Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 61
Министерство высшего и среднего образования
Российской Федерации
Воронежский государственный
архитектурно-строительный
университет
Факультет инженерных систем и сооружений
Кафедра отопления и вентиляции
П О Я С Н И Т Е Л Ь Н А Я З А П И С К А
к курсовому проекту
на тему: «Вентиляция гражданского здания».
Принял преподаватель:
Старцева Н.А.
Выполнил студент:
Пирожков Н.Н. 343 группы
ВОРОНЕЖ – 2006 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Исходные данные .......................................................................3 2. Расчет вредностей, поступающих в зрительный зал .............. .4 Определение воздухообмена в зрительном зале ...................... .5 3.1 Воздухообмен в теплый период .................................................5 Воздухообмен вхолодный период ............................................. 7 Выбор приточной установки ..................................................... 7 4. Расчет воздухораспределения в зрительном зале ..................... .8 Подбор воздухораспределителей ................................................8 Подбор дефлекторов ....................................................................9 5. Расчет приточной камеры зрительного зала ........................... .10 Расчет калориферной секции ......................................................10 Расчет секции фильтра ................................................................11 Определение воздухообмена вспомогательных помещений клуба ( по кратности воздухообмена ) ..................................... 12 7. Аэродинамический расчет систем вентиляции ........................13 Приточная система вентиляции зрительного зала П-1 (механическое побуждение ) ....................................................14 Вытяжная система вентиляции кинопроекционной В-2 (механическое побуждение ) ....................................................14 9. Литература .................................................................................. 16 Приложение 1 .................................................................................... 17 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Необходимо запроектировать систему вентиляции для гражданского здания, расположенного в г.Краснодар. Зданием является клуб с кирпичными сте- нами в котором имеется зал, способный вместить 550 зрителей. Расчетная широта: 44 с.ш. принятая по / 1, прил.7/. Параметры наружного воздуха таблица 1 Период Температура наружного Удельная энтальпия Скорость ветра воздуха, tн, С Jн, кДж/ кг v, м/с теплый (параметры А) 28,6 59,5 1 холодный (параметры А) -5 0 4,4 Данные таблицы приняты по / 3,прил. Параметры внутреннего воздуха приняты на основе /3/ и приведены табл.2 Параметры внутреннего воздуха таблица 2 Период Температура внутр. Подвижность внутр. Относительная воздуха, tв, С воздуха, v, м/с влажность, теплый tв=tн+3 28,6+3=31,6 <0.5 <65 холодный 20 <0.2 <65 (для отопления) 16 2. РАСЧЕТ ВРЕДНОСТЕЙ ПОСТУПАЮЩИХ В ЗРИТЕЛЬНЫЙ ЗАЛ
