Реферат: Кондиционирование воздуха, вентиляция и отопление
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА
Кафедра кондиционирования воздуха, вентиляции и охраны труда
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту на тему
«Кондиционирование воздуха, вентиляция и отопление»
Разработала /Стукалова Е. /
Группа /6-ТВ-4/
Руководитель / ./
Санкт – Петербург
1999
Исходные данные для расчета
Цех расположен в бесфонарном здании закрытого типа с техническим чердаком и сеткой колонн 18х12. Освещен люминесцентными светильниками, встроенными в перекрытие.
Наименование города | Длина ,L м | Размеры цеха Ширина,B м | Высота,H м | Удельные тепловые потери,q |
Ленинград | 18х8 | 12х6 | 4.8 | 0.1 |
Площадь цеха Fц= 18х8х12х6=10368 м2
Объем цеха Vц =10368х4.8=49766м3
Количество установленного оборудования nн =Fц /F1м
F1м =18 м2
nн =10386/18=576
Количество обслуживающего персонала nл =nн /Н
H=4 ед.обор.
m= 576/4=144
Расчетные параметры наружного воздуха
город | Расчетное значение параметров | Средняя Температура отопительного периода tср | Продолжительность Отопительного периода mот, сут. | |||
теплый режим | холодный режим | |||||
температура tн | Теплосодержание iн | Температура tн | Теплосодержание iн | |||
Ленинград | 24.8 | 51.5 | -26 | -25.3 | -2,2 | 219 |
Расчетные параметры внутреннего воздуха цеха
Наимено Вание цеха | Параметры воздуха | Рабочие режимы | Нерабочий Режим темп. возд.для расч.деж.отопления | |||
Теплый | Холодный | |||||
Тепмератур tвТ | Относ.влажнос. | ТепмератураtВХ | Относ.влажнос. | |||
Трикотажный | Рекоменд. Принятые В расчете | 22-24 | 65 | 22-23 | 65 | 10 |
Тепловой баланс основного цеха
Теплопотери через наружные строительные ограждения здания, Вт
Определяются только для холодного расчетного периода
Qмн =q0Vц.н (tвх -tнх ), где
q0-удельная тепловая характеристика здания, Вт /(m3 x0C )
Vцн -наружный обьем цеха в м3
tвх ,tнх внутренняя и наружная расчетные температуры воздуха для холодного расчетного периода
Qмн= 0.1x49766x(26-(-22))=238876,8
Теплопоступления от технологического оборудования, имеющего электродвигатели, Вт
Qмаш = 1000 N1эл nnспр nв, где
Nуст -установленная мощность электродвигателей единицы оборудования, кВт
n -кол-во оборудования данной марки
nспр — коэффициент спроса электроэнергии равный 0.8
nв -коэфф. Учитывающий фактическое поступление тепла в помещении=1
Qмаш =1000х2.2х576х0.8x1=1013760
Теплопоступления от искусственного освещения, Вт
Qосв = 1000 Nосв Fп b, где
Nосв -удельная электрическая мощность на освещении равная 0.05 кВт/м2
Fп -площадь пола цеха, м3
b -коэфф. Учитывающий фактическое поступление тепла от светильников в помещении равный 0.4
Qосв =1000x0.05x10368x0.4=207360
Тепловыделения от людей, Вт
Qл = q1п m, где
q1п -полное тепловыделение одним человеком принимается равным 222 Вт
m -число людей одновременно работающих в цехе в одной смене
Qл =222x144=31968
Теплопоступления через потолок с техническим потолком
Qтч = Ктч (tч -tвт ) Fпот в, где
Кч — коэффициент теплопередачи перекрытия технического чердака принимается равным 2.5 Вт/(м2 xC)
tч, -температура воздуха на техническом чердаке принимается равной на 5 градусов выше расчетной температуры наружного воздуха в теплый период
tвт — расчетная температура воздуха в цехе в теплый период
в-коэфф.учитывающий свободную площадь потолка за вычетом площади, занятой светильниками, воздухораздающими устройствами принимается равным 0.6
Qтч =2.5x(24.8+5-23)x10368x0.6=105753,6
Сводная таблица теплового баланса цеха
№ п. П. | наименование величин, входящих в тепловой баланс | Условное обозначение | Размерность | Расчетный режим | |
Холодный | Теплый | ||||
1 | Теплопотери через наружные ограждения | Qмн | Вт | — | 238876,8 |
2 | Теплопоступления от оборудования | Qмаш | Вт | 1013760 | 1013760 |
3 | Теплопоступления от иск. освещения | Qосв | Вт | 207360 | 207360 |
4 | Теплопоступления от людей | Qл | Вт | 31968 | 31968 |
5 | Тепло-я черезперек-тия с техн.чердака | Qтч | Вт | 105753,6 | ------- |
Итого: Теплоизбытки в цехе | летом Qлизб зимой Qзизб | Вт Вт | 1358841,6 1014211,2 |
Построение процессов изменения тепловлажностного состояния воздуха на i-d диаграмме для основного цеха.
