Кондиционирование воздуха
Обзор комплекса технических средств с помощью которых осуществляется кондиционирование воздуха. Анализ конструкции и принципа работы основных секций и отдельных агрегатов центрального кондиционера. Расчет системы кондиционирования для трикотажного цеха.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.01.2012 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курсовая работа
на тему: «КОНДИЦИОНИРОВАННИЕ ВОЗДУХА»
Москва 2011
Содержание
- Введение
- Глава 1. Основные требования к системам кондиционирования воздуха
- 1.1 Санитарно-гигиенические требования
- 1.2 Строительно-монтажные и архитектурные требования
- 1.3 Эксплуатационные требования
- 1.4 Экономические требования
- Глава 2. Общие сведения о кондиционерах
- 2.1 Классификация СКВ
- 2.2 Центральные кондиционеры и их классификация
- Глава 3. Конструкция центрального кондиционера
- 3.1 Конструкция и принцип работы основных секций и отдельных агрегатов центрального кондиционера
- 3.1.1 Секция охлаждения
- 3.1.2 Секция нагревания
- 3.1.3 Секция увлажнения
- 3.1.4 Секция фильтрации
- 3.1.5 Секция шумоглушения
- 3.1.6 Вентиляторная секция
- 3.1.7 Теплоутилизаторы
- 3.1.8 Воздушные клапаны
- 3.2 Расчетная часть
- Заключение
- Список литературы
Введение
Кондиционирование воздуха - это придание ему и автоматическое поддержание необходимых тепловлажностных качеств [4]. При этом в отличие от общеобменной вентиляции и отопления при кондиционировании в течении круглого года и особенно в теплое время в помещении можно поддерживать любые желаемые постоянные или изменяющиеся по программе параметры внутреннего воздуха, независимо от наружных метеорологических условий и переменных поступлений в помещение тепла и влаги .
Комплекс технических средств с помощью которых осуществляется кондиционирование воздуха называется системой кондиционирования воздуха (СКВ). В СКВ входят оборудование для осуществления всевозможных процессов обработки воздуха, его перемещения и распределения, источники тепло- и холодоснабжения, средства автоматического регулирования, дистанционного управления и контроля, насосы и трубопроводы, местные подогреватели, осушители и увлажнители, а также вспомогательное электрооборудование.
Основное оборудование для приготовления и перемещения воздуха обычно агрегитируется в аппарат, называемый кондиционером [11]. В отдельном случае все технические средства для кондиционирования воздуха агрегитируются в кондиционере, и тогда понятия СКВ и кондиционер становятся однозначными.
Системы кондиционирования, как правило, снабжаются средствами: очистки воздуха от пыли, бактерий и запахов; подогрева, увлажнения и осушения его; перемещения, распределения и автоматического регулирования температуры воздуха, его относительной влажности; а иногда и средствами регулирования газового состава и ионосодержания воздуха [4].
Развитию кондиционирования способствовали следующие объективные причины:
1. Развитие новых производств в разных отраслях промышленности, остро нуждающихся в поддержании определенных и постоянных параметров состояния воздуха.
2. Возрастающие требования к облегчению условий труда и повышению его производительности в горячих и мокрых цехах, угольных шахтах, рудниках и тепловых электростанциях.
3. Оснащение предприятий промышленности и связи, научно- исследовательских и конструкторских организаций дорогостоящими приборами, механизмами и счетно-решающими машинами, точная безотказная работа которых возможна только при определенной постоянной температуре и относительной влажности воздуха.
4. Увеличивающееся строительство закрытых помещений для длительного пребывания людей и стремление обеспечить удовлетворительную круглогодовую эксплуатацию этих помещений.
5. Новые тенденции в архитектуре, затрудняющие борьбу с избыточным теплом и влагой обычными вентиляционными средствами (например, увеличение поверхностей остекления наружных стен).
6. Высокие температуры наружного воздуха в летнее время в ряде районов страны, нередко сочетающиеся высокой относительной влажностью, при которых обычная приточная вентиляция не в состоянии обеспечить необходимые внутренние условия [11].
Целью работы является: ознакомление с системами кондиционирования воздуха и их классификация, расчет системы кондиционирования для трикотажного цеха.
