Расчётные параметры наружного/внутреннего воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчётные параметры наружного/внутреннего воздуха

1. Вариант 13; город: Краснодар; параметры теплоносителя: 150/70

Определяются расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха

Расчетные параметры наружного воздуха в теплый период года по СНиП 23.01.1999:

Для нашего случая:

Определение температуры для холодного периода года:

tН = -14 С

Относительная влажность наружного воздуха:

Переходные условия:

;

Расчетные параметры наружного воздуха:

В теплый период года:

- для общественных зданий

t = 31+3=34 C

Холодный период года:

В холодный период года параметры температуры воздуха принимаются в зависимости от категории помещения по ГОСТ 30494-2011.

Категория помещения 3а. Для проектировки вентиляции принимаются допустимые условия:

2. Определения количества вредностей в зрительном зале по периодам года

температура наружный воздух теплопотеря

Расчет для теплого периода года:

Баланс по влаге:

Удельное влаговыделение от людей:

=47,03Вт/чел

=91,79Вт/чел

Теплопоступления при заданном числе людей (233 чел):

=10957.99 =21387.07

Влагопоступления от 1 человека:

= 62,46

Влагопоступления при заданном числе людей (233 чел):

=14553.18 =14.5

Выделение углекислого газа:

Для взрослого человека в состоянии покоя:

3. Теплопотери

По СНиП 31-06-2009 площадь гардероба на одного посетителя принимается 0,15 . Гардероб данного общественного здания имеет площадь 98 , и может вместить одежду 655 посетителей. Зрительный зал рассчитан на 233 человека, таким образом, принимаем, что посетители будут находиться в зрительном зале без верхней одежды. Круглогодичный кинотеатр на 1 чел.- 1м

1. Полы на грунте:

№ п.п	Элемент	Толщина, м	Теплопроводность, Вт/(м*°С)	Плотность, кг/куб.м
1	Бетон на шебне	0,1	1,86	2400
2	Ж/б плита	0,2	2,04	2500
3	Мин.вата	0,15	0,11	350
4	Гидроизол.	0,05	0,27	1400
5	Стяжка ц/п	0,1	0,93	1800
	Итого	0.6

2. Наружная стена:

№ п.п	Элемент	Толщина, м	Теплопроводность, Вт/(м*°С)	Плотность, кг/куб.м
1	Ц/п штукатурка	0,03	0,93	1800
2	Минеральная вата	0,2	0,08	200
3	Ж/б плита	0,2	2,04	2500
4	Штукатурка гипсовая	0,02	0,81	1600
	Итого	0.45

3. Покрытия (крыша):

№ п.п	Элемент	Толщина, м	Теплопроводность, Вт/(м*°С)	Плотность, кг/куб.м
1	Ж/б плита многопустотная	0,25	0,17	2500
2	Битумная мастика	0,003	0,27	1400
3	Минеральная вата	0,3	0,08	200
4	Стяжка цементнопесчаная	0,05	0,76	1800
5	Рубероид, 2 слоя	0,009	0,17	600
	Итого	0,639

По зонам:

R пг I	2,1
R пг II	4,3
R пг III	8,6
R пг IV	14,2

4. Покрытие:

№ п.п	Элемент	Толщина, м	Теплопроводность, Вт/(м°С)	Плотность, кг/м3
1	Ж/б плита	0,200	2,040	2500
2	Битумная мастика	0,005	0,270	1400
3	Пенолон	0,060	0,034	200
4	Ц/П стяжка	0,050	0,930	1800
5	Рубероид	0,005	0,170	600
	Итого	0,320

Теплопотери через ограждающие конструкции, определяются по следующей формуле:

Qогр. = Fnk·(tв - tн)·(1 + ??)

Температура внутренняя	Наименование	Размеры	Площпдь	Расчетная температура	Коэффициент k	Основные теплопотери
		a	b
23	Нс	8	8,2	65,6	-31	0,357143	1265,143
	Нс	12	8,2	98,4		0,357143	1897,714
	Пт	11,5	22,3	256,45		0,235294	3258,424
	Пл I			67,6		0,47619	1738,286
	Пл II			63,6		0,232558	798,6977
	Пл III			59,6		0,116279	374,2326
	Пл IV			50,05		0,070423	190,331
9522.83

Теплопотери через наружное ограждение зрительного зала:

= =9522,82=10094,2

Теплопоступления от 1 человека при t=22?С:

= 74,84

= 105,21

Теплопоступления при заданном числе людей (233 чел):

=17437.72;

=24513.93

Суммарные теплопоступления в помещение:

=17437.72-10094,2= 7343.52 ;

=24513.93-10094,2=14419.73

Влагопоступления от 1 человека:

= 42,16

Влагопоступления при заданном числе людей (233 чел):

=42,16*233=9823.28=9.8

Выделение углекислого газа не зависит от периода года и остаётся:

=8155

4. Расчёт воздухообмена

Для зрительных залов как правило расчётный ВО определяется по избыткам явной теплоты по ТП года.

