Курсовая работа (т): Система вентиляции
Система вентиляции
Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
Харьковская
национальная академия городского хозяйства
Курсовой проект
по
дисциплине «Вентиляция»
Выполнила
Ярошенко И.С.
Харьков-2012
Содержание
Введение
. Исходные данные
.1 Климатологические данные
. Ограждающие конструкции и мероприятия по энергосбережению
3. Расчет воздухообмена по кратности
. Расчет теплопоступлений от солнечной радиации
. Расчет теплопоступлений от людей
. Определение воздухообмена в расчетном помещении для ассимиляции воздуха
. Основные решения по конструированию системы вентиляции
. Аэродинамический расчет систем вентиляции
. Подбор оборудования
10. Подбор вентилятора
.1 Шумовые характеристики
.2 Размеры
Выводы
Список литературы
Введение
Система вентиляции представляет собой организованный воздухообмен в помещениях, предназначенных для создания воздушной среды, благоприятной для здоровья человека, а также отвечающих требованиям технологических процессов.
Основным направлением развития вентиляция является работа по созданию благоприятных условий для высокопроизводительного труда, улучшения условий быта и отдыха населения, совершенствования контроля за состояниями внутренней среды и источниками ее загрязнения.
В условиях современного производства основной задачей вентиляции является поддержание допустимых параметров в помещениях и обеспечение наилучших условий для работы на производстве. При проектировании вентиляции традиционное предпочтение отдается наиболее простым из обеспечивающих заданные условия способами, при которых проектировщики стремятся уменьшить производительность систем, принимая целесообразные конструктивно-планировочные решения здания, внедряя технологические процессы с минимумом вредных выделений, устраивая укрытия мест образования вредных выделений.
Комфортность пребывания людей в помещении определяется различными параметрами. Основными среди них являются:
· температура воздуха в помещении
· влажность воздуха
· температура окружающих поверхностей
· скорость движения воздуха
· загрязнения, степень ионизации воздуха, запахи, одежда, освещение, уровень шума, интерьер помещения.
При проектировании системы вентиляции необходимо также учитывать:
· физическую активность людей, находящихся в данном помещении
· ориентацию помещения по сторонам света, тепловое излучение солнца
· теплоизбытки и теплопотери
· влаговыделения и влагопоглощения
· допускаемые и оптимальные температуры.
В соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями наиболее благоприятная температура воздуха в общественных, административных и бытовых помещениях должна быть от 22 до 22 0С. В теплый период допустимы колебания температуры от 20 до 28 0С, в холодный период - от 18 до 22 0С.
Относительная влажность считается оптимальной в
диапазоне от 30 до 60% - в теплый период и 30-45% - в холодный период. Верхняя
допустимая граница относительной влажности 65-70%.
1. Исходные данные
.1 Климатологические данные
Расчетные параметры наружного воздуха взяты
согласно СНиП 2.04.05-91*, приложение 8 и приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Расчетные параметры наружного
воздуха
Город
Расчетная
географическая широта, 0с.ш.
Барометрическое
давление, ГПа
Период
года
Параметры
А
Параметры
Б
Средняя
суточная амплитуда температуры воздуха, 0С
Количество
градусосуток отопительного периода
Температура
воздуха, 0С
Удельная
энтальпия, кДж/кг
Скорость
ветра, м/с
Температура
воздуха, 0С
Удельная
энтальпия, кДж/кг
Скорость
ветра, м/с
Сумы
48
990
Теплый
23,6
50,5
1
28,2
54,3
1
10,7
3997
Холодный
-12
-9,2
5,9
-24
-23,7
5,9
-
Характеристика объекта
Наименование объекта - клуб.
Местонахождение - г. Сумы.
Расчетное помещение - зрительный зал на 400 мест
(108).
Количество этажей - 2.
2. Ограждающие конструкции и мероприятия по
энергосбережению
Ограждающие конструкции зданий и
сооружений - это строительные конструкции (стены, перекрытия, покрытия,
заполнения проёмов, перегородки и т.д.), ограничивающие объём здания
(сооружения) и разделяющие его на отдельные помещения. Основное назначение
ограждающих конструкций - защита (ограждение) помещений от температурных
воздействий, ветра, влаги, шума, радиации и т.п., в чём состоит их отличие от
несущих конструкций
<#"729214.files/image001.gif">
где L - необходимый
воздухообмен, м3/ч
Kp - кратность
воздухообмена.
