Кондиционирование воздуха в общественных зданиях

Максимальная концентрация пыли в рабочей зоне общественных зданий zwz = 0,5 мг/м3

Содержание пыли в наружном воздухе непромышленного города zext = 0,6 мг/м3

Степень очистки приточного воздуха

(тр= 100% • (zext — zwz) / zext = 100 • (0,6- 0,5)/0,6 = 17%

класс фильтра — III (предел эффективности 60%)

тип фильтра: волокнистый, замасляный ячейковый ФяУБ

фильтрующий материал — ФСВУ

номинальная воздушная нагрузка на входное сечение q = 7000 м3/(ч•м2)

площадь ячейки fя = 0,22 м²

начальное сопротивление Pф. н =40 Па

конечное сопротивление Pф. к = 150 Па

удельная пылемкость П = 570 г/м2

способ регенерации — замена фильтрующего материала.

Требуемая площадь фильтрации:

Fфтр = L / q = 28 550/7000=4,01 м²,

Необходимое количество ячеек:

nя = Fфтр / fя = 4,01 / 0,22 = 18,23

к установке принимаем 18 ячеек Действительная степень очистки

1-Е = 18% => (д=82%

(д > (тр Количество пыли, осаждаемой на 1 м² площади фильтрации в течении 1 часа.

mуд = L • zext • (n / Fф = 28 550 • 0,6•10−3 • 0,82 / 4,01 = 3,4 г/м2ч Периодичность замены фильтрующей поверхности:

(рег = П / mуд=570 / 3,4 = 167 ч = 7 сут.

5.

2. Воздухонагреватели. воздухоохладители увлажнители, вентиляторы

Для подогрева приточного воздуха используем калориферы, которые, как правило, обогреваются водой. Приточный воздух необходимо нагревать от температуры наружного воздуха tн=-25(С до температуры на 1(1.5 25(С меньешй температуры притока (этот запас компенсируется нагревом воздуха в воздуховодах), т. е. до tн=15−1=14(С Колличество нагреваемого воздуха составляем 21 377 м3/ч.

Подбираем калорифер по следующей методике:

Задаемся массовой скоростью движения теплоносителя ((=8 кг/(м2с) Расчитываем ориентировочную площадь живого сечения калориферной установки.

fкуор=Ln*(н/(3600*((), м2

где Ln — расход нагреваемого воздуха, м3/ч

(н — плотность воздуха, кг/м3

fкуор=21 377*1.332/(3600*10)=0.79 м2

По fкуор принимаем калорифер типа КВС-9п, для которого:

площадь поверхности нагрева Fk=19,56 м², площадь живого сечение по воздуху fk=0.237 622м2, по теплоносителю fтр=0.1 159м2.

К установке принимается форсуночная камера орошения ОКФ-3 03.1 304 исп.

всего форсунок 63 шт., всего стояков — 7 шт.

процесс обработки воздуха — адиабатный Коэффициент адиабатной эффективности:

ЕА = = =0,96

где tвк — температура воздуха конечная (после камеры орошения) tвк =11 оС

tвн — температура воздуха начальная (до камеры орошения) tвк =16,3 оС

tмвн — температура по мокрому термометру tмвн =10,8 оС

Коэффициент орошения к=2,0

Расход воды на орошение:

Gж = к • G = 2,0 • 34 260 = 68 520 кг/с Давление воды перед форсункой:

кpж = 80 кПа процесс обработки воздуха — политропный — охлаждение и осушение.

Коэффициент адиабатной эффективности:

ЕА = = =0,38

где Iвк — энтальпия воздуха конечная (после камеры орошения) Iвк =39,5 кДж/кг

tвн — энтальпия воздуха начальная (до камеры орошения) Iвк =59 кДж/кг

Iпрв — предельная энтальпия для данного процесса Iпрв =38,5 кДж/кг

Iпрвн — предельная энтальпия для начального состояния Iпрвн =90 кДж/кг

Коэффициент орошения к=0,7

Коэффициент политропной эффективности ЕП = 0,25

Расход воды на орошение:

Gж = к • G = 0,7 • 34 260 = 23 980 кг/с

6. Теплои холодоснабжение центрального кондиционера, расчет и подбор холодильного оборудования, баков, насосов

6.

1. Теплоснабжение

Расчитаем необходимое количество калориферов, установленных параллельно по воздуху:

m—в=fкуор/fk=0.79/0.237 622=3,3. Принимаем m—в=3 шт Рассчитаем действительную скорость движения воздуха.

((()д=Ln*(н/(3600*fk*m—в)=21 377−1.332/(3600*0.237 622)=8.35 кг/м2с Определяем расход тепла на нагрев воздуха, Вт/ч:

Qк.у.=0.278*Ln*Cv*(tk-tнб)=0.278*21 377*1.2(15-(-8))=164 021

Вт Рассчитаем колличество теплоносителя, проходящее через калориферную установку.

