) потери давления в местных сопротивлениях участков зависят от суммы коэффициентов  местного сопротивления и динамического давления. При выборе коэффициентов местных сопротивлений необходимо обращать внимание на то, к какой скорости относится табличное значение коэффициента и, необходимости, делать перерасчет.

З) общие потери давления в системе равны сумме потерь по магистрали и вентиляционном оборудовании, определяется по формуле

∆=∑(R l βш+Z)маг+ ∆ркал+∆рф+∆ру.в.+∆ршум+∆рпр,

где    ∆ркал- потери давления в калорифере, Па;

∆рф- потери давления в фильтре, Па;

∆ру.в- потери давления в узле воздухозабора, Па;

∆ршум- потери давления в шумоглушителе, Па;

∆рпр- потери давления в прочем оборудовании, Па.

Для систем с механическим побуждением движения воздуха по значению потерь давление в системе  определяется требуемое давление вентилятора;

И) увязку остальных участков проводят, начиная с наиболее протяженных  ответвлениях. Расчет считают законченным, если относительная увязка потерь в  ответвлениях не превышает 15% .

Полученные величины заносятся в сводную таблицу аэродинамического расчёта воздуховодов.

Таблица 6

Аэродинамический расчет воздуховодов П1

№ уч.

L

l

axb

d

F

v

R

β

β·R·l

∑ξ

P

z

β·R·l+z

∑(β·R·l+z)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

15077

2

600х1000

750

0,6

7,0

0,55

1

1,1

0,36

29,4

10,584

11,684

76,679

2

12210

3,5

600х1000

750

0,6

5,7

0,55

1

1,925

0,55

21,6

11,88

13,805

3

11210

2

600х1000

750

0,6

5,2

0,55

1

1,1

0,2

15

3

4,1

4

10210

2

600х800

686

0,48

5,9

0,475

1

0,95

0,2

21,6

4,32

5,27

5

9210

2

600х800

686

0,48

5,3

0,475

1

0,95

0,2

15

3

3,95

6

8210

2

600х600

600

0,36

6,3

0,45

1

0,9

0,2

25,4

5,08

5,98

7

7210

2

600х600

600

0,36

5,6

0,45

1

0,9

0,2

18,2

3,64

4,54

8

6210

3,2

600х600

600

0,36

4,8

0,45

1

1,44

0,55

15

8,25

9,69

9

5143

2

600х600

600

0,36

4,0

0,45

1

0,9

0,2

9,6

1,92

2,82

10

4143

2

600х500

545

0,3

3,8

0,37

1

0,74

0,2

9,6

1,92

2,66

11

3143

2

600х400

480

0,24

3,6

0,298

1

0,596

0,2

7,3

1,46

2,056

12

2143

2

600х400

480

0,24

2,5

0,227

1

0,454

0,2

3,7

0,74

1,194

13

1143

2

400х300

343

0,12

2,6

0,21

1

0,42

2,3

3,7

8,51

8,93


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

Аэродинамический расчет воздуховодов В1

№ уч.

