Розрахунок спліт-системи кондиціонування виробничого приміщення та підбір обладнання тепло-вологісної обробки повітря

Размещено на http://www.allbest.ru/

10

Чорноморський Державний Університет

ім. Петра Могили

ФАКУЛЬТЕТ ЕКОЛОГО-МЕДИЧНИХ НАУК

КАФЕДРА ТЕХНОГЕННОЇ БЕЗПЕКИ

Розрахункова робота

з дисципліни:

Охорона праці в галузі

Розрахунок спліт-системи кондиціонування виробничого приміщення та підбір обладнання тепло-вологісної обробки повітря

Миколаїв -2009

Мікроклімат приміщення характеризується сукупністю температур повітря і внутрішніх поверхонь, відносною вологістю і рухливістю повітря. Значення цих параметрів визначають залежно від призначення приміщення і пори року виходячи з вимог нормального перебігу технологічного процесу і комфорту що знаходяться в ньому людей.

У конторських та підсобних приміщеннях, призначених для постійного або тривалого перебування обслуговуючого персоналу, найбільш важливі ті параметри, які дозволяють працювати з максимальним комфортом. При цьому вони повинні перебувати в певних поєднаннях між собою. Оптимальні (рекомендовані) параметри мікроклімату представляють собою сукупність найбільш сприятливих умов, що забезпечують правильне протікання технологічного процесу, точне дотримання режиму зберігання цінностей та найкраще самопочуття персоналу в конторських та технологічних приміщеннях. вентиляція мікроклімат спліт система кондиціонування

Як допустимих приймаються такі поєднання параметрів повітря, які не викликають у людини при тривалій дії станів, які не можна нормалізувати, і не призводять до погіршення споживчих якостей зберігаються цінностей. Допустимі і оптимальні параметри повітряного середовища - температура, вологість і рухливість повітря, а також гігієнічні вимоги до неї в залежності від призначення приміщення і пори року регламентуються нормативно-технічними документами ГОСТ 12.1.005-88 «Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони» , БНіП 2.04.05-91 «Опалення, вентиляція і кондиціонування».

Розрахункові обов'язкові параметри мікроклімату слід вибирати в межах оптимальних норм згідно з вимогами БНіП 2.04.05-91.

Штучна вентиляція може бути припливною, витяжною або припливно-витяжною. Найбільш досконалою системою штучної вентиляції є кондиціювання, тобто очищення повітря і створення та автоматичне регулювання в приміщенні оптимальних мікрокліматичних параметрів: температури, вологості, швидкості руху повітря. Є різні системи кондиціонерів. У найбільш досконалих приладах можна регулювати іонний склад, ароматизувати повітря.

Кондиціонери є місцеві й центральні. Місцеві, або кімнатні, кондиціонери називають ще кліматизерами, вони передбачають лише охолодження повітря. При кондиціюванні повітря в приміщеннях для перебування великої кількості людей (аудиторії, кінозали, театри тощо) рекомендовано створювати пульсуючий мікроклімат для підтримання тонізуючого ефекту: кожні 15 хвилин на дві хвилини знижувати температуру повітря на 3-4 °С. Цей захід попереджує присипляючу дію монотонного мікроклімату.

На чистоту повітря в житлових приміщеннях впливають кількість людей, які знаходяться в приміщенні, інтенсивність виконуваної ними роботи, температура внутрішніх приміщень. Різноманітні побутові процеси - приготування їжі, прання білизни, опалювання печей тощо також призводять до погіршення якості повітря. Крім цього, істотним джерелом забруднення є тютюновий дим, в якому містяться продукти повного і неповного згоряння, а також сухої перегонки тютюну і паперу: оксид вуглецю, ціанисті сполуки, метиловий спирт, нікотин, кадмій тощо. При спалюванні 1 г тютюну в цигарках в повітря надходить 20-80 см³ оксиду вуглецю, а при спалюванні в люльці - від 53 до 109 см³.

Одним із важливих заходів щодо збереження чистоти повітря в житлах є вентиляція, тобто заміна забрудненого повітря чистим, атмосферним. Вентиляцію (повітрообмін) характеризують вентиляційний об'єм і кратність повітрообміну.

Показником ефективності вентиляції приміщень є кратність повітрообміну -- це число, яке показує, скільки разів упродовж однієї години повітря в приміщенні замінюється зовнішнім.

