задача+КВ_ПЭВМ+(3) (1). Проектирование местной системы кондиционирования воздуха для помещений на автономных кондиционерах
 Скачать 343 Kb.
|
|
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕСТНОЙ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ НА АВТОНОМНЫХ КОНДИЦИОНЕРАХ 5.1. Методика проектирования Проектирование местной* системы кондиционирования воздуха (СКВ) реализуется тремя этапами. На первом (подготовительном) этапе устанавливают помещение(я), в котором(ых) необходима местная СКВ, его(их) размеры, наличие в нем(них) избытков явного тепла летом и зимой, газовых и пылевых примесей, работающих людей, а также вибирают расчетные параметры наружного (см. параметр Б по приложению 8 СНиП 41-01-03 [9]) и внутреннего (см. приложение 1, 2 и 5 данного СНиП, приложение СН 512-78 [4] и СанПиН [5]) воздуха для теплого и холодного периодов года, ПДК вредных примесей (см. ГОСТ 12.1.005-88 и СН 512-78 [4]) и минимальный расход наружного воздуха для данного(ых) помещения(й) (см. приложение 19 СНиП 41-01-03 [9]). Примечания. 1. Необходимость кондиционирования в тех или иных помещениях регламентируется п. 4.2 СНиП 41-01-03 [9]. 2. Пункт 4.13 СН 512-78 [4] устанавливает технические нормативы по запыленности и загазованности воздуха в помещениях с ЭВМ, которые значительно ниже ПДК по ГОСТ 12.1.005-88. Поэтому студент должен их выбирать при расчете местной СКВ, но не более 2 мг/м3. Подготовительный этап частично реализуется студентами только на практических занятиях, так как в исходных данных задания многие сведения даны; в других случаях он выполняется полностью с соответствующими обоснованиями. Местная СКВ применяется при избытках явного тепла до 360 кВт в помещении. На втором этапе проектирования местной СКВ ведут: 1) выбор схемы воздухообмена для конкретного помещения, руководствуясь при этом требованиями п.п. 4.49...4.60 СНиП [9] и отраслевых норм. Так, согласно п. 4.22 СН 512-78 [4] схема воздухообмена в помещениях для ЭВМ должна быть «сверху -вверх», «снизу - вверх» или комбинированная, детальное описание которых приведено на с. 48...50 учебного пособия [14]. Ее выбирают по удельной тепловой нагрузке, Вт, на 1 м2 площади пола, определяемую по формуле  . (5.1)Если q£ 400 Вт/м2, то принимают схему «сверху - вверх»; при q > 400 Вт/м2 - схему «снизу - вверх» или комбинированную схему. Последняя схема обеспечивает удаление 30...40% тепла снизу и 70...60% тепла сверху. Поэтому ее применяют в помещениях с большими ЭВМ (например, типа ЕС), а в помещениях с ПЭВМ - схему «сверху - вверх»; 2) расчет потребного количества воздуха Lcг,  /ч, для обеспечения санитарно-гигиенических норм для данного помещения по формулам (3.2 и 3.4) соответственно по избыткам явного тепла для теплового ( /ч) и холодного ( , м3/ч) периодов года и по выделяющимся вредностям (например, по пыли -  и этиловому спирту -  ).Примечание. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 ПДК пыли и этилового спирта соответственно равны 6 и 1000 мг/м3. Полученные значения  сравнивают и принимают наибольшее значение как Lcг для дальнейшего расчета. При этом определяют предел регулирования в холодный период года  ; если  , то  принимают большим из величин , или . Затем определяют потребное количество воздуха Lб,  ч, для обеспечения норм взрывопожарной безопасности по формуле (3.5) соответственно по наличии взрывоопасной пылевоздушной ( ) и паровоздушной ( ) смесей (по ГОСТ 12.1.041-83 НКПР по пыли равен 13...25 г/м3 , а расчетный НКПР по этиловому спирту равен 68 г/м3). Полученные значения и сравнивают и принимают наибольшее значение как Lб. Затем, сравнивая принятые значения Lcг и Lб, принимают к дальнейшему расчету наибольшее значение как Ln - потребное количество кондиционированного воздуха (кВ) для данного помещения. После этого определяют минимальное количество наружного воздуха на работающих данного помещения Lmin по формуле (3.6) (значение m принимают по приложении 19 СНиП 41-01-03 [9], а для помещений с ЭВМ m = 60 /ч согласно п. 4.18 СН 512-78 [4]). Как правило, Lп>Lmin. Тогда значение Lп является потребной производительностью местной СКВ по воздуху с подачей Lmin, /ч, наружного воздуха и регулированием ее до в холодный период года;выбор типа автономного кондиционера (табл. 5.1) для обеспечения выбранной схемы воздухообмена в помещении. При этом кондиционеры типов КТА1-8ЭВМ и КТА1-25ЭВМ обеспечивают подачу . Таблица 5.1. Основные технические характеристики автономных кондиционеров