W=(Qк.у*3,6)/(в*Cв*(tг-to), m3/ч

W=(164 021*3.6)/4.19*1000*(130−70)=2.82 m3/ч Определяем действитеельную скорость воды в трубках калорифера.

(=W/(3600*fтр*n—m), m/c

(=2.82/(3600*0.1 159*3)=0.23, m/c

Определяем коеффициент теплоотдачи К=33.5 Вт/м2 0с Определяем требуемую поверхность нагрева калориферной установки

Fкутр=Qку/(К (tср т — tср в), м2

Fкутр=164 021/(33.5*(130+70/2)-(15−8/2))=50.73 м2

Nk=Fкутр/Fку=50.73/19.56=2.

89. Принимаем 3 шт Зная общее колличество калориферов, находим колилчество калориферов последовательно по воздуху

nпосл в=Nk/m—в=3/3=1 шт Определяем запас поверхности нагрева Запас=(Fk-Fкутр)/Fкутр*100%=10(20%

Запас=(15.86−50.73)/50.73=15% <=20%

Условие выполнено.

Определим аэродинамическое сопротивление калориферной установки по справочным таблицам: Pк=65.1 па

6.

2. Холодоснабжение

Относительная разность температур воздуха:

tr = b • c • k • (1/ЕП — 1/ЕА) = 0,33 • 4,19 • 0,7 • (1/0,25 — 1/0,38) = 1,32 оС

где b — коэффициент аппроксимации b=0,33 (кг•оС)/кДж;

сж — удельная теплоемкость воды с=4,19 кДж/(кг•оС) Температура воды начальная:

tжн = = = 6 оС

где tпрв — предельная температура для данного процесса tпрв =13,8 оС Температура воды конечная:

tжн = = = 11,6 оС Холодопроизводительность установки в рабочем режиме:

Qхр = Ах • G • (Iн — Iк) / 3600 = 1,2 • 34 260 • (59−39,5) / 3600 = 213 кВт

где: Ах — коэффициент запаса, учитывающий потери холода на тракте хладагента, холодоносителя и вследствие нагревании воды в насосах, Ах = 1,12 ÷ 1,15;

Iн, Iк — энтальпия воздуха на входе в камеру орошения и выходе из неё.

Температура кипения хладагента:

tих = (tжк + tжн)/2-(4÷6) = (6+11,6) / 2 — 5 = 3,3 °С температура конденсации хладагента:

tконд = tк. к + (3÷4) = 24 + 4 = 28 °C температура переохлаждения холодильного агента

tп.х = tк. н + (1÷2) = 20 + 2 = 22 °С

где: tк. н — температура охлаждающей воды перед конденсатором, ориентировочно принимаемая tк. н = 20 °C;

tк.к — температура воды на выходе из конденсатора, принимаемая на 3÷4°С больше tк. н ,°С.

Температуру кипения хладагента в испарителе следует принимать не ниже 2 °C, причем температура воды, выходящей из испарителя, не должна быть ниже 6 °C.

Объемная холодопроизводительность при рабочих условиях:

qvр =(iих — iпх) / Vих = (574,6−420,6)/0,053 = 2905 кДж/м3

где: iи. х — энтальпия паровой фазы хладагента при tи. х, кДж/кг;

iп.х — энтальпия жидкой фазы хладагента при tп. х, кДж/кг;

vи.х — удельный объем паров хладагента при tи. х, кг/м3.

Холодопроизводительность холодильной машины в стандартном режиме

(tн.х =5°C, tконд=35°С, tп. х =30°С):

= = 190 кВт

где: λс — коэффициенты подачи компрессора при стандартном режиме λс=0,76

λр — коэффициенты подачи компрессора при рабочем режиме qvc — объемная холодопроизводительность при стандартном режиме,

qvc=2630 кДж/м3.

К установке принимаются холодильные машины ХМ-ФУ40/1РЭ холодопроизводительностью 94,7 кВт, в количестве 2 шт.

1. СНиП 2.

04.05−68 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

2. Белова Е. М. Кондиционирование воздуха в общественных зданиях. Методические указания. М., МГСУ, 2007

3. Краснов Ю. С., Титов В. П. Аэродинамический расчет вентиляционных систем. Методические указания. М., МИСИ им. Куйбышева, 1983

4. Самарин О. Д. Подбор теплоутилизационного оборудования приточных вентиляционных установок типа КЦКП. М., МГСУ, 2009

5. Методические указания по расчету теплопоступлений в помещение через наружные ограждающие конструкции за счет солнечной радиации и теплопередачи. М., МГСУ, 2009