Расчет воздухообмена в спортивном зале для холодного периода, с построением процессов изменения параметров воздуха на I-d диаграмме

1. На I – d диаграмме влажного воздуха отмечаем точку Н :

t_н = – 35 ^оС; i_н = -35 кДж/кг.

2. Проводим изотермы t_в = 18 ^оС и t_п = t_в – 5 ^оС = 13 ^оС .

3. Температура удаляемого воздуха:

t_у = t_в + gradt·( H – 2 ) ,

где Н = 8 м – высота помещения; gradt = 0,215 ^оС/м, при удельных избытках теплоты 4,3 Вт/м³ (Прил 21).

t_у= 18 + 0,2·( 8 – 2 ) = 19,2 ^оС .

На диаграмме проводим изотерму t_у = 19,2 ^оС .

4. На пересичении линий d_н = const и t_п = 13 ^оС лежит точка П (параметры приточного воздуха, нагретого в калорифере).

Через точку П проводим луч процесса ε =13037 кДж/кг. На пересечении луча с изотермами t_виt_улежат точкиВи У.

Параметры точек процессов в ХП

Точки	t , оС	i, кДж/кг	d, г/кг	φ, %
Н	–35	-35	0,2
К		13,5	0,2
В		19,8	0,6
У	19,2	21,2	0.8

5. Воздухообмен, рассчитанный по полной теплоте:

G_∆i = ∑ Q_п / ( i_у – i_п ) = 121485,6 / ( 21,2 – 13,5 ) = 15777 кг/ч.

6. Воздухообмен, рассчитанный по влаговыделениям:

G_w = ∑ W / ( d_у – d_п ) = 9318 / (0.8 – 0,2 ) = 15530 кг/ч.

7. Различия G_∆i и G_w : (15777– 15530) / 15777· 100 % = 1.5% .

8. Нормы подачи свежего воздуха одинаковы для ХП и ТП. Поэтому аналогично п. 8 расчета для ТП:

L_н= 3840 м³/ч ,

или

G_н = L_н· ρ = 4608 кг/ч ,

9. Окончательная величина воздухообмена ХП:

G =15777кг/ч.

10. В ХП в спортивном зале относительная влажность воздуха φ_в = 5 %, что значительно ниже рекомендованного значения φ_в = 30 %. Достичь этой величины можно увлажнив воздух паром либо адиабатным увлажнением. На I-d диаграмме через точку В с параметрами t_в = 18 ^оС, φ_в = 30 %, проводим луч процесса ε =13037, кДж/кг, на пересечении луча с изотермой t_п получаем точку П₁.

 

Параметры точек процессов в ХП

Точки	t , оС	i, кДж/кг	d, г/кг	φ, %
Н	–35	–35	0,2
К		13,5	0,2
В		27,9	3,8
У	19,2	29.5	3,9
П1		21,9	3.4

11. Расчет воздухообмена по теплоте:

G_∆i = ∑ Q_п / ( i_у – i_п1 ) = 121485,6 / ( 29.5 – 21,9 ) = 15985 кг/ч.

12. Линии КП₁и П₂П₁ соответствуют процессу увлажнения воздуха.

W = ∆d · G = ( d_п1 – d_к) · G = (3.4 – 0,2 ) · 24479 = 73437 г/ч = 73,4 кг/ч.

 

13. Расход тепла на нагрев приточного воздуха:

Q_кал = G ( i_к – i_н ) =15985·[13,5 – (–35)] = 775272.5 кДж/ч = 215 кВт.

 

 

Расчет воздухообмена в спортивном зале для переходного периода, с построением процессов изменения параметров воздуха на I-d диаграмме.

1. Для ПУ принимаем величину воздухообмена, рассчитанную для ХП G =15777кг/ч и решаем обратную задачу.

2. На I – d диаграмме влажного воздуха отмечаем точку Н :

t_н = 10 ^оС; i_н = 26,5 кДж/кг.

3. Проводим изотермы t_у = 19,2 ^оС и ε =13037 кДж/кг.

4. Влагосодержание точки У:

d_у =d_п + ∑ W/G=6,5 + 9318/ 15777=7,0г/кг

Точка У (параметры удаляемого воздуха) лежит на пересечении линий d_у=7,0г/кг и t_у = 19,2 ^оС.

5. Через точку У проводим луч процесса ε =13450 кДж/кг. На пересечении луча с изотермой t_в = 18 ^оС получаем точку В; на пересечении луча с линией d_у=7,0г/кг лежит точка приточного воздуха П.

Параметры точек процессов в ПУ.

Точки	t , оС	i, кДж/кг	d, г/кг	φ, %
Н		26,5	6,5
П, К	13,5		6,5	67,5
В		35,5	6,9
У	19,2	37,5	7,0

6. Расчет воздухообмена по теплоте:

G_∆i = ∑ Q_п / ( i_у – i_п ) =125326,8/(37,5-30)=16710кг/ч

Различия G_∆i и G_w : ∆=16710-15777/15777·100%=1.5%<5%

7. Расход теплоты на нагрев приточного воздуха:

Q_кал = G ( i_п – i_н ) =15777(30-26,5)=55219 кДж/ч = 15 кВт.

Расчет воздухообмена во вспомогательных помещениях.

Расчетный воздухообмен общеобменной вентиляции по кратности в помещениях здания.

