Лекции Проектирование ППП. ЛЕКЦИИ по ПроектППП. Лекция Введение. Содержание лекционного занятия

• Название: Лекция Введение. Содержание лекционного занятия
• Анкор: Лекции Проектирование ППП
• Дата: 02.09.2022
• Размер: 0.52 Mb.
• Имя файла: ЛЕКЦИИ по ПроектППП.doc
• Тип: Лекция; #659332
• страница: 5 из 8

Лекция 17. Проектирование систем кондиционирования воздуха в производственных помещениях.

Содержание лекционного занятия:

1. Проектирование систем кондиционирования воздуха в производственных помещениях.

2. Расчет тепловлажностного баланса кондиционируемых помещений и производительности системы кондиционирования воздуха.
1. Технический проект по кондиционированию воздуха со­держит: исходные технологические и строительные данные; клима­тологические данные, данные по тепловлажностным балансам, воздухообменам и процессам обработки воздуха; характеристику оборудо­вания установок кондиционирования воздуха.

Рабочие чертежи по кондиционированию воздуха содер­жат: пояснительную записку с указанием характеристики оборудова­ния кондиционеров и кондиционируемых помещений и построением процессов обработки воздуха на i—dдиаграмме; планы и разрезы кондиционируемых помещений с нанесением систем воздухораспределения, кондиционеров и трубопроводов систем тепло и холодоснабжения; изображение в изометрии схем разводки воздуховодов и трубопроводов; чертежи узлов и деталей; спецификации оборудова­ния я деталей установок кондиционирования.

Технологические и строительные данные. Проект по кондиционированию воздуха выполняют на основа­нии технологического задания и чертежей технологической и архи­тектурно-строительной частей.

В технологическом задании приведены данные по расчетным па­раметрам внутреннего воздуха, количеству обслуживающего персонала и категории тяжести работ, вы­полняемых на отдельных операциях; суммарная мощность установ­ленных электродвигателей, значения коэффициентов одновременности работы, загрузки и использования установочной мощности; количе­ство и вид сырья, перерабатываемого в смену, с указанием начальной и конечной температуры, а также продолжительности его обработки; величина увлажненности полов и поверхности технологического обо­рудования и другие показатели, характеризующие процессы тепло и влагообмена в кондиционируемых помещениях.

Климатологические данные. При проектировании технологического кондиционирований рас­чет установок выполняют исходя из расчетных параметров наруж­ного воздуха группы Б для теплого и холодного периодов года. При проектировании комфортного кондиционирования расчетные парамет­ры наружного воздуха принимают: для теплого периода — параметры А, для холодного — параметры Б.

Расчетные параметры внутреннего воздуха в помещениях, об­служиваемых комфортными установками кондиционирования, прини­мают, исходя из категории тяжести работ и величины теплоизбытков в помещении.

Расчетные параметры внутреннего воздуха при технологическом кондиционировании принимают согласно технологическому заданию.

Изменение внутренних параметров при технологическом конди­ционировании допускается для температуры воздуха ± 1° С, относи­тельной влажности в пределах ±5%.

2. Расчет тепловлажностного баланса.

Общее количество тепла, поступающего в помещение (со знаком « + ») или уходящего из него (со знаком «—»), подсчитывают по формуле



где Q — общее количество тепла, поступающего в помещение или уходящего из него, Вт; Q_огр — поступление (потери) тепла через ограждающие конст­рукции помещения вследствие наличия разности темпера­тур, Вт; Q_рад — поступление тепла через ограждающие конструкции в ре­зультате действия солнечной радиации, Вт; Q_инф — поступление тепла через ограждающие конструкции в ре­зультате инфильтрации воздуха, Вт; Q_пр — поступление (потери) тепла с обрабатываемым продук­том, Вт; Q_ап — поступление тепла от технологического оборудования, Вт; Q_л— выделение тепла людьми, Вт; Q_эл — поступление тепла от электроприводов, Вт; Q_осв — поступление тепла от осветительных приборов, Вт.

Общее количество влаги, поступающей в помещение или погло­щаемой в нем, определяют по формуле



где W — общее количество влаги, поступающей в помещение или поглощаемой в нем, кг/с; W_пр — выделение (поглощение) влаги обрабатываемым продук­том, кг/с; W_ап — поступление влаги от технологического оборудования, кг/с; W_п — выделение влаги людьми, кг/с; W_инф — поступление влаги при инфильтрации воздуха, кг/с.

Поступление тепла и влаги через ограждающие конструкции по­мещений и зданий. При составлении теплового баланса учитывают поступление или потери тепла через наружные и внутренние ограж­дающие конструкции за счет разности температур, поступление теп­ла через наружные ограждающие конструкции в результате дейст­вия солнечной радиации и поступление тепла через наружные и внут­ренние ограждающие конструкции при инфильтрации окружающего воздуха в кондиционируемое помещение.

