Проект системы кондиционирования и водоочистки предприятий автосервиса

Курсовой проект Проект системы кондиционирования и водоочистки предприятий автосервиса

Исходные данные

— номер учебной группы: N=1;

— номер варианта: i=6;

— параметры воздуха в помещении t_в=18ч23С⁰, ц_в=40ч60%;

— район расположения помещения — г. Иванова (t_л =30 С⁰, ц_в/л =56%;

t_з =-28 С⁰, ц_в/з =86%);

— объем помещения V=(1+6)*100=700м³;

— количество людей n= (1+6)*10=70;

— мощность электроосвещения N_осв=6*1=6 кВт;

— мощность электродвигателей N_эд =6*10+1=61 кВт

— мощность радиоэлектронного оборудования N_ро=1*10+6=16 кВт

— характер работы — легкий;

— система кондиционирования воздуха нерециркуляционная.

1. Расчет теплои влаговыделений в кондиционируемом помещении

1.1 Расчет тепловыделений от людей

Q=q_{чел *}n, (1.1.)

Q=150*70=10.5 кВт где q_чел =150 Вт — количество тепла, выделяемого одним человеком, Вт;

n — количество людей, находящихся в помещении.

1.2 Расчет тепловыделений от электроосвещения

Q_осв= k_осв* N_осв, (1.2)

Q_осв=0,9*6=5.4 кВт.

где k_осв — коэффициент, учитывающий вид ламп освещения; (0,9 — для люминесцентных открытых ламп;)

N_осв — мощность электроосвещения, кВт.

1.3 Расчет тепловыделений от электродвигателей

Q_эд = k₁*k₂*k₃*N_эд, (1.3)

кондиционирование сточный тепловой очистка

Q_эд =0,7*0,5*0,7*61=14.94 кВт.

где k₁ — коэффициент использования номинальной (установочной мощности (k₁=0,7+0,9);

k₂ — коэффициент загрузки оборудования (k₂ = 0,5+0,8);

k₃ — коэффициент одновременности работы при наличии нескольких двигателей (k₃= 0,5+1,0);

N_эд — номинальная мощность электродвигателей, кВт.

1.4 Расчет тепловыделений от радиоэлектронного оборудования

Q_ро=k_ро*N_ро, (1.4)

Q_ро= 0,9*16=14.4 кВт.

где — k_ро коэффициент, показывающий какая часть всей затраченной энергии выделяется в виде тепла (k_ро =0,9 + 0,95);

N_ро, — мощность радиоэлектронного оборудования, кВт

1.5 Расчет тепловыделений от вентиляторов

Q_вт = k₁*k₂*k₃*N_вт (1.5)

Q_вт =0,7*0,5*0,7*(4*2)=1,96

где N_вт — мощность одного вентилятора (N_вт = 4 кВт)

1.6 Расчет влаговыделений от людей

W_A=W_чел*n, (1.6)

W_A=20*10^-6 *70=1.4*10^-3 кг/с где W_чел = 20*10^-6 влаговыделение одного человека, кг/с;

n — количество людей, находящихся в помещении.

1.7 Расчет влаговыделений от мокрых поверхностей

W_МП=*F_МП (1.7)

W_МП=18*10^-6 *220 м²= 3,9*10^-3 кг/с где =18*10^-6 количество влаги, испаряющейся с 1 м² в с, кг/м²с;

F_МП — площадь смоченной поверхности, м².

1.8 Расчет влаговыделений от работающих технических систем

W_TC = W_УTC*V (1.8)

W_TC =2,076*10^-6 кг/м³с*700м³=1.4+6*10^-3 кг/с где W_УTC — удельное количество влаги, выделяемое техническими системами, т. е. приходящееся на 1 м³ объема (W_утc=2,076•10^-6 кг/м³ с);

V — объем помещения, м³.

1.9 Расчет тепловлажностного отношения

Ъ _п =, (1.9)

Ъ _п = =6.29*10³ Вт*с/кг где Q — сумма всех тепловыделений в помещении, кВт;

W — сумма всех влаговыделений в помещении, кг/с.

Q=Q_п + Q_осв + Q_эд + Q_ро + Q_вт (1.10)

Q=(10.5+5.4+14.94+1.96+14.4)*10³ Вт=47.2 кВт

W=W_л+ W_мп +W_тс (1.11)

W=(1.4+3,9+1,4) *10^-3 кг/с =6,7*10^-3 кг/с

2. Построение на i-d — диаграмме процесса тепловлажностной обработки воздуха в прямоточной системе кондиционирования Порядок построения процессов обработки воздуха на i-d — диаграмме следующий (рис. 2.1).