Глава 1. Основные требования к системам кондиционирования воздуха
1.1 Санитарно-гигиенические требования
ГОСТ 12.1.005-88
· обеспечение в помещениях регламентируемых нормами метеорологических условий;
· скорость и направления выпуска воздуха, а также разница температур между воздухом в помещении и подаваемым воздухом, расположение воздухораспределителей и вытяжных отверстий должны быть такими, чтобы в зоне пребывания людей отсутствовали местные вредные или неприятные токи воздуха и застойные места;
· снижение шума в помещениях до уровня, не беспокоящего людей;
· предотвращение проникновения и распространения вредностей, дурных запахов или шума из одних помещений в другие.
1.2 Строительно-монтажные и архитектурные требования
· минимальная потребность в площади для размещения оборудования и каналов как внутри обслуживаемых помещений так и во вспомогательных помещениях;
· соответствие внешних форм и отделки оборудования, располагаемого внутри кондиционируемых помещений, архитектурному облику последних и отсутствие конструктивных деталей, ухудшающих интерьеры;
· наименьшие затраты времени и труда на монтаж и ввод в эксплуатацию установок;
· возможность строительства и ввод системы в эксплуатацию по этажам и даже по отдельным помещениям;
· пробивка минимального количества отверстий в строительных конструкциях для прокладки каналов и трубопроводов, а также малый вес оборудования, что особенно важно при устройстве СКВ в существующих зданиях;
· хорошая вибро- и звукоизоляция оборудования от строительных конструкций;
· пожарная безопасность и наличие средств предотвращения огня по каналам.
1.3 Эксплуатационные требования
· возможность быстрого переключения с режима обогрева на режим охлаждения в переходное время года, а также при резких переменах температуры наружного воздуха и теплопоступлений, то есть малая тепловая инерционность системы;
· взаимная блокировка кондиционеров, заключающаяся в том, чтобы при выключении одного из кондиционеров подать воздух из соседних, хотя бы в меньшем количестве;
· обеспечение индивидуального регулирования температуры и относительной влажности воздуха в каждом отдельном помещении;
· возможность отопления одних помещений при одновременном охлаждении других, обслуживаемых той же системой;
· сосредоточение оборудования, требующего систематического обслуживания, в минимальном количестве мест;
· простота ремонта и обслуживания, а также малая потребность в них в период эксплуатации;
· возможность частичной перепланировки помещении в процессе эксплуатации без переустройства СКВ, что особенно важно для производственных зданий с быстро меняющейся технологией производства;
· герметичность воздуховодов и притворов воздушных клапанов системы.
1.4 Экономические требования
· минимальная стоимость оборудования и строительно-монтажных работ, длительный срок службы, а отсюда и минимальные амортизационные отчисления;
· максимально возможная экономия электроэнергии, воды, тепла и особенно дорогостоящего холода.
Глава 2. Общие сведения о кондиционерах
2.1 Классификация СКВ
По основному назначению: комфортные и технологические.
· Комфортные СКВ предназначены для создания и автоматического поддержания температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха, отвечающих санитарно-гигиеническим требованиям для жилых, общественных и административно-бытовых зданий.
· Технологические СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха, в максимальной степени отвечающих требованиям производства продукции [7].
По принципу расположения по отношению к обслуживаемому помещению: центральные и местные.
· Центральные СКВ расположены вне обслуживаемых помещений и кондиционируют одно большое помещение, несколько зон такого помещения или много отдельных помещений. Иногда несколько центральных СКВ обслуживают одно помещение больших размеров (цеха, театральные залы, катки).
· Местные СКВ разрабатывают на базе автономных и неавтономных кондиционеров, которые устанавливаются непосредственно в обслуживаемых помещениях.
По типу кондиционеров, используемых для приготовления воздуха: автономные и неавтономные [4].
· Автономные СКВ снабжаются извне только электрической энергией. Они имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие, как правило, на фреоне R22.
· Неавтономные СКВ подразделяются на:
o воздушные, при использовании которых в обслуживаемое помещение подается только воздух;
o водовоздушные, при использовании которых в кондиционируемые помещения подаются воздух и вода, несущие тепло или холод, либо то и другое вместе.
По принципу действия: прямоточные, рециркуляционные и комбинированные.
· Прямоточные СКВ полностью работают на наружном воздухе, который обрабатывается в кондиционере, а затем подается в помещение.
· Рециркуляционные СКВ работают без притока или с частичной подачей (до 40%) свежего наружного воздуха или на рециркуляционном воздухе (от 60 до 100%), который забирается из помещения и после его обработки в кондиционере вновь подается в это же помещение.
По способу регулирования выходных параметров кондиционирования воздуха: с качественным (однотрубным) и количественным (двухтрубным) регулированием.
