рефераты
Главная

Рефераты по рекламе

Рефераты по физике

Рефераты по философии

Рефераты по финансам

Рефераты по химии

Рефераты по хозяйственному праву

Рефераты по цифровым устройствам

Рефераты по экологическому праву

Рефераты по экономико-математическому моделированию

Рефераты по экономической географии

Рефераты по экономической теории

Рефераты по этике

Рефераты по юриспруденции

Рефераты по языковедению

Рефераты по юридическим наукам

Рефераты по истории

Рефераты по компьютерным наукам

Рефераты по медицинским наукам

Рефераты по финансовым наукам

Рефераты по управленческим наукам

Психология и педагогика

Промышленность производство

Биология и химия

Языкознание филология

Издательское дело и полиграфия

Рефераты по краеведению и этнографии

Рефераты по религии и мифологии

Рефераты по медицине

Рефераты по сексологии

Рефераты по информатике программированию

Краткое содержание произведений

Реферат: Кондиционирование универсама

Реферат: Кондиционирование универсама

Содержание


1. Исходные данные. 2

2. Определение количества выделяющихся вредностей и расчет необходимых воздухообменов 3

2.1. Воздухообмен по избыткам явной теплоты 3

2.2. Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги 3

2.3. Воздухообмен по вредным выделениям 4

2.4. Количество рециркуляционного воздуха 4


3. Построение процессов обработки воздуха на ID диаграмме 5


4. Расчет основных рабочих элементов кондиционера и подбор оборудования 6

4.1. Расчет фильтра 6

4.2. Камера орошения 7

4.3. Воздухонагреватели 8

4.4. Холодильные установки 9

4.5. Вентиляторные агрегаты 10


Список литературы. 10


Схема компоновки кондиционера 11


1. Исходные данные


Схема СКВ - 1

Место строительства г.ЯЛТА.

Помещение – УНИВЕРСАМ

Размеры помещения 38х20х5 м.

Число людей – n = 400 чел.

Теплопоступления

от солнечной радиации Qср = 14,5 кВт,

от освещения Qосв =12,6 кВт,

от оборудования Qоб = 0

Влаговыделения от оборудования Wоб = 0

Теплоноситель – горячая вода для ХПГ 1=150 оС, 2=70 оС, для ТПГ `1=70 оС, `2=50 оС.


табл. 1

период года

холодный и п.у.

теплый

расчетные параметры наружного воздуха

температура text, оС

tБext = -6

tБext = 30,5

энтальпия Iext, кДж/кг

IБext = -2,5

IБext = 64,5

скорость ветра ext, м/с

8,7

1

барометрич. давление Pext , ГПа

1010

1010




расчетные параметры внутреннего воздуха.

температура воздуха, tв оС

20

24

относительная влажность, в, %

60

60

влагосодержание dв, г/кг

8,7

11,2

Выбор параметров наружного воздуха производен по параметрам Б (прил. 8 [1]).


2. Определение количества выделяющихся вредных веществ

и расчет необходимых воздухообменов


2.1. Воздухообмен по избыткам явной теплоты


Теплопоступления от людей для ТПГ:

QляТ = qя • n = 0,075 • 400 = 30 кВт,

где qя – поток теплоты, выделяемый одним человеком,

qя=0,075 кВт – при легкой работе и t=24оС.

Теплопоступления от людей для ХПГ:

QляХ = qя • n = 0,1 • 400 = 40 кВт,

где qя = 0,1 кВт – при легкой работе и t=20оС.


Теплоизбытки помещения для ТПГ:

QяТ = Qля + Qср + Qосв + Qоб = 30 + 14,5 + 12,6 + 0 = 57,1 кВт

Теплоизбытки помещения для ХПГ:

QяХ = Qля + Qосв + Qоб = 40 + 12,6 + 0 = 52,6 кВт


Температура приточного воздуха для ТПГ:

tп = tв - t = 24 – 6 = 18 оС,

где t – температурный перепад в зависимости от помещения и подачи воздуха

t = 6 оС – для общественных зданий при высоте притока 5 м.

Температура приточного воздуха для ХПГ:

tп = tв - t = 20 – 6 = 14 оС,


Воздухообмен по избыткам явной теплоты для ТПГ:

G1Т = 3600 • Qя / св (tв – tп) = 3600 • 57,1 / 1 • (24-18) = 34 260 кг/ч

где св – удельная теплоемкость воздуха св = 1 кДж/(кг оС)

Воздухообмен по избыткам явной теплоты для ХПГ:

G1Х = 3600 • Qя / св (tв – tп) = 3600 • 52,6 / 1 • (20-14) = 31 560 кг/ч


2.2. Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги


Избыточные влаговыделения в помещении для ТПГ:

WТ = gw • n + 1000 • Wоб = 105 • 400 + 1000 • 0 = 42 000 г/ч

где gw – влаговыделения одним человеком

gw = 105 г/ч – при легкой работе и t=24оС.

Избыточные влаговыделения в помещении для ХПГ:

WХ = gw • n + 1000 • Wоб = 75 • 400 + 1000 • 0 = 30 000 г/ч

где gw = 75 г/ч – при легкой работе и t=20оС.


Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги для ТПГ:

G2Т = WТ / (dв – dп) = 42 000 / (11,2-6,2) = 8 400 кг/ч

Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги для ХПГ:

G2Х = WХ / (dв – dп) = 30 000 / (11,2-1) = 2 940 кг/ч


2.3. Воздухообмен по вредным выделениям


Количество вредных веществ поступающих в воздух:

Z = n • z` = 400 • 60 = 24000 г/ч

где z` - выделения 1 человеком СО2 при легкой работе z` = 45 г/ч

Воздухообмен по вредным выделениям:

G3 =  • Z / (zв – zп) = 1,2 • 24000 / (3,2 – 0,6) = 11 000 кг/ч

где zв – ПДК СО2 в удаляемом воздухе для помещений с кратковременным

пребыванием людей zв =3,2 г/м3

zп - концентрация СО2 в приточном воздухе для малых городов zп =0,6 г/м3


К расчету принимается наибольший воздухообмен по избыткам явной теплоты для теплого периода.

G = G1Т = 34 260 кг/ч

L = G/ =34260/1,2 = 28 550 м3/ч


2.4. Количество рециркуляционного воздуха


Минимально необходимое количество наружного воздуха:

Gнmin =  • n • l = 1,2 • 400 • 20 = 9600 кг/ч

где l – количество наружного воздуха на 1 чел,

при кратковременном пребывании l = 20 м3/ч


Сравнение минимально необходимого количества наружного воздуха и воздухообмена по ассимиляции выделяющейся влаги:

Gнmin < G3 принимаем Gн = G3= 11 000 кг/ч


Количество рециркуляционного воздуха

Gр = G – Gн = 34 260 – 11 000 = 23 260 кг/ч


3. Построение процессов обработки воздуха на ID диаграмме


Избыточный поток скрытой теплоты от людей для ТПГ:

QсТ = = qс • n = 0,08 • 400 = 32 кВт,

где qя – поток теплоты, выделяемый одним человеком,

qс=0,08 кВт – при легкой работе и t=24оС.

Теплопоступления от людей для ХПГ:

QсХ = qс • n = 0,05 • 400 = 20 кВт,

где qс = 0,05 кВт – при легкой работе и t=20оС.


Угловой коэффициент угла процесса для ТПГ:

EТ = 3600 • (QяТ + QсТ) / WТ = 3600 • (57,1 + 32) / 42 = 7600 кДж/кг влаги

Угловой коэффициент угла процесса для ХПГ:

EХ = 3600 • (QяХ + QсТ) / WХ = 3600 • (52,6 + 20) / 30 = 8700 кДж/кг влаги


Влагосодержание смеси наружного и рециркуляционного воздуха для ТПГ

dс = (Gн • dн + Gр • dв) / G = (11 000 • 13,2 + 23260 • 11,2) / 34260 = 12 г/кг

Влагосодержание смеси наружного и рециркуляционного воздуха для ХПГ

dс = (Gн • dн + Gр • dв) / G = (11 000 • 2,4 + 23260 • 8,7) / 34260 = 6,8 г/кг


После построения I-d диаграммы полученные данные сведены в табл.2

табл.2

воздух

обозн.

t, оС

I, кДж/кг

ТПГ




наружный

НТ

30,5

64,5

смесь

СТ

28,2

59

камера орошения

ОТ

14,8

39,5

приточный

ПТ

18

43

внутренний

ВТ

24

52,5

удаляемый

В`Т

27

55,8





ХПГ




наружный

НХ

-6

-2,5

смесь

СХ

11

25,8

первый подогреватель

КХ

16,3

31

камера орошения

ОХ

11

31

приточный

ПХ

14

33,8

внутренний

ВХ

20

42

удаляемый

В`Т

23

45


4. Расчет основных рабочих элементов кондиционера и подбор оборудования


Подбор оборудования выполнен на основании [2].


К установке принимаем центральный кондиционер КТЦЗ-31,5 с номинальной производительностью L=31 500 м3/ч.


4.1. Расчет фильтра.


Для проектируемой системы центрального кондиционирования воздуха, выбираем рулонный фильтр, расположенный за смесительной секцией.


Максимальная концентрация пыли в рабочей зоне общественных зданий zwz = 0,5 мг/м3

Содержание пыли в наружном воздухе непромышленного города zext = 0,6 мг/м3

Степень очистки приточного воздуха

тр= 100% • (zext - zwz) / zext = 100 • (0,6- 0,5)/0,6 = 17%

класс фильтра – III (предел эффективности 60%)


Фильтр подобран по табл. 4.2 [2]:

тип фильтра: волокнистый, замасляный ячейковый ФяУБ

фильтрующий материал - ФСВУ

номинальная воздушная нагрузка на входное сечение q = 7000 м3/(ч•м2)

площадь ячейки fя = 0,22 м2

начальное сопротивление Pф.н =40 Па

конечное сопротивление Pф.к = 150 Па

удельная пылемкость П = 570 г/м2

способ регенерации – замена фильтрующего материала.

Требуемая площадь фильтрации:

Fфтр = L / q = 28550/7000=4,01 м2,

Необходимое количество ячеек:

nя = Fфтр / fя = 4,01 / 0,22 = 18,23

к установке принимаем 18 ячеек

Действительная степень очистки

по номограмме 4.4 [2] 1-Е = 18% => д=82%

д > тр

Количество пыли, осаждаемой на 1 м2 площади фильтрации в течении 1 часа.

mуд = L • zext • n / Fф = 28550 • 0,6•10-3 • 0,82 / 4,01 = 3,4 г/м2ч

Периодичность замены фильтрующей поверхности:

рег = П / mуд=570 / 3,4 = 167 ч = 7 сут.


