Курсовая работа: Вентиляция и кондиционирование. Расчет и компоновка системы кондиционирования воздуха производс

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 - 44⁰ С
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.:

Q ₀ = 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 . = k д × F _ст .× (t н + t в)
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:

Q кр. = k д × F кр .× (t н + t в)
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:

Q ок. = F ок .× ( K 1 × K 2 × K 3 × q c + K о (t н - t в))

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 . × (t н - t в)

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:

Q об. = 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:

Q о = Q огр. + Q инф. + Q л. + Q об. + Q осв

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:

Σ q _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:

Q ₀ = L × ρ ×( ί ₁ – ί ₂ )

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 dmm (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

– площадь поверхности выпускающей решетки

= 0,18=0.3х0,6

Определение числа воздухораспределителей

- объем воздуха на расчетном участке /с

Трасса 24 метров делю на 3 участка по 8 метров

Таблица. Расчет общих потерь давления на трение в системе

№ участка	L	м/с	Fсеч	L м	λ	Re	Па
1	2.16	3.48	0,694	8	0,0443		2.91
2	4.32	6.26	0,694	8	0,0424		11.17
3	6.48	9.3	0,694	8	0,0416		24.6

Потери давления на трение в прямом участке определяется по формуле

Σ

– коэффициент сопротивления трения

L – длина участка м

d – диаметр воздуховода м

p – плотность воздуха кг/

- скорость воздуха на проходящем участке м/c

Коэффициент сопротивления определяется по формуле

– критерий Рейнольдца

– коэффициент кинематической вязкости воздуха = 16 ×

Потери давления в местных сопротивлениях определяются по формуле

Σ

L₁ = 0.72 × 3 = 2.16

L₂= 2.16 + 2.16 = 3,84

L₃= 4.32 + 2.16 =6.48

Fсеч = πR² = 3,14× 0,47² = 0,694 м²

ω = = 3.48

– коэффициент местного сопротивления

Учитываю главный поворот на 90° = 0,5

= (0,5 × 9) + 0,5 = 5

Определяю потери давления в местных сопротивлениях

Σ = 23,2

Σ = 92,5

Σ = 208,4

Определяю потери давления на прямом участке

Σ = 1,32

Σ × 6,4×15,3 = 4,4

Σ 0,045× 6,4× 41,7 = 12

6. Определяю общее аэродинамическое магистрального воздуховода состоящего из нескольких участков, также включая соответствующие местные сопротивления

= Σ + Σ

= 1,32 + 4,4 + 12 + 23,2 + 92,5 + 208,4 = 341,82 Па

Для выбора вентилятора рассчитываем объем воздуха поступающего в час

V = × Fсеч

V = × 0,694 = 6,7 м³/ч

В таблице выбираю вентилятор Ц4-70№5

Мощность, кВт–11

Частота вращения рабочего колеса, об/мин³ - 50

Производительность, тыс. м³ /час - 27,0-60,0

Полное давление, Па - 480-370

Масса вентилятора, кг 1930