САНАТОРИИ

Аэродинамический расчет естественной вентиляции

Естественная вентиляция с побуждением
В. П.
Харитонов. доктор техн. наук, профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана, лектор мастер-класса АВОК
Естественная вентиляция жилых зданий издавна занимала во всем мире доминирующее положение. И сейчас, после кратковременного и порой чрезмерного увлечения механической вентиляцией, интерес к естественной вентиляции в развитых странах вновь растет: к этому побуждает проблема энергоснабжения городов, дефицита электроэнергии. Климат большей части территории нашей страны благоприятен для применения естественной вентиляции, и такая вентиляция всегда считалась у нас единственно оправданной для жилых домов массового строительства.
В общем потоке жалоб населения на бытовые неудобства (недостатки в электро- и водоснабжении, отоплении, плохое состояние кровли, стен и окон и т. п.) жалобы на вентиляцию в прошлом практически отсутствовали, но в последние годы они стали обычным явлением, предметом разбирательств и судебных исков. Единственная причина жалоб на вентиляцию в нашей стране сегодня – это плохая, недостаточная вентиляция.
Специалисты говорят о плохой работе вентиляции в двух случаях.
Мы рассмотрим лишь классические инженерные способы решения прямой и обратной задач аэродинамического расчета.
Аэродинамический расчет систем вентиляции с механическим по­буждением движения воздуха несколько упрощен по сравнению ^гид­равлическим расчетом систем отопления, так как в данном случае раз­меры поперечного сечения отдельных участков принимаются по допу­стимым (рекомендуемым) скоростям движения воздуха. Аэродинамиче­ский расчет вентиляционной системы, состоящий из двух этапов: расчета участков основного направления — магистрали и увязки всех остальных участков системЬі, проводится в такой последовательности.
1. Определение нагрузки отдельных расчетных участков. Систему разбивают на отдельные участки и определяют расход воздуха на каждом из. Расходы определяют суммированием расходов на отдельных ответвлениях, начиная с периферийных участ­ков. Значения расхода и длины каждого участка наносят на аксономет­рическую схему.
2. Выбор основного (магистрального) направле­ния. Выявляют наиболее протяженную цепочку последовательно рас­положенных расчетных участков. Фиксируют оборудование и устрой­ства, в которых происходят потери давления: жалюзийные решетки, ка­лориферы, фильтры и пр.
Характеристика строящегося здания, установление расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха в нем. Баланс тепла и влаги в летний и зимний периоды года. Расчет воздухообмена и полной производительности кондиционера, его выбор и компоновка.
курсовая работа [932,4 K], добавлена 22.11.2010
Расход воздуха для производственных помещений. Расчет системы водяного отопления. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Аэродинамический расчёт приточной механической системы вентиляции. Расчет воздухообмена в здании. Подбор, расчет калорифера.
курсовая работа [419,4 K], добавлена 01.11.2012
Расчет поступлений тепла и вредных веществ в помещения. Особенности устройства систем вентиляции. Аэродинамический расчет приточной и вытяжной вентиляции. Автоматическое регулирование систем вентиляции. Автоматическая защита оборудования и блокировки.
дипломная работа [4,0 M], добавлена 01.09.2010
Расчет воздухообмена для насосного зала по концентрации опасных паров легких фракций нефти. Расчет аэродинамических потерь вытяжной общеобменной вентиляции. Выбор вентилятора по результатам аэродинамического расчета. Расчет диаметров дефлектора.
Конструкция корпуса выбирается исходя из возможности применения того или иного вида его вентиляции.
Например, в низко профильных корпусах отсутствует перепада высоты между центрами вентиляционных отверстий, это делает невозможным применение естественной вентиляции. В таких корпусах возможно применение только принудительной вентиляции.
Из курса физики известно, для изобарного (при постоянном давлении) процесса нагрева газа массой m. количество теплоты, полученное им – W увеличивает его температуру на Δ t.
W = m • c • Δt = L пр •ρ•с• Δt (Дж/час) [1]
Здесь m = L пр • ρ - это масса участвующего в охлаждении воздуха, а L пр расход и ρ-удельный вес воздуха.
Когда вентиляция предназначена для удаления тепла из вентилируемого объема, объем приточного воздуха и количество отводимого тепла определяется из выражения:
L пр = W /( t ух - t пр ) ρ пр С (м 3 /час) [2]
или
Для системы В7 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 3800 м 3 /ч. Напор 410 Па.
Для системы В8 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 4400 м 3 /ч. Напор 600 Па.
Для системы В9 используем канальный вентилятор KV 125С с эл. двигателем N = 0,072 кВт, n = 2320 об/мин. Производительность вентилятора 150 м 3 /ч. Напор 150 Па.