4.2. Камера орошения.


К установке принимается форсуночная камера орошения ОКФ-3 03.01304 исп.1

всего форсунок 63 шт., всего стояков – 7 шт.


4.2.1. ХПГ

процесс обработки воздуха – адиабатный


Коэффициент адиабатной эффективности:

ЕА = = =0,96

где tвк – температура воздуха конечная (после камеры орошения) tвк =11 оС

tвн – температура воздуха начальная (до камеры орошения) tвк =16,3 оС

tмвн – температура по мокрому термометру tмвн =10,8 оС


Коэффициент орошения =2,0 – по графику на рис. 15.27 [2].

Расход воды на орошение:

Gж =  • G = 2,0 • 34260 = 68 520 кг/с

Давление воды перед форсункой:

pж = 80 кПа – по графику на рис. 15.32 [2].


4.2.2. ТПГ

процесс обработки воздуха – политропный – охлаждение и осушение.


Коэффициент адиабатной эффективности:

ЕА = = =0,38

где Iвк – энтальпия воздуха конечная (после камеры орошения) Iвк =39,5 кДж/кг

tвн – энтальпия воздуха начальная (до камеры орошения) Iвк =59 кДж/кг

Iпрв – предельная энтальпия для данного процесса Iпрв =38,5 кДж/кг

Iпрвн – предельная энтальпия для начального состояния Iпрвн =90 кДж/кг


Коэффициент орошения =0,7 – по графику на рис. 15.27 [2].

Коэффициент политропной эффективности ЕП = 0,25 – по номограмме на рис. 15.27 [2].

Расход воды на орошение:

Gж =  • G = 0,7 • 34260 = 23980 кг/с

Относительная разность температур воздуха:

 = b • c •  • (1/ЕП – 1/ЕА) = 0,33 • 4,19 • 0,7 • (1/0,25 – 1/0,38) = 1,32 оС

где b – коэффициент аппроксимации b=0,33 (кг•оС)/кДж;

сж – удельная теплоемкость воды с=4,19 кДж/(кг•оС)

Температура воды начальная:

tжн = = = 6 оС

где tпрв – предельная температура для данного процесса tпрв =13,8 оС

Температура воды конечная:

tжн = = = 11,6 оС

Давление воды перед форсункой:

pж = 30 кПа – по графику на рис. 15.34 [2].


4.3. Воздухонагреватели.


Первый воздухонагреватель подбирается для ХПГ, второй – для ТПГ.


К установке принимается воздухонагреватели 03.10114

площадь фасадного сечения Fф = 3,31 м2.


Относительный перепад температур:

В1 = (tвн - tвк) / (tвн - tжн) = (11-16,3) / (11-95) = 0,06– для 1-го подогревателя

где tжн – начальная температура теплоносителя tжн =95 оС

tвн , tвк – начальная и конечная температура обрабатываемого воздуха

В2 = (14,8-18) / (14,8-95) = 0,04– для 2-го подогревателя


Относительный расход воздуха:

G` = G / Gном = 34260 / 37800 = 0,9

где Gном – номинальный расход воздуха для данного кондиционера


По табл.15.18 [2] принимаем тип и схему обвязки базовых теплообменников:

6, параллельно.


По номограмме рис.15.41а [2] определяем:

Ж1 = 0,75 при количестве рядов n=1. – для 1-го подогревателя

Ж1 = 0,8 при количестве рядов n=1. – для 2-го подогревателя

Б = 0,623 – коэф. гидравлического сопротивления нагревателя.


Расход теплоносителя

GЖ1 = G•св•В1/сж•Ж1 = 34260 • 1,005 •0,06 / 4,19 •0,75 = 687 кг/ч– для 1-го подогревателя

GЖ2 = 34260 • 1,005 •0,04 / 4,19 •0,8 = 411 кг/ч– для 2-го подогревателя


Конечная температура теплоносителя:

tжк1 = tжн + Ж1 • (tвн – tжн) = 95 + 0,75 (11 – 95) = 32 оС

tжк2 = 95 + 0,8 (14,8 – 95) = 31 оС


Массовая скорость воздуха в фасадном сечении установки:

V) = G / 3600 • Fф = 34260 / 3600 • 3,31 = 2,9 кг/(м2с)


Потери давления по воздуху:

PВ = 25 Па – по номограмме рис. 15.43 [2].


Потери давления по воде:

PЖ1 = Б • (В1 / Ж1)2 • G`2 •98,1 = 0,623 • (0,06 / 0,75)2 • 0,92 • 98,1 = 0,32 кПа.

PЖ2 = 0,623 • (0,04 / 0,75)2 • 0,92 • 98,1 = 0,14 кПа.


4.4. Холодильные установки.


Холодопроизводительность установки в рабочем режиме:

Qхр = Ах • G • (Iн – Iк) / 3600 = 1,2 • 34260 • (59-39,5) / 3600 = 213 кВт

где: Ах – коэффициент запаса, учитывающий потери холода на тракте хладагента,

холодоносителя и вследствие нагревании воды в насосах, Ах = 1,12 ч 1,15;

Iн , Iк – энтальпия воздуха на входе в камеру орошения и выходе из неё.


