Кондиціювання прядильного цеху

Зміст

Вихідні дані

1.Расчет теплопоступленій

1.1 теплопоступленія від верстатів

1.2 теплопоступленія від людей

1.3 теплопоступленія від сонячної радіації

1.4 теплопоступленія від штучного освітлення

1.5 сумарні тепловиділення

2. Розрахунок тепло втрат

3. Побудова процесів кондиціонування повітря на h - d діаграмі

4. Визначення необхідного повітрообміну

5. Вибір кондиціонера

6. Розрахунок камер зрошення

7. Аеродинамічний розрахунок припливних повітропроводів

8. Розрахунок припливного вентилятора

Бібліографічний список

Вихідні дані

1. місто: Шуя

2. цех: прядильний

3. прядильні машини: ПМ-200

4. кількість машин: 120 шт.

5. встановлена ​​потужність: N вуст = 30 кВт

6. коефіцієнт попиту: Кспр = 0,9

7. освітленість: 500 люкс

8. параметри зовнішнього повітря: Б

9. кількість робітників:

на 4 машини-1 прядильниця

на 4 прядильниця-1 помічник майстра

на 4 помічника майстра-1 майстер

10. вікна в дерев'яних палітурках з подвійним склінням

ширина 3м

висота 2,5 м

11. висота приміщення h = 6,0 м

1.Расчет теплопоступленій

1.1 теплопоступленія від верстатів

Визначаються за формулою:

, (1.1)

де - Встановлена ​​потужність електродвигуна. кВт (за завданням)

- Коефіцієнт попиту, що характеризує відношення потужності, фактично споживаної обладнанням, до встановленої потужності ел. двигунів;) (За завданням)

- Коефіцієнт виділення тепла в приміщення, [1]

n - кількість обладнання

кДж / год

1.2 теплопоступленія від людей

У залі працює 11 чоловіків і 37 жінок

[1] (1.2)

- Кількість людей, чол.

800 кДж / год - теплопоступленія від 1 працюючого чоловіка. [1]

кДж / год

0,85 - коефіцієнт, що враховує витрати енергії для жінок. [1]

1.3 теплопоступленія від сонячної радіації для теплого періоду року

, (1) (1.3)

де - Поверхня скління,

- Величина сонячної радіації через скління,

Вікна в будівлі орієнтовані на північ і південь.

; табл.9 [1]

- Коефіцієнт, що залежить від характеру скління, для подвійного скління в одній рамі. [1]

де і - Габаритні розміри вікна (вихідні дані),

- Кількість вікон, шт.

0,9 - коефіцієнт, що враховує наявність рам.

0,8 - коефіцієнт, що враховує забруднення вікон.

1.4 теплопоступленія від штучного освітлення

Теплопоступленія від штучного освітлення складають 10% теплопоступленій від верстатів. [Рекомендації ВНІІОТ г.Іваново]

1.5 Сумарні теплопоступленія

для теплого періоду року:

для холодного періоду року:

2. Розрахунок теплових втрат

Теплові втрати через стіни розраховуємо за формулою

Q _ст = до _ст · F _ост · (t _в - t _н) · n, (2.1)

до _ст - коефіцієнт теплопередачі стіни, до _ст = 3,5 кДж / (год · м ² · К);

F _ост - площа поверхні стіни;

t _в - температура внутрішнього повітря, t _в = 25 ^о С;

t _н - температура зовнішнього повітря,

t _н = 25,1 ^о С - для теплого періоду,

t _н = - 30 ^о С - для холодного періоду;

n - коефіцієнт, що враховує орієнтацію стіни по сторонах світу,

n = 1,0 - для південної орієнтації,

n = 1,1 - для північної та східної орієнтації,

n = 1,05 - для західної орієнтації.