Таблица 2 - Расчет воздухообмена по кратности
№
пом.
Наименование
помещения
V,
м3
t,
С
K
пр.
L
пр.
K
выт
L
выт
101
Кассовый
вестибюль
85
12
-
-
2
170
102
Касса
48
16
10
480
-
-
103
Вестибюль
753
12
-
-
2
1506
104
Санузлы
391
-
-
-
500
105
Венткамера
141
16
-
-
1
141
106
Склад
81
16
-
-
1
81
107
Автотрансформаторная
95
16
2,5
237,5
4
380
108
Зрительный
зал
5060
14
3,1
16000
3,1
16000
109
Фойе
865
16
3
2744,5
-
-
110
Склад
декораций
75
16
-
-
1
75
111
Буфет
131
18
3
393
4
524
112
Подсобная
буфета
41
16
-
-
1
41
113
Администрация
70
18
1,5
105
1,5
105
114
Артистическая
57
18
1,5
85,5
1,5
85,5
115
Ожидальня
артистов
192
18
1,5
288
1,5
288
116
Гримерная
70
18
1,5
105
1,5
105
117
Артистическая
52
18
1,5
78
1,5
78
118
Санузлы
52
18
-
-
-
400
119
Склад
декораций
207
16
-
-
1
207
Ʃ
20517
20517
201
Кинопроекционная
116
14
5
700
-
700
202
Перемоточная
41
18
1
41
2
82
203
Регуляторная
42
16
-
-
1
42
204
Библиотека
1111
18
3
3333
2
2222
205
Подсобная
библиотеки
112
16
-
-
1
112
206
Вестибюль
библиотеки
114
12
-
-
2
472
207
Малый
зал
241
14
40(20)
6000
40(20)
6000
208
Склад
23
16
-
-
1
23
209
Кулуары
142
18
1,5
213
1,5
213
210
Склад
21
16
-
-
1
21
211
Антресоль
135
18
1,5
202,5
1,5
202,5
212
Санузлы
28
-
-
-
400 Кружковая
184
18
1,5
276
1,5
276
Ʃ
10766
10766
4. Расчет теплопоступлений от солнечной радиации
При расчете поступлений тепла солнечной радиации
через внешние ограждения в теплое время года необходимо учитывать значительные
колебания температуры наружного воздуха в течении расчетных суток и колебания
температуры на поверхности наружных ограждений, обогреваемых солнцем. Благодаря
массивности ограждений колебания температур на их внутренней поверхности
уменьшаются и запаздывают по отношению к колебаниям температур на внешней
поверхности.
Определение величины теплопритока производится
для условных расчетных суток, когда максимальная температура наружного воздуха
равна расчетной наружной температуре t для
заданных параметров (например, параметров А или Б).
Тепло солнечной радиации, попадая в помещение,
нагревает его пол, стены и оборудование, которые через некоторое время отдают
тепло окружающему воздуху, поэтому за расчетную нагрузку от солнечной радиации
через остекление рекомендуется принимать среднюю величину между радиацией,
соответствующей расчетному часу, и радиацией за предшествующий час.
Расчет теплопоступлений от солнечной радиации
был рассчитан с помощью on-line программы на mitsubishi-aircon.ru.
Конец формы
5. Расчет теплопоступлений от людей
Расчет теплопоступлений производится для
зрительного зала на 400 чел., находящихся в спокойном состоянии.
Где N - количество
человек.
tвн=240С
Таблица 4 - Удельные выделения
вредностей от людей
Показатели
Ед.
изм.
Удельные
выделения вредностей одним чел при t
10
15
20
25
30
35
Полное
тепло
Вт/ч
165
145
120
95
95
95
Влага
г/чел*ч
30
33
40
50
75
115
Углекислый
газ
л/чел*ч
23
Вт/ч 6. Определение воздухообмена в
расчетном помещении для ассимиляции воздуха
L=9200/(2-0,5)=6133,3
м3/ч.
