Вентиляция промышленного здания ООО Буинского комбикормового завода

6 Й10-3 (18–14)275=13,3 кг/ч

3)Влаговыделения с открытых водных поверхностей поилок.


МП = wЙ F


где F –площадь поилок, w – удельные влаговыделения с единицы площади в зависимости от параметров наружного воздуха. Определяется по Справочнику[9].

Теплый период: МП = 220 × 16×0,25=0,88 кг/ч

Переходный период: МП = 170×16×0,25 = 0,68кг/ч

Холодный период: МП =150×16×0,25 = 0,6кг/ч

4) Количество влаги, испаряющейся из навоза определяется по формуле[10]:



где pНАВ=6,5 кг/сут – масса выделяемого свиньей навоза в сутки, z – усушка навоза в сутки, z = 40 %.

5)Общие влаговыделения


МВЛ = МЖ + МСМ +МП + МНАВ


Теплый период: МВЛ =23,8+17,2+0,88+8,67=50,55 кг/ч

Переходный период: МВЛ = 21+13,9+0,68+8,67=44,25 кг/ч

Холодный период: МВЛ = 19,6+13,3+0,6+8,67=43,1 кг/ч


2.5.3 Определение газовыделений

Несмотря на то, что в нормах приводятся сведения о выделениях сероводорода и аммиака, эти вредности не являются расчетными. Воздухообмен для их ассимиляции значительно ниже, чем для разбавления углекислого газа.

Выделение углекислого газа животными


МСО2 = n qСО2 = 80 ×0,093 =7,44 м3/ч


2.5.4 Расчет воздухообмена помещения свинарника - откормочника

При расчете по I-d-диаграмме исходной характеристикой изменения параметров воздуха в помещении является угловой коэффициент луча процесса, кДж/кг.



Эта характеристика определяется для трех периодов года.

Теплый период: ε= 241121,6 /50,55 =4770 кДж/кг

Переходный период: ε =281908,1/44,25= 6371 кДж/кг

Холодный период: ε =285000,6/43,1= 5900 кДж/кг

Холодный период.

Для определения температуры приточного воздуха в зимний период на диаграмме из точки В, характеризующей параметры внутреннего воздуха, проводят луч процесса до пересечения с линией подогрева, проведенной из точки Н вертикально вверх. Точка П характеризует параметры приточного воздуха. Проводим луч процесса при tВ =18 ºС и φВ = 65% , получаем температуру приточного воздуха tПР = - 10 º С.

Определяем воздухообмен по формуле[11]:



Определяем воздухообмен по ассимиляции углекислоты



где СВ , СН предельно допустимые концентрации газа в воздухе помещений и наружном воздухе. СВ =2,0 л/м3 для свинарников, СН =0,3 л/м3 .



Принимая в качестве расчетного воздухообмен по ассимиляции углекислоты, корректируем по I-d-диаграмме параметры воздуха.

Находим влагосодержание внутреннего воздуха по формуле


Проводим на диаграмме прямую dВ1 = const до пересечения с изотермой tВ =18 ºС в точке В1, характеризующей параметры внутреннего воздуха при новом воздухообмене. Проведя луч процесса с ранее вычисленным значением углового коэффициента, находим новое значение температуры приточного воздуха tПР = - 8,2 º С. Относительная влажность внутреннего воздуха составляет φВ = 62%, что допускается технологическими нормами.

Расход теплоты на подогрев приточного воздуха определяется по формуле


QПР =0,28 с Lρ(tПР-tН), Вт

QПР = 0,28×1×4376,5×1,208(31-8,2)=33751 Вт


Переходный период.

Расчетные параметры внутреннего воздуха принимаем по условиям холодного периода при tВ =18 ºС и φВ = 65%.

Расчет тепловоздушного режима в переходный период отличается тем, что расчетные параметры наружного воздуха не известны. Необходимо подчеркнуть, что для животноводческих помещений температура переходного периода составляет -5….-10 ºС, и существенно отличается от принятой для расчетов вентиляции гражданских и промышленных зданий.

Определяем в первом приближении начальную температуру переходного периода по формуле:


где ∑F/R0 – суммарный поток теплоты, теряемый сквозь ограждающие конструкции и пол, равный 890 Вт/ ºС.

На I-d диаграмме наносим точку Н (tПЕР= - 8,3 ºС, φ = 80%) и находим влагосодержание внутреннего воздуха по формуле:



Проводим луч процесса из точки Н до пересечения с изотермой tВ =18 ºС. Полученная точка В не попадает на прямую dВ = 9,9 г/кг, поэтому задаемся новым значением воздухообмена L = 6105,1 м3/ч и делаем перерасчет.

При новых значениях



В точке В1 имеем параметры внутреннего воздуха tВ = 18 ºС, φ = 61 %, т. е. условия расчета соблюдены.

Летний период.

Расчетную температуру внутреннего воздуха принимаем на 3 ºС выше расчетной температуры наружного воздуха, т. е. tВ = 26,8 ºС.

Наносим на I-d диаграмму точку Н, характеризующую состояние наружного воздуха и из этой точки проводим луч процесса до пересечения с изотермой tВ = 26,8 ºС. Точка В определяет параметры внутреннего воздуха.

Определяем воздухообмен по ассимиляции тепловлагоизбытков:


За расчетную величину воздухообмена принимаем большую.

L =6105,1 м3/ч

Определяем кратность воздухообмена:


K = L/V,


где К – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч

L – расчетный воздухообмен, м3/ч

V – объем помещения (по внутреннему обмеру Н), м3

К=6105,1/1713,1=3,6

Для зимнего периода проектируем механическую приточно-вытяжную вентиляцию. Приток осуществляется через организованную сеть воздуховодов, вытяжка – при помощи крышных вентиляторов.

В летний период воздухообмен происходит за счет аэрации.


