Вентиляция промышленного здания

от.п)·ZотГСОП = (26,3-(-9,6))·245=8 795,5Сопротивление теплопередачи покрытия составит: Rнорм = 1,6 + 0,0004×ГСОПRнорм = 1,6 + 0,0004×8 795,5=5,1 м2·°С/ВтКоэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции: Вт/(м2·°С)Температура уходящего воздуха под перекрытием по формуле 3.12tу = tв + gradt(Hп - 2)tу = 26,3 + 1,1(11- 2) =36,2°СТеплопоступления солнечной радиации за счет теплопередачи через покрытие при параметрах А наружного воздуха составит:кДж/ч3.2.5. Тепловыделения от оборудованияОт механического оборудования, снабженного электродвигателямиПри работе электродвигателей потребляемая ими энергия может частично или полностью переходить в тепло, нагревающее воздух.Тепловыделения от установленных в общем помещении электродвигателей и приводимого ими в действие оборудования, Qобщ, кДж/ч, следует определять по формуле:Qобщ = 3,6·N·кс · (1 – кп·η + кт·кп·η) ·103,(3.13)где N – номинальная установочная мощность электродвигателя, кВт;кс – коэффициент спроса на электроэнергию, принимаемый по заданию к проекту, а при отсутствии данных – по табл. 3.9;кп – коэффициент полноты загрузки электродвигателя: кп = 1 при загрузке от 1 до 0,5 и кп – 0,9 при загрузке менее 0,5;η – КПД электродвигателя, принимаемый по каталожным данным или по табл. 3.10;кт – коэффициент перехода теплоты в помещение: кт = 1 при работе металлорежущих станков без охлаждающей эмульсии; кт = 0,9 – то же с применением охлаждающей эмульсии; кт = 0,1 для вентиляторов; кт = 0 для насосов.Таблица 3.9.Коэффициент спроса на электроэнергию кс различных отраслей промышленностиВид производства и промышленностиЗначение ксЦветная и черная металлургия:доменные цехи0,6мартеновские цехи0,3цехи производства огнеупорного кирпича0,6 – 0,7электрические печи сопротивления и шкафы при непрерывной загрузке0,8то же, при периодической загрузке0,6дуговые электрические печи емкостью 3 – 10 т0,7то же, 0,5 – 1,5 т0,55Машиностроительная и металлообрабатывающая промышленность:металлорежущие станки мелкосерийного производства0,14то же, крупносерийного производства0,2индукционные печи, двигатели генератора0,8выпрямители полупроводниковые0,5кузнечные машины0,4Таблица 3.10.Зависимость η от номинальной установочной мощности электродвигателяN<0,500,5÷5,05,0÷1010÷2828÷50>50η0,750,840,850,880,900,92Определим тепловыделения от металлорежущего станка крупносерийного производства с охлаждением эмульсией режущего инструмента. Тепловыделения от нагревательного оборудованияТепловое оборудование отдает в цех тепло путем конвективного и лучистого теплообмена от нагретых поверхностей стенок, свода, нагретых открытых дверок, нагретых дымоотводящих воздуховодов, открытых проемов печи, путем теплопередачи через под и закрытые дверцы, с горячими продуктами сгорания, прорвавшимися в воздух помещения.В практике проектирования промышленной вентиляции, как правило, не производится расчет каждого из названных выше тепловыделений оборудования, а используются данные технологов или укрупненные показатели, приведенные в указаниях по проектированию отопления и вентиляции соответствующего типа цеха. Ниже приводится методика определения тепловыделений по укрупненным показателям для каждой из группы теплового оборудования.Тепловыделения от печейТепловыделения от печей для плавки металла и выдержки его в жидком состоянии (электродуговые печи, индукционные печи низкой и высокой частоты), а также от электропечей, печей-ванн и сушильных шкафов, предназначенных для нагрева изделий под ковку и для термической обработки металла Qпеч, кДж/ч, определяются по их установочной мощности по формуле Qпеч = 3,6·N·к1·103, (3.16)где N – установочная мощность печи, кВт;к1 – коэффициент, учитывающий долю тепла, поступающего в помещение, принимается по табл. 3.11.Тепловыделения Qэл, кДж/ч, от оборудования, потребляющего электроэнергию, удобно рассчитывать для отдельных помещений по удельным тепловым поступлениям в зависимости от вида производства по формуле Qпеч = 3,6·N·qэл,(3.17)где qэл – удельные тепловые поступления в помещение Вт/кВт, принимаемые по табл. 3.11.Таблица 3.11.