Аэрация под действием тепловых избытков
Преимущества и недостатки применения аэрации в цехах со значительными тепловыделениями. Задачи воздушного режима здания, учитываемые при расчете аэрации. Понятие о внутреннем избыточном давлении. Осуществление воздухообмена за счет теплового напора.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.07.2013 |
| Размер файла | 198,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лекция
Аэрация под действием тепловых избытков
План
1. Области применения аэрации
2. Понятие о внутреннем избыточном давлении
3. Аэрация за счет теплового напора
1. Области применения аэрации
Аэрацией называется организованный естественный воздухообмен, возникающий за счет гравитационных сил или ветра или того и другого вместе. Аэрация может обеспечить весьма интенсивное проветривание помещений.
Разница между механической вентиляцией и аэрацией состоит в следующем. При механической вентиляции удаляются сравнительно малые объемы воздуха непосредственно от места его загрязнения и подается воздух в заданные места при довольно значительных давлениях вентилятора порядка 40-80 кг / м2.
Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, когда по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или приток наружного воздуха вызывает образование тумана либо конденсата.
В промышленных цехах одновременно с аэрацией может применяться и механическая вентиляция. Нельзя применять аэрацию в цехах, в которых имеются источники выделения газов и паров вредных веществ или пыли из-за опасности отравления окружающей среды. Кроме того, естественный приток в этих цехах способствует распространению вредных выделений по объему помещения. Не применяется аэрация и в кондиционируемых помещениях.
Преимущества аэрации:
1) организация воздухообмена без затраты механической энергии, большая экономическая выгода;
2) возможность широкого применения.
Недостатки аэрации:
1) невозможность обработки подаваемого воздуха;
2) непостоянство расхода воздуха во времени;
при организации аэрации возможно возникновения циркуляции воздуха в помещении.
Для притока наружного воздуха в теплый период года устраивают проемы в наружных стенах, располагая низ проемов на высоте 0,3-1,8 м от пола; приточные проемы можно размещать в два яруса и более в продольных стенах здания, которые должны быть свободны от пристроек.
Проемы для притока наружного воздуха в переходный и холодный периоды года устраивают в наружных стенах, располагая низ проемов в цехах высотой менее 6м на высоте не 3 м от пола (при этом проемы оборудуются козырьками или другими конструктивными элементами, отклоняющими приточный воздух под углом в верх), а в цехах высотой более 6 м на высоте не менее 4 м от пола.
Для притока наружного воздуха в многопролетных цехах могут устраиваться проемы в наружных стенах и фонари в "холодных" пролетах, которые должны чередоваться с "горячими", причем "холодные" пролеты отделяют от "горячих" спущенными сверху перегородками, не доходящими до пола на 2-4 м.
При расчете аэрации должны рассматриваться все три задачи воздушного режима здания:
внешняя - определение располагаемых давлений, обеспечивающих естественный воздухообмен; при этом решаются вопросы расположения здания на промышленной площадке, аэродинамики здания и рассевание удаляемых вредных веществ в окружающей среде;
краевая - определение характеристик сопротивления воздухопроницанию, составление уравнения баланса воздуха в помещении и вычисление площадей аэрационных проемов;
внутренняя - определение направления воздушных потоков в помещении, а также распределение скоростей и температур в помещении при известном расположении источников тепла, приточных и вытяжных отверстий.
Учитывая сложность процесса аэрации, практические расчеты ее проводят при определенных допущениях. Основные из этих допущений следующие:
тепловой и воздушный режимы помещения считают установившимися во времени;
под температурой рабочей зоны понимают среднюю по объему зоны температуру воздуха;
изменение температуры по вертикали принимают по линейному или линейно-ступенчатому закону;
стеснения конвективных струй над нагретым оборудованием не учитывают;
энергию приточных струй не учитывают, считая, что она полностью рассеивается в объеме рабочей зоны;
при определении расходов через проемы не учитывают их высоту, пренебрегая изменением разности давлений по вертикали;
при составлении баланса воздуха в помещении не учитывают неорганизованный естественный воздухообмен.
2. Понятие о внутреннем избыточном давлении
Внутренним избыточным давлением называется разность давлений внутри и снаружи здания на одном и том же уровне.
Ризб = Рвн - Рн. (1)
Величина избыточного давления может быть как положительной величиной, так и отрицательной. Рассмотрим как изменяется давление по высоте здания (рис. 1)
Для плоскости 1-1 избыточное давление будет равно
Р1 изб = Рв - Рн. (2)
Рис. 1. Изменение внутреннего избыточного давления внутри цеха
Для плоскости 2-2 внутреннее давление будет
, (3)
где - плотность воздуха при средней температуре воздуха в помещении, кг/м3.
