Вентиляция и кондиционирование. Расчет и компоновка системы кондиционирования воздуха производственного помещения

Государственный комитет Российской Федерации по рыболовству 

Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный

университет 
 
 

(ФГОУ  ВПО «ДАЛЬРЫБВТУЗ»)

Кафедра холодильных машин и установок 
 

Курсовая  работа

по предмету

«Вентиляция и кондиционирование» 
 

Расчет  и компоновка системы кондиционирования

 воздуха  производственного помещения

 
                                              

                                                                                                              Выполнил:

                                                                                                                      Бегма А. В.

                                                                                                              УХТ – 3 – 411 гр. 

                                                                                             Проверил (а) преподаватель:

                                                                                                         _________________ 

                                                                                              2010года_____________ 
 

Владивосток 2010 г. 

Исходные данные по работе:

 
1.  Место строительства г. Владивосток, широта - 44⁰С  
2.   Размер помещения: ширина  - 18м, длинна - 24м. 
3.    Высота помещения - 5м . 
4.   Доля площади наружных стен, занятых  
       остеклением - 20 %.  
5.    Доля смоченной поверхности от общей 
       поверхности пола  -  30 % . 
6.    Мощность оборудования, установленного  
       в помещении  -  8 кВт .

7.    Количество  пара, поступающего в помещение  
      от различных источников  -  7 кг/ч . 
8.    Количество работающих   -  8чел. 
9.    Характер работы   -  средняя. 
10.  Расчетные параметры наружного воздуха -  Б . 
11.  Тип СКВ -  П . 
12.  t н з   = - 25 ºС . 
13. t в з    = 20 ºС.

14.   t н л   = 23,4 ºС . 
15. t в л   = 19 ºС.

16.  φ в з    = 70 %.

17.  φ в л    = 55 %.

18. ί н з      = -5,8 ккал./час. × 4,19 = -24,302 кДж/кг.

19. ί н л    =  14,7 ккал./час. × 4,19 = 61,59 кДж/кг. 

 

 

                    24 м. 
 
 

18 м.      F = axh= 5x18=90 000 мм²

               a = 18m

               h = 5m  
 
Общее количество теплоты которое должно быть отведено в воздухоохладителе холодильной установки.

 
Общее количество теплоты Q₀, кВт.:

Q₀ = Q_огр. + Q_инф. + Q_л. + Q_об. + Q_осв. 

Теплопритоки  через ограждения:

Q_огр. = Q_ст. + Q_кр. + Q_ок. + Q_пол.

Теплопритоки  через стены:

Q_ст. = kд × F_ст.× (tн  +  tв) 
kд   = 0,56 в/(м² К); 
Fст. =  18 × 5 = 90 м².;

Qст.з. = 0,56 в/(м² К) × 90 м². × (- 25-(+ 20)) = - 2268 Вт. (зима);

Qст.л. = 0,56 в/(м² К) × 90 м². × (23,4-19) = 222 Вт.  (лето); 

Теплопритоки  через крышу:

Qкр. = kд × Fкр.× (tн  +  tв) 
kд = 1,2 в/(м² К);

Fкр = 18 × 24 = 432 м²;

Qкр.з. = 1,2 в/(м² К) × 432 × (- 25-(+ 20)) =  - 23328 Вт. (зима);

Qкр.л. = 1,2 в/(м² К) × 432 × (23,4-19) =    2799 Вт.  (лето);

 Теплопритоки  через окна:

Qок. = Fок.× (K1 × K2 × K3 × qc +Kо (tн  -  tв)) 

qc. з. = 315 Вт/(м² К)                    (зима – ЗАПАД);

qc.л. = 210 Вт/(м² К)                    (лето – ЗАПАД);

Kо = 1,5 Вт/(м² К)                    для двойного стекла;

Fок. = 20% от 90 м² = 18 м².

K1 = 0.75 коэффициент переплета;

K2 = 0, 75 коэффициент загрязнения;

K3 = 0, 65 коэффициент затенения. 

Qок.з. = 18 × (0.75 × 0.75 × 0.65 ×315 + 1,5 × (- 25-(+ 20)) =  850 Вт. (зима);

Qок.л.  = 18 × (0.75 × 0.75 × 0.65 ×210 + 1,5 × (23,4-19) =   1528 Вт. (лето;) 

 Теплопритоки  через пол: 

Q_пол. = K_зон. × F_зон. × (tн -  tв) 

K_зон1 = 0,4 Вт/(м² К);            F_зон1 = 36 м².;       

K_зон2 = 0,3 Вт/(м² К);            F_зон2 = 36 м².;              

K_зон3 = 0,2 Вт/(м² К);            F_зон3 = 36 м².;              

K_зон4 = 0,06 Вт/(м² К);          F_зон4 = 324 м².                

