Содержание
Введение
Глава 1
Введение
1. Исходные данные для проектирования
1.1 Расчетные параметры наружноговоздуха
1.2 Расчетные параметры внутреннеговоздуха
2. Расчет поступлений тепла и вредныхвеществ в помещения
2.1 Расчет помещения средоварочной
2.2 Расчет помещения моечной
2.3 Расчет помещения автоклавно
2.4 Расчет помещения посевной
2.5 Расчет помещения свинарника — откормочника
3. Определение воздухообмена понормативной кратности
4.Аэродинамический расчет приточной ивытяжной вентиляции
4.1 Особенности устройства системвентиляции
4.2 Последовательность аэродинамическогорачета
4.3 Увязка потерь давлений наответвлениях
5. Подбор вентиляционных устройств иоборудования
5.1 Подбор калориферов
5.2 Подбор фильтров
5.3 Подбор воздушных клапанов
5.4 Подбор шумоглушителей
5.5 Подбор вентиляторов
2.1 Подготовительные работы
2.2 Заготовительные работы
2.3 Транспортные средства
2.4 Такелажные работы
2.5 Монтажные работы
2.6 Испытание вентиляционных систем
2.7 Приемка вентиляционной установки
2.8 Паспортизация вентиляционнойустановки
Введение
3.1 Описание объекта автоматизации
3.2 Функции систем автоматизации
3.3 Теплотехнический контроль исигнализация
3.4 Автоматическое регулированиесистем вентиляции
3.5 Автоматическая защитаоборудования и блокировки
3.6 Управление электродвигателями идиспетчеризация
3.7 Схема автоматизации
3.8 Обозначения и маркировкадатчиков, вспомогательных устройств, исполнительных механизмов и регулирующихорганов
4.1 Определение сметной стоимости
4.2 Календарный план строительства
Список используемой литературы
/>Введение
Вданном дипломном проекте разрабатывается вентиляция производственно — техническогоблока ООО «Буинского комбикормового завода», расположенного в г. Буинске. Этокомплекс по производству комбикормов для обеспечения нужд сельхозпроизводителейв кормовом сырье и развития сельского хозяйства Республики Татарстан.
Вэтом блоке на первом этаже расположены химические лаборатории, моечные,средоварочные, автоклавные и другие помещения. На втором этаже располагаютсяадминистративно – бытовые помещения.
Длялаборатории на первом этаже отведено помещение, состоящее из комплекса комнат.В ней проводятся исследования производимых комбикормов. Назначения некоторыхкомнат лаборатории:
— Средоварочная комната предназначена для приготовления сред.В средоварочной предусматривается следующее оборудование: шкафы, стулья, столы,ламинированный шкаф, электрическая плита, холодильник однокамерный, зонтвытяжной, СВЧ — печь, электронные весы.
-Автоклавная комната служит для обеззараживания истерилизации. В автоклавной предусматривается следующее оборудование: столлабораторный, установка СВЧ для обеззараживания, стерилизаторы, шкаф.
-Моечная комната обеспечена холодной и горячей водой инеобходима для подготовки посуды к стерилизации. Моечная оборудована: 2-х секционной мойкой, электрической плитой,вытяжным зонтом, дистиллятором, столом и шкафами.
-Посевная комната предназначена для культивированиямикроорганизмов. Посевная оборудована: ламинарный шкаф, холодильникфармацевтический, стол лабораторный, стул, термостат лабораторный, шкаф.
Также в лаборатории размещается необходимое оборудование, котороепозволяет осуществить весь цикл работ по обеспечению запланированногомикробиологического анализа.
Рядом с производственно – техническим блоком располагаетсяздание свинарника – откормочника для содержания животных.
/>/>Глава 1/>/>/>Технологическая часть/>/> Введение
Эффективностьпроектируемой системы вентиляции, ее технико – экономические характеристикизависят от правильно принятой схемы воздухообмена и достоверности проведенныхрасчетов[1].
Вданной главе рассматриваются вопросы определения теплового и влагорежимарасчетных помещений, организации воздухообмена, расчета количества воздуха,необходимого для обеспечения требуемых параметров микроклимата в помещении.
Приточнаясистема организованной вентиляции состоит из следующих элементов:
‑воздухоприемного устройства;
— приточной камеры;
-сетивоздуховодов, по которым воздух от вентилятора направляется в отдельныепомещения;
— приточных отверстий, через которые воздух поступает в помещения;
-жалюзийныхрешеток, устанавливаемых при выходе воздуха из приточных отверстий;
— регулирующих устройств.
Вытяжныесистемы с механическим побуждением состоят из следующих конструктивныхэлементов:
— вытяжных отверстий, снабженных жалюзийными решетками или сетками;
— воздуховодов;
— вытяжной шахты, через которую воздух удаляется в атмосферу;
— регулирующих устройств.
Такжепроизводится аэродинамический расчет с подбром размеров воздуховодов ивоздухораспределительных и воздухозаборных устройств. Затем подбираетсянеобходимое оборудование.
Взданиях административно – бытового назначения применяется механическаяприточно-вытяжная вентиляция.
Воздухообменв проектных помещениях, кабинетах, служебных комнатах организовывается по схеме«сверху-вверх».
Приточныйвоздух подается из воздухораспределителей, расположенных в верхней зонепомещения. Вытяжка также осуществляется из верхней зоны.
Длялабораторных помещений проектируется отдельная приточно-вытяжная вентиляция смеханическим побуждением. Температуру, относительную влажность и скоростьдвижения воздуха в помещении лаборатории следует принимать как дляпроизводственных помещений, работы в которых относятся к категории легких. Впомещениях, где производятся работы с вредными веществами, не допускаетсярециркуляция воздуха. Также должны быть предусмотрены открывающиеся части окон[2].
Вхимической лаборатории устанавливаются вытяжные шкафы. В помещенияхсредоварочной и моечной предусматриваются вытяжные зонты.
Впомещении свинарника – откормочника проектирутся механическая приточнаявентиляцию. Подача приточного воздуха в холодный и переходный периодыпроизводится в верхнюю зону во избежание тококв воздуха с повышенной скоростьюи избыточной температурой в зоне размещения животных. Распределение воздухаосуществляется рассредоточенно посредством воздуховодов равномерной раздачи[4].
Удалениевоздуха в холодный период производится из верхней зоны помещения, чтообеспечивает наиболее эффективное аэрирование помещения, исключает прорывхолодного воздуха через вытяжные отверстия в нижнюю зону, уменьшает шум отвентиляторов, позволяет с наибольшей эффективностью осуществить выбросзагрязненного воздуха над кровлей здания.
Влетнее время требуемый микроклимат обеспечивается путем естественногоорганизованного воздухообмена (аэрации). Основным способом вентилирования здесьявляется сквозное проветривание через ворота, расположенные в противоположныхторцах здания[3].
1. Исходные данные для проектирования/>/>/> 1.1 Расчетные параметры наружного воздуха
Климатическиеданные заданного района строительства в соответствии с рекомендуемыми нормамиобеспеченности определяем по СНиП 23-01-99 “Строительная климатология игеофизика”[4] и приложению к СНиП 2.04.05 -91 “Отопление, вентиляциякондиционирование воздуха”[2].
Прирасчете вентиляции приводят параметры трех расчетных периодов года: теплого,переходного и холодного. Переходный период — это условный период, параметрывоздуха для которого принимают одинаковыми для всей территории нашей страны.Теплым периодом года считается период, характеризуемый среднесуточнойтемпературой наружного воздуха 10оС и выше [1].
Прирасчете вентиляции рекомендуется принимать в качестве расчетных для теплогопериода параметры А, для холодного – параметры Б.
Расчетныепараметры наружного воздуха в переходный период года для вентиляции:температура воздуха + 10оС, энтальпия – 26,5 кДж/кг.
Значениярасчетных параметров, в том числе, определенных по I-d-диаграмме,заносим в таблицу 1.1.
Таблица1.1. Расчетные параметры наружного воздуха
Расчетные
периоды
года Параметры воздуха А Параметры воздуха Б
Баро-метрическое давление,
кПа
Темпе
ратура,
оС
Тепло
содер-
жание,
кДж/кг
Относи-
тельная
влажность,
%
Влаго-содержание,
г/кг
Темпе
ратура,
оС
Тепло-
содер-
жание,
кДж/кг
Относи-
тельная
влажность,
%
Влаго-содержание,
г/кг 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Теплый
Переходный
Холодный
23,8
10
-18
51,1
26,5
— 16,3
57
84
60
10,6
6,5
0,8
28,5
10
— 31
54,4
26,5
— 30,6
42
84
40
11,3
6,5
0,3
99
99
99 />/>/>1.2 Расчетные параметры внутреннеговоздуха
Выборрасчетных параметров внутреннего воздуха осуществляется согласно СНиП 2.04.05 –91[2] в зависимости от вида помещения и от периода года.
Непостоянствовоздействий внешних и внутренних факторов приводят к отклонению внутреннихпараметров от заданных.
Пределотклонения внутренних параметров от заданных величин определяется в зависимостиот уровня требований к стабильности микроклимата в помещении [5].