Средняя температура воздуха в помещении
. (4)
Наружное давление для плоскости 2-2
(5)
От величины давления внутри цеха в плоскости 2-2 отнимем величину давления снаружи цеха в той же плоскости; тогда получим величину избыточного давления в плоскости 2-2
;
или . (6)
Таким образом, если под влиянием тепловых избытков в какой-нибудь плоскости внутри цеха имеется избыточное давление Ризб, то во всякой плоскости, лежащей на Н1 м ниже, избыточное давления уменьшается на величину .
Определим избыточное давление в плоскости 3-3.
Наружные давления в плоскости 3-3
(7)
Давление воздуха внутри здания
(8)
Избыточное давление внутри цеха в плоскости 3-3
=
(9)
т.е. во всякой вышележащей плоскости избыточное давление увеличивается на величину .
Для расчета естественного воздухообмена в цехе под действием гравитационных сил следует пользоваться таким правилом: внутреннее избыточное давление по направлению вверх от любой горизонтальной плоскости увеличивается, а по направлению вниз - уменьшается на величину .
Если избыточное давление в какой-то плоскости больше нуля, то через отверстие воздух будет выходить наружу. Если избыточное давление меньше нуля, то наоборот, воздух будет поступать в помещение, а если оно равно нулю, то движение воздуха через отверстие прекратится. Плоскость, в которой внутреннее избыточное давление равно нулю, носит название нейтральной зоны (плоскости).
3. Аэрация за счет теплового напора
аэрация воздухообмен тепловой напор
Рассмотрим стену здания с двумя отверстиями 1 и 2 (рис. 2.). Пусть температура воздуха внутри помещения больше чем снаружи tв > tн, тогда .
Вследствие неравенства плотностей возникает гравитационный напор, под действием которого через нижнее отверстие наружный воздух будет поступать в помещение, а через верхнее отверстие внутренний воздух будет выходить наружу.
Определим положение нейтральной плоскости. Допустим, что на H1 м от центра первого отверстия внутреннее избыточное давление равно нулю: тогда в плоскости центра этого отверстия внутреннее избыточное давление равно:
Рис. 2 Естественный воздухообмен в помещении
. (10)
Следовательно, в плоскости первого отверстия давление снаружи будет больше давлений внутри помещения на величину и равно динамическому давлению воздуха в первом отверстии.
, (11)
где - коэффициент расхода.
В плоскости центра второго отверстия внутреннее избыточное давление будет равно:
(12)
следовательно:
. (13)
Разделив почленно уравнение (11) на (13), получим:
, (14)
но и т.к. G1 = G2 = G = const.
Подставляя значение скоростей и в формулу (14) получим
. (15)
Если принять равным и , то можно сделать вывод, что нейтральная плоскость находится на расстоянии от отверстий обратно пропорционально квадратам их площадей.
Если , то ; в этом случае нулевое избыточное давление находится по середине высоты между отверстиями.
Так как Н = Н1 + Н2, то из уравнения (15) можно получить
, отсюда
И тогда расстояние от центра верхних проемов до нейтральной зоны, т.е. до плоскости нулевого избыточного давления:
(16)
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика и источники образования сточных вод. Обоснование технологической схемы их очистки. Способы удаления азота и фосфора. Использование сооружений по обработке осадков. Расчет аэротенка, нитрификатора, системы аэрации и вторичного отстойника.
курсовая работа [895,9 K], добавлен 26.08.2014Характеристика и условия применения реагентных и безреагентных методов обезжелезивания воды. Технологические схемы установок обезжелезивания воды и очистки подземных вод в пласте. Сущность и особенность методов "сухой фильтрации", аэрации и флотации.
реферат [2,0 M], добавлен 09.03.2011Методика теплового расчета подогревателя. Определение температурного напора и тепловой нагрузки. Расчет греющего пара, коэффициента наполнения трубного пучка, скоростных и тепловых показателей, гидравлического сопротивления. Прочностной расчет деталей.
курсовая работа [64,6 K], добавлен 05.04.2010Технологический процесс очистки сточных вод с использованием бактерий, содержащихся в активном иле. Функциональная схема и особенности системы управления. Контроль содержания кислорода в иловой смеси с помощью программируемого логического контроллера ПЛК.
реферат [249,7 K], добавлен 14.09.2010Понятие тепловой эффективности зданий, методы ее нормирования. Моделирование теплового режима жилых помещений с использованием оптимального режима прерывистого отопления. Расчет экономической эффективности при устройстве индивидуального теплового пункта.