Производственные тепловыделенияВид производства, помещений, оборудования и технологических процессовУдельные тепловыделения, Вт/кВтДоля тепла, поступающего в помещение при обогреве оборудованияэлектричествомтопливомЛитейное производство:1) Склады шихты и формовочных материалов:электродвигатели привода1510,15-сушила песка и глины--0,062) Электродвигатели привода смесеприготовительного отделения1510,15-3) Поверхностная сушка формовочного отделения--0,2054) Стержневое и сушильное отделение:тепло от сушил отдельно стоящих--0,079то же, примыкающих одной стеной--0,067то же, примыкающих двумя стенами--0,0435) Плавильное отделение:индукционная печь плавки емкостью до 100 кг5800,58-то же, до 500 кг5170,52-то же, до 2000 кг4380,44-электродуговая печь плавки емкостью до 500 кг2990,33-то же, до 3000 кг2600,26-то же, до 10 000 кг1800,18-сушка ковшей--0,0486) Плавильно-заливочное отделение:электродуговые печи4990,5-индукционные печи1510,15-тигельные газовые печи--0,0487) Отделение цветного машинного литья, раздаточные печи--0,0488) Отделение термической обработки литья, печи отжига100010,084Расчет тепловыделений от рабочего оборудования приведен в таблице 3.12.Таблица 3.12.Расчет тепловыделений от рабочего оборудованияВ таблице 3.12 приведена сводная таблица поступления тепла в помещение литейного цеха.Таблица 3.12.Наименование показателяЕд. изм.КоличествоТепловыделения от людей--Тепловыделения от источников искусственного освещениякДж/ч153498,2Теплопоступления солнечной радиациикДж/ч1127,18Тепловыделения от оборудованиякДж/ч272397,8Тепло- и влаговыделения от людей в промышленных помещениях не учитывались, объем помещения на одного человека составляет более 40 м3.Расчет теплопотерьЗдание литейного цеха выполнено из кирпича (толщиной 3шт.= 79 см)сопротивление теплопередаче (R) будет равным - 0,592 м²×°С/Вт. Одинарное остекление выполнено из обыкновенного стекла сопротивление теплопередаче (Rт) принимаем равным 0,37. Температура внутри помещения равна 18 °С, а температура снаружи –46 °С. Значит перепад температур ΔT будет 64 °С. теплопотери стен при этом составят 64 / 0,592= 108,1 (Вт/м²).теплопотери окон при этом составят 64 / 0,37= 172,9 (Вт/м²).Сначала рассчитываем площади теплоотдающих поверхностей:Площадь окона 2,2*3,7=8,14 м2, количество окон согласно схемы 14 шт. Итоговая площадь окон составит 14*8,14=113,96 м2.Площадь стен (без учета оконных проемов) при высоте цеха 11 м составит [2(24+42)*11]-113,96=1 338,04 м2.Далее вычисляем суммарные потери тепла Qпоткаждой из поверхностей:Теплопотери стен 1338,04*108,1=144 642,1 Вт.Теплопотери окон 113,96*172,9=19 703,6 Вт.Уравнение теплового баланса представляет собой сумму всех теплопоступлений и теплопотерь помещения, которая по закону сохранения энергии ровна нулю.Суммарное поступление тепла составит 427023,18кДЖ/ч или 118617,54 Вт.Суммарные потери составят Qизб = 118617,54-164 345,7=-45 728,16 Вт.В целях поддержания нормальной температуры в цеху в зимний период времени потребуется дополнительное отопление.3.4. Расчет поступления в помещение вредных веществ3.4.1Поступление влаги от людейВлага от людей поступает в помещения в результате испарения с кожи и с выдыхаемым воздухом. Так же как и тепловыделения, влагопоступления от людей зависят от многих факторов. В таблицах, используемых в вентиляционных расчетах, приводятся данные по влаговыделениям в зависимости от температуры окружающего воздуха, и интенсивности выполняемой людьми работы (см. табл.). Для определения массы поступившей от людей влаги Wлюд, г/ч, суммируют влаговыделения от людей, занятых деятельностью, отнесенной к различным категориям: Wлюд = мпок × nпок + тл× пл + мср × nср ,(3.18)где мпок, тл, мср - количество влаги, выделяемой человеком соответственно в покое, при легкой работе и при работе средней тяжести, г/ч, (определяется по табл.3.1.);nпок, пл, nср - число людей, соответственно находящихся в покое, занятых легкой работой или работой средней тяжести.При расчетах для определения количества влаги, поступающей от женщин, к табличному значению вводится коэффициент 0,85 и коэффициент 0,75. Если люди находятся в помещении в верхней одежде, вводится дополнительный коэффициент 0,75.Wлюд = 295 × 30 = 8 850г/чв теплый периодWлюд = 295 × 30×0,75 = 6 637,5г/ч в холодный период3.4.2. Определение газовыделенийОсновной газообразной вредностью в помещениях жилых и общественных зданий является углекислый газ, выделяемый при дыхании человека.