Государственный комитет Российской Федерации по рыболовству
Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный

университет


(ФГОУ ВПО «ДАЛЬРЫБВТУЗ»)

Кафедра холодильных машин и установок
Курсовая работа

по предмету

«Вентиляция и кондиционирование»
Расчет и компоновка системы кондиционирования

воздуха производственного помещения

Выполнил:

Бегма А. В.

УХТ – 3 – 411 гр.
Проверил (а) преподаватель:

_________________
2010года_____________
Владивосток 2010 г.



Исходные данные по работе:


1. Место строительства г. Владивосток, широта - 44⁰С
2. Размер помещения: ширина - 18м, длинна - 24м.
3. Высота помещения - 5м .
4. Доля площади наружных стен, занятых
остеклением - 20 %.
5. Доля смоченной поверхности от общей
поверхности пола - 30 % .
6. Мощность оборудования, установленного
в помещении - 8 кВт .

7. Количество пара, поступающего в помещение
от различных источников - 7 кг/ч .
8. Количество работающих - 8чел.
9. Характер работы - средняя.
10. Расчетные параметры наружного воздуха - Б .
11. Тип СКВ - П .
12. t н з = - 25 ºС .
13. t в з = 20 ºС.

14. t н л = 23,4 ºС .
15. t в л = 19 ºС.

16. φ в з = 70 %.

17. φ в л = 55 %.

18. ί н з = -5,8 ккал./час. × 4,19 = -24,302 кДж/кг.

19. ί н л = 14,7 ккал./час. × 4,19 = 61,59 кДж/кг.


24 м.

18 м. F = axh= 5x18=90 000 мм²

a = 18m

h = 5m

Общее количество теплоты которое должно быть отведено в воздухоохладителе холодильной установки.


Общее количество теплоты Q₀, кВт.:

Q₀ =
Q_огр. +
Q_инф. +
Q_л. +
Q_об. +
Q_осв.

Теплопритоки через ограждения:

Q_огр. =
Q_ст. +
Q_кр. +
Q_ок. +
Q_пол.

Теплопритоки через стены:

Q_ст. = kд × F_ст.× (t
н
+ t
в) kд = 0,56 в/(м² К);
Fст. = 18 × 5 = 90 м².;

Qст.з. = 0,56 в/(м² К) × 90 м². × (- 25-(+ 20)) = - 2268 Вт. (зима);

Qст.л. = 0,56 в/(м² К) × 90 м². × (23,4-19) = 222 Вт. (лето);

Теплопритоки через крышу:

Q
кр. = kд × Fкр
.× (t
н
+ t
в)
kд = 1,2 в/(м² К);

Fкр = 18 × 24 = 432 м²;

Qкр.з. = 1,2 в/(м² К) × 432 × (- 25-(+ 20)) = - 23328 Вт. (зима);

Qкр.л. = 1,2 в/(м² К) × 432 × (23,4-19) = 2799 Вт. (лето);



Теплопритоки через окна:

Q
ок. = Fок
.× (K1
× K2
× K3 × qc +Kо
(t
н
- t
в))
qc. з. = 315 Вт/(м² К) (зима – ЗАПАД);

qc.л. = 210 Вт/(м² К) (лето – ЗАПАД);

Kо = 1,5 Вт/(м² К) для двойного стекла;

Fок. = 20% от 90 м² = 18 м².

K1 = 0.75 коэффициент переплета;

K2 = 0, 75 коэффициент загрязнения;

K3 = 0, 65 коэффициент затенения.

Qок.з. = 18 × (0.75 × 0.75 × 0.65 ×315 + 1,5 × (- 25-(+ 20)) = 850 Вт. (зима);

Qок.л. = 18 × (0.75 × 0.75 × 0.65 ×210 + 1,5 × (23,4-19) = 1528 Вт. (лето;)
Теплопритоки через пол:


Q_пол. = K_зон.
× F_зон. ×
(t
н
- t
в)
K_зон1 = 0,4 Вт/(м² К); F_зон1 = 36 м².;

K_зон2 = 0,3 Вт/(м² К); F_зон2 = 36 м².;

K_зон3 = 0,2 Вт/(м² К); F_зон3 = 36 м².;

K_зон4 = 0,06 Вт/(м² К); F_зон4 = 324 м².

Qпол.1 = Kзон.1 × Fзон.1× (tн - tв) = 0.4 × 36 × (- 25-(+ 20)) = - 648Вт.;

Qпол.2 = Kзон.2 × Fзон.2× (tн - tв) = 0.3 × 36 × (- 25-(+ 20)) = - 486Вт.;

Qпол.3 = Kзон.3 × Fзон.3× (tн - tв) = 0.2 × 36 × (- 25-(+ 20)) = - 324 Вт.;
Qпол.4 = Kзон.4 × Fзон.4× (tн - tв) = 0.06 × 324 × (- 25-(+ 20)) = - 875 Вт.;

∑Qпол. = - 2333 Вт. (зима).



Теплопритоки от людей:

Q_л. = q_л. ×
n

Q_л. = 230 Вт/чел. × 17 чел. = 3910 Вт.;

Теплопритоки от освещения:

Q_осв. =F × q_осв. ×
E;

q_осв. = 0,078 Вт/(м2 лк.) – удельные тепловыделения от освещения ;

E = 75 лк. – освещенность;

Q_осв. = 432 × 0,078 × 75 =2528 Вт

Теплопритоки от оборудования:

Q
об. =
N × а × в × ξ
;

а = 0,5 - коэффициент загрузки эл. оборудования;

в = 0,7 - коэффициент рабочего времени;

ξ = 0,88 – кпд эл. двигателя.

Q_об. = 8000 × 0,5 × 0,7 × 0,88 = 2464 Вт.

Общие теплопритоки:

Q
о =
Q
огр. +
Q
инф. +
Q
л. +
Q
об. +
Q
осв

Q_о.з. = - 3910+(- 2333)+ (- 23328)+2799+(-2268) +850 + 2464+2528 = - 15,378 кВт.

Q_о.л. = 2799 +222 + 1528 +3910 +2462 + 2528= 13,451 кВт.



Общее количество влаги:

Σq_w = q_л. + q_м.п. + q_пар

q_л.= q × n

q_л.= 0,000047 × 17 = 0,376 г/с. = 0,000799 кг/с;

q_м.п.з.= 1,8 × F_исп.× (tс - tм) × 10 -6 = 1,8 × 129,6 × (19 – 15) ×10 ^-6 = 0,000627 кг/с

q_м.п.л.= 1,8 × Fисп.× (tс - tм) × 10 -6 = 1,8 ×129,6 × (24 – 17) ×10 ^-6 = 0,001259 кг/с

q_пар = 7 кг/час = 0,0019 кг/с

Σq_w.з. = 0,000799 + 0,0009 +0,0019 = 0,003599 кг/с.

Σq_w.л. = 0,000799 + 0,00069 +0,0019 = 0,01058 кг/с.


Определяем угловой коэффициент процесса:
ε_з.= ΣQо.з.Σqw.з. = -15,3780,01058 = -1454

ε_л.= ΣQо.з.Σqw.з. = 13,4750,01058 = 1274

Определяем необходимое количество воздуха, подаваемого в помещение:
L=Qоp×Cp×∆t


P – плотность воздуха при t=tп., = 1,2 кг/м2

Ср – удельная теплоемкость воздуха при t=tп., =1,005 Дж/кг

∆tл = 2 ºС ∆tз =6 ºС

Lл=13,4751.2×1,005×2=5,59м³/с

Lз=-15,3781.2×1,005×6=2,13м³/с




Определяем тепловую нагрузку на воздухонагреватель:

Q₀=L×ρ×(ί₁ – ί₂)

Q_лето = 5, 59×1, 2× (44-33) = 73, 8 кВт

Q_зима=2, 31×1, 2× (40-25) = 41, 6 кВт

Выбираю воздухонагреватель 100/1 ТМО1 Q= 90кВт.


Определяем воздухоохладитель:

Расчет воздухоохладителя

Принимаю оребренный фреоновый воздухоохладитель

Fво=QоКр×∆tср.лог

Fво - м2

Кр - расчетный коэффициент теплопередачи Вт/(м2×к) = 18

∆tср.лог – средняя логарифмическая разность температур воздуха и хладогента или рассола, ºС.

Qо – тепловая нагрузка воздухоохладителя Вт

∆tср.лог=t₁- t₂lnt₁- t₃t2- t₃

t₃ - средняя температура поверхности воздухоохладителя ºС

∆tср.лог. л=t₁- t₂lnt₁- t₃t2- t₃= 20-9ln20-8,5 9-8,5=276,5 К

∆tср.лог.з== 19-12ln19-11 12-11=276,3К



Определяю площадь поверхности теплообменника по формуле

Fво=QоКр×∆tср.лог

Fво.л=7380018×276,3=14,83 м2

Fво.з=4160018×276,5=8,35 м2

Согласно полученным данным выбираю воздухоохладитель ОВП 16
Аэродинамический расчет системы кондиционирования воздуха

Определить

Необходимый диаметр воздуховода d mm (a×b, mm)

Число и тип воздухораспределительного устройства.

Потери давления в прямых участках ∆Ртр, Па

Потери давления в местных сопротивлениях ∆Рм, Па

Суммарное аэродинамическое сопротивление ( потери давления) Σ ∆Р, Па

Подбор вентилятора и электродвигателя

Необходимый диаметр воздуховода определяю по формуле

d=4×Lвπ ×ω



- скорость движения воздуха в магистральном трубопроводе

принимаю равную 10 м/с

d=4×5,593,14 ×8=0,94 м

Расчет и подбор решеток

Размер решетки выбираем по приложению 2.1 размер принимаемой решетки 300×600 mm

Определение объема воздуха выходящего через одну решетку

Vреш=Fреш×ωср

ωср - средняя скорость потока воздуха выпускаемого через решетку = 4 м/c

Fреш – площадь поверхности выпускающей решетки

Fреш = 0,18=0.3х0,6

Определение числа воздухораспределителей

n=Vв.общV реш

Vв.общ - объем воздуха на расчетном участке м3/с

n=5.590,72=8шт

Трасса 24 метров делю на 3 участка по 8 метров

Таблица. Расчет общих потерь давления на трение в системе

№ участка	L м3/ч	ω м/с	Fсеч м2	L м	λ	Re	∆Ptр Па
1	2.16	3.48	0,694	8	0,0443	174106,25	2.91
2	4.32	6.26	0,694	8	0,0424	348212,5	11.17
3	6.48	9.3	0,694	8	0,0416	517312,5	24.6

Потери давления на трение в прямом участке определяется по формуле

Σ ∆Р = λ Ld+p×ω22


– коэффициент сопротивления трения

L – длина участка м

d – диаметр воздуховода м

p – плотность воздуха кг/м2

- скорость воздуха на проходящем участке м/c

Коэффициент сопротивления определяется по формуле

λ=0,032+ 0,221Re0,237 где Re › 100000

Re – критерий Рейнольдца

Re=ω ×dU

– коэффициент кинематической вязкости воздуха м2 /c = 16 × 10-6

Потери давления в местных сопротивлениях определяются по формуле



Σ ∆Рм = ξ p× ω² ср2
L₁ = 0.72 × 3 = 2.16

L₂= 2.16 + 2.16 = 3,84

L₃= 4.32 + 2.16 =6.48
Fсеч = πR² = 3,14× 0,47² = 0,694 м²

ω = LF = 2.410,694= 3.48

Re₁=3.13 ×0,8916 × 10-6=174106,25

Re₂=6.26 ×0,8916 × 10-6=348212,5

Re₃=9.3 ×0.8916 × 10-6=517312,5

λ₁=0,032+ 0,2211627370,237=0,045

λ₂=0,032+ 0,2213248870,237=0,043

λ₂=0,032+ 0,2214876250,237=0,042

– коэффициент местного сопротивления

Учитываю главный поворот на 90° = 0,5

= (0,5 × 9) + 0,5 = 5

Определяю потери давления в местных сопротивлениях

Σ ∆Рм₁ = 5 1,21×2,77² 2 = 23,2

Σ ∆Рм₁ = 5 1,21×5,53² 2 = 92,5

Σ ∆Рм₁ = 5 1,21×8,3² 2 = 208,4



Определяю потери давления на прямом участке

Σ ∆Ртр₁= 0,04560,94+1,21×2,7722 = 1,32

Σ ∆Ртр₂= 0,045 × 6,4×15,3 = 4,4

Σ ∆Ртр₃= 0,045× 6,4× 41,7 = 12

6. Определяю общее аэродинамическое магистрального воздуховода состоящего из нескольких участков, также включая соответствующие местные сопротивления

∆Р = Σ ∆Ртр + Σ ∆Рм

∆Р = 1,32 + 4,4 + 12 + 23,2 + 92,5 + 208,4 = 341,82 Па

Для выбора вентилятора рассчитываем объем воздуха поступающего в час

V = × Fсеч

V = 8,83 × 0,694 = 6,7 м³/ч

В таблице выбираю вентилятор Ц4-70№5

Мощность, кВт – 11

Частота вращения рабочего колеса, об/мин³ - 50

Производительность, тыс. м³/час - 27,0-60,0

Полное давление, Па - 480-370

Масса вентилятора, кг 1930

13