Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Институт повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов
Группа профессиональной переподготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: Вентиляция
на тему: «Вентиляция зрительного зала»
Выполнил: слушатель Решетников С. А.
Проверил: доцент Пухкал В.А.
Санкт-Петербург
2013 год
12 Вариант Решетников С. А.
2.1. Определение расчетных параметров наружного воздуха и внутреннего воздуха для теплого и холодного периода года.
Исходные данные:
г. Краснодар
tср х.п. = 2°С – средняя температура наружного воздуха в Х.П. года.
tн.Б = - 19°С – наружная температура окружающего воздуха в Х.П. года.
φ н.Б - 79% - относительная влажность в Х.П. года.
j н.Б. = - 17,83 кДж/кг
Т.П.
tн А. = 21,2°С – средняя температура наружного воздуха в Т.П. года.
φ н.А - 64% - относительная влажность в Т.П. года.
j н.А. = 47,04 кДж/кг
tвн = 21°С – внутренняя температура помещений.
n – 149 дней – продолжительность отопительного сезона
q0 = 0,12 ккал/м³*ч – удельная тепловая характеристика здания
400 мест.
Vзр.зал= 18*15*7,4 = 2000 м³
Vпод=120 м³
Тепловые потери зрительного зала в Х.П. года
Определение теплопотерь зданием
Qзд = q0*(tвн – tн.Б )* Vзр.зал. =
=0,12*(21+19)*2000=9600 ккал/ч = 11165 Вт
Расчетные параметры внутреннего воздуха
Т.П.
t вн. = tн А. + 3 = 21,2 +3 = 24,2 °С
φ н.А ≤ 64%
Х.П. зрители находятся в зале без верхней одежды.
категория помещения 3А
принимаем t вн = 21°С
Расчет воздухообмена для Т.П.
Явные тепловыделения в помещении зрительного зала только от людей
Qявн = qявн * n
n – кол-во людей
Произвольно поделили 50 % муж. и 50 % жен.
qявн = - 5,2721* t вн + 194,95 = - 5,2721* 24,2 + 194,95 =
=67,4 Вт/чел.
Qявн. л. = 67,4 * 400 * 0,5 + 67,4 * 400 * 0,85 * 0,5 = 24938 Вт
Qпол = qпол.л * n
qпол.л = - 4,7* t вн + 213,5 = - 4,7* 24,2 + 213,5 = 99,8 Вт/чел.
Qпол = 99,8 * 400 * 0,5 + 99,8 * 400 * 0,85 * 0,5 = 36926 Вт
Влаговыделение от людей
W = q вл * n = 47 * 400 * 0,5 + 47 * 400 * 0,85 * 0,5 = 17390 г/ч
q вл = 47 г/чел * ч (по справочным материалам)
Выделение углекислого газа
М со2 = q со2 * n = 45 * 400 = 18000 г/ч
q со2 = 45 г/чел * ч ( по справочным материалам)
Воздухообмен по выделениям явной теплоты.
GQЯ = (3,6 * Qявн)/(с * (tудал. – tприт.))=(3.6*24938)/(1,005*(24,2 – 21,7)) = 35732 кг/ч
Qявн = Qявн. л
tудал. = t внутр. возд.
tприт. = tн А. + Δ t в= 21,2 + 0,5 = 21,7 °С
Δ t в = 0,001 * Рv = 0,001 * 500 = 0,5 °С
Воздухообмен по избыткам газовыделения.
Gсо2 = М со2 / (Спдк – Снар. возд) = 18000/(3 – 0,75) = 8000 кг/ч
Нормируемый воздухообмен в зрительном зале.
Gнорм = L уд.л * ρ * n = 20 * 1,2 * 400 = 9600 кг/ч
Воздухообмен по избыткам полной теплоты.
Процесс изменения состояния воздуха на i-d диаграмме
(•) НА –( tн А= 21,2 °С; φ =64% ; dн = 10,1 г/кг; j н.А= 47,04 кДж/кг)
(•) П – ( dп = 10,1 г/кг; tприт=21,7 °С; φ = 62%; jнП=47,6 кДж/кг )
Угловой коэф-нт луча процесс.
E = (3,6 * Qп)/W = (3,6 * 36926)/ 17,390 = 7644 кДж/кг
(•) в –(tвн= 24,2 °С; Е=7644 кДж/кг; d=10,6 г/кг; φ=56%;
jнв= 51,4 кДж/кг)
Расход воздуха по избыткам полной теплоты
GQП = (3,6 * QП)/( jВ - j П) = (3,6 * 36926)/(51,4 – 47,6) =
= 34983 кг/ч
Расход воздуха по влаговыделению.