При расчете вредностей, поступающих в зрительный зал будем учитывать такие вредности, как: - теплопоступления от людей, источников искусственного освещения, солнечной ради- ации и системы отопления ( в зимний период ); - поступления влаги ; - поступление углекислого газа. 2.1 Теплопоступления от людей, Вт, определяются по формуле: Qл=qл*n , (1) где qл - количество тепла выделяемое человеком, Вт / 3, табл.2.2/ n - количество людей. Полное тепло: теплый период Qл=93*550=51150 (Вт) холодн.период Qл=139*550=76450 (Вт) 2.2 Теплопоступления от источников искусственного освещения, Вт, определяются по формуле: Qосв=E*F*qосв* где Е - общая освещенность помещения, лк, /1, табл.3.2/ F - площадь пола помещения, кв.м qосв - удельные тепловыделения от источников искусственного освещения, Вт/(кв.м*лк), /1, табл3.3/ осветительной арматуры и ламп в пределах помещения равна 1. Qосв=75*216*0,067*1=1085,4 (Вт) Теплопоступления от солнечной радиации через покрытие, Вт, определяются по формуле: Qс.р.=Fп*qп , (3) где Fп - площадь поверхности покрытия, кв.м qп - тепловой поток поступающий через 1 кв.м покрытия, Вт/кв.м, /1, табл.3.5/ Qс.р.=216*24,17=5220,72 (Вт) Теплопотери через наружные ограждения, Вт, определяются по формуле: Qm=qо*Vн*(tв-tн), (4) Qm=0,43*1088*(16+5) =10727,64 (Вт) Теплопоступления от системы отопления, Вт, определяются по формуле: Qс.о.=Qm*(t’в-tн)/ (t*в-tн) , (5) где t’в – расчетная температура внутреннего воздуха для СО Qс.о.=10727,64*(16+5)/(16+5)=10727,64 (Вт) Избыточные теплопоступления в зрительном зале: холодн. период: Qизб=Qл+Qосв+Qс.о.-Qm , , (6) теплый период: Qизб=Qл+Qосв+Qс.р. , (7) холодн. период: Qизб=76450+1085,4+10727,64-10727,64=77535,4 (Вт) теплый период: Qизб=51150+1085,4+5220,72=57456,12 (Вт) Количество поступающей влаги в помещение, кг/ч, определяется по формуле: W=qвл*n , (8) где qвл - количество влаги выделяемой человеком, кг/ч, /2, табл.2.2/ теплый период: W=550*0.088=48,4 (кг/ч) холодн. период: W=550*0.04=22 (кг/ч) Количество углекислого газа поступающего в зрительный зал, л/ч, определяется по формуле: Gсо=qсо*n , (9) где qсо - количество двуокиси углерода, выделяемой человеком, л/ч,/2, табл.2.2/ Gсо=23*550=12650 (л/ч) 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНА В ЗРИТЕЛЬНОМ ЗАЛЕ .
ВОЗДУХООБМЕН В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД. В теплый период года воздух подаётся в зрительный зал без тепловлажностной обработки. Расчет воздухообмена проводится графоаналитическим способом с использованием J-d-ди- аграммы. Процессы происходящие с воздухом в графическом виде представлены на рис.1. Температура удаляемого из верхней зоны помещения воздуха ,С, рассчитывается по фор- муле: tу=tв (hп-hоз) , (10) где пловой напряженности помещения /табл.3/,принимается по /1, табл.3.8/ hп - внутренняя высота помещения, м. hоз- высота обслуживаемой зоны, м : для помещений, где люди находятся в си- дячем положении, hоз=1,5м /1,стр.61/. tу=31,6+1(5,5-1,5)=35,6 (С) Изменение состояния приточного воздуха в зрительном зале характеризует угловой коэф- фицент луча процесса ле : Воздухообмен по избыткам полной теплоты определяется по формуле : G=3,6*Qизб/(Iу-Iп) , (12) G=3.6*57456,12/(77-56,5)=10090 (куб.м/ч) Расход воздуха необходимый на ассимиляцию избытков теплоты определяется по по формулам : Lсо=Gсо/(Су-Сп), (17) Jу, Jп - энтальпии уходящего и приточного воздуха, кДж/кг, определяемые по J-d-диаграмме и табл.1 соответственно. Lсо=12650/(2-0,4)=7906, Расход рециркуляционного воздуха находим по формуле : Gр= Gп- Gн (16) Gр=15835,16-12870=2965,16 (кг/ч) Минимальный по санитарным нормам расход воздуха, кг/ч : Lmin=20*550=11000 (куб.