Таблица1.2. Расчетные параметры внутреннего воздуха помещенийпроизводственно-технического блока
Расчетные
периоды
года Категория работ Допустимые параметры воздуха для вентиляции
Основные вредные вещества и допустимая концентрация, мг/м3
Темпе
ратура,
оС
Относи-
тельная
влажность,
%
Тепло
содер-
жание,
кДж/кг
Влаго-содержание,
г/кг
Скорость
движения,
м/с 1 2 3 4 5 6 7 8
Теплый
Переходный
Холодный
I Легкая
I Легкая
I Легкая
25
22
20
55
60
60
53,5
48
43
11,2
10,2
9
0,2
0,2
0,1
СО2≤0,1 %
СО2≤0,1 %
СО2≤0,1 %
Таблица1.3. Расчетные параметры внутреннего воздуха свинарника — откормочника
Расчетные
периоды
года Допустимые параметры воздуха для вентиляции
Основные вредные вещества и допустимая концентрация, мг/м3
Темпе
ратура,
оС
Относи-
тельная
влажность,
%
Тепло
содер-
жание,
кДж/кг
Влаго-содержание,
г/кг
Скорость
движения,
м/с 1 3 4 5 6 7 8
Теплый
Переходный
Холодный
26,8
20
18
60
65
65
47,6
44,8
40
10,2
9,7
8,6
1,0
0,3
0,3
СО2≤0,2 %
NH3 ≤20
H2S ≤10
/>2. Расчет поступлений теплоты и вредных веществ в помещения/> 2.1 Расчет выделяемых вредностей в помещение средоварочной2.1.1 Расчет поступлений теплоты в помещение средоварочной
1)Теплопоступление от людей
Теплопоступлениеот человека зависит от степени тяжести выполняемой работы, от температурыокружающей среды, от возраста, пола, одежды.
Длярасчета используем табличные данные в которых приведены теплопоступления длявзрослого мужчины. В средоварочной работают 2 женщины – лаборанта, поэтомупроизводим пересчет табличных данных, так как женщина выделяет 85%тепловыделений мужчины.
Расчетведем по формуле:
QЛ= 0,85∙ q∙ n,
гдеq – полные тепловыделения от одногочеловека,
n –количество людей.
Расчетведем для трех расчетных периодов года:
теплыйпериод:
QЛ= 0,85× 64×2=108,8 Вт = 391,7 кДж/ч
переходныйпериод:
QЛ=0,85×85×2= 146,2Вт = 526,32кДж/ч
холодныйпериод:
QЛ= 0,85×99×2= 168,3Вт = 605,88кДж/ч
2)Теплопоступления от источников искусственного освещения
Определяютсяпо формуле
Qосв = E ∙F ∙qосв ∙осв ,
гдеЕ – освещенность помещения [лк], Е = 200 [лк],
F –площадь пола помещения, F = 13,02 м2,
qосв – удельный тепловой поток отосвещения, в зависимости от типа лампы,
qосв = 0,077 Вт/(м2 ×лк)для люминесцентных ламп,
осв = 1 –доля тепла, поступающего в помещение.
Qосв = 200 ×13,02 × 0,077×1 = 200,5 Вт = 721,8 кДж/ч
3)Теплопоступления от солнечной радиации
Теплопоступленияот солнечной радиации необходимо учитывать при значении t больше или равном 10оС,т. е. в холодный период года оно не учитывается[6].
Q1ср=qI0F0A0
гдеF – площадь поверхности остекления, м2, F = 1,35 м2,
A– коэффициент, учитывающий вид остекления, А = 1,15 (двойное)
q1о– удельный тепловой поток,максимальный в течении суток и при отсутствии облаков, зависит отгеографической широты, q1о = 125 ккал/ чм2
Q1ср = 125 × 1,15 ×1,35×1,163 = 225,7Вт = 812,5 кДж/ч
Солнечнаярадиация проникающая через кровлю не учитывается так как помещение расположенона первом этаже.
4)Тепловыделения от нагретых поверхностей
Теплопередачачерез стенки укрытий местных отсосов если известна температура нагретой поверхностиопределяется по формуле[16]
QП = α F (tП — tВ)
гдеF – площадь нагретой поверхности. F=1,2 м2
tП,tВ — температуры нагретой поверхности и воздуха впомещении
α– коэффициент теплоотдачи
/>
ν– скорость движения воздуха, ν=0,2 м/с
/>
QП =5,19×1,2 (25-20)=31,14 Вт = 112,1кДж/ч
5)Тепловыделенияот электрооборудования
Впомещении средоварочной установлены приборы с номинальными мощностями:электрическая плита мощностью 3800 Вт, холодильник – 300 Вт, СВЧ-печь – 2500Вт.
Тепловыделенияот оборудования определяются по формуле[6]:
QОБ = NУ ∙kT ∙kСП ∙ko∙kз
гдеkТ – коэффициент перехода тепла в помещение, 0,7; kСП – коэффициент спроса наэлектроэнергию, который составляет 0,5; ko – коэффициент одновременности работыприборов, который равен 0,4; kз – коэффициент загруженности прибора;NУ – номинальная мощность прибора.
Тепловыделенияот всех приборов будут составлять
QОБ = (3800×0,6 + 300×0,7 +2500×0,7)×0,5×0,7×0,4 =593 Вт =2137 кДж/ч
6)Общие избыточные теплопоступления:
ΔQП = QЛ + Qосв + QП + Q1ср +QОБ
Теплыйпериод: ΔQП = QЛ +QП+Q1ср+QОБ =391,7+ 112,1+812,5+2137=3453 кДж/ч
Переходныйпериод: ΔQП = QЛ + Qосв + QП +0,5 Q1ср +QОБ =
526,32+721,8+112,1+0,5×812,5+2137= 3903кДж/ч
Холодныйпериод: ΔQП = QЛ +Qосв + QП + QОБ=605,88+721,8+112,1+2137 = =3577кДж/ч2.1.2Определение избыточных влагопоступлений
Поступлениевлаги в помещение происходит в результате испарения с поверхности кожи идыхания людей, испарения со свободной поверхности, химических реакций
Количествовлаги, выделяемой людьми, определяется по формуле[1]:
МЛ= 0,85 n q,
гдеn — количество людей,
q- количество влаги, выделяемой одним человеком, г/ч.
Теплыйпериод: МЛ = 0,85×2×115 = 195,5 г/ч
Переходныйпериод: МЛ = 0,85×2×91=154,7 г/ч
Холодныйпериод: МЛ = 0,85×2×75 = 127,5 г/ч
Количествовлаги, испарившейся с поверхности некипящей воды определяется зависимостью[1]:
/>
гдеа – коэффициент, зависящий от температуры поверхности испарения. а=0,03
рПОВ,рОКР – парциальное давление водяного пара при температуреповерхности испарения и в окружающем воздухе; В – барометрическое давление,кПа; ν – скорость воздуха над поверхностью испарения, м/с.
/>
Общееколичество влаги, поступающее в помещение рассчитывают как суммувлагопоступлений от различных источников.
МВЛ= МЛ + МН2О, г/ч
Теплыйпериод: МВЛ =195,5 +25 = 220,5 г/ч
Переходныйпериод: МВЛ = 154,7 + 25 = 179,7 г/ч
Холодныйпериод: МВЛ = 127,5 + 25= 152,5 г/ч2.1.3 Определение газо- и паровыделений
Количестводвуокиси углерода СО2, содержащейся в выдыхаемом человеком воздухе,зависит от интенсивности его труда и обычно определяется по табличным данным
МСО2=0,85 × 2× 25 = 42,5 л/ч2.1.4 Выбор принципиальных решений системы вентиляции
Выборсхемы вентиляции для создания в помещениях воздушной среды, удовлетворяющейустановленным гигиеническим нормам и технологическим требованиям, зависит отназначения здания, характера помещений и наличия вредных выделений. В зданияхадминистративно – бытового назначения применяется механическаяприточно-вытяжная вентиляция. При расчете вентиляции руководствуются данными ократности воздухообмена в помещениях различного назначения, приведенными в СНиП[4].Если для рассматриваемого помещения кратность воздухообмена не установлена, товентиляционный объем определяется расчетом.
Воздухообменв проектных помещениях, кабинетах, служебных комнатах организовывается по схеме«сверху-вверх».
Приточныйвоздух рекомендуется подавать из воздухораспределителей, расположенных вверхней зоне помещения. Вытяжка также осуществляется из верхней зоны.
Длялабораторных помещений необходимо проектировать отдельную приточно-вытяжнуювентиляцию с механическим побуждением. Температуру, относительную влажность искорость движения воздуха в помещении лаборатории следует принимать как дляпроизводственных помещений, работы в которых относятся к категории легких. Впомещениях, где производятся работы с вредными веществами, не допускаетсярециркуляция воздуха. Также должны быть предусмотрены открывающиеся части окон[2].
Вхимической лаборатории устанавливаются вытяжные шкафы. В помещенияхсредоварочной и моечной предусматриваются вытяжные зонты.
Впомещении свинарника – откормочника проектируем механическую приточнуювентиляцию. Подача приточного воздуха в холодный и переходный периодыпроизводится в верхнюю зону во избежание тококв воздуха с повышенной скоростьюи избыточной температурой в зоне размещения животных. Распределение воздухаосуществляется рассредоточенно посредством воздуховодов равномерной раздачи[24].