L

l

axb

d

F

v

R

β

β·R·l

∑ξ

P

z

β·R·l+z

∑(β·R·l+z)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

12200

3,5

500х1000

667

0,5

6,8

0,55

1

1,925

0,36

29,4

10,584

12,509

77,504

2

12100

3,5

500х1000

667

0,5

6,7

0,55

1

1,925

0,55

21,6

11,88

13,805

3

11100

2

500х1000

667

0,5

6,2

0,55

1

1,1

0,2

15

3

4,1

4

10100

2

500х800

615

0,4

7,0

0,475

1

0,95

0,2

21,6

4,32

5,27

5

9100

2

500х800

615

0,4

6,3

0,475

1

0,95

0,2

15

3

3,95

6

8100

2

500х800

615

0,4

5,6

0,45

1

0,9

0,2

25,4

5,08

5,98

7

7100

2

500х800

615

0,4

4,9

0,45

1

0,9

0,2

18,2

3,64

4,54

8

6100

3,2

500х800

615

0,4

4,2

0,45

1

1,44

0,55

15

8,25

9,69

9

5000

2

500х600

545

0,3

4,6

0,45

1

0,9

0,2

9,6

1,92

2,82

10

4000

2

500х600

545

0,3

3,7

0,37

1

0,74

0,2

9,6

1,92

2,66

11

3000

2

500x500

500

0,25

3,3

0,298

1

0,596

0,2

7,3

1,46

2,056

12

2000

2

500x400

444

0,2

2,8

0,227

1

0,454

0,2

3,7

0,74

1,194

13

1000

2

400x250

308

0,1

2,8

0,21

1

0,42

2,3

3,7

8,51

8,93


 

 

Таблица 8

Аэродинамический расчет воздуховодов ВЕ1

№ уч.

L

l

axb

d

F

v

R

β

β·R·l

∑ξ

P

z

β·R·l+z

∑(β·R·l+z)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

67

1,3

150x150

150

0,02

0,7

0,079

1

0,1

2,6

0,4

1,04

1,14

1,14


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Подбор вентиляционного оборудования

1. Подбор воздухоприемных устройств

Воздухоприемные устройства следует располагать так, чтобы  в них поступал незагрязненный воздух. Воздухозабор следует располагать  на высоте не менее 2метров от уровня земли  до низа проема и одного метра от уровня снегового покрова.

Воздухоприемные устройства могут располагаться в стене здания. При заборе воздуха выше кровли воздухоприемные устройства располагают не ближе 10 метров от выбросов загрязненного воздуха .

Для воздухозабора используются решетки СТД по типовой серии.

Подбор осуществляется в следующей последовательности:

А) определяем площадь  поперечного сечения узла воздухозабора, задаваясь скоростью движения воздуха (2-6), м/с:

F=15077/(3600*4,5)=0,9м2

Б) рассчитывают количество решеток по формуле 

по формуле 

n= F/f=0,9/0,068=14 шт.     

где f - площадь одной решетки, м2.

 

 

2. Подбор фильтров

Воздушные фильтры в  системах вентиляции обеспечивают уменьшение концентрации пыли в помещениях, защиту вентиляционного оборудования от загрязнения.

Для общественных зданий достаточно применение воздушных фильтров третьего класса.

Подбор воздушных фильтров ведется по в следующем порядке:

А) исходя из поставленных задач выбирают класс фильтра;

Б) учитывая конструктивные особенности приточной вентиляционной установки выбирают тип фильтра;

В) принимают воздушную нагрузку и определяют типоразмер фильтра или площадь фильтрующей поверхности и его начальное гидравлическое сопротивление по формуле

F=L/Lном= 15077/6000=2,5м2

где F - площадь фильтрующей поверхности, м2;

L - расход воздуха, проходящего через фильтр, м3/ч;

Lном - номинальная пропускная способность ячейки, м3/ч∙м2.

 

Г) определяют число ячеек  фильтра, если выбран ячейковый фильтр

n= F/f=2,5/0,264=10 ячеек

где    n - число ячеек фильтра, шт;

f - площадь рабочего сечения одной ячейки, м2.

 

Д) по начальному пылесодержанию и эффективности фильтра вычисляют количество уловленной пыли, г/сут, по формуле

Пя =L Cн Е t/(100 n)=15077*3*90*9/(100*10)=36637 г/сут

где    Сн- начальная запыленность, г/м3;

Е -эффективность очистки, %;

t - продолжительность работы фильтра, час/сут;

Пя - количество уловленной пыли одной ячейкой.

 

Е) определяют период работы фильтра между сменой фильтрующего материала,

tр= Пя/П=36637/2600=14 сут

где   tр - время работы фильтра до регенерации, сут;

Пя - пылеемкость фильтра, г/м3.