GW = W/(dв - dп ) = 17390/(10,6 – 10,1) = 34780 кг/ч
Проверка
Δ = ((34983-34780)/34983)*100 = 0,6 % (допустимое расхождение)
GQЯ = 35732 кг/ч
GQП = 33068 кг/ч
GW = 34780 кг/ч
Gсо2 = 8000 кг/ч
Gнорм = 9600 кг/ч
В качестве расчетного принимаем max из рассчитанных
GQЯ = 35732 кг/ч
L = 35732/1,2 = 29777 м³/ч
Расчет для Холодного периода года
Принимаем для Х.П. воздухообмен определенный для Т.П. года.
В этом случае
tприт = tвн – ((3,6 * Qявн. х.п.)/(с * G))
Тепловыделение от людей в Х.П. года.
qявн = - 5,2721* t вн + 194,95 = - 5,2721* 24,2 + 194,95 =
=67,4 Вт/чел.
Qявн. л. = 114 * 400 * 0,5 + 114 * 400 * 0,85 * 0,5 = 42180 Вт
Теплопотери здания
Qзд = 11154 Вт (определенное для проектирования С.О. при
tзрит.з = 14 °С, tвн. в. для с. вен. = 16 °С)
Qт.п.вен. = Qзд * ((tвн.вен – tнар)/(tвн.отоп – tнар))=
= 11154*((16 – (-19)/(14 – (-19))= 11830 Вт.
Принимаем, что на время сеанса сист. отоп. отключается
Qявн. х.п. = Qяв.л. - Qт.п. вен. = 42180 – 11830 = 30350 Вт.
tп. = 16 – ((3,6*30350)/(1,005*35732))= 13 °С
Полные тепловыделения для Х.П.
Qпол.т.х.п. = 140*400*0,5+140*0,85*400*0,5=51800 Вт
Qпол= Qпол.т.х.п. - Qт.п. вен. = 51800 – 11830 = 39970 Вт
Влаговыделение в Х.П.
W = 32 * 400 * 0,5 + 32 * 0,85 * 400 * 0,5 = 11840 г/ч
Строим процесс изменения состояния воздуха в Х.П. года на
i-d диаграмме.
tн.Б = - 19°С – наружная температура окружающего воздуха в Х.П. года.
φ н.Б - 79% - относительная влажность в Х.П. года.
j н.Б. = - 17,83 кДж/кг
d = 0,6 г/кг
Определим точку смеси при смешении наружного и рециркуляционного воздуха.
dc = dн + (Gрец./Gн)*Δdх.п. , г/кг
Gн – принимаем max из определенных по выделениях углекислого газа и по нормируемому расходу
Gсо2 = 8000 кг/ч
Gнорм = 9600 кг/ч
Gрец = GQ1 - Gнорм = 35732 - 9600 = 26132 кг/ч
Δ d х.п. – приращение влагосодержания воздуха в помещении.
Δ d х.п. = W/G = 11840/35732 = 0,33 г/кг
Влагосодержание смеси
dс = 0,6 + (26132/9600)*0,33= 1,5 г/кг
Проведем линию dс = соnst
dс = 1,5 г/кг
tп = 13 °С
точка П
Рассчитаем луч процесса
E = (3,6 * Qпол.)/W = (3,6 * 39970)/11,84 = 12153 кДж/кг
(·) В – (tв = 21°С, E = 12153 кДж/кг, φ = 15%, dв = 2,3 г/кг,
j в.Б. = 27,07 кДж/кг)
Соединяем (·) В и (·) Н пересечение отрезка ВН с линией dс
определяем (·) С
(·) С – (tс = 7°С, φ = 24 %, dс = 1,5 г/кг, j с.Б. = 10,84 кДж/кг)
Проверка
tс = (Gрец * tвн + Gнар * tнар)/(Gрец +Gнар)=
=(26132*16+9600*(-19))/(26132+9600)= 7°С
Определяем тепловой поток.
Q = с*G*(tп – tс)/3,6 = 1,005* 35732(13 – 7)/3,6 = 56851 Вт
Расчет воздухораспределения.