м/ч) За расход приточного воздуха принимаем наибольшее количество воздуха, требуемое для разбавление вредностей, поступающих в зрительный зал : Gп=10731 (кг/ч) ВОЗДУХООБМЕН В ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД. В холодный период года схема обработки воздуха по схеме с рециркуляцией. Часть воз- духа забирается из зрительного зала через воздухозаборные решетки, расположенные в пе- редней части зала, у сцены, и с помощью рециркуляционного вентилятора подаётся в при- точную камеру, обслуживающую зрительный зал, для смешения с наружным воздухом. Такая схема позволяет экономить тепловую энергию, необходимую для нагрева холодного наружного воздуха, поступающего в приточную камеру с улицы . Общий расход приточного воздуха принимается равным расходу воздуха в теплый период : Gп=10731 (кг/ч) Расход наружного воздуха принимаем равным минимальному : Lн=Lmin=20*550=11000 (куб.м/ч) Gн=Gmin=11000*1.4=15400 (кг/ч) Расход рециркуляционного воздуха находим по формуле : Gр= Gп-Gн (17) Gр=16381,2-15400=981,2 (кг/ч) Требуемые или заданные условия воздушной среды в обслуживаемой зоне зрительного зала определяются не только величиной воздухообмена, но и способом раздачи и удаления воздуха, т.е. схемой организации воздухообмена. Распределение приточного воздуха в зрительном зале клуба будем осуществлять при помощи воздухораспределителей ВДШп (воздухораспределитель двухструйный шести- диффузорный прямоугольного сечения ). Подача воздуха осуществляется в верхнюю зону зрительного зала «сверху-вниз», т.к. зрительный зал относится к первому классу помещений. Удаление воздуха из зрительного зала также осуществляется из верхней зоны через вы- тяжные шахты с установленными на них дефлекторами. Применим в системе вытяжной вентиляции круглые дефлекторы ЦАГИ (аэродинамический коэффицент к=0,4) . 4.1 ПОДБОР ВОЗДУХОРВСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ. Для осуществления распределения приточного воздуха в зрительном зале примем воз- духораспределители ВДШп-5 в количестве 16 штук. Эти воздухораспределители должны обеспечивать допустимые параметры воздуха в обслуживаемой зоне. Скорость воздушной струи при входе в обслуживаемую зону не должна превышать Vx<Vдоп=0,2 м/с для холодного периода года /1, стр.12/ Допустимое отклонение температуры в приточной струе при входе в обслуживаемую зону от нормируемой температуры воздуха не более Скорость воздушной струи при входе в обслуживаемую зону определяется по форму ле: Vx=Vо*m ( где Vо - средняя по площади скорость выхода воздуха из воздухораспределителя, м/с Vо=Gп/(3600 m - коэффициент затухания скорости по длине струи /1, таблю3.9/ х - расстояние между расстояние от плокости истечения до границы начала обслуживаемой зоны зрительного зала, (hоз=1,5м) Fо- расчетная площадь воздухораспределителя, кв.м /1, таблю3.9/ Кс- коэффициент стеснения струи при расчете затухания скорости /1, табл.3.11/ Кв- коэффициент взаимодействия струй между собой при расчете затухания скоро- сти /1, таблю3.12/ n - коэффициент затухания температуры по длине струи /1, таблю3.9/ Кн=1 Кс=0,8 ( Vх=2,1*4,77*( Отклонение температуры воздуха при входе в обслуживаемую зону определяется по формуле: где Кст=1/Кс - коэффициент стеснения струи при расчете затухания температуры Квт=1/Кв -коэффициент взаимодействия струй при расчете затухания температу ры Кнт=1/Кн - коэффициент неизотермичности струи при расчете затухания темпе- ратуры Отклонение скорости и температуры не превышает допустимых параметров. Следовательно номер и количество воздухораспределителей подобраны верно. ПОДБОР ДЕФЛЕКТОРОВ. Дефлектор подбирается по параметрам , менее всего благоприятным для его работы, т.