Температура кипения хладагента:

tих = (tжк + tжн)/2-(4ч6) = (6+11,6) / 2 - 5 = 3,3 °С

температура конденсации хладагента:

tконд = tк.к + (3ч4) = 24 + 4 = 28 °С

температура переохлаждения холодильного агента

tп.х = tк.н + (1ч2) = 20 + 2 = 22 °С

где: tк.н – температура охлаждающей воды перед конденсатором,

ориентировочно принимаемая tк.н = 20°С;

tк.к – температура воды на выходе из конденсатора,

принимаемая на 3ч4°С больше tк.н ,°С.


Температуру кипения хладагента в испарителе следует принимать не ниже 2°С, причем температура воды, выходящей из испарителя, не должна быть ниже 6 °С.


Объемная холодопроизводительность при рабочих условиях:

qvр =(iих – iпх) / Vих = (574,6-420,6)/0,053 = 2905 кДж/м3

где: iи.х – энтальпия паровой фазы хладагента при tи.х , кДж/кг;

iп.х – энтальпия жидкой фазы хладагента при tп.х , кДж/кг;

vи.х – удельный объем паров хладагента при tи.х , кг/м3.


Холодопроизводительность холодильной машины в стандартном режиме

(tн.х =5°C, tконд=35°С, tп.х =30°С):

= = 190 кВт

где: λс – коэффициенты подачи компрессора при стандартном режиме λс=0,76

λр – коэффициенты подачи компрессора при рабочем режиме по табл. 4.6 [3].

qvc – объемная холодопроизводительность при стандартном режиме,

qvc=2630 кДж/м3.


К установке принимаются холодильные машины ХМ-ФУ40/1РЭ холодопроизводительностью 94,7 кВт, в количестве 2 шт.


4.5. Вентиляторные агрегаты.

Аэродинамическое сопротивление:

Р = Рмаг + Рк + Рф + Рко +2 • Рвн = 100 + 50 + 150 + 50 + 2• 25 = 400 Па

где Рмаг –сопротивление магистрального воздуховода принимаем 100 Па

Рк – сопротивление приемного клапана принимаем 50 Па

Рф – сопротивление с фильтра Рф =150 Па

Рко – сопротивление камеры орошения принимаем 50 Па

Рвн – сопротивление воздухонагревателя Рвн = 25 Па


Принимаем вентилятор ВЦ4-75 № 10 Е10.095-1 ГОСТ 5976-90

частота n=720 об/мин;

КПД =0,7;

Потребляемая мощность N = 5,5 кВт

D = 0,95 Dном

Двигатель 4А132М8; m=438 кг


Литература


1. СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: ГУП ЦПП, 2001. 74с.

2. Справочник проектировщика. Под ред. Павлова Н.Н. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат. 1985.

3. Иванов Ю.А., Комаров Е.А., Макаров С.П. Методические указания по выполнению курсовой работы "Проектирование кондиционирования воздуха и холодоснабжение". Свердловск: УПИ, 1984. 32 с.


Министерство образования РФ

Уральский государственный технический университет

кафедра "Теплогазоснабжение и вентиляция"


КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА

И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ


КУРСОВАЯ РАБОТА


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


преподаватель: Н.П.


студент: С.Ю.

1851929

группа: ТГВ-6 (Екатеринбург)


Екатеринбург

2004


20

Министерство образования Российской Федерации

Уральский государственный технический университет - УПИ

кафедра "Теплогазоснабжение и вентиляция"


Оценка_____________


КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО МАГАЗИНА

в г.Саратове

Курсовая работа


2907.61127.005 ПЗ


Руководитель: Н.П.


Студент Т.А.

ТГВ-6

Екатеринбург


Екатеринбург 2004

СОДЕРЖАНИЕ

  1. Исходные данные…………………………………………………….……………………3


  1. Определение количества выделяющихся вредных веществ и расчет необходимых воздухообменов


    1. Необходимая величина воздухообмена при расчете по избыткам явной теплоты……………………………………………………………………………….4

    2. Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги….………………….…..5

    3. Воздухообмен по борьбе с выделяющимися в помещении вредными газами и парами……………………………………………….……………………...5

    4. Определение расчетного воздухообмена……………………………………….6

    5. Определение количества рециркуляционного воздуха……………………….6


  1. Построение процессов обработки воздуха на I-d диаграмме


    1. Определение величины углового коэффициента луча процесса.…..…...…7

    2. Построение на I-d диаграмме процессов обработки воздуха в кондиционере с первой рециркуляцией для теплого периода года ……….8

    3. Построение на I-d диаграмме процессов обработки воздуха в кондиционере с первой рециркуляцией для холодного периода года…..….8


  1. Расчет основных рабочих элементов установки кондиционирования воздуха и подбор оборудования

    1. Фильтр………………………………………………………………………………..10

    2. Камера орошения……………………………………………………………………10

    3. Воздухонагреватели и воздухоохладители…………………………………...12

    4. Холодильные установки…………………………………………………………..18

    5. Вентиляторные агрегаты……………………………………………………… 19


  1. Компоновка и теплохолодоснабжение центральных кондиционеров…………20


Библиографический список…………………………………………………………….…..23


  1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ


В данной работе расчетным объектом является помещение продовольственного магазина, расположенного в городе Саратове.

Размеры помещения – 42х12х4 м.