Подача воздуха с верху в низ наклонными струями. Схема Б (по реком. Арктос)
размеры зрительного зала
18 м * 15 м
Нп = 7,4 м
L = 29777 м³/ч
Δt0 = 3,0 °С (для Т.П. года)
Δt0 = 8,2 °С (для Х.П. года)
Подача воздуха Но = 5 м.
Устанавливаем решетки типа АДН-К 800×450
Fo = 0,348 м²
Принимаем
Vo´ = 2 м/с
Ориентировочно расход
Lо´ =3600*0,348*2=2506 м³/ч
Ориентировочное число воздухораспределителей.
n´= L/Lo´=29777/2506=11,88≈ 12 шт.
N = 12 шт.
Уточняем расход через один воздухораспределитель
Lo = L/N = 29777/12 = 2481 м³/ч
Расчет для Т.П. года
Значение коэффициентов
m= 3,1 n = 2,5 ; (при α1 = α2 = 60°С)
Расстояние х по рекомендациям.
х = (hотв – hр.з.)/(sin(0,6* α)= (5 – 1,5)/(sin(0,6* 60)=5,95 м
Скорость воздуха при истечении.
Vo=Lo/(3600* Fo) = 2481/(3600* 0,348)= 1,98 м/с
Скорость воздуха в (·) х.
VX =(m* V0 *(F0)½)/ х = (3,1*1,98*(0,348)½)/5,95=0,61 м/с
Для изотермической струи.
Δtх =(n* Δt0 *(F0)½)/ х = (2,5*3,0*(0,348)½)/5,95=0,74 °С
Геометрические характеристики струи.
Н =(5,45*m* V0 *(F0)¼)/(n*Δto)½ = (5,45*3,1*1,98*(0,348)¼)/(2,5*3,0)½=9,4 м
Вводим 2 коэффициента.
Кнv = по скорости
Кнv = cos (0,6* α)*[(cos(0,6* α)²+[sin(0,6*α)+(х/Н)²]²]½=
cos (0,6* 60)*[(cos(0,6* 60)²+[sin(0,6*60)+(5,95/9,4)²]²]½ = 1,03
Кнt = по температуре
Кнt = 1/(cos(0,6* α))= 1/(cos(0,6* 60))= 1,24
Коэффициент стеснения
Fo/(в1*Нп) = 0,348/(2,57*7,4)=0,018
х/(m*(в1* Нп)½)= 5,95/(3,1*(2,57* 7,4)½)=0,44
=> Кст = 0,52
Vx.max = VX * Кст * Кнv= 0,61 * 0,52 * 1,03 = 0,33 м/с
Δtх.max.= Δtх/(Кст*(Кнt)= 0,74/(0,52*1,24)=1,15 °С
Δtх.доп.= 3°С> Δtх.max=1,15 °С
Определение нормируемого значения скорости в точке х.
Vx.нор. = Vв * Кп = 0,3*1,4=0,42
Кп – коэф-нт перехода по снип вент. и конд. = 1,4 (прил Г)
Vx.max=0,33 < Vx.нор.=0,42 (все нормально)
Расчет для Х.П. года.
Δtо.max. = 11,8*(F0)½* (m * V0)²/(x2*n) =
= 11,8*(0,348)½* (3,1*1,98)²/(5,95²*2,5) =2,96 °С < Δtо = 8,2 °С
Перекрываем часть решеток (6 шт)
Lo=4963 м³/ч
Vо = 3,96 м/с
Δtо.max. = 11,8*(F0)½* (m * V0)²/(x2*n) =
= 11,8*(0,348)½* (3,1*3,96)²/(5,95²*2,5) =11,9 °С > Δtо = 8,2 °С
Н =(5,45*m* V0 *(F0)¼)/(n*Δto)½ = (5,45*3,1*3,96*(0,348)¼)/(2,5*8,2)½=11,35 м
Кнv = cos (0,6* α)*[(cos(0,6* α)²+[sin(0,6*α)+(х/Н)²]²]½=
cos (0,6* 60)*[(cos(0,6* 60)²+[sin(0,6*60)+(5,95/11,35)²]²]½ = 0,96
Кнt = 1,24
Коэффициент стеснения
Fo/(в1*Нп) = 0,348/(4,5*11,35)=0,068