Для системы В10 используем канальный вентилятор KV 315С с эл. двигателем N = 0,284 кВт, n = 2370 об/мин. Производительность вентилятора 1040 м 3 /ч. Напор 300 Па.
Для систем В11,В12,В13,В14,В17,В18 используем канальный вентилятор «Орбита» ВК3 04.2 с эл. двигателем N = 0,04 кВт.
Для системы В15 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 4600 м 3 /ч. Напор 310 Па.
Для системы В16 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 3000 м 3 /ч. Напор 450 Па.
Для системы В19 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-4 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 1800 м 3 /ч. Напор 200 Па.
Для системы В20 используем канальный вентилятор KV 200С с эл. двигателем N = 0,158 кВт, n = 2480 об/мин. Производительность вентилятора 640 м 3 /ч. Напор 300 Па.
Для системы В21 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 1400 м 3 /ч. Напор 410 Па.
Для системы В22 используем канальный вентилятор KV 200С с эл. двигателем N = 0,158 кВт, n = 2480 об/мин. Производительность вентилятора 670 м 3 /ч. Напор 300 Па.
Для системы В23 используем канальный вентилятор KV 200С с эл. двигателем N = 0,158 кВт, n = 2480 об/мин. Производительность вентилятора 270 м 3 /ч. Напор 200 Па.
Для системы В24,В25 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 1,5 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 1250 м 3 /ч. Напор 300 Па.
Для системы В26 используем канальный вентилятор KV 200С с эл. двигателем N = 0,158 кВт, n = 2480 об/мин. Производительность вентилятора 750 м 3 /ч. Напор 200 Па.
Входы в медицинский центр оборудованы тепловыми завесами. В качестве воздушных завес используем оборудование фирмы THERMOSCREENS. Над каждым входом устанавливается по 2 электрические завесы Т1000Е9. Ширина воздушной завесы - 1000 мм, максимальная мощность потребления 9 кВт. Завеса обеспечивает максимальный воздушный аэродинамический расчет естественной вентиляции 1200м 3 /ч.
В качестве воздухораспределителей на притоке и вытяжке принимаем решетки вентиляционные регулируемые однорядные РВ-1. На воздухозаборе используем решетки АНР.
5. АВТОМАТИЗАЦИЯ
Система автоматического управления системами отопления и вентиляции запроектирована в соответствии с требованиями [7]. Помещения медицинского центра оборудованы автоматической пожарной сигнализацией. При срабатывании сигнализации происходит отключение всех механических систем вентиляции. Распространению огня и дыма по воздуховодам препятствуют огнезадерживающие клапаны.
Приточные камеры снабжаются комплектом автоматики и управления, обеспечивающим работу систем по заданным параметрам. Управление камерой осуществляется со щита автоматики и управления, установленного непосредственно в помещении камеры (рис. 5.1.).
Управление воздухозабором осуществляется с помощью двухпозиционного клапана с электроприводом. Температура приточного воздуха контролируется по датчику 9, установленному на выходе из приточной установки. Исполнительным механизмом является регулирующий клапан на теплоносителе 10.
Поддержание заданного напора происходит посредством частотного преобразователя 7, присутствующего в схеме автоматизации.
При аварийном отключении калорифера в холодный период года может произойти образование наледи на его поверхности, которая создаст трудности для прохода приточного воздуха. Аварийная ситуация может быть вызвана падением температуры теплоносителя на пути к потребителю, нарушением целостности трубопровода и т.д. Защита от замораживания обеспечивается с помощью двух термостатов контроля температуры, один из которых устанавливается на обратном трубопроводе вблизи выхода из воздухонагревателя, другой на пути воздуха, непосредственно за воздухонагревателем 8. При изменении температуры воды по отношению к расчетной +25 0 С для первого термостата, и при изменении температуры приточного воздуха по отношению к расчетной +6 0 С на щит автоматики поступает сигнал об отключении вентилятора. При этом полностью открывается регулирующий клапан на теплоносителе, включается циркуляционный насос и загорается индикаторная лампа «Угроза замораживания».
По мере работы системы происходит засорение воздушного фильтра, который необходимо регенерировать через определенное время. Контроль запыленности производится путем измерения давления воздуха до и после фильтра. При увеличении запыленности разность давлений растет, если она достигает 300Па, срабатывает датчик реле давления фильтра 4, зажигается индикаторная лампа «Засор системы». При этом работа системы не прекращается.
В ходе эксплуатации под влиянием различных причин может произойти остановка работы вентилятора. В результате давление за вентилятором падает, срабатывает датчик реле давления вентилятора, вентилятор обесточивается и загорается контрольная лампа «Потока нет».