2.5.5 Расчет аэрации

Расчет аэрации при действии гравитационного давления. Исходными данными для расчета являются:

GВ = GПР = 5152 кг/ч = 1,43 кг/с, tН = 23,8 ºС – температура наружного воздуха, tЗР = 26,8 ºС – температура в зоне размещения животных, tУ –температура удаляемого из помещения воздуха.


tУ = tЗР + hП grad t =26,8 + 6,9 0,7 = 31,6 ºС


где hП – высота расположения вытяжных аэрационных отверстий, отсчитанная от середины зоны размещения. grad t – температурный градиент, принимаемый для животноводческих помещений 0,6 – 1 ºС/м.

tСР – средняя температура воздуха внутри помещения, ºС


tСР = (tЗР +tУ)/2 = (26,8+31,6)/2=29,2 ºС


ρН ,ρЗР ,ρУ ,ρСР – плотности воздуха при соответствующих температурах.

Определяем расстояние между нейтральной линией и уровнем центров вытяжных аэрационных отверстий[11]:



где Н – высота помещения от середины зоны размещения до уровня вытяжного отверстия, μ – коэффициент расхода аэрационного отверстия.



Тогда расстояние от нейтральной линии до центров приточных отверстий составит


hН = Н – hВ = 6,9 – 4,73 = 2,17 м


Общая площадь приточных отверстий составит



Общая площадь вытяжных отверстий составит



3. Определение воздухообмена по нормативной кратности


Для остальных помещений воздухообмен определяется по его нормативной кратности:


K = L/V,


где К – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч

L – расчетный воздухообмен, м3/ч

V – объем помещения (по внутреннему обмеру Н), м3.

Площадь жалюзийных решеток подбирается по формуле[7]:



где L – расход воздуха, м3/ч

ν – скорость движения воздуха в сечении решетки:

для притока ν = 0,5 – 1 м/с,

для вытяжки ν = 1 – 2 м/с.

Количество решеток вычисляется по формуле:


,


где a x b – стандартные размеры решетки.

Принимаем для приточной и вытяжной систем вентиляции жалюзийные декоративные решетки типа АВР1 с размерами, представленными в приложении.

Расчет воздухообмена в помещениях нормативной кратности сводится в таблицу 3.1.

Таблица 3.1. Расчетные воздухообмены и размеры жалюзийных решеток общеобменной вентиляции.

Ж

пом

 Помещения

Объем

помещения

Нормативная

кратность

воздухообмена

1/ч

Расчетный

воздухообмен,

м3/ч

 Fжр Fжр

Расчетные

размеры жалю-

зийных решеток

Кол-во

реше

ток



приток вытяжка приток вытяж. приток вытяж приток

вытяж.

пр.

выт.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
101 Кабинет 37,8 3,5 2,8 132,3 105,8 0,036 0,02 200×250 150×100 1 1
102 Рабочая комната 33,3 2 3 66,6 99,9 0,018 0,018 100×50 100×50 1 1
103 Посевная 15,6 11 11 172,2 172,2 0,048 0,032 150×100 200×200 2 1
104 Автоклавная 37,8 12,6 12,6 478 478 0,133 0,088 600×300 800×250 2 1
105 Моечная 25,2 22,6 32,8 569,5 825,6 0,158 0,153 700×300 700×300 2 2
106 Средоварочная 39,1 9,1 15,6 353,4 610,7 0,098 0,113 600×250 600×250 2 2
107 Хим. лаборатория 1 40,3 17 6 701,2 250 0,195 0,046 800×300 350×300 2 1
108 Хим. лаборатория 2 31,5 17 6 535,5 189 0,148 0,035 800×200 300×200 2 1
109 Кабинет 50,4 3,5 2,8 176,4 141,1 0,049 0,026 500×300 150×150 1 1
110 Комната водителей 30,2 2 3 60,4 90,6 0,017 0,017 100×50 100×50 1 1
111 Уборная 29 - - - 150 - 0,028 - 200×150 - 1
112 Раздевалка 35,3 - 1 - 35,3 - 0,006 - 100×50 - 1
113 Вахта 30,2 - 3 - 90,6 - 0,017 - 100×50 - 1
114 Венткамера 50,4 - - - - - - - - - -
115 Склад 60,4 - 2 - 120,8 - 0,022 - 100×100 - 1
201 Кабинет 37,8 3,5 2,8 132,3 105,8 0,037 0,02 200×250 100×100 1 1
202 Отдел кадров 50,4 3,5 2,8 176,4 141,1 0,049 0,026 500×300 150×150 1 1
203 Бухгалтерия 64,3 3,5 2,8 225,1 180 0,063 0,033 200×200 200×200 2 1
204 Кабинет 39,1 3,5 2,8 136,9 109,5 0,038 0,02 250×250 100×100 1 1
205 Кабинет 40,3 3,5 2,8 141,1 112,8 0,039 0,021 250×250 100×100 1 1
206 Касса 31,5 3,5 2,8 110,3 88,2 0,031 0,016 200×200 100×50 1 1
207 Кабинет директора 50,4 3,5 2,8 176,4 141,1 0,049 0,026 500×300 100×100 1 1
208 Кабинет юриста 30,2 3,5 2,8 105,7 84,6 0,029 0,016 200×150 100×50 1 1
209 Уборная 29 - - - 150 - 0,028 - 200×150 - 1
210 Комната отдыха 35,3 2 3 70,6 105,9 0,02 0,02 100×100 100×100 1 1
211 Кабинет бухгалтера 32,8 3,5 2,8 114,8 91,8 0,032 0,017 200×200 100×50 1 1
212 Архив 30,2 - 2 - 60,4 - 0,011 - 100×50 - 1
213 Технический отдел 49,1 3,5 2,8 171,9 137,5 0,048 0,025 500×250 100×150 1 1
214 Зал заседаний 60,5 3,5 2,8 211,8 169,4 0,058 0,031 200×150 200×200 2 1













Воздухообмен свинарника - откормочника
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Станковое помещение на 80 голов 1713,1 3,6 3,6 6105,1 6105,1 1,7 1,7 800×200 800×200 20 20

4.Аэродинамический расчет приточной и вытяжной вентиляции


4.1 Особенности устройства систем вентиляции


В системах механической вентиляции перемещение воздуха обеспечивается работой вентиляторов. Механическая вентиляция имеет по сравнению с естественной ряд преимуществ:

- большой радиус действия, вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором;

- возможность изменить и сохранить необходимый объем приточного или вытяжного воздуха, независимо от метеорологических условий – температуры наружного воздуха и скорости ветра;

- возможность подвергать вводимый в помещение воздух предварительной обработке

– очистке, подогреву, охлаждению или увлажнению.

