Кондиционирование воздуха, вентиляция и отопление

Кондиционирование воздуха, вентиляция и отопление ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА Кафедра кондиционирования воздуха, вентиляции и охраны труда «Кондиционирование воздуха, вентиляция и отопление» Группа /6-ТВ-4/ Руководитель / ./ Санкт – Петербург 1999 Цех расположен в бесфонарном здании закрытого типа с техническим чердаком и сеткой колонн 18х12. Освещен люминесцентными светильниками, встроенными в перекрытие. Наименование города Длина ,L м Ширина,B м Высота,H м Удельные тепловые потери,q 18х8 12х6 4. 8 0. 1 ц= 18х8х12х6=10368 м2 Объем цеха Vц3 Количество установленного оборудования nн =Fц /F1м F1м =18 м2 nн =10386/18=576 Количество обслуживающего персонала nл =nн /Н H=4 ед. обор. m= 576/4=144 Расчетные параметры наружного воздуха город Расчетное значение параметров Средняя периода tср Продолжительность Отопительного периода mот ,сут. теплый режим холодный режим н н tн н 24. 8 51. 5 -26 -25. 3 -2,2 219 Наимено Вание цеха Параметры воздуха Рабочие режимы Нерабочий Режим темп. возд. для расч. деж. отопления Теплый Холодный Тепмератур tв Т Относ. влажнос. ТепмератураtВ Х Относ. влажнос. Трикотажный Рекоменд. Принятые В расчете 22-24 65 22-23 65 10 Теплопотери через наружные строительные ограждения здания,Вт Qмн =q0 Vц. н (tв х -tн х ) ,где q03 x0 C ) Vцн -наружный обьем цеха в м3 tв х ,tн х внутренняя и наружная расчетные температуры воздуха для холодного расчетного периода Qмн= 0. 1x49766x(26-(-22))=238876,8 от технологического оборудования, имеющего электродвигатели, Вт Qмаш1эл nnспр nв , где Nуст -установленная мощность электродвигателей единицы оборудования, кВт n -кол-во оборудования данной марки nспр nв -коэфф. Учитывающий фактическое поступление тепла в помещении=1 Qмаш =1000х2. 2х576х0. 8x1=1013760 Теплопоступления от искусственного освещения, Вт Qосв = 1000 Nосв Fп b , где Nосв -удельная электрическая мощность на освещении равная 0. 05 кВт/м2 Fп -площадь пола цеха, м3 b -коэфф. Учитывающий фактическое поступление тепла от светильников в помещении равный 0. 4 Qосв =1000x0. 05x10368x0. 4=207360 Тепловыделения от людей, Вт Qл1 п m , где q1 п m -число людей одновременно работающих в цехе в одной смене Qл =222x144=31968 Теплопоступления Qтчтч (tч -tв т ) Fпот в , где Кч - коэффициент теплопередачи перекрытия технического чердака принимается равным 2. 5 Вт/(м2 xC) tч tв т - расчетная температура воздуха в цехе в теплый период в-коэфф. учитывающий свободную площадь потолка за вычетом площади, занятой светильниками, воздухораздающими устройствами принимается равным 0. 6 Qтч =2. 5x(24. 8+5-23)x10368x0. 6=105753,6 № п. П. наименование величин, входящих в тепловой Расчетный режим Холодный Теплый 1 Теплопотери через наружные ограждения Qмн Вт 2 Теплопоступления от оборудования Qмаш Вт 1013760 3 Теплопоступления от иск. освещения Qосв Вт 207360 207360 4 Теплопоступления от людей Qл Вт 31968 31968 5 Qтч Вт 105753,6 л изб зимой Qз изб Вт Вт 1358841,6 1014211,2 Построение процессов изменения тепловлажностного состояния воздуха на i-d диаграмме для основного цеха. Построение процессов на i-d диаграмме производиться для теплого и холодного периодов года. Согласно нормам в вязальных цехах должны поддерживаться определенные климатические условия: температура воздуха для теплого периода в пределах 22-24 оо , а относительная влажность воздуха при любом значении температуры в указанных выше пределах должна быть постоянной и равна 65%. Летний расчетный режим Состояние воздуха Точка на диаграмме Параметры воздуха Со % КДж/кг Г/кг НТ 24,8 55,2 51,5 42 Внутренний ВТ 23 65 52 45 После оросительной камеры КТ 17 95 46 45 П 18 90 47,5 45 Состояние воздуха диаграмме Со % КДж/кг Г/кг Наружный Н -26 90 -25,3 0,3 Внутренний В 22 65 51,2 45 После оросительной камеры К 18 90 47,5 45 П 19 85 48 45 Смесь наружного и рециркулярного С 21,5 66 47 39 1. Часовая производительность систем кондиционирования воздуха. 