Кондиционирование воздуха

Отопление

Система отопление зданий предназначена для компенсации тепловых потерь строительными конструкциями, созданию комфортных условий внутри помещений. Наибольшие тепловые потери соответствуют расчетной наружной температуре для данной местности t_{но .}

Отопление рассчитывается согласно СНиП 2.04.0586.

1.1 Расчетный (максимальный) расход тепла на отопление здания:

Q^мах_от=q₀*V*(t_вн-t_но)

Где Q^мах_от-раход тепла, Вт;

q₀ –удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м³К). зависит от качества и типа строительных конструкций здания

По таблице 1.1 МУ q₀=0,58 Вт/(м³К).

V – объем здания по наружному обмеру, м³;

t_ВН -- температура в производственных помещениях, принимается +12;+16;+18

t_НО – расчетная температура наружного воздуха.

Q^мах_от=q₀*V*(t_вн-t_но)=0,58*990*(16-(37,2))=30547 Вт=30,5 кВт

1.2 Годовой расход тепла на отопление, кВт*ч;

Q_год=q₀*V*(t_ВН-t_СО)*24*I₀ , кВт*м³

Где t_СО – средняя температура отопительного периода,

I₀ – продолжительность отопительного периода в сутках .

Q_год=q₀*V*(t_ВН-t_СО)*24*I₀=0,58*990*(16-(-8,2))*24*150=50,024*10³ кВт*ч=

=180*10³ МДж

Вентиляция

Вентиляция обеспечивает чистоту воздуха в помещение цеха. При этом концентрация вредных веществ (пыль, газы, пары), выделяющихся в технологическом процессе, не должна превышать предельно допустимую.

Количество вентиляционного воздуха, м³/ч:

L_В=0,6*V*n,

Где 0,6 – коэффициент перевода объема здания по наружному обмеру в объеме вентилируемых помещений (доля вентилируемых помещений от общего объема здания):

n – кратность воздухообмена, объем/час,

L_В=0,6*V*n=0,6*990*8=4752 м³/ч=1,32 м³/с.

2.1 Расчетный расход тепла на приточную вентиляцию:

Q_рв=p* L_В*C_p*(t_ВН-t_НВ),

Где р – плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м³;

C_p – массовая теплоемкость воздуха, кДж/кгК;

t_НВ – расчетная температура наружного воздуха для вентиляции,

Q_рв=p* L_В*C_p*(t_ВН-t_НВ)=1,29*1,32*1,005*(16-(-24))=68,45 кВт.

Установленная мощность электродвигателей вентиляторов приточных и вытяжных систем, кВт:

N_у=1,3* L_В*∆р/3600µ,

Где ∆р – суммарное гидравлическое сопротивление приточных и вытяжных систем (∆р – 0,5...5 кПа);

µ -- КПД вентиляторов и привода, принимается в пределе 0,7-0,87

1,3 - - коэффициент запаса мощности.

2.2 Годовой расход тепла на вентиляцию, кВт*ч.

Q_гв=р* L_В * C_p*(t_ВН-t_со)*m₁* I_0,

Где m₁ – продолжительность работы предприятия в сутки, час.

Q_гв=р* L_В * C_p*(t_ВН-t_со)*m₁* I_0,=1,29*4752*1,005*(16-(-8.2)*8*150=

= 178,9*10³ кВт*ч= 644,04*10³ МДж.

Годовой расход на электроэнергию на вентиляцию, кВт*ч:

N_в= N_у*m* I_г,

Где I_г – количество рабочих дней в году .

N_в= N_у*m* I_г=10,7*8*218=18746,4 кВт*ч

Кондиционирование воздуха

3.1 Потребление холода на кондиционирование, кВТ;

Q_x=V_k*n* C_p^,* ∆t/3600,

Где V_k – объем (по внутреннему замеру) помещения, в котором производится кондиционирование, м³, V_k=0,95*V=0.95*990=940,5 м³;

n – кратность воздухообмена в конденционируемом помещении .обм/ч.

C_p^, -- объемная изобарная теплоемкость воздуха;

∆t – разность температур воздуха перед кондиционером и после кондиционера при средней температуре самого жаркого месяца;

∆t – 10

Q_x=V_k*n* C_p^,* ∆t/3600=940,5*8*0,35*10/3600=17,45 кВт.

3.2 Годовое потребление холода на кондиционирование, кВт*ч:

Q_хг=Q_х*m₁*m₂,

Где m₂ – продолжительность охлаждения за год в днях,

m₂=365- I₀=365-50=215 дней

Q_хг=Q_х*m₁*m₂=17,45*8*215=30014 кВт*ч=108*10³ МДж.

Водоснабжение

4.1 Технологический потребитель

Общий расход воды пропорционален технологическим нормам на единицу оборудования(продукции) g_тех, либо на одно рабочие место.

В гараже предприятия оборудовано z=2 моечных места с нормируемым расходом g_тех=1 л/с; время мойки автомашин т=1 час/сут.

Общий расход воды на мойку автомашин составит:

G_тех=g*x*z=7200 л/сут.

4.2 Расход хозяйственно-питьевой воды, л/сут.

G_{хоз-пит}^сут=g_U^tot*p*c,

Где g_U^tot –норма общего расхода воды в сутки наибольшего потребления.(принята 25 л/сут на человека)

G_{хоз-пит}^сут=g_U^tot*p*c=25*18*2=900 л/сут.

С учетом коэффициента неравномерности потребления К_ч=2,5 максимальный часовой расход:

G_час= G_{хоз-пит}^сут* К_ч/24=900*2,5/24=94 л/ч.

4.3 Гигиенический расход воды на умывания и душевые в сутки

G^сут_гиг=G_душ+G_ум=0,75*g_душ*n₁*c+2,5*g_ум*n₂*c,

Где 0,75 и 2,5 – продолжительность пользования душем и умывальниками в течении смены

g_душ=500 л/сут, g_ум=60 л/сут из таб.4.2 М.У.

G^сут_гиг=0,75*500*6*2+2,5*60*4*2=5700 л/сут.

4.4 Расход воды на пожаротушение

Категория помещений –Б(пожароопасные вещества), степень огнестойкости –I-II, объемом V=990 м³.

Норма расхода воды на наружное пожаротушение g_нар=10 л/с {1. Таб.4.5.} ,на внутреннее пожаротушение g_вн=2,9 л/с {1, таб. 4.5.}.

В здании предусмотрена установка двух пожарных кранов(z=2).

Расход воды на наружное пожаротушение составит:

G_нар= g_нар*V=10*0,99=9,9 л/с.

Расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение:

G_ВН= g_вн*z=2,9*2=5,8 л/с.

Время работы пожарных кранов: 3 часа в сутки.

Тогда суточный расход воды на пожаротушение внутренним водопроводом равен: G^сут_вн=5,8*3*3600=62640 л/сут.

4.5 Поливка заводских тротуаров и проездов, газонов и цветников

Расход воды на полив пропорционален площади поливов F и норме расхода 1м g_U^tot: площадь заводских поливаемых территорий 150м², цветников 60 м².

Суточный расход воды на двукратную поливку равен:

G^сут_пол=2Σ g_U^tot*F=2(0,5*150+4*60)=630 л/сут.

4.6 Общий расход в сети водоснабжения предприятия

ΣG^сут=G_техн+G^сут_{хоз-пит}+G^сут_гиг+G^сут_вн+G^сут_пол

ΣG^сут=7200+900+5700+62640+630=77070 л/сут.

Годовой расход воды помимо технологического, хозяйственно-питьевого, гигиенического потребления, действующего в период рабочих суток I_г, включает число возможных пожаров (2…5) и число летних дней для полива

ΣG^год=10^-3((G_техн+G^сут_{хоз-пит}+G^сут_гиг) I_г+G_пож*2+50*G_пол=

=10^-3((7200+900+5700)*150+2*62640+50*630)=2227 м³/год.

Горячее водоснабжение

Потребность предприятия в горячей воде складывается из расхода воды на технологические и бытовые нужды, л/сут:

G_гвс=G_тех+G_быт

5.1 Расход горячей воды:

Количество душевых сеток: n₁=6.

Количество умывальников: n₂=4.

G_ум=5g₀*a*n₂=5*0.09*0.78*4=1.40 л/с.

G_душ=5g₀*a*n₁=5*0,14*1,2*6=5,04 л/с.

5.2 Тепловой поток на подогрев горячей воды

= G_ум*p*C_p*(t_г-t_х)=1,4*1*4,19*60=352 кВт;

Q_душ= G_душ* p*C_p*(t_г-t_х)=5,04*1*4,19*60=1267 кВт,

Где G_ум ,G_душ—расход горячей воды, л/с.

Р=1 кг/л – удельная плотность воды;

C_p=4,19 кДж/(кг*К)—массовая теплоемкость воды, кДж/(кг*К).

t_г,t_х—температура, соответственно горячей и холодной воды,65 и 5

5.3 Годовой расход тепла на нагрев воды для горячего водоснабжения

В течение 242 рабочих дней в году и при продолжительности работы умывальников 5 час/сут и душевых 1,5час/сут годовой расход тепла составит:

Q_гвс=I_г(Q_ум*5+ Q_душ*1.5)

Q_гвс=242*(352*5+1267*1,5)=885,84*10³ кВт*ч=3189*10³ МДж.

Пароснабжение

Суточный выпуск продукции задан П=40 м³/сут.

Уд. Норма расхода тепла на единицу продукции q_тех=4.6 ГДж/ м³

Давление пара Р=1 МПа;горячея вода Т=150

Энтальпии насыщенного пара и жидкости: h^''=2778 кДж/кг, h^'=763 кДж/кг

Суточный расход тепла на выпуск продукции:

Q^сут_тех=q_тех*П_сут=4,6*40=184 ГДж/ м³

Расчетная тепловая мощность технологического потребления принимается равной секундному расходу тепла:

Q_тех= Q^сут_тех*10³/24*3600=184*10³/24*3600=2,13 МВт.

По величине расчетной тепловой мощности технологического потребителя может быть найден расход теплоносителя (пара, горячей воды) и выбрана производительность теплогенератора.

Годовой расход тепла на технологию:

Q^год_тех= Q^сут_тех *I_г=184*242=44528 ГДж.

Расчетный расход пар, поданного технологическому потребителю пропорционален тепловой мощности Q_тех,отнесенной к разности энтальпии пара и конденсата;

D_тех= Q_тех*3,6/(h^''- h^')*µ_ут

D_тех=2,13*3,6/(2778-763)*0,9=0,0042 т/час.

Расход условного топлива на выпуск продукции:

В_ут= Q_тех/Q^P_H*µ=2.13/29,3*0,75=0,097 кг/с=349,2 кг/час.