Національний університет “Львівська політехніка”
кафедра ТГВ
КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни “Вентиляція”
Зміст
Призначення будинку, характеристика будівельної і технологічної частини.
Розглядається громадська споруда – кінотеатр на 600 місць в м. Ізмаїл.
Кліматичні дані міста будівництва
Місто будівництва: м. Ізмаїл
розрахункова географічна широта – 440 пн. ш.
розрахунковий барометричний тиск – 1010 гПа.
розрахункова температура повітря:
для теплого періоду року (по А) – 27,20С;
для холодного періоду року (по Б) – -14,00С.
розрахункова ентальпія зовнішнього повітря:
для теплого періоду року (по А) – 58,6 кДж/кг;
для холодного періоду року (по Б) – -11,7кДж/кг.
швидкість руху зовнішнього повітря:
для теплого періоду року – 4,4 м/с;
для холодного періоду року – 6,2 м/с.
( дод. 7 [1] )
Таблиця 1.
Період
Параметри
Температура, tз, 0С
Ентальпія, із,
кДж/кг
Вологовміст,
dз, г/кг
Відносна вологість, (з, %
Швидкість вітру, Vз, м/с
ТПР
ХПР
А
Б
27,2
-14
58.6
-11,7
12,5
0,9
54
80
1
7
Розрахункові параметри внутрішнього повітря
Розрахункові параметри внутрішнього повтіря для проектування системи вентиляції в кінозалі приймаєм згідно норм допустимих метеорологічних умов в приміщенні: CНиП ІІ 73. 76 “Кинотеатры”
Т П Р
1. Розрахункова температура внутрішнього повітря:
tв = tз + 3, 0С
2. Відносна вологість внутрішнього повітря:
(в ( 65%
Швидкість руху повітря в робочій зоні:
Vв ( 0,5 м/с
Х П Р
1. Розрахункова температура внутрішнього повітря:
tв = 16 0С
2. Відносна вологість внутрішнього повітря:
(в ( 65%
Швидкість руху повітря в робочій зоні:
Vв ( 0,3 м/с
Таблиця 2.
Період
Температура, tв , 0С
Ентальпія ів ,
кДж/кг
Вологовміст,
dв , г/кг
Відносна вологість, (в , %
Швидкість вітру, Vв, м/с
ТПР
ХПР
30,2
16
72
33,1
16,4
6,8
60
60
0,5
0,3
Тепловий баланс кінозалу
Тепловий баланс залу знаходять, як різницю між теплонадходженнями і тепловтратами
Т П Р
Теплонадходження:
а) від сонячної радіації;
б) тепловиділення від людей;
в) від електричного освітленя;
г) від сусідніх приміщень.
Для розрахунку приймаємо тепловиділення від людей і тепловиділення від сонячної радіації. А тепловиділеннями від електричного освітлення і сусіжніх приміщень нехтуємо.
Теплонадходження від сонячної радіації:
де: - теплонадходження через вікна; - теплонадходження через покрівлю.
Величину = 0, бо в залі кіноглядачів відсутні вікна.
де: - коефіцієнт теплопередачі покриття, = 1/ 2,4=0,41
- теплонадходження через 1м2 поверхні покрівлі, = 158 (табл. 2,2 [5])
- площа покриття, = 18х30=540 м2
Тепловиділення від людей:
де – тепловиділення від мужчини в залежності від температури повітря та інтенсивності роботи;
Х П Р = 117Вт, = 156Вт (табл. 2,2 [5])
Т П Р = 41Вт, = 145Вт (табл. 2,2 [5])
- кількість мужчин і жінок,
Х П Р .
Т П Р .
Вологовиділення:
де: - вологовиділення від мужчини в залежності від температури повітря та інтенсивності роботи,
Х П Р (табл. 2,2 [5])
Т П Р (табл. 2,2 [5])
Х П Р
Т П Р
Виділення газових шкідливостей (СО2):
де: - кількість СО2, що видаляється однією людиною, = 25 (табл. 2,2 [5])
Тепловтрати через зовнішні захищення:
де: - теплова характеристика на опалення, (табл. 2,2 [5])
- об’єм залу глядачів, =521,15м2 9,67м = 5040 м3
tв =160С, tч.о = - 140С
Теплонадлишки:
Т П Р .
Х П Р .
Таблиця 3.
Найменування приміщення
Об’єм приміщення, Vприм , м3
Період року
Температура, tв , 0С
Теплонадходження, кВт
Теплонадходжен-ня , Вт/(м3(год)
явні
повні
Кінозал
5040
Т П Р
30,2
56,9
114,6
22,7
Х П Р
16,0
19,5
41,2
8,2
Побудова процесів обробки повітря для теплого і холодного періодів на І-d діаграмі та визначення продуктивності системи загальнообмінної вентиляції.
Розрахунок проводимо для зали глядачів на основі тепло- , волого- і газовиділень. Розрахунок тепловиділень при загальнообмінній вентиляції виконуємо графоаналітично з побудовою процесів на І-d діаграмі вологого повітря.
Т П Р .