Защита от перегрузок в электрических цепях реализована с помощью автомати­ческих выключателей и тепловых реле магнитных пускателей.
Приборы автоматики поставляются заказчику в заводской упаковке (для их установки в приточной камере предусмотрены соответст­вующие штуцера), щит поставляется в скоммутированном виде под заданную технологию обра­ботки воздуха и со схемой коммутации.
^ 6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
6.1. Технико-экономическая оценка проектных решений
Выбор того или иного проектного решения – задача многофакторная. Во всех случаях имеется большое число возможных вариантов решения поставленной задачи, так как любую систему характеризует множество переменных факторов.
Сравниваемые варианты должны быть сопоставимы по методам исчисления стоимостных показателей, кругу затрат, уровню цен, территориальной принадлежности, продолжительности строительства и т.д.
В качестве варианта технико-экономического обоснования проектных решений рассмотрим теплоснабжение Медицинского центра. Согласно ?4?, в медицинском центре необходимо предусмотреть резервное теплоснабжение. Рассмотрим 2 варианта: централизованное теплоснабжение и электрические котлы (или так называемые электроводонагреватели), расположенные в индивидуальном тепловом пункте медицинского центра.
Центральное теплоснабжение осуществляется посредством теплосети. Прокладка теплосети в основном надземная и небольшая часть теплосети прокладывается подземно (рис. 6.1.).
Электрическое теплоснабжение - 2 электрических котла ЭПЗ 60И6М, мощностью 60 кВт каждый, с диапазоном регулирования мощности от 100 до 10%, в комплекте со шкафами управления.
Очевидно, что материалоемкость во втором варианте меньше, следовательно и меньше капитальные затраты на установку данного оборудования. Однако электрокотлы подразумевают большие затраты электроэнергии, следовательно эксплуатационные затраты для второго варианта будут больше.
Нагрузка на резервное теплоснабжение определена исходя из поддержания требуемой температуры внутреннего воздуха в помещениях операционных, предоперационных, палат интенсивной терапии, рентгенкабинете, в остальных помещениях поддерживается температура внутреннего воздуха +12 0 С (дежурное отопление).
Расчет капитальных затрат для обоих вариантов ведется одинаково, отличаются лишь расценки на материалы, оборудование и на затраты труда при использовании различного оборудования. Методика расчета подробно описывается в п. 6.2. пояснительной записки.
После расчета капитальных затрат определяются эксплуатационные расходы по каждому из вариантов. Они определяются по формуле:
где П 1. П 2 – приведенные затраты по первому и второму вариантам;
? 1. ? 2 - сроки эксплуатации;
К 1. К 2 – капитальные затраты, руб;
Э 1 ,Э 2 - эксплуатационные затраты, руб/год.
Е н - нормативное значение коэффициента эффективности, не имеющее
жесткой регламентации, но в нашем случае принимаемое 0,12.
где С 2 - стоимость 1 кВтч, руб;
N – электрическая мощность кВт;
N = Q/? э. (6.6)
где Q – мощность системы отопления;
? э – КПД электрокотла.
Прочие эксплуатационные расходы определим по формуле:
Е 1 = Р + З + А + У (6.7)
где Р – годовые эксплуатационные расходы на материалы (текущий
ремонт);
З - затраты на оплату труда обслуживающего персонала;
А - амортизационные отчисления;
У - прочие расходы, в состав которых входят отчисления на социальные нужды, затраты на управление, технику безопасности, охрану труда.
Годовые затраты на текущий ремонт системы теплоснабжения и электрокотельной принимаем в размере 0,3% от стоимости системы.
Затраты на оплату труда обслуживающего персонала принимаются в зависимости аэродинамический расчет естественной вентиляции численности рабочих, занятых на работах по эксплуатации систем. Среднемесячную заработную плату рабочего принимаем 3900 руб.
Амортизационные отчисления для систем теплоснабжения принимаем в размере 5% от стоимости систем.
В отчисления на социальные нужды входят отчисления на социальное страхование 5,4%, отчисления в Государственный фонд занятости –1,5%, в Пенсионный фонд 28%, на медицинское страхование –3,6% от суммы затрат на оплату работников.
Затраты на управление, технику безопасности и охрану труда принимаются в размере 10% от суммы затрат по оплате труда, амортизационных отчислений и текущего ремонта для систем теплоснабжения.
Расчет для первого варианта:
Р = 0,003 * 626767 = 1880,3 руб;
З = 3900*12*1*(1 + 0,26) = 58968 руб;
А = 0,05 * 626767 = 31328 руб;
У=(0,054 + 0,015 + 0,28 + 0,036)*50765 + 0,2*(31328 + 58968 + 1880,3) = 37970 руб.
Е 1 = 1880,3 + 58968 + 31328 + 37970 = 130146,3 руб
Э 1 = 7*8*0,0018/20 + 130146,3 = 130146,4
П 1 = 0,12 * 626767/20 + 130146,4 = 133907
Результаты расчета сведены в табл. 6.1.

Комментарии

Нет комментариев ...

Оставить комментарий

  © ВЕНТИЛЯЦИЯ РОССИИ. Все права защищены..