 

3. Подбор калориферов

Исходными данными для  подбора калориферов являются: расход нагреваемого воздуха G, кг/ч; параметры нагреваемого воздуха, параметры теплоносителя.

Расчет калориферов  ведется в следующей последовательности:

А) определяют количество тепла на нагревание приточного воздуха, Вт, по формуле

Q=0,278 G(tк-tн)=0,278*(1,6*6000)*(18-(-54))=194822,4Вт

Б) задаваясь массовой скоростью воздуха ρV, кг/м2с, определяют необходимую площадь фронтального сечения калориферов по воздуху, м2, по формуле

fв=G/(3600 ρV)=9600/(3600*8)=0,33м2

Значение массовой скорости рекомендуется принимать от 2 до 10 м/с;

В) пользуясь техническими данными о калориферах и исходя из необходимой площади фронтального сечения fв, подбирают номер и число устанавливаемых калориферов и находят фактическую площадь их фронтального сечения fв. Число калориферов должно быть минимальным;

Подбираем калорифер  КСк3-7: fв=0,329 м2

Г) определяют фактическую  массовую скорость воздуха в калорифере по формуле

ρύ=G/(3600 fф)=9600/(3600*0,329)=8,1м/с

Д) выбирают схему обвязки  калориферов по теплоносителю.

Е) определяют расход теплоносителя, проходящий через каждый калорифер, л/ч, по формуле

Gвод=Q·3,6/(Cw Pw (tгор-tобр) n)=194822,4*3,6/4,2*1000*(130-70)*1=2,78

где    Q - количество теплоты на нагревание воздуха, Вт;

Cw - удельная массовая теплоемкость воды;

Pw - плотность воды;

tгор, tобр - температура теплоносителя на входе  и на выходе из калорифера

n - число калориферов, параллельно включаемых по теплоносителю.

Ж) находят скорость движения теплоносителя в трубках калориферов по формуле

W=Gводы/(3600 fтр)=2,78/(3600*0,000846)=0,91

где     fтр - площадь сечения калорифера по теплоносителю, м2.

 

З) рассчитывают необходимую  площадь поверхности нагрева, м2, калориферной установки по формуле

Fтр=Q/(k((tгор+tобр)/2- (tк+tн)/2))= 194822,4/(67,34*((130+70)/2-(18-54)/2))=24,4

где    k - коэффициент теплопередачи калорифера, Вт/м2°с;

 

И) определяют общее количество устанавливаемых калориферов, шт,

n=Fтр/F=24,4/13,26=1,8

где F - площадь поверхности нагрева одного калорифера выбранной модели.

Округляя число калориферов  до кратного числа, n, находят действительную площадь нагрева, м2, установки:

Fф=F∙n=13,26*2=26,52

К) тепловой поток выбранного калорифера не должен превышать расчетный  более, чем на 20%;

 

4. Подбор вентиляционного агрегата

Производительность вентилятора, м3/ч, принимаем по расчетному расходу  воздуха для системы,

Lвент = Кподс·Lсист=1,1*15077=16585м3/ч

где     Кподс - коэффициент, учитывающий подсос и утечку воздуха из системы,

Давление создаваемое  вентилятором, Па, равно

Рвент=1,1·∆∙рn=1,1*200=220Па

где     1,1- коэффициент, учитывающий 10%-ный запас давления на неучтенные потери,

∆рn - общие потери давления в системе (потери в сети и вентиляционном оборудовании).

Рабочий режим вентилятора рекомендуется выбирать так, чтобы коэффициент полезного действия отличался не более, чем на 10% от максимального.

Выбираем вентилятор Е8.095-1а

р=250Па

п=950об/мин

Двигатель: тип 4А112МВ6

Мощность: 4 кВт

п=950об/мин

Масса вентилятора с двигателем: 301кг


Вентиляция общественного здания. 3 📙 Курсовая → 🆔 47095

Вентиляция общественного здания. 3 📙 Курсовая → 🆔 47095

Вентиляция общественного здания. 3