1. Визначення кутового коефіцієнта променя процесу асиміляції тепло- і вологонадлишків:
2. На І-d діаграмі наносимо точку З(tз, Із). З т. З проводимо промінь процесу до перетину з ізотермою tв = 30,20С і знаходимо т. В, яка відповідає параметрам внутрішнього повітря в обслуговуваній зоні.
Таблиця 4.
Повітря у вентиляційному процесі
Точка на І-d діаграмі
t ,0C
І, кДж/кг
d, г/кг
(, %
Зовнішнє
З
27,2
58,6
12,5
54
Внутрішнє
В
30,2
65,1
13,6
50
Визначимо необхідний повітрообмін по надлишках тепла:
Визначимо необхідний повітрообмін по надлишках вологи:
Визначимо необхідний повітрообмін по газових шкідливостях:
Хв, Хз – концентрація СО2 в середині приміщення і в зовнішньому повітрі.
Хв = 2 л/м3 , Хз = 0,5 л/м3.
За розрахунковий повітрообмін приймаємо найбільший з повітрообмінів обчислених вище.
Найбільшим є повітрообмін по надлишках вологи -LW .
Х П Р .
Рециркуляційна
За розрахунковий повітрообмін приймаємо повітрообмін для теплого періоду року.
Побудуємо на І-d діаграмі процес з першою рециркуляцією.
Кількість зовнішнього повіртя приймемо виходячи з того, що на одну людину повинно податися ( 20м3/год чистого повітря.
Кількість зовнішнього повітря:
n – кількість глядачів в залі, n = 600 чол.
Масова продуктивність зовнішнього повітря:
,
де: .
Кількість рециркуляційного повітря:
,
де: .
Кількість вологи, що приходиться на 1кг сухої частки зовнішнього повітря:
де: W – вологовиділення від людей в Х.П.Р., W = 31635г/кг.
Вологовміст внутрішнього повітря:
На прямій ЗВ знаходимо т. С, яка відповідає параметрам суміші зовнішнього і внутрішнього (рециркуляційного) повітря:
Кутовий коефіцієнт асиміляції тепло-, вологонадлишків:
З т. В проводимо відрізок паралельний до перетину з променем, який виходить з т. С. (d = const) і на перетині знаходимо т. П, яка відображає параметри припливного повітря.
Таблиця 5.
Повітря у вент. процесі
Точка на І-d діаграмі
t ,0C
I, кДж/кг
d , г/кг
( , %
Зовнішнє
Внутрішнє
Припливне
Рециркуляційне
З
В
П
С
-14
+16
+8,5
+20,5
-11,7
23,4
14,5
20,5
0,9
2,8
2,4
2,3
80
26
35
21
Прямотокова
За розрахунковий повітрообмін приймаємо повітрообмін по газових шкідливостях:
прийму
Знаходимо масову продуктивність повітря:
Визначимо температуру припливного повітря:
Таблиця 6.
Повітря у вент. процесі
Точка на І-d діаграмі
t ,0C
I, кДж/кг
d , г/кг
( , %
Зовнішнє
Внутрішнє
Припливне
З
В
П
-14
+16
+11,7
-11,7
24,0
14,1
0,9
3,2
0,9
80
29
10,2
Розрахунок повітрообміну по нормативній кратності
Для всіх приміщень кінотеатру, крім кінозалу, розрахунок повітрообміну проводимо по кратностях.
м3/год.
де k – нормативна кратність повітрообміну [1]
Vприм – внутрішній об’єм приміщення, м3
Дані для розрахунку необхідного повітрообміну для приміщень кінотеатру зводимо в таблицю.
Складання вентиляційного балансу приміщень кінотеатру
Величину повітрообмінів в кожному приміщенні заносимо в таблицю окремо по витяжці і по припливу . Різниця між витяжкою і припливом по приміщенні або по поверхах подається в шлюзове відділення (вестибуль, коридор, фойє). Системи з механічним пробудженням припливні позначаємо П, витяжні В, з природнім пробудженням припливні ПЕ і витяжні ВЕ.
Вентиляційний баланс
Таблиця 7.
№ прим.
Назва приміщення
Об'єм приміщення Vприм, м3
Кратність повітрообміну, раз (м3/год).
Повітрообмін, м3/год.