1. 1Количество приточного воздуха, кг/час Летний период Gп лизб лв - iп ) Gп л =3. 6x1358841,6/(52-47,5)=1087073,28 Gп з = 3. 6Qизб зв – iп ) Gп з =3. 6х1014211,2/(51,2-48)=1140987,6 ,где Qизб л и Qизб з - суммарная величина теплоизбытков в цехе в теплый и холодный расчетный период; iв ,iп - энтальпия внутреннего и приточного воздуха, кДж/кг 1. 2. приточного воздуха, м3 /ч Lп л = Gп л /p Lп л =1087073,28/1,2=905894,4 Зимний период Lп з = Gп з /p Lп з Где p-объемный вес воздуха, КГ/М3 1. 3 Количество притяжного воздуха,кг/ч Летний период Gвыт л =0,9х Gп л ; Lвыт л =0. 9х Lп л Gвыт л =0,9х1087073,28=978366 ; Lвыт л =0. 9х905894,4=815305 Зимний период Gвыт зп з ; Lвыт зп з Gвыт з =0,9х1140987,6=1026888,8 ; Lвыт з =0. 9х950823=855740,7 2. КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА ,1/ч Летний период n л = L п л / V ц nл =905894,4/49766=18,2 Зимний период n з = L п з / V ц nз =950823/49766=19,1 3. 1. Часовой расход воды на увлажнение воздуха Летний период Wк л =м*Gп л ,кг/ч Wк л =0,7х1087073,28=760951,3 Зимний период Wк з =м*Gп з ,кг/ч Wк з Где м-коэффициент орошения=0. 7 3. 2. Годовой расход воды на увлажнение воздуха. Принимаются следующие обозначения: mгод nгод -общее число рабочих часов в году=4151; mот -число суток в отопительном периоде=220; nот число рабочих часов: з =2534 в летний период nз =1620 Годовой расход воды на увлажнение воздуха в оросительной камере определяется по формуле: Wк год =(Wк л *nлк з *nз )*10-3 м3 /год Wк год =(760951,3*1620+798691,32*2534)*10-3 =3256625 Qхол м ax =(iн -iк )Gп л *10-3 *0,278 Qхол м ax-3 *0,278=1662,14 4. 2. Годовой расход холода, МВт ч/год Qхол год =(iн -iкн -iкп л-6 Qхол год =5,5*[0. 5*5. 5*135+200] 1087073,28*10-6 *0. 278=949. 5 где Д-коэффициент, характеризующий длительность стояния теплосодержания наружного воздуха=135 5. РАСХОДЫ ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ. 5. 1. Максимальный часовой расход тепла на отопление. Qот max =qо *Vц *(tот -tн 3 )*10-3 Qот max =0,1*49766(5+26)*10-3 =154,27 где qо -удельная тепловая характеристика здания,Вт/(м3 град); tот =5о ; Qср от =qo *Vц *(tот -t 3 )*10-3 ,КВт Qср от =0,1*49766*(5+2,2)*10-3 =35,83 5. 3. Годовой расход тепла на постоянное отопление. Qот. п год = Qср от *nот *10-3 , МВтч/год Qот. п год =35,83*5280*10-3 Qот. д год = Qср от *(nнр +кот *nз-3 , МВтч/год Qот. д год = 35,83*(986+0,33*2534)*10-3 где nнр - количество нерабочих суток в отопительном периоде=3520-2534=986; кот 6. 1. Мощость электродвигателей приточных и вытяжных вентиляторов. Приточные вентиляторы Nвп =(Lп л *Нвп )/1000*3600*hв * hпер ,КВт Nвп Вытяжные вентиляторы Nв. вытвыт л *Н )/1000*3600* hвпер , КВТ Nв. выт =(815305*500)/ (1000*3600*0,7*0,92)=175,8 6. 2. Мощность электродвигателей насосов кондиционера. Nнас л =(Wк л *Рнас )/1000*3600*hнас Nнас л =(760951,3*230)/1000*3600*0,5=97,23 Зимний период Nнас з =(Wк з *Рнас )/1000*3600*hнас , Nнас з =(798691,32*230)/1000*3600*0,5=102 _ Nхол =Qхол max *Nхол ,КВт Nхол =1662,14*0,25=415,5 Суммарная мощность электродвигателей системы кондиционирования воздуха Летний период N л = N вп + N вв + N нас л + N хол Nл =390,74+175,8+97,23+415,5=1079,27 Зимний период N х = N вп + N вв + N нас з Nх =390,74+175,8+102=668,54 7. 