х/(m*(в1* Нп)½)= 5,95/(3,1*(4,5* 11,35)½)=0,269
=> Кст = 0,593
VX =(m* V0 *(F0)½)/ х = (3,1*3,96*(0,348)½)/5,95=1,22 м/с
Vx.max = VX * Кст * Кнv= 0,61 * 0,593 * 0,96 = 0,34 м/с
VX.нор =0,42 м/с > Vx.max= 0,34 м/с
Δtх =(n* Δt0 *(F0)½)/ х = (2,5*8,2*(0,348)½)/5,95=2,03 °С
Δtх.мах = Δtх/(Кст* Кнt)= 2,03/(0,593*1,24)=2,76°С
Δtх.доп = 3,0°С > Δtх.мах = 2,76 °С
Увязка потерь давлений по ответвлениям П-1
ΔРуч 1 = 24,44 Па > ΔРот.1 = 29,94 Па
ξ =ΔРдр/ΔРдин 1уч
ΔРдр = 29,94 – 24,44 = 5,5 Па
ξ =5,5/11=0,5
Устанавливаем диафрагму на прямом участке 1
fo/fв=0,77=> 396 мм ξ =0,55
ΔРуч 2 = 34,53 Па > ΔРот.2 = 29,17 Па
ξ =ΔРдр/ΔРдин от.2
ΔРдр = 33,98 – 29,17 = 4,8 Па
ξ =4,8/11=0,43
Устанавливаем диафрагму на прямом участке отв.2
fo/fв=0,79=>401 мм ξ =0,46
ΔРуч 3 = 36,33 Па > ΔРот.3 = 34,89 Па
((36,33-34,89)/36,33)*100= 4 % (допустимое значение)
ΔРуч 4 = 39,57 Па > ΔРот.4 = 42,92 Па
((39,57-42,92)/42,92)*100= 8 % (допустимое значение)
ΔРуч 5 = 48,31 Па > ΔРот.5 = 47,23 Па
((48,31-47,23)/47,76)*100= 2 % (допустимое значение)
ΔРуч 6 = 77,21 Па > ΔРуч 14 = 75,91 Па
((77,21-75,91)/77,91)*100= 2 % (допустимое значение)
Увязка потерь давлений по ответвлениям В-1
ΔРуч 1 = 2,9 Па < ΔРот.1 = 5,6 Па
ξ =ΔРдр/ΔРдин 1уч
ΔРдр = 5,6 – 2,9 = 2,7 Па
ξ =2,7/1,2=2,3
Устанавливаем диафрагму на прямом участке 1
fo/fв=0,56=> 375 мм ξ =2,63
ΔРуч 2 = 6,9 Па > ΔРот.2 = 5,8 Па
ξ =ΔРдр/ΔРдин от 2
ΔРдр = 6,9 – 5,8 = 1,1 Па
ξ =1,1/2,9=0,38
Устанавливаем диафрагму на прямом участке отв.2
fo/fв=0,82=>363 мм ξ =0,34
ΔРуч 3 = 8,7 Па > ΔРот.3 = 7 Па
ξ =ΔРдр/ΔРдин от.3
ΔРдр = 8,7 – 7,0= 1,7 Па
ξ =1,7/2,9=0,59
Устанавливаем диафрагму на прямом участке отв.3
fo/fв=0,7=>345 мм ξ =0,7
ΔРуч 4 = 9,3 Па > ΔРот.4 = 7,3 Па
ξ =ΔРдр/ΔРдин от. 4
ΔРдр = 9,3 – 7,3= 2 Па
ξ =2/2,9=0,69
Устанавливаем диафрагму на прямом участке отв.4
fo/fв=0,74=>345 мм ξ =0,7
ΔРуч 7 = 2,9 Па < ΔРот.5 = 5,6 Па
ξ =ΔРдр/ΔРдин 7уч
ΔРдр = 5,6 – 2,9 = 2,7 Па
ξ =2,7/1,2=2,3
Устанавливаем диафрагму на прямом участке 7
fo/fв=0,56=> 375 мм ξ =2,63
ΔРуч 8 = 6,5 Па > ΔРот.6 = 5,8 Па
ξ =ΔРдр/ΔРдин от. 8
ΔРдр = 6,5 – 5,8 = 0,7 Па
ξ =0,7/2,9=0,24
Устанавливаем диафрагму на прямом участке отв.6
fo/fв=0,82=>363 мм ξ =0,34
ΔРуч 5 = 10,5 Па > ΔР уч 9 = 8,9 Па
ξ =ΔРдр/ΔРдин уч 9
ΔРдр = 10,5 – 8,9= 1,6 Па
ξ =1,6/1,7=0,94
Устанавливаем диафрагму на прямом участке 9
fo/fв=0,67=>657 мм ξ =1,21