Курсовая работа: Вентиляция и кондиционирование. Расчет и компоновка системы кондиционирования воздуха производс
Государственный комитет Российской Федерации по рыболовству
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный
университет
(ФГОУ ВПО «ДАЛЬРЫБВТУЗ»)
Кафедра холодильных машин и установок
Курсовая работа
по предмету
«Вентиляция и кондиционирование»
Расчет и компоновка системы кондиционирования
воздуха производственного помещения
Выполнил:
Бегма А. В.
УХТ – 3 – 411 гр.
Проверил (а) преподаватель:
_________________
2010года_____________
Владивосток 2010 г.
Исходные данные по работе:
1. Место строительства г. Владивосток, широта — 440С
2. Размер помещения: ширина — 18м, длинна — 24м.
3. Высота помещения — 5м .
4. Доля площади наружных стен, занятых
остеклением — 20 %.
5. Доля смоченной поверхности от общей
поверхности пола — 30 % .
6. Мощность оборудования, установленного
в помещении — 8 кВт .
7. Количество пара, поступающего в помещение
от различных источников — 7 кг/ч .
8. Количество работающих — 8чел.
9. Характер работы — средняя.
10. Расчетные параметры наружного воздуха — Б .
11. Тип СКВ — П .
12. t н з = — 25 ºС .
13. t в з = 20 ºС.
14. t н л = 23,4 ºС .
15. t в л = 19 ºС.
16. φ в з = 70 %.
17. φ в л = 55 %.
18. ί н з = -5,8 ккал./час. × 4,19 = -24,302 кДж/кг.
19. ί н л = 14,7 ккал./час. × 4,19 = 61,59 кДж/кг.
24 м.
18 м. F = axh= 5x18=90 000 мм2
a= 18m
h = 5m
Общее количество теплоты которое должно быть отведено в воздухоохладителе холодильной установки.
Общее количество теплоты Q0, кВт.:
Q = Q огр . + Q инф . + Q л . + Q об . + Q осв .
Теплопритоки через ограждения:
Q огр . = Q ст . + Q кр . + Q ок . + Q пол .
Теплопритоки через стены:
Q ст . = k д × F ст .× (t н + t в)
kд = 0,56 в/(м2 К);
Fст. = 18 × 5 = 90 м2 .;
Qст.з. = 0,56 в/(м2 К) × 90 м2. × (- 25-(+ 20)) = — 2268 Вт. (зима);
Qст.л. = 0,56 в/(м2 К) × 90 м2. × (23,4-19) = 222 Вт. (лето);
Теплопритоки через крышу:
Q кр. = k д × F кр .× (t н + t в)
kд = 1,2 в/(м2 К);
Fкр = 18 × 24 = 432 м2;
Qкр.з. = 1,2 в/(м2 К) × 432 × (- 25-(+ 20)) = — 23328 Вт. (зима);
Qкр.л. = 1,2 в/(м2 К) × 432 × (23,4-19) = 2799 Вт. (лето);
Теплопритоки через окна:
Q ок. = F ок .× ( K 1 × K 2 × K 3 × q c + K о (t н — t в))
qc. з. = 315 Вт/(м2 К) (зима – ЗАПАД);
qc.л. = 210 Вт/(м2 К) (лето – ЗАПАД);
Kо = 1,5 Вт/(м2 К) для двойного стекла;
Fок. = 20% от 90 м2 = 18 м2 .
K1 = 0.75 коэффициент переплета;
K2 = 0, 75 коэффициент загрязнения;
K3 = 0, 65 коэффициент затенения.
Qок.з. = 18 × (0.75 × 0.75 × 0.65 ×315 + 1,5 × (- 25-(+ 20)) = 850 Вт. (зима);
Qок.л. = 18 × (0.75 × 0.75 × 0.65 ×210 + 1,5 × (23,4-19) = 1528 Вт. (лето;)
Теплопритоки через пол:
Q пол . = K зон . × F зон . × (t н — t в)
Kзон1 = 0,4 Вт/(м2 К); Fзон1 = 36 м2 .;
Kзон2 = 0,3 Вт/(м2 К); Fзон2 = 36 м2 .;
Kзон3 = 0,2 Вт/(м2 К); Fзон3 = 36 м2 .;
Kзон4 = 0,06 Вт/(м2 К); Fзон4 = 324 м2.
Qпол.1 = Kзон.1 × Fзон.1× (tн — tв) = 0.4 × 36 × (- 25-(+ 20)) = — 648Вт.;
Qпол.2 = Kзон.2 × Fзон.2× (tн — tв) = 0.3 × 36 × (- 25-(+ 20)) = — 486Вт.;
Qпол.3 = Kзон.3 × Fзон.3× (tн — tв) = 0.2 × 36 × (- 25-(+ 20)) = — 324 Вт.;
Qпол.4 = Kзон.4 × Fзон.4× (tн — tв) = 0.06 × 324 × (- 25-(+ 20)) = — 875 Вт.;
∑Qпол. = — 2333 Вт. (зима).
Теплопритоки от людей:
Q л . = q л . × n
Qл. = 230 Вт/чел. × 17 чел. = 3910 Вт.;
Теплопритоки от освещения:
Q осв . = F × q осв . × E;
qосв. = 0,078 Вт/(м2 лк.) – удельные тепловыделения от освещения;
E = 75 лк. – освещенность;
Qосв. = 432 × 0,078 × 75 =2528 Вт
Теплопритоки от оборудования:
Q об. = N × а × в × ξ ;
а = 0,5 -коэффициент загрузки эл. оборудования;
в = 0,7 — коэффициент рабочего времени;
ξ = 0,88 – кпд эл. двигателя.
Qоб. = 8000 × 0,5 × 0,7 × 0,88 = 2464 Вт.