1. Годовой расход электроэнергии на приточные и вытяжные вентиляторы Nвп год =Nвп *nгод-3 ,МВтч/год Nвп год =390,74*4154*10-3 Вытяжные вентиляторы Nвв год =Nвв *nгод *10-3 Nвв год-3 =730,3 Nнас год =(Nнас л *nл +Nнас з *nз )10-3 , Nнас год =(97,23*1620+102*2534)10-3 =416 7. 3. Годовой расход электроэнергии на электродвигатели компрессоров холодильной станции. _ Nхол год =Qхол год *Nхол , Мвтч/год Nхол год Nгодвп год+ + Nвв год + Nнас годхол год , Мвтч/год Nгод =1623,13+730,3+416+237,4=3006,8 8. ОСНОВНЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА И ОТОПЛЕНИЯ ДЛЯ ОСНОВНОГО ЦЕХА. 8. 1. Капитальные затраты на сооружение систем кондиционирования воздуха и отопления. Ккв =ккв *Lп л-3 ,руб Ккв =400*905894,4*10-3 =362357,76 8. 1. 2. Капитальные затраты на систему холодоснабжения. Кхол =кхол *Qхол max ,руб Кхол =75*1662,14=124680,75 8. 1. 3. Капитальные затраты на отопление. Кот =кот *Qот max ,руб Кот Суммарные капитальные затраты К= Ккв + Кхол + Кот ,руб Экв =экв *Lп л *10-3 ,руб/год Экв =150*905894,4*10-3 =135884,16 Эхол =э холхол год ,руб/год Эхол =20*949. 5=18990 Эот=эот *Qот год ,руб/год Эот=6,8*189,2=1286,6 Суммарные годовые эксплуатационные расходы на системы КВ и отопления составляют кв + Эхол + Эот ),руб/год Э=1,25(135884,16+18990+1286,6)=156160,72 Сводная таблица технико-экономических показателей систем кондиционирования воздуха вентиляции и отопления № п/п Название величин Обозначения Наименование Трикотажный цех Всего По предприятию 1 Внутренний объем цеха Vц м3 49766 2 Nмаш КВт 3 Производительность приточных сис-м в летний и зимний периоды Lп. кв л Lп. кв з м3 /ч м3 /ч 905894. 4 950823 4 Производительность вытяжных систем в летний и зимний периоды Lвыт л Lвыт з м3 /ч м3 /ч 815305 855740. 7 5 Кратность воздухообмена в цехе nл nз 1/ч 18. 2 19. 1 ЧАСОВЫЕ И ГОДОВЫЕ РАСХОДЫ 6 Часовая произ-ость насосов кондиционеров 1. Летний период Wк л Кг/ч 2. Зимний период Wк з Кг/ч 7 Wк год м3 3256625 8 Максимальный часовой расход холода на охлаждение воздуха Qхол max КВт 1662. 14 9 Годовой расход холода на охл-ие воздуха Qхол год МВтч/год 949. 5 10 На отопление: постоянное Дежурное Qот. д max Qот. д max КВт КВт 154. 27 11 Годовой расход тепла На отопление: постоянное дежурное Qот. п год Qот. д год 65. 3 12 Общая мощность электродв-лей систем КВ и В Nв. пр КВт 390. 74 2. Вытяжных вентиляторов конд-ов N КВт 3. Насосов конд-ов для летнего и зимнего периодов Nнас л Nнас з КВт КВт 97. 23 102 4. Компрессоров холод. станции Nхол КВт 415. 5 ИТОГО: летний период….. åNл КВт Зимний период…. åNз КВт 668. 54 14 Годовой расход электроэнергии на оборудование: 1. Приточные вент-ры конд-ров Nв. пр год 1623. 13 2. Вытяжные вент-ры кондиц-ров Nвв год МВтч/год 730. 3 3. Насосы кондиционеров Nнас год МВтч/год 416 4. Компрессора холодил. станции Nхол год МВтч/год 237. 4 ИТОГО: ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ åNгод МВтч/год 15 Капитальные затраты на сооружение систем: 1. Кондиц-рования воздуха Ккв руб 362357. 76 2. Холодоснабжения Кх руб 3. Отопления. Ко руб 2002 åК руб 16 Годовые эксплуатационные расходы на системы: Экв 135884. 16 2. Холодоснабжения Эх 18990 Эо Руб/год 1286. 6 ИТОГО: åЭ 156160. 72 17 ПРИВЕДЕННЫЕ ЗАТРАТЫ на системы КВ, В и О: 1. Абсолютные Па Руб/год 237667. 47 2. Относительные По % 2376. 68