Курсовая работа: Вентиляция студенческой столовой на 400 мест в городе Курган
|
№ участка |
Местное сопротивление |
Значение к.м.с., x |
|
1 |
2 |
3 |
|
П-1 |
||
| 1 |
РР Тройник на проход 2 Отвод 90° |
2,2 0,7 2х1,2 å=5,3 |
| 2 | Тройник на проход | 0,45 |
| 3 | Тройник на проход | 3 |
| 4 | Тройник на проход | 0,45 |
| 5 | 2 Отвод 90° |
2х1,2 å=2,4 |
| 6 |
Тройник на ответвление РР Отвод 90° |
0,7 2,2 1,2 å=4,1 |
| 7 |
Тройник на ответвление РР Отвод 90° |
0,3 2,2 1,2 å=3,7 |
| 8 |
Тройник на ответвление РР Отвод 90° |
1,5 2,2 1,2 å=4,9 |
| 9 |
Тройник на ответвление РР Отвод 90° |
1,1 2,2 1,2 å=4,5 |
|
В-1 |
||
| 1 |
Решетка типа Р Отвод 90° Тройник на проход |
2 1,2 0,65 å=3,85 |
| 2 | Тройник на проход | 0,4 |
| 3 | Тройник на проход | 0,35 |
| 4 | 5 Отвод 90° |
5х1,2 å=6 |
| 5 |
Решетка типа Р Тройник на ответвление |
2 0,7 å=2,7 |
| 6 |
Решетка типа Р Тройник на ответвление |
2 0,45 å=2,45 |
| 7 |
Решетка типа Р Тройник на ответвление |
2 0,65 å=2,65 |
|
В-2 |
||
| 1 |
Решетка типа Р Отвод 90° Тройник на проход |
2 1,2 0,7 å=3,9 |
| 2 | Тройник на проход | 0,6 |
| 3 | 2 Отвод 90° |
2х1,2 å=2,4 |
| 4 |
Решетка типа Р Тройник на ответвление |
2 0,9 å=2,9 |
| 5 |
Решетка типа Р Тройник на ответвление |
2 0,8 å=2,8 |
|
ВЕ-3 |
||
| 1 |
Решетка щелевая Отвод 90° Зонт |
2 1,2 1,15 å=4,35 |
Для узла «А» системы П-1 невязка по давлению составляет:
% = (DР1-DР6) / DР1 × 100 = (76,5-58,5) / 76,5 × 100 = 23 > 10.
Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:
x = (DРмаграсп-DРотв) / DРvотв,
x = (DРмаг1-DРотв6 ) / DРvотв6 = 18,03 / 12,7 = 1,4
По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.
400 х 400 с x = 1,4.
Для узловой точки «Б» системы П-1 невязка по давлению составляет:
% = (88,6 – 10,3) / 88,6 × 100 = 88 > 10,
Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:
x = 78,3/ 12,7 = 6,2
По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.
328 х 328 с x = 6,2.
Для узловой точки «В» системы П-1 невязка по давлению составляет:
% = (151,4 – 25,6) / 151,4 × 100 = 83 > 10,
Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:
x = 125,8 / 12,7 = 9,9
По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.
298 х 298 с x = 9,9.
Для узловой точки «Г» системы П-1 невязка по давлению составляет:
% = (172,1-20,5) / 172,1 × 100 = 88 > 10,
Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:
x = 151,6 / 12,7 = 11,9.
По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.
287 х 287 с x = 11,9.
Система В-1
Для узла «А» системы В-1 невязка по давлению составляет:
% = (61 – 42,9) / 61 × 100 = 30 > 10.
Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:
x = 18,1/12,7 =1,4
По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.
320х320 с x = 1,4.
Для узла «Б» системы В-1 невязка по давлению составляет:
% = (73,9 – 39,7) / 73,9 × 100 = 46 > 10.
Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:
x = 46/12,27 = 3,6
По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.
288х288 с x = 3,4.
Для узла «В» системы В-1 невязка по давлению составляет:
% = (90,3 – 42,2) / 90,3 × 100 = 53 > 10.
Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:
x = 48,1/12,7 =3,8
По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.
281х281 с x = 3,8.
Система В-2
Для узла «А» системы В-2 невязка по давлению составляет:
% = (53,8 – 53,1) / 53,8 × 100 = 1 < 10.
Т.к. нагрузка на ответвлении и магистрали расходятся на 1%, увязка не производиться.
Для узла «Б» системы В-2 невязка по давлению составляет:
% = (76,2 – 53,6) / 76,2 × 100 = 30 > 10.
Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:
x = 22,6/11,6 = 1,9
По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.
195х195 с x = 2.
9. Расчёт и подбор вентиляционного оборудования
Вентиляционная камера - это помещение для размещения вентиляционного оборудования: вентиляторов, калориферов, фильтров и т.д.
В данном параграфе производится расчёт и подбор воздухозаборных вентиляционных решёток, утеплённого клапана, фильтров, калориферов, вентилятора и электродвигателя для расчётной приточной системе.
Воздухозаборные устройства ( решётки и шахты).
Воздухозаборные решётки подбирают исходя из того, что скорость движения воздуха в живом сечении не превышает 5¸6 м/с, при расчётной производительности системы вентиляции: L = 21076 м3/ч.
Решётка необходимого сечения набирается из базовых штампованных решёток завода «Сантехдеталь», габаритные размеры которых приведены в /12, прил.2/.
Задаёмся скоростью движения воздуха в жалюзийной решетке равной 6 м/с и находим необходимую площадь:
fвозд = 21076 / (3600×6) = 0,97 м2.
По допустимой площади выбираем 6 воздухозаборных решётки типа СТД 5291 с размерами 450х490 мм.
Затем находится фактическая скорость движения воздуха:
Vфакт = 21076 / (3600×0,157×6) = 6,2 м/с.
Рдин = 22,8 Па.
В виду того, что приточная камера располагается на втором этаже здания, приточная камера, как таковая, отсутствует.
Потери давления в воздухозаборном устройстве, Па:
DРвзу = DРвзр + DРш = xреш×Рдин = 1,2 × 22,8 = 27,4 Па,
Подбор утеплённого клапана
Утеплённые клапаны предназначены для предотвращения поступления холодного наружного воздуха в приточные камеры и помещения при отключённом вентиляторе. Клапаны выбираются исходя из скорости движения воздуха в живом сечении 5¸6 м/с. Индекс клапанов, площадь живого сечения и размеры выбираются по /12, прил.2/.
fвозд = 21076 / (3600×6) = 0,97 м2.
К установке принимается клапаны воздушные утепленные КВУ (с подогревом), с размерами 1400 х 1800 мм, площадью 2,52 м2.
Vфакт = 21076 / (3600×2,52) = 2,3 м/с.
DРук = xук × Рv = 0,2 × 8,2 = 1,64 Па.
Подбор воздушного фильтра.
Фильтры предназначены для очистки наружного воздуха, поступающего в приточную установку, от пыли. В данном проекте применяются фильтры ячейковые. Исходными данными для подбора фильтров являются расход воздуха, равный производительности системы вентиляции, м3/ч, и требуемая эффективность очистки.
Количество ячеек, шт, определяется:
n = L/L1,
n = 21076 / 2500 = 8,4 шт. ® 9 шт.
К установке принимается 9 фильтров ФяКП с фильтрующим материалом ФНИ, с компоновкой 2х2..
DРф = DРнач · 2,5 = 60 · 2,5 = 150 Па.
Количество оседающей пыли, г/ч, при заданной степени очистки h, %, и начальной запыленности Сн, мг/м3, составляет:
q = (L × Cн × h) / (n × 100 × 1000) = (21076×1×92) / (9×100×1000) = 2,15 г/ч.
Пылеемкость ячейки составляет:
Пя = Пуд × fя = 4000 × 0,22 = 880,2 г.
Время работы фильтра:
t = Пя / q = 880,2 / 2,15 = 409,4 ч.
Подбор калориферной установки
В холодный и переходный периоды года возникает необходимость в нагревания приточного воздуха, для этого устанавливают калориферы.
Массовый расход воздуха:
G = L × rtп = 21076 × (353/(273+11,2)) = 26178 кг/ч.
1. Расход тепла на нагрев воздуха в калориферной установке, Вт:
Qвозд = 0,278×G×cв×(tп-tсм) = 0,278 × 26178×1,005×(11,2+24) = 257448 Вт,
где G - количество воздуха, нагреваемого в калориферах, кг/ч;
св - теплоёмкость воздуха, равная 1,005 кДж/кг×0С;
tпр, tн - соответственно температура приточного и смеси, 0С.
2. Определяется температура воды на входе и на выходе из калорифера:
T1 = dtр × j0,75 + tв + 0,5 × Dt j,
T2 = dtр × j0,75 + tв - 0,5 × Dt j,
dtр – разность средних температур теплоносителя при расчетной температуре наружного воздуха на отопление.
dtр = ((Тг + То)/2) – tв = ((150+70)/2)-16 = 94.
j - коэффициент расхода;
j = (tв - tнрв) / (tв - tнро) = (16+24)/(16+31) = 0,85.