К недостаткам механической вентиляции следует отнести необходимость звукоизоляции, значительную стоимость сооружения и эксплуатации.


4.2 Последовательность аэродинамического рачета


Аэродинамический расчет сети воздуховодов производят в следующей последовательности:

Выбираем основное расчетное направление.

Производим нумерацию участков основного направления. Расход и длину каждого участка заносим в таблицу аэродинамического расчета.

Определяем размеры сечения расчетных участков магистрали:


,

где L – объемный расход воздуха, м3/ч

υpек - рекомендуемая скорость движения воздуха на участках вентиляционной системы: 5 – 8 м/с – для горизонтальных воздуховодов и 2 – 5 м/с – для вертикальных каналов

FР – площадь проходного сечения, м2

По площади проходного сечения выбираем ближайшие стандартные размеры воздуховодов.

Определяем фактическую скорость движения воздуха в воздуховоде:



По фактической скорости вычисляют динамическое давление:



где ρ- плотность воздуха = 1,2 кг/м3

Определяем удельную потерю давления на трение R, Па/м по номограмме. Для прямоугольных воздуховодов расчет проводится по эквивалентному диаметру:

Определяются потери давления в местных сопротивлениях:


Z = Σζ ×pд


где Σζ - сумма коэффициентов местных сопротивлений. Они определяются по Справочнику[17] и заносятся в таблицу 4.2.

Определяются общие потери давления в системе:

p = R × βш × l +Z,


где βш – коэффициент, учитывающий шероховатость стенок.

10. Определяются потери давления на ответвлениях и производится увязка, которая должна быть не более 15 %. Воздуховоды принимаются из листовой стали толщиной 0,5 и 0,7 мм. Абсолютная шероховатость Кш стенок воздуховодов 0,1 мм. Поправочный коэффициент βш = 1[7].

Весь расчет сводится в таблицу 4.1


Ж

участка

Расход

воздуха

L, м3/ч

Длина участка

l, м

Размеры воздуховодов

Скорость

воздуха

υ, м/с

Потери

на 1 м.

длины

R, Па/м

Коэфф.

учитыв шероховатость

стенок

каналов βШ

Потери

на трениие

R ш l

Па

Сумма коэффициентов

местных

сопротивлений

Σζ

Динамическое давление

рд, Па

Потери

на местных сопротивлениях

Z, Па

Потери

давления на

участке

R ш l +Z

Сумма потерь

давления

R ш l +Z



a x b,

мм

Эквивалентный

диаметр

dЭ, м

Площадь

сечения

Fp, м2








1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Приток П1
1-2 105,7 1,66 100×150 0,12 0,006 1,96 0,53 1 0,88 4,48 2,36 10,3 11,18 11,18
2-3 238 2,93 100×150 0,12 0,013 4,41 2,4 1 7,03 0,22 11,76 2,57 9,6 20,78
3-4 308,6 0,97 100×200 0,13 0,017 4,29 2 1 1,94 0,94 11,04 10,38 12,32 33,1
4-5 485 0,71 150×200 0,17 0,027 4,5 1,6 0,998 1,13 2,55 12,15 26,73 27,86 60,96
5-6 824,9 2,6 250×400 0,31 0,11 2,3 0,25 1,01 0,66 1,15 3,17 3,64 4,3 65,26
6-7 1674 3,56 250×400 0,31 0,093 4,65 0,7 1 2,49 0,2 12,97 2,59 5,08 70,34
7-8 1958,7 0,6 300×400 0,34 0,109 4,53 0,72 1 0,43 0,175 12,31 2,15 2,58 72,92
8-9 2243,4 1,6 300×500 0,375 0,125 4,15 0,52 1 0,83 0,2 10,33 2,07 2,9 75,82
9-10 2420,1 0,58 300×500 0,375 0,134 4,48 0,6 1 0,34 0,2 12,04 2,41 2,75 78,57
10-11 2596,8 4,63 300×500 0,375 0,144 4,81 0,71 1 3,29 0,22 13,88 3,05 6,34 84,91