4.1 Расчёт воздухообменов для ТП

ВО по избыткам :

Температуру приточного воздуха считаем с учётом нагревания приточного воздуха двигателем вентилятора

=31+0,5=31,5

Значение воздухообмена:

Gqя=3.6*10957.99/1.005*(34-31.5)=15701кДЖ/кг

ВО по избыткам и d :

По Id-диаграмме определяем неизвестные параметры в точках состояний воздуха. Найдем угловой коэффициент луча процесса:

е=3.6*21387.07/14.5=5.3кДЖ/кг

(.) Н 31,0 Iн=55.5кДЖ/кг &=35%

(.) П 31.5 Iн=55.5кДЖ/кг &=34.5%

(.) В 34 Iн-59кДЖ/кг &=59 < 65% dв=10.3г/кг

Возбудители по избыткам полной теплоты:

Gqп=3.6*21387.07/59-55.5=21998.12кг/ч

Gw=14553/10.3-9.6=21790кг/ч

Для проверки вычислим расхождение значений воздухообмена по избыткам полной теплоты и воздухообмена по избыткам влаги:

?=21998-21970/21998*100=0.12%

Расхождение значений не должно превышать 5%, что удовлетворяет полученному значению.

ВО необходимый для поддержания допустимой концентрации углекислого газа:

Gcо2=8155/3*0.75=3624.4кг/ч

= 3

Для кратковременного пребывания людей - до 2 часов

= 0,75

Для городов население которых более 400 000 человек, население города Краснодар 746 000 человек (2011)

Минимальный удельный расход наружного воздуха для зрительного зала по СНиП 41.01.2003:

Отсюда минимальный воздухообмен по подаче наружного воздуха должен быть не менее:

Gн=L*n*p=20*233*1.2=5592кг/ч

Из вычисленных воздухообменов выберем больший, это и будет требуемый воздухообмен для зрительного зала:

Выбираем воздухообмен по избыткам полной теплоты.

Gqп=21998кг/ч

4.2. Расчёт воздухообменов для ХП

tп=14-3.6*7343.5/1.005*21988=12.8 (выбираем знак минус, т.к. есть избытки теплоты).

Расход рециркуляционного воздуха:

Gрец=21988-5592=16396кг/ч

?dx=14553/21998=0.7г/кг

dcм=0.2*16396/5592*0.7=0.41г/кг

e=3.6*??п/Wл=3.6*14420/9824=5284.20кДЖ/кг

Поскольку без предварительного нагрева воздуха, в секции смешения выпадет конденсат - предусмотрим приточную вентиляционную установку, которая сначала нагревает наружный воздух, а потом смешивает его с рециркуляционным.

(.) Н -14 Iн=20кДЖ/кг ?=82%

(.) П 19,86

(.) В 22,0

(.) C 19,86

Относительная влажность в (.) В равна 20, т.е. меньше 60%, что удовлетворяет требованиям нормы.

5. Cхема подачи и удаления воздуха

5.1 Приток

Массовый расход воздуха:

G=21998кг/ч

Объёмный расход воздуха:

L=G/p=21998/1.2=18332м?/ч

Размеры зрительного зала:

А = 20,0 B = 12,0 = 4,8 (средняя)

При выборе площади помещения, приходящейся на один воздухораспределитель (ВР) рекомендуется соблюдать условие:

= 1,5

32,37 = 240,0

Количество ВР:

N=F/F1=240/32.37=7.41=8шт

Шаг установки ВР:

при

Примем:

Количество ВР устанавливаемых по длине и ширине помещения:

N=A/a1=20/6=4

Принимаем ВР фирмы «Арктика»:

4АПР 600х600

Параметры , определяем по рекомендациям (для условий настилания струи).Расход воздуха через один воздухораспределитель:

Lо=L/N=18332/8=2291м?/ч

Vо=18332/3600*8*0.192=3.3 (рекомендуется 3,5 )

Длина струи:

x=0.5vF1+Hпом-hрз=5.75м

Скорость в точке входа оси струи в рабочую зону (без учёта коэффициентов):

Vх=2.2*2.94*^0.192/5.75=0.492м/с

Температура в этой точке:

Определим коэффициент стеснения по рекомендациям:

При

Коэффициенты взаимодействия и неизотермичности:

Коэффициент перехода от нормируемой скорости движения воздуха к максимальной скорости воздуха в струе: ,4

Скорость и температура с учётом коэффициентов:

Vmaxх=Vx*Kc*Kв*Кн=0.329м/с

Проверим условия сохранения расчётной схемы циркуляции:

расчётная схема сохраняется.