Число людей – 200.

Теплопоступления:

- от солнечной радиации Qс.р.=8,4 кВт;

- от освещения Qосв.=10,5 кВт;

- от оборудования Qоб=12,1 кВт.

Влаговыделения от оборудования Wоб =3,9 кг/ч.

Расчетный теплоносителя – вода, с параметрами:

  • для теплого периода – 70/50 °С;

  • для холодного периода – 150/70 °С.

Расчетные климатические параметры для г.Саратова при разработке системы кондиционирования приняты:

  • для теплого периода года (Приложение 8 [1]):

tБext=30,5°С; IБext=53,6 кДж/кг;

  • для холодного периода года (Приложение 8 [1]:)

tБext= -27°С; IБext= -26,3 кДж/кг.

Барометрическое давление 990 ГПа.

Расчетные параметры внутреннего воздуха помещения продовольственного магазина приняты:

  • для теплого периода года:

tв=24°С; Iв=43 кДж/кг; φ=40%;

  • для холодного периода года:

tв= 22°С; Iв= 39 кДж/кг; φ=40%.


  1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ И РАСЧЕТ НЕОБХОДИМЫХ ВОЗДУХООБМЕНОВ.


    1. Необходимая величина воздухообмена при расчете

по избыткам явной теплоты.

, кг/ч, (2.1)

где: Qя – избыточный поток явной теплоты в помещение, кВт;

tв – температура в рабочей зоне, °С;

tп – температура приточного воздуха, °С;

св – удельная теплоемкость воздуха, св=1 кДж/(кг°С).

Температура приточного воздуха tп определяется по формуле:

tп = tв – Δt , °С (2.2)

где: Δt – температурный перепад, согласно [2] принимаем Δt = 3°С.


Расчет теплоизбытков производится следующим образом.


Т е п л ы й п е р и о д

Qя = Qял + Qс.р. + Qосв + Qоб , кВт, (2.3)

где: Qял – теплопоступления от людей, кВт;

Qял = qяn, (2.4)

qя – поток явной теплоты, выделяемой одним человеком, кВт.


Qял = 0,071х200=14,2 кВт

Qя = 14,2+8,4+10,5+12,1=45,2 кВт

tп = 24-3=21°С

кг/ч


Х о л о н ы й п е р и о д

Qя = Qял + Qосв + Qоб , кВт (2.5)


Qял = 0,085х200=17,0 кВт

Qя = 17,0+10,5+12,1=39,6 кВт

tп = 22-3=19°С

кг/ч

    1. Воздухообмен по ассимиляции выделяющейся влаги.


, кг/ч, (2.6)

где: dв – влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг;

dп – влагосодержание приточного воздуха, г/кг;

W – избыточные влаговыделения в помещении, г/ч

W = gwn + 1000Wоб , (2.7)

где: dw – влаговыделение одним человеком, г/ч


Т е п л ы й п е р и о д

W =107х200 + 1000х3,9 = 25300 г/ч

кг/ч


Х о л о н ы й п е р и о д

W =91х200 + 1000х3,9 = 22100 г/ч

кг/ч


2.3 Воздухообмен по борьбе с выделяющимися в помещении

вредными газами и парами.


, кг/ч, (2.8)

где: ρв – плотность воздуха, ρв = 1,2 кг/м3;

zп – предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения, г/м3;

zв – концентрация вредных веществ в приточном воздухе, г/м3;

Z – количество вредных веществ, поступающих в воздух помещения, г/ч.


, кг/ч

Результаты расчета воздухообменов сведены в таблицу 2.1.


Таблица2.1.

Воздухообмен для расчетного помещения.

Период года

Расход приточного воздуха, кг/ч

По

избыткам явной теплоты

G1

По

избыткам влаги


G2

По

избыткам вредных газов и паров

G3

Теплый период

54240

16867

6000

Холодный период

47520

17000

6000


2.4. Определение расчетного воздухообмена.


В качестве расчетного воздухообмена принимается максимальное значение из G1, G2 , G3.

G = 54240 кг/ч


2.5. Определение количества рециркуляционного воздуха


Gр = G – Gн , кг/ч (2.9)

где: Gн – количество наружного воздуха.

Для нахождения Gн определяется минимальное количество наружного воздуха, подаваемого в помещение:

Gminн =ρвnl, кг/ч, (2.10)

где: l – количество наружного воздуха на 1 человека, м3/ч.

Gminн =1,2х200х20 = 4800 кг/ч

Полученное значение Gminн сравнивается с величиной расчетного воздухообмена по борьбе с выделяющимися газами и парами G3:

Gminн < G3

4800 < 6000

Принимаем Gн = 6000 кг/ч

Gр = 54240 – 6000 =48240 кг/ч


  1. ПОСТРОЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА

НА I-d ДИАГРАММЕ.

Исходными данными для построения процесса тепловлажностной обработки воздуха являются расчетные параметры наружного воздуха – tн и Iн (точка Н), заданные параметры внутреннего воздуха – tв и Iв (точка В).


3.1. Определение величины углового коэффициента луча процесса.


, кДж/кг влаги, (3.1)

где: Qп – избыточный поток полной теплоты в помещении, кВт;

Qс – избыточный поток скрытой теплоты в помещении, кВт

, кВт, (3.2)

где: Iв.п – энтальпия водяного пара при температуре tв ,кДж/кг,

Iв.п =2500 + 1,8 tв , кДж/кг, (3.3)

qс – поток скрытой теплоты, выделяемой 1 человеком, кВт.