е. по параметрам теплого периода года. Дефлекторы устанавливаются в количестве n=4 , (2 дефлектора над местами для зри- телей и 2 дефлектора над сценой). Производительность дефлектора,куб.м/ч, по воздуху определяется по формуле : L1=Lвз/n , (23) L1=10731/4=2683 (куб.м/ч) Полное давление,Па, создаваемое дефлектором в вытяжной шахте определяется по формуле : где Скорость воздуха,м/с, в горловине дефлектора определяется по формуле : Vд=1,41 где 1,2 - коэффициент местного сопротивления круглого дефлектора ЦАГИ Vд=1,41 Предварительный диаметр, м , дефлектора определяется по формуле : D’=1,88* D’=1.88* Принимаем по /1, табл.4.4/ стандартный дефлектор ЦАГИ типа Т22 : Dо=0,63 (м), D=1,26 (м), m=54,9 (кг) РАСЧЕТ КАЛОРИФЕРНОЙ СЕКЦИИ Нагревание воздуха для подачи в зрительный зал осуществляется в калориферной сек- ции приточной вентиляционной камере 2ПК 20 посредством многоходовых пластинча- тых калориферов КВС-П, рассчитаных на максимальную температуру воды tг=150 С, (tо=70 С, температура воды на выходе из калорифера), и рабочее давление 1,2 МПа. В приточной камере предусмотрена установка трех калориферов КВС-П №10. Весь воздух пропускаем через один калорифер, остальные два зашиваются при монтаже системы листовым железом. Предварительная массовая скорость воздуха во фронтальном сечении : (v 5.1.2 Требуемое живое сечение воздухонагревательной установки,кв.м : Уточненная массовая скорость воздуха , после уточнения живого сечения калорифера по воздуху /1, табл. 4.10/, определяется по формуле : v v 5.1.4 Массовый расход воды,кг/ч, определяется по формуле : Gв=Q/[0.278*Св(tг-tо)] (29) где Q - количество теплоты, Вт, отданное теплоносителем(воспринятое воздухом), определенное ранее /пункт 3.2.6/ Св=4,19 - теплоемкость воды, кДж/(кг*С) Gв=143760/[0.278*4.19(130-70)]=2057 (кг/ч) Скорость воды в живом сечении воздухонагревателя, м/с : Vв=Gв/(3600*1000* где определено /1, табл.4.10/ Vв=2057/(3600*1000*0,001159)=0,493 (м/с) Коэффициент теплопередачи, Вт/(кв.м*град.) : К=20,86(v К=20,86(5,9) Требуемая поверхность нагрева калориферной установки, кв.м, определяется по формулам : Fтр=Q/(К* Fтр=143760/(33,53*99)=43,3 (Вт/(кв.м*град.)) Расчетное число рядов калориферной установки : n’р=Fтр/ n’р=43,3/25,08*2=0,863 , следовательно nр =2, F=2*25.08=50,16 (кв.м) 5.1.9 Запас поверхности нагрева, %: Потери давления в калориферной установке, Па, определяются по формуле : РАСЧЕТ СЕКЦИИ ФИЛЬТРА. В приточной камере применён фильтр губчатый; наименование фильтра – ячейковый ФяП со следующими характеристиками : - эффективность ( коэффициент) очистки воздуха, -удельная максимальная воздушная нагрузка, Lф.max, куб.м/(кв.м*ч): 7000 - начальное максимальное сопротивление ( в незапылённом состо- янии), -конечное максимальное сопротивление, 5.2.1 Удельная воздушная нагрузка фильтра, куб.м/(кв.м*ч), определяется по формуле : Lф=Lс/FФ , (37) где FФ - площадь фильтрующего материала секции фильтра, кв.м, /1, табл.4.17/ Lф=10731/3600*3=0,9 (куб.м/(кв.м*ч)) 5.2.3 Аэродинамическое сопротивление фильтра, Па, определяется по формуле : КЛУБА.