· Центральные СКВ с качественным регулированием метеорологических параметров представляют собой одноканальные системы - обработанный воздух выходит по одному каналу.
· СКВ с количественным регулированием подает в одно или несколько помещений холодный и подогретый воздух по двум каналам. Двухканальные системы используются редко из-за сложности регулирования.
По степени обеспечения метеорологических условий в обслуживаемом помещении: первого, второго и третьего класса (СНиП 2.04.05-91).
· Первый класс - обеспечивает требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нормативными документами.
· Второй класс - обеспечивает оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы.
· Третий класс - обеспечивает допустимые нормы, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.
По количеству обслуживаемых помещений: однозальные и многозальные.
· Однозальные центральные СКВ применяются для обслуживания больших помещений с относительно равномерным распределением тепла, влаговыделений (большие залы кинотеатров, аудитории и т.д.) такие СКВ как правило комплектуются устройствами для утилизации тепла (теплоутилизаторы) или смесительными камерами для обслуживания в обслуживаемых помещениях рециркуляции воздуха.
· Многозальные центральные СКВ применяются для обслуживания больших помещений, в которых оборудования размещено неравномерно, а так же для обслуживания ряда сравнительно небольших помещений.
По давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого, среднего и высокого давления.
2.2 Центральные кондиционеры и их классификация
Центральные кондиционеры (ГОСТ 16552-86) представляют собой неавтономные кондиционеры, снабжаемые извне холодом (подводом холодной воды или незамерзающих жидкостей), теплом (подводом горячей воды или пара) и электроэнергией для привода вентиляторов, насосов, запорно-регулирующих аппаратов на воздушных и жидкостных коммуникациях и пр.
Современные центральные кондиционеры выпускаются в секционном исполнении и состоят из унифицированных типовых секций (трехмерных модулей), предназначенных для регулирования, смешивания, нагревания, охлаждения, очистки, осушки, увлажнения и перемещения воздуха.
Прямоточные центральные кондиционеры обрабатывают только наружный воздух, кондиционеры с рециркуляцией обрабатывают смесь наружного и рециркуляционного (вытяжного) воздуха.
Первая рециркуляция представляет собой подмешивание рециркуляционного воздуха к наружному перед теплообменником первого подогрева, что значительно снижает потребление тепла на первый подог
Рис.2.1. Внешний вид центрального кондиционера
Рис. 2.2. Классификация центральных кондиционеров.
Вторая рециркуляция представляет собой подмешивание рециркуляционного воздуха к наружному воздуху, прошедшему обработку в воздухоохладителе или камере орошения перед вентилятором. При этом отпадает необходимость включения в работу теплообменника второго подогрева в летний период.
Кондиционер с теплоутилизацией -- это прямоточный кондиционер с центральным теплоутилизатором, в котором нет смешения потоков наружного и рециркуляционного воздуха, а передача тепла от удаляемого воздуха к наружному происходит в специальном теплообменнике.
Глава 3. Конструкция центрального кондиционера
Центральный кондиционер состоит из отдельных типовых секций, герметично соединенных между собой. Корпус кондиционера исполнен на базе каркаса из алюминиевых профилей, к которым крепятся постоянные и съемные (для доступа к агрегатам) панели. Панели состоят из наружного и внутреннего оцинкованных листов, между которыми устанавливается минераловатная теплоизоляционная прокладка. С целью облегчения подхода к узлам установки предусмотрены открываемые смотровые двери или съемные панели со стороны обслуживания.
Размеры секций унифицированы и зависят, как правило, от расхода и скорости обрабатываемого в кондиционере воздуха. Среди основных секций, используемых при компоновке центрального кондиционера: секция вентиляторная, охлаждения, нагрева, увлажнения, фильтрации, шумоглушения.
3.1 Конструкция и принцип работы основных секций и отдельных агрегатов центрального кондиционера
3.1.1 Секция охлаждения
Секция охлаждения представляет собой водяной или фреоновый теплообменник-воздухоохладитель, изготовленный из медных трубок (от 4 до 8 рядов) с алюминиевыми ребрами. В качестве хладагента (рабочей среды) может быть: охлажденная вода, смесь воды и гликоля, фреон (например, R-22 - хлордифторметан). Хладагент, в зависимости от типа рабочей среды, может поступать от чиллера, градирни, артезианской скважины и т.п. Коллекторы выполнены из стальной оцинкованной (или с антикоррозийным покрытием) трубы.