Ответвления
2-12 132,3 0,775 100×150 0,12 0,007 2,45 0,85 1 0,66 2,5 3,6 9 9,66
3-13 70,6 1,125 100×150 0,12 0,004 1,31 0,37 1 0,42 2,8 1,03 2,88 3,3
4-14 176,4 0,775 100×150 0,12 0,01 3,27 1,7 0,999 1,32 2,65 6,42 17,01 18,33
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
7-15 284,7 0,425 100×200 0,13 0,016 3,95 1,85 1 0,79 3,075 9,36 28,78 29,57
8-16 284,7 0,425 100×200 0,13 0,016 3,95 1,85 1 0,79 2,8 9,36 26,21 27
9-17 176,7 0,425 100×150 0,12 0,01 3,27 1,7 1 0,72 3,52 6,42 22,6 23,32
10-18 176,7 0,425 100×150 0,12 0,01 3,27 1,7 1 0,72 3,52 6,42 22,6 23,32
19-20 132,3 3,55 100×150 0,12 0,007 2,45 0,85 1 3,02 2,73 3,6 9,83 12,85 12,85
20-6 198,9 1,94 100×150 0,12 0,011 3,68 1,9 0,999 3,68 2,2 8,12 17,86 21,54 34,4
21-20 66,6 0,775 100×150 0,12 0,004 1,23 0,25 1 0,19 2,97 0,91 2,7 2,89
22-23 86,1 0,86 100×150 0,12 0,005 1,59 0,39 1 0,34 2,88 1,52 4,38 4,72 4,72
23-24 325,1 0,67 100×150 0,12 0,018 6,02 4,3 0,998 2,88 1,2 21,74 26,1 28,97 33,69
24-25 411,2 0,69 100×200 0,13 0,023 5,7 3,5 0,997 2,41 0,6 19,57 11,74 14,15 47,84
25-6 650,2 2,48 150×200 0,17 0,036 6,02 2,4 0,998 5,95 0,6 21,74 13 19 66,84
26-23 239 0,425 100×150 0,12 0,013 4,43 2,4 0,998 1,02 2,45 11,77 28,83 29,85
27-24 86,1 0,2 100×150 0,12 0,005 1,59 0,38 1 0,08 2,77 1,52 4,21 4,29
28-25 239 0,425 100×150 0,12 0,013 4,43 2,4 1 1,02 2,57 11,77 30,25 31,27
29-30 112,5 1,72 100×150 0,12 0,006 2,08 0,61 1 1,05 4,48 2,6 11,65 12,7 12,7
30-31 225,1 0,45 100×150 0,12 0,012 4,17 2,2 0,998 0,99 0,45 10,43 4,69 5,68 18,38
31-5 339,9 3,75 100×150 0,12 0,019 6,29 4,5 0,998 16,87 0,3 23,74 7,12 24 55,1
32-30 112,5 0,775 100×150 0,12 0,006 2,08 0,6 1 0,46 2,5 2,6 6,5 6,96
33-31 114,8 1,125 100×150 0,12 0,006 1,39 0,31 1 0,35 2,76 1,16 3,2 3,55

Приток П2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1-2 105,9 1,06 100×150 0,12 0,006 1,96 0,55 1 0,58 4,48 2,3 10,3 10,88 10,88
2-3 211,8 2,99 100×150 0,12 0,012 3,92 2 1 5,98 2,28 9,22 21,02 27 37,88
3-4 388,2 2,34 150×150 0,15 0,022 4,69 2,1 1 4,91 0,2 13,2 2,64 7,55 112,88
4-5 498,5 0,27 150×200 0,17 0,028 4,62 1,7 1 0,46 2,2 12,81 28,18 28,64 141,52
5-6 948,5 2,6 300×500 0,375 0,131 1,76 0,11 1 0,29 1,35 1,86 2,51 2,8 144,32
6-7 2361,5 1,94 300×500 0,375 0,131 4,37 0,58 1 1,12 - - - 1,12 145,44

Ответвления
2-8 105,9 0,2 100×150 0,12 0,006 1,96 0,55 1 0,11 2,5 2,3 5,75 5,86
3-9 176,4 2,2 100×150 0,12 0,01 3,27 1,7 1 3,74 2,58 6,41 22,29 26,03
4-10 110,3 0,425 100×150 0,12 0,006 2,04 0,7 1 0,3 2,6 2,5 6,5 6,8
11-12 136,9 1,77 100×150 0,12 0,008 2,53 0,9 1 1,59 2,65 3,84 10,18 11,77 11,77
12-13 308,8 2,1 100×150 0,12 0,017 5,72 4 1 8,4 1,45 19,6 28,42 36,82 48,59
13-5 450 0,94 100×200 0,13 0,025 6,25 4,2 1 3,9 1,3 23,44 30,47 34,37 82,96
12-14 171,9 1,47 100×150 0,12 0,01 3,18 1,65 1 2,42 3,6 6,07 21,85 24,27
13-15 141,1 0,425 100×150 0,12 0,008 2,61 0,9 1 0,38 2,76 4,09 11,29 11,67
16-17 350,6 2,31 100×200 0,13 0,019 4,87 2,6 1 6,0 4,47 14,23 63,61 69,61 69,61
17-6 701,2 0,91 100×200 0,13 0,039 9,74 8 1 7,28 1,3 56,92 74 81,27 150,88
17-18 350,6 0,425 100×200 0,13 0,019 4,87 2,6 1 1,11 2,5 14,23 35,58 36,69
19-20 176,4 2,75 100×150 0,12 0,01 3,27 1,75 1 4,81 2,73 6,41 17,5 22,31 22,31
20-21 444,1 1,6 100×150 0,12 0,025 8,22 7,5 1 12 1,6 40,54 64,86 76,86 99,17
21-6 711,8 0,21 150×200 0,17 0,039 6,59 3,2 1 0,67 1,3 26,06 33,88 37,08 136,25
20-22 267,7 0,425 100×150 0,12 0,015 4,96 3 1 1,27 2,8 14,76 41,33 42,6
21-23 267,7 0,425 100×150 0,12 0,015 4,96 3 1 1,27 2,65 14,76 39,11 40,38

Вытяжка В1
1-2 150 4,53 100×150 0,12 0,01 2,78 1,22 1 5,53 4,56 4,64 21,16 26,69 26,69
2-3 300 0,3 150×150 0,15 0,021 3,62 1,4 1 0,42 - 7,86 - 0,42 27,11
2-4 150 1,53 100×150 0,12 0,08 2,78 1,22 1 1,87 4,48 4,64 20,79 22,65

Вытяжка В2
1-2 180 2,45 100×150 0,12 0,01 3,33 1,7 1 4,16 3,18 6,65 21,15 25,31 25,31
2-3 285,9 2,26 100×200 0,13 0,016 3,97 1,7 1 3,84 0,87 9,64 8,24 12,07 37,38
3-4 427 2,6 150×200 0,17 0,024 3,95 1,3 1 3,38 0,66 9,36 6,18 9,56 46,94
4-5 849,2 0,3 200×250 0,22 0,047 4,72 1,27 1 0,38 - - - 0,38 47,32

