Отопление и вентиляция жилых и общественных зданий

| |П |38881 |14213 |4738 |

| |Х |33016 |14213 |4738 |

5. Расчет воздухообменов

Вентиляционные системы здания и их производительность выбирают в результате

расчета воздухообмена. Последовательность расчета требуемого воздухообмена

1)задаются параметры приточного и удаляемого воздуха

2)определяют требуемый воздухообмен для заданного периода по вредным

выделениям, людям и минимальной кратности.

3)выбирается максимальный воздухообмен из всех расчетов по разным факторам.

5.1. Воздухообмен по нормативной кратности

Определяется по формуле:

[pic], м3/ч

КPmin – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч.

VP – расчетный бьем помещения, м3.

По табл. 7.7 [2] КPmin = 1 1/ч

VP =Fn*6;

VP =247*6=1729 м3.

L=1729*1=1729 м3/ч

5.2. Воздухообмен по людям

Определяется по формуле:

[pic], м3/ч

где lЛ – воздухообмен на одного человека, м3/ч*чел;

nЛ – количество людей в помещении.

По прил.17 [1] определяем, что для аудитории, где люди находятся более 3

часов непрерывно, lЛ = 60 м3/ч*чел.

L = 200*60=12000 м3/ч

5.3. Воздухообмен по углекислому газу.

Определяется по формуле:

[pic], м3/ч

МСО2 – количество выделяющегося СО2, л/ч, принимаем по табл. 5.5 данного

КП.

УПДК – предельно-допустимая концентрация СО2 в воздухе, г/м3, при

долговременном пребывании УПДК = 3,45 г/м3.

УП – содержание газа в приточном воздухе, г/м3, УП=0,5 г/м3

МСО2=4738 г/ч

L=4738/(3,45-0,5)=6317,3 м3/ч

5.4. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги

В помещениях с тепло- и влаговыделениями воздухообмен определяется по Id-

диаграмме. Расчет воздухообменов в помещениях сводится к построению

процессов изменения параметров воздуха в помещении.

5.4.1. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги теплый период года

На Id-диаграмме наносим точку Н, она совпадает с т.П (tH=21,7(С; IH=49

кДж/кг.св),

характеризующей параметры приточного воздуха (рис 1).

Проводим изотермы внутреннего воздуха tВ=tР.З.=24,7(С и удаляемого воздуха

tУ.Д.=27,4(С

Для получения точек В и У проводим луч процесса, рассчитанный по формуле:

[pic], кДж/кг.вл

(QП – избытки тепла в теплый период года, Вт, из таблицы 5.5 КП

WВЛ – избытки влаги в теплый период года, кг/ч, из таблицы 5.5 КП

E=3,6*39207/21,793=6477 кДж/кг вл.

Точки пересечения луча процесса и изотерм tВ,tУ.Д. характеризуют параметры

внутреннего и удаляемого воздуха.

Воздухообмен по избыткам тепла:

[pic], м3/ч

Воздухообмен по избыткам влаги:

[pic], м3/ч

где IУД,IП – соответственно энтальпии удаляемого и приточного воздуха,

кДж/кг.св.

IУД=56,5 кДж/кг.св.

IП=49 кДЖ/кг.св.

dУД=12,1 г/кг.св.

dП=11 г/кг.св.

По избыткам тепла:

LП=3,6*39207/(1,2*(56,5-49))=15683 м3/ч

По избыткам влаги:

LП=21793/1,2*(12,1-11)=16509 м3/ч

В расчет идет больший воздухообмен по избыткам влаги

LП=16509 м3/ч

[pic]

Рис. 1 Теплый период года

5.4.2. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в переходный период года.

В переходный период предусмотрена рециркуляция воздуха.

По параметрам наружного воздуха (tН=8(С, IН=22,5 кДж/кг.св) строим точку Н

(рис.2).

Для построения точки У находим расчетное приращение влагосодержания

воздуха:

[pic]

WВЛ=14213 г/ч

LНmin=LН (по людям)

LН кр min=КРmin*VР

LН кр min=1729 м3/ч

LНmin=12000 м3/ч

(dНУ=14213/1,2*12000=0,9 г/кг.св.

dУД=dН+(dНУ=5,5+0,9=6,4 г/кг.св.

Точка У находится на пересечении изобары (dУД=const и изотермы tУД=const.

Соединяем точки Н и У. На этой линии расположена точка смеси С. Определяем

ее месторасположение. Для этого строим луч процесса:

[pic], кДж/кг. вл.