Входные и выходные патрубки коллектора имеют наружную резьбу. Стандартно коллекторы оснащаются дополнительными патрубками для спуска хладагента и отведения воздуха.
Распределительный и обратный коллектор фреоновых теплообменников изготавливают из медных трубок.
Патрубки коллекторов выведены наружу секции. Воздухоохладитель имеет кожух из оцинкованной стали. Кожух может быть оборудован специальными транспортными держателями, облегчающими демонтаж и транспортировку.
Оребрение трубок воздухоохладителя производится, как правило, пластинчатыми ребрами, что обеспечивает высокую теплоотдачу при низком аэродинамическом сопротивлении теплообменника. Количество рядов трубок и расстояние между ребрами, в зависимости от типоразмера секции, может быть различным.
Стандартно в секцию охлаждения устанавливается поддон для конденсатной воды, сделанный из нержавеющей листовой стали и оснащенный выведенным наружу сливным патрубком, к которому присоединяется переливной сифон, т.н. водяной затвор (поставляется, как правило, вместе с секцией охлаждения).
Водяные воздухоохладители оснащаются противозамораживающими термостатами.
На рис.3.1 представлена конструкция водяного трубчатого воздухоохладителя.
Рис.3.1.1 Конструкция водяного трубчатого воздухоохладителя
1 -- кожух из оцинкованной стали; 2,3 -- входной и выходной патрубки коллектора с резьбой; 4 -- медные трубки с алюминиевым пластинчатым оребрением.
За секцией охлаждения в центральном кондиционере устанавливаются, как правило, при скоростях обрабатываемого воздуха выше 2,5 м/с эффективные сепараторы (каплеуловители).
На рис.3.2 представлена одна из возможных конструкций каплеуловителя, собранного из специально спрофилированных пластмассовых пластин, которые вертикально размещены в кожухе из нержавеющей стали.
Скорость воздуха должна находиться в диапазоне от 2,5 до 5,0 м/с. Потери давления при этом составят до 16 Па.
Рис.3.2 Профиль каплеуловителя
3.1.2 Секция нагревания
В секции воздухонагревания могут использоваться водяные, паровые или электрические нагреватели.
Конструктивно воздухонагреватели выполнены, как и воздухоохладители, из медных трубок с алюминиевым оребрением. Коллекторы и патрубки диаметром до 25 мм выполнены из медных трубок, а диаметром более 32 мм -- из стальных трубок с антикоррозийным покрытием.
Стандартно коллекторы оснащаются дополнительными патрубками с резьбой, предназначенными для спуска воды и отвода воздуха. Патрубки коллекторов выведены наружу. Концы патрубков подающего и обратного коллектора также имеют резьбу.
Кожух теплообменников имеет специальные транспортные держатели, облегчающие демонтаж и транспортировку. Оребрение трубок воздухонагревателя произведено пластинчатыми ребрами с шагом от 1,6 до 4,0 мм.
Электрические нагреватели выполнены в форме прямоугольного параллелепипеда с укрепленными в корпусе греющими элементами в виде спирали.
Нагреватель имеет термостат безопасности, ограничивающий чрезмерный рост температуры внутри системы, а также отключение нагревателей в случае прекращения подачи воздуха.
3.1.3 Секция увлажнения
Увлажнение воздуха в центральном кондиционере осуществляется в секции оросительного увлажнения водой (форсуночной камере) или секции парового увлажнения.
Камера орошения (рис. 3.3) состоит из корпуса, в который установлены трубные гребенки, поддон и насос.
Рис. 3.3 Конструкция секции форсуночного увлажнения
1 -- первый сепаратор - каплеуловитель; 2 -- кожух секции; 3 -- трубные гребенки с форсунками; 4 -- второй сепаратор - каплеуловитель; 5 -- окно; 6 -- поддон; 7-- водный циркуляционный насос.
В форсуночной камере происходит адиабатическое увлажнение воздуха циркуляционной водой, которая поступает из поддона. Воздух вступает в непосредственный контакт с поверхностью капель воды, распыляемой с помощью форсунок. Распыляясь, вода превращается в густой туман мелких капель, сквозь который движется воздух, поглощая водяные пары.
Производительность форсунок зависит от диаметра выходного отверстия, давления и температуры воды перед форсункой. Установка форсунок в поперечном сечении форсуночной камеры выполняется на трубных гребенках, к которым циркуляционным насосом подается вода из поддона. Распыляющие форсунки выполнены так, чтобы снизить загрязнение отложениями.
