Проектирование системы кондиционирования воздуха
Параметры внутреннего воздуха помещения, исходя из санитарных норм. Расчет теплопритоков и влагопритоков через ограждение, тепловлажностное отношение для летнего и зимнего режимов работы. Подбор холодильной машины для охлаждения воды в камере орошения.
| Рубрика | Безопасность жизнедеятельности и охрана труда |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.04.2012 |
| Размер файла | 155,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Температура воды на выходе из камеры орошения: twк = 4 °С
Подогрев воды в камере орошения: tw = 2,6 °С
Температура воды на входе в камеру орошения: twн = 1,4°С
7.1 Расчет цикла холодильной машины
Задаемся холодильным агентом: фреоном - R22, т. к. при возможной утечке в испарителе аммиачной системы аммиак будет растворяться в воде, идущей в камеру орошения и попадать в подаваемый в кондиционируемое помещение воздух, что недопустимо.
Для принятия решения о количестве ступеней сжатия холодильной установки необходимо рассчитать отношение давлений кипения и конденсации хладагента. Примем температуру кипения из условия не замерзания воды в трубках испарителя to = 0 °C.
Для определения температуры конденсации предварительно примем тип конденсатора. Выбираем конденсатор с воздушным охлаждением как более простой, легкий, удобный в монтаже, эксплуатации и обслуживании и соответствующий современным требованиям экологической безопасности. Температура конденсации: tк = tнл + 10,5 °С = 40 °С.
Температура кипения to = 0 °C
Температура конденсации tк = 40 °C
Давление кипения Po = 0,5 МПа
Давление конденсации Pк = 1,5 МПа
Отношение давлений Pк/Po = 3
Принимается схема холодильной установки с одноступенчатым сжатием ( < 8).
Принципиальная схема холодильной машины и теоретический цикл работы холодильной машины приводятся на рис. 7.1.
Для постройки теоретического цикла работы холодильной машины в тепловой диаграмме принимаем температуру перегрева пара на всасывании в компрессор tпер=20°С.
Определим параметры состояния рабочего тела в узловых точках цикла. При этом точка 4 находится из теплового баланса РТО: I4 = i3 - (i1 - i1'), кДж/кг, (7.1)
Параметры состояния хладагента в узловых точках цикла приводятся в таблице 7.1.
Таблица 7.1
|
Параметр |
Узловые точки цикла |
||||||
|
1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
P, Мпа |
0,5 |
0,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
0,5 |
|
|
t, °С |
0 |
20 |
80 |
40 |
30 |
0 |
|
|
i, кДж/кг |
605 |
620 |
652 |
450 |
438 |
438 |
|
|
, м3/кг |
0,05 |
0,055 |
0,022 |
- Удельная массовую холодопроизводительность
- qo = i1 - i5=620-438=182 ,кДж/кг (7.2)
- Удельная объемную холодопроизводительность
- qv = qo / 1=182/0,055=3309 ,кДж/м3 (7.3)
- Работа сжатия цикла l = i2 - i1 =652-620=32,кДж/кг (7.4) Холодильный коэффициент = qo / l=182/32=5,7 (7.5)
7.2 Расчет и подбор оборудования холодильной установки
7.2.1 Расчет и подбор компрессоров
Тепловой расчет компрессора В процессе расчета определяем: G - массовый расход хладагента, кг/с; Vд - действительный объем пара, всасываемый компрессором, м3/с; - коэффициент подачи; Vh - объем, описываемый поршнями компрессора м3/с; Nа - адиабатную мощность компрессора, кВт; i - индикаторный к.п.д. компрессора. Массовый расход хладагента
G = Qко / q0=161/182=0,885 ,кг/с (7.6)
где Qко - тепловая нагрузка на камеру орошения, кВт
Действительный объем пара, всасываемый компрессором
=0,885*0,055=0,049, м3/ с (7.7) Коэффициент подачи
(7.8)
где пл = 0,97 - коэффициент, учитывающий неплотности; с = 4 % - относительная величина мертвого пространства; Po = 0,005 МПа - депрессия во всасывающих клапанах; Pк = 0,01 МПа - депрессия в нагнетательных клапанах.
= 0,77 Объем, описываемый поршнями компрессора
=0,049/0,77=0,064, м3/с (7.9)
По получению значению Vh подбираются серийно выпускаемый поршневой компрессора марки А110-7-0 с двигателем на 1470 об/мин и Vhк = 0,0836 м3/с.