( по кратности воздухообмена )
Воздухообмен вспомогательных помещений клуба допускается определять исполь- зуя кратность воздухообмена Кр, 1/ч, /1, табл.2.9-2.12/. Воздухообмен вспомогательных помещений клуба. таблица 3 № Наименование помещения Внутренний объем Вентиляция вытяжная приточная кратность расход кратность расход 1 Тамбур 25,74 2 Фойе 359,04 3 Зал 663,85 4 Эстрада 402,6 5 Тамбур 19,47 6 Касса 13,2 3 40 - - 7 Гардероб 78,54 1 78,54 - - 8 Буфет 65,34 - - 5 326,7 9 Подсобная буфета 25,74 - - 5 128,7 10 Мойка 18,48 5 92,4 - - 11 Тамбур 3,96 12 Венткамера 82,83 1 82,83 - - 13 Технический коридор 30,03 14 Администратор 31,02 1 31,02 1 31,02 15 Комната персонала 54,12 2 108,2 2 108,24 16 Коридор 39,93 17 Санузел клубной части 11,22 100 м3/ч 200 - - 18 Санузел зрительской части 25,74 100 м3/ч 200 - - 19 Кружковая комната 134 2 268 2 268 20 Комната персонала 44,55 1 44,55 1 44,55 21 Склад мебели 40,6 3 121,8 - - 22 Тамбур 23 Склад декораций 82,5 1 82,5 - - 24 Гостиная 49,5 2 99 - - 25 Клубный актив 31,35 2 62,7 2 62,7 26 Кружковая 76,9 2 153,8 2 153,8 27 Библиотека 122,1 2 244,2 3 366,3 28 Хозяйственная кладовая 38,61 1 38,61 - - 29 Венткамера 55,44 1 55,44 - - 30 Хранение уборочного инвентаря 15,51 1 15,51 - - 31 Санузел клубной части 7,26 100 м3/ч 200 - - 32 Санузел зрительской части 17,16 100 м3/ч 200 - - 33 Коридор 40 34 Галерея 138,6 1 138,6 - - 35 Венткамера 31,35 1 31,35 - - 36 Тамбур 10,23 37 Перемоточная 12,87 2 25,74 2 25,74 38 Кинозвукоаппаратная 78,54 2 157,1 2 157,1 39 Коридор 48,84 40 Тамбур 9,24 41 Игровые 324,6 2 649,2 2 649,2 42 Игральные автоматы 102 2 204 2 204 43 Венткамера 82,5 1 82,5 - - 44 Венткамера 79 1 79 - - 45 Электрощитовая 62,7 2 125,4 - - 46 Хранение стеллажей ПРУ 31,5 1 31,5 - - 47 Санузел женский 21,3 100 м3/ч 200 - - 48 Санузел мужской 24,6 100 м3/ч 200 - - 49 Водомерный узел и тепловой пункт 75 1 75 - - 50 Коридор 95,4 8. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ .
Аэродинамический расчет сети воздуховодов производится для определения давления вентилятора , обеспечивающего расчетный расход воздуха на всех участках сети ( в сис- темах вентиляции с механическим побуждением), и размеров поперечного сечения. Общие потери давления в вентиляционной сети, Па, определяется по формуле : где R - удельные потери давления на трения на расчетном участке сети, Па/м, /4, табл.12.17/ l - длина участка воздуховода, м. /5, табл. IV.34/ z - потери давления в местных сопротивления на расчетном участке сети, Па : z= где сети воздуховодов /4, табл.12.18-12.48/ v - скорость воздуха в воздуховоде, м/с. Аэродинамический расчет вентиляционной системы состоит из расчета участков основного магистрального направления и увязки всех остальных участков (ответвлений) системы Расчет систем механической вентиляции заканчивается подбором вентиляционного агрегата по известному общему объемному расходу воздуха и найденному значению потерь давления в основном магистральном направления. Для систем вытяжной вентиляции с естественным побуждением расчет заканчивается соблюдением условия где где h - высота воздушного столба от центра вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты, м. внутреннего при нормируемой температуре для холодного периода года, кг/ м Площадь сечения воздуховода (жалюзийной решетки), кв.м, предварительно осуществляется по формуле : F=L / (3600 v), (44) где v - рекомендуемая скорость движения воздуха, м/с, /5, стр.177/ Фактическая скорость движения воздуха, м/с : vф=L / (3600 Fф), (45) Fф - фактическая площадь сечения, кв.