Контрольная работа: Проект промышленной вентиляции

Проект промышленной вентиляции

Содержание

Введение

1.  Исходные данные для проектирования

2.      Краткое описание технологического процесса

3.  Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

4.  Расчет теплопотерь

5.      Расчет поступлений теплоты от солнечной радиации

     5.1 Через покрытие

     5.2 Через остекление

.    Расчет теплопоступлений и влаговыделений от технологического оборудования

7.  Определение количества воздуха, удаляемого системами местных отсосов

8.  Принципиальные решения по вентиляции

9.      Воздушно тепловой баланс

.        Аэродинамический расчет вентиляционных систем

.        Подбор вентиляционного оборудования

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Вентиляция - обмен воздуха в помещении для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых метеорологических условий в обслуживаемой или рабочей зоне помещения. Санитарно - гигиеническое назначении вентиляции состоит в поддержании в помещении удовлетворяющего требованиям норм состояния воздушной среды, необходимой для нормальной жизнедеятельности человека воздушной среды, путем ассимиляции избытков теплоты, влаги, а также удаления вредных газов, паров и пыли. Технологическое назначение вентиляции заключается в обеспечении параметров воздуха в помещении, вытекающих из особенностей назначения помещения в общественном здании. вентиляционный отсос воздух влага

Вентиляционная система представляет собой совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи и удаления воздуха.

Основная задача выполнения проекта промышленной вентиляции - обеспечение эффективной работы вентиляционных систем, способствующих улучшению условий труда, повышению его производительности и качества выпускаемой продукции, снижению производственного травматизма и профессиональных заболеваний, защита окружающей среды от производственных загрязнений. Эффективность работы систем во многом зависит от правильности выполнения инженерных расчетов, применения новейшего оборудования, средств автоматизации, условий эксплуатации.

Цель курсового проектирования - рассчитать и сконструировать вентиляцию гальванического цеха. Проект выполняется с действующими нормативными документами.

1. Исходные данные для проектирования

Район строительства - г. Калуга

Цех - гальванический

Ориентация фасада здания - С

Категория работ по уровню энергозатрат - IIб (233-290)Вт

Категория производства по взрывопожарной и пожарной опасности -

категория А

Остекление - два стекла в раздельных переплетах

Расчетная географическая широта - 56°с.ш.

Пол расположен на грунте

Источник теплоснабжения - наружные тепловые сети

Теплоноситель - вода (130-70)

Продолжительность отопительного периода - 210 сут.

Средняя температура за отопительный период -2,9°С,

Среднесуточная амплитуда температуры воздуха - 11,6 °С,

Конструкция перекрытия:

.Сборная ж/б плита ρ=2500кг/м3,δ= 30мм,λ=2,04Вт/(м2 0С),S=18,95Вт/(м2 0С);

.Ц/п раствор ρ=1800 кг/м3,δ=20 мм,λ=0,93 Вт/(м2 0С),S=11,09 Вт/(м2 0С);

.Маты минераловатные прошивные ρ=125 кг/м3,δ=200 мм,

λ=0,07 Вт/(м2 0С),S=0,72 Вт/(м2 0С);

. Ц/п раствор ρ=1800 кг/м3,δ=20 мм,λ=0,93 Вт/(м2 0С),S=11,09 Вт/(м2 0С);

. Рубероид ρ=600 кг/м3,δ=7 мм,λ=0,17 Вт/(м2 0С),S=3,53 Вт/(м2 0С);

.Битумная мастика ρ=1400 кг/м3,δ=10 мм,λ=0,27 Вт/(м2 0С),S=6,8 Вт/(м2 0С);

Таблица 1 Расчетные параметры наружного воздуха

2. Краткое описание технологического процесса

В гальваническом цехе производится покрытие поверхностей различных изделий из металла с целью придания им прочности, предохранения их от коррозии или улучшения внешнего вида.

Основное оборудование гальванических цехов - гальванические, вспомогательные и промывочные ванны. Перед нанесением покрытий изделия подвергают механической обработке, обезжириванию и травлению.

Механическая очистка поверхности осуществляется путем зачистки, шлифовки и полировки изделий. Если изделия покрыты слоем ржавчины, их перед обезжириванием травят.

Травление производится в кислой среде: в серной, соляной или азотной кислоте. После травления изделия промывают в воде или растворе щелочи, чтобы нейтрализовать оставшуюся на поверхности кислоту.