Ответвления
2-6 105,9 0,5 100×150 0,12 0,006 1,96 0,55 1 0,27 3,15 2,3 7,24 7,51
3-7 141,1 1,4 100×150 0,12 0,008 2,61 1 1 1,4 3,1 4,09 12,68 14,08
8-9 105,9 1,4 100×150 0,12 0,006 2,96 1,55 1 2,17 4,7 5,26 24,72 26,89 26,89
9-4 190,5 2,12 100×150 0,12 0,011 3,53 1,8 1 3,82 1,92 7,48 14,36 18,18 45,07
9-10 84,6 0,5 100×150 0,12 0,005 1,57 0,37 1 0,18 3,1 1,48 4,59 4,77
11-12 105,8 1,4 100×150 0,12 0,006 1,96 0,55 1 0,77 4,7 2,3 10,81 11,58 11,58
12-14 196,4 2,13 100×150 0,12 0,011 3,64 1,8 1 3,83 0,2 7,95 1,59 5,42 17
14-4 231,7 3 150×250 0,19 0,032 1,72 0,25 1 0,75 0,85 1,77 1,5 2,25 19,25
12-13 90,6 0,5 100×150 0,12 0,005 1,68 0,42 1 0,21 3,1 1,69 5,24 5,45
14-15 35,3 3,57 100×150 0,12 0,002 0,65 0,08 1 0,29 1,88 0,25 0,47 0,76

Вытяжка В3
1-2 169,4 0,6 100×150 0,12 0,009 3,14 1,65 1 0,99 4,7 5,91 27,78 28,68 28,68
2-3 310,5 1,22 100×200 0,13 0,017 4,31 2 1 2,44 0,65 11,15 7,25 9,69 38,37
3-4 398,7 2,26 150×200 0,17 0,022 3,69 1,2 1 2,71 0,47 8,17 3,84 6,55 44,92
4-5 536,2 1,03 150×200 0,17 0,03 4,96 1,9 1 1,96 2,23 14,76 32,91 34,87 41,42
5-6 1263,2 0,3 250×300 0,27 0,07 4,68 1 1 0,3 - - - 0,3 41,72

Ответвления
2-7 141,1 1,2 100×150 0,12 0,008 2,61 1 1 1,2 3,18 4,09 13 14,2
3-8 88,2 1,4 100×150 0,12 0,005 1,63 0,4 1 0,56 2,95 1,59 4,69 5,25
4-9 137,5 0,5 100×150 0,12 0,008 2,55 0,9 1 0,45 2,77 3,9 10,8 11,25
10-11 91,8 0,85 100×150 0,12 0,005 1,7 0,43 1 0,36 3,18 1,73 5,5 5,86 5,86
11-12 201,3 1,52 100×150 0,12 0,011 3,73 1,9 1 2,89 0,65 8,35 5,43 8,32 14,18
12-13 261,7 2,14 100×150 0,12 0,014 4,85 2,8 1 5,99 0,6 14,11 8,47 14,46 28,64
13-5 374,5 1,29 150×150 0,15 0,021 4,52 1,95 1 2,51 1 12,26 12,26 14,77 43,41
11-14 109,5 1,4 100×150 0,12 0,006 2,03 0,6 1 0,84 4,7 2,47 11,61 12,45
12-15 60,4 0,5 100×150 0,12 0,003 1,12 0,21 1 0,1 2,95 0,75 2,21 2,31
13-16 112,8 1,4 100×150 0,12 0,006 2,09 0,6 1 0,84 3,15 2,62 8,25 9,09
17-18 141,1 0,64 100×150 0,12 0,008 2,61 1 1 0,64 4,78 4,09 19,55 20,19 20,19
18-19 261,9 4,75 100×150 0,12 0,014 4,85 2,9 1 13,77 0,5 14,11 7,05 20,82 41,01
19-5 352,5 3 200×250 0,22 0,049 1,96 0,26 1 0,78 0,9 2,3 2,07 2,85 43,86
18-20 120,8 0,5 100×150 0,12 0,007 2,24 0,65 1 0,32 3,1 3,01 9,33 9,65
21-19 90,6 4,53 100×150 0,12 0,005 1,68 0,42 1 1,9 3,23 1,69 5,46 7,36

Вытяжка В4
1-2 250 0,2 100×150 0,12 0,014 4,63 2,6 1 0,52 3,1 12,86 39,87 40,39 40,39
2-3 439 5,36 100×250 0,14 0,024 4,88 2,4 1 12,86 1,05 14,29 15 27,86 99,62
3-4 744,3 0,5 200×250 0,22 0,041 4,13 1 1 0,5 0,6 10,23 6,14 6,64 106,26
4-5 1049,6 2,65 200×300 0,24 0,058 4,86 1,22 1 3,23 0,65 14,17 9,21 12,44 118,7
5-6 1462,4 0,46 300×300 0,3 0,081 4,51 0,8 1 0,37 0,65 12,2 7,93 8,3 127
6-7 1875,2 3,5 300×400 0,34 0,104 4,34 0,65 1 2,27 0,5 11,3 6,65 7,92 134,92
7-8 2353,2 6,88 300×500 0,375 0,131 4,36 0,6 1 4,13 0,36 11,4 4,1 8,23 143,15
8-9 2453,1 1,7 300×500 0,375 0,136 4,54 0,65 1 1,1 0,1 12,37 1,24 2,34 145,49
9-10 2625,3 0,76 300×500 0,375 0,146 4,86 0,72 1 0,55 - - - 0,55 146,04

Ответвления
2-11 189 1,01 100×150 0,12 0,01 3,5 1,8 1 1,82 3,15 7,35 23,15 25
3-12 305,3 0,2 100×200 0,13 0,017 4,24 2 1 0,4 3,15 10,79 33,9 34,3
4-13 305,3 0,2 100×200 0,13 0,017 4,24 2 1 0,4 3,15 10,79 33,9 34,3
5-14 412,8 0,2 150×150 0,15 0,023 5 2,3 1 0,46 3,1 15 46,5 46,96
6-15 412,8 0,2 150×150 0,15 0,023 5 2,3 1 0,46 2,95 15 44,2 44,66
7-16 478 0,2 150×200 0,17 0,026 4,42 1,55 1 0,31 2,47 11,72 28,95 29,26
8-17 99,9 0,2 100×150 0,12 0,005 1,85 0,47 1 0,09 -12,8 2,05 -26,24 -26,15
9-18 172,2 2 100×150 0,12 0,009 3,19 1,7 1 3,4 -12,8 6,11 -78,21 -74,81