Поддон выполняет функции резервуара запасной емкости воды, обеспечивающего плавную работу насоса. Поддон оснащен водосливом с поплавковым клапаном для спуска оборотной воды, а также водяным вводом для пополнения выпаренной воды.
Циркуляционный насос размещен возле поддона на кронштейне. На всасывающем патрубке насоса расположен сетчатый фильтр.
Конструкцию форсуночной камеры дополняют два сепаратора - каплеуловителя, предотвращающие унос капель воды к последующим секциям центрального кондиционера.
Один работает на выходе из секции как сепаратор, другой является направляющим для выравнивания потока воздуха на входе. Сепараторы изготовлены из пластмассовых профилей и имеют несущую конструкцию из нержавеющей стали.
Вследствие уноса воды с воздухом в процессе увлажнения, необходимо восполнять потери воды.
Подпитка водой регулируется с помощью поплавка, который помещен на питательном патрубке, а циркуляционная выпускается ручным шаровым клапаном, размещенным на нагнетательной стороне насоса.
Кожух секции увлажнения изготавливается из нержавеющего листа, что полностью исключает коррозию, имеет окно для контроля и освещения внутреннего объема.
Увлажнение воздуха сухим перегретым паром имеет множество достоинств:
· быстрое смешивание водяных паров с воздухом и легко регулируемое количество впрыскиваемого пара позволяет очень точно регулировать влажность воздуха;
· сухой перегретый пар не содержит минеральных частиц и бактерий;
· минимальные эксплуатационные расходы;
· консервация парового увлажнителя сведена к минимуму.
3.1.4 Секция фильтрации
При необходимости обеспечения фильтрации повышенного качества в компоновку центрального кондиционера могут быть включены две секции: первичной и вторичной фильтрации.
Фильтры размещаются в тех частях кондиционера, через которые проходит весь обрабатываемый воздух, и так, чтобы защитить от пыли возможно большее число секций кондиционера.
В секцию первичного фильтрования могут быть вмонтированы сетчатые фильтры класса EU1 или корзинчатые фильтры класса EU3. Сетчатые фильтры -- это тканевые фильтры с развернутой поверхностью, уложенной в «зигзаг». Ткань армирована алюминиевой сеткой и смонтирована в кожухе, исполненном из оцинкованных стальных листов.
Фильтр закреплен в установке с помощью направляющих, которые позволяют его легко демонтировать.
Корзинчатый фильтр собирается из нескольких фильтрующих элементов со стандартными размерами. Количество и размеры фильтрующих элементов, применяемых в установке, зависят от ее модели.
Фильтрующие элементы корзинчатых фильтров закреплены в рамках с помощью пружинных прихватов, обеспечивающих герметичность, а также легкую и быструю смену. Фильтрующая ткань исполнена из супертонких синтетических волокон, не гигроскопичных, кислотоустойчивых и стойких к большинству органических растворителей.
В секции вторичного фильтрования применены корзинчатые фильтры класса EU5-EU9.
Размеры и количество фильтрующих элементов также зависят от модели установки. Тип фильтрующей ткани, а также элементы крепления аналогичны секции первичного фильтрования.
3.1.5 Секция шумоглушения
Секция шумоглушения предназначена для снижения уровня шума, создаваемого центральным кондиционером.
Внутри секции шумоглушения закреплены звукопоглощающие пластины, которые изготавливаются, например, из нескольких слоев минеральной ваты специально подобранной плотности. Внешняя поверхность минеральной ваты усилена стекловолокнистым покрытием.
3.1.6 Вентиляторная секция
Вентиляторная секция предназначена для забора воздуха в центральный кондиционер и его подачи в обслуживаемые помещения (рис.3.4).
Рис.3.4 Вентиляторная секция центрального кондиционера.
В кондиционерах применяются радиальные (центробежные) вентиляторы одностороннего и двухстороннего всасывания низкого и среднего давления.
В зависимости от требуемой производительности и напора используются вентиляторы с рабочими лопатками, загнутыми вперед, или с лопатками, загнутыми назад, что обеспечивает легкое регулирование параметров сети. Вентиляторы характеризуются высоким Коэффициентом полезного действия (КПД) и позволяют регулировать производительность изменением числа оборотов.
Колесо вентилятора вращается электродвигателем через ременную передачу. В зависимости от мощности используются клиновидные ремни различного типа. Шкивы закрепляются на валах двигателя и вентилятора с помощью зажимной втулки, благодаря которой демонтаж осуществляется просто и быстро. Шкивы могут быть одно- или двухременные.
