Расчет для теплого периода года.

Для расчета должны быть известны следующие данные:

q расчетная летняя температура наружного воздуха для проектирования вентиляции (расчетные параметры А) t_н^А= 21,8^оС;

q допустимая разность температур воздуха в рабочей зоне и наружного воздуха Dt_р.з.=4^оС;

q высота расположения центров приточных аэрационных проемов от пола z₁= 3,2 м;

q то же вытяжных проемов z₂= 11 м;

q среднее полюсное расстояние источников тепловыделений (см. раздел 9) Z_п.ср.= 2,5 м

q площадь пола аэрируемого помещения А_пл.= 1080 м²;

q число основных источников тепловыделений n = 10;

q общее количество теплоты выделяющееся в помещении Q_т.в.=Q_изб.= 109141 Вт;

q количество конвективной теплоты, выделяющейся в помещении от основных источников тепловыделений (см. разд. 9) Q_к = 62200 Вт;

q количество лучистой теплоты от основных источников, направленной в рабочую зону помещения Q_л.р.з. = 33900 Вт (см. разд. 9).

Последовательность расчета:

1. Температура воздуха в рабочей зоне помещения, ^оС:

t_р.з.= t_н + Dt_р.з.= 21,8 + 4 = 25,8 ^оС

 

2. Условное количество теплоты, Вт:

Q_усл = a_л´А_пл.´ Dt_р.з.= 5,8´1080´4 = 25100 Вт

где a_л – коэффициент лучистой теплоотдачи от кровли на пол, принимается равным 5,8 Вт/(м²´^оС).

 

3. Коэффициент m учитывающий долю избыточных тепловыделений, поступающих в рабочую зону:

m = (Q_л.р.з. - Q_усл)/(2´Q_изб)+ (((Q_л.р.з. - Q_усл)/(2´Q_изб))²+ Q_усл/ Q_изб)^0,5= (33900- -25100)/(2´109141+(((33900 – 25100)/(2´109141))²+ 25100/109141)^0,5 = 0,522

m=(t_р.з. – t_пр.р.з.)/ (t_у. – t_пр.р.з.)

 

4. Температура удаляемого воздуха, ^оС (или температура верхней зоны):

t_у. = t_пр.р.з.+ (t_р.з. – t_пр.р.з.)|m

t_у. = 21,8+(25,8-21,8)/0,522=29,5 ^оС

 

5. Записываем уравнения воздушного баланса для участка сборки крупногабаритных конструкций:

G_об.пр.- G_м.о. – G_об.в. + G_в.д. = 0 (1)

G_об.пр´t_пр´С_р.в.+ G_в.д.´t_в´С_р.в.+3,6´DQ_изб.яв.- G_м.о.´t_р.з.´С_р.в.- G_об.в.´t_у´С_р.в.= 0 (2)

где G_об.пр., G_об.в. – общеобменный приток и вытяжка, кг/ч; G_в.д. – производительность системы воздушного душа, кг/ч (G_в.д.= L_в.д.´r_о= 12200´1,20 = 14643 кг/ч, r_о при температуре t_о=21,1^оС полученной в расчете воздушного душа); G_м.о. – количество отсасываемого воздуха системами местных отсосов, кг/ч (G_м.о.= L_м.о.´r_р.з.= 85640´1,18=101740 кг/ч, r_р.з. при температуре t_р.з.=25,8^оС); DQ_изб.яв.–избытки явной теплоты полученные в тепловом балансе, Вт (см. табл.5)

В балансе не учитывается производительность воздушной завесы, так как она является завесой периодического действия.

Преобразуем систему уравнений приведенную выше и выражаем G_об.пр из первого уравнения (1): G_об.пр = G_м.о. + G_об.в. - G_в.д.

и подставляем во второе уравнение (2):

(G_м.о. + G_об.в. - G_в.д.)´ t_пр´С_р.в..+ G_в.д.´t_в´С_р.в.+ 3,6´DQ_изб.яв.- G_м.о.´t_р.з.´С_р.в.-G_об.в.´t_у´С_р.в.= 0

где t_у – температура удаляемого воздуха, или верхней зоны, ^оС, принимается из расчета аэрации (см. пункт 10.1.), для ТП t_у= 29,5 ^оС.