В числителе дано Lв при низкой, а в знаменателе - при высокой частоте вращения вентилятора. ** В числителе даны размеры воздухообрабатывающего блока, устанавливаемого во вспомогательном помещении, а в знаменателе - размеры конденсатного блока, устанавливаемого в отдельном помещении или снаружи здания. KB в пространство под техпол помещения, а типов KTА1-10 и КТА2-5-02 - в верхнюю часть помещения. Поэтому первые размещают в обслуживаемом помещении, а вторые кондиционеры - в отдельном помещении. Кондиционеры типа БК устанавливают только в окнах (внизу или вверху) обслуживаемого помещения. Как видим, тип кондиционера определяет объемно-планировочные решения в помещении (здании); 4) расчет числа автономных кондиционеров по формулам:  (5.2) . (5.3)где Lп - потребное количество KB для заданного помещения, /ч; Kп - коэффициент потерь воздуха, принимаемый по табл. 1 СНиП [9] (для кондиционеров, установленных в кондиционированном помещении, Кп = 1); Lв и Lх - воздухо- и холодопроизводительность выбранных сочетаний кондиционеров соответственно /ч и Вт (принимают по табл. 5.1 или справочникам);  - избытки явного тепла в помещении, Вт.К установке принимают наибольшее число для каждого сочетания кондиционеров nу, найденное по воздухо- и холодопроизводительности и округленное до целого большего значения, т.е.  . Затем ведется анализ как указано в подразделе 5.3.На третьем этапе проектирования местной СКВ конструктивно размещают окончательное nу. В частности, где они будут установлены (в обслуживаемом или отдельном помещении), какая длина и какие диаметры воздуховодов, места расположения воздуховодов, режимы работы каждого кондиционера в различные периоды года и т.д. Отдельные конструктивные решения приведены в подразделе 5.4. 5.2. Задание на расчет Задание N5.2.1. Спроектировать местную СКВ на кондиционерах для помещения с ЭВМ по данным табл. При этом избытки явного тепла зимой составляет 65% от летних, а этиловый спирт применяют при профилактике ЭВМ. 5.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета Перед выполнением задания студент изучает обеспечение комфортных условий жизнедеятельности по учебным пособиям [7,c. 26...33 и 14, c. 35...53] и методику проектирования местной СКВ (см. выше подраздел 5.1), а также он знакомится со своим вариантом задания из подраздела 5.2 При выполнении задания N5.2.1 на практических занятиях или в контрольной работе заочника студент строго руководствуется методикой проектирования, изложенной в подразделе 5.1. При этом на первом этапе он выбирает расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха для теплового и холодного периодов года, ПДК по пыли и этиловуму спирту (как по ГОСТ 12.1.005-88, так и по СН 512-78 [4]) и минимальный расход наружного воздуха на одного работающего в данном помещении, а другие данные берет из табл. по своему варианту; второй и третий этапы проектирования реализует полностью Примечания. 