Общие теплопритоки:
Q о = Q огр. + Q инф. + Q л. + Q об. + Q осв
Qо.з. = — 3910+(- 2333)+ (- 23328)+2799+(-2268) +850 + 2464+2528 = — 15,378 кВт.
Qо.л. = 2799 +222 + 1528 +3910 +2462 + 2528= 13,451 кВт.
Общее количество влаги:
Σ q w = q л . + q м.п. + q пар
qл .= q × n
qл .= 0,000047 × 17 = 0,376 г/с. = 0,000799 кг/с;
qм.п.з .= 1,8 ×Fисп .× (tс — tм) × 10 -6 = 1,8 × 129,6 × (19 – 15) ×10 -6 = 0,000627 кг/с
qм.п.л .= 1,8 ×Fисп.× (tс — tм) × 10 -6 = 1,8 ×129,6 × (24 – 17) ×10 -6 = 0,001259 кг/с
qпар = 7 кг/час = 0,0019 кг/с
Σqw.з. = 0,000799 + 0,0009 +0,0019 = 0,003599 кг/с.
Σqw.л. = 0,000799 + 0,00069 +0,0019 = 0,01058 кг/с.
Определяем угловой коэффициент процесса:
εз .= = = -1454
εл .= = = 1274
Определяем необходимое количество воздуха, подаваемого в помещение:
P– плотность воздуха при t=tп., = 1,2
Ср – удельная теплоемкость воздуха при t=tп., =1,005 Дж/кг
∆tл = 2 ºС ∆tз =6 ºС
м3 /с
м3 /с
Определяем тепловую нагрузку на воздухонагреватель:
Q = L × ρ ×( ί 1 – ί 2 )
Qлето = 5, 59×1, 2× (44-33) = 73, 8 кВт
Qзима =2, 31×1, 2× (40-25) = 41, 6 кВт
Выбираю воздухонагреватель 100/1 ТМО1 Q= 90кВт.
Определяем воздухоохладитель:
Расчет воздухоохладителя
Принимаю оребренный фреоновый воздухоохладитель
—
— расчетный коэффициент теплопередачи Вт/() = 18
– средняя логарифмическая разность температур воздуха и хладогента или рассола, ºС.
– тепловая нагрузка воздухоохладителя Вт
— средняя температура поверхности воздухоохладителя ºС
Определяю площадь поверхности теплообменника по формуле
Согласно полученным данным выбираю воздухоохладитель ОВП 16
Аэродинамический расчет системы кондиционирования воздуха
Определить
1. Необходимый диаметр воздуховода dmm (a×b, mm)
2. Число и тип воздухораспределительного устройства.
3. Потери давления в прямых участках Па
4. Потери давления в местных сопротивлениях , Па
5. Суммарное аэродинамическое сопротивление ( потери давления) Σ , Па
6. Подбор вентилятора и электродвигателя
Необходимый диаметр воздуховода определяю по формуле
— скорость движения воздуха в магистральном трубопроводе
принимаю равную 10 м/с
Расчет и подбор решеток
Размер решетки выбираем по приложению 2.1 размер принимаемой решетки 300×600 mm
Определение объема воздуха выходящего через одну решетку
— средняя скорость потока воздуха выпускаемого через решетку = 4 м/c
– площадь поверхности выпускающей решетки
= 0,18=0.3х0,6
Определение числа воздухораспределителей
— объем воздуха на расчетном участке /с
Трасса 24 метров делю на 3 участка по 8 метров
Таблица. Расчет общих потерь давления на трение в системе
| № участка | L | м/с | Fсеч | L м | λ | Re | Па |
| 1 | 2.16 | 3.48 | 0,694 | 8 | 0,0443 | 2.91 | |
| 2 | 4.32 | 6.26 | 0,694 | 8 | 0,0424 | 11.17 | |
| 3 | 6.48 | 9.3 | 0,694 | 8 | 0,0416 | 24.6 |
Потери давления на трение в прямом участке определяется по формуле
Σ
– коэффициент сопротивления трения
L – длина участка м
d – диаметр воздуховода м
p – плотность воздуха кг/
— скорость воздуха на проходящем участке м/c
Коэффициент сопротивления определяется по формуле
– критерий Рейнольдца
– коэффициент кинематической вязкости воздуха = 16 ×
Потери давления в местных сопротивлениях определяются по формуле
Σ
L₁ = 0.72 × 3 = 2.16
L₂= 2.16 + 2.16 = 3,84
L₃= 4.32 + 2.16 =6.48
Fсеч = πR² = 3,14× 0,47² = 0,694 м²
ω = = 3.48
– коэффициент местного сопротивления
Учитываю главный поворот на 90° = 0,5
= (0,5 × 9) + 0,5 = 5
Определяю потери давления в местных сопротивлениях
Σ = 23,2
Σ = 92,5
Σ = 208,4
Определяю потери давления на прямом участке
Σ = 1,32
Σ × 6,4×15,3 = 4,4
Σ 0,045× 6,4× 41,7 = 12
6. Определяю общее аэродинамическое магистрального воздуховода состоящего из нескольких участков, также включая соответствующие местные сопротивления
= Σ + Σ
= 1,32 + 4,4 + 12 + 23,2 + 92,5 + 208,4 = 341,82 Па
Для выбора вентилятора рассчитываем объем воздуха поступающего в час
V = × Fсеч
V = × 0,694 = 6,7 м³/ч
В таблице выбираю вентилятор Ц4-70№5
Мощность, кВт–11
Частота вращения рабочего колеса, об/мин3 — 50
Производительность, тыс. м3 /час — 27,0-60,0
Полное давление, Па — 480-370
Масса вентилятора, кг 1930