Удалениевоздуха в холодный период производится из верхней зоны помещения, чтообеспечивает наиболее эффективное аэрирование помещения, исключает прорывхолодного воздуха через вытяжные отверстия в нижнюю зону, уменьшает шум отвентиляторов, позволяет с наибольшей эффективностью осуществить выбросзагрязненного воздуха над кровлей здания.
Влетнее время требуемый микроклимат обеспечивается путем естественногоорганизованного воздухообмена (аэрации). Основным способом вентилирования здесьявляется сквозное проветривание через ворота, расположенные в противоположныхторцах здания[3].2.1.5 Расчет местных отсосов. Расчет вытяжного зонта
Вытяжныезонты используют для улавливания теплоты и вредных веществ от теплоисточников,когда более полное укрытие их невозможно. Зонт следует делать с центральнымуглом раскрытия не более 60º. Рассчитываем расход воздуха для зонта,расположенного на высоте l=0,9м над плитой длиной а =0,6 м и шириной b= 0,5 м в помещении средоварочной. Конвективная теплоотдачаисточника Q=1100 Вт. Скорость движения воздуха впомещении νВ = 0,2 м/с.
Осеваяскорость в конвективном потоке на уровне всасывания зонта определяется поформуле[7]:
/>
гдеd- эквивалентный по площади диаметр
/>
/>
Использованиевытяжных зонтов рационально, если
/>
/>
значитиспользование зонта рационально.
Размерыприемного отверстия зонта рекомендуется применять следующими:
А= а +2 Δ; В = b + 2 Δ, где
/>
Находимпараметр />
иназначаем размеры зонта А = 0,6 + 2×0,086=0,772 м; В=0,5 +2×0,086= 0,672м
Расходвоздуха для отсоса от источника равен:
/>
гдеLO– характерный расход, м3/ч;kП – множитель, характеризующий влияние геометрическихпараметров, характеризующих систему «источник-отсос», kП =1; kВ – коэффициент, учитывающий влияниескорости движения воздуха в помещении; kТ – коэффициент, учитывающий токсичность вредных выделений, kТ = 1.
Дляпрямоугольных источников
/>
/>
Определяемрасход воздуха
/>
GМО = L ρВ, кг/ч
Теплыйпериод: Gмо =214,4 ×1,18=253 кг/ч
Переходныйпериод: Gуд =214,4×1,192 =255,6 кг/ч
Холодныйпериод: Gуд =214,4×1,2 =257,3 кг/ч
Расчет вытяжного шкафа.
Лабораторныехимические шкафы предусматривают, как правило, комбинированное удалениевоздуха. Расход воздуха из таких шкафов определяется по формуле[1]:
/>
гдеF – площадь рабочего проема шкафа, м2;ν – расчетная скорость воздуха в проеме отсоса, м/с.
Внашем случае величину открывания проема установить невозможно и расходопределяется по условным площадям проемов, принимаемым 0,2 м2 на 1 м длины вытяжного шкафа. Скорость принимаем равной 0,5 м/с при предельнодопустимой концентрации вредных веществ ≥ 10 мг/м3 поСправочнику.
F = l ×0,2= 1,25×0,2=0,25 м2
/>2.1.6 Расчет воздухообмена помещения средоварочной
Впомещениях с тепло- и влаговыделениями воздухообмен определяется по I-d-диаграмме с одновременным учетом изменения энтальпии ивлагосодержания воздуха.
Основнойхарактеристикой изменения параметров воздуха в помещении является угловойкоэффициент луча процесса, кДж/кг.
/>
Этахарактеристика определяется для трех периодов года.
Теплыйпериод: ε= 3453 /0,2205 =15660 кДж/кг
Переходныйпериод: ε =3903 /0, 1797= 21720 кДж/кг
Холодныйпериод: ε = 3577/ 0,1525= 23460 кДж/кг
Расчетвоздухообменов сводится к построению процессов изменения параметров воздуха впомещении. Графическое построение процессов на I-d-диаграмме призаданной точке Н с параметрами наружного воздуха позволяет определить параметрывоздуха в следующих характерных точках:
П– приточного воздуха;
В– воздуха в обслуживаемой зоне помещения;
У– воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения;
МО– воздуха, удаляемого из помещения местными отсосами.
Дляобщеобменной вентиляции параметры приточного воздуха определяют в теплый периодгода по параметрам наружного воздуха.
tпр = tн + Δ tв,
гдеΔtВ – подогрев воздуха в вентиляторе, ΔtВ = 1-1,5 ºС.
Впереходный период, также как и в теплый, параметры притока определяются попараметрам наружного воздуха с учетом теплового эквивалента работы вентилятораи подогрева воздуха в воздуховодах, проложенных в теплых помещениях.
Переходныйпериод: tпр = 10 + 1,5 =11,5 оС
Вхолодный период года параметры воздуха, подаваемого приточной системойвентиляции, находятся на пересечении линии d=const, проведеннойиз точки Н для холодного периода и изотермы 10-16 ºС.
Холодныйпериод: tпр = 16 оС
Позаданному уровню температуры воздуха внутри помещения и лучу процесса,проведенному из точки П (в месте их пересечения на диаграмме), находятпараметры воздуха в точке В. Здесь проводится проверка соответствияотносительной влажности воздуха требуемым санитарно-гигиеническим условиям.
ТочкаУ находится на пересечении луча процесса в помещении и изотермы tУХ.
Температуравоздуха, уходящего из верхней зоны помещения
tух = tв + (Нпом – 1,5) grad t,
гдеНпом – высота помещения, м
grad t – интенсивностьизменения температуры по высоте здания, grad t = 1
Теплыйпериод: tух = 25 + (3 — 1,5) = 26,5оС
Переходныйпериод: tух = 22 + (3 — 1,5) =23,5оС
Холодныйпериод: tух = 20 + (3 — 1,5) = 21,5 оС
ТочкаМО обычно совпадает с точкой В, характеризующей состояние воздуха в рабочейзоне[1].
Определяемтребуемый воздухообмен для трех периодов
1)Воздухообменпо избыткам тепла при общеобменной вентиляции и местной вытяжке(один приток –две вытяжки):
/>
Теплыйпериод:
/>
Переходныйпериод:
/>
Холодныйпериод:
/>
Gп = Gу + Gмо
Теплыйпериод: Gп=1160+253=1413 кг/ч
Переходныйпериод: Gп = 50+255,6=305,6 кг/ч
Холодныйпериод: Gп = 353,4+257,3=610,7 кг/ч
2)Воздухообмен по избыткам влаги
/>
Теплыйпериод:
/>
Переходныйпериод:
/>
Холодныйпериод:
/>
Gп = Gу + Gмо
Теплыйпериод: Gп=650,7+253=903,7 кг/ч
Переходныйпериод: Gп = 37,6+255,6=293,2 кг/ч
Холодныйпериод: Gп = 151+257,3=408,3кг/ч2.1.7 Выбор расчетного воздухообмена в помещении
Рассчитанныйвоздухообмен и параметры приточного и удаляемого воздуха заносятся в таблицу 2.1.
Таккак в теплый период возможно проветривание через открытые проемы, за расчетныйвоздухообмен принимается больший из воздухообменов по переходному и холодномупериоду Gп=610,7 кг/чТаблица 2.1 Своднаятаблица параметров вентиляционного воздуха и воздухообменов в помещенииПомещение
Объем, м3 Расчетный период Вытяжка из обслуживаемой зоны помещения Параметры воздуха Расход воздуха
t,
оС
I
кДж/
кг
d
г/
кг
%
кг/
м3
м3/
ч
кг/
ч 1 2 3 4 5 6 9 10 Средоварочная 39,06
Теплый
Переходный
Холодный
25
22
20
52
36,8
21
10,6
5,7
0,5
55
35
5
1,18
1,192
1,2
214,4
214,4
214,4
253
255,6
257,3
Вытяжка из верхней зоны
помещения (Точка У) Приток в помещение (Точка П)
Параметры
воздуха
Расход
воздуха
Параметры
воздуха
Расход
воздуха
t,
оС
I
кДж/
кг
d
г/
кг
%
кг/
м3
м3/
ч
кг/
ч
t,
оС
I
кДж/
кг
d
г/
кг
%
кг/
м3
м3/
ч
кг/
ч 11 12 13 16 17 18 19 20 23 24
26,5
23,5
21,5
54
38,5
23
10,8
5,8
0,7
48
33
6
1,17
1,186
1,194
302,1
298
296
353,4
353,4
353,4
24,8
11,5
16
51,2
24,3
16,3
10,5
5,1
0,2
53
60
4
1,18
1,236
1,217
517,5
494,1
501,8
610,7
610,7
610,7 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Определяемкратность воздухообмена
K = L/V,
гдеК – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч
L –расчетный воздухообмен, м3/ч
V –объем помещения (по внутреннему обмеру Н), м3.
Кратностьвытяжки
К= 353,4/39,06 = 9,1
Кратностьпритока
К=610,7/39,06 =15,6
/>
/>2.2Расчет выделяемых вредностей в помещение моечной2.2.1 Расчет поступлений теплоты в помещение
1)Теплопоступление от людей
Длярасчета используем табличные данные в которых приведены теплопоступления длявзрослого мужчины. В моечной работают 2 женщины – лаборанта, поэтому производимпересчет табличных данных, так как женщина выделяет 85% тепловыделений мужчины[1].
Расчетведем по формуле:
QЛ= 0,85 q n,
гдеq – полные тепловыделения от одногочеловека,
n –количество людей.