1. Для помещений с ЭВМ ty-tп в формуле (3.2) рекомендуют принимать равной 6 или 10°С при подаче воздуха соответственно в рабочую или верхнюю зону. Ту или иную форму подачи устанавливают по выбранной схеме воздухообмена при расчете по формуле (5.1). Согласно СанПиН [5] значение tn ³ 19°С. 2. Значение Сп в формуле (3.4) следует принимать не более 0,3 ПДК в рабочей зоне по ГОСТ 12.1.005-88, а для помещений с ЭВМ - равным нулю, так как наружный воздух будет очищаться в кондиционере . При расчете nв и nх по формулам (5.2 и 5.3) студент выбирает Lв и Lх по нескольким кондиционерам одного типа (например, KTАl-83BM и КТА1-253ВМ: KTАl-10 и КТА2-5-02; БК-1500 БК-2000 и БК-2500 и другие сочетания). Затем он анализирует полученные значения в направлении определения nу для каждого сочетания и руководствуясь п. 4.19 СНиП 41-01-03 (СКВ должна обеспечиваться не менее чем двумя кондиционерами) выбирает окончательное пу - наименьшее значение, но не менее двух автономных кондиционеров одинаковой производительности. Это значение ny студент конструктивно размещает в данном помещении или вне его строго руководствуясь материалами и указаниями подраздела 5.4. Примечание. При выполнении идентичного задания в КР аттестационной работе будущего бакалавра или дипломном проекте будущего инженера студент обязан полностью реализовать как первый этап проектирования местной СКВ, так и второй и третий этапы. Конструктивные решения по результатам расчета Такими решениями являются выбранная схема воздухообмена в данном(ых) помещении(ях) и размещение автономных кондиционеров, окончательно принятых к остановке в местной СКВ. Изображение той или иной схемы воздухообмена в помещениях с ЭВМ студент может взять с рис. 2 учебного пособия [14]. При этом он должен показать на этой схеме рабочие места с ПЭВМ (рис. 5.1). При выборе схемы «снизу - вверх» студент решает: нужен ли техпол в помещении или нет? (например, необходима скрытая прокладка кабелей, техпол существует в данном помещении или по другим причинам).  Рис.5.1. Схема воздухообмена в компьютерном зале на автономных кондиционерах типа KTАl-10: 1 - наружный воздух; 2 - кондиционеры; 3 - кондиционированный воздух; 4 -рециркуляционный воздух;5 - удаляемый нагретый воздух; 6 - вытяжной вентилятор; 7 - подвесной потолок, разделенный на приточную и вытяжную части; 8 - рабочие места с ПЭВМ Размещение автономных кондиционеров в помещении или вне его зависит от типа выбранного кондиционера. Так, кондиционеры типов: 1) КТА1-8ЭВМ и КТА1-25ЭВМ должны размещаться только в обслуживаемом помещении, так как подачу KB они обеспечивают под техпол данного помещения (схема «снизу - вверх» или комбинированная схема воздухообмена); 2) КТА1-10 и КТА2-5-02 - в отдельном помещении (рис. 5.2) при подаче KB в верхнюю часть обслуживаемого помещения (схема «сверху - вверх» или комбинированная схема): 3) БК - в окнах обслуживаемого помещения(рис. 5.3) для обеспечения схемы «сверху - вверх». Изображения  Рис. 5.2. Конструктивные решения по размещению кондиционера типа КТА 2-5-02 в обслуживаемом (а) или вспомогательном (б) помещении: и - воздухообрабатывающий блок; Б - конденсатный блок; В - обслуживающее помещение: Г - вспомогательное помещение: Д - отдельное помещение; 1 - свежий воздух; 2 - рециркуляционный воздух; 3 - избыточный воздух: 4 - кондиционированный воздух  этих решений на ватманском листе формата А1 студентом оформляется в соответствующем масштабе, а на практических занятиях и при выполнении контрольной работы на заочном отделении - в виде эскиза с указанием основных размеров. На втором этапе определяют потребное количество воздуха (Lп, м*м*м/ч) для конкретного помещения (а следовательно и проектируемой механической вентиляции) и ведут аэродинамический расчет вентиляционной сети, заданной (принятой) к проектированию. Согласно СНиП 41-01-03 [9] величину L„ определяют расчетом, исходя из обеспечения в данном помещении санитарно-гигиенических норм (Lcг, м*м*м/ч) и норм взрывопожарной безопасности (Lб, м*м*м/ч). При этом величина Lп должна быть большей из полученных расчетом величин для данного помещения, т.е.  (3.1)Расчет значения Lсг ведут по избыткам явной или полной теплоте, массе выделяющихся вредных веществ, избыткам влаги (водяного пара), нормируемой кратности воздухообмена и нормируемому удельному расходу приточного воздуха. При этом значения Lcг определяют отдельно для теплого и холодного периодов года при плотности приточного и удаляемого воздуха r = 1,2 кг/м3 (температура 2О°С). Конечной величиной Lсг принимают большую из величин, полученных по формулам (3.2...3.4). При наличии избытков явной или полной теплоты (  или  , Вт) в помещении потребный расход воздуха, м3/ч, определяют по формулам: (3.2)  (3.3)где ty и tп - температура воздуха, соответственно удаляемого из помещения и поступающего в это помещение,°С; Jy и Jп -удельная энтальпия воздуха, соответственно удаляемого из помещения и поступаюшего в это помещение, кДж/кг (значение или находят из теплового баланса или по справочным данным [10...12], a tп определяют по п.6 приложения 17 СНиП [9]).При наличии выделяющихся вредных веществ (пар, газ или пыль -  , мг/ч) в помещении потребный расход воздуха, м3/ч, определяют по формуле (3.4)где Сg - концентрация конкретного вредного вещества, удаляемого из помещения, мг/м3 (принимают равным ПДК рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-88)); Сп - концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м3 (на практических занятиях принимать Сп£0.3 ПДК в рабочей зоне по ГОСТ 12.1.005-88). Значение для каждого из вредных веществ, присутствующих в данном помещении, определяют по экспериментальным или справочным данным или находят из материального баланса. При одновременном выделении в помещении нескольких вредных веществ, обладавших эффектом суммации действия, воздухообмен определяют путем суммирования расходов воздуха, рассчитанные по формуле (3.4) для каждого из этих веществ.Расчет значения Lб , м3/ч, ведут по массе выделящихся вредных веществ в данном помещении, способных к взрыву. Если в конкретном помещении несколько таких веществ, то для каждого из них ведут расчет Lб и принимают  . Величина Lб, м3/ч, определяют по формуле (3.5)где Снк - нижний концентрационный предел распространения (НКПР) пламени по газо-, паро- и пылевоздушным смесям, мг/м (принимают по справочнику химика или экспериментальным данным, а на практических занятиях - Снк= 25...40 или 45...92 г/м3 соответственно для пыли или газа). Найденное значение Lп, которое должно удовлетворять условию (3.1), уточняют по минимальному расходу наружного воздуха (Lmin, м3/ч), определяемому по формуле  (3.6)где n - число работающих в помещении в наиболее многочисленную смена, чел.; m - норма воздуха на одного работающего, м3/ч (принимают по приложению 19 СНиП [9] или берут из пособия [7, с. 26]); z - коэффициент запаса, равный 1,1...1,5. Если Lп> Lmin, то значение Lп принимают как окончательное; в противном случае (Lп < Lmin) - величина Lmin к дальнейшему расчету. Необходимо рассчитать теплоизбытки помещений Qизб,Вт, которые складываются из выделяемого тепла от солнечной радиации, освещения, людей, оргтехники и т.д. Данные определяются по каждому обслуживаемому помещению: теплоизбытки помещения Q1,Вт, в зависимости от объема рассчитываются по формуле: Q1=Vn*q=Sn*h*q, где S – площадь помещения,м2; h – высота, м; q – количество тепла на единицу объема,м3(если нет солнца в помещении – q=30 Вт/м3; если имеется большое остекление с солнечной стороны – q=40Вт/м3; среднее значение – q=35Вт/м3); избыточное тепло от оргтехники, находящейся в помещении, Q2,Вт, составляет на один компьютер, копировальный аппарат приблизительно 300 Вт, для остальных приборов считается, что они выделяют в виде тепла 1/3 потребляемой мощности; избыточное тепло от максимально возможного количества людей, находящихся в данном помещении Q3,Вт: для людей, занимающихся физическим трудом (например, для ресторанов), - 100…300 Вт от человека; для офисных помещений – 100 Вт от человека; Таким образом, Qизб=Q1+Q2+Q3,Вт. По Qизб подбираем один или несколько кондиционеров, руководствуясь методикой расчета необходимого количества кондиционеров.
ПДКпыли=0.5мг/м3 для помещений с электронно-вычислительной техникой. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||