Методичка. Трубицына Г. Н. Вентиляция Магнитогорск 2010 введение
 Скачать 7.74 Mb.
|
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛЛИЧЕСТВА ВРЕДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ,ПОСТУПАЮЩИХ В ПОМЕЩЕНИЕ5.1. Тепловой баланс помещенияТепловой баланс помещения составляется при определении требуемого воздухообмена, который необходим для удаления теплоизбытков из помещения или компенсации теплонедостатков с помощью системы вентиляции. Тепловой баланс по явной теплоте имеет следующий вид:  ; (5.1)а по полной теплоте:  ; (5.2)где  , - приходные статьи теплового баланса по явной и полной теплоте; ,  - расходные статьи теплового баланса по явной и полной теплоте; ,  - количество явной и полной теплоты, удаляемой с помощью систем вентиляции.Если  , то в помещение выделяются теплоизбытки, которые необходимо удалить системами вентиляции. Если  , то в помещение – теплонедостатки, которые можно возместить системами отопления, в том числе и воздушным отоплением, вычислив температуру перегрева приточного воздуха. В качестве приходных статей теплового баланса можно назвать теплопоступления от людей, от электрооборудования, от остывающей пищи, от искусственного освещения, от солнечной радиации, от нагретых материалов и т. д. В качестве расходных статей могут быть: теплопотери через ограждающие конструкции, потери теплоты на нагрев инфильтрационного воздуха, на нагрев ввозимых холодильных материалов и на нагрев транспортных средств и т. д. Тепловой баланс составляют по помещениям для трёх расчетных периодов года. Производительность вентиляционных систем для ассимиляции избытков теплоты находят по величине  . 5.2. Расчет теплопоступлений в помещениеПри выполнении курсового проекта по вентиляции условно принимается, что все потери теплоты Q  компенсируются теплопоступлениями от приборов систем отопления. При необходимости более точного учета величин Qпр и Q рекомендуется использовать методику расчета, изложенную в работе[15]. В некоторых случаях достаточно составления баланса только по явной теплоте. В помещениях с выделением влаги необходимо составление баланса по полной теплоте, т.е. с учетом скрытой теплоты, которую содержат поступающие в помещение водяные пары.5.2.1. Теплопоступления от людей Количество теплоты, поступающей от людей, можно определить по формуле, Вт: Q  =n g где n - число людей в помещении, чел; g - полные тепловыделения одним человеком Вт/чел., определяемые по [4, таб. 2.2] в зависимости от температуры воздуха в помещении и степени тяжести выполняемой работы.5.2.2. Теплопоступления от оборудования Количество теплоты, поступающей в помещение от нагретого технологического оборудования, определяют в соответствии с ведомственными указаниями или по таблицам справочной литературы [9,19,20]. Для предприятий общественного питания тепловыделения принимают по табл. 5.1. 5.2.3. Теплопоступления от остывающей пищи Полные теплопоступления, выделяемые остывающей пищей в обеденных залах, определяют по формуле, Вт: Q  =0,278 gп Сп (tнп-t ) n/ ,где gп - средний вес всех блюд, приходящихся на одного обедающего, кг (принимают обычно gп = 0,85 кг); Сп - условная теплоёмкость блюд, входящих в состав обеда, кДж/кг (принимают Сп=3,3 кДж/(кг°С)); tнп, t -начальная и конечная температуры пищи, поступающей в обеденный зал, °С (принимают обычно tнп =70°С, t= 40°С);n - число мест в обеденном зале; - продолжительность принятия пищи посетителем, ч (принимают для ресторанов 1 ч, для столовых 0,5-0,75 ч, для столовых с самообслуживанием 0,3 ч).Таблица 5.1.
