Расчет воздухообмена в спортивном зале для холодного периода, с построением процессов изменения параметров воздуха на I-d диаграмме
1. На I – d диаграмме влажного воздуха отмечаем точку Н :
tн = – 35 оС; iн = -35 кДж/кг.
2. Проводим изотермы tв = 18 оС и tп = tв – 5 оС = 13 оС .
3. Температура удаляемого воздуха:
tу = tв + gradt·( H – 2 ) ,
где Н = 8 м – высота помещения; gradt = 0,215 оС/м, при удельных избытках теплоты 4,3 Вт/м3 (Прил 21).
tу= 18 + 0,2·( 8 – 2 ) = 19,2 оС .
На диаграмме проводим изотерму tу = 19,2 оС .
4. На пересичении линий dн = const и tп = 13 оС лежит точка П (параметры приточного воздуха, нагретого в калорифере).
Через точку П проводим луч процесса ε =13037 кДж/кг. На пересечении луча с изотермами tвиtулежат точкиВи У.
Параметры точек процессов в ХП
| Точки | t , оС | i, кДж/кг | d, г/кг | φ, % |
| Н | –35 | -35 | 0,2 | |
| К | 13,5 | 0,2 | ||
| В | 19,8 | 0,6 | ||
| У | 19,2 | 21,2 | 0.8 |
5. Воздухообмен, рассчитанный по полной теплоте:
G∆i = ∑ Qп / ( iу – iп ) = 121485,6 / ( 21,2 – 13,5 ) = 15777 кг/ч.
6. Воздухообмен, рассчитанный по влаговыделениям:
Gw = ∑ W / ( dу – dп ) = 9318 / (0.8 – 0,2 ) = 15530 кг/ч.
7. Различия G∆i и Gw : (15777– 15530) / 15777· 100 % = 1.5% .
8. Нормы подачи свежего воздуха одинаковы для ХП и ТП. Поэтому аналогично п. 8 расчета для ТП:
Lн= 3840 м3/ч ,
или
Gн = Lн· ρ = 4608 кг/ч ,
9. Окончательная величина воздухообмена ХП:
G =15777кг/ч.
10. В ХП в спортивном зале относительная влажность воздуха φв = 5 %, что значительно ниже рекомендованного значения φв = 30 %. Достичь этой величины можно увлажнив воздух паром либо адиабатным увлажнением. На I-d диаграмме через точку В с параметрами tв = 18 оС, φв = 30 %, проводим луч процесса ε =13037, кДж/кг, на пересечении луча с изотермой tп получаем точку П1.
Параметры точек процессов в ХП
| Точки | t , оС | i, кДж/кг | d, г/кг | φ, % |
| Н | –35 | –35 | 0,2 | |
| К | 13,5 | 0,2 | ||
| В | 27,9 | 3,8 | ||
| У | 19,2 | 29.5 | 3,9 | |
| П1 | 21,9 | 3.4 |
11. Расчет воздухообмена по теплоте:
G∆i = ∑ Qп / ( iу – iп1 ) = 121485,6 / ( 29.5 – 21,9 ) = 15985 кг/ч.
12. Линии КП1и П2П1 соответствуют процессу увлажнения воздуха.
W = ∆d · G = ( dп1 – dк) · G = (3.4 – 0,2 ) · 24479 = 73437 г/ч = 73,4 кг/ч.
13. Расход тепла на нагрев приточного воздуха:
Qкал = G ( iк – iн ) =15985·[13,5 – (–35)] = 775272.5 кДж/ч = 215 кВт.
Расчет воздухообмена в спортивном зале для переходного периода, с построением процессов изменения параметров воздуха на I-d диаграмме.
1. Для ПУ принимаем величину воздухообмена, рассчитанную для ХП G =15777кг/ч и решаем обратную задачу.
2. На I – d диаграмме влажного воздуха отмечаем точку Н :
tн = 10 оС; iн = 26,5 кДж/кг.
3. Проводим изотермы tу = 19,2 оС и ε =13037 кДж/кг.
4. Влагосодержание точки У:
dу =dп + ∑ W/G=6,5 + 9318/ 15777=7,0г/кг
Точка У (параметры удаляемого воздуха) лежит на пересечении линий dу=7,0г/кг и tу = 19,2 оС.
5. Через точку У проводим луч процесса ε =13450 кДж/кг. На пересечении луча с изотермой tв = 18 оС получаем точку В; на пересечении луча с линией dу=7,0г/кг лежит точка приточного воздуха П.
Параметры точек процессов в ПУ.
| Точки | t , оС | i, кДж/кг | d, г/кг | φ, % |
| Н | 26,5 | 6,5 | ||
| П, К | 13,5 | 6,5 | 67,5 | |
| В | 35,5 | 6,9 | ||
| У | 19,2 | 37,5 | 7,0 |
6. Расчет воздухообмена по теплоте:
G∆i = ∑ Qп / ( iу – iп ) =125326,8/(37,5-30)=16710кг/ч
Различия G∆i и Gw : ∆=16710-15777/15777·100%=1.5%<5%
7. Расход теплоты на нагрев приточного воздуха:
Qкал = G ( iп – iн ) =15777(30-26,5)=55219 кДж/ч = 15 кВт.
Расчет воздухообмена во вспомогательных помещениях.
Расчетный воздухообмен общеобменной вентиляции по кратности в помещениях здания.
| N | Наименование помещения | S м2 | Vм3 | Нормативная: кратность ч-1 или воздухообмен на 1-го человека чел м3/ч | Расчетный воздухообмен м3/ч | ||
| П | У | П | У | ||||
| Инвентарная | - | - | -120 | ||||
| Раздевалка (ж) | - | - | -328 | ||||
| Раздевалка (м) | - | - | -328 | ||||
| Душевая (ж) | +600 | -1200 | |||||
| Душевая (м) | +600 | -1200 | |||||
| Санузел | - | 50м3/ун | - | -300 | |||
| Тренерская | 12,8 | 51,2 | +153,6 | -102,4 | |||
| Комната врача | 12,8 | 51,2 | +153,6 | -102,4 | |||
| Гардероб | 13,5 | - | - | -108 | |||
| Кладовая | 7,7 | 30,8 | - | - | -30,8 | ||
| Итого: | +1507,2 | -3819,6 | |||||
| Вестибюль | По балансу | +2312.4 |
Всего надо удалить воздуха: 3819 м3/ч
L =2312 м3/ч- подать в вестибюль.
Расчет воздухонагревателя (калорифера).
G = L · ρ = 3819 · 1,2 = 4583 кг/ч.
tк= 18 оС
tгор =130 оС
tобр=70 оС
1. Тепловая мощность калорифера Q (кДж/ч).
Q=G· с(tк –tн)=1653627,8кДж/ч.
Где с=1,005кДж/(кгоС) – теплоемкость воздуха.
2. По значению массовой скорости Vρ=5кг/(м2с) определяем фронтальное сечение калорифера(м2)
Fф= G/3600· Vρ =29062/3600·5=1,614м2
3. По Fф выбираем калорифер и выписываем его основные характеристики:
Фактический размер фронтального сечения Fфактф=1,660 м2.
Площадь трубок для прохода теплоносителя fw =0,003801 м2.
Поверхность теплообмена F=137,06м2.
Калорифер с трех рядами- до 40 оС
Расстояние между пластинами принимаем среднее из возможных.
4. Фактическая массовая скорость Vρф кг/(м2·с).
Vρф=G/3600· Fфактф = 29062/3600· 1,660=4,87 кг/(м2·с).
5. Масса теплоносителя, проходящего через калорифер Gw(кг/ч):
Gw= Q/сw · (tгор – tобр)= 1653627,8/4,19 ·(130-70)=6577,7кг/ч
где сw=4,19 кДж/(кгоС) – удельная теплоемкость воды.
6. Скорость воды в трубах калорифера (м/с).
w= Gw/3600 ·ρw · fw=6577,7/958 ·0,002851 ·3600=0,668м/с.
где ρw=958 плотность воды (кг/м3)принимаемая по её средней температуре(табл.13.4).
7. Коэффициент теплопередачи калорифера(Вт/(м2 оС)
К=А·(Vρ)0,37 · w0,18=20,94 ·4.870.37·0.6680,18=35 Вт/м2 оС
где А – коэффициент из табл.16.1
8. Требуемая поверхность теплоотдачи калорифера(м2).
F=Q/3,6/( К·∆t)= 1653627,8/3,6/(35·109.4)=120м2.
где ∆t=∆tб-∆tм /In(∆tб/∆tм)=109,4
∆tб=tг-tк , ∆tм=tо-tн.
∆tб=130-18=112 оС ∆tм =70+35=105 оС
9. Аэродинамическое сопротивление калорифера (Па).
∆p=B·( Vρ)n
∆p=6,044·(4,86)1,66=83,4 Па
10. Гидравлическое сопротивление калорифера(кПа).
∆pгид=1,968·Lтр · w1,89
∆pгид=1,968·3,641 ·0,6681,89=3,34кПа
Аэродинамический расчет системы вентиляции.
1. Аэродинамический расчет
Расчёт притока на спорт зал
Кмс участков
1.Участок
1)Диффузор = 0,09
2)Отвод = 0,19
Всего 0,28
2. Участок
1)Тройник на проходе =0,4
Всего 0,4
3. Участок
1) Тройник на проходе = 0,6
Всего 0,6
4. Участок
1) Тройник на проходе = 1,5
Всего 1,5
5. Участок
1)Тройник на проходе = 4,5
Всего 4,5
6. Участок
1) Тройник на проходе = 3,7
Всего 3,7
7. Участок
1) Тройник на проходе = 5,45
Всего 5,45
8. Участок
1) Тройник на проходе = 4,5
9. Участок
1) Тройник на проходе = 3,7
Всего 3,7
10. Участок
1)Тройник на проходе = 0
2)Отвод = 0,19
Всего = 0,19
11. Участок
1) Тройник на ответвление = 0,45
2) Отвод = 0,19
Всего 0,64
12. Участок
1) Тройник на проходе = 0
2) Отвод = 0,19
Всего 0,19
13. Участок
1) 3хОтвода = 0,19
2) Решётка забора воздуха = 2,2
Всего 2,77
Расчёт вытяжной вентиляции спорт зал
Кмс участков
1.Участок
1)Отвод = 0,19
2)Тройник на ответвление = 0,45
3)Диффузор = 0,09
Всего 0,73
2.Участок
1)Тройник на проходе =0,4
Всего 0,4
3. Участок
1) Тройник на проходе = 0,6
Всего 0,6
4. Участок
1) Тройник на проходе = 1,5
Всего 1,5
5. Участок
1)Тройник на проходе = 3,7
Всего 3,7
6. Участок
1) Тройник на проходе = 4,5
Всего 4,5
7. Участок
1) Тройник на проходе = 5,45
Всего 5,45
8. Участок
1) Тройник на проходе = 4,5
Всего 4,5
9. Участок
1) Тройник на проходе = 4,5
Всего 4,5
10.Участок
1)Тройник на проходе = 0
2) 2хОтвода = 0,19
Всего 0,38