Qпол.1 = Kзон.1 × Fзон.1× (tн  -  tв) = 0.4 × 36 × (- 25-(+ 20)) = - 648Вт.;

Qпол.2 = Kзон.2 × Fзон.2× (tн  -  tв) = 0.3 × 36 × (- 25-(+ 20)) = - 486Вт.;

Qпол.3 = Kзон.3 × Fзон.3× (tн  -  tв) = 0.2 × 36 × (- 25-(+ 20)) = - 324 Вт.; 
Qпол.4 = Kзон.4 × Fзон.4× (tн  -  tв) = 0.06 × 324 × (- 25-(+ 20)) = - 875 Вт.;

∑Qпол. = - 2333 Вт. (зима). 
 

Теплопритоки  от людей:

Q_л. = q_л. × n

               Q_л. = 230 Вт/чел. × 17 чел. = 3910 Вт.;

Теплопритоки  от освещения:

Q_осв. =F × q_осв. × E; 

q_осв. = 0,078 Вт/(м2 лк.) – удельные тепловыделения от освещения ;                  

E = 75 лк. – освещенность;

      Q_осв. = 432 × 0,078 × 75 =2528 Вт

Теплопритоки  от оборудования:

Qоб. = N × а × в × ξ; 

а = 0,5 -  коэффициент загрузки эл. оборудования;

в = 0,7 -  коэффициент рабочего времени;

ξ = 0,88 – кпд эл. двигателя.

      Q_об. = 8000 × 0,5 × 0,7 × 0,88 = 2464 Вт.

Общие теплопритоки:

      Qо = Qогр. + Qинф. + Qл. + Qоб. + Qосв 

Q_о.з. = - 3910+(- 2333)+ (- 23328)+2799+(-2268) +850 + 2464+2528 = - 15,378 кВт.

Q_о.л. = 2799 +222 + 1528 +3910 +2462 + 2528= 13,451 кВт. 

  
 

Общее количество влаги:

Σq_w = q_л. + q_м.п. + q_пар

q_л.= q × n    

q_л.= 0,000047 × 17 = 0,376 г/с. = 0,000799 кг/с;

q_м.п.з.= 1,8 × F_исп.× (tс - tм) × 10 -6 = 1,8 × 129,6 × (19 – 15) ×10 ^-6 = 0,000627 кг/с

q_м.п.л.= 1,8 × Fисп.× (tс - tм) × 10 -6 = 1,8 ×129,6 × (24 – 17) ×10 ^-6 = 0,001259 кг/с  

q_пар = 7 кг/час = 0,0019 кг/с 
 
Σq_w.з. = 0,000799 + 0,0009 +0,0019 = 0,003599 кг/с.

Σq_w.л. = 0,000799 + 0,00069 +0,0019 = 0,01058 кг/с.  

 Определяем  угловой коэффициент процесса: 
ε_з.= = = -1454

ε_л.= = = 1274

Определяем необходимое  количество воздуха, подаваемого в  помещение: 

       
P – плотность воздуха при t=tп.,   = 1,2

Ср – удельная теплоемкость воздуха при t=tп.,  =1,005 Дж/кг  

∆tл = 2 ºС   ∆tз =6 ºС  

м³/с     

м³/с 
 

Определяем  тепловую нагрузку на воздухонагреватель:

Q₀=L×ρ×(ί₁ – ί₂)

Q_лето = 5, 59×1, 2× (44-33) = 73, 8 кВт

Q_зима=2, 31×1, 2× (40-25) = 41, 6 кВт

Выбираю воздухонагреватель 100/1 ТМО1 Q= 90кВт. 

Определяем  воздухоохладитель:

Расчет  воздухоохладителя

Принимаю оребренный фреоновый воздухоохладитель 

-

- расчетный  коэффициент теплопередачи  Вт/() = 18

– средняя логарифмическая  разность температур воздуха и хладогента или рассола, ºС.

 –  тепловая нагрузка  воздухоохладителя  Вт 
 
 

- средняя температура  поверхности воздухоохладителя  ºС 
 
 
 
 

Определяю площадь  поверхности теплообменника по формуле 
 
 

Согласно полученным данным выбираю воздухоохладитель  ОВП 16

 

Аэродинамический  расчет системы кондиционирования  воздуха

Определить 

1. Необходимый диаметр воздуховода d mm (a×b, mm)
2. Число и тип воздухораспределительного устройства.
3. Потери давления в прямых участках Па
4. Потери давления в местных сопротивлениях , Па
5. Суммарное аэродинамическое сопротивление ( потери давления)  Σ , Па
6. Подбор вентилятора и электродвигателя

Необходимый диаметр  воздуховода определяю по формуле 
 

- скорость  движения воздуха в магистральном  трубопроводе 

принимаю равную 10 м/с 
 

Расчет и подбор решеток 

Размер решетки  выбираем по приложению 2.1  размер принимаемой  решетки 300×600 mm

Определение объема воздуха выходящего через одну решетку 
 

- средняя скорость  потока воздуха выпускаемого  через решетку = 4 м/c