при влаговыделениях
где W -
суммарные поступления влаги в помещение,
с - теплоемкость воздуха,
с=1,2кДж/кг*К.
Теплопоступления от источников
искусственного освещения определяется
Тогда Q=68559+14705+40000=
123264 Вт
Определяем теплонапряжённость помещения
(удельные избытки явного тепла), q
Вт/м3.
где Q -
сумма всех теплопоступлений,
V - объем
помещения.
В зависимости от
найденого значения теплонапряженности
помещения определяем рекомендуемое значение градиента температуры в помещениях
общественных зданий.
Таблица 5 - Значения градиента
температуры
Теплонапряженность
помещения
Градиент
температуры
более
23
0,8-1,5
11,6-23
0,3-1,2
менее
11,6
0-0,5
7. Основные решения по конструированию системы
вентиляции
Таблица 6 - Основные решения по конструированию
системы вентиляции
Диффузор круглый ДПУ-К
Рис. 1 - Конструктивная схема диффузора ДПУ-К
Рис 2 - Схемы струй, формируемых диффузором
ДПУ-К
Диффузоры ДПУ-К круглой формы предназначены для
подачи и удаления воздуха системами вентиляции и кондиционирования в жилых,
административных, общественных и производственных помещениях.
В диффузоре ДПУ-К обтекатель заменен на
подвижную веерную вставку из нескольких диффузоров, закрепленных неподвижно
относительно друг друга.
В диффузорах ДПУ-К при перемещении веерной
вставки с закручивателем соответственно вдоль оси корпуса
изменяются
вид формируемой приточной струи (от вертикальной смыкающейся конической до
горизонтальной веерной) и ее дальнобойность, что позволяет реализовать
посезонное регулирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Дальнобойность приточной струи зависит от типа
конструкции подвижной части и ее положения относительно корпуса диффузора.
Материал - полипропилен белого цвета -
выдерживает температуру до +70 оС, стоек к большинству агрессивных
веществ, при горении не опасен, не выделяет токсичных газов, только
деформируется и не воспламеняется.
Монтаж осуществляется с помощью
присоединительного патрубка, который крепится на самонарезающих винтах к
стенкам воздуховода или к подшивному потолку.
Таблица 7 - Размеры, мм
Тип
диффузора
A,
мм
D,
мм
E,
мм
Вес
не более, кг
ДПУ-К
100
100
150
55
0,2
ДПУ-К
125
125
170
55
0,25
ДПУ-К
160
160
215
60
0,35
ДПУ-К
200
200
258
60
0,45
Таблица 8 - Данные для подбора диффузоров ДПУ-К
при подаче воздуха в помещение
Таблица 9 - Данные для подбора диффузоров ДПУ-К
при удалении воздуха в помещение
ША,
F0,
м2
Кол-во
оборотов обтекателя, N
b,
LA=25дБ
(А)
LA=35дБ
(А)
LA=45дБ
(А)
мм
мм
L0,
м3/ч
Pп,
Па
V0,
м/с
L0,
м3/ч
Pп,
Па
V0,
м/с
L0,
м3/ч
Pп,
Па
V0,
м/с
ДПУ-К,
b=0,05А
100
0,007
5
5
100
32
4,1
140
63
5,7
190
116
7,8
125
0,011
6
6
140
24
3,6
200
50
5,1
270
90
6,9
160
0,018
6,5
8
200
18
3
300
39
4,5
450
89
6,8
200
0,029
8
10
300
16
2,9
450
36
4,3
630
70
6,1
250
0,046
10
12,5
400
11
2,4
600
25
3,6
900
57
5,4
ДПУ-К,
b=0,1А
100
0,007
10
10
100
20
4,1
140
39
5,7
190
72
7,8
125
0,011
12
12
140
15
3,6
200
31
5,1
270
56
6,9
160
0,018
13
16
200
11
3
300
25
4,5
450
55
6,8
200
0,029
16
20
300
10
2,9
450
22
4,3
630
44
6,1
250
0,046
20
25
400
7
2,4
600
16
3,6
900
36
5,4
ДПУ-К,
b=0,15А
100
0,007
15
15
100
18
4,1
140
35
5,7
190
65
7,8
125
0,011
19
19
140
14
3,6
200
28
5,1
270
51
6,9
160
0,018
19
24
200
10
3
300
22
4,5
450
50
6,8
200
0,029
24
30
300
9
2,9
450
20
4,3
630
40
6,1
250
0,046
30
37,5
400
6
2,4
600
14
3,6 32
5,4
8. Аэродинамический расчет систем вентиляции
Расчет вентиляционной сети заключается в
определении потерь давления и подборе диаметров воздуховодов при заданном
расходе и принятой скорости движения воздуха в них.