Обезжиривание поверхности производят химическим способом, погружая изделие в щелочной раствор (едкий натрий, едкий калий и т.д.) и пропускают через него постоянный ток.

Все процессы, протекающие в гальванических цехах, можно разделить на кислые, щелочные и цианистые.

Гальванический цех характеризуется выделением большого количества токсичных паров, газов и влаги.

Цианистые процессы сопровождаются выделением взрывопожароопасной и ядовитой вредности - цианистого водорода.

Помещение гальванического цеха относится к помещениям категории А, т.е. к взрывопожароопасным помещениям

Категория работ в гальваническом цехе - средней тяжести, IIб.

Гальванический цех работает в две смены.

Цель расчета - определить сопротивление теплопередачи ограждающей стеновой конструкции R0 м2°С/Вт, в соответствии с требованиями /3/, и найти необходимую толщину слоя утеплителя, для остальных ограждающих конструкций необходимо определить приведенные сопротивления теплопередаче в зависимости от численного значения ГСОП.

В соответствии с требованиями /3/ сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R0, следует принимать не менее требуемых значений, Rreq, определяемых исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий и условий энергосбережения.

Приведенное сопротивление теплопередаче , м2·ºС/Вт, следует принимать не менее требуемых значений, Rreq.

Значения Rreq для величин Dd, отличающихся от табличных, следует определять по формуле

, (1)

где Dd - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

a, b - коэффициенты.

Градусо-сутки отопительного периода Dd, °С·сут, определяют по формуле

, (2)

где tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С.

tht, zht - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода.

Для стен:

Rreq=0,0002*3969+1,0=1,79 м2°С/Вт.

Для перекрытия:

Rreq=0,00025*3969+1,5=2,49 м2°С/Вт.

Определим толщину утеплителя перекрытия:

R0=1/aв+δ1/λ1+ δ2/λ2+ δут/λут+ δ4/λ4+ δ5/λ5+ δ6/λ6+ 1/aн , где (3)

aн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены, равный 23 Вт/(м2°С),

d - толщина слоя, м,

l - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м°С).

Исходя из требования [1] о том, что R0³ Rreq, присвоим R0 найденное значение Rreq и определяем, какой толщины должен быть утепляющий слой, чтобы выполнялось данное условие:

δут=λут*(Rreq-(1/aв+δ1/λ1+δ2/λ2+δ4/λ4+δ5/λ5 +1/aн)) (4)

δут=0,07*(2,492-1/8,7-0,03/2,04-0,04/0,93-0,007/0,17-0,01/0,27-1/23)=0,2 м

Полученный результат округляем в большую сторону до 1 см.

После округления толщины слоя определяют фактическое сопротивление теплопередаче ограждения:

R0=1/aв+δ1/λ1+ δ2/λ2+ δут/λут+ δ4/λ4+ δ5/λ5+δ6/λ6+1/aн, где

dут - толщина слоя утеплителя, м, после округления.

R0=1/8,7+0,03/2,04+0,04/0,93+0,007/0,17+0,01/0,27+1/23=3,15 м2°С/Вт

R0> Rreq

. Расчет потерь теплоты

Основные и добавочные потери теплоты определяем суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Q, Вт, с округлением до 10 Вт для помещений по формуле:

; (5)

где А - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;

R- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2*С/Вт.

tp - расчетная температура воздуха, °С, в помещении с учетом повышения ее в зависимости от высоты для помещений высотой более 4 м;

text - расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года.

b - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь.

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху

Добавочные потери теплоты b через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1, на юго-восток и запад - в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно - по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 -в других случаях;

б) через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, - в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 - при наличии тамбура у ворот.

Сопротивление теплопередаче следует определять:

а) для неутепленных полов на грунте и стен, расположенных ниже уровня земли, с коэффициентом теплопроводности l ³ 1,2 Вт/(м2×°С) по зонам шириной 2 м, параллельным наружным стенам, принимая Rс, м2×°С /Вт, равным:

,1 - для I зоны;

,3 - для II зоны;

,6 - для III зоны;

,2 - для IV зоны; (для оставшейся площади пола).

Результаты расчета сведем в таблицу.