По заданным величинам t_л и ц_л, t_з и ц_з t_в и ц_в на I, d — диаграмму наносятся точки H_л, H_з и В, соответствующие параметрам наружного воздуха в летний и зимний периоды, а также внутри помещения.

Через точку В проводится луч процесса с угловым масштабом Ъ_п.

На луче процесса откладывается точка П, соответствующая параметрам приточного воздуха, так, чтобы согласно СНиП разница температур? t⁼t_B-t_П составляла 4−6°С.

Через точку П проводится линия постоянного влагосодержания до пересечения с линией ц = 95% (точка К). Луч процесса КП соответствует нагреву воздуха в калорифере второго подогрева, а, точка К — параметрам воздуха на входе в этот калорифер (или параметрам воздуха на выходе из камеры орошения).

Через точку К проводится линия постоянной энтальпии, а через точку Н₃ линия постоянного влагосодержания, которые на пересечении дают точку К'. Луч процесса К — К' соответствует адиабатному увлажнению воздуха в камере орошения в зимний период, луч H₃ К' - нагреву воздуха в калорифере 1 подогрева, а точка К' - параметрам воздуха на выходе из этого калорифера (или на входе в камеру орошения).

Через точки Н₃ и К' проводится прямая до пересечения с линией ц = 100%. Луч процесса Н_л К. соответствует осушке воздуха в камере орошения в летний период. Точка Ж определяет температуру воды в камере орошения t_W. До этой температуры вода охлаждается в испарителе холодильной машины.

Необходимо, чтобы температура воды в камере орошения была не ниже 3 °C. Это связано с тем, что, как правило, при понижении температуры в испарителе холодильной машины до 2,5°С подается команда на ее останов. Иначе возникает опасность замерзания воды в трубопроводах.

Если при построении процесса обработки воздуха это условие не выполняется, надо изменить параметры воздушной среды в помещении так, чтобы точка В (ас ней и точка Л) переместилась на диаграмме вправо (необходимо увеличить t_в и ц_в).

Процессу обработки воздуха, представленному на рис. 2.1, соответствует система кондиционирования, структурная схема которой изображена на рис. 2.2.

2.1 Массовая производительность системы кондиционирования определяется по одной из двух формул

(2.11)

кДж/с;

кДж/с;

где Q — тепловыделения в помещении, определяемые по формуле (1.10), кВт;

W — влаговыделения в помещении, определяемые по формуле (1.11), кг/с;

i_в, i_п — значения энтальпии в точках В и П;

d_B, d_П — значения влагосодержания в точках В и П, кг/кг сух. возд.

2.2 Объемная производительность системы кондиционирования равна

(2.12)

где — плотность воздуха в помещении (может быть принята равной 1,2 кг/м^э).

2.3 Кратность воздухообмена в помещении К, ч^-1 определяется по формуле

(2.13)

где V — объем помещения, м³.

3. Определение тепловой нагрузки на элементы системы кондиционирования

3.1 Тепловая нагрузка на любой элемент системы кондиционирования определяется по формуле

Q= М_п (i_к — i_нз), (3.1)

Q= 231,28 кДж/с;

где М_п =1320 кг/с — массовый расход воздуха через элемент системы, кг/с;

i_к, i_н — энтальпия воздуха в конце и начале процесса соответственно, кДж/кг.

3.2 Для прямоточной системы кондиционирования воздуха определяется

Тепловая нагрузка на калорифер 1 подогрева

Q_к1= М_п (i_k — i_н3); (3.2)

Q_к1=4,13 (17 — (-28))=185,85 кДж/с;

Тепловая нагрузка на калорифер 2 подогрева

Q_к2=М_п(i_п — i_к); (3.3)

Q_к2=4,13 (28−17)=45,43 кДж/с;

Таблица 3.1 — Калориферы электрические типа СФО

Холодопроизводительность камеры орошения

Q_х=М_п(i_нл-i_к). (3.3)

Q_х=4,13 (68−17)= 210,63 кДж/с;

4. Расчет эффективности очистки сточных вод при сбросе в водоем

Основными источниками загрязнения водного бассейна от предприятий автосервиса являются сточные воды от мойки автомобилей, содержащие взвешенные вещества и нефтепродукты (80ч85% производственных стоков), сточные воды от производственных участков, содержащие тяжелые металлы, кислоты, щелочи, краску, растворители; поверхностные сточные воды с территории АТП содержащие продукты нефтепродукты, тосол, тормозные жидкости и другие вредные вещества.