Воздух при движении по воздуховодам преодолевает
два вида сопротивления:
местные сопротивления, вызванные изменением в
сечении воздуховода и направлением движения воздуха
сил трения о стенки воздуховода.
Потери давления в системе вентиляции
определяются по формуле:
ДР=Z+Pпо
длине
где Z
- потери на местные сопротивления,
Pпо длине
- потери по длине воздуховода.
Для определения потерь по длине используют
формулу:
Pпо длине=R·l·в
где R - удельное
сопротивление на трение: Для определения местных потерь
используют формулу:
Z=∑ж·Pдинам
где ж - местное сопротивление,
Pдинам -
динамическое давление.
Таблица 10 -
Аэродинамическтй расчет системы П1
Расчет
главной магистрали
№
L
м3/ч
V
м/с
dэкв
м
d
мм
d
м
l
м
R
Па
n
Rln
Па
Ʃж
Pдин
Па
z
Па
Rln+z
Па
ƩP
Па
1
105
2
0,1362
150
0,1
3,3
0,32
1
1,056
2,7
2,4
6,6
7,65
7,65
2
505
2,3
0,2787
280
0,2
1,7
0,226
1
0,38541
0,4
3,17
1,301
1,68
9,342
3
3900
4
0,5873
600
0,6
6,9
0,32
1
2,208
0,6
9,6
5,76
7,968
17,31
4
3990
4
0,5941
600
0,6
7,2
0,32
1
2,304
0,4
9,6
3,84
6,144
23,45
5
4070
4,5
0,5657
600
0,6
6,3
0,405
1
2,5515
0,3
12
3,645
6,19
29,65
6
4465
5
0,5621
600
0,6
0,8
0,5
1
0,4
0,2
15
4,2
4,6
34,25
Таблица 11 - Аэродинамически расчет системы П2
Расчет
главной магистрали
№
уч.
L
м3/ч
V
м/с
dэкв
м
d
м
l
м
R
Па
n
Rln
Па
Ʃж
Pдин
Па
z
Па
Rln+z
Па
ƩP
Па
1
460
2,7
0,245
0,2
1
0,108
1
0,162
2,2
1,35
2,97
3,132
3,132
2
920
3,6
0,300
0,3
1
0,09
1
0,135
1,1
1,35
1,485
1,62
4,752
3
1380
4
0,349
0,3
1
0,0771
1
0,115
0,9
1,35
1,215
1,330
6,082
4
1840
4,5
0,380
0,4
1
0,0675
1
0,101
0,6
1,35
0,81
0,911
6,993
5
2300
5,1
0,399
0,4
7,
1,5123
1
10,73
2,0
30,246
62,004
72,74
79,73
Увязка
ответвления 9
№
уч.
L
м3/ч
V
м/с
dэкв
м
d
м
l
м
R
Па
n
Rln
Па
Ʃж
Pдин
Па
z
Па
Rln+z
Па
ƩP
Па
6
40
2,7
0,072
0,8
2
0,06
1
0,12
2,3
2,4
5,52
5,64
5,64
7
65
2,9
0,089
0,1
3
1,08
1
3,24
2
5,4
10,8
14,04
19,68
8
535
3,5
0,232
0,2
1
0,108
1
0,162
2,5
1,35
3,375
3,537
23,217
9
645
3,6
0,251
30
5
0,00
1
0,007
2,6
19,4
50,684
50,69
73,90
Увязка
ответвления 14
№
уч.