Суммарные потери теплоты ΣQ Вт, равны:

ΣQ= 1116,6(16,9+27)=49020 Вт

5. Расчет поступлений теплоты от солнечной радиации

.1 Расчет поступлений теплоты через остекление

Поступление тепла в помещение за счет солнечной радиации через сетевые проемы определяем по формуле:

Qo=(qпр+qтп)·Fп; (6)

где qпр - теплопоступление от солнечной радиации через заполнение светового проема, Вт/м2;

qтп - теплопоступление через заполнение светового проема обусловленные теплопередачей, Вт/м2;

Fп - площадь светового проема, м2;

qпр=(qп·Кинс+qрКобл)·Котн·Кзат ; (7)

где qп, qр - тепловой поток соответственно от прямой и рассеянной радиации, принимаемое для расчетного часа суток, Вт/м2.

qтп= (tн.усл-tв)/Rо; (8)

tн.усл - условная температура наружной среды, оС;

tв - расчетная температура воздуха в помещении, оС;

Rо - сопротивление теплопередаче окон Rо=0,34, м2оС/Вт;

tн.усл= tн.ср+0.5·Аtн·β2+(Sв·Кинс+Дв·Кобл)/αн·ρп·Кзат ; (9)

Аtн - суточная амплитуда колебаний температуры , равная 11,6 оС;

β2 - коэффициент, учитывающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха;

Sв, Дв - количество теплоты соответственно прямой и рассеянной солнечной радиации, Вт/м2;

ρп - приведенный коэффициент поглощения солнечной радиации заполнением световых проемов, ρл=0,4 ;

αн - коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м2оС).

.2 Расчет поступлений теплоты через перекрытие

Определение поступлений теплоты через покрытие определяется по формуле:

qпокр=(q1ср+∆q1)·F1; (10)

ср - среднее за сутки количество поступающей теплоты, Вт/м2;

∆q1 - часть теплопоступлений, Вт/м2, изменяющаяся в течении суток;

Среднее за сутки количество теплопоступлений через покрытие определяется по формуле:

ср=Кпокр·(tн.ср.+ (ρпокр· qг.ср.)/ αнг- tвпокр; (11)

Кпокр - коэффициент теплопередачи покрытия,

tн.ср - средняя расчетная температура наружного воздуха °С в июле

tвпокр- температура воздуха над покрытием помещения, °С;

ρпокр - коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностного покрытия, ρпокр=0.9

qг.ср. - среднее суточное количество теплоты суммарной, поступающей на поверхность покрытия Вт/м2;

αнг - коэффициент теплопередачи наружной горизонтальной поверхности ограждения, Вт/(м2·°С), определяемый по зависимости

αнг=8.7+2.6=8.7+2.6 =11,3 (12)

Количество теплопоступлений, Вт/м2, изменяющихся в течении суток, вычисляется по формуле:

∆q1=αв βп/νпокр (0.5·Аtн·β2+ (ρпокр· Адг)/ αнг; (13)

где βп - коэффициент, учитывающий наличие в конструкции воздушной прослойки, при отсутствии ее βп=1;

β2 - коэффициент тот же, что и в формуле (9);

Аtн - суточная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха,оС;

Адг - количество теплоты Вт/м2, определяемое по формуле:

Адг= (Sг+Дг)-qг.ср.; (14)

Sг, Дг - прямая и рассеянная радиация на горизонтальную поверхность;

qг.ср. - средняя за сутки суммарная солнечная радиация, Вт/м2.

Теплопоступления могут быть вычислены, если известно значение γ - коэффициента затухания амплитуды колебания температуры наружного воздуха внутри ограждения.

В этой формуле ∑Д - значение суммарной тепловой инерции ограждения:

∑Д=Si ; (16)

δ - толщина слоя ограждения,м;

λ - коэффициент теплопроводности слоя, Вт/(м2·°С);

Si - коэффициент теплоусвоения материала слоя, Вт/(м2·°С).

Если тепловая инерция слоя Д≥1, коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя принимают равным S, а если Д<1, то рассчитывают, начиная с первого слоя.

 (17)

 (18)

Вычисления тепловой инерции и коэффициентов теплоусвоения поверхности сводим в таблицу.

Численные значения параметров в часы расчетных суток сводим в таблицу.

Полная солнечная радиация равна: Q=26580 Вт

. Расчет теплопоступлений и влаговыделений от технологического оборудования

Поступление теплоты от технологического оборудования рассчитываем отдельно для холодного и теплого периодов года и складываются из поступлений теплоты от электродвигателей, нагретых поверхностей оборудования, поверхности нагретой воды, освежения также необходимо знать количество влаги испаряющийся с открытой поверхности.

Расчет выделяющейся теплоты сведем в таблицу 6.1

Таблица 6.1 Выделение теплоты от оборудования и материалов.