Вентилятор с двигателем и ременной передачей размещен на общей раме внутри секции, образуя вентиляторную группу. Вся группа монтируется на пружинных или резиновых амортизаторах (виброизоляторах) на салазках и перемещается на салазках внутри корпуса. Амортизаторы демпфируют колебания и предупреждают передачу шума.
Напорный патрубок вентилятора отделен от кожуха эластичной вставкой, которая обеспечивает герметичность и предотвращает перенос вибрации.
Вентиляторная секция имеет два исполнения:
· нагнетательный патрубок является выходом из кондиционера;
· промежуточная секция.
Расположение выходного напорного патрубка может быть различным: вверх, вниз, вбок, так как положение кожуха радиального вентилятора определяется углом поворота корпуса относительно исходного положения.
Производительность вентиляторной секции соответствует мощности центрального кондиционера.
3.1.7 Теплоутилизаторы
При проектировании вентиляции и кондиционирования для экономии тепла и холода целесообразно использовать тепловые вторичные энергетические ресурсы, такие как:
· тепло воздуха, удаляемого системами общеобменной вентиляции кондиционирования воздуха и местных отсосов, когда рециркуляция воздуха недопустима;
· тепло и холод технологических установок, пригодные для вентиляции и кондиционирования.
Для использования тепла удаляемого из помещений воздуха применяются теплоутилизаторы, которые подразделяются на три типа:
· перекрестноточные (рекуперативные) теплообменники;
· вращающиеся (регенеративные) теплообменники;
· система с промежуточным теплоносителем, состоящая из двух теплообменников.
Тип теплоутилизатора определяет и тип соответствующей секции центрального кондиционера.
3.1.8 Воздушные клапаны
Регулирование количества воздуха (наружного и рециркуляционного), поступающего в центральный кондиционер, осуществляется воздушными клапанами.
Существуют воздушные клапаны двух типов: клапаны, предназначенные для пропуска наружного или рециркуляционного воздуха (так называемые приемные клапаны), и клапаны для регулирования теплопроизводительности воздухонагревателей путем изменения количества воздуха, проходящего через обводной канал. Регулирование осуществляется с помощью электропривода, устанавливаемого на клапане. Конструкция клапана, как правило, многостворчатая, с параллельно установленными лопатками, как показано на рис.3.5
Рис.3.5 Воздушный клапан, установленный на входе в центральный кондиционер (привод не показан).
3.2 Расчетная часть
Исходные данные для расчета
Цех расположен в бесфонарном здании закрытого типа с техническим чердаком и сеткой колонн 18х12. Освещен люминесцентными светильниками, встроенными в перекрытие. Размеры помещения представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1
|
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 и внутреннего воздуха представлены в таблице 3.2 и 3.3
Таблица 3.2
|
город |
Расчетное значение параметров |
Ср. Температура отопительного периода tср |
Прод-ность Отоп-ного периода mот,сут. |
||||
|
Теплый режим |
холодный режим |
||||||
|
Темп-ра tн |
Теплосод-ние iн |
Тем-ра tн |
Теплосод-ие iн |
||||
|
Ленинград |
24.8 |
51.5 |
-26 |
-25.3 |
-2,2 |
219 |
Таблица 3.3
|
Наим. цеха |
Параметры воздуха |
Рабочие режимы |
Нерабочий Режим темп. Возд.для расч. деж. отопления |
||||
|
Теплый |
Холодный |
||||||
|
Тепм. tвТ |
Относ. влажнос. |
Тепм-ра tВХ |
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
кондиционирование воздух агрегат трикотажный
Qмн=q0 Vц.н (tвх-tнх) ,где
q0-удельная тепловая характеристика здания, Вт /(m3 x 0C )
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 N1элn nспрnв, где
N уст -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 x C)
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
Таблица 3.4
|
№ |
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 черезперектия с техн.чердака |
Qтч |
Вт |
105753,6 |
------- |
|
|
Итого: Теплоизбытки в цехе |
летом Qлизбзимой Qзизб |
ВтВт |
1358841,61014211,2 |
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
Таблица 3.5
|
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
Таблица 3.6
|
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
nл= Lпл/ Vц
nл=905894,4/49766=18,2
Зимний период
nз= Lпз/ Vц
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/(м3град);
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
Nл=Nвп+Nвв+Nнасл+Nхол
Nл=390,74+175,8+97,23+415,5=1079,27
Зимний период
Nх=Nвп+Nвв+Nнасз
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.