Количество тепла, поступающего через наруж­ные и внутренние ограждающие конструкции за счет разности температур, определяют по формулам через наружные ограждающие конструкции



через внутренние ограждающие конструкции



где _, —суммарное количество тепла, поступающего со­ответственно через отдельные наружные и внут­ренние ограждения кондиционируемого помеще­ния, Вт; k— коэффициент теплопередачи ограждений, Вт/(м²-град); k_н.р —расчетная температура наружного воздуха, °С; t_B— заданная температура кондиционируемого поме­щения, °С; t_c— температура в смежном помещении, °С; т — поправочный коэффициент для ограждений со смежными помещениями, не имеющими тепловы­делений и слабо вентилируемыми.
Вопросы для самоконтроля:

1. Что со­держит технический проект по кондиционированию воздуха?

2. Что содер­жат рабочие чертежи по кондиционированию воздуха?

3. На основа­нии чего выполняют проект по кондиционированию воздуха?

4. Исходя из чего при проектировании технологического кондиционирования выполняют рас­чет установок?

5. По какой формуле подсчитывают общее количество тепла, поступающего в помещение или уходящего из него?

6. Как определяют количество тепла, поступающего через наруж­ные и внутренние ограждающие конструкции за счет разности температур?
Лекция 18. Расчет и подбор воздуховодов и вентиляторов.

Содержание лекционного занятия:

1. Расчет и подбор воздуховодов.

2. Расчет и подбор вентиляторов.
1. Воздух из кондиционера подают в помещения по воздуховодам, выполненным из оцинкованной стали.

Расчету воздуховодов предшествует нанесение системы на план кондиционируемого помещения и вычерчивание схемы воздуховодов в изометрии с указанием количества поданного в помещение и уда­ленного из него воздуха. Сеть воздуховодов разбивают на участки. Для каждого участка проставляют порядковый номер, длину, коли­чество и скорость воздуха.

Сечение воздуховода определяют по формуле


где F— сечение воздуховода, м²; V — расход воздуха на данном участке, м³/с;  — расчетное или заданное значение скорости воздуха на дан­ном участке, м/с.

Скорость воздуха в магистральных воздуховодах — 8—10 м/с, скорость воздуха на входе в вытяжные решетки — 5—7 м/с.

Расчетное значение поперечного сечения воздуховода округляют до ближайшего стандартного и по полученному значению определяют размеры воздуховода. Диаметр круглого воз­духовода определяют из выражения



где d— диаметр воздуховода, м.

Если воздуховод не круглого, а прямоугольного сечения, то предварительно определяют эквивалентный диаметр d_э. По сечению и эквивалентному диаметру определяют размеры поперечного сече­ния воздуховода.

2) Избыточное давление, создаваемое вентилятором для перемеще­ния воздуха через систему воздуховодов и подачи его в рабочую зо­ну с заданной скоростью, определяют по формуле



Где Н — избыточное давление, создаваемое вентилятором, Па; Н_ст — статическое давление вентилятора, равное сумме разре­жения при всасывании Н_вс и давления при нагнетании Н_нагн, Па; Н_дин — динамическое давление, Па.



где _вых — скорость воздуха на выходе из вентилятора, м/с.

Потери давления складываются из потерь давления на трение воздуха о стенки воздуховодов и взаимного трения частиц воздуха — Н_тр и из потерь давления, возникающих в результате изменения ско­рости, направления движения или расхода потока воздуха (местные сопротивления) — Н_м.с.

Падение давления Н_тр, вызванное трением в воздуховодах, (в Па) определяют по формуле



где _тр– коэффициент трения воздуха о стенки воздуховода; l — длина воздуховода, м.

Падение давления в результате местных сопротивлений Н_м.с., Па, определяют по формуле



где  — коэффициент местного сопротивления.

При определении размеров вентилятора характерной величиной является объемная производительность.



где L— массовая производительность, кг/с;  — плотность воздуха в условиях всасывания, кг/м³.

Мощность, потребляемую вентилятором определяют по формуле

кВт;

где Н — полный напор, развиваемый вентилятором, Па; V— объемная производительность вентилятора, м³/с; _общ — общий к. п. д. вентилятора.

Вентиляторы подбирают по значениям производительности Vи напора Н по соответствующим таблицам.
Вопросы для самоконтроля:

1. Что предшествует расчету воздуховодов?

2. По какой формуле определяют сечение воздуховода?

3. Чему должна быть равна скорость воздуха в магистральных воздуховодах?

4. Объясните понятие относительная деформация при сдвиге?

5. Из какого выражения определяют диаметр круглого воз­духовода?

6. По какой формуле определяют избыточное давление, создаваемое вентилятором для перемеще­ния воздуха через систему воздуховодов и подачи его в рабочую зо­ну с заданной скоростью?

7. По какой формуле определяют мощность, потребляемую вентилятором?
Лекция 19. Проектирование оборудования для кондиционирования воздуха.

Содержание лекционного занятия:

1. Оборудование для кондиционирования воздуха.