Расчетведем для трех расчетных периодов года:
теплыйпериод:
QЛ= 0,85×64×2= 108,8 Вт = 391,7 кДж/ч
переходныйпериод:
QЛ=0,85×85×2= 146,2Вт = 526,32кДж/ч
холодныйпериод:
QЛ=0,85×99×2 = 168,3Вт = 605,88кДж/ч
2)Теплопоступления от источников искусственного освещения
Определяютсяпо формуле
Qосв = E ∙F ∙ qосв ∙осв ,
гдеЕ – освещенность помещения [лк], Е = 200 [лк],
F – площадь пола помещения, F = 8,4 м2,
qосв – удельный тепловой поток отосвещения, в зависимости от типа лампы,
qосв = 0,077 Вт/(м2 ×лк)для люминесцентных ламп,
осв = 1 –доля тепла, поступающего в помещение.
Qосв = 200 ×8,4 ×0,077× 1 =130 Вт = 465,7 кДж/ч
3)Теплопоступления от солнечной радиации
Теплопоступленияот солнечной радиации необходимо учитывать при значении t больше или равном 10оС,т. е. в холодный период года оно не учитывается
Q1ср=qI0F0A0
гдеF – площадь поверхности остекления, м2, F = 1,35 м2,
A– коэффициент, учитывающий вид остекления, А = 1,15 (двойное)
q1о– удельный тепловой поток,максимальный в течении суток и при отсутствии облаков, зависит отгеографической широты, q1о = 125 ккал/ чм2
Q1ср = 125 × 1,15×1,35× 1,163 = 225,7Вт = 812,5 кДж/ч
Солнечнаярадиация проникающая через кровлю не учитывается так как помещение расположенона первом этаже.
4)Тепловыделения от нагретых поверхностей
Теплопередачачерез стенки укрытий местных отсосов если известна температура нагретой поверхностиопределяется по формуле
QП = α F (tП — tВ)
гдеF – площадь нагретой поверхности. F=1,2 м2
tП,tВ — температуры нагретой поверхности и воздуха впомещении
α– коэффициент теплоотдачи
/>
ν– скорость движения воздуха, ν=0,2 м/с
/>
QП =5,19×1,2 (25-20)=31,14 Вт = 112,1кДж/ч
5)Тепловыделенияот электрооборудования
Впомещении средоварочной установлены приборы с номинальными мощностями:электрическая плита мощностью 3800 Вт, дистиллятор — 3000 Вт.
Тепловыделенияот оборудования определяются по формуле[26]:
QОБ = NУ ∙kT ∙kСП ∙ko∙kз
гдеkТ – коэффициент перехода тепла в помещение, 0,7; kСП – коэффициент спроса наэлектроэнергию, который составляет 0,5; ko – коэффициент одновременности работыприборов, который равен 0,6; kз – коэффициент загруженности прибора;NУ – номинальная мощность прибора.
Тепловыделенияот всех приборов будут составлять
QОБ = (3800×0,6 + 3000×0,7)×0,5×0,7×0,6=920 Вт =3311,3 кДж/ч
6)Общие избыточные теплопоступления:
ΔQП = QЛ + Qосв + QП + Q1ср +QОБ
Теплыйпериод: ΔQП = QЛ +QП+Q1ср+QОБ =391,7+ 112,1+812,5+3311,3=4627,6 кДж/ч
Переходныйпериод: ΔQП = QЛ + Qосв + QП +0,5 Q1ср +QОБ =
526,32+465,7+112,1+0,5×812,5+3311,3= 4821,6кДж/ч
Холодныйпериод: ΔQП = QЛ +Qосв + QП + QОБ=605,88+465,7+112,1+3311,3 = =4495 кДж/ч2.2.2Определение избыточных влагопоступлений
Поступлениевлаги в помещение происходит в результате испарения с поверхности кожи идыхания людей, испарения со свободной поверхности, химических реакций
Количествовлаги, выделяемой людьми, определяется по формуле:
МЛ= 0,85 n q,
гдеn — количество людей,
q- количество влаги, выделяемой одним человеком, г/ч.
Теплыйпериод: МЛ = 0,85×2×115 = 195,5 г/ч
Переходныйпериод: МЛ = 0,85×2×91=154,7 г/ч
Холодныйпериод: МЛ = 0,85×2×75 = 127,5 г/ч
Количествовлаги, испарившейся с поверхности некипящей воды определяется зависимостью[1]:
/>
гдеа – коэффициент, зависящий от температуры поверхности испарения. а=0,03
рПОВ,рОКР – парциальное давление водяного пара при температуреповерхности испарения и в окружающем воздухе; В – барометрическое давление,кПа; ν – скорость воздуха над поверхностью испарения, м/с.
/>
Общееколичество влаги, поступающее в помещение рассчитывают как сумму влагопоступленийот различных источников.
МВЛ= МЛ + МН2О, г/ч
Теплыйпериод: МВЛ =195,5 +75 = 270,5 г/ч
Переходныйпериод: МВЛ = 154,7 + 75 = 229,7 г/ч
Холодныйпериод: МВЛ = 127,5 + 75= 202,5 г/ч
2.2.3 Определение газо- и паровыделений
Количестводвуокиси углерода СО2, содержащейся в выдыхаемом человеком воздухе,зависит от интенсивности его труда и обычно определяется по табличным данным
МСО2=0,85 × 2× 25 = 42,5 л/ч
2.2.4 Расчет воздухообмена помещения моечной
Основнойхарактеристикой изменения параметров воздуха в помещении является угловойкоэффициент луча процесса, кДж/кг.
/>
Этахарактеристика определяется для трех периодов года.
Теплыйпериод: ε= 4627,6 /0,2705 =17107 кДж/кг
Переходныйпериод: ε =4821,6 /0,2297= 20990 кДж/кг
Холодныйпериод: ε = 4495/ 0,2025=22197,5 кДж/кг
Расчетвоздухообменов сводится к построению процессов изменения параметров воздуха впомещении. Графическое построение процессов на I-d-диаграмме призаданной точке Н с параметрами наружного воздуха позволяет определить параметрывоздуха в следующих характерных точках:
П– приточного воздуха;
В– воздуха в обслуживаемой зоне помещения;
У– воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения;
МО– воздуха, удаляемого из помещения местными отсосами.
Дляобщеобменной вентиляции параметры приточного воздуха определяют в теплый периодгода по параметрам наружного воздуха.
tпр = tн + Δ tв,
гдеΔtВ – подогрев воздуха в вентиляторе, ΔtВ = 1-1,5 ºС.
Впереходный период, также как и в теплый, параметры притока определяются попараметрам наружного воздуха с учетом теплового эквивалента работы вентилятораи подогрева воздуха в воздуховодах, проложенных в теплых помещениях.
Переходныйпериод: tпр = 10 + 1,5 =11,5 оС
Вхолодный период года параметры воздуха, подаваемого приточной системойвентиляции, находятся на пересечении линии d=const, проведеннойиз точки Н для холодного периода и изотермы 10-16 ºС.
Холодныйпериод: tпр = 16 оС
Позаданному уровню температуры воздуха внутри помещения и лучу процесса,проведенному из точки П (в месте их пересечения на диаграмме), находятпараметры воздуха в точке В. Здесь проводится проверка соответствияотносительной влажности воздуха требуемым санитарно-гигиеническим условиям.
ТочкаУ находится на пересечении луча процесса в помещении и изотермы tУХ.
Температуравоздуха, уходящего из верхней зоны помещения
tух = tв + (Нпом – 1,5) grad t,
гдеНпом – высота помещения, м
grad t – интенсивностьизменения температуры по высоте здания, grad t = 1
Теплыйпериод: tух = 25 + (3 — 1,5) = 26,5оС
Переходныйпериод: tух = 22 + (3 — 1,5) =23,5оС
Холодныйпериод: tух = 20 + (3 — 1,5) = 21,5 оС
ТочкаМО обычно совпадает с точкой В, характеризующей состояние воздуха в рабочейзоне.
Определяемтребуемый воздухообмен для трех периодов
1)Воздухообменпо избыткам тепла при общеобменной вентиляции и местной вытяжке(один приток –две вытяжки):
/>
Теплыйпериод:
/>
Переходныйпериод:
/>
Холодныйпериод:
/>
Gп = Gу + Gмо
Теплыйпериод: Gп=1790+253=2043 кг/ч
Переходныйпериод: Gп = 114,5+255,6=370,1 кг/ч
Холодныйпериод: Gп = 569+257,3=826,3 кг/ч
2)Воздухообмен по избыткам влаги
/>
Теплыйпериод:
/>
Переходныйпериод:
/>
Холодныйпериод:
/>
Gп = Gу + Gмо
Теплыйпериод: Gп=817,3+253=1070,3 кг/ч
Переходныйпериод: Gп =109+255,6=364,6 кг/ч
Холодныйпериод: Gп = 313,3+257,3=570,6кг/ч2.2.5 Выбор расчетного воздухообмена в помещении
Рассчитанныйвоздухообмен и параметры приточного и удаляемого воздуха заносятся в таблицу2.1.
Таккак в теплый период возможно проветривание через открытые проемы, за расчетныйвоздухообмен принимается больший из воздухообменов по переходному и холодномупериоду Gп=826,3 кг/ч
Определяемкратность воздухообмена.