5.2 Вытяжка

Для организации вытяжной системы вентиляции подберём ряд решёток фирмы «Вариж».

Система В:

РС2/1-1200х250:

Расход на одну решётку:

Система естественной вентиляции:

РС2/1-1000х800

Расход на одну решётку:

6. Аэродинамический расчёт

Произведём аэродинамический расчёт для определения размеров поперечных сечений воздуховодов, для обеспечения заданных расходов воздуха и вычисления потерь давления в вентиляционной сети.

Определяем скорость движения воздуха на участке, исходя из рекомендованной скорости движения воздуха.

Габаритные размеры воздуховодов на расчетных участках:

для магистральных участков

для ответвлений

Воздухораспределители

Зная ориентировочную площадь сечения, определяем диаметр воздуховода по стандартному ряду и рассчитываем фактическую скорость воздуха:

Потери давления на каждом расчетном участке:

где R - удельные потери давления на 1м воздуховода (получаем с помощью программы расчёта, она позволяет найти удельные потери давления быстрее и точнее, чем номограмма) - коэффициент, учитывающий фактическую шероховатость стенок воздуховода, для стали ?=1, l - длина участка.

Динамическое давление воздуха на участке:

Потери давления на местное сопротивление:

- сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке.

6.1 Расчёт коэффициентов местных сопротивление для системы П1

Большинство коэффициентов местных сопротивлений взято из пособия: «Руководство по расчёту воздуховодов», Москва, 1979. (Далее именуется: «Руководство»).

Для вычисления коэффициента местного сопротивления тройника нужно найти отношение расхода ответвления к расходу ствола и отношение площади прохода (ответвления) к площади ствола.

Далее по полученным значениям определяем коэффициент местного сопротивления по соответствующей виду тройника таблице в Руководстве.

Магистральное направление:

Участок 1:

а) 4АПР 600х600 при по каталогу производителя

б) 1 отвод круглого сечения на 90(таблица 1, Руководство)

в) Тройник на проход с ответвлением круглого сечения от магистрали прямоугольного сечения и проходом круглого сечения в режиме нагнетания. (таблица 16, Руководство)

0,50 0,63 0,5

0,85

Участок 2:

а) Тройник на проход с ответвлением круглого сечения от магистрали прямоугольного сечения в режиме нагнетания. (таблица 14, Руководство)

0,33 0,83 0,32

0,32

Участок 3:

а) 1 отвод прямоугольного сечения на 90(таблица 4, Руководство)

б) Тройник на проход прямоугольного сечения (таблица 22.27 Спр. проект. ч.3)

-0,1

0,43

Участок 4:

а) 4 отвода прямоугольного сечения на 90(таблица 4, Руководство)

б) Тройник на проход прямоугольного сечения (таблица 22.27 Спр. проект. ч.3)

0

2,12

Участок 5:

а) 3 отвода прямоугольного сечения на 90(таблица 4, Руководство)

б) Диффузор после вентилятора (Руководство прил.6, 50).

Площадь сечения диффузора с стороны вентилятора ориентировочно определяется предварительным подбором вент-установки по расходу воздуха. 0,32

Площадь сечения диффузора с стороны сети: 0,60



1,85 0,51

г) Решетка на заборе воздуха 1,80

3,90

Ответвления:

Участки 6, 9, 14:

а) 4АПР 600х600 при по каталогу производителя

б) Тройник на проход с ответвлением круглого сечения от магистрали прямоугольного сечения и проходом круглого сечения в режиме нагнетания. (таблица 16, Руководство)

0,50 0,63 1,0

1,00

Участок 7, 11, 16:

а) 4АПР 600х600 при по каталогу производителя

Тройник на проход с ответвлением круглого сечения от магистрали прямоугольного сечения в режиме нагнетания. (таблица 14, Руководство)

0,33 0,53 2,2

2,2

Участки 8, 13:

а) 4АПР 600х600 при по каталогу производителя

б) 1 отвод круглого сечения на 90(таблица 1, Руководство)