Проводим луч процесса через точку У, получаем на пересечении с изотермами

точки В и П. Из точки П по линии d=const опускаемся до пересечения с линией

НУ, получаем точку С. количество рециркулирующего воздуха, GP, определяем:

Gn min=Ln min*1.2=14400 кг/час

GP=(4.6/2-1)*Gn min=1.3*14400=18720 кг/час

Ln=Gn/(=15600 м3/ч

Рис. 2 Переходный период года

5.4.3. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги в зимний период года.

В зимний период также предусмотрена рециркуляция воздуха.

По параметрам наружного воздуха (tН=-40(С, IН=-40,2 кДж/кг св) строим точку

Н (рис.3).

Для построения точки У находим расчетное приращение влагосодержания

воздуха:

[pic]

WВЛ=14213 г/ч

LНmin=LН (по людям)

LНmin=12000 м3/ч

(dНУ=14213/1,2*12000=0,9 г/кг.св.

dУД=dН+(dНУ=0,2+0,9=1,1 г/кг.св.

Проводим изотермы tУД=20,54 (С, tВ=tР.З.=20 (С, tН=15 (С,

Точка У находится на пересечении изобары (dУД=const и изотермы tУД=const.

Объединяем точки Н и У. На этой линии расположена точка смеси С. Определяем

ее месторасположение. Для этого строим луч процесса:

[pic], кДж/кг вл

Проводим луч процесса через точку У, получаем на пересечении с изотермами

точки В и П. Из точки П по линии d=const опускаемся до пересечения с линией

НУ, получаем точку С. количество рециркулирующего воздуха, GP, определяем:

Gn min=Ln min*1.2=14400 кг/час

[pic]кг/час

GН=GР+Gn min=14400+6891=21291 кг/час

Ln=Gn /(=17743 м3/ч

Результат расчета воздухообменов сводим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

Выбор воздухообмена в аудитории

|Период |Воздухообмен LН по факторам, м3/ч |Максимальный |

|года | |воздухообмен,|

| | |м3/ч |

| | | | | | |

|Т |1729 |6317 |12000 |16509 |16509 |

|П |1729 |6317 |12000 |15600 |15600 |

|Х |1729 |6317 |12000 |17743 |17743 |

рис. 3 Зимний период года

5.5. Расчет воздухообмена по нормативной кратности и составление воздушного

баланса для всего здания

Для остальных помещений воздухообмен рассчитывается по нормативной

кратности в зависимости от назначения помещения. Кратность принимаем по

таблице 6.12[4] отдельно по притоки и по вытяжке.

Результаты расчета сводим в табл. 6.2

Таблица 6.2

Сводная таблица воздушного баланса здания.

|1 |Аудитория |2035 |8,5 |8,5 |17743 |17743 | |

|2 |Коридор |588 |2 |- |1176 |+301 | |

|3 |Санузел |- |- |(50) |- |200 | |

|4 |Курительная |54 |- |10 |- |540 | |

|5 |Фотолабор. |90 |2 |2 |180 |180 | |

|6 |Моечная |72 |4 |6 |288 |432 | |

|7 |Лаборатория |126 |4 |5 |504 |630 | |

|8 |Книгохранил. |216 |2 |0,5 |- |108 | |

|9 |Ауд. на 50 |- |(20) |1000 |1000 | |

|10 |Гардероб |243 |2 |1 |486 |243 | |

| | | | | |21377 |21076 | |

| | | | | | |+301 | |

Дисбаланс равен 301 м3/ч. Добавляем его в коридор (помещение №2)

6.Расчет воздухораспределения.

Принимаем схему воздухообмена снизу-вверх, т.к. имеются избытки тепла и

влаги.

Выбираем схему воздухораспределения по рис. 5.1[7], т.к НП>4m, то IV схема.

(рис.5.1г).

Подача воздуха осуществляется плафонами типа ВДШ.

Для нахождения необходимого количества воздухораспределителей Z площадь

пола обслуживаемого помещения F делится на площади строительных модулей Fn.

z=F/Fn.

Определяем количество воздуха, приходящееся на один воздухораспределитель,

L0=LСУМ/Z; где

LСУМ – общее количество приточного воздуха, подаваемого через плафоны.

L0=17743/10=1774 м3/ч

На основании полученной подачи L0 по табл. 5.17[7] выбираем тип и

типоразмер воздухораспределителя (ВДШ-4). Далее находим скорость в его

горловине:

[pic]

(X=k*(ДОП=1,4*0,2=0,28 м/с

ХП=НП-hПОТ-hПЛ-hРЗ

ХП=7,4-1-0,5-0,3=4,6 м

м1=0,8; n1=0,65 – по таблице 5.18[4]

F0=L0/3600*5=1774/3600*5=0.085 м2

Принимаем ВДШ-4, F0=0,13 м2

Значения коефициентов:

КС=0,25; т.к. [pic]

КВЗ=1; т.к l/Xn=5,5/4,6=1,2

КН=1,0; т.к Ar – не ограничен.