K = L/V,
гдеК – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч
L –расчетный воздухообмен, м3/ч
V –объем помещения (по внутреннему обмеру Н), м3
Кратностьвытяжки
К= 569/25,2 =22,6
Кратностьпритока
К= 826,3/25,2=32,8
Таблица2.2 Сводная таблица параметров вентиляционного воздуха и воздухообменов впомещенииПомещение
Объем, м3 Расчетный период Вытяжка из обслуживаемой зоны помещения Параметры воздуха Расход воздуха
t,
оС
I
кДж/
кг
d
г/
кг
%
кг/
м3
м3/
ч
кг/
ч 1 2 3 4 5 6 9 10 Моечная 25,2
Теплый
Переходный
Холодный
25
22
20
52,6
36,8
21,2
10,7
5,7
0,5
53
34
5
1,18
1,192
1,2
214,4
214,4
214,4
253
255,6
257,3
Вытяжка из верхней зоны
помещения (Точка У) Приток в помещение (Точка П)
Параметры
воздуха
Расход
воздуха
Параметры
воздуха
Расход
воздуха
t,
оС
I
кДж/
кг
d
г/
кг
%
кг/
м3
м3/
ч
кг/
ч
t,
оС
I
кДж/
кг
d
г/
кг
%
кг/
м3
м3/
ч
кг/
ч 11 12 13 16 17 18 19 20 23 24
26,5
23,5
21,5
54,5
38,5
23
10,9
5,8
0,6
48
33
6
1,17
1,186
1,194
706,2
696,7
692
826,3
826,3
826,3
24,8
11,5
16
52
24,3
17
10,6
5,1
0,2
53
60
4
1,18
1,236
1,217
700,2
668,5
679
826,3
826,3
826,3 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />2.3Расчет выделения вредностей в помещение автоклавной2.3.1 Расчет поступлений теплоты в помещение
1)Теплопоступление от людей
Длярасчета используем табличные данные в которых приведены теплопоступления длявзрослого мужчины. В автоклавной работают 3 женщины – лаборанта, поэтомупроизводим пересчет табличных данных, так как женщина выделяет 85%тепловыделений мужчины[1].
Расчетведем по формуле:
QЛ= 0,85 ∙q ∙n,
гдеq – полные тепловыделения от одногочеловека,
n –количество людей.
Расчетведем для трех расчетных периодов года:
теплыйпериод:
QЛ= 0,85×64×3= 163,2 Вт = 587,5 кДж/ч
переходныйпериод:
QЛ=0,85×85×3= 216,7Вт = 780,3кДж/ч
холодныйпериод:
QЛ= 0,85×99×3= 252,4Вт = 908,8кДж/ч
2)Теплопоступления от источников искусственного освещения
Определяютсяпо формуле
Qосв = E ∙ F ∙qосв ∙осв ,
гдеЕ – освещенность помещения [лк], Е = 200 [лк],
F –площадь пола помещения, F = 12,6 м2,
qосв – удельный тепловой поток отосвещения, в зависимости от типа лампы,
qосв = 0,077 Вт/(м2 ×лк)для люминесцентных ламп,
осв = 1 –доля тепла, поступающего в помещение.
Qосв = 200 ×12,6 ×0,077× 1 =194 Вт = 698,5 кДж/ч
3)Теплопоступления от солнечной радиации
Теплопоступленияот солнечной радиации необходимо учитывать при значении t больше или равном 10оС,т. е. в холодный период года оно не учитывается
Q1ср=qI0∙F0∙A0
гдеF – площадь поверхности остекления, м2, F = 1,35 м2,
A– коэффициент, учитывающий вид остекления, А = 1,15 (двойное)
q1о– удельный тепловой поток,максимальный в течении суток и при отсутствии облаков, зависит отгеографической широты, q1о = 125 ккал/ чм2
Q1ср = 125 × 1,15×1,35× 1,163 = 225,7Вт = 812,5 кДж/ч
Солнечнаярадиация проникающая через кровлю не учитывается так как помещение расположенона первом этаже.
4)Тепловыделенияот электрооборудования
Впомещении автоклавной установлены приборы с номинальными мощностями: установкаСВЧ обеззараживающая — 2500 Вт, стерилизаторы — 5 шт по 30 Вт.
Тепловыделенияот оборудования определяются по формуле[6]:
QОБ = NУ ∙kT ∙kСП ∙ko∙kз
гдеkТ – коэффициент перехода тепла в помещение, 0,7; kСП – коэффициент спроса наэлектроэнергию, который составляет 0,5; ko – коэффициент одновременности работыприборов, который равен 0,6; kз – коэффициент загруженности прибора;NУ – номинальная мощность прибора.
Тепловыделенияот всех приборов будут составлять
QОБ = (5×30×0,8 +2500×0,7)×0,5×0,7×0,6 =392,7 Вт =1413,7 кДж/ч
5)Общие избыточные теплопоступления:
ΔQП = QЛ + Qосв + Q1ср +QОБ
Теплыйпериод: ΔQП = QЛ +Q1ср+QОБ =587,5+812,5+1413,7 = 2813,7кДж/ч
Переходныйпериод: ΔQП = QЛ + Qосв +0,5 Q1ср +QОБ =
=780,3+698,5+0,5× 812,5+1413,7= 3298,7 кДж/ч
Холодныйпериод: ΔQП = QЛ +Qосв + QОБ= 908,8+698,5+1413,7 = 3031 кДж/ч2.3.2Определение избыточных влагопоступлений
Поступлениевлаги в помещение происходит в результате испарения с поверхности кожи идыхания людей, испарения со свободной поверхности, химических реакций
Количествовлаги, выделяемой людьми, определяется по формуле:
МЛ= 0,85 n q,
гдеn — количество людей,
q- количество влаги, выделяемой одним человеком, г/ч.
Теплыйпериод: МЛ = 0,85×3×115 = 293,2 г/ч
Переходныйпериод: МЛ = 0,85×3×91=232 г/ч
Холодныйпериод: МЛ = 0,85×3×75 = 191,2 г/ч2.3.3 Определение газо- и паровыделений
Количестводвуокиси углерода СО2, содержащейся в выдыхаемом человеком воздухе,зависит от интенсивности его труда и обычно определяется по табличным данным
МСО2=0,85 × 2× 25 = 42,5 л/ч2.3.4 Расчет воздухообмена помещения автоклавной
Основнойхарактеристикой изменения параметров воздуха в помещении является угловойкоэффициент луча процесса, кДж/кг.
/>
Этахарактеристика определяется для трех периодов года.
Теплыйпериод: ε= 2813,7/0,2932 = 9596 кДж/кг
Переходныйпериод: ε =3298,7/0,232 = 15511,6 кДж/кг
Холодныйпериод: ε = 3031/0,1912 = 15853 кДж/кг
Расчетвоздухообменов сводится к построению процессов изменения параметров воздуха впомещении. Графическое построение процессов на I-d-диаграмме призаданной точке Н с параметрами наружного воздуха позволяет определить параметрывоздуха в следующих характерных точках:
П– приточного воздуха;
В– воздуха в обслуживаемой зоне помещения;
У– воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения;
Дляобщеобменной вентиляции параметры приточного воздуха определяют в теплый периодгода по параметрам наружного воздуха.
tпр = tн + Δ tв,
гдеΔtВ – подогрев воздуха в вентиляторе, ΔtВ = 1-1,5 ºС.
Впереходный период, также как и в теплый, параметры притока определяются попараметрам наружного воздуха с учетом теплового эквивалента работы вентилятораи подогрева воздуха в воздуховодах, проложенных в теплых помещениях.
Переходныйпериод: tпр = 10 + 1,5 =11,5 оС
Вхолодный период года параметры воздуха, подаваемого приточной системойвентиляции, находятся на пересечении линии d=const, проведеннойиз точки Н для холодного периода и изотермы 10-16 ºС.
Холодныйпериод: tпр = 16 оС
Позаданному уровню температуры воздуха внутри помещения и лучу процесса,проведенному из точки П (в месте их пересечения на диаграмме), находятпараметры воздуха в точке В. Здесь проводится проверка соответствияотносительной влажности воздуха требуемым санитарно-гигиеническим условиям.
ТочкаУ находится на пересечении луча процесса в помещении и изотермы tУХ.
Температуравоздуха, уходящего из верхней зоны помещения
tух = tв + (Нпом – 1,5) grad t,
гдеНпом – высота помещения, м
grad t – интенсивность изменения температуры по высоте здания, grad t = 1
Теплыйпериод: tух = 25 + (3 — 1,5) = 26,5оС
Переходныйпериод: tух = 22 + (3 — 1,5) =23,5оС
Холодныйпериод: tух = 20 + (3 — 1,5) = 21,5 оС
Определяемтребуемый воздухообмен для трех периодов
1)Воздухообменпо избыткам тепла при общеобменной вентиляции:
/>
Теплыйпериод:
/>
Переходныйпериод:
/>
Холодныйпериод:
/>
2)Воздухообмен по избыткам влаги
/>
Теплыйпериод:
/>
Переходныйпериод:
/>
Холодныйпериод:
/>2.3.5 Выбор расчетного воздухообмена в помещении
Рассчитанныйвоздухообмен и параметры приточного и удаляемого воздуха заносятся в таблицу 2.3.