Тепловлаговыделения от оборудования предприятий общественного питания Примечания: 1.Коэффициент одновременности работы оборудования принимается равным 0,8. 2.Температуру воздуха под зонтами, над плитами принимают (40 - 45) °С, над арочными котлами - 80 %. 5.2.4. Теплопоступления от искусственного освещения. Количество теплоты, поступающей в помещение от искусственного освещения, при неизвестной мощности светильника определяют по формуле: Q  = Е F g , где Е - освещенность, лк, принимаемая согласно СНиП в зависимости от назначения помещений [4, табл. 3.5]; Р- площадь помещения, м2 ; g - удельный тепловой поток, Вт/м2 ,на 1 лк освещенности [4,табл. 2.4]; - доля тепловой энергии, попадающей в помещение.Средние удельные выделения теплоты для помещений площадью 200-400 м2 составляют 0,09-0,08, площадью 50-200 м2 -0,1- 0,08, площадью 20 - 50 м2 - 0,17 - 0,12 Вт/м2 лк. Если известна мощность светильников, то теплопоступление от искусственного освещения определяют по формуле: Q = N Таблица 5.2 Освещенность помещений
Таблица 5.3 Нормы освещенности помещений различного назначения
5.2.5. Теплопоступления от нагретых тонких стенок Примером могут служить металлические ёмкости с горячей жидкостью. Перепадом температур в стенке в этом случае можно пренебречь и считать, что температура наружной поверхности стенки  равна температуре горячей жидкости. Согласно [3] количество теплоты, поступающей с 1 м2 нагретой поверхности, имеющей температуру  , в помещение с температурой воздуха определяется как сумма потоков лучистого и конвективного тепла: (5.7)Коэффициент приведенного излучения  для небольшой металлической поверхности, обменивающейся излучением с помещением, стенки которого выполнены из неметаллических строительных материалов, можно принять равным коэффициенту излучения нагретой металлической поверхности из соответствующего металла. Для ржавых или окисленных стальных и окрашенных поверхностей может быть принят равным 4,7. Температурный коэффициент b равен: (5.8)Коэффициент А в формуле (5.8.) для вертикальной поверхности следует принимать по данным табл. 5.4 Таблица 5.4
Для нагретых горизонтальных поверхностей, обращенных вверх коэффициент А увеличивает на 30 %, обращённый вниз – уменьшают на 30% против значений, приведённых в таблице. 5.2.6. Теплопоступления от наружных поверхностей промышленных печей Тепловыделение промышленными печами принимаются по данным технологов. Если эти данные отсутствуют, то тепловыделение от промышленных печей можно рассчитать по методике, изложенной в [3] и [4]. Теплопоступление от промышленной печи  смонтированной на станине и не имеющей контакта с полом, равны: (5.9) где  теплопоступления от 3-х вертикальных стенок печи, за исключением фронтальной, Вт;  - теплопоступления от пода печи, Вт;  - теплопоступления от свода печи, Вт;  - теплопоступления от фронтальной стенки с частичным учётом конвективной составляющей по причине установки над загрузочным отверстием зонта-козырька, Вт;  - теплопоступления через открытое загрузочное отверстие, Вт.Теплопоступления через стенку рассчитываются методом попыток, задавшись температурой внутренней поверхности стенки:  (5.10)5.2.7 Теплопоступления от электродвигателей Теплопоступления от электродвигателей можно оценить по следующей формуле (5.12):  , (5.11)где  - установочная мощность электродвигателей;  - коэффициент использования установочной мощности  ; - коэффициент загрузки  ; - коэффициент одновременности работы электродвигателей  ; - коэффициент полезного действия электродвигателя (принимается согласно каталогу); - коэффициент перехода механической энергии в тепловую  .5.2.8 Теплопоступления от остывающих материалов Теплопоступления от остывающих материалов имеют место в кузнечных, термических цехах и подобных им производств. Иногда для утилизации теплоты остывающих деталей, устраивают специальные вентилируемые камеры, в которых детали остывают. Теплота удаляемого воздуха утилизируется. Остывать могут изделия, изготовленные из других материалов, например, бетонные плиты после пропаривания в цехе железобетонных изделий. Полное количество теплоты, выделяющееся при остывании изделия, составит:  (5.12)где с – удельная теплоёмкость материала остывающего изделия, кДж/кг∙оС; G – масса