[pic]

т.е. условие (Ф -15% - условие выполнено

8.Выбор решеток

Таблица 9.1

Воздухораспределительные устройства

|Номер |Ln |Тип |Колличество |( |

|Подбор приточных решеток |

|2 |1176 |Р-200 |4 |2 |

|5 |180 |Р-200 |1 |2 |

|6 |288 |Р-200 |1 |2 |

|7 |504 |Р-200 |2 |2 |

|9 |1000 |Р-200 |4 |2 |

|10 |486 |Р-200 |2 |2 |

|Подбор вытяжных решеток |

|1 |5743 |Р-200 |20 |2 |

|2 |101 |Р-150 |1 |2 |

|3 |400 |Р-150 |8 |2 |

|4 |540 |Р-200 |2 |2 |

|5 |180 |Р-200 |1 |2 |

|6 |432 |Р-200 |2 |2 |

|7 |630 |Р-200 |3 |2 |

|8 |108 |Р-150 |1 |2 |

|9 |1000 |Р-200 |4 |2 |

|10 |243 |Р-200 |1 |2 |

9.Расчет калорифера

Для подогрева приточного воздуха используем калориферы, которые, как

правило, обогреваются водой. Приточный воздух необходимо нагревать от

температуры наружного воздуха tн=-25(С до температуры на 1(1.5 25(С меньешй

температуры притока (этот запас компенсируется нагревом воздуха в

воздуховодах), т.е. до tн=15-1=14(С

Колличество нагреваемого воздуха составляем 21377 м3/ч.

Подбираем калорифер по следующей методике:

1. Задаемся массовой скоростью движения теплоносителя ((=8 кг/(м2с)

2. Расчитываем ориентировочную площадь живого сечения калориферной

установки.

fкуор=Ln*(н/(3600*((), м2

где Ln – расход нагреваемого воздуха, м3/ч

(н – плотность воздуха, кг/м3

fкуор=21377*1.332/(3600*10)=0.79 м2

3. По fкуор и табл. 4.37 [5] принимаем калорифер типа КВС-9п, для которого:

площадь поверхности нагрева Fk=19,56м2, площадь живого сечение по воздуху

fk=0.237622м2, по теплоносителю fтр=0.001159м2.

4. Расчитаем необходимое количество калориферов, установленных параллельно

по воздуху:

m||в=fкуор/fk=0.79/0.237622=3,3. Принимаем m||в=3 шт

5. Рассчитаем действительную скорость движения воздуха.

((()д=Ln*(н/(3600*fk*m||в)=21377-1.332/(3600*0.237622)=8.35 кг/м2с

6. Определяем расход тепла на нагрев воздуха, Вт/ч:

Qк.у.=0.278*Ln*Cv*(tk-tнб)=0.278*21377*1.2(15-(-8))=164021 Вт

7. Рассчитаем колличество теплоносителя, проходящее через калориферную

установку.

W=(Qк.у*3,6)/(в*Cв*(tг-to), m3/ч

W=(164021*3.6)/4.19*1000*(130-70)=2.82 m3/ч

8. Определяем действитеельную скорость воды в трубках калорифера.

(=W/(3600*fтр*n||m), m/c

(=2.82/(3600*0.001159*3)=0.23, m/c

9. По табл. 4.40 [5] определяем коеффициент теплоотдачи

К=33.5 Вт/м2 0с

10. Определяем требуемую поверхность нагрева калориферной установки

Fкутр=Qку/(К(tср т – tср в), м2

Fкутр=164021/(33.5*(130+70/2)-(15-8/2))=50.73 м2

11. Nk=Fкутр/Fку=50.73/19.56=2.89. Принимаем 3 шт

12. Зная общее колличество калориферов, находим колилчество калориферов

последовательно по воздуху

nпосл в=Nk/m||в=3/3=1 шт

13. Определяем запас поверхности нагрева

Запас=(Fk-Fкутр)/Fкутр*100%=10(20%

Запас=(15.86-50.73)/50.73=15% (оч=0.87

(оч > (очтр

10. Рассчитаем колличество пыли, осаждаемой на 1 м2 площади фильтрации в

течении 1 часа.

mуд=L*yn*(n/fя*nя=15634*5*0.87/1.98=34.35 г/м2ч

11. Рассчитаем переодичность замены фильтрующей поверхности:

(рег=м0/муд=480/34.35=14 часов

12. Рассчитаем сопротивление фильтра:

Pф=(Pф.ч.+((Pф.п.=44+132= 176 Па

11.Подбор вентиляторных установок

Вентиляторы подбирают по сводному графику и инидвидуальным характеристикам

[4].