N	Наименование помещения	S м2	Vм3	Нормативная: кратность ч-1 или воздухообмен на 1-го человека чел м3/ч	Расчетный воздухообмен м3/ч
П	У	П	У
	Инвентарная			-		-	-120
	Раздевалка (ж)			-		-	-328
	Раздевалка (м)			-		-	-328
	Душевая (ж)					+600	-1200
	Душевая (м)					+600	-1200
	Санузел			-	50м3/ун	-	-300
	Тренерская	12,8	51,2			+153,6	-102,4
	Комната врача	12,8	51,2			+153,6	-102,4
	Гардероб	13,5		-		-	-108
	Кладовая	7,7	30,8	-		-	-30,8
Итого:	+1507,2	-3819,6
	Вестибюль			По балансу	+2312.4

 

Всего надо удалить воздуха: 3819 м³/ч

L =2312 м³/ч- подать в вестибюль.

Расчет воздухонагревателя (калорифера).

G = L · ρ = 3819 · 1,2 = 4583 кг/ч.

t_к= 18 ^оС

t_гор =130 ^оС

t_обр=70 ^оС

1. Тепловая мощность калорифера Q (кДж/ч).

Q=G· с(t_к –t_н)=1653627,8кДж/ч.

 

Где с=1,005кДж/(кг^оС) – теплоемкость воздуха.

2. По значению массовой скорости Vρ=5кг/(м²с) определяем фронтальное сечение калорифера(м²)

F_ф= G/3600· Vρ =29062/3600·5=1,614м²

 

3. По F_ф выбираем калорифер и выписываем его основные характеристики:

Фактический размер фронтального сечения F^факт_ф=1,660 м².

Площадь трубок для прохода теплоносителя f_w =0,003801 м².

Поверхность теплообмена F=137,06м².

Калорифер с трех рядами- до 40 ^оС

Расстояние между пластинами принимаем среднее из возможных.

4. Фактическая массовая скорость Vρ^ф кг/(м²·с).

Vρ^ф=G/3600· F^факт_ф = 29062/3600· 1,660=4,87 кг/(м²·с).

 

5. Масса теплоносителя, проходящего через калорифер G_w(кг/ч):

G_w= Q/с_w · (t_гор – t_обр)= 1653627,8/4,19 ·(130-70)=6577,7кг/ч

где с_w=4,19 кДж/(кг^оС) – удельная теплоемкость воды.

 

6. Скорость воды в трубах калорифера (м/с).

w= G_w/3600 ·ρ_w · f_w=6577,7/958 ·0,002851 ·3600=0,668м/с.

где ρ_w=958 плотность воды (кг/м³)принимаемая по её средней температуре(табл.13.4).

7. Коэффициент теплопередачи калорифера(Вт/(м^{2 о}С)

К=А·(Vρ)^0,37 · w^0,18=20,94 ·4.87^0.37·0.668^0,18=35 Вт/м^{2 о}С

где А – коэффициент из табл.16.1

8. Требуемая поверхность теплоотдачи калорифера(м²).

F=Q/3,6/( К·∆t)= 1653627,8/3,6/(35·109.4)=120м².

 

где ∆t=∆t_б-∆t_м /In(∆t_б/∆t_м)=109,4

∆t_б=t_г-t_к , ∆t_м=t_о-t_н.

∆t_б=130-18=112 ^оС ∆t_м =70+35=105 ^оС

 

9. Аэродинамическое сопротивление калорифера (Па).

∆p=B·( Vρ)ⁿ

∆p=6,044·(4,86)^1,66=83,4 Па

 

10. Гидравлическое сопротивление калорифера(кПа).

∆p_гид=1,968·L_тр · w^1,89

∆p_гид=1,968·3,641 ·0,668^1,89=3,34кПа

 

Аэродинамический расчет системы вентиляции.

 

1. Аэродинамический расчет

Расчёт притока на спорт зал

Кмс участков

1.Участок

1)Диффузор = 0,09

2)Отвод = 0,19

Всего 0,28

2. Участок

1)Тройник на проходе =0,4

Всего 0,4

3. Участок

1) Тройник на проходе = 0,6

Всего 0,6

4. Участок

1) Тройник на проходе = 1,5

Всего 1,5

5. Участок

1)Тройник на проходе = 4,5

Всего 4,5

6. Участок

1) Тройник на проходе = 3,7

Всего 3,7

7. Участок

1) Тройник на проходе = 5,45

Всего 5,45

8. Участок

1) Тройник на проходе = 4,5

9. Участок

1) Тройник на проходе = 3,7

Всего 3,7

10. Участок

1)Тройник на проходе = 0

2)Отвод = 0,19

Всего = 0,19

11. Участок

1) Тройник на ответвление = 0,45

2) Отвод = 0,19

Всего 0,64

12. Участок

1) Тройник на проходе = 0

2) Отвод = 0,19

Всего 0,19

13. Участок

1) 3хОтвода = 0,19

2) Решётка забора воздуха = 2,2

Всего 2,77

Расчёт вытяжной вентиляции спорт зал

Кмс участков

1.Участок

1)Отвод = 0,19

2)Тройник на ответвление = 0,45

3)Диффузор = 0,09

Всего 0,73

2.Участок

1)Тройник на проходе =0,4

Всего 0,4

3. Участок

1) Тройник на проходе = 0,6

Всего 0,6

4. Участок

1) Тройник на проходе = 1,5

Всего 1,5

5. Участок

1)Тройник на проходе = 3,7

Всего 3,7

6. Участок

1) Тройник на проходе = 4,5

Всего 4,5

7. Участок

1) Тройник на проходе = 5,45

Всего 5,45

8. Участок

1) Тройник на проходе = 4,5

Всего 4,5

9. Участок

1) Тройник на проходе = 4,5

Всего 4,5

10.Участок

1)Тройник на проходе = 0

2) 2хОтвода = 0,19

Всего 0,38