Теплові втрати через вікна визначаємо за формулою

Q _о = к _о · F _{о •} (t _в - t _н) · n, (2.2)

до _про - коефіцієнт теплопередачі вікна, к _о = 9,2 кДж / (год · м ² · К);

F _о - площа поверхні вікон;

t _в - температура внутрішнього повітря, t _в = 25 ^о С;

t _н - температура зовнішнього повітря,

t _н = 25,1 ^о С - для теплого періоду,

t _н = - 30 ^о С - для холодного періоду;

n - коефіцієнт, що враховує орієнтацію стіни по сторонах світу,

n = 1,0 - для південної орієнтації,

n = 1,1 - для північної та східної орієнтації,

n = 1,05 - для західної орієнтації.

Результати обчислень заносимо в таблицю 2.1

Розрахунок теплових втрат

Таблиця 2 .1

НС - зовнішня стіна, ДО - подвійне скління.

Загальні теплові втрати в теплий період року

S Q = -848,6 кДж / ч.

Загальні теплові втрати в холодний період року

S Q = 466735,5 кДж / ч.

3. Розрахунок теплових надлишків

Теплові надлишки розраховуються за формулою:

Q _хат = Q ^пост - Q ^піт, (3.1)

Теплові надлишки в теплий період року:

Q _хат = 12925655 - (- 848,6) = 12929503,6 кДж / ч.

Теплові надлишки в холодний період року

Q _хат = 12858800 - 466735,5 = 12392064,5 кДж / ч.

ПОСТРОЕІЕ ПРОЦЕСІВ КОНДІЦІОНІРОВНІЯ ПОВІТРЯ НА h - d Діаграма,

Теплий період року:

Кратність повітрообміну розраховується за формулою:

(4.1.3)

де V _п - об'єм приміщення, V _п = 28954,3 м ^3.

Витрата холоду повітря розраховується за формулою:

Q _хол = G ^т · (h _н - h _о),

де h _н і h _о - ентальпії повітря, що перебуває в стані відповідно точки Н і точки О.

Q _хол = 153926,6 · (54,5 - 44,1) = 1600836,64 кДж / ч.

4.2 Визначення повітрообміну в холодний період року

Масова витрата повітря розраховується за формулою:

де - Надлишки тепла в холодний період року,

Об'ємна витрата повітря розраховується за формулою:

L ^т = 1272088,1 м ³ / год, L ^х = 1219211,4 м ³ / ч.

L ^х <L ^т, отже, в холодний період кондиціонери повинні працювати з дещо зменшеною продуктивністю. У холодний період до зовнішньому повітрю підмішується рециркуляционний повітря. Отже, процес обробки повітря в камері зрошення піде по h = const, причому точка C характеризує стан суміші зовнішнього і внутрішнього повітря перед камерою зрошення.

Зміст зовнішнього повітря в суміші при цьому:

Кількість зовнішнього повітря, що припадає на одного працюючого в цеху

Кратність повітрообміну розраховується за формулою:

Таким чином, норми СНиП 2.04.05-91 ^*, згідно з якими мінімальний витрата зовнішнього повітря на одну людину для систем рециркуляції повинен бути 120 м ³ / год і становитиме 10% від загального повітрообміну, виконуються.

5. Вибір кондиціонера

Повна продуктивність кондиціонера розраховується за формулою:

L _п = до _зап · L ^т,

де до _зап - коефіцієнт запасу, до _зап = 1,1.

L _п = 1,1 · 1272088,1 = 1399296,9 м ³ / ч.

Згідно з отриманими даними вибрано 6 кондиціонерів КТ-250 з продуктивністю L _п = 250 тис. м ³ / ч.

Обрано наступне обладнання кондиціонера КТ-250 (секції):

1.Секція прийомних утеплених клапанів - 25.3212.0, опором R = 20,0 Па / м, довжиною l = 0,253 м, 1 шт.

2. Перехідна секція - 25.7221.2, R = 20,0 Па / м, l = 1,083 м, 3 шт.

3. Повітронагрівач - 25.1130.0, R = 56 Па, l = 0,503 м , 2 шт.

4. Секція рециркуляції - 25.7001.0, R = 20,0 Па / м, l = 1,122 м, 2 шт.

5. Камера зрошення 25.0011.0, R = 123 Па, l = 2,425 м.

6. Опора під кондиціонер - 00.7420.0.