Вентиляторы, размещаемые за пределами обслуживаемого помещения выбираем с

учетом потери воздуха в приточной системе, вводя повышающие коэффициенты.

Для П1 – ВЦ4-75 №10

E=10.095.1; n=720 об/мин; 4А132МВ; N=5.5 кВт

L=25000 м3/ч; (Pв=550 Па

Для В1 – крышный вентилятор ВКР-5.00.45.6 (в колличестве 2 штук)

n=915 об/мин; 4А80А6; N=0.06 кВт

L=7030 м3/ч; Pст=265 Па

Для В – вентилятор ВЦ 4-75 №2.5

E=2.5.100.1; n=1380 об/мин; 4АА50А4; N=0.06 кВт

L=800 м3/ч; (Pв=120 Па

12.Аккустический расчет

Уровень шума является существенным критерием качества систем вентиляции,

что необходимо учитывать при проектировании зданий различного назначания.

1. По табл. 17.1 [4] выбираем по типу помещения рекомендуемые номера

предельных спектров (ПС) и уровни звука по шкале А, характеризующие

допускаемый шум от системы вентиляции:

Для аудитории ПС=35, А=40дБ.

По табл. 17.3 [4] определяем активные уровни звукового давления Lдоп при

частотах октавных полос 125 и 250 Гц.

Lдоп125=52Дб Lдоп250=45Дб

2. Рассчитываем фактический уровень шума в расчетной точке по формуле:

L=Lв окт + 10lg*(Ф/4(x2n+4Ф/В),

где Ф – фактор направленности излучения источника шума, Ф=1;

xn – расстояние от источника шума до рабочей зоны, м

Lв окт – октавный уровень звуковой массивности вентилятора, дБ

Lв окт =Lр общ - (L1+(L2

Lр общ – общий уровень звуковой мощности вентилятора, дБ

L1 – поправка, учитывающая распределение звуковой мощности вентилятора по

октавным полосам, дБ, принимается по выбранному типу вентилятора и

частотам вращения по табл. 17.5 [4]

L1125=7Дб L1250=5Дб

L2 – поправка, учитывающая аккустическое влияние присоеденения

воздуховода к вентилятору, дБ, принимается по табл. 17.6. [4]

L2125=3Дб L2250=0.5Дб

Lр общ =(+10lg Q + 25 lg H + (

( - критерий шумности, дБ, зависящий от типа и конструкции вентилятора,

по табл. 17.4 [4]

( =41 дБ

Н – полное давление вентилятора, кгс/м2

( - поправка на режим работы, дБ

(=0 Q=3600 м3/ч Н=550 кгс/м2

Lр общ =41+10lg(25000/3600)+25lg(550/9.8)=93.14 дБ

L125в окт =93.14-7+3=89.14 дБ

L250в окт =93.14-5+0,5=87.64 дБ

L125р =89.14+10lg(1/4*3.14*4.6)=72.51 дБ

L250р =87.64+10lg(1/4*3.14*4.6)=70.02 дБ

3. Рассчитаем требуемое снижение уровня звука:

[pic]

m=0

(L125эл.сети=71.52-52-12.83+5=11.69 дБ

(L250эл.сети=70.02-45-18.68+5=11.34 дБ

4. Ориентировочное сечение шумоглушителя:

fшор=L/3600*(доп=25000/3600*6=1.157 дБ

5. По табл. 17.17 [4] формируем конструкцию шумоглушителя:

Принимаем шумоглушитель пластинчатый

fg=1.2 м2 Внешние размеры 1600х1500 мм, длинна 2м

Снижение шума L125=12дБ L250=20дБ

(g=5.79 м/с

[pic]

13.Список используемой литературы

1. СниП 2.04.05-68 “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха”

2. Р.В. Щекин “Спрравочник по теплогазоснабжению и вентиляции” часть 2

3. В.Н. Богославский “Отопление и вентиляция” часть 2

4. И.Р. Староверов. Справочник проектировщика “Вентиляция и

кондиционирование воздуха”

5. Р.В. русланов “Отопление и вентиляция жилых и общественных зданий”

6. В.П. Титов “Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции”

7. О.Д. Волков “Проектирование вентиляции промышленного здания”

-----------------------

[pic]

Страницы: 1, 2

МЕНЮ

Отопление и вентиляция жилых и общественных зданий