Воздухообмен на разбавление избыточной теплоты

(рассчитывается если ΔQ>0)

, кг/с                                        (4.1)

где с_в – удельная теплоемкость воздуха, с_в=1005 Дж/(кг⁰С);

t_п– температура приточного воздуха, ⁰С, для теплого периода t_п=t_н+0,5, для переходного и холодного t_п=t_в-ΔQ/(с_в·G_изб^тепл);

t_ух –температура уходящего воздуха, ⁰С,

t_ух= t_в+β(H-2) – в теплый период года;

– в холодный и переходный периоды;

m – температурный коэффициент, зависящий от типа помещения, m=0,7;

β – температурный градиент,

Тепловое напряжение помещения , Вт/м3	β
23	0,7
46	0,8
70	0,9
93	0,9
116	0,7
174	0,6

V – объем помещения, м³;

H – высота помещения, H=6 м.

Если ΔQ<0, то рассчитывается только t_п. Если при расчете получится t_п≤10⁰ С, то в формулу (4.1) для расчета подставляется 10⁰.

 

4.2Воздухообмен на разбавление избытков влаги

, кг/ч                                            (4.2)

где W – количество выделившейся влаги, г/ч;

d_ух,d_п – влагосодержание уходящего и приточного воздуха, г/кг, определяется по I-dдиаграмме(d_ух определяется по t_ух и φ_в, d_п определяется по t_п и φ_н и только в холодный период d_п=d_н).

 

 

4.3Воздухообмен на разбавление вредных газов и пыли

, м³/ч                                                (4.3)

где N – количество выделившейся пыли или газа, мг/ч;

x_в,x_н – предельно допустимые концентрации газа или пыли во внутреннем и наружном воздухе помещения, мг/м³. x_н принимается 0,3· x_в (таблица 4.1).

 

 

Таблица 4.1

Вещество	ПДК(xв), мг/м3
Марганец и его соединения	0,3
Оксид углерода	20
Хром и его соединения	0,1
Аэрозоль, Пыль	4
Сероводород, фтороводород	0,5
Оксид азота	5
Никель и его оксиды	0,5
Медь и ее соединения	4

 

 

Таблица 4.2

Наименование помещений

Периоды года

Количество воздуха на разбавление: (м3/ч)

Избытков тепла

Аэрозоль

Ремонтно-механический цех

Теплый

Переходный

Холодный

Примечание: графы заполняют согласно рассчитанным по заданию воздухообменам

 

Из таблицы 4.2 необходимо выбрать максимальное значение количества воздуха на разбавление вредных выделений (L_max) это значение будет выступать в качестве расчетного для подбора оборудования вентсистем, калориферов, аэродинамического расчета.

 

 

5 Подбор калорифера

1. Задаваясь массовой скоростью воздуха υρ₁=5…10, кг/(м²·с), определяют необходимую пло­щадь фронтального сечения, м², калориферов по воздуху:

f₁=G/(υρ₁),

где G - расход нагреваемого воздуха, кг/с, .

2. Пользуясь техническими данными о ка­лориферах и исходя из необходимой площади фронтального сечения f₁, подбирают номер и число устанавливаемых калориферов и находят действи­тельную площадь их фронтального сечения f. Число калориферов должно быть минималь­ным.

3. Определяют действительную массовую скорость воздуха в калориферах υρ=G/f

При теплоносителе воде расход проходя­щей через каждый калорифер воды, м³/с, вы­числяют по формуле

где Q- расход теплоты на нагревание воздуха, Вт, ;

t_гор,t_обр - температура воды на входе в калорифер и на выходе из него, ⁰С;

n- число калориферов, парал­лельно включаемых по теплоносителю.

Находят скорость воды, м/с, в трубках калориферов ,

где f_тр- живое сечение трубок калориферов для про­хода воды, м².

По массовой скорости υρи скорости воды по находят коэффициент теплопередачи калорифера К, Вт/(м²⁰С) (таблица 5.6).

4. Рассчитывают необходимую площадь поверхности нагрева, м², калориферной уста­новки:

где t_ср - средняя температура теплоносителя, °С;

 t_н– температура наружного воздуха, ⁰С;

t_п - температура приточного воздуха, ⁰С.

Средняя температура Теплоносителя,⁰С при теплоносителе воде

t_ср=(t_гор+t_обр)/2

 

5.Определяют общее число устанавливае­мых калориферов:

n'=F_у^’/F_к

где F_к - площадь поверхности нагрева одного калори­фера выбранной модели.

6. Округляя число калориферов до кратного числа их в первом ряду n, находят действи­тельную площадь поверхности нагрева, м², установки:

F_у = F_кn.

Тепловой поток выбранного калорифера не должен превышать расчетный более чем на 20%. Избыточный тепловой поток калорифера составит:

При избыточном тепловом потоке более 20% следует применить другую модель или номер калорифера и произвести повторный расчет.

Таблица 5.1 - Калориферы КВС-П и КВБ-П (ГОСТ 7201—80 )

Модель и номер калорифера	Площадь поверх­ности нагрева, м2	Площадь живого сечения, м2			Масса, кг
		по воздуху	по теплоносителю
			КВС-П	КВБ-П
КВС1-П	8,55	0,1046	0,0008686	0,001159	43,9
КВБ1-П	11,38	0,1046			56,4
КВС2-П	10,62	0,1292			51
КВБ2-П	14,21	0,1292			66
КВСЗ-П	12,7	0,1539			58,2
КВБЗ-П	16,86	0,1539			75,6
КВС4-П	14,67	0,1786			65,2
КВБ4-П	19,48	0,1786			84,7
КВС5-П	18,81	0,2279			79,5
КВБ5-П	25	0,2279			103,6
КВС6П	11,4	0,1392	0,001159	0,001544	56,2
КВБ6-П	15,14	0,1392			72,7
КВС7-П	14,16	0,172			65.6
КВБ7-П	18,81	0,172			84
КВС8-П	16,92	0,2048			74,8
КВВ8-П	22,44	0,2048			96,6
КВС9-П	19,56	0,2376			83,8
КВБ9-П	26	0,2376			109,1
КВС10-П	25,08	0,3033			102,2
КВБ10-П	33,34	0,3033			133,7
КВС11-П	72	0,8665	0,00232		262,6
КВБ11-П	95,63	0,8665	0,00309		351
КВС12-П	108	1,2985	0,00347		389,9
КВБ12-П	143,5	1,2985	0,00463		518,3

 

 

Рисунок 5.1 - Размеры калориферов КВС-П и КВБ-П (ГОСТ 7201—80)

Таблица 5.1

Номер калорифера	Размеры, мм								dу	n1	n2
	А	А1	А2	А3	Б	Б1	Б2	Б3
1	530	578	610	675	378	426	450	305	32	4	2
2	655	703	735	800						5
3	780	828	860	925						6
4	905	953	985	1050						7
5	1155	1203	1235	1300						9
6	530	578	610	675	503	551	575	430	32	4	3
7	655	703	735	800						5
8	780	828	860	925						6
9	905	953	985	1050						7
10	1155	1203	1235	1300						9
11 12	1655	1703	1735	1860 1890	1003	1051 1551	1075 1575	912 1412 (1392)	50 50(70)	13	7 11

Примечание: На эскизе и в таблице, в скобках даны размеры калориферов КВБ-П.

Таблица 5.2 - Калориферы биметаллические типа КСк (ТУ 22-4334-78)

Обозначение калорифера	Площадь поверхности нагрева, м2	Площадь живого сечения, м2			Масса, кг
		по воздуху	по теплоносителю
			KСкЗ	КСк4
КСкЗ-6-01	10,85	0,111	0,00085	0,00111	39,9
КСк4-6-01	14,26	0,111			41,2
КСкЗ-7-01	13,37	0.137			46,1
КСк4-7-01	17,57	0,137			48
КСкЗ-8-01	15,89	0,163			52,8
КСк4-8-01	20,88	0,163			54,7
КСкЗ-9-01	18,41	0,189			59,2
КСк4-9-01	24,19	0,189			68,5
КСкЗ-10-01	23.45	0,24			74,2
КСк4-10-01	30,82	0,24			81,9
КСкЗ-11-01	68,01	0,685	0,00129	0,00171	183,7
КСк4-11-01	90,04	0,685	0,00129	0,00171	220,5
КСкЗ-12-01	102,5	1,027	0,00194	0,00258	266,3
КСк4-12-01	136.02	1,027	0,00194	0,00258	340,6

Примечания: 1 цифра в середине условного обозначения (6—12) указывает на номер калорифера. 2. Калориферы № 6—10 имеют 6 ходов по теплоносителю, а № 11, 12—8 ходов.

 

Рисунок 5.2

 

 

Таблица 5.3- Размеры ка­лориферов биметаллических ти­па КСк № 6—10.

Номер калорифера	Размеры, мм				n1	n
	А	А1	А2	А3
6	538	578	602	687	4	18
7	663	703	727	812	5	20
8	788	828	852	937	6	22
9	913	953	977	1062	7	24
10	1163	1203	1227	1312	9	28

 

Рисунок 5.3

 

Таблица 5.4 - Размеры калориферов биметаллических типа КСк №11, 12

Номер калорифера

Размеры мм

 

d_у

n₁

 

n

 

Б   Б₁   Б₂   Б₃   Б₄   11     1003     1051     1075     933     71     40     7     44     12   1503   1551   1575   1427   74   50   11   52  

 

 

Таблица 5.5 - Коэффициент теплопередачи К

Массовая скорость воздуха в живом сечении υρ, кг/(м·с)	Значения k, bt/(м2 0С) при скорости движения теплоносителя—воды по трубкам, м/с																											Потеря давления воздуха, Па
	0,2				0,3			0,4		0,5			0,6		0,7		0,8			0,9			1		1,2
Калориферы КВС-П
3	23,97			25,3			26,25		27,05			27,71		28,28		28,8			29,24			29,64		30,35			12,74
4	26,31			27,75			28,82		29,69			30,41		31,04		31,59			32,06			32,53		33,31			20,42
5	28,25			29,8			30,95		31,88			32,66		33,32		33,92			34,45			34,92		35,76			29,22
6	29,93			31,57			32,8		33,79			34,61		35,36		35,95			36,50			37,02		37,9			39,3
7	31,45			33,18			34,46		35,49			36,37		37,11		37,77			38,35			38,89		39,82			50,5
8	32,82			34,61			35,96		37,03			37,94		38,72		39,41			40,02			40,58		41,58			62,66
9	34,06			35,94			37,32		38,44			39,39		40,22		40,91			41,54			42,12		43,15			75,8
10	35,25			37,18			38,62		39,77			40,75		41,59		42,33			43			43,59		44,65			89,93
11	36,34			38,33			39,82		41,01			42,02		42,88		43,64			44,32			44,94		46,02			,10t,93
12	37,38			39,43			40,95		42,18			43,22		44,1		44,89			45,59			46,22		47,32			117,68
13	38,33			40,44			42,01		43,26			44,32		45,23		46,02			46,75			47,4		48,54			137,59
14	39,26			41,43			43,02		44,31			45,4		46,32		47,16			47,89			48,59		49,75			155,04
15	40,15			42,37			43,98		45,3			46,41		47,36		48,21			48,96			49,58		50,82			173,28
Калориферы КВБ-П
3	23,84			24,02			24,95		25,68			25,77		26,83		27,3			27,71			28,1		28,76			16,87
4	25,69			26,36			27,37		28,17			28,84		29,42		29,94			30,4			30,82		31,53			27,07
5	27,59			28,31			29,39		30,25			30,99		31,6		32,16			32,6			33,1		33,85			39,03
6	29,24			29,42			31,14		32,05			32,82		33,49		3ί,08			34,6			35,08		35,88			52,76
7	30,71			31,52			32,72		33,68			34,49		35,19		35,8			36,36			36,86		37,7			68,16
8	32,05			32,89			34,14		35,15			35,99		36,73		37,36			37,94			38,46		39,34			84,83
9	33,27			34,13			35,47		36,48			37,36		38,11		38,77			39,38			39,91		40,83			103,07
10	34,42			35,32			36,67		37,74			38,65		39,43		40,11			40,74			41,3		42,25			122,68
11	35,49			36,42			37,81		38,93			39,86		40,66		41,37			42,02			42,59		43,56			143,57
12	36,51			37,46			38,95		40,03			40,98		41,82		42,54			43,21			43,8		44,81			165,73
13	37,44			38,41			39,88		41,04			42,03		42,88		43,64			44,31			44,92		45,95			189,07
14	37,18			39,36			40,84		42,04			43,02		43,93		44,69			45,39			46,01		47,07			213,59
15	39,2			41,39			41,75		42,98			44,01		44,9		45,68			46,39			47,03		48,11			239,48
Калориферы КСкЗ
3	25,43			26,9			28,01		28,91			29,63		30,27		30,84			31,38			31,83		32,67			10,3
Продолжение таблицы 5.5
4	29,01			30,67			31,94		32,96			33,79		34,52		35,17			35,77			36,3		37,24			16,87
5	32,09			33,94			35,33		36,46			37,39		38,19		38,91			39,58			40,16		4L21			24,71
6	34,87			36,87			38,39		39,61			40,62		41,5		42,28			43			43,64		44,76			33,83
7	37,39			39,54			41,18		42,5			43,57		44,51		45,35			46,11			46,8		48,01			44,03
8	39,74			42,02			43,76		45,16			46,3		47,3		48,19			49,01			49,73		51,02			55,31
9	41,91			44,32			46,16		47,62			48,83		49,88		50,82			51,7			52,45		53,81			67,67
10	43,96-			46,5			48,42		49,96			51,23		52,32		53,31			54,22			55,02		56,45			81
11	45,93			48,57			50,58		52,18			53,51		54,66		55,7			56,64			57,82		58,96			95,32
12	47,78			50152			52,61		54,29			55,66		56,86		57,94			58,92			59,79		61,35			110,62
13	49,56			52,39			54,57		56,3			57,73		58,98		60,09			61,11			62,01		63,63			126,8
14	51,24			54,2			56,44		58,23			59,71		60,98		62,15			63,21			64,14		65,8			143,96
15	52,89			55,94			58,25		60,1			61,63		62,95		64,15			65,24			66,2		67,92			158,48
Калориферы КСк4
3	21,39			22,9			24,05		24,98			25,77		26,46		27,06			27,6			28,1		28,99			12,55
4	24,81			26,56			27,91		28,98			29,89		30,69		31,39			32,02			32,6		33,65			20,69
5	27,77			29,74			31,24		32,44			33,46		34,36		35,15			35,85			36,49		37,66			30,5
6		30,55	32,72			34,37					35,69		36,81		37,8			38,66			39,42		40,15			41,43		41,78
7		33,08	35,42			37,2					38,63		39,86		40,93			41,86			42,68		43,46			44,86		54,52
8		35,42	37,94			39,84					41,38		42,68		43,82			44,82			45,71		46,54			48,03		68,74
9		37,65	40,31			42,34					43,7		45,36		46,57			47,64			48,58		49,46			51,04		84,24
10		39,75	42,58			44,72					46,44		47,9		49,18			50,31			51,3		52,24			53,92		101,11
11		41,75	44,71			46,96					48,76		50,3		51,65			52,82			53,87		54,86			56,61		119,25
12		43,66	46,75			49,1					51		52,6		54,01			55,24			56,34		57,36			59,2		138,57
13		45,48	48,72			51,16					53,14		54,81		56,28			57,56			58,7		59,78			61,69		159,16
14		47,28	50,63			53,17					55,22		56,96		58,49			59,82			61		62,12			64,1		180,93
15		48,97	52,45			55,08					57,21		59,01		60,59			61,98			63,2		64,35			66,41		203,88