Nнас год=(Nнасл*nл+Nнасз*nз)10-3,МВтч/год
Nнас год=(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+ Nнас год+ Nхолгод,Мвтч/год
Nгод=1623,13+730,3+416+237,4=3006,8
Технические показатели систем кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления представлены в таблице 3.7
Таблица 3.7
|
№ п/п |
Название величин |
Обозначения |
Един. измерения |
НаименованиеТрикотажный цех |
|
|
1 |
Внутренний объем цеха |
Vц |
м3 |
49766 |
|
|
2 |
Общая мощность электродвигателей технического оборудования |
Nмаш |
КВт |
||
|
3 |
Производительность приточных сис-м в летний и зимний периоды1.Кондиционирования воздуха |
Lп.квлLп.квз |
м3/чм3/ч |
905894.4950823 |
|
|
4 |
Производительность вытяжных систем в летний и зимний периоды1. Кондиционирования воздуха |
LвытлLвытз |
м3/чм3/ч |
815305855740.7 |
|
|
5 |
Кратность воздухообмена в цехе |
nлnз |
1/ч |
18.219.1 |
|
|
ЧАСОВЫЕ И ГОДОВЫЕ РАСХОДЫ |
|||||
|
6 |
Часовая произ-ость насосов кондиционеров1.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 теплаНа отопление: постоянное Дежурное |
Qот.дmaxQот.дmax |
КВтКВт |
154.2735.83 |
|
|
11 |
Годовой расход теплаНа отопление: постоянное дежурное |
Qот.пгодQот.дгод |
МВтч/годМВтч/год |
281.1265.3 |
|
|
12 |
Общая мощность электродв-лей систем КВ и В1.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 |
NнаслNнасз |
КВтКВт |
97.23102 |
||
|
4.Компрессоров холод.станции |
Nхол |
КВт |
415.5 |
||
|
ИТОГО: летний период... |
a Nл |
КВт |
1079.27 |
||
|
Зимний период.. |
aNз |
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: |
aNгод |
МВтч/год |
3006.8 |
Вывод по расчету: Для трикотажного цеха площадью 10368 м2 и объемом 49766 м3, расположенным в бесфонарном здании закрытого типа выбираем центральную систему кондиционирования с качественным регулированием, с мощностью электродвигателей СКВ:
· в летний период 1079,27 КВт
· в зимний период 668,54 КВт
Заключение
Анализ показывает, что центральные установки систем вентиляции и кондиционирования воздуха занимают основное место в мировом и отечественном кондиционеростроении. В последние годы фирмы, производящие оборудование, ограничили номенклатуру центральных установок воздухопроизводительностью 100...120 тыс. м3/ч. Это связано с экономическими факторами, в первую очередь -- снижением энергетических затрат.
Наблюдается тенденция к сокращению сроков обновления выпускаемого оборудования для систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Создаются кондиционеры со специфическими требованиями для конкретных условий применения: в северном исполнении, с блоками для химической очистки воздуха, взрывозащищенного исполнения и др.
Большинство центральных кондиционеров не имеют камер обслуживания, в связи с чем занимают меньшую площадь; при этом кондиционеры имеют панельную конструкцию с теплозвукоизоляционными панелями. Зарубежное кондиционеростроение все большее внимание уделяет производству кондиционеров наружной установки.
Основное применение для очистки воздуха от пыли находят сухие карманные фильтры.
В приточных установках систем вентиляции и центральных кондиционерах применяются поверхностные теплообменники из цветных металлов, как правило, медная трубка + алюминиевая пластина. В компоновках центральных кондиционеров для эффективного тепломассообмена применяются камеры орошения и насадочные увлажнительные устройства.
Изменения технологии производства для основных отраслей промышленности и увеличение объема реконструкции определяют необходимость применения «модульных установок», обслуживающих определенный строительный модуль -- ячейку пола или объем цеха, с размещением их вне здания (на кровле) или вне технологических площадей (на колоннах, в межферменном пространстве и т. д.).
Общая тенденция развития мирового и отечественного кондиционеростроения -- это экономия энергетических и материальных ресурсов при достижении и обеспечении требуемого микроклимата в обслуживаемом объекте.
Вывод по расчету: Для трикотажного цеха площадью 10368 м2 и объемом 49766 м3, расположенным в бесфонарном здании закрытого типа выбираем центральную систему кондиционирования с качественным регулированием, с мощностью электродвигателей СКВ:
· в летний период 1079,27 КВт
· в зимний период 668,54 КВт
Список литературы
1. Вентиляция на предприятиях легкой промышленности./ Панин В.Г., Семенков B.C. -М.: Легпромбытиздат. 1987.-230с.
2. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на предприятиях легкой промышленности./ Участкин П.В. -М.: Легкая индустрия, 1980.-343.с.
3. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях./ Сорокин Н.С. -М.: Легкая индустрия. 1974.-328с.
4. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях./ Баркалов Б.В. -М.: Стройиздат, 1971.-273 с.
5. Промышленная вентиляция и кондиционирование воздуха./ Меклер В.Я., Овчинников П.А. -М.: Стройиздат, 1978.-311 с.
6. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий (СН-245-71). -М.: Стройиздат, 1972.-126 с.
7. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика. /Ананьев В.А., Балуева Л.Н., Гальперин А.Д., Городов А.К., Еремин М.Ю., Звягинцева С.М., Мурашко В.П., Седых И.В./ М.. Евроклимат. 2001. 416 с. - 3-е изд.
8. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование. -М.: Государственный строительный комитет. 1987.
9. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Отопление, вентиляция и кондиционирования воздуха. СНиП . 11-33-75. -М.:
10. Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях / Белов Е.М.. - М.: Евроклимат. 2006. -639 с.
11. Пухкал В.А. Кондиционирование воздуха и вентиляция. Анализ развития техники вентиляции и кондиционирования воздуха [Электронный ресурс]/ Пухкал В.А., к.т.н., доцент каф. ОВиКВ СПбГАСУ - Режим доступа: http://www.climat-info.ru/cjnd/airfresh_articls/47/ - Загл. с экрана
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка системы кондиционирования воздуха в школе г. Одесса. Выбор и обоснование параметров внутреннего и наружного воздуха. Тепловой и влажностный баланс помещений. Выбор центрального кондиционера. Подбор оборудования системы холодоснабжения.
курсовая работа [274,6 K], добавлен 04.09.2014Расчет теплопоступлений и влагопоступлений в летний и зимний периоды. Определение расхода воздуха. Расчет поверхностного воздухоохладителя, оросительной камеры и секции догрева воздуха. Регулирование параметров системы кондиционирования помещения.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 21.09.2012История создания кондиционеров. Физиологическое воздействие окружающего воздуха. Тепловые комфортные условия. Классификация систем кондиционирования. Работа сплит-системы в условиях низких температур. Расчеты предполагаемой мощности кондиционера.
реферат [4,9 M], добавлен 06.12.2010Разработка проекта центральной многозональной системы кондиционирования воздуха II категории. Расчет количества вредностей, выделяющихся в помещениях. Определение теплового баланса, влаго- и газовыделений. Выбор кондиционеров и вентиляционных систем.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 06.04.2012Понятие кондиционирования воздуха, основные этапы развития и современные достижения в данной области. Применяемое оборудование для кондиционирования воздуха, его использования. Использование концепции механико-химического охлаждения с помощью хладагентов.
реферат [20,6 K], добавлен 25.02.2011Разработка проекта системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для здания "спальный корпус". Расчет теплотехнических показателей для наружной стены, окон и дверей. Гидравлический расчет системы отопления, подбор водоструйного элеватора.
курсовая работа [420,7 K], добавлен 19.02.2014Характеристика теплового баланса - поступления тепла и влаги в помещение. Процессы обработки воздуха в теплый и холодный период года, выбор типоразмера кондиционера и его секций. Холодоснабжение и аэродинамический расчет системы кондиционирования воздуха.
курсовая работа [207,0 K], добавлен 12.03.2011Характеристики и особенности VRV и VRF систем Daikin. Схемы мультизональной системы кондиционирования воздуха. Системы вентиляции и фильтрации воздуха. Схема вентиляции кухни и санузлов жилого дома. Система кондиционирования Daikin Super Multi Plus.
отчет по практике [774,8 K], добавлен 11.11.2012Продолжительность стояния интервалов температуры наружного воздуха согласно климатологическим данным г. Астрахань. Расчёт режимов отопления, теплонасосной установки в режиме системы теплоснабжения. Режим холодоснабжения системы кондиционирования воздуха.
контрольная работа [174,7 K], добавлен 07.02.2013Характеристика зрительного зала кинотеатра. Определение количества вредных газовых выделений и выделений влаги. Выбор схемы организации воздухообмена в помещении. Теплотехнический и аэродинамический расчет элементов установки кондиционирования воздуха.
курсовая работа [424,6 K], добавлен 29.04.2015