дипломная работа [920,2 K], добавлен 10.07.2017Состав бетонной смеси. Выбор и обоснование режима тепловой обработки. Определение требуемого количества тепловых агрегатов, их размеров и схемы. Составление и расчет уравнения теплового баланса установки. Составление схемы подачи теплоносителя по зонам.
курсовая работа [852,2 K], добавлен 02.05.2016Выполнение эксплуатационного расчета в производительности центробежных насосов (основного и резервного). Составление графика планово-предупредительного ремонта центробежного насоса. Выявление возможных неисправностей и вспомогательного оборудования.
курсовая работа [560,4 K], добавлен 24.01.2018Микроклимат и его влияние на продуктивность и здоровье животного, роль воздухообмена и теплового баланса. Расчет вентиляции, теплового баланса, их оптимизация. Анализ расчетных материалов. Размещение и режим работы тепловентиляционного оборудования.
курсовая работа [185,0 K], добавлен 21.04.2012Понятие предпринимательства. Индивидуальные предприниматели. Преимущества и недостатки ИП. Состояние и проблемы предпринимательства в Свердловской области. Плюсы и минуса государственной политики в сфере предпринимательства.
контрольная работа [32,7 K], добавлен 06.02.2006Затраты на отопление и теплоснабжение, выбор между централизованным и автономным видом отопления. Фактические данные по расходу электроэнергии на отопление тепловыми гидродинамическими насосами. Принцип работы и преимущества гидродинамического насоса.
статья [568,6 K], добавлен 26.11.2009Устройство и принцип работы автоклава. ТВО бетона при избыточном давлении. Технологический и теплотехнический расчет тепловой установки. Расчет подачи пара (теплоносителя). Системы автоматического регулирования процесса тепловой обработки в автоклавах.
курсовая работа [386,0 K], добавлен 19.10.2010Преимущества и недостатки планетарных передач над обычными, область применения. Принцип работы и основные звенья планетарных передач. Волновые зубчатые передачи, конструктивная схема, принцип работы, преимущества и недостатки волновых передач.
реферат [837,0 K], добавлен 30.11.2010Подбор центробежного насоса и определение режима его работы. Расчет и графическое построение кривой потребного напора. Регулирование изменением напорной характеристики насоса. Регулирование режима его работы для увеличения проектной подачи на 25%.
контрольная работа [356,3 K], добавлен 25.01.2014Построение схемы трубопровода. Определение режима движения жидкости. Определение коэффициентов гидравлического трения и местных сопротивлений, расхода жидкости в трубопроводе, скоростного напора, потерь напора на трение. Проверка проведенных расчетов.
курсовая работа [208,1 K], добавлен 25.07.2015Режимы работы и типы вентиляционных установок. Выбор типа, мощности их электропривода, регулирование подачи. Преимущества и недостатки приточной вентиляции с естественной тягой. Механическая характеристика вентилятора. Методика расчета напора вентилятора.
презентация [2,1 M], добавлен 08.10.2013Основные условия предварительного выбора гидродвигателей. Расход рабочей жидкости гидромотора аксиально поршневого нерегулируемого. Расчет и выбор трубопроводов. Уточнение параметров и характеристик объемного гидропривода, расчёт теплового режима.
курсовая работа [157,3 K], добавлен 27.06.2016Принцип работы бытовых и хозяйственных тепловых насосов. Конструкция и принципы работы парокомпрессионных насосов. Методика расчета теплообменных аппаратов абсорбционных холодильных машин. Расчет тепловых насосов в схеме сушильно-холодильной установки.
диссертация [3,0 M], добавлен 28.07.2015Определение достаточности воздухообмена в помещении многоквартирного дома. Оптимизация микроклимата помещения при помощи механической вентиляции. Подбор вентиляционного оборудования для котельной. Сравнение эффективности применения вентиляцонных клапанов.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 10.07.2017Расчет плотности и расхода газа при данном давлении и температуре. Выбор труб и определение расчетных скоростей на отдельных участках. Определение потерь напора на участках. Гидравлический расчет для конкретных данных. Построение характеристики сети.
курсовая работа [101,0 K], добавлен 20.11.2010Проект теплоснабжения промышленного здания в г. Мурманск. Определение тепловых потоков; расчет отпуска тепла и расхода сетевой воды. Гидравлический расчёт тепловых сетей, подбор насосов. Тепловой расчет трубопроводов; техническое оборудование котельной.
курсовая работа [657,7 K], добавлен 06.11.2012