L
м3/ч
V
м/с
dэкв
м
d
м
l
м
R
Па
n
Rln
Па
Ʃж
Pдин
Па
z
Па
Rln+z
Па
ƩP
Па
10
485
2,8
0,2475
0,25
1,5
0,108
1
0,162
1,9
1,35
2,565
2,727
2,727
11
970
3,8
0,3005
0,3
1,5
0,09
1
0,135
0,9
1,35
1,215
1,35
4,077
12
1455
4,3
0,3460
0,35
1,5
0,077
1
0,1157
0,8
1,35
1,08
1,1957
5,2727
13
1940
4,5
0,3905
0,4
1,5
0,067 0,1012
0,4
1,35
0,54
0,6412
5,9139
14
2425
4,9
0,4184
0,4
1,5
0,067
1
0,1012
0,35
1,35
0,4725
0,5737
6,4877
15
2910
5,3
0,4407
0,45
1,5
0,06
1
0,09
2,3
1,35
3,105
3,195
9,6827
16
3395
5,6
0,4631
0,5
8,6
1,775
1
15,265
1,25
44,376
55,47
70,735
80,418
Таблица 12 - Аэродинамически расчет системы П3
Расчет
главной магистрали
№
уч.
L
м3/ч
V
м/с
dэкв
м
d
м
l
м
R
Па
n
Rln
Па
Ʃж
Pдин
Па
z
Па
Rln+z
Па
ƩP
Па
1
200
2,3
0,17541
0,1
3
0,8166
1
2,85833
4
7,35
33,075
35,9333
35,9333
2
480
2,5
0,26065
0,2
1
4,28571
1
42,8571
2
60
162
204,857
240,790
3
580
2,7
0,27570
0,2
1
0,09642
1
0,14464
2
1,35
3,645
3,78964
244,580
4
680
2,9
0,28805
0,3
7,
2,0164
1
14,3164
2
30,24
87,713
102,029
346,61
5
980
3,1
0,33446
0,3
1
0,07714
1
0,11571
6
1,35
8,235
8,35071
354,960
6
1280
4
0,33650
0,3
2
0,28834
1
0,83619
1
5,046
9,0828
9,91899
364,879
Таблица 13 - Аэродинамический расчет системы П4
Таблица 14 - Аэродинамический расчет системы П5
Расчет
главной магистрали
№
уч.
L
м3/ч
V
м/с
dэкв
м
d
мм
d
м
l
м
R
Па
n
Rln
Па
Ʃж
Pдин
Па
z
Па
Rln+z
Па
ƩP
Па
1
4000
4,7
0,54
550
0,55
7,5
1,227
1
9,204
2,15
33,75
72,5
81,76
81,76
2
8000
6
0,68
700
0,7
7,5
0,964
1
7,232
0,7
33,75
23,6
30,85
112,6
3
1200
7,6
0,74
750
0,75
7,5
0,9
1
6,75
1,35
33,75
45,5
52,31
164,9
4
1600
7,9
0,84
850
0,85
17,3
4,225
1
73,09
1,09
179,5
195
268,8
433,7
9. Подбор оборудования
При выборе диффузоров важными и руководствующими
моментами являются дальнобойность струи, аэродинамические показатели,
архитектурно-планировочные свойства и экономическая целесообразность.
В курсовом проекте для подбора приточно-вытяжных
камер была использована рабочая программа по подбору вентиляционного
оборудования фирмы «ВЕЗА».
10. Подбор вентилятора
Крышный вентилятор для вытяжной системы с
L=1680 м3/ч
подобран из каталога Systemair.
DHS 355DV ROOF FAN
Описание
Преимущества:
• возможность регулирования скорости
• встроенные термоконтакты
• низкий уровень шума
• не требуют техобслуживания и надежны в работе
• горизонтальный выброс воздуха
Рекомендации по применению: вытяжные системы
вентиляции в климатических зонах с агрессивной окружающей средой (например, в
морском климате). DHS - экономичное решение для промышленных зданий с
загрязненным вытяжным воздухом.
Конструкция: корпус DHS выполнен из алюминия.
Рама изготовлена из оцинкованной стали с защитным порошковым покрытием. Рабочее
колесо вентиляторов типоразмером до 355 изготовлено из полиамида PA6 25GV,
рабочее колесо вентиляторов типоразмером от 400 изготовлено из алюминия.