Количество углекислого газа, г/ч, выделяемого в помещении людьми, зависит от интенсивности выполняемой работы и рассчитывается по формуле:*n(3.19)где  - количество углекислого газа, выделяемого одним человеком (табл.3.1), 45 г/ч;n - количество людей в помещении.*30=1350 г/чДля помещений, воздухообмен которых определяют расчетом по условию разбавления вредных выделений до предельно допустимых концентраций или ассимиляций тепло- и влагоизбытков помещения, составляется сводная таблица вредностей, выделяющихся в помещении. Форма таблицы представлена ниже.Таблица 3.13.Сводная таблица вредностей, выделяющихся в помещении№п.пНаименованиепомещенияОбъемпомещения,м3РасчетныйпериодгодаТепловые избыткиВлаговыделения,кг/чГазовыделения,г/чявное теплоскрыт.теплополноетеплокДж/чкДж/м3· чкДж/чкДж/ч123456789101Литейный цех11080Теплый    8,851350Холодный    6,631350Примечание. Графа 6 – отношение избытков явного тепла к объему помещения (является характеристикой теплонапряженности помещения и применяется при выборе расчетной температуры в помещении).Расчет воздухообмена и выбор местных отсосовОтличительной чертой литейных цехов является избыточное количество тепла, выделяемого в процессе литья металла, и сопровождаемого парами аммиака, окиси углерода, сернистого газа.Поэтому для технологического оснащения литейных цехов обязательно предусмотрены мощные вытяжки большой производительности с устойчивостью к высоким температурам.Расчет системы вентиляции литейных цехов производится тщательно, с учетом всех параметров. Местная вытяжная вентиляция в цехе дополняет общую с принудительным побуждением.Также организовано естественное проветривание и душирование рабочей зоны непосредственно у горячего оборудования.Приточная вентиляция цеха общая, поток направлен сверху вниз. Обогрев объединен с вентиляционной системой.А данном литейном цехе предусмотрена аэрация, но для более эффективного улавливания выделяющихся вредностей следует предусматривать вытяжную вентиляцию при помощи местных отсосов воздуха непосредственно у места выделения вредностей.В качестве примера рассмотрим расчёт системы вентиляции литейного цеха размером 24×42×11 м. Допустим, для нашей системы значение расчетной температуры наружного воздуха tпр = 22,3 оС, тогда tуд = 26,3 оС. Тогда плотность воздуха p = 353 / (273 + 22,3) = 1,2 кг/м3.Второй этап подсчета необходимого воздуха для общеобменной вентиляции – это определение избыточного количества теплоты Qизб.Расчет воздухообмена в это части происходит по формуле:Qизб = ∑ Qпр = Qэо + Qр=427023,18 кДж/ч:Qр – теплота, поступающая от различных источников, кДж/ч;Qэо – теплота, выделяемая при работе электродвигателей.Расход приточного воздуха для проектируемой вентиляции, необходимый для отвода избыточной теплоты, можно посчитать по формуле:L1 = Qизб / ((tуд - tпр) * c * p) = 427023,18/(4*1,2*1,2)=74 135,9 м3/чЗАКЛЮЧЕНИЕВ настоящем курсовом проекте представлены результаты расчета системы вентиляции литейного цеха, который основываются на удельных показателях, полученных из различных нормативных источников.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВАнаньев В.А., Балуева Н.Л., Гальперин А.Д. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика. Евроклимат, 2008 г., 416 с.Барков Б.В., Павлова Н.Н., Шиллер Ю.И. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.2. Строй-издательство, 1992 с., 412 с.Беккер А. Системы вентиляции. Техносвера, Евроклимат, 2005 г., 232 с.Изельт П., Арндт У., Вильке М. Увлажнение воздуха. Системы и применение. Техносвера, Евроклимат, 2007 г., 216 с.Каменев П.Н. Вентиляция. АСВ, 2008 г., 624 с.Полушкин В.И., Русак О.Н., Бурцев С.И. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Ч I. Теоретические основы создания микроклимата в здании. Профессия, 2002 г., 176 с.Титов В.П., Сазонов Э.В., Краснов Ю.С. Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий. Строй-издательство, 1985 г., 208 с.Богословский В.Н. Отопление и вентиляция. Ч 2. Вентиляция. Строй-издательство, 1976 г., 439 с.Богословский В.Н., Пирумов А.И., Посохин В.Н. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.1. Строй-издательство, 1992 г., 319 с.Волков О.Д. Проектирование вентиляции промышленного здания. Харьков.: Высшая школа, 1989, 240 с.