Т е п л ы й п е р и о д


Iв.п =2500 + 1,8 х 24 = 2543,2 кДж/кг

,кВт

кДж/кг влаги


Х о л о н ы й п е р и о д


Iв.п =2500 + 1,8 х 22 = 2539,6 кДж/кг

,кВт

кДж/кг влаги

Процесс обработки воздуха в кондиционере осуществляется по схеме с первой рециркуляцией.


3.2. Построение на I-d диаграмме процессов обработки воздуха в кондиционере с первой рециркуляцией для теплого периода года.


Исходными данными для построения процесса тепловлажностной обработки воздуха являются расчетные параметры наружного воздуха – tн и Iн (точка Н); заданные параметры внутреннего воздуха – tв и Iв (точка В); расчетный воздухообмен – G; количество рециркуляционного воздуха - Gр; количество наружного воздуха – Gн; величина углового коэффициента – .

Через точку В проводится луч процесса до пересечения с изотермой температуры приточного воздуха tп . Из точки П проводится линия dпonst до пересечения с кривой I=95% в точке О, параметры которой соответствуют состоянию обрабатываемого воздуха на выходе из камеры орошения. Отрезок ОП' характеризует процесс нагревания воздуха в воздухонагревателе второго подогрева, П'П – подогрев воздуха на 1ч1,5°С в вентиляторе и приточных воздуховодах.

Из точки В вверх по линии dвonst откладывается отрезок ВВ', соответствующий нагреванию воздуха, удаляемого из помещения рециркуляционной системой, в вентиляторе и воздуховоде. Отрезок В'Н характеризует процесс смешения наружного и рециркуляционного воздуха. Влагосодержание смеси находится из выражения:

, г/ч (3.4)


г/ч

Пересечение линий В'Н и dсonst определяет положение точки С, характеризующей параметры воздуха на входе в камеру орошения.


3.3. Построение на I-d диаграмме процессов обработки воздуха в кондиционере с первой рециркуляцией для холодного периода года.


Исходными данными для построения процесса тепловлажностной обработки воздуха являются расчетные параметры наружного воздуха – tн и Iн (точка Н); заданные параметры внутреннего воздуха – tв и Iв (точка В); расчетный воздухообмен – G; величина углового коэффициента – .

9Для определения параметров приточного воздуха находится его ассимилирущая способность по влаге:

,г/кг (3.5)

и вычисляется влагосодержание приточного воздуха:

dп = dв – Δd ,г/кг (3.6)


г/кг

dп = 6,8 – 0,4 =6,4,г/кг


Через точку В проводится луч процесса до пересечения с линией dпonst в точке П, которая характеризует состояние приточного воздуха при условии сохранения в холодный период года расчетного воздухообмена. Пересечение линии dпonst с кривой I = 95% определяет точку О, соответствующую параметрам воздуха на выходе из камеры орошения. Отрезок ОП характеризует процесс в воздухонагревателе второго подогрева. По аналогии с п.3.2 строится процесс смешения наружного и рециркуляционого воздуха (отрезок НВ) и определяются параметры смеси:

г/ч

Из точки С проводится луч процесса нагревания воздуха в воздухонагревателе первого подогрева до пересечения с адиабатой Iо=Const в точке К, соответствующей параметрам воздуха на входе в камеру орошения.


  1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ РАБОЧИХ ЭЛЕМЕНТОВ УСТАНОВКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ.

4.1. Фильтр.

Для проектируемой системы центрального кондиционирования воздуха, с расходом 54240 кг/ч, выбираем кондиционер КТЦ60, с масляным самоочищающимся фильтром.

Характеристики фильтра:

  • площадь рабочего сечения - 6,31 м2

  • удельная воздушная нагрузка – 10000 м3 ч на 1м2

  • максимальное сопротивление по воздуху ~10 кгс/м2

  • количество заливаемого масла – 585 кг

  • электродвигатель АОЛ2-21-4, N=1,1 кВт, n=1400 об/мин


4.2. Камера орошения.

Расчет:

1. Выбор камеры орошения по производительности воздуха:

м3/ч (4.1)

Принимаем форсуночную двухрядную камеру орошения типа Кт длинной 1800мм.

Конструктивные характеристики:

  • номинальная производительность по воздуху 60 тыс. м3

  • высота и ширина сечения для прохода воздуха 2003х3405 мм

  • площадь поперечного сечения 6,81 м2

  • номинальная весовая скорость воздуха в поперечном сечении 2,94 кгс/(м2 °С)

  • общее число форсунок при плотности ряда 24шт/м2 ряд) – 312 шт./м2


2. Определяем массовую скорость воздуха в поперечном сечении камеры орошения:

, кг/(м2с) (4.2)


3. Определяем универсальный коэффициент эффективности:

(4.3)

  1. Согласно [3] выбираем коэффициент орошения В, коэффициент полного орошения Е и диаметр выпускного отверстия форсунок:

В=1,8

Е=0,95

Ш=3,5 мм

Так как (pv) < 3 кг/(м2 с), то для Еґ вводим поправочный коэффициент 0,96:

Е=0,96х0,95=0,91

5. Вычисляем начальную и конечную температуру воды twн twк , совместно решая систему уравнений:

twн = 6,1°С

twк = 8,5°С


6. Вычисляем массовый расход воды:

Gw = BxG = 1,8х54240 = 97632 кг/ч (4.4)


7. Определяем пропускную способность одной форсунки:

кг/ч (4.5)


8. По диаметру выпускного отверстия и пропускной способности форсунки определяем давление воды перед форсункой, согласно [3]:

Рф = 2,1 кгс/см2


9. Определяем аэродинамическое сопротивление форсуночной камеры орошения:


ΔР = 1,14 (pv)1,81 = 1,14 х 1,841,81 = 3,43 кгс/м2 (4.6)


4.3. Воздухонагреватели и воздухоохладители.