Вентиляторы серии DHS имеют горизонтальный выброс воздуха.
Двигатель: DHS оборудованы электродвигателем с
внешним ротором с рабочим колесом с загнутыми назад лопатками, которые
смонтированы на высокоэффективных виброизоляторах. DHS 355-710 оснащены
встроенными термоконтактами с выводами для подключения к внешнему устройству
защиты от перегрева.
Регулирование скорости: скорость 1-фазных
вентиляторов можно регулировать с помощью тиристора или 5-ти ступенчатого
трансформатора, 3-фазных - с помощью 5-ти ступенчатого трансформатора.
Регулирование скорости 2-скоростных трехфазных электродвигателей осуществляется
изменением способа подключения «треугольник»/«звезда». Преобразователи частоты
должны быть с синус-фильтром.
Монтаж: вентиляторы монтируются на крышный короб
типа FDS, SSD.
Сертификаты: сертификаты соответствия РФ и
Украины.
Технические данные
Параметр
Величина
Ед.
измер.
Напряжение
400
В
Подключение
Y/D
Частота
50
Гц
Фазность
3
~
Мощность
249
Вт
Ток
0.567
A
Макс.
расход воздуха
2804
мі/ч
Частота
вращения
1347
1/мин
Максимальная
температура перемещаемого воздуха
40
°C
Максимальная
температура перемещаемого воздуха при регулировании
40
°C
Уровень
звукового давления на расстоянии 4м
47
дБ(А)
Уровень
звукового давления на расстоянии 10м
39
дБ(А)
Вес
21,50
кг
Класс
изоляции двигателя
B
Класс
защиты двигателя
44
IP
Диаграмма
.1 Шумовые характеристики
10.2 Размеры
Выводы
В курсовом проекте выполнены основные задачи,
которые решаются при проектировании систем вентиляции воздуха общественного
здания в городе Сумы:
· расчет воздухообмена для конкретных
помещений
· аэродинамический расчет, который
показывает общий расход воздуха, определяет размер воздуховодов, скорости
движения в них и потери давления в воздуховодах
· на основании расчетов по вентиляции
воздуха в помещении были подобраны материалы и оборудование (приточные и
вытяжные диффузоры, решетки, крышный вентилятор фирмы Systemair,
приточно-вытяжные камеры)
· графически на плане показали
размещения вентиляционных приточных и вытяжных систем, а также места прокладки
воздуховодов.
вентиляция воздух здание
Список использованной литературы и
интернет-ресурсов
1. Тихомиров Н.В., Сергеенко
Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. Для вузов. - 4-е
изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991. - 480 с.: ил.
. СНиП 2.04.05-91*.
Отопление, вентиляция и кондиционирование (изменен 27.06.1996 и введен в
действие с 1 октября 1996 года).
. Каталог продукции “Systemair”
4. Ю.С. Краснов «Монтаж систем
промышленной вентиляции» М. :Стройиздат, 1988. - 284 с.
5. Справочник проектировщика.
Внутренние санитарно-технические устройства. В 2-ч ч. Под ред. Староверова И.Г.
Ч.2. Вентиляция и кондиционирование воздуха.
. Справочник по
теплоснабжению и вентиляции (издание 4-е, переработанное и дополненное). Книга
2-я. Р. В. Щекин, С.М. Кореневсшй, Г.Е. Бем, Ф.И. Скароходько, Е.И. Чечик, Г.Д.
Соболевский, В.Л. Мельник, О.С. Кореневская. Киев, «Будивельник», 1976, стр.
416.
. http://www.mir-klimata.com
. http://www.ventclima.ru
. http://www.veza.ru
, г/л
, л/час
- влаговыделения в помещение,
- удельное выделение влаги,
- газовыделение в помещение,
- выделение СО2 для 1
чел. в спокойном состоянии,
г/л
л/ч.
- влагосодержание внутреннего
удаляемого воздуха (находится по І-d-
диаграмме), =10,5 г/кг,
- влагосодержание наружного
воздуха, 
г/кг,
м3/ч.
= 68559 Вт/ч
Вт/м3
,
- коэффициент трения (
- для металлических воздуховодов).