Таккак в теплый период возможно проветривание через открытые проемы, за расчетныйвоздухообмен принимается больший из воздухообменов по переходному и холодномупериоду Gп=478 кг/ч
Определяемкратность воздухообмена
K = L/V,
гдеК – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч
L –расчетный воздухообмен, м3/ч
V – объем помещения(по внутреннему обмеру Н), м3
К=478/37,8=12,6
/> />2.4Расчетвыделения вредностей в помещение посевной2.4.1 Расчет поступлений теплоты в помещение
1)Теплопоступление от людей
Длярасчета используем табличные данные в которых приведены теплопоступления длявзрослого мужчины. В посевной работают 2 женщины – лаборанта, поэтомупроизводим пересчет табличных данных, так как женщина выделяет 85%тепловыделений мужчины[1].
Расчетведем по формуле:
QЛ= 0,85∙ q ∙ n,
гдеq – полные тепловыделения от одногочеловека,
n –количество людей.
Расчетведем для трех расчетных периодов года:
теплыйпериод:
QЛ= 0,85×64×2= 108,8 Вт = 391,7 кДж/ч
переходныйпериод:
QЛ=0,85×85×2= 146,2Вт = 526,32кДж/ч
холодныйпериод:
QЛ=0,85×99×2 = 168,3Вт = 605,88кДж/ч
2)Теплопоступления от источников искусственного освещения
Определяютсяпо формуле
Qосв = E ∙ F∙qосв ∙осв ,
гдеЕ – освещенность помещения [лк], Е = 200 [лк],
F –площадь пола помещения, F = 5,2 м2,
qосв – удельный тепловой поток отосвещения, в зависимости от типа лампы,
qосв = 0,077 Вт/(м2 ×лк)для люминесцентных ламп,
осв = 1 –доля тепла, поступающего в помещение.
Qосв = 200 ×5,2 ×0,077× 1 =80,1 Вт = 288,3 кДж/ч
3)Теплопоступления от солнечной радиации
Теплопоступленияот солнечной радиации необходимо учитывать при значении t больше или равном 10оС,т. е. в холодный период года оно не учитывается
Q1ср=qI0∙F0∙A0
гдеF – площадь поверхности остекления, м2, F = 1,35 м2,
A– коэффициент, учитывающий вид остекления, А = 1,15 (двойное)
q1о– удельный тепловой поток,максимальный в течении суток и при отсутствии облаков, зависит отгеографической широты, q1о = 125 ккал/ чм2
Q1ср = 125 × 1,15×1,35× 1,163 = 225,7Вт = 812,5 кДж/ч
Солнечнаярадиация проникающая через кровлю не учитывается так как помещение расположенона первом этаже.
4)Тепловыделенияот электрооборудования
Впомещении посевной установлены приборы с номинальными мощностями: ламинарныйшкаф — 300 Вт, холодильник фармацевтический — 300 Вт, термостат лабораторный –200 Вт.
Тепловыделенияот оборудования определяются по формуле[6]:
QОБ = NУ ∙kT ∙kСП ∙ko∙kз
гдеkТ – коэффициент перехода тепла в помещение, 0,7; kСП – коэффициент спроса наэлектроэнергию, который составляет 0,5; ko – коэффициент одновременности работыприборов, который равен 0,6; kз – коэффициент загруженности прибора;NУ – номинальная мощность прибора.
Тепловыделенияот всех приборов будут составлять
QОБ = (300+300+200)×0,8×0,5×0,7×0,6=134 Вт =483,8 кДж/ч
5)Общие избыточные теплопоступления:
ΔQП = QЛ + Qосв + Q1ср +QОБ
Теплыйпериод: ΔQП = QЛ +Q1ср+QОБ =391,7+812,5+483,8 = 1688 кДж/ч
Переходныйпериод: ΔQП = QЛ + Qосв +0,5 Q1ср +QОБ =
= 526,3+288,3+0,5×812,5+483,8 = 1704,7 кДж/ч
Холодныйпериод: ΔQП = QЛ +Qосв + QОБ= 605,88+288,3+483,8 = 1378 кДж/ч2.4.2Определение избыточных влагопоступлений
Поступлениевлаги в помещение происходит в результате испарения с поверхности кожи идыхания людей, испарения со свободной поверхности, химических реакций
Количествовлаги, выделяемой людьми, определяется по формуле:
МЛ= 0,85∙ n ∙ q,
гдеn — количество людей,
q- количество влаги, выделяемой одним человеком, г/ч.
Теплыйпериод: МЛ = 0,85×2×115 = 195,5 г/ч
Переходныйпериод: МЛ = 0,85×2×91=154,7 г/ч
Холодныйпериод: МЛ = 0,85×2×75 = 127,5 г/ч2.4.3 Определение газо- и паровыделений
Количестводвуокиси углерода СО2, содержащейся в выдыхаемом человеком воздухе,зависит от интенсивности его труда и обычно определяется по табличным данным
МСО2=0,85 × 2× 25 = 42,5 л/ч
2.4.4 Расчет воздухообмена помещения посевной
Основнойхарактеристикой изменения параметров воздуха в помещении является угловой коэффициентлуча процесса, кДж/кг.
/>
Этахарактеристика определяется для трех периодов года.
Теплыйпериод: ε= 1688/0,1955 = 8634 кДж/кг
Переходныйпериод: ε =1704,7/0,1547 = 11019 кДж/кг
Холодныйпериод: ε = 1378/0,1275 = 10808 кДж/кг
Расчетвоздухообменов сводится к построению процессов изменения параметров воздуха впомещении. Графическое построение процессов на I-d-диаграмме призаданной точке Н с параметрами наружного воздуха позволяет определить параметрывоздуха в следующих характерных точках:
П– приточного воздуха;
В– воздуха в обслуживаемой зоне помещения;
У– воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения;
Дляобщеобменной вентиляции параметры приточного воздуха определяют в теплый периодгода по параметрам наружного воздуха.
tпр = tн + Δ tв,
гдеΔtВ – подогрев воздуха в вентиляторе, ΔtВ = 1-1,5 ºС.
Впереходный период, также как и в теплый, параметры притока определяются попараметрам наружного воздуха с учетом теплового эквивалента работы вентилятораи подогрева воздуха в воздуховодах, проложенных в теплых помещениях.
Переходныйпериод: tпр = 10 + 1,5 =11,5 оС
Вхолодный период года параметры воздуха, подаваемого приточной системойвентиляции, находятся на пересечении линии d=const, проведеннойиз точки Н для холодного периода и изотермы 10-16 ºС.
Холодныйпериод: tпр = 16 оС
Позаданному уровню температуры воздуха внутри помещения и лучу процесса,проведенному из точки П (в месте их пересечения на диаграмме), находятпараметры воздуха в точке В. Здесь проводится проверка соответствияотносительной влажности воздуха требуемым санитарно-гигиеническим условиям.
ТочкаУ находится на пересечении луча процесса в помещении и изотермы tУХ.
Температуравоздуха, уходящего из верхней зоны помещения
tух = tв + (Нпом – 1,5) grad t,
гдеНпом – высота помещения, м
grad t – интенсивностьизменения температуры по высоте здания, grad t = 1
Теплыйпериод: tух = 25 + (3 — 1,5) = 26,5оС
Переходныйпериод: tух = 22 + (3 — 1,5) =23,5оС
Холодныйпериод: tух = 20 + (3 — 1,5) = 21,5 оС
Определяемтребуемый воздухообмен для трех периодов
1)Воздухообменпо избыткам тепла при общеобменной вентиляции:
/>
Теплыйпериод:
/>
Переходныйпериод:
/>
Холодныйпериод:
/>
2)Воздухообмен по избыткам влаги
/>
Теплыйпериод:
/>
Переходныйпериод:
/>
Холодныйпериод:
/>2.4.5 Выбор расчетного воздухообмена в помещении
Рассчитанныйвоздухообмен и параметры приточного и удаляемого воздуха заносятся в таблицу 2.4.
Таккак в теплый период возможно проветривание через открытые проемы, за расчетныйвоздухообмен принимается больший из воздухообменов по переходному и холодномупериоду Gп=172,2 кг/ч
Определяемвоздухообмен
K = L/V,
гдеК – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч
L –расчетный воздухообмен, м3/ч
V –объем помещения (по внутреннему обмеру Н), м3
К=172,2/15,6=11Таблица 2.4 Сводная таблица параметроввентиляционного воздуха и воздухообменов в помещенииПомещение Объем Расчетный период
Вытяжка из верхней зоны
помещения (Точка У) Приток в помещение (Точка П)
Параметры
воздуха
Расход
воздуха
Параметры
воздуха
Расход
воздуха
t,
оС
I
кДж/
кг
d
г/
кг
%
кг/
м3
м3/
ч
кг/
ч
t,
оС
I
кДж/
кг
d
г/
кг
%
кг/
м3
м3/
ч
кг/
ч 1 2 3 4 5 6 9 10 11 12 13 16 17 Посевная 15,6
Т
П
Х
26,5
23,5
21,5
55
40,1
24,5
11,1
6,5
1,1
50
36
7
1,17
1,186
1,194
147,2
145,2
144,2
172,2
172,2
172,2
24,8
11,5
16
52
24,3
16,5
10,7
5,1
0,2
54
60
3
1,18
1,236
1,217
145,9
139,3
141,5
172,2
172,2
172,2
/>/>2.5 Расчетвыделения вредностей в помещение свинарника — откормочника2.5.1 Определение теплопоступлений
1)Теплопоступления от животных.