7. Фільтр рулонний - Ф12РУ1А, пропускною здатністю 120000 м ³ / год, площею поперечного перерізу 12 м ^2, ефективністю 80-85%, 16 шт.

Повна довжина кондиціонера склала:

l = 0,253 + 3 · 1,083 +2 · 0,503 +2 · 1,122 + 2,425 = 9,177 м.

Втрати тиску в кондиціонері склали:

H _кон = S Rl = 0,253 · 20,0 +3 · 1,083 · 20,0 +2 · 56 +2 · 20,0 · 1,122 +123 = 350 Па.

Схему кондиціонера з умовними позначеннями див. на кресленні.

6.Розрахунок КАМЕР ЗРОШЕННЯ

Вибираємо дворядну камеру зрошення ОКФ-3 для кондиціонера КТЦЗ-250.

На h - d - діаграмі через точки з координатами заданих початкових і кінцевих параметрів повітря проводимо промінь процесу до перетину з кривою

j = 100%, визначаємо координати точки перетину. Точка перетину відповідає стану частині повітряного потоку з параметрами , .

= 43,5 кДж / кг; = 15,3 ^о С;

Обчислюємо коефіцієнт адіабатно ефективності Є _а, визначається за формулою:

де h _В.Н - початкова ентальпія повітря, h _В.Н = 53,5 кДж / кг;

h _В.К - кінцева ентальпія повітря, h _В.К = 44,1 кДж / кг;

h - Ентальпія процесу, h = 43,5 кДж / кг.

Знаходимо коефіцієнт зрошення μ і коефіцієнт ентальпійного ефективності Є _п для прийнятого типорозміру і виконання камери зрошення (за графіком 2.3 пріложенію1) [2].

μ = 2,17; Е _п = 0,64

Обчислюємо відносний перепад температур повітря Ө за формулою:

μ ;

де З _в - питома теплоємність води, С _у = 4,19 кДж (кг ^о С);

b - коефіцієнт апроксимації, b = 0,33 кг ^о С / кДж

;

Знаходимо початкову температуру води за формулою;

=

= ^о С;

Знаходимо початкову температуру води за формулою;

=

= ^о С;

Визначаємо витрату розбризкуваним води G _ж;

G _ж = ;

G _ж = кг / год;

Знаходимо втрати тиску в камері зрошення по воді ΔР (За графіком 3.1 пріложенія1) [2].

G _ж = 506079 кг / год; ΔР = 72кПа

Вибір технологічної схеми обробки повітря в кондиціонері

Так як процес на h-d діаграмі йде не по лінії h = const, то процес кондиціонування буде політропний.

7. АЕРОДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК Прямоточний Повітропроводи

Повітря подається до зали по 12 прямоточним воздуховодам.

1. Кількість повітря, що проходить через 1 воздуховод:

2. Початкове перетин вздуховода:

де - Початкова швидкість в повітроводі м / с

За отриманого значення обраний стандартний повітряпровід з площею поперечного перерізу 2,7 м ^2, висотою h = 2,0 м, шириною a = 1,6 м.

Витрата повітря через кожну щілину в повітроводі визначиться за формулою:

де n _щ - кількість щілин у повітроводі, n _щ = 22.

Площа поперечного перерізу щілини визначиться за формулою

де v _вих - швидкість виходу повітря з щілини, v _вих = 7 м / c.

м ²

Нехай ширина щілини в повітроводі буде а = 1,4 м, тоді її довжина буде дорівнює:

Еквівалентний діаметр кореня припливного воздуховода визначається за формулою:

Еквівалентний діаметр щілини визначається за формулою:

3. Повний тиск на початку воздуховода;

де - Динамічний тиск на початку воздуховода,

- Статичний тиск в повітроводі,

- Втрати тиску на тертя,

4.

7. За еквівалентному діаметру і швидкості на початку воздуховода визначаємо втрати тиску на тертя на початку на 1 погонний метр:

8. При знаходження і має дотримуватися умови, що обидві частини рівності:

відрізнялися один від одного не більше ніж на 5%

де - Довжина воздуховода,