Вентиляційний об'єм - це кількість повітря (в м³), яке надходить у приміщення протягом 1 години. Він складається з інфільтраційного і вентиляційного повітря. Інфільтрація - це проникнення повітря через стіни, пори будівельних матеріалів, щілини в будівельних конструкціях тощо. Найбільш повітропроникними є шлакоблокові, керамзитобетонні, цегляні, дерев'яні стіни. Найменш повітропроникними - гранітні, мармурові. Другою складовою частиною вентиляційного об'єму є повітря, яке надходить у приміщення через спеціально передбачені для цього вентиляційні пристрої: кватирки, фрамуги, вікна, вентиляційні канали.

Відношення вентиляційного об'єму до об'єму приміщення характеризує інтенсивність вентиляції.

В даній роботі виконано необхідні розрахунки та підбір обладнання тепло-вологісної обробки для приміщення зуботехнічної лабораторії.

1) Будинок, в якому знаходиться розрахункове приміщення, має лише один поверх. Розташований на значній відстані інший будинок є також одноповерховий.

Кімната має розміри 4,5 і 3,5 м у довжину і ширину відповідно, висотою в 2,5 м. також є вікно, яке виходить на південь. Розміри вікна 1,25?1,3 м. В кімнаті у вікна знаходиться робочий стіл, шафа з матеріалами та інструментами. Стеля свіжопобілена, на стінах поклеєні шпалери світлого кольору, вікно без штор, на підлозі лежить коричневий лінолеум. Обладнання представлене двома шліф-моторами потужністю 450 та 150 Вт відповідно, компресором потужністю 2 кВт, двома ручними бормашинами потужністю по 75 Вт кожна, двома витяжками потужністю по 400 Вт.

На вікнах є скло листове, подвійне з дерев'яною рамою.

В даній роботі виконано необхідні розрахунки та підібрано обладнання тепло-вологісної обробки повітря для зуботехнічної лабораторії. Всі необхідні геометричні співвідношення, що використовуються в розрахунковій роботі, наведено на рис. 1.

Рис. 1. План розрахункового приміщення.

a = 4,5 м

b = 3,5 м

Н = 2,5 м

с = 1,25 м

d = 1,3 м

2) Розрахунок теплоприпливів у виробничі приміщення виконується з використанням експрес-методики [1]. Дана методика в основному використовується для розробки систем кондиціонування повітря на базі нескладного (в проектному відношенні) кліматичного обладнання: кондиціонери спліт-систем віконного типу та моноблочного виконання. Теплоприпливи у виробниче приміщення складаються з таких потоків:

Q_T = Q_Я + Q_П , кВт

де Q_T - теплоприплив у виробниче приміщення

Q_Я, Q_П - відповідно явний та прихований тепроплиплив у виробниче приміщення.

Явний теплоприплив Q_Я складається із таких компонентів:

Q_Я =Q₁ + Q₂ + Q₃ , кВт

де Q₁ - теплоприплив крізь огородження:

Q₁ = а • b • H • q_пит • 10^-3 = 4,5 • 3,5 • 2,5 • 35• 10^-3 = 1,378 кВт

де q_пит - питоме теплове навантаження на виробниче приміщення, Вт/м³

a, b, H - відповідно довжина, ширина та висота розрахункового приміщення

q_пит приймається в межах 30...35 Вт/м3, якщо приміщення розташоване на тіньовому боці; 35 Вт/м³ - середньостатистичне значення; 35...40 - приміщення з сонячного боку з великою площею оскління.

q_пит = 35 Вт/м³

Q₂ - теплоприплив від оргтехніки та іншого обладнання, що розташоване в приміщенні. В середньому приймається 300 Вт (0,3 кВт) на один комп'ютер у повній комплектації та приблизно 30% від встановленої потужності обладнання.

Тому Q₂ буде дорівнювати:

Q₂ = (2•0,075 + 2•0,4 + 0,15 + 2 + 0,45) • 0,3 = 1,0245 кВт

Q₃ - теплоприплив від людей, що знаходяться в приміщенні. Зазвичай приймається 100 Вт (0,1 кВт) на людину для офісних приміщень і 100 - 300 Вт (0,1 - 0,3 кВт) для приміщень, де люди займаються фізичною роботою.

Оскільки зубний технік займається легкою фізичною працею, то

Q₃ = 2 • 0,2 = 0,4 кВт

Отже, сумарний явний теплоприплив у виробничому приміщенні складає:

Q_Я = Q₁ + Q₂ + Q₃ = 1,378 + 1,0245 + 0,4 = 2,803 кВт

Q_П = (W • r)/ 3600 , кВт

де W - вологонадлишок у виробниче приміщення:

W = g • n_л • 10^-3 , кг/год

де g - вологовиділення (для) однієї людини:

g = f(t_n) , г/год.