м, для жалюзийных решеток /5,табл.IV.36/ для воздуховодов /4, табл.12.1-12.12/ или /5, табл IV.37-IV.38/ Эквивалентный диаметр, м, прямоугольного воздуховода можно определить по формуле : dэ=2аb/(a+b), (46) Динамическое давление, Па, /4, табл.12.17/ или по формуле : Рд= v Увязка потерь давления в ответвлениях с потерями давления в расчетной магистрали производится таким образом чтобы потери давления в ответвлении были равны потерям давления от места присоединения данного ответвления доконца расчетной магистрали или относительная невязка потерь давления не превышала 15%. В противном случае необходимо изменить диаметры воздуховодов на некоторых участках. Иногда вместо изменения диаметров или в случаях когда это невозможно прибегают к установке диафрагм или дроссель-клапанов /4, табл.12.51-12.52/. Подбор вентиляционного агрегата производят принимая производительность вентилятора, Lв, м Lв=1,1L, (48) Подбор производится по /4, прил.1/ 8.1 ПРИТОЧНАЯ СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ ЗРИТЕЛЬНОГО ЗАЛА П - 1 (механическое побуждение) Аэродинамический расчет приточной системы вентиляции зрительного зала клуба П-1 с механическим побуждением представлен в таблице 5. Аксонометрическая схема системы с разбивкой на участки представлена на рис.4 /прил.2/. Аэродинамический расчет приточной системы вентиляции П-1. Таблица 4 Воздух с улицы попадает в форкамеру через штампованные жалюзииные решетки СТД 5288 размером 150х150 мм в количестве 26 штук, расположенных в стене клуба. (общая площадь живого сечения 2,7 кв.м) Аэродинамическое со- противление Полное аэродинамическое сопротивление системы, Па : Подбор вентиляторного агрегата : Рв=1,1 Вентагрегат : А8-1 с вентилятором Ц4 -70 №8 и электродвигателем 4А112МА6 Nу=3 кВт , nэ=950 об/мин . 8.2 ВЫТЯЖНАЯ СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ В-2 КИНОПРОЕКЦИОННОЙ И ПЕРЕМОТОЧНОЙ (механическое побуждение) Аэродинамический расчет вытяжной системы вентиляции В-2 кинопроекционной и перемоточной представлен в таблице 6. Аксонометрическая схема с разбивкой на участки представлена на рис.3 /прил.2/. Водуховоды круглого сечения выполнены из листовой стали. Аэродинамический расчет вытяжной системы вентиляции В-2 таблица 5 Подбираем вентагрегат : Рв=1,1 Канальный вентилятор RK 500*250 D3 исполнение №5 nэ=1310 об/мин. 9. ЛИТЕРАТУРА .
1. Сазонов Э.В. «Вентиляция общественных зданий», Воронеж, ВГУ, 1991. 2. Титов В.П. «Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий», М., Стройиздат, 1985. 3. СНиП 2.04.05-86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», М., 1988 4. Справочник проектировщика «Вентиляция и кондиционироване воздуха» М.,Стройиздат, 1978. «Сборник задач по расчету систем кондиционирования микроклимата зданий», Воронеж, ВГУ, 1988. 6. Методические указания «Принципиальные схемы и конструктивные решения вентиляции клубов и кинотеатров», Воронеж, ВИСИ, 1991. ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
J, кДж/кг У tу Jу tв В Н Jв tн точка J,кДж/кг t, С d, г/кг н -4 -8 1,4 в 29 16 5 Jн у 42,1 26,2 6,4 dн dв dу d, г/кг сух.возд. Рис.1
Изменение состояния параметров воздуха в холодный период. J, кДж/кг У В tу tп Jу Jв точка J,кДж/кг t, С d, г/кг С н 63 29,5 13,3 Jп в 70 32,5 14,5 tс у 89 41 18,7 tн Н Jс с 48 22,5 10 Jн п 20 9 4 dн dс=dп dв dу d, г/кг.сух.возд. Рис. 2
Изменение состояния параметров воздуха в теплый период.
|