Вытяжка В5
1-2 214,4 1,05 100×150 0,12 0,012 3,97 2 1 2,1 - - - 2,1 2,1

Вытяжка В7
1-2 450 1,26 100×250 0,14 0,025 5 2,5 1 3,15 2,2 15 33 36,15 36,15
2-3 900 1,03 200×250 0,22 0,05 5 1,4 1 1,44 0,3 15 4,5 5,94 42,09















Приток П3
1-2 305,25 3,11 100×150 0,12 0,011 5,65 3,8 1 11,8 0,6 19,1 11,46 23,26 23,66
2-3 610,5 3,11 150×150 0,15 0,022 7,7 5 1 15,5 0,6 35,6 21,36 36,86 60,52
3-4 915,75 3,11 150×250 0,19 0,032 6,78 3 1 9,33 0,6 27,6 16,56 25,89 86,41
4-5 1221 3,11 200×250 0,22 0,042 6,78 2,5 1 7,77 0,6 27,6 16,56 24,33 110,74
5-6 1526,25 3,11 250×250 0,25 0,053 6,78 2,2 1 6,84 0,6 27,6 16,56 23,4 134,14
6-7 1831,5 3,11 250×300 0,27 0,063 6,78 1,95 1 6,06 0,6 27,6 16,56 22,62 156,76
7-8 2136,75 3,11 250×300 0,27 0,074 7,9 2,5 1 7,77 0,6 37,4 22,44 30,21 186,97
8-9 2442 3,11 250×400 0,31 0,085 6,78 1,6 1 4,98 0,6 27,6 16,56 21,54 208,51
9-10 2747,25 3,11 250×400 0,31 0,095 7,63 1,9 1 5,91 0,6 34,9 20,94 26,85 235,36
10-11 3052,5 4,5 250×400 0,31 0,106 8,5 2,5 1 11,25 0,7 43,3 30,31 41,56 276,92
11-12 6105,1 2,63 500×500 0,5 0,212 6,78 0,8 1 2,1 0,7 27,6 16,56 18,66 295,58

Таблица 4.2. Коэффициенты местных сопротивлений

Номер участка Тип местного сопротивления Коэффициент местного сопротивления ζ Количество Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σζ
1 2 3 4 5

Приток П1
1-2

Воздухораспределительная решетка

Отвод 100×150

Тройник на проход

2,2


0,08

2,2

1


1

1

4,48
2-3 Тройник на проход 0,22 1 0,22
3-4

Переход

Тройник на проход

0,34

0,6

1

1

 0,94
4-5

Переход

Тройник на проход

0,35

2,2

1

1

 2,55
5-6 Крестовина на проход 1,15 1 1,15
6-7 Тройник на проход 0,2 1 0,2
7-8 Тройник на проход 0,175 1 0,175
8-9 Тройник на проход 0,2 1 0,2
9-10 Тройник на проход 0,2 1 0,2
10-11 Отвод 250×400 0,22 1 0,22
2-12

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,3

1


1

0,8
3-13

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,6

1


1

2,8
4-14

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,45

1


1

2,65
7-15

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,875

1


1

3,075
8-16

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,6

1


1

2,8
9-17

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


1,32

1


1

3,52
10-18

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


1,32

1


1

3,52
19-20

Воздухораспределительная решетка

Отвод 100×150

Тройник на проход

2,2


0,08

0,45

1


1

1

2,73
20-6 Крестовина на ответвление 2,2 1 2,2
21-20

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,77

1


1

2,97
22-23

Воздухораспределительная решетка

Отвод 100×150

Тройник на ответвление

2,2


0,08

0,6

1


1

1

2,88
23-24 Тройник на проход 1,2 1 1,2
24-25 Тройник на проход 0,6 1 0,6
25-6 Крестовина на ответвление 0,6 1 0,6
26-23

Воздухораспределительная решетка

Тройник на проход

2,2


0,25

1


1

2,45
27-24

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,57

1


1

2,77
28-25

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,37

1


1

2,57
29-30

Воздухораспределительная решетка

Отвод 100×150

Тройник на проход

2,2


0,08

2,2

1


1

1

4,48
30-31 Тройник на проход 0,45 1 0,45
31-5 Тройник на ответвление 0,3 1 0,3
32-30

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,3

1


1

2,5
33-31

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,56

1


1

2,76

Приток П2
1-2

Воздухораспределительная решетка

Отвод 100×150

Тройник на проход

2,2


0,08

2,2

1


1

1

4,48
2-3

Отвод 100×150

Тройник на проход

0,08

2,2

1

1

2,28
3-4 Тройник на проход 0,2 1 0,2
4-5 Тройник на проход 2,2 1 2,2
5-6 Крестовина на проход 1,35 1 1,35
6-7 - - - -
2-8

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,3

1


1

2,5
3-9

Воздухораспределительная решетка

Отвод 100×150

Тройник на оветвление

2,2


0,08

0,3

1


1

1

2,58
4-10

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,4

1


1

2,6
11-12

Воздухораспределительная решетка

Отвод 100×150

Тройник на ответвление

2,2


0,08

0,37

1


1

1

2,65
12-13 Тройник на проход 1,45 1 1,45
13-5 Тройник на ответвление 1,3 1 1,3
12-14

Воздухораспределительная решетка

Тройник на проход

2,2


1,4

1


1

3,6
13-15

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,56

1


1

2,76
16-17

Воздухораспределительная решетка

Отвод 100×200

Тройник на проход

2,2


0,07

2,2

1


1

1

4,47
17-6 Крестовина на ответвление 1,3 1 1,3
17-18

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,3

1


1

2,5
19-20

Воздухораспределительная решетка

Отвод 100×150

Тройник на ответвление

2,2


0,08

0,45

1


2

1

2,73
20-21 Тройник на проход 1,6 1 1,6
21-6 Крестовина на ответвление 1,3 1 1,3
20-22