Концентрация загрязнений при мойке автомобиля представлены в таблице 4.1

Таблица 4.1. Средняя концентрация загрязнений в неочищенных сточных водах

Выпадение осадков в виде дождей hд=0,45h = 0,45*910=409,5 мм;

Выпадение осадков в виде снега hт= 0,55h=0,55*910=500,5 мм.

Концентрация в водоеме до сброса стоков:

— взвешенных веществ С_рвв=9,85 мг/дм³

— нефтепродуктов C_рн=0,1 мг/дм³

Расстояние от места сбора сточных вод до места забора воды потребители S=15 000 м.

Продолжительность перемещения воды от места сброса до расчетного пункта t=5 суток.

4.1 Определяем годовой объемный расход дождевых вод по

q_д=10h_ддF (4.1)

q_д= 10 409,50,4511 = 20 270,25 м³/год

4.2 Определяем годовой объемный расход талых вод

q_т =10h_ттF, (4.2)

q_т =10 500,50,611 = 33 033 м³/год

4.3 Годовой расход сточных вод равен

q_г=q_д+q_т+q_п, (4.3)

q_г = 20 270,25+ 33 033+ 11 000 = 64 303,25 м³/год = 64,30 310⁶ дм³/год

4.4 Определяем общую годовую массу сброса взвешенных веществ по

m_вв=c_{д вв} q_д+ c_{т вв} q_т+ c_{n вв} q_n (4.4)

m_вв =1,610-³20 270,25 + 310-³33 033 + 1,510-³11 000= 148,03 т/год.

4.5 Определяем общую годовую массу сброса нефтепродуктов по

m_н=c_{д н} q_д+ c_{т н} q_т+ c_{n н} q_n (4.5)

m_н=0,0210-³20 270,25 + 0,3 310-⁴33 033 + 0,0710-³11 000=1,28 т/год.

4.6 Рассчитаем допустимую концентрацию взвешенных веществ в сточных водах

С_о = С_р вв = 9,85 мг/дм³ тогда (4.6)

=п· С_у + С_о (4.7)

=750,25+9,85=28,6 мг/дм³(прот)

=750,75+9,85=66,1 мг/дм³(не прот)

4.7 Рассчитаем допустимую концентрацию нефтепродуктов в сточных водах

(75−1) (0,3−0,1)+0,3=15,1 мг/дм³

4.8 Определяем фактическую концентрацию загрязняющих веществ в сточных водах

по взвешенным веществам

(4.9)

мг/дм³.

по нефтепродуктам

(4.10)

мг/дм³

4.9 Определяем полную допустимую потребность в кислороде

находим время перемещения воды

(4.11)

сут.

рассчитаем коэффициенты скорости потребления кислорода для сточных вод,

(4.12)

для речной воды:

(4.13)

приведем значения коэффициентов к зимней температуре:

(4.14)

определим полное допустимое значение БПК

(4.15)

4.10 Определяем необходимую степень очистки

по взвешенным веществам:

(4.16)

по нефтепродуктам:

(4.17)

по БПК

(4.18)

Вывод

Перед выпуском сточных вод в водоем их необходимо очистить от взвешенных веществ и нефтепродуктов на специальных сооружениях;

Понизить БПК сточных вод до допустимого значения;

Доложить начальнику о возможных санкциях со стороны территориальных органов Минприроды РФ;

Рекомендовать расчет платы за сброс сточных вод в водоем для обоснования строительства очистных сооружений.

5. Устройство очистки сточных вод

Загрязненные воды от производственных зданий и хозяйственно бытовых сооружений предприятия автосервиса должны оснащаться очистными сооружениями с системой оборотного водоснабжения, локальными очистками сооружениями для предварительной очистки стоков от производственных участков и накопителем отстойником для очистки стоков с территории. На рисунке приводится возможная схема очистки стоков предприятия.

Рисунок 5.1 Возможная схема очистки стоков

Список используемой литературы

1. Овручский И. А. Проектирование систем жизнеобеспечения обитаемых защитных сооружений. 4.1. Проектирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха. 1980, 232 с

2. Кузнецов Е. С. И др. Техническая эксплуатация автомобилей. М.: Транспорт 2002, 534 с

3. Напольский Г. М Технологическое проектирование автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания. М.: Транспорт, 1993, 271 с.