Dt = Тг - То – разность температур теплоносителя при расчетной наружной температуре на отопление.
Dt = 150 – 70 = 80°С.
Тогда:
T1 = 94 × 0,850,75 + 16 + 0,5 × 80 × 0,85 = 133,2°С,
T2 = 94 × 0,850,75 + 16 - 0,5 × 80 × 0,85 = 65,2°С.
3. Задаёмся значением массовой скорости ur = 5, кг/м2×с, и находим площадь живого сечения:
fвозд. = 26178 / (3600×5) = 1,45 м2.
4.По вычисленному значению площади выбирается марка, модель, номер и количество параллельно установленных по воздуху калориферов с таким расчётом, чтобы действительное живое сечение было возможно ближе к величине fвозд.
Принимается калорифер КВС115 ПУЗ с характеристиками:
- площадь поверхности теплообмена со стороны воздуха – 80,3 м2;
- площадь сечения фронтального - 0,581 м2;
- площадь сечения для прохода теплоносителя - 0,00261 м2;
4. Находим фактическую массовую скорость воздуха:
(ur)факт = 26178 / (3600×1,162) = 4,4 кг/м2×с.
5. Скорость движения воды по трубкам калориферов, м/с:
wт/н = Qвозд×3,6/ 3600×rводы×своды×(Т1-Т2)×m×fтр = 257448×3,6/ 3600×1000×4,187×(133,2-65,2)×2×0,00261 = 0,35 м/с;
где rводы - плотность воды, равная 1000 кг/м3;
своды - теплоёмкость воды, равная 4,187 кДж/кг×0С;
Т1, Т2 - температура воды соответственно на входе и выходе из калориферов;
m - количество калориферов, параллельно соединённых по воде, шт;
fтр - площадь сечения трубок одного калорифера для прохода теплоносителя, м2.
6. Коэффициент теплопередачи, Вт/м2×0С, для принятой модели калорифера определяют по табл. II.7 /5/.
К = 34,64 Вт/м2×0С.
7. Потери давления в калориферной установке составляют:
DРку = 59,27 Па.
8. Теплопроизводительность калориферной установки определяется, Вт:
Qк.у = K×F×(Тср - tср),
где F - поверхность нагрева калорифера, м2;
Тср = (Т1+Т2)/2 = (133,2+65,2)/2 = 99,20С - средняя температура воды в калорифере, 0С.
Qк.у = 34,64 × 80,3 × (99,2 + 6,4) = 293736 Вт.
Теплоотдача калориферной установки должна быть больше необходимого расхода тепла на нагрев воздуха на величину запаса:
10% £ (Qк.у-Qв)/Qв×100% £ 25%,
10% £ (293736-257448)/257448×100% = 15 £ 25%
10%£ 15% £ 25%.
Условие выполнено, значит расчёт и выбор калорифера произведён верно.
9.Сопротивление калориферной установки по воздуху, Па:
DРк.у = 59,27 Па - определяется по /5/.
Подбор воздушной обводной заслонки
Для калориферов подбирается из условия:
fвз = 0,7 × fдейств,
где fвз – площадь живого сечения воздушной обводной заслонки, м2;
fдейств – площадь живого сечения калориферной установки для прохода воздуха, м2.
fвз = 0,7 × 1,162 = 0,81 м2.
Подбор вентиляторов
Подбор вентилятора для приточной системы П-1
Вентиляторы подбирают по свободным графикам и индивидуальным характеристикам /5, прил.1/.
1. Производительность вентилятора, м3/ч:
Lв = кпод × Lсист. = 1,1 × 21076 = 23184 м3/ч;
где кпод - коэффициент, учитывающий подсосы и утечки воздуха через неплотности, принимается равный 1,1 для систем с воздуховодами из металла;
Lсист. - расход воздуха на головном (у вентилятора) участке системы, м3/ч.
2. Давление создаваемое вентилятором, Па:
Рв = 1,1×(DРвсас + DРнагн),
где DРвсас - потери давления (сопротивление) по всасывающей линии, Па: равняется сумме потерь давления в воздухозаборном устройстве, утеплённом клапане, фильтре, калорифере;
DРнагн - потери давления по нагнетательной линии системы, Па;
1,1 - коэффициент запаса давления на неучтённые потери.