в) Тройник на проход с ответвлением круглого сечения от магистрали прямоугольного сечения и проходом круглого сечения в режиме нагнетания. (таблица 16, Руководство)

0,50 0,63 0,5

0,85

Участки 10, 15:

а) Тройник на проход с ответвлением круглого сечения от магистрали прямоугольного сечения в режиме нагнетания. (таблица 14, Руководство)

0,33 0,83 0,32

0,32

Участок 12:

а) Тройник на ответвление прямоугольного сечения (таблица 22.27 Спр. проект. ч.3)

1,43

1,43

Участок 17:

а) Тройник на ответвление прямоугольного сечения (таблица 22.27 Спр. проект. ч.3)

1,43

1,43

Полученные результаты сведём в таблицу:

№ уч.	L, м3/ч	l, м	Характеристика воздуховодов	W, м/с	R, Па/м	?Ртр, Па	Рдин, Па	??	Рмс, Па	?Рреш, Па	??Р, Па	Потеря давления в конце участка, Па
			Кэ, мм	Разм, мм	dэ, мм	Площадь, А, кв.м
				a(d)	b
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	1912	4,8	0,1	400		400	0,126	4,21	0,57	2,74	10,64	0,85	9,04	19	30,78	30,78
2	3824	4,2	0,1	500	400	444	0,200	5,3	0,75	3,15	16,85	0,32	5,4		8,65	39,33
3	5736	8,82	0,1	600	400	480	0,240	6,64	0,96	8,14	26,45	0,43	11,37		19,51	58,84
4	11472	7,2	0,1	800	500	615	0,400	7,9	1,15	8,28	37,46	2,12	79,38		87,66	146,3
5	17210	9,56	0,1	1000	800	750	0,600	7,9	0.8	5,76	37,46	3,9	146,04		151,8	298,3
	??Р*10%=328
6	1912	0,6	0,1	400		400	0,126	4,21	0,57	0,34	10,64	1,0	10,64	19	30,0
7	1912	0,6	0,1	400		400	0,126	4,21	0,57	0,34	10,64	2,20	23,4	19	42,74
8	1912	4,8	0,1	400		400	0,126	4,21	0,57	2,74	10,64	0,85	9,04	19	30,8
9	1912	0,6	0,1	400		400	0,126	4,21	0,57	0,34	10,64	1.0	10,64	19	30,0
10	3824	4,2	0,1	600	400	444	0,200	5,3	0,75	3,16	16,85	0,32	5,4		8,55
11	1912	0,6	0,1	400		400	0,126	4,21	0,57	0,34	10,64	2,20	23,4	19	42,74
12	5736	1,62	0,1	600	400	444	0,200	5,3	0,75	1,22	16,85	1,43	24,1		25,32
13	1912	4,8	0,1	400		400	0,126	4,21	0,57	2,74	10,64	0,85	9,04	19	30,8
14	1912	0,6	0,1	400		400	0,126	4,21	0,57	0,34	10,64	1,0	10,64	19	30,0
15	3824	4,2	0,1	600	400	444	0,200	5,3	0,75	3,16	16,85	0,32	5,4		8,55
16	1912	0,6	0,1	400		400	0,126	4,21	0,57	0,34	10,64	2,20	23,4	19	42,74
17	5736	1,62	0,1	600	400	480	0,240	6,64	0,96	1,22	26,45	1,43	37,83		40,05

Увязка сети:

Сравним потери давления на разных участках:

а) Участки 1-2-3-4-5 (30,78+8,55+19,51+87,66+151,8)*1,1=328 Па

Участки 8-10-12-4-5 30,8+8,55+25,32+87,66+151,8=334 Па

Невязка:

1,7

б) Участки 1-2-3-4-5 328 Па

Участки 13-15-17-5 30,8+8,54+40,05+87,66+151,8=350 Па

Невязка:

6,2

в) Участки 1-2-3-4-5 328 Па

Участки 11-12-4-5 42,74+25,32+87,66+151,8=338 Па

Невязка:

2,95

В не зависимости от того, превышает ли невязка допустимую величину (10%) рекомендуется ставить дроссель-клапаны на каждое ответвление. В нашем случае диффузоры АПР имеют встроенный дроссель-клапан, поэтому в установке дополнительных дроссель-клапанов нет надобности.