Воздухонагревательные и воздухоохладительные установки собираются из одних и тех же базовых унифицированных теплообменников, конструктивные характеристики представлены в [2]. Число и размеры теплообменников, размещаемых во фронтальном сечении установки, однозначно определяются производительностью кондиционера.

Базовые теплообменники могут присоединятся к трубопроводам тепло-холодоносителя по различным схемам согласно [2].


Расчет воздухонагревательных и воздухоохладительных установок состоит из следующих операций:


  1. По известной величине расчетного воздухообмена G, согласно [2], выбирается марка кондиционера и определяется площадь фасадного сечения Fф2.

  2. Вычисляется массовая скорость воздуха в фасадном сечении установки:

, кг/(м2с) (4.7)

  1. Определяются температурные критерии:

  • при нагревании воздуха

, (4.8)

, (4.9)

  • расход теплоносителя

, кг/ч (4.10)

где: tн , tк – начальная и конечная температура обрабатываемого воздуха, °С, tг,tо–температура теплоносителя на входе и выходе из воздухонагревателя,°С,

twг,twо–температура охлажденной воды на входе и выходе из воздухоохладителя, °С.


  1. Согласно [2] находятся все возможные схемы компоновки и присоединения, базовых теплообменников к трубопроводам тепло-холодоносителя, соответствующие производительности принятой марки кондиционера. Для каждой схемы определяется величина компоновочного фактора .


  1. Для каждой выбранной схемы определяется общее число рядов теплообменников по глубине установки:

(4.11)

При этом для воздухонагревателей принимается D=7,08; для воздухоохладителей – D=8,85.

Полученные значения Zу округляются до ближайших больших Z'у .


  1. Для каждого компоновочного варианта установки находится общая площадь поверхности теплообмена:

Fу = Fр Z'у2 (4.12)

и вычисляется запас в площади по сравнению с её расчетным значением:

, (4.13)


  1. Для всех принятых схем определяется величина площади живого сечения для прохода тепло-холодоносителя:

, м2 , (4.14)

и находится скорость воды в трубках хода и присоединительных патрубках:

, м/с, (4.15)

, м/с, (4.16)

где: – значение компоновочного фактора для выбранной схемы, уточненное для фактического числа рядов труб Z'у ;

ρw – средняя плотность воды в теплообменнике, принимаемая для воздухонагревателей первого и второго подогрева соответственно951 и 988 кг/м3 и для воздухоохладителей ρw = 998 кг/м3;

dп.п – внутренний диаметр присоединительных патрубков, равный для всех типов теплообменников dп.п = 0,041 м;

Х – число параллельно присоединенных входящих патрубков в ряду.


Последующие расчеты производятся для схемы компоновки базовых теплообменников с наибольшим запасом площади теплообмена. Но если при этом скорость воды в трубках или в присоединительных патрубках будет превышать 2ч2,5 м/с, то в качестве расчетной следует принять схему с меньшим значением компоновочного фактора.


  1. Находится гидродинамическое сопротивление теплообменной установки (без соединительных и подводящих патрубков):

ΔНу = Аω2 , кПа, (4.17)

где: А – коэффициент, зависящий от количества труб в теплообменнике и его высоте и принимаемый согласно [2].


  1. Определяется аэродинамическое сопротивление установки:

  • с однорядными теплообменниками

ΔРу = 7,5(ρν)ф1,97R2 Z'у ,Па, (4.18)

  • с двухрядными теплообменниками

ΔРу = 11,7(ρν)ф1,15R2 Z'у ,Па, (4.19)

Значение R определяется по [2] в зависимости от среднеарифметической температуры воздуха.


Расчет водухонагревателя.

  1. Fф = 6,63 м2

  2. кг/(м2с)

  1. Выбираем:

Схема 1:

Схема 2:

Схема 4:

  1. Схема 1:

Zу = 0,59 ; Z'у = 1


Схема 2:

Zу = 0,63 ; Z'у = 1


Схема 4:

Zу = 0,54 ; Z'у = 1


  1. Fу = 113 х 1 =113 м2

Схема 1:

Схема 2:


Схема 4:


  1. Схема 1:

м2

м/с

м/с


Схема 2:

м2

м/с

м/с


Схема 4:

м2

м/с

м/с

Для дальнейших расчетов выбираем схему 4.


  1. ΔНу = 26,683 х 0,372 =3,65 кПа,

  2. ΔРу = 7,5 х 2,271,97 х 0,982 х 1 = 36,2,Па


4.4. Холодильные установки.

