Техническое оснащение

Вариант №30 

 
 

1. Отопление здания предприятия.

 

1. Описание  системы отопления здания.

        Проектируемое здание предприятия предполагается оборудовать центральной комбинированной водоводяной системой отопления с насосной циркуляцией теплоносителя. Система отопления присоединяется к городской тепловой сети по независимой схеме с использованием скоростного водоводяного водонагревателя.

        Присоединение к  тепловой сети осуществляется в помещении  индивидуального теплового пункта предприятия (ИТП), где располагаются: водонагреватель, насосное оборудование, расширительный сосуд и оборудование управления работой системы отопления.

        Система отопления  здания двухтрубная горизонтальная (для двухэтажных зданий вертикальная) с нижней разводкой. Горячая и  обратная магистрали прокладываются в  подпольных каналах, частично над полом  вдоль наружных стен. Присоединение нагревательных приборов осуществляется по проточной схеме. Удаление воздуха из системы осуществляется через воздухосборники с автоматическими воздухоотводчиками и воздушные краны на нагревательных приборах. В качестве нагревательных приборов в зале, помещениях для посетителей, административных помещениях используются стальные конвекторы с кожухом, а в производственных и бытовых помещениях – чугунные секционные радиаторы, которые устанавливаются пристенно открыто. 

2. Расчет  тепловой мощности и годового теплопотребления системы отопления.
1. Тепловая мощность системы отопления (Q_o , Вт) определяется по формуле:

 

Q _o = q _oaV _зд (t _в – t _нро) , 

где   q _o  - удельная тепловая характеристика здания, Вт/м^{3 о}С

a – поправочный коэффициент, учитывающий изменения в зависимости q_o от t_пр

V _зд – объем здания по наружным обмерам, м³

t _в – усредненная расчетная температура в здании, ^оС

t _нро – расчетная температура наружного воздуха, ^оС

Поправочный коэффициент рассчитывается по формуле: 

                               22

а = 0,54 +

                              t_в – t_нро  

Размеры здания в плане по наружным обмерам  составят:

Азд = Аос + 0,6 м 

Азд =12 + 0,6 м =12,6 м

Бзд= Бос + 0,6 м

Бзд= 18 +0.6 м = 18,6 м

h зд = h ос +0,3 м

h зд = 2,9 + 0,3 м = 3,2 м 

Объем здания по наружным обмерам (V_зд, м³) :

V_зд = 12,6 *18,6*3,2 = 750 м³

Поправочный коэффициент:

                               22

а = 0,54 +                                = 1,05

                           18+25  

Тепловая  мощность системы отопления:

Q _o = q _oaV _зд (t _в – t _нро) = 0,33*1,02*750*(18 + 27)=11360 Вт = 11,4 кВт 

1.2.2 Расчетное годовое  теплопотребление  системы отопления (Q_ог, Дж) определяется по формуле:

Q _o = q _oaV _зд (t _в – t _con)n_on τ 

                                22

     а_с = 0,54 +

                              t_в – t_нро  

t _con – средняя температура за отопительный период.

n_on – продолжительность отопительного периода, сутки

- продолжительность  работы отопительной системы  в сутки, 24 часа  

                                  22

     а_с = 0,54 +                                 =1,5

                              18 + 5,1  

Q _o = q _oaV _зд (t _в – t _con)n_on τ =0,33*1,5*750*(18 + 5,1)*206*24=42399 кВтч=

= 42399*3,6*10⁶ Дж = 153*10⁹ Дж =153 ГДж 

1.3. Расчет электрической мощности оборудования и годового потребления электроэнергии системой отопления.

1.3.1. Установочная мощность  электродвигателя  циркулярного насоса  (N_о, кВт) определяется по формуле:

                GHk₁ k₂

     N_о= 

            3600 * 102 * ŋ_н  
 

где G – производительность насоса, кг/ч

Н –  напор, создаваемый насосом,  м³

ŋ_н - коэффициент полезного действия насоса,

к₁ – коэффициент, учитывающий потери на трение (равен 1,05)

 к₂ – коэффициент запаса мощности на пусковой момент (равен 2) 

Производительность насоса (G, л/ч) определяется по формуле:

              Q₀ * 3600

     G = 

            C (t_r – t₀ ) y  

где Q_о – теплопотребление системы отопления, Вт

С –  теплоемкость воды, 4,2 кДж/кг ^оС

t_г – температура горячей воды в системе отопления (90^оС)

t_о - температура обратной воды в системе отопления (70^оС)

y - объемная масса воды при расчетной температуре t_о, (плотность воды=978 кг/м³) 

              Q₀ * 3600                  152636 * 3600

    G =                             =                                         = 1114 л/ч

            C (t_r – t₀ ) y                 4,2 (90 - 78) * 978  
 

Установочная  мощность электродвигателя насоса (при  КПД=0,2)

              

                 GHk₁ k₂                        1140 * 3 * 1,05 * 2           7018                

     N_о=                                  =                                   =               = 0,095 = 0,10 кВт

            3600 * 102 * ŋ_н                3600 * 102 * 0,2         73440 

1.3.2. Годовой расход  электроэнергии (N , кВтч) системой отопления определяется из выражения:

N_ог = N_o n_on τ_у

N_ог = N_o n_on 24= 0,10*206*24= 494,4 кВтч 

  
 

2. Вентиляция  здания предприятия

2.1.Описание  системы вентиляции  здания

      Здание  предприятия предполагается оснастить  системами общеобменной приточной  и вытяжной механической вентиляции. В горячем (кондитерском) цехе, а  также в моечной столовой посуды наряду с общеобменной устанавливается местная приточная и приточно-вытяжная локализующая вентиляция над тепловым технологическим оборудованием. В качестве местной вентиляции устанавливаются приточно-локализующие устройства типа МВО, а также вытяжные зонты. В административных и конторских помещениях воздухообмен осуществляется при помощи естественной канальной вентиляции. В помещениях санитарного назначения для посетителей, в санитарно-бытовых помещениях для персонала предусмотрен приток воздуха через дверные проемы от общеобменных механических систем и удаление воздуха через локальные каналы естественной вытяжной вентиляции (ЕВ).

           В предприятии предусмотрено  устройство систем приточной  механической вентиляции (ПВ-1 и ПВ-2) и двух систем вытяжной механической вентиляции (В-1 и В-2).

      Системы ПВ-1и В-1 обслуживают помещения  для посетителей, а ПВ-2 и В-2 горячий  цех и другие цехи и производственные помещения. Самостоятельные вытяжные системы ЕВ предусмотрены в душевых, гардеробах, туалетах и складских  помещениях, а также для посудомоечной машины.

      Оборудование  приточных систем ПВ-1 и ПВ-2 размещается  в помещении приточных вентиляционных камер, расположенных у наружной стены. Системы В-1 и В-2 работают за счет установки крышных вентиляторов. Воздуховоды приточной и вытяжной систем прямоугольного сечения выполнены из оцинкованной стали. В качестве воздухораздающих и воздухозаборных устройств приняты жалюзийные регулируемые решетки типа РР.

        2.2. Расчет количества приточного и вытяжного вентиляционного воздуха.

      Количество  воздуха определяется по формуле: 

      L_пр = V_п n_пр

      L_в =V_п n_в 

       где L_пр, L_в – количество приточного (ПВ) или вытяжного (В) вентиляционного воздуха, м³/ч

      V_п – объем помещения, м³

      n_пр, n_в – кратность воздухообмена по притоку или вытяжке, л/ч  

      V_п = 2,9*85=246,5 м³

      L_пр = V_п n_пр =246,5*12=2958 м³/ч

      L_в =V_п n_в =246,5 *8=1972 м³/ч 

      2.3. Определение количества  вентиляционного  воздуха для отдельных  приточных и вытяжных  систем. 

      Таблица 1

       

      2.4 Расчет и подбор  оборудования приточных  камер и вентиляторов  вытяжных систем.

      В оборудование приточных камер входят: воздушные фильтры для очистки  наружного воздуха от пыли, калориферы, вентиляторы и магистральные  воздуховоды. 

       2.4.1. Расчет и  подбор фильтров.

       Для приточных камер при производительности до 10 тыс. м³/ч используются сетчатые ячейковые масляные фильтры типа ФЯР. Требуемое количество ячеек фильтра (Я_ф) определяется по формуле:

                     L _пр

      Я_ф =

                      ℓ_ф       

      где L_пр – количество приточного воздуха, м³/ч

      ℓ_ф - пропускная способность ячейки фильтра, м³/ч (=1540 м³/ч)

                               L _пр                      2958

                ПВ – 1 Я_ф =               =                    = 1,9 = 2

                              ℓ_ф                            1540 

      Принимаем к установке 2 ячейки фильтра. 

      2.4.2. Расчет и подбор  калориферов производится в следующем порядке:

      а) определим теплопроизводительность  калориферной установки (Q_ку , Вт) по формуле:

      Q _ку = L_пр * c * y (t_пр – t_нв) = 0,8 *1005 *1,2 (14+17)=29908 Вт

      где  L_пр - количество нагреваемого воздуха м³/с

      с – теплоемкость воздуха(1005 Дж/кг ^оС)

      y - объемная масса воздуха (1,2 кг/м³),

        t_пр - температура приточного воздуха ^оС,

      t_нв - расчетная температура наружного воздуха,^оС

       б) определить площадь живого сечения калориферной установки (f_ку , м³) по формуле:

                   L_пр y                0,8*1,2

ПВ -1 f _ку=                      =                    =0,10 м

                 (yw)                     9 

      где (yw) – массовая скорость воздуха кг/м³  

в) определить поверхность нагрева  калориферной установки(F_ку, м²) по формуле:

                1,1 *Q_ку  

      F_ку =

               К_к (t_тср –t_прср)

      где К_к – коэффициент теплоотдачи калорифера Вт/м^{2 0}С,

      t_тср - средняя температура теплоносителя (воды) в калорифере ^оС

      t_прср - средняя температура приточного воздуха, проходящего через калорифер ^оС. 