Потокявной теплоты от животных определяется по формуле[24]
QЯВ = n∙ qЯВ ∙с ∙1,16
гдеn= 80 – количество животных; qЯВ – норма потока явной теплоты отодного животного живой массой 200 кг, qЯВ = 1290кДж/ч; с – поправочный коэффициент на выделение теплоты в помещении, параметрывоздуха в котором отличаются от табличных. Определяется по номограмме 3.1.
Теплыйпериод: QЯВ = 80×1290×0,53×1,16=63447,4Вт =228410,5 кДж/ч
Переходныйпериод: QЯВ = 80×1290×0,62×1,16=74221,4Вт =267197,2 кДж/ч
Холодныйпериод: QЯВ = 80×1290×0,69×1,16=80207Вт =288745,3 кДж/ч
2)Теплопоступления от источников искусственного освещения
Определяютсяпо формуле
Qосв = E∙ F ∙qосв ∙осв ,
гдеЕ – освещенность помещения [лк], Е = 75 [лк],
F –площадь пола помещения, F = 552,6 м2,
qосв – удельный тепловой поток отосвещения, в зависимости от типа лампы,
qосв = 0,056 Вт/(м2 ×лк)для люминесцентных ламп,
осв = 1 –доля тепла, поступающего в помещение.
Qосв = 75 ×552,6 × 0,056×1 =2321 Вт =8355,3 кДж/ч
3)Теплопоступления от солнечной радиации.
Теплопоступленияот солнечной радиации необходимо учитывать при значении t больше или равном 10оС,т. е. В холодный период года оно не учитывается
Q1ср=qI0∙F0∙A0
гдеF – площадь поверхности остекления, м2, F = 21,12 м2,
A– коэффициент, учитывающий вид остекления, А = 1,15 (двойное)
q1ср,– удельный тепловой поток,максимальный в течении суток и при отсутствии облаков, зависит отгеографической широты, q1ср = 125 ккал/ чм2
Q1ср = 125 × 1,15×21,12× 1,163 =3530,8Вт = 12711,1 кДж/ч
4)Общие избыточные теплопоступления:
ΔQП = QЯВ + Qосв + Q1ср ,
Теплыйпериод: ΔQП = QЯВ +Q1ср = 228410,5+12711,1= 241121,6кДж/ч
Переходныйпериод: ΔQП = QЯВ + Qосв +0,5 Q1ср = 267197,2+8355,3 +0,5×12711,1=281908,1кДж/ч
Холодныйпериод: ΔQП = QЯВ + Qосв = 288745,3 +8355,3 =285000,6 кДж/ч2.5.2 Определение влаговыделений
1)Влаговыделения от животных
Определяютсяпо следующей формуле
МЖ= n∙ qж ∙с1, г/ч
гдеqж – норма влаговыделения от одного животного, qж = 175 г/ч; с1 — поправочный коэффициент навыделение водяных паров для помещения, параметры воздуха в котором отличны от табличных.Определяется по номограмме 3.1[8].
Теплыйпериод: МЖ = 80×175×1,7=23800 г/ч
Переходныйпериод: МЖ = 80×175×1,5=21000 г/ч
Холодныйпериод: МЖ =80×175×1,4=19600 г/ч
2)Влаговыделения со смоченной поверхности пола.
МСМ= 6 ∙ 10-3 (tВ –tМ)F, кг/ч
гдеtВ ,tМ –температуры воздуха в помещении посухому и мокрому термометрам F –площадь поверхности испарения.
Теплыйпериод: МСМ = 6 ∙10-3 (26,8 –16,8)552,6=17,2 кг/ч
Переходныйпериод: МСМ = 6 ∙ 10-3 (20–15,8)275=13,9 кг/ч
Холодныйпериод: МСМ = 6 ∙10-3 (18–14)275=13,3 кг/ч
3)Влаговыделенияс открытых водных поверхностей поилок.
МП= w∙ F
гдеF –площадь поилок, w – удельные влаговыделения с единицыплощади в зависимости от параметров наружного воздуха. Определяется поСправочнику[9].
Теплыйпериод: МП = 220 × 16×0,25=0,88 кг/ч
Переходныйпериод: МП = 170×16×0,25 = 0,68кг/ч
Холодныйпериод: МП =150×16×0,25 = 0,6кг/ч
4)Количество влаги, испаряющейся из навоза определяется по формуле[10]:
/>
гдеpНАВ=6,5 кг/сут – масса выделяемогосвиньей навоза в сутки, z – усушканавоза в сутки, z = 40 %.
/>
5)Общиевлаговыделения
МВЛ= МЖ + МСМ +МП + МНАВ
Теплыйпериод: МВЛ =23,8+17,2+0,88+8,67=50,55 кг/ч
Переходныйпериод: МВЛ = 21+13,9+0,68+8,67=44,25 кг/ч
Холодныйпериод: МВЛ = 19,6+13,3+0,6+8,67=43,1 кг/ч2.5.3 Определение газовыделений
Несмотряна то, что в нормах приводятся сведения о выделениях сероводорода и аммиака,эти вредности не являются расчетными. Воздухообмен для их ассимиляциизначительно ниже, чем для разбавления углекислого газа.
Выделениеуглекислого газа животными
МСО2= n qСО2 = 80 ×0,093 =7,44 м3/ч2.5.4 Расчет воздухообмена помещения свинарника — откормочника
Прирасчете по I-d-диаграмме исходной характеристикой изменения параметроввоздуха в помещении является угловой коэффициент луча процесса, кДж/кг.
/>
Этахарактеристика определяется для трех периодов года.
Теплыйпериод: ε= 241121,6 /50,55 =4770 кДж/кг
Переходныйпериод: ε =281908,1/44,25= 6371 кДж/кг
Холодныйпериод: ε =285000,6/43,1= 5900 кДж/кг
Холодныйпериод.
Дляопределения температуры приточного воздуха в зимний период на диаграмме източки В, характеризующей параметры внутреннего воздуха, проводят луч процессадо пересечения с линией подогрева, проведенной из точки Н вертикально вверх.Точка П характеризует параметры приточного воздуха. Проводим луч процесса при tВ =18 ºС и φВ = 65%, получаем температуруприточного воздуха tПР = — 10 º С.
Определяемвоздухообмен по формуле[11]:
/>
Определяемвоздухообмен по ассимиляции углекислоты
/>
гдеСВ, СН предельно допустимые концентрации газа в воздухепомещений и наружном воздухе. СВ =2,0 л/м3 длясвинарников, СН =0,3 л/м3 .
/>
Принимаяв качестве расчетного воздухообмен по ассимиляции углекислоты, корректируем по I-d-диаграмме параметры воздуха.
Находимвлагосодержание внутреннего воздуха по формуле
/>
Проводимна диаграмме прямую dВ1 = const до пересечения с изотермой tВ =18 ºС в точке В1, характеризующей параметрывнутреннего воздуха при новом воздухообмене. Проведя луч процесса с ранеевычисленным значением углового коэффициента, находим новое значение температурыприточного воздуха tПР = — 8,2 º С. Относительнаявлажность внутреннего воздуха составляет φВ = 62%, чтодопускается технологическими нормами.
Расходтеплоты на подогрев приточного воздуха определяется по формуле
QПР =0,28 с Lρ(tПР-tН), Вт
QПР = 0,28×1×4376,5×1,208(31-8,2)=33751Вт
Переходныйпериод.
Расчетныепараметры внутреннего воздуха принимаем по условиям холодного периода при tВ =18 ºС и φВ = 65%.
Расчеттепловоздушного режима в переходный период отличается тем, что расчетныепараметры наружного воздуха не известны. Необходимо подчеркнуть, что дляживотноводческих помещений температура переходного периода составляет -5….-10ºС, и существенно отличается от принятой для расчетов вентиляциигражданских и промышленных зданий.
Определяемв первом приближении начальную температуру переходного периода по формуле:
/>
где∑F/R0– суммарный поток теплоты, теряемый сквозь ограждающиеконструкции и пол, равный 890 Вт/ ºС.
/>
НаI-d диаграмме наносим точку Н (tПЕР= — 8,3 ºС, φ = 80%) и находим влагосодержаниевнутреннего воздуха по формуле:
/>
Проводимлуч процесса из точки Н до пересечения с изотермой tВ =18 ºС. Полученная точка В не попадает на прямую dВ = 9,9 г/кг, поэтому задаемся новым значениемвоздухообмена L = 6105,1 м3/ч и делаем перерасчет.
Приновых значениях
/>
/>
Вточке В1 имеем параметры внутреннего воздуха tВ = 18 ºС, φ = 61 %, т. е. условия расчетасоблюдены.
Летнийпериод.
Расчетнуютемпературу внутреннего воздуха принимаем на 3 ºС выше расчетнойтемпературы наружного воздуха, т. е. tВ = 26,8ºС.
Наносимна I-d диаграмму точку Н, характеризующую состояние наружноговоздуха и из этой точки проводим луч процесса до пересечения с изотермой tВ = 26,8 ºС. Точка В определяет параметрывнутреннего воздуха.
Определяемвоздухообмен по ассимиляции тепловлагоизбытков:
/>
Зарасчетную величину воздухообмена принимаем большую.
L=6105,1 м3/ч
Определяемкратность воздухообмена:
K = L/V,
гдеК – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч
L –расчетный воздухообмен, м3/ч
V –объем помещения (по внутреннему обмеру Н), м3
К=6105,1/1713,1=3,6
Длязимнего периода проектируем механическую приточно-вытяжную вентиляцию. Притокосуществляется через организованную сеть воздуховодов, вытяжка – при помощикрышных вентиляторов.
Влетний период воздухообмен происходит за счет аэрации.
2.5.5 Расчет аэрации
Расчетаэрации при действии гравитационного давления. Исходными данными для расчетаявляются:
GВ = GПР = 5152 кг/ч = 1,43 кг/с, tН = 23,8 ºС – температура наружного воздуха, tЗР = 26,8 ºС – температура в зонеразмещения животных, tУ –температура удаляемого из помещениявоздуха.
tУ = tЗР + hП grad t =26,8 + 6,9 0,7 = 31,6 ºС
гдеhП – высота расположения вытяжных аэрационных отверстий,отсчитанная от середины зоны размещения. grad t – температурный градиент, принимаемый для животноводческихпомещений 0,6 – 1 ºС/м.
tСР – средняя температура воздуха внутрипомещения, ºС
tСР = (tЗР +tУ)/2 = (26,8+31,6)/2=29,2 ºС
ρН,ρЗР ,ρУ ,ρСР – плотностивоздуха при соответствующих температурах.
Определяемрасстояние между нейтральной линией и уровнем центров вытяжных аэрационныхотверстий[11]:
/>
гдеН – высота помещения от середины зоны размещения до уровня вытяжного отверстия,μ – коэффициент расхода аэрационного отверстия.
/>
Тогдарасстояние от нейтральной линии до центров приточных отверстий составит
hН = Н – hВ = 6,9 – 4,73 = 2,17 м
Общаяплощадь приточных отверстий составит
/>
/>
Общаяплощадь вытяжных отверстий составит
/>
/>3. Определение воздухообмена по нормативной кратности
Дляостальных помещений воздухообмен определяется по его нормативной кратности:
K = L/V,
гдеК – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч
L –расчетный воздухообмен, м3/ч
V –объем помещения (по внутреннему обмеру Н), м3.
Площадьжалюзийных решеток подбирается по формуле[7]:
/>
гдеL – расход воздуха, м3/ч
ν– скорость движения воздуха в сечении решетки:
дляпритока ν = 0,5 – 1 м/с,
длявытяжки ν = 1 – 2 м/с.
Количестворешеток вычисляется по формуле:
/>,
гдеa x b – стандартные размеры решетки.
Принимаемдля приточной и вытяжной систем вентиляции жалюзийные декоративные решетки типаАВР1 с размерами, представленными в приложении.
Расчетвоздухообмена в помещениях нормативной кратности сводится в таблицу 3.1.
Таблица3.1. Расчетные воздухообмены и размеры жалюзийных решеток общеобменнойвентиляции.
№
пом Помещения
Объем
помещения
Нормативная
кратность
воздухообмена
1/ч
Расчетный
воздухообмен,
м3/ч
Fжр
Fжр
Расчетные
размеры жалю-
зийных решеток
Кол-во
реше
ток приток вытяжка приток вытяж. приток вытяж приток
вытяж.
пр.
выт.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 101 Кабинет 37,8 3,5 2,8 132,3 105,8 0,036 0,02 200×250 150×100 1 1 102 Рабочая комната 33,3 2 3 66,6 99,9 0,018 0,018 100×50 100×50 1 1 103 Посевная 15,6 11 11 172,2 172,2 0,048 0,032 150×100 200×200 2 1 104 Автоклавная 37,8 12,6 12,6 478 478 0,133 0,088 600×300 800×250 2 1 105 Моечная 25,2 22,6 32,8 569,5 825,6 0,158 0,153 700×300 700×300 2 2 106 Средоварочная 39,1 9,1 15,6 353,4 610,7 0,098 0,113 600×250 600×250 2 2 107 Хим. лаборатория 1 40,3 17 6 701,2 250 0,195 0,046 800×300 350×300 2 1 108 Хим. лаборатория 2 31,5 17 6 535,5 189 0,148 0,035 800×200 300×200 2 1 109 Кабинет 50,4 3,5 2,8 176,4 141,1 0,049 0,026 500×300 150×150 1 1 110 Комната водителей 30,2 2 3 60,4 90,6 0,017 0,017 100×50 100×50 1 1 111 Уборная 29 – – – 150 – 0,028 – 200×150 – 1 112 Раздевалка 35,3 – 1 – 35,3 – 0,006 – 100×50 – 1 113 Вахта 30,2 – 3 – 90,6 – 0,017 – 100×50 – 1 114 Венткамера 50,4 – – – – – – – – – – 115 Склад 60,4 – 2 – 120,8 – 0,022 – 100×100 – 1 201 Кабинет 37,8 3,5 2,8 132,3 105,8 0,037 0,02 200×250 100×100 1 1 202 Отдел кадров 50,4 3,5 2,8 176,4 141,1 0,049 0,026 500×300 150×150 1 1 203 Бухгалтерия 64,3 3,5 2,8 225,1 180 0,063 0,033 200×200 200×200 2 1 204 Кабинет 39,1 3,5 2,8 136,9 109,5 0,038 0,02 250×250 100×100 1 1 205 Кабинет 40,3 3,5 2,8 141,1 112,8 0,039 0,021 250×250 100×100 1 1 206 Касса 31,5 3,5 2,8 110,3 88,2 0,031 0,016 200×200 100×50 1 1 207 Кабинет директора 50,4 3,5 2,8 176,4 141,1 0,049 0,026 500×300 100×100 1 1 208 Кабинет юриста 30,2 3,5 2,8 105,7 84,6 0,029 0,016 200×150 100×50 1 1 209 Уборная 29 – – – 150 – 0,028 – 200×150 – 1 210 Комната отдыха 35,3 2 3 70,6 105,9 0,02 0,02 100×100 100×100 1 1 211 Кабинет бухгалтера 32,8 3,5 2,8 114,8 91,8 0,032 0,017 200×200 100×50 1 1 212 Архив 30,2 – 2 – 60,4 – 0,011 – 100×50 – 1 213 Технический отдел 49,1 3,5 2,8 171,9 137,5 0,048 0,025 500×250 100×150 1 1 214 Зал заседаний 60,5 3,5 2,8 211,8 169,4 0,058 0,031 200×150 200×200 2 1 Воздухообмен свинарника — откормочника 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Станковое помещение на 80 голов 1713,1 3,6 3,6 6105,1 6105,1 1,7 1,7 800×200 800×200 20 20
/>4.Аэродинамический расчет приточной и вытяжной вентиляции
/>4.1 Особенностиустройства систем вентиляции
Всистемах механической вентиляции перемещение воздуха обеспечивается работойвентиляторов. Механическая вентиляция имеет по сравнению с естественной рядпреимуществ:
— большой радиус действия, вследствие значительного давления, создаваемоговентилятором;
— возможность изменить и сохранить необходимый объем приточного или вытяжноговоздуха, независимо от метеорологических условий – температуры наружноговоздуха и скорости ветра;
— возможность подвергать вводимый в помещение воздух предварительной обработке
–очистке, подогреву, охлаждению или увлажнению.
Кнедостаткам механической вентиляции следует отнести необходимостьзвукоизоляции, значительную стоимость сооружения и эксплуатации./>4.2Последовательность аэродинамического рачета
Аэродинамическийрасчет сети воздуховодов производят в следующей последовательности:
1. Выбираем основноерасчетное направление.
2. Производимнумерацию участков основного направления. Расход и длину каждого участказаносим в таблицу аэродинамического расчета.
3. Определяемразмеры сечения расчетных участков магистрали:
/>,
гдеL – объемный расход воздуха, м3/ч
υpек — рекомендуемая скорость движениявоздуха на участках вентиляционной системы: 5 – 8 м/с – для горизонтальныхвоздуховодов и 2 – 5 м/с – для вертикальных каналов
FР – площадь проходного сечения, м2
4. По площадипроходного сечения выбираем ближайшие стандартные размеры воздуховодов.
5. Определяемфактическую скорость движения воздуха в воздуховоде:
/>
6. По фактическойскорости вычисляют динамическое давление:
/>
гдеρ- плотность воздуха = 1,2 кг/м3
7. Определяемудельную потерю давления на трение R, Па/м по номограмме. Для прямоугольных воздуховодов расчет проводится поэквивалентному диаметру:/>
8. Определяютсяпотери давления в местных сопротивлениях:
Z = Σζ×pд
гдеΣζ — сумма коэффициентов местных сопротивлений. Они определяются поСправочнику[17] и заносятся в таблицу 4.2.
9. Определяютсяобщие потери давления в системе:
p = R × βш × l +Z,
гдеβш – коэффициент, учитывающий шероховатость стенок.
10.Определяются потери давления на ответвлениях и производится увязка, котораядолжна быть не более 15 %. Воздуховоды принимаются из листовой стали толщиной0,5 и 0,7 мм. Абсолютная шероховатость Кш стенок воздуховодов 0,1 мм. Поправочный коэффициент βш = 1[7].
Весьрасчет сводится в таблицу 4.1