Решаем полученное уравнение относительно G_об.в. получаем:

G_об.в.= ((G_м.о..- G_в.д.)´ t_пр´С_р.в. + G_в.д.´t_в´С_р.в.+3,6´DQ_изб.яв.-G_м.о.´t_р.з.´ С_р.в.)/((t_у- t_пр.) ´С_р.в.)=

((101174 – 14643)´21,8´1,005+14643´21,1´1,005+3,6´192232- -101174´25,8´1,005)/((29,5-21,8)´1,005) = 35538 кг/ч

 

Используя полученную производительность общеобменной вытяжной системы G_об.в. находим общеобменный приток:

G_об.пр = 122069 кг/ч

 

G_об.в.=G_у.аэр.=35538 кг/ч=9,87 кг/с
G_об.пр.=G_пр.аэр.=122069 кг/ч=33,9 кг/с

 

6. Высота расположения температурного перекрытия от пола помещения, м:

Z = 2,64´((С_р´Т_р.з.´G³)/(g´r_р.з.²´n²´Q_к))^1/5-Z_п.ср.= 2,64´((1,005´298,8´9,87³´1000)/(9,81´1,18²´10²´62200))^1/5-2,55= 0,822 м

 

где Т_р.з. – температура воздуха в рабочей зоне помещения, К; g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²; r_р.з – плотность воздуха в рабочей зоне, r_р.з.=1,18 кг/м³; n – число единиц оборудования.

7. Разность давлений, вызывающая перемещение аэрационного воздуха через приточные и вытяжные проемы, Па: DР = g´(z₂-Z)´(r_н-r_у)+ g´(Z-z₁)´(r_н-r_р.з.) =

=9,81´(11-0,822)´(1,2-1,17)+9,81´(0,822-3,2)´(1,2-1,18) = 2,53 Па

где r_н и r_у – плотности соответственно наружного и удаляемого воздуха, кг/м³, определяемые по формуле: r = 353/Т ( Т_у=29,5+273=302,5 К, Т_р.з.=298,8 К, Т_н=294,8 К).

 

Считаем, что площадь приточных проемов не задана и расчет ведем следующим образом.

8. Потери давления на проход воздуха через приточные проемы, Па:

DР₁=b´DР = 0,3´2,53 = 0,759 Па

где b = 0,1¸0,4 - доля разности давлений, расходуемая на проход воздуха через приточные проемы (принимаем b = 0,3).

9. Площадь приточных проемов в стенах, м²:

F₁= G/(2´r_н´DР₁/x₁)^0,5 = 33,9/(2´1,2´0,759/16)^0,5 = 101 м²

где x₁ – коэффициент местного сопротивления приточных проемов (принимаем x₁= 16 для для одинарной верхнеподвесной створки при угле открывания α=15⁰).

10. Потери давления на проход воздуха через вытяжные проемы, Па:

DР₂ = DР - DР₁=2,53-0,759 = 1,77 Па

11. Площадь дефлектора, м²:

F₂= G/(2´r_у´DР₂/x₂)^0,5 = 9,87/(2´1,17´1,77/0,64)^0,5 = 3,88 м²

где x₂ =0,64 (для круглых дефлекторов типа Т17-25).

Принимаем к установке 5 дефлекторов типа Т24 (площадь шахты 0,785 м²)

 

 

8.2.2. Расчет аэрации для переходного и холодного периода года.

1.Температура удаляемого воздуха в ПП, ^оС (или температура верхней зоны):

t_у =(t_р.з.-t_пр.р.з.)/m + t_пр.р.з. = (18 - 13)/0,522 + 13 = 22,6 ^оС

где t_пр.р.з. –условная температура приточного воздуха, t_пр.р.з. =t_р.з.- Dt= 18–5=13^оС

(Dt =5¸8 ^оС – для переходного периода); m – принимаем как для теплого периода, m=0,522.

Как видно из расчетов проведенных в пункте 11 аэрация в переходный период невозможна, так как температура приточного воздуха t_пр. которая полученная из уравнений воздушного баланса ( при минимальной вытяжке в размере однократного обмена ) больше чем температура наружного воздуха в ПП t_н = 10 ^оС.

 

2. Температура удаляемого воздуха в ХП, ^оС:

t_у =(t_р.з.-t_пр.р.з.)/m + t_пр.р.з. = (18 - 10)/0,522 + 10 = 25,3 ^оС

где t_пр.р.з. –условная температура приточного воздуха, t_пр.р.з. =t_р.з. - Dt=18 - 8=10^оС (Dt =8¸10 ^оС – для холодного периода); m – принимаем как для теплого периода, m=0,522.

По расчетам проведенным в пункте 11, из тех же соображений высказанных ранее, аэрация в холодный период невозможна (т.е. t_пр. > t_н= -35^оС).