6.2 Расчёт коэффициентов местных сопротивление для системы В

Магистральное направление:

Участок 1:

а) РС2/1-1200х250 при по каталогу производителя

б) 1 отвод прямоугольного сечения на 90 (таблица 4, Руководство)

в) Тройник на проход прямоугольного сечения (таблица 22.28 Спр. проект. ч.3)

0,50 1,00 1,0

1,45

Участок 2:

а) Тройник на проход прямоугольного сечения (таблица 22.28 Спр. проект. ч.3)

б) 1 отвод прямоугольного сечения на 90 (таблица 4, Руководство)



0,33 0,83 0,5

0,95

Участок 3:

а) 3 отвода прямоугольного сечения на 90 (таблица 4, Руководство)

1,95

Участок 4:

а) 1 отвод прямоугольного сечения на 90 (таблица 4, Руководство)

б) Прямоугольный переход расширения потока (таблица 5, Руководство)

0,89

Ответвления:

Участок 5,7:

а) РС2/1-1200х250 при по каталогу производителя

б) Тройник на ответвление прямоугольного сечения (таблица 22.28 Спр. проект. ч.3)

0,50 1,00 1,1

1,1

Участок 6:

а) РС2/1-1200х250 при по каталогу производителя

б) 1 отвод прямоугольного сечения на 90 (таблица 4, Руководство)

в) Тройник на проход прямоугольного сечения (таблица 22.28 Спр. проект. ч.3)



0,50 1,00 1,0

1,45

Участок 8:

а) Тройник на ответвление прямоугольного сечения (таблица 22.27 Спр. проект. ч.3)

1,43

1,43

Полученные результаты сведём в таблицу:

№ уч.	L, м3/ч	l, м	Характеристика воздуховодов	W, м/с	R, Па/м	?Ртр, Па	Рдин, Па	??	Рмс, Па	?Рреш, Па	??Р, Па	Потеря давления в конце участка, Па
			Кэ, мм	Разм, мм	dэ, мм	Площадь, А, кв.м
				a(d)	b
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	2480	4,65	0,1	500	400	444	0,200	3,4	0,57	2,65	6,94	1,45	10,05	12,5	25,2	25,2
2	4960	8,68	0,1	600	400	480	0,240	5,7	075	6,51	19,5	0,95	18,51		25,02	50,22
3	9920	16,78	0,1	800	600	686	0,480	5,74	0,96	16,1	19,7	1,95	38,54		55,65	104,66
4	9920	8,92	0,1	1000	600	750	0,6	4,59	1,08	9,63	12,64	0,89	11,25		20,88	125,88
	??Р*10%=138
5	2480	0,62	0,1	500	400	444	0,2	3,4	0,57	0,35	6,93	1,1	7,63	12,5	20,48
6	2480	4,65	0,1	500	400	444	0,2	3,4	0,57	2,65	6,93	1,45	10,05	12,5	25,2
7	2480	0,62	0,1	500	400	444	0,200	3,4	0,57	0,35	6,93	1,4	7,63	12,5	20,48
8	4960	4,05	0.1	600	400	480	0,340	5,7	0,96	3,89	19,49	1,13	27,88		31,77

Увязка сети:

Сравним потери давления на разных участках:

а) Участки 1-2-3-425,2+25,02+54,64+20,88=138 Па

Участки 5-2-3-4 20,48+25,02+54,64+20,88=133Па

Невязка:

3,75

б) Участки 1-2-3-425,2+25,02+54,64+20,88=138 Па

Участки 6-8-3-4 25,2+31,77+54,64+20,88=132,5 Па

Невязка: 4,15

В не зависимости от того, превышает ли невязка допустимую величину (10%) рекомендуется ставить дроссель-клапаны на каждое ответвление. Предусмотрим установку дроссель-клапанов фирмы «Лиссант» на участки: 1, 5, 6, 7.

6.3 Расчёт естественной вытяжки ВЕ

Требуемое значение расхода естественной вытяжки:

5600

В шахту устанавливаем КВУ 800х1000 фирмы «ВИНГС-М»

Зададимся скоростью

 1,4

Расход через одну шахту:

3930

Требуемое количество шахт:

2

Для усиления тяги в шахте, предусмотрим установку дефлекторов Д710-02.00 на покрытии здания.

7. Подбор вентиляционного оборудования

Для подбора вентиляционного оборудования будем пользовать данными полученными при расчете воздухообменов и аэродинамическом расчёте. Параметры теплоносителя заданы и равны 150/70.

В настоящее время многие из производителей вентиляционного оборудования распространяют свои программы подбора вентиляционных установок. Выполним подбор оборудования с помощью таких программ.

Размещено на Allbest.ur

...