Воздухораспределительная решетка

Тройник на проход

2,2


0,6

1


1

2,8
21-23

Воздухораспределительная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,45

1


1

2,65

Вытяжка В1
1-2

Воздухозаборная решетка

Отвод 100×150

Тройник на проход

2,2


0,08

2,2

1


2

1

4,56
2-4

Воздухозаборная решетка

Отвод 100×150

Тройник на ответвление

2,2


0,08

0,3

1


1

1

4,48

Вытяжка В2
1-2

Воздухозаборная решетка

Отвод 100×150

Тройник на проход

2,2


0,08

0,9

1


1

1

3,18
2-3 Тройник на проход 0,87 1 0,87
3-4 Крестовина на проход 0,66 1 0,66
2-6

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,95

1


1

3,15
3-7

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,9

1


1

3,1
8-9

Воздухозаборная решетка

Тройник на проход

2,2


2,5

1


1

4,7
9-4 Крестовина на ответвление 1,92 1 1,92
9-10

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,9

1


1

3,1
11-12

Воздухозаборная решетка

Тройник на проход

2,2


2,5

1


1

4,7
12-14 Тройник на проход 1,2 1 1,2
14-4 Крестовина на ответвление 1,85 1 1,85
12-13

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,9

1


1

3,1
14-15

Воздухозаборная решетка

Отвод 100×150

Тройник на ответвление

2,2


0,08

-0,4

1


1

1

1,88

Вытяжка В3
1-2

Воздухозаборная решетка

Тройник на проход

2,2


2,5

1


1

4,7
2-3 Тройник на проход 0,65 1 0,65
3-4 Тройник на проход 0,47 1 0,47
4-5 Крестовина на проход 2,23 1 2,23
2-7

Воздухозаборная решетка

Отвод 100×150

Тройник на ответвление

2,2


0,08

0,9

1


1

1

3,18
3-8

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,75

1


1

2,95
4-9

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,57

1


1

2,77
10-11

Воздухозаборная решетка

Отвод 100×150

Тройник на ответвление

2,2


0,08

0,9

1


1

1

3,18
11-12 Тройник на проход 0,65 1 0,65
12-13 Тройник на проход 0,6 1 0,6
13-5 Крестовина на ответвление 1 1 1
11-14

Воздухозаборная решетка

Тройник на проход

2,2


2,5

1


1

 4,7
12-15

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,75

1


1

2,95
13-16

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,95

1


1

3,15
17-18

Воздухозаборная решетка

Отвод 100×150

Тройник на проход

2,2


0,08

2,5

1


1

1

4,78
18-19 Тройник на проход 0,5 1 0,5
19-5 Крестовина на ответвление 0,9 1 0,9
18-20

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,9

1


1

3,1
21-19

Воздухозаборная решетка

Отвод 100×150

Тройник на ответвление

2,2


0,08

0,95

1


1

1

3,23

Вытяжка В4
1-2

Воздухозаборная решетка

Тройник на проход

2,2


0,9

1


1

3,1
2-3

Отвод 150×150

Тройник на проход

0,15

0,9

1

1

1,05
3-4 Тройник на проход 0,6 1 0,6
4-5 Тройник на проход 0,65 1 0,65
5-6 Тройник на проход 0,65 1 0,65
6-7 Тройник на проход 0,5 1 0,5
7-8

Отвод 300×500

Тройник на проход

0,26

0,1

1

1

0,36
8-9 Тройник на проход 0,1 1 0,1
2-11

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,95

1


1

3,15
3-12

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,95

1


1

3,15
4-13

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,95

1


1

3,15
5-14

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,9

1


1

3,1
6-15

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,75

1


1

2,95
7-16

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


0,27

1


1

2,47
8-17

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


-15

1


1

-12,8
9-18

Воздухозаборная решетка

Тройник на ответвление

2,2


-15

1


1

-12,8

Вытяжка В7
1-2 Тройник на проход 2,2 1 2,2
2-3 Тройник на ответвление 0,3 1 0,3

Приток П3
1-2 Тройник на проход 0,6 1 0,6
2-3 Тройник на проход 0,6 1 0,6
3-4 Тройник на проход 0,6 1 0,6
4-5 Тройник на проход 0,6 1 0,6
5-6 Тройник на проход 0,6 1 0,6
6-7 Тройник на проход 0,6 1 0,6
7-8 Тройник на проход 0,6 1 0,6
8-9 Тройник на проход 0,6 1 0,6
9-10 Тройник на проход 0,6 1 0,6
10-11

Тройник на проход

Отвод

0,6

0,1

1

1

0,7
11-12

Тройник на проход

Отвод

0,6

0,1

1

1

0,7

4.3 Увязка потерь давлений на ответвлениях


Определяем потери давления на ответвлениях, которые должны быть не более 15 %.

Приток П1

Δр5-31 =(55,1-60,96)100/60,96= -9,6%

Δр6-25 =(22,94-65,26)100/65,26= -67% Устанавливаем шиберную заслонку

Δр6-20 =(66,84-65,26)100/65,26= 2,4

Остальные участки увязываем при запуске системы с помощью регулируемых жалюзийных решеток.

Приток П2

Δр5-13 =(71,19-141,52)100/141,52= -52% Устанавливаем шиберную заслонку

Δр6-17 =(150,88-144,32)100/144,32=4,5%

Δр6-21 =(136,25-144,32)100/144,32= -5,5%

Остальные участки увязываем при запуске системы с помощью регулируемых жалюзийных решеток.

Вытяжка В2

Δр4-9 =(45,07-46,94)100/46,94= -4%

Δр4-14 =(47,02-46,94)100/46,94= 1,7%

Остальные участки увязываем при запуске системы с помощью регулируемых жалюзийных решеток.

Вытяжка В3

Δр5-13 =(43,41-41,42)100/41,42=4,8%

Δр5-19 =(43,86-41,42)100/41,42= 5,9%

Остальные участки увязываем при запуске системы с помощью регулируемых жалюзийных решеток.