2. Расчет секций подогрева в случае отсутствия обводного воздуш­ного клапана.
1. При проектировании систем кондиционирования воздуха на пред­приятиях мясной промышленности наиболее широкое применение нашли центральные секционные кондиционеры КД и КТ.

Оборудование, входящее в состав центральных секционных кон­диционеров, подразделяют на основное, где происходит непосредст­венно тепловлажностная обработка воздуха и его очистка (секции подогрева и охлаждения, смесительные камеры, фильтры, камеры орошения, вентиляторные установки), и вспомогательное, необходи­мое для подачи воздуха к различным секциям, для обслуживания секций и других целей (промежуточные секции, необходимые для обслуживания основных секций, переходные секции, рамы жесткос­ти, опоры и др.).

Секции подогрева. Секции подогрева центральных кондиционеров выполняются в ви­де многоходовых калориферов из горизонтальных стальных трубок, оребренных стальной лентой. Их выпускают с одним, двумя и тремя рядами труб, последовательно установленными по ходу воздуха. При необходимости по ходу движения воздуха могут быть установлены две и более секций.

Первый подогрев воздуха осуществляется непосредственно в сек­циях подогрева, входящих в состав кондиционера; второй подогрев — в секциях кондиционеров или зональных подогревателях, устанавли­ваемых в приточных воздуховодах.

Установки подогрева выполняют с воздушными клапанами или без них. Принципиальные схемы установок подогрева приведены на рис. 1. На рис. 1, а изображен вариант установки, использую­щей однорядную секцию подогрева без воздушного клапана. На рис. 1, б приведен вариант установки, использующей секцию по­догрева, имеющую обводной канал и воздушный клапан обводного канала. Оба варианта применяют при использовании воды в качестве теплоносителя. На рис. 1, в приведен вариант установки с сек­цией подогрева, имеющей обводной канал и воздушный клапан пе­ред секцией (сдвоенный секционный), в качестве теплоносителя ис­пользуют пар. На рис. 1, г приведен вариант установки второго подогрева воздуха, выполненной в виде зональных подогревателей, установленных в приточных воздуховодах кондиционируемых поме­щений. Общий вид секций подогрева (с обводным каналом и без не­го) приведен на рис.

2. Расчет секций подогрева в случае отсутствия обводного воздуш­ного клапана. Расчет установки подогрева заключается в определе­нии необходимой поверхности теплообмена, расхода теплоносителя и гидравлического сопротивления установки. Заданными величинами являются: количество циркулирующего воздуха L, начальная t₁и конечная t₂температура воздуха, начальная tв_н температура воды.

Рис. 1. Схемы подогрева воздуха:

а — секция подогрева без воздушного клапана; б — секция подогрева с обвод­ным каналом и установкой в нем воздушного клапана; в — секция подогре­ва с обводным каналом и установкой перед секцией воздушного клапана (сдвоенного секционного); г — зональные подогреватели в приточных воздухо­водах с установкой обводных воздушных клапанов.

Расчет производят следующим образом. Задаются числом рядов труб в секции z_тр (однорядная, двухрядная или трехрядная секция подогрева) и числом последовательно установленных секций. Опреде­ляют суммарную теплоотдающую поверхность



где F_нагр — теплоотдающая поверхность, м²;

F_c— поверхность секции подогрева, м²

z_c — число последовательно установленных секций.

Определяют температуру воды на выходе из секции подогрева



где М_к— конструктивный параметр установки подогрева.

После этого производят проверочный расчет конечной темпера­туры воздуха, которую обеспечит выбранная поверхность нагрева


Если конечная температура воздуха равна или несколько выше заданной, пересчета не производят и к установке принимают секции подогрева, суммарная поверхность которых равна предварительно выбранной F_нагр

По известным значениям начальной и конечной температуры во­ды определяют расход и скорость воды в трубках секций


где W— расход воды, м³/с;

с — теплоемкость воздуха, кДж/(кг°С);

с_в— теплоемкость воды, кДж/(кг°С);

_в — скорость воды в трубках, м/с;

f_ж — живое сечение трубок, м²

Поверхность теплообмена секции подогрева можно определить по формуле



где Q— расход тепла, Вт;

k— коэффициент теплопередачи Вт/(м²-°С);

t_ср — средняя разность температур между воздухом и грею­щей средой, °С.

При определении t_ср предварительно задаются значениями тем­пературы воздуха до и после нагрева, а также температурой посту­пающей и выходящей воды.

При теплоносителе — вода



По расчетному значению F_нагр подбирают соответствующее количество секций подогрева
Вопросы для самоконтроля:

1. На какие виды подразделяют оборудование, входящее в состав центральных секционных кон­диционеров?

2. В ви­де чего выполняются секции подогрева центральных кондиционеров?

3. В чем заключается расчет установки подогрева?

4. Как опреде­ляют суммарную теплоотдающую поверхность?

5. По какой формуле определяют температуру воды на выходе из секции подогрева?

6. Запишите формулу для определения поверхности теплообмена секции подогрева?