Разница теоретической и реальной подач:
n = (Vhк - Vh) / Vhк 100 % = 100(0,0836-0,064)/0,0836=23,4 (7.10)
Действительный массовый расход агента
G = Vhк / v1 =0,0836*0,77/0,55=1,17кг/с (7.11)
Холодопроизводительность компрессора:
Qo = G qo =1,17*182=213 кВт (7.12)
Адиабатная мощность:
Na = G l =1,17*32=37,44 кВт (7.13)
Техническая характеристика компрессора А110-7-0 приводится в таблице 7.2.
Таблица 7.2 Техническая характеристика компрессора А110-7-0
|
Параметр |
Размерность |
Величина |
Примечание |
|
|
Хладагент |
R22 |
|||
|
Количество цилиндров |
Шт. |
4 |
||
|
Диаметр цилиндра |
Мм |
115 |
||
|
Ход поршня |
Мм |
82 |
||
|
Частота вращения |
Об/мин |
1470 |
||
|
Объем, описанный поршнями |
м3/ч |
0,0836 |
7.2.2 Определение мощности электродвигателя
Индикаторный к.п.д. компрессора:
(7.14)
i = 0,88
где b = 0,001 - коэффициент, определяемый типом компрессора; W = To /Tm - коэффициент подогрева.
Индикаторная мощность компрессора в расчетном режиме
=37,44/0,88=42,55 , кВт (7.15)
Мощность трения:
Nтр = Vh Piтр =0,0836*40=3,344, кВт (7.16)
где: Рiтр = 40 кПа - среднее индикаторное давление трения для R22. Эффективная мощность в расчетном режиме
=42,55+3,344=45,9, кВт (7.17)
Механический КПД компрессора:
=42,55/45,9=0,93 (7.18)
Мощность электродвигателя:
=45,9 кВт (7.19)
где п = 1 - КПД передаточного устройства (для эластичной муфты).
Принимается трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель серии АОП2-82-4 (синхронная частота вращения n = 24,5 об/с, мощность N = 55 кВт).
Техническая характеристика электродвигателя АОП2-82-4приводится в таблице 7.3.
Таблица 7.3 Техническая характеристика электродвигателя АОП2-82-4
|
Параметр |
Размерность |
Величина |
Примечание |
|
|
Синхронная частота вращения |
об/мин |
1470 |
||
|
Мощность |
кВт |
55 |
||
|
Рабочая частота тока в сети |
Гц |
50 |
7.2.3 Расчет и подбор конденсатора
Тепловая нагрузка на КД:
Qкд = G q =0,885*(652-450)=178,77кВт (7.20)
где q кДж/кг - удельная тепловая нагрузка на конденсатор.
Температура воздуха на входе: tв1 = 29,5 °С
Подогрев воздуха (принимается): tв = 10 °С
Температура воздуха на выходе:
tв2 = tв1 + tв = 39,5 °С (7.21)
Средняя температура воздуха:
tвср = (tв1 + tв2) / 2= (29,5+39,5)/2=34,5 °С (7.22)
Среднеарифметическая разность температур:
tср = tк - tвср = 40-34,5=5,5°С (7.23)
Коэффициент теплопередачи КД:
k = 35 Вт/(м2 °С)
Удельный тепловой поток:
qкд = k tср =35*5,5=192,5 Вт/м2 (7.24)
Площадь теплопередающей поверхности:
F = Qкд / qкд =178,77/192,5=928,7 м2 (7.25)
Необходимая подача воздуха:
Vp = Qкд / (в i) =178,77/(1,18*(75-61,1))=10,9 м3/с, (7.26)
где в = 1,18 кг/м3 - плотность воздуха на выходе из КД;
i кДж/кг - разность энтальпий входящего и выходящего воздуха (находим по I-d диаграмме влажного воздуха).
По необходимой площади теплопередающей поверхности подбираем 1 воздушный конденсатор фирмы «Fincoil» марки 08М площадью 1130 м2.
Проверяем по подаче воздуха: подача вентиляторов конденсатора 22,6 м3/с. Техническая характеристика воздушного конденсатора приводится в таблице 7.4.
Таблица 7.4 Техническая характеристика конденсатора 08М
|
Параметр |
Усл. обозн. |
Ед. изм. |
||
|
Тип |
Воздушного охлаждения |
|||
|
Теплопередающая поверхность |
F |
м2 |
1130 |
|
|
Тип вентилятора |
Осевой |
|||
|
Количество вентиляторов |
z |
шт |
5 |
|
|
Суммарная мощность двигателей вентиляторов |
N |
кВт |
2,5 |
|
|