       Расчетные температуры для калорифера где средняя температура теплоносителя

                  Т₁ + Т₀                        130  + 80

      T_тср =                     =                               = 105 ^оС

2. 2

 

Средняя температура  горячей и обратной воды

                              t_пр + t_нв                     14-17

        t_прср =                  =                        = -1,5 ^оС      

2. 2

 

Поверхность нагрева калориферных установок ПВ-1 подбираем предлагая использовать калорифер КВС – П 

                           1,1 *Q_ку            1,1 * 29908

      ПВ-1 F_ку =                       =                               = 7,5 м²

                         К_к (t_тср –t_прср)     40,8 * (105 – 1,5) 

 ПВ-1 – один калорифер КВС –П № 6 (F_ку = 11,4 м² , f _ку = 0,14 м²)

Фактическая массовая скорость воздуха  будет равна:

                         L_пр y             0,8 *1,2

ПВ -1 (уw)=                =                        = 7 кг/м² с

                         f_ку                                 0,14 

Эти значения находятся в допустимых пределах 7-12 кг/м с. Аэродинамическое сопротивление  калориферов КВС-П №6 равно 52 Па. 

2.4.3. Подбор вентиляторов по двум показателям: производительности L_в (м³ /ч) и создаваемому напору Н_в (Па) 

L_в = 1,1 * L_пр                             Н_в = 1,1 * H_сис.1

ПВ-1  L_в = 1,1 * L_пр = 1,1 * 2958 = 3253,8 м³ /ч

В-1 L’_в = 1,1 * L_{выт 1} = 1,1 * 1972 = 2169,2 м³ /ч

Аэродинамическое  сопротивление системы вентиляции

ПВ-1 Н_сис.1 = (h_з +h_ф +h_к ) + h_в = (50+70+42)+290= 452 Па

В-1 Н’_сис.1  = h_в1 = 250 Па

Требуемый напор вентиляции

  ПВ – 1 Н_в1 = 1,1 * H_сис.1 = 1,1 * 452 = 497 Па

  В  – 1 Н’_в1 = 1,1 * H’_сис.1 = 1,1 * 250 = 275 Па 

                                                                                                     Таблица 2

 

                                                                                                                Таблица 3

 
 

2.4.4. Расчет и подбор  магистральных воздуховодов

Площадь поперечного сечения магистрального приточного (F_прм³) и вытяжного (F_выт м³) воздуховодов определяется по формуле:

                    L_пр(выт)

F_пр(выт)=

                      V_в 

Где L_пр(выт) – количество приточного или вытяжного воздуха, проходящего через воздуховод (м³ /ч),

V_в – скорость воздуха (м³ /ч)

 V_в можно принять для расчета равной 4-8 м/с

                     L_пр                0,8

F_пр=                      =           =0,16 

                      V_в                5 

                     L_выт             0,5

F_выт=                     =            =0,1

                      V_в               5 

                                                                                                            Таблица 4 

 
 

2.5 Расчет тепловой  мощности и годового  топлопотребления  системы вентиляции  предприятия.

2.5.1. Расход тепла в  системе приточной  вентиляции в холодное  время года.

В системе  вентиляции тепло расходуется в  холодное время года на нагрев наружного воздуха в калориферных установках приточных камер.

2.5.2. Годовое теплопотребление  системы вентиляции (Q_вг ,Дж) определяется из выражения: 

Q_вг = L_пр cy(t_пр –t_con )τ *3600*n_on 

где L_пр – производительность приточных камер, м³/с

c- теплоемкость воздуха (1005 Дж/кг ^оС),

y- плотность приточного воздуха (1,2 кг/м³),

t_пр - температура приточного воздуха (14 ^оС),

t_con - средняя температура приточного воздуха за отопительный период ^оС,

τ - число часов работы системы вентиляции в сутки (ч),

n_on - продолжительность отопительного периода. 

Q_вг = L_пр cy(t_пр –t_con )τ *3600*n_on = 0,8 *1005*1,2*(14+5,1)*8*3600*206 = 10614312*10⁴ Дж = 106*10⁹ Дж

Q_вг =106 ГДж 

2.6. Расчет электропотребления  и годового расхода  электроэнергии системой  вентиляции предприятия.

2.6.1. Потребление электроэнергии  системой вентиляции  осуществляется для  работы электродвигателей  вентиляционных агрегатов. 

  N_в = N_{в (пв-1)} +N_в(в-1) = 0,55 +0,37 = 0,92 кВт 

2.6.2. Годовой расход электроэнергии (N , кВтч) при работе вентиляторов определяется из выражения: 

N_вг = N_в *τ* n_рп = 0,92*8*320= 2355,2 кВт/ч 

где τ –число работы вентиляции в сутки (ч)

n_рп - число дней в году работы предприятия. 

3. Холодное  и горячее водоснабжение, канализация предприятия.
1. Описание системы водоснабжения.
2. Описание системы канализации.
3. Расчет и подбор оборудования системы водоснабжения.

3.4.1. Водомер.

По  справочным данным для установленных  расходов пригодны водомеры:

- для  учета расхода холодной воды  – ВТГ-50;

- для  учета расхода горячей воды  – УВК – 32.

3.4.2. Расчет и подбор  водонагревателя производится в следующем порядке: