Расчет механической вентиляции

Расчет механической вентиляции

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по основам безопасности жизнедеятельности

на тему: РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Задание

В производственном помещении работают 25 человек, работа средней тяжести. Оптимальная температура 21-23 0С. Имеется 4 вида оборудования, питающегося от электродвигателей. Установочная мощность первого 0,4 кВт, второго - 0,27 кВт, третьего - 1,7 кВт, четвертого - 0,12 кВт. Есть 2 печи: газовая, работает на природном газе с QР = 35600 кДж/м3, норма расхода 4 м3/ч; и электрическая печь с NУСТ = 4 кВт. Осветительная установка с ЛН: установочная мощность NУСТ = 12,6 кВт. Температура внутри производственного помещения ТВВ = 23 0С, снаружи - ТВН = 18 0С.

Рассчитать избыточное количество тепла, поступающего в помещение, и механическую вентиляцию.

Расчет избыточного количества тепла от всех источников тепловыделения

Количество тепла, выделяемого одним человеком, зависит от условий окружающей среды и степени тяжести выполняемой им работы. Усредненное количество тепла приведено в таблице 1.

Таблица 1

QИЗБ(чел) = 25*205 = 5125 Вт

Тепловыделение производственного помещения от оборудования, приводимого в действие электродвигателями:

QЭД = 1000NУСТ1234, [Вт]

где NУСТ - установочная мощность, [кВт]; 1 = 0,7..0,9 - коэффициент использования установочной мощности; 2 = 0,5..0,8 - коэффициент загрузки оборудования;

3 = 0,5..1,0 - коэффициент одновременности работы двигателей; 4 = 0,2 - коэффициент, характеризующий долю механической энергии, превращаемой в тепло. Зависит от мощности электродвигателя.

QИЗБ(эд) =1000*NУСТ*?1*?2*?3*?4 Вт; где NУСТ [кВт]; ?1=0,8; ?2=0,6; ?3=1; ?4=0,2.

QИЗБ(эд) =1000*(0,4+0,27+1,7+0,12)*0,8*0,6*1*0,2= 239 Вт

Тепловыделение от печей, либо других источников, работающих на твердом, жидком или газообразном топливе, определяется по формуле:

QП = 0,278QРBn,

где QР - низшая рабочая теплота сгорания топлива, [кДж/м3]; В - норма расхода топлива, [м3/ч];

- коэффициент, учитывающий долю тепла, поступающего в помещение;

n - коэффициент одновременности работы печей.

QИЗБ(п)=0,278* QР*В*б*n где QР [м3/кДж]; б=0,3; n=1

QИЗБ(п)=0,278*35600*4*1=39587,2 Вт

Тепловыделение от электрических печей или ванн

QЭП = 1000NУСТn, где NУСТ [кВт]; б=0,7; n=1

QИЗБ(эп)= 1000*4*0,7*1=2800 Вт

Тепловыделение от осветительных установок искусственного освещения: установки с ЛН рассчитывают по формуле: QОУ = 1000NУСТ. где NУСТ [кВт]; б=0,1

QИЗБ(оу)=1000*12,6*0,1=1260 Вт

6. Общее избыточное количество тепла, поступающее в помещение:

QИЗБ= ? QИЗБ

QИЗБ=5125+239+39587,2+2800+1260=49011,2 Вт

Расчет механической вентиляции помещения

Вычерчивают схему системы вентиляции. Обозначают изгибы, прямолинейные участки.

Рис. 1. Схема системы вентиляции помещения

2. Длину прямолинейных участков lТi и диаметр труб воздуховодов dТj считаем заданными, [м]: lТI = 4, lТII = 2, lТIII = 1, lТIV = 5, lТV = 4, lТVI = 3, lТVII = lТXI = lТXII = 15, lТVIII = 3, lТIX = 5, lТX = 10; dТI = dТII = dТIII = dТIV = 0,5, dТV = dТVIII = dТIX = 0,3, dТVI = dТVII = dТX = dТXI = dТXII = 0,15.

3. Определим необходимый воздухообмен, который должен быть в помещении. Для удаления из помещения избыточного количества тепла, необходимый воздухообмен рассчитывают по формуле:

, [м3/ч]

где QИЗБ - избыточное количество тепла, которое выделяется в помещении всеми источниками, [Вт]; С = 1 Дж/кгК - теплоемкость сухого воздуха; = 1,174 кг/м3 - плотность воздуха; ТВВ, ТВН - температура воздуха внутри помещения и снаружи соответственно, 0С.

WT==37572,5 м3/час

4. Определяют производительность вентилятора: WB = KЗWT, где KЗ = 1,3..2,0 - коэффициент запаса.

WВ=1,7*37572,5=63873,25

5. Рассчитаем потери напора на прямолинейных участках воздуховодов:

,

Т =1,02 - коэффициент, учитывающий сопротивление труб; vср - средняя скорость движения воздуха на рассчитываемом участке воздушной сети.

На участках, прилегающих к вентилятору vср = 8..10 м/с, а для наиболее удаленных участков vср = 1..4 м/с.

HP(I)==43,11 Па HP(II)==193,99 Па

HP(III)==97,00 Па HP(IV)==53,89 Па

HP(V)==71,85 Па HP(VI)==107,77 Па

HP(VII)==538,87 Па HP(VIII)==53,89 Па

HP(IX)==89,81 Па HP(X)==359,24 Па

HP(XI)==538,87 Па HP(XII)==538,87 Па

Определяем суммарные потери напора на всех прямолинейных участках воздушной сети: .

HPI=43,11+193,99+97,00+53,89+71,85+107,77+538,87+53,89+89,81+359,24+ +538,87+538,87=2687,16 Па

Рассчитывают местные потери напора в изгибах, переходах, жалюзи:

,

где М - коэффициент местных потерь. М выбирается из таблицы 2.

Таблица 2

HMJ(1)=0,5*3,0*1,174*92=142,64 Па HMJ(2)=0,5*1,1*1,174*92=52,30 Па

HMJ(3)=0,5*0,7*1,174*32=3,70 Па HMJ(4)=0,5*0,5*1,174*32=2,64 Па

HMJ(5,6,7,8,11,12,13,14,16,17,18,19)=0,5*0,5*1,174*32=2,64 Па

HMJ(9)=0,5*1,1*1,174*32=5,81 Па HMJ(10)=0,5*0,7*1,174*32=3,70 Па

HMJ(15)=0,5*1,1*1,174*32=5,81 Па

Определяем суммарные местные потери напора:

.

HMJ=142,64+52,30+2*3,70+13*2,64+2*5,81=248,28 Па

Определяем суммарные потери напора в системе: НЛ = НП + НМ, где НЛ - потери напора на линии.

HЛ=2687,16+248,28=2935,44 Па.

В результате проведенных расчетов должно выполняться следующее условие:

НЛ = НВ? т.е. такое давление должен обеспечить вентилятор.