остывающих изделий, кг;  и  - соответственно, начальная температура материала изделия и температура воздуха цеха, оС; B – коэффициент, учитывающий время остывания материала. В литейных цехах металлургических и машиностроительных заводов выделяется теплота от остывания жидкого металла до температуры отверждения, теплота отверждения металла и теплота остывания твёрдого металла. Полное количество выделяющейся теплоты составит:  (5.13)где  - удельная теплоёмкость жидкого металла, кДж/кг∙оС;  и  - соответственно, температура жидкого металла, заливаемого в формы и температура отвердения металла, оС;  - теплота плавления или отверждения металла, кДж/кг;  - удельная теплоёмкость твёрдого металла. В табл. 6.5 представлены теплофизические характеристики стали и чугуна, позволяющие определить количество теплоты по формулам (5.12) и (5.13). Таблица 5.5 Теплофизические характеристики стали и чугуна
Коэффициент В можно определить, по методике, изложенной в [4]. 5.2.9 Теплопоступления в помещение за счёт солнечной радиации Количество теплоты, поступающей в теплый период года в помещение за счет солнечной радиации Qср через световые проемы и покрытия, определяют для наиболее жаркого месяца года и расчетного времени суток [24] : Q  = Q + Q (5.14)где Qос - поступление теплоты через световые проемы, Вт; Qn - поступление теплоты через покрытие, Вт. Поступление теплоты от солнечной радиации через световые проемы Поступление теплоты за счет солнечной радиации и разности температур воздуха через световые проемы О.ос находят по зависимости Q =(g' ' + g"") (5.15)где g', g" - удельные тепловые потоки, поступающие в июле через одинарное остекление световых проемов, соответственно облучаемых прямой солнечной радиацией и затененных, Вт ; ', "- площади светового проема, соответственно облучаемые и не облучаемые прямой солнечной радиацией, м2;- коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств [21, прил.8].Значение величин g' и g" рассчитывают исходя из расчетной географической широты места строительства и ориентации световых проемов: 1) для вертикального остекления, частично или полностью облучаемого прямой солнечной радиацией: g' = (g  + g ) К К (5.16)где g , g - поступление теплоты соответственно от прямой и рассеянной солнечной радиации в июле через вертикальное остекление светового проема, принимаемое для расчетного часа суток по [23,прил.12,табл.З] ,Вт/м2; с Асо< 90° и Асо>90° соответственно;К - коэффициент, учитывающий затенение остекления световых проемов переплетами и загрязнение атмосферы, принимаемый по [24,прил.12,табл.4];К 2 - коэффициент, учитывающий загрязнение стекла, принимаемый по [24,прил.12,табл.5 ]; 2) для вертикального остекления световых проемов в тени или при затенении остекления наружными затеняющими конструкциями или откосами проема g" = g КК ; (5.17)3) для горизонтального остекления световых проемов, облучаемых прямой солнечной радиацией: g' = (g + g ) КК ; (5.18)где g , g - поступление теплоты соответственно от прямой и рас сеянной солнечной радиации в июле через горизонтальное остекление светового проема, принимаемое по [24, прил.12, табл.3], Вт/м2.При определении поступлений теплоты QОС принимают наибольшие значения суммарной или рассеянной радиации по [24, прил.12, табл. 3] через световые проемы заданной ориентации. При этом выбирают наибольшую величину поступлений теплоты за те часы, в течение которых предусматривается занятость помещения людьми или продолжается производственный процесс. Если отсутствуют внутренние или межстекольные средства солнцезащиты, то следует учитывать аккумуляцию части теплоты внутренними ограждениями помещения, что уменьшает максимальное теплопоступление. В этом случае согласно[24, прил.12, п.2] тепловой поток Q'ОС, Вт определяют следующим образом: а) при отсутствии наружных средств солнцезащиты световых проемов Q' =Q(  + + + 0,5+ 1,5)//( + + + + ); (5.19)б) при наличии наружных средств солнцезащиты световых проемов Q' = Q (+…+)/(+...+), (5.20) где , , , - площади внутренних стен помещения, м2;, - соответственно площади потолка и пола помещения, м;, …,  , - коэффициенты, учитывающие аккумуляцию теплоты внутренними стенами, потолком и полом соответственно [24]. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