5. Подбор вентиляционных устройств и оборудования


5.1 Подбор калориферов


Приточная система П1

Расход тепла Q определяется по формуле[12]:


Q = 0,278 × С× Lρ (tк - tн), Вт


где С – удельная теплоемкость воздуха, кДж/кг ч

L – количество нагреваемого воздуха, м3/ч

tк и tн - температуры воздуха после и до калорифера, 0 С

Q = 0,278 × 1 × 2596,8 ×1,453 (14,5 +31) = 47726,6 Вт

Задаваясь массовой скоростью νρ=4-12кг/с×м2 , определяем необходимую площадь живого сечения для прохода воздуха:


Fж = G/ (3600νρ) = 3773,1/(3600 х 9) = 0,116 м2


К установке принимаем стальной пластинчатый одноходовой калорифер КВС7А-П

Площадь живого сечения по воздуху fф = 0,1720 м2

Плотность живого сечения для прохода теплоносителя fтр =0,00116 м2

Площадь поверхности нагрева Fк=14,16 м2

3. Определяем по фактическому живому сечению fф фактическую массовую скорость воздуха


(νρ)ф =G/(3600 fф)

(νρ)ф =3773,1/(3600× 0,1720)=6,093 кг/с×м2


4. Находим скорость прохода теплоносителя в трубках калорифера:

ω = Q/( fтр ×ρ× Cв (tг - tо))=47726,6/(0,00116 ×970 ×4190(95-70) )=0,45 м/c


где Q – расход тепла на нагрев воздуха, Вт

ρ- плотность воды, кг/м3

fтр – плотность живого сечения для прохода теплоносителя

tг - температура горячей воды, поступающей в калорифер

tо – температура обратной воды

Cв – удельная тепломкость воды

4. Находим коэффициент теплоотдачи калориферов по таблице из Справочника:

K=38,87 Вт/ м2 оС

5.Определяем сопротивление калорифера по воздуху по таблице из Справочника:

Δркалор= 91,91 Па

6.Определяем отношение наименьшей разности температур к наибольшей:


(tО-tК)/( tГ-tН)=(70-14,5)/(95+31)=55,5/126=0,44 ≤ 0,6


Значит определяем площадь поверхности нагрева по среднеарифметической формуле

7.Определяем требуемую площадь поверхности нагрева :


Fтр= Q/(К (Тср- tср))


tср – средняя температура воздуха, проходящего через калорифер

tср =(-31 + 14,5)/2 = -8,25 оС

Тср - средняя температура теплоносителя

Тср = (95+70)/2 = 82,5 оС

Fтр = 47726,6 /38,87 (82,5 + 8,25) = 13,53 м2

8.Определяем необходимое число устанавливаемых калориферов

n= Fтр/Fк =13,53/14,16 = 0,95

Устанавливаем один калорифер площадью 14,16 м2

Приточная система П2

1.Расход тепла Q определяется по формуле[20]:


Q = 0,278 × С× Lρ (tк - tн), Вт


где С – удельная теплоемкость воздуха, кДж/кг ч

L – количество нагреваемого воздуха, м3/ч

tк и tн - температуры воздуха после и до калорифера, 0 С

Q = 0,278 × 1 × 2361,5 ×1,453 (14,5 +31) = 43402 Вт

2.Задаваясь массовой скоростью νρ=4-12кг/с×м2 , определяем необходимую площадь живого сечения для прохода воздуха:


Fж = G/ (3600νρ) = 3431,3/(3600 х 9) = 0,106 м2


К установке принимаем стальной пластинчатый одноходовой калорифер КВС6А-П

Площадь живого сечения по воздуху fф = 0,1392 м2

Плотность живого сечения для прохода теплоносителя fтр =0,00116 м2

Площадь поверхности нагрева Fк=11,4 м2

3. Определяем по фактическому живому сечению fф фактическую массовую скорость воздуха


(νρ)ф =G/(3600 fф)

(νρ)ф =3431,3/(3600× 0,1392)=6,85 кг/с×м2


4. Находим скорость прохода теплоносителя в трубках калорифера:

ω = Q/( fтр ×ρ× Cв (tг - tо))=43402/(0,00116 ×970 ×4190(95-70) )=0,37 м/c


где Q – расход тепла на нагрев воздуха, Вт

ρ- плотность воды, кг/м3

fтр – плотность живого сечения для прохода теплоносителя

tг - температура горячей воды, поступающей в калорифер

tо – температура обратной воды

Cв – удельная тепломкость воды

4. Находим коэффициент теплоотдачи калориферов по таблице из Справочника:

K=39,68 Вт/ м2 оС

5.Определяем сопротивление калорифера по воздуху по таблице из Справочника:

Δркалор= 112,54 Па

6.Определяем отношение наименьшей разности температур к наибольшей:


(tО-tК)/( tГ-tН)=(70-14,5)/(95+31)=55,5/126=0,44 ≤ 0,6

Значит определяем площадь поверхности нагрева по среднеарифметической формуле

7.Определяем требуемую площадь поверхности нагрева :


Fтр= Q/(К (Тср- tср))


tср – средняя температура воздуха, проходящего через калорифер

tср =(-31 + 14,5)/2 = -8,25 оС

Тср - средняя температура теплоносителя

Тср = (95+70)/2 = 82,5 оС

Fтр = 43402 /39,68 (82,5 + 8,25) = 12,05 м2

8.Определяем необходимое число устанавливаемых калориферов

n= Fтр/Fк =12,05/11,4 = 1,06


Устанавливаем один калорифер площадью 11,4 м2

Приточная система П3

1. Расход теплоты на подогрев приточного воздуха определяется по формуле


QПР =0,28 с Lρ(tК-tН), Вт


QПР = 0,28×1×4376,5×1,208(31-8,2)=33751 Вт

где С – удельная теплоемкость воздуха, кДж/кг ч

L – количество нагреваемого воздуха, м3/ч

tк