При t_n = 24 °C та категорії робіт середньої важкості 2А:

g = 110 г/год

r - прихована теплота пароутворення:

r = 2500 кДж/кг

n_л = 2

W = 110 • 2 • 10^-3 = 0,22 кг/год

Прихований теплоприплив у виробничому приміщенні:

Q_П = (0,22 • 2500)/3600 = 0,153 кВт

Загальний теплоприплив у розрахунковому приміщенні:

Q_T = 2,803 + 0,153 = 2,956 кВт

3) Для замкнених систем кондиціонування їх необхідна холодопродуктивність дорівнюється теплоприпливу у виробниче приміщення з деяким запасом:

Q₀ = 1,1 • Q_Т = 1,1 • 2,956 = 3, 252 кВт

Для приміщень з постійним перебуванням людей з метою забезпечення комфортних умов бажано подавати у приміщення повітря певних параметрів для забезпечення процесу тепло- й вологоасиміляції, тобто компенсації надлишкових тепло- й вологоприпливів. В цьому випадку оцінка необхідної повітропродуктивності здійснюється в такій послідовності:

1. Тепловологісне відношення процесу тепло- й вологоасиміляції у виробничому приміщенні для теплого періоду року е_Т :

е_Т = (Q_Т • 3600)/ W = (2,956 • 3600)/ 0,22 = 48370,91 кДж/кг

2. Ентальпія повітря у виробничому приміщенні I_n, кДж/кг. При температурі t у приміщенні 24°С та ц_n = 50%

I_n = 48 , кДж/кг

3. Температура повітря на вході у виробниче приміщення приймається після побудови процесів кондиціювання в d-I діаграмі.

4. Ентальпія повітря на вході у виробниче приміщення:

I_n = f(t_n, ц_n)

I_вх = f(е_Т, ?t_p)

При е_Т = 48370,91 кДж/кг та ?t_p= 9?С

I_вх =38 кДж/кг

5. Необхідна масова повітропродуктивність спліт-системи кондиціонування:

G_в = Q_T/(I_nЇI_вх) = 2,956/(48 - 38) = 0,296 кг/с

Об'ємна повітропродуктивність системи кондиціонування за нормальних умов:

V = (G_в / с) · 3600 = (0,296/1,205) · 3600 = 884,315 м³/год

де с = 1,205 кг/м³

6. Необхідна холодопродуктивність спліт-системи кондиціонування, (Q₀, кВт).

Для замкнених систем кондиціонування їх необхідна холодопродуктивність чисельно дорівнюється тепло припливам у виробниче приміщення:

Q₀ = Q_T

4) Вихідними даними для підбору обладнання тепловологісної обробки повітря є:

1. Холодопродуктивність системи кондиціювання Q₀ = 3, 252 кВт.

2. Повітропродуктивність системи кондиціювання V = 884,315 м³/год.

3. Масова повітропродуктивність G_в = 0,296 кг/с.

На основі виконаних розрахунків підібрано обладнання фірми Samsung AQ12FC з наступними технічними характеристиками:

1. Споживана потужність (охолодження / нагрів) 1260 / 1160 Вт

2. Потужність в режимі охолодження 3520 Вт

3. Потужність в режимі обігріву 3810 Вт

4. Видалення вологи 1.5 л / год

5. Рівень шуму (макс / мін) 36 / 26 дБ, зовнішній блок - 47 дБ

Розміри:Габарити внутрішнього блоку 825x285x189 мм, вага - 8 кг Габарити віконного або зовнішнього блоку 660х495х240 мм, вага - 28 кг

Висновок

Виконання даної роботи наочно показало важливість вентиляції та підтримання оптимальних умов мікроклімату у виробничому приміщенні. Для існуючого приміщення зуботехнічної лабораторії було підібрано кондиціонуюче обладнання з урахуванням специфіки робіт, які виконуються у даному приміщенні.

Література

1. Берій Я. І., Дешинський Ю. Л., Івах Р. М., Катренко Л. А., Краснощоких А. А. Основи охорони праці / Навчальний посібник. - Львів, 2004.

2. Жидецький В. Ц., Джигирей В. С., Сторожук В. М. Та ін. Практикум із охорони праці. Навчальний посібник / За ред. конд. техн. наук, доцента В. Д. Жидецького . - Львів, Афіша, 2000 - 352 с.

Размещено на Allbest.ru