№ вентиляційної системи
Примітки
витяжна
припливна
витяжний
припливний
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
Касовий вестибюль
215,7
—
2
—
431,4
2
Каси
28,2
3
(30)на 1
людину
84,6
30*3=90
3
Вхідний вестибюль
376,2
—
2
—
752,4+60,6
=813,0
4
Гардероб
241,5
2
—
483
—
5
Вихідний вестибюль
280,95
—
2
—
561,9
6
Венткамери
485,19
—
—
—
—
7
Кабінет директора
24
1
—
24
—
8
Контора
46,23
1
—
46,23
—
9
Плакатна і столярна майстерні
95,58
2
—
191,2
—
10
Приміщення повітряної завіси
234,23
—
—
—
—
15
Господарська кладовка
42,99
1
42,99
—
16
Тамбури
111,23
—
2
—
222,5
25
Господарське приміщення
28,2
1
—
28,2
—
27
Кімната адміністратора
18,6
1
18,6
—
29
Санвузол М
67,5
[100] на 1 унітаз
або пісуар
—
(2+6)*100=800
—
30
Санвузол Ж
67,5
[100] на 1 унітаз
—
4*100=400
—
Всього по 1 - му поверху
2118,8
2058,2
Дебаланс
-60,6
Подаємо в вхідний
вестибюль
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
Електрощитова
34,02
2
—
68,0
—
18
Фойє
735,6
—
2
—
1471,2+516,2=
=1987,4
19
Буфет
294
3
3
882,0
882
20
Підсобна буфета
139,8
4
2
559,2
279,6
24
Електросилова
50,4
2
—
100,8
—
26
Кімната техніка
31,5
5
3
157,5
94,5
28
Кімната для куріння
147,6
10
—
1476,0
—
Всього по 2 - му поверху
3243,5
2727,3
Дебаланс
-516,2
Подаємо в фойє
12
Зарядна
28,32
3
—
85,0
—
13
Акумуляторна
41,1
10
8
411,0
328,8
14
Лужна
28,32
3
—
85,0
—
21
Кімната кіномеханіка і радіовузол
23,55
2
—
47,1
—
22
Перемоточна
36,3
2
2
72,6
72,6
23
Кінопроекційна
108
3
3
324,0
324,0
Додаткова витяжка з кінопроекторів
[300] на 1 кінопроектор
—
300*3=900
—
Коридор
—
—
—
1199,2
Всього по 3 - му поверху
1924,6
725,4
Дебаланс
-1199,2
Подаємо в коридор
Гідравлічний розрахунок природної (гравітаційної) витяжної системи вентиляції
Для розрахунку вибираємо гравітаційну витяжну систему ВП для приміщення №2 (каси), для якого L=84,6 м3/год
Визначаємо розрахунковий гравітаційний тиск
, кг/м2
де h – відстань по вертикалі від витяжної решітки до виходу в атмосферу з витяжної шахти
ρз , ρв – густина зовнішнього повітря при +5ºС і внутрішнього повітря відповідно
Визначаємо швидкість руху повітря в каналі
Знаходимо площу каналу
, м2
L – розрахунковий повітрообмін
Vрек – рекомендована швидкість руху повітря в каналі (табл. VII.9[3])
Приймаємо канал розмірами 140х270
Визначаємо дійсну швидкість руху повітря в каналі
Знаходимо еквівалентний діаметр каналу по швидкості
Площа живого перерізу решітки
Приймаємо решітку рухому жалюзійну розміром 200х250
Швидкість руху повітря на вході в решітку
Умова гідравлічного розрахунку
де R – питомі втрати тиску по довжині
l – довжина повітропроводу
n – поправка на шорсткість каналу (рис. VII-12, [3] )
Z - втрати тиску на місцеві опори
- коефіцієнт місцевих опорів (табл. VII – 13 [3])
- динамічний тиск
Ділянка 1
Ділянка 2
Коліно змінного прерізу (табл. VII.13 [3])
сталь (ст.101 [3])
де - питомі втрати тиску по довжині круглого повітропроводу (табл. VII.11 [3])
m – поправочний коефіцієнт, залежить від розмірів каналу (лист VII.11 [3])
Ділянка 3
- вільний вихід в атмосферу
(цегляний канал) (ст.101 [3])
Результати розрахунку заносимо в таблицю
Таблиця 7.
№
L, м3/год
l,м
ахб, мм
dv
V, м/с
R кгс/(м2мм)
n
Rln, кгс/м2
Σξ
Рд
Z
Rln+Z
Pc
1
84,6
—
200х250
—
0,78
—
—
—
1,92
0,038
0,072
0,072
0,072
2
84,6
0,65
200х250
222
0,47
0,0026
1
0,0017
0,82
0,014
0,01
0,013
0,085
3
84,6
12,4
140х270
180
0,62
0,0049
1,41
0,0857
1
0,024
0,024
0,110
0,20
Отже, умова гідравлічного розрахунку виконується
Вибір і обґрунтування схеми організації повітрообміну в кінозалі та кількості припливних і витяжних систем в споруді
Для подачі повітря в кінозал передбачаємо механічну припливну прямотокову систему вентиляції. З метою зменшення експлуатаційних затрат на роботу системи вентиляції (особливо в холодний період року) проектуємо дві припливні системи П1 і П2. Систему П1 розраховуємо на розрахунковий повітрообмін для холодного періоду року (повітрообмін по газових шкідливостях) Систему П2 розраховуємо виходячи з умови що при одночасній роботі системи П1 і П2 забезпечувався розрахунковий повітрообмін для теплого періоду року
Аналогічно до припливних проектуємо дві витяжні системи для кінозалу:
ВП1 – природна витяжна система (працює круглорічно )
В2 – механічна витяжна система (працює в теплий період року)
Витяжні системи розраховуємо на продуктивність відповідно до продуктивності працюючих в даний період припливної системи вентиляції.