В центральных и местных системах кондиционирования воздуха для получения холода широко применяются агрегатированные фреоновые холодильные машины, объединяющие компрессор, испаритель, конденсатор, внутренние коммуникации, арматуру, электрооборудование и автоматику. Их технические характеристики приведены [2]. Расчет холодильной установки сводится к определению её холодопроизводительности и подбору соответствующей ей марки машины.


Расчет производится в следующем порядке:


  1. Вычисляется холодопроизводительность установки в рабочем режиме:

, кВт, (4.20)

где: Ах – коэффициент запаса, учитывающий потери холода на тракте хладагента, холодоносителя и вследствие нагревании воды в насосах и и принимаемый для машин с холодопроизводительностью до 200 кВт Ах = 1,15 ч 1,2 , более 200 кВт Ах = 1,12 ч 1,15;

Iн , Iк – энтальпия воздуха на входе в камеру орошения и выходе из неё.


  1. Определяются основные температуры, характеризующие режим работы холодильной установки:

  • температура кипения холодильного агента

, °С, (4.21)

  • температура конденсации холодильного агента

tконд = tк.к + (3ч4) , °С, (4.22)

  • температура переохлаждения холодильного агента

tп.х = tк.н + (1ч2) , °С, (4.23)

где: tн.х – температура воды на входе в испаритель и на выходе из него, °С;

tк.н – температура охлаждающей воды перед конденсатором, ориентировочно принимаемая tк.н = 20°С;

tк.к – температура воды на выходе из конденсатора, принимаемая на 3ч4°С больше tк.н ,°С.

Температуру кипения хладагента в испарителе следует принимать не ниже 2°С, причем температура воды, выходящей из испарителя, не должна быть ниже 6 °С.


  1. Хоодопроизводительность установки, требуемая в рабочем режиме, приводится к стандартным условиям (tн.х =5°C, tконд=35°С, tп.х =30°С):

, кВт, (4.24)

где: Qх.с – холодопроизводительность холодильной машины в стандартном режиме, кВт;

λс , λр – коэффициенты подачи компрессора при стандартном и рабочем режимах;

qvc , qvp – объемная холодопроизводительность при стандартном и рабочем режимах, кДж/м3.

Коэффициент λс принимается равным λс=0,76, а величина λр определяется согласно [2].

Объемная холодопроизводительность при стандартных условиях принимается равной qvc=2630 кДж/м3, а величина qvp определяется по формуле:

, кДж/м3 , (4.25)

где: iи.х – энтальпия паровой фазы хладагента при tи.х , кДж/кг;

iп.х – энтальпия жидкой фазы хладагента при tп.х , кДж/кг;

vи.х – удельный объем паров хладагента при tи.х ,кг/м3.


  1. Согласно [2] подбирается 2 ч 4 однотипных холодильных машины и из них компонуется общая установка. При этом суммарная холодопроизводительность принятого числа машин должна равняться вычесленному по формуле (2.19) значению Qх.с .


    1. Вентиляторные агрегаты.

Для комплектации центральных систем кондиционирования воздуха используют вентиляторные агрегаты одностороннего и двустороннего всасывания.

Принимаем вентилятор ВР-86-77-5:

  1. Диаметр колеса D = Dном;

  2. Потребляемая мощность N = 2,2 кВт;

  3. Число оборотов n = 1420 об./мин;

  4. Двигатель АИР90L4.


  1. КОМПОНОВКА И ТЕПЛОХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ

ЦЕНТРАЛЬНЫХ КОНДИЦИОНЕРОВ.


Центральные кондиционеры КД и КТЦ собираются из типовых рабочих и вспомогательных секций. На рис.5.1 показана компоновка кондиционера, работающего с первой рециркуляцией. Наружный воздух через приемный клапан поступает в смесительную секцию, где смешивается с удаляемым из помещения рециркуляционным воздухом. Смесь воздуха очищается от пыли в фильтре и поступает в воздухонагреватель первой ступени. Подогретый воздух подвергается тепловлажностной обработке в секции оросительной камеры и нагревается в секции воздухонагревателя второго подогрева. Обработанный в кондиционере воздух подается в обслуживаемое помещение с помощью вентиляторного агрегата.

Рабочие секции (воздухонагреватели, фильтр, камера орошения) соединяются между собой с помощью секций обслуживания, а вентиляторный агрегат – с помощью присоединительной секции. Рабочие и вспомогательные секции устанавливаются на подставках. Расход рециркуляционного воздуха регулируется воздушным клапаном, а количество наружного – приемным клапаном. Регулирование расхода теплоносителя через секции воздухонагревателей производится регуляторами расхода. Удаление воздуха из системы теплоснабжения осуществляется через воздухосборники.

В теплый период года для охлаждения поступающей в камеру орошения воды используется холодильная установка, в состав которой входят: компрессор, конденсатор, испаритель и регулирующий вентиль. Циркуляция холодоносителя обеспечивается насосной группой. Переключение камеры орошения с политропического режима на диабатический производится трехходовым смесительным клапаном.


Библиографический список


1. СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: ГУП ЦПП, 2001. 74 с.


2. Иванов Ю.А., Комаров Е.А., Макаров С.П. Методические указания по выполнению курсовой работы "Проектирование кондиционирования воздуха и холодоснабжение". Свердловск: УПИ, 1984. 32 с.


3. Справочник проектировщика. Под ред. Староверова И.Г. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат. 1978. 502с.


© 2012 Рефераты, курсовые и дипломные работы.