Построение процессов на i-d диаграмме производиться для теплого и холодного периодов года.
Согласно нормам в вязальных цехах должны поддерживаться определенные климатические условия: температура воздуха для теплого периода в пределах 22-24 о, для холодного –22-23о, а относительная влажность воздуха при любом значении температуры в указанных выше пределах должна быть постоянной и равна 65%.
Cводная таблица изменения тепловлажностного состояния воздуха.
Летний расчетный режим
Состояние воздуха | Точка на диаграмме | Параметры воздуха | |||
Со | % | КДж/кг | Г/кг | ||
Наружный | НТ | 24,8 | 55,2 | 51,5 | 42 |
Внутренний | ВТ | 23 | 65 | 52 | 45 |
После оросительной камеры | КТ | 17 | 95 | 46 | 45 |
Приточный (П) | П | 18 | 90 | 47,5 | 45 |
Зимний расчетный период
Состояние воздуха | Точка на диаграмме | Параметры воздуха | |||
Со | % | КДж/кг | Г/кг | ||
Наружный | Н | -26 | 90 | -25,3 | 0,3 |
Внутренний | В | 22 | 65 | 51,2 | 45 |
После оросительной камеры | К | 18 | 90 | 47,5 | 45 |
Приточный | П | 19 | 85 | 48 | 45 |
Смесь наружного и рециркулярного | С | 21,5 | 66 | 47 | 39 |
1.Часовая производительность систем кондиционирования воздуха.
1.1Количество приточного воздуха, кг/час
Летний период Gпл = 3.6 Qизбл / (iв — iп )
Gпл =3.6x1358841,6/(52-47,5)=1087073,28
Зимний период Gпз = 3.6Qизбз / (iв – iп )
Gпз =3.6х1014211,2/(51,2-48)=1140987,6
, где Qизбл и Qизбз — суммарная величина теплоизбытков в цехе в теплый и холодный расчетный период;
iв ,iп — энтальпия внутреннего и приточного воздуха, кДж/кг
1.2.Обьемное количество приточного воздуха, м3 /ч
Летний период Lпл = Gпл /p
Lпл =1087073,28/1,2=905894,4
Зимний период Lпз = Gпз /p
Lпз =1140987,6/1,2=950823
Где p-объемный вес воздуха, КГ/М3 =1.2
1.3 Количество притяжного воздуха, кг/ч
Летний период Gвытл =0,9х Gпл ; Lвытл =0.9х Lпл
Gвытл =0,9х1087073,28=978366; Lвытл =0.9х905894,4=815305
Зимний период Gвытз =0,9х Gпз ; Lвытз =0.9х Lпз
Gвытз =0,9х1140987,6=1026888,8; Lвытз =0.9х950823=855740,7
2.КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА ,1/ч
Летний период n л = L п л / V ц
nл =905894,4/49766=18,2
Зимний период n з = L п з / V ц
nз =950823/49766=19,1
3.КОЛИЧЕСТВО ВОДЫ, РАСПЫЛЯЕМОЕ В ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАМЕРАХ КОНДИЦИОНЕРОВ.
3.1.Часовой расход воды на увлажнение воздуха
Летний период Wкл =м*Gпл, кг/ч
Wкл =0,7х1087073,28=760951,3
Зимний период Wкз =м*Gпз, кг/ч
Wкз =0,7х1140987,6=798691,32
Где м-коэффициент орошения=0.7
3.2.Годовой расход воды на увлажнение воздуха.
Принимаются следующие обозначения:
mгод -общее число суток в году;
nгод -общее число рабочих часов в году=4151;
mот -число суток в отопительном периоде=220;
nот -число часов в отопительном периоде=5280;
число рабочих часов:
в зимний период nз =2534
в летний период nз =1620
Годовой расход воды на увлажнение воздуха в оросительной камере определяется по формуле: Wкгод =(Wкл *nл + Wкз *nз )*10-3 м3 /год
Wкгод =(760951,3*1620+798691,32*2534)*10-3 =3256625
4.РАСХОДЫ ХОЛОДА.
4.1.Максимальный часовой расход холода, кВт
Qхолмax =(iн -iк )Gпл *10-3 *0,278
Qхолмax =(51,5-46) 1087073,28*10-3 *0,278=1662,14
4.2.Годовой расход холода, МВт ч/год
Qхолгод =(iн -iк )[0.5(iн -iк )*Д+200] Gпл *10-6 *0,278
Qхолгод =5,5*[0.5*5.5*135+200] 1087073,28*10-6 *0.278=949.5
где Д-коэффициент, характеризующий длительность стояния теплосодержания наружного воздуха=135
5.РАСХОДЫ ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ.
5.1.Максимальный часовой расход тепла на отопление.
Qотmax =qо *Vц *(tот -tн3 )*10-3
Qотmax =0,1*49766(5+26)*10-3 =154,27
где qо -удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м3 град);
tот =5о ;
5.2.Средний часовой расход тепла на отопление.
Qсрот =qo *Vц *(tот -tср.от3 )*10-3, КВт
Qсрот =0,1*49766*(5+2,2)*10-3 =35,83
5.3.Годовой расход тепла на постоянное отопление.
Qот.пгод = Qсрот *nот *10-3, МВтч/год
Qот.пгод =35,83*5280*10-3 =189,2
5.4.Годовой расход тепла на дежурное отопление.
Qот.дгод = Qсрот *(nнр +кот *nз )*10-3 , МВтч/год
Qот.дгод = 35,83*(986+0,33*2534)*10-3 =65,3
где nнр — количество нерабочих суток в отопительном периоде=3520-2534=986;
кот -коэффициент, учитывающий число часов работы дежурного отопления в рабочие сутки отопительного периода=0,33
6.МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА.
6.1.Мощость электродвигателей приточных и вытяжных вентиляторов.
Приточные вентиляторы Nвп =(Lпл *Нвп )/1000*3600*hв * hпер, КВт
Nвп =(905894,4*1000)/ (1000*3600*0,7*0,92)=390,74
Вытяжные вентиляторы Nв.выт =(Lвытл *Нв.выт )/1000*3600* hв * hпер, КВТ
Nв.выт =(815305*500)/ (1000*3600*0,7*0,92)=175,8
6.2.Мощность электродвигателей насосов кондиционера.
Летний период Nнасл =(Wкл *Рнас )/1000*3600*hнас, КВт
Nнасл =(760951,3*230)/1000*3600*0,5=97,23
Зимний период Nнасз =(Wкз *Рнас )/1000*3600*hнас ,
Nнасз =(798691,32*230)/1000*3600*0,5=102
6.3.Мощность электродвигателей компрессоров холодильной станции.
_
Nхол =Qхолmax *Nхол, КВт
Nхол =1662,14*0,25=415,5
Суммарная мощность электродвигателей системы кондиционирования воздуха
Летний период N л = N вп + N вв + N нас л + N хол
Nл =390,74+175,8+97,23+415,5=1079,27
Зимний период N х = N вп + N вв + N нас з
Nх =390,74+175,8+102=668,54
7.ГОДОВЫЕ РАСХОДЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА.
7.1.Годовой расход электроэнергии на приточные и вытяжные вентиляторы
Приточные вентиляторы Nвпгод =Nвп *nгод *10-3, МВтч/год
Nвпгод =390,74*4154*10-3 =1623,13
Вытяжные вентиляторы Nввгод =Nвв *nгод *10-3, МВтч/год
Nввгод =175,8*4154*10-3 =730,3
7.2.Годовой расход электроэнергии на насосы кондиционеров.
Nнасгод =(Nнасл *nл +Nнасз *nз )10-3, МВтч/год
Nнасгод =(97,23*1620+102*2534)10-3 =416
7.3.Годовой расход электроэнергии на электродвигатели компрессоров холодильной станции.
_
Nхолгод =Qхолгод *Nхол, Мвтч/год
Nхолгод =949.5*0,25=237,4
Суммарный расход электроэнергии в год
Nгод = Nвпгод+ + Nввгод + Nнасгод + Nхолгод, Мвтч/год
Nгод =1623,13+730,3+416+237,4=3006,8
8.ОСНОВНЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА И ОТОПЛЕНИЯ ДЛЯ ОСНОВНОГО ЦЕХА.
8.1.Капитальные затраты на сооружение систем кондиционирования воздуха и отопления.
8.1.1.Капитальные затраты на воздушную часть систем кондиционирования воздуха.
Ккв =ккв *Lпл *10-3, руб
Ккв =400*905894,4*10-3 =362357,76
8.1.2.Капитальные затраты на систему холодоснабжения.
Кхол =кхол *Qхолmax, руб
Кхол =75*1662,14=124680,75
8.1.3.Капитальные затраты на отопление.
Кот =кот *Qотmax, руб
Кот =13*154=2002
Суммарные капитальные затраты
К= Ккв + Кхол + Кот, руб
К=362357,76+124680,75+2002=489040,51
8.2.Годовые эксплуатационные расходы на системы кондиционирования воздуха и отопления.
8.2.1.Эксплуатационные расходы на воздушную часть систем кондиционирования воздуха.
Экв =экв *Lпл *10-3, руб/год
Экв =150*905894,4*10-3 =135884,16
8.2.2.Эксплуатационные расходы на систему холодоснабжения.
Эхол =э хол * Qхолгод, руб/год
Эхол =20*949.5=18990
8.2.3.Эксплуатационные расходы на отопление.
Эот=эот *Qотгод, руб/год
Эот=6,8*189,2=1286,6
Суммарные годовые эксплуатационные расходы на системы КВ и отопления составляют
Э=1,25(Экв + Эхол + Эот ), руб/год
Э=1,25(135884,16+18990+1286,6)=156160,72
Сводная таблица технико-экономических показателей систем кондиционирования воздуха вентиляции и отопления
№ п/п | Название величин | Обозначения | Един.измерения | Наименование Трикотажный цех | Всего По предприятию |
1 | Внутренний объем цеха | Vц | м3 | 49766 | |
2 | Общая мощность электродвигателей технического оборудования | Nмаш | КВт | ||
3 | Производительность приточных сис-м в летний и зимний периоды 1.Кондиционирования воздуха | Lп.квл Lп.квз | м3 /ч м3 /ч | 905894.4 950823 | |
4 | Производительность вытяжных систем в летний и зимний периоды 1. Кондиционирования воздуха | Lвытл Lвытз | м3 /ч м3 /ч | 815305 855740.7 | |
5 | Кратность воздухообмена в цехе | nл nз | 1/ч | 18.2 19.1 | |
ЧАСОВЫЕ И ГОДОВЫЕ РАСХОДЫ | |||||
6 | Часовая произ-ость насосов кондиционеров 1.Летний период | Wкл | Кг/ч | 760951.3 | |
2.Зимний период | Wкз | Кг/ч | 798691.32 | ||
7 | Годовой расход воды в оросительных камерах кондиционеров | Wкгод | м3 /год | 3256625 | |
8 | Максимальный часовой расход холода на охлаждение воздуха | Qхолmax | КВт | 1662.14 | |
9 | Годовой расход холода на охл-ие воздуха | Qхолгод | МВтч/год | 949.5 | |
10 | Максимальный часовой расход тепла На отопление: постоянное Дежурное | Qот.дmax Qот.дmax | КВт КВт | 154.27 35.83 | |
11 | Годовой расход тепла На отопление: постоянное дежурное | Qот.пгод Qот.дгод | МВтч/год МВтч/год | 281.12 65.3 | |
12 | Общая мощность электродв-лей систем КВ и В 1.Приточных вентиляторов конд-ов | Nв.пр | КВт | 390.74 | |
2.Вытяжных вентиляторов конд-ов | Nв.выт | КВт | 175.8 | ||
3.Насосов конд-ов для летнего и зимнего периодов | Nнасл Nнасз | КВт КВт | 97.23 102 | ||
4.Компрессоров холод.станции | Nхол | КВт | 415.5 | ||
ИТОГО: летний период….. | åNл | КВт | 1079.27 | ||
Зимний период…. | åNз | КВт | 668.54 | ||
14 | Годовой расход электроэнергии на оборудование: 1.Приточные вент-ры конд-ров | Nв.пргод | МВтч/год | 1623.13 | |
2.Вытяжные вент-ры кондиц-ров | Nввгод | МВтч/год | 730.3 | ||
3.Насосы кондиционеров | Nнасгод | МВтч/год | 416 | ||
4.Компрессора холодил.станции | Nхолгод | МВтч/год | 237.4 | ||
ИТОГО: ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ | åNгод | МВтч/год | 3006.8 | ||
15 | Капитальные затраты на сооружение систем: 1.Кондиц-рования воздуха | Ккв | руб | 362357.76 | |
2.Холодоснабжения | Кх | руб | 124680.75 | ||
3.Отопления. | Ко | руб | 2002 | ||
ИТОГО: | åК | руб | 489040.51 | ||
16 | Годовые эксплуатационные расходы на системы: 1.Кондиц-рования воздуха | Экв | Руб/год | 135884.16 | |
2.Холодоснабжения | Эх | Руб/год | 18990 | ||
3.Отопления. | Эо | Руб/год | 1286.6 | ||
ИТОГО: | åЭ | Руб/год | 156160.72 | ||
17 | ПРИВЕДЕННЫЕ ЗАТРАТЫ на системы КВ, В и О: 1.Абсолютные | Па | Руб/год | 237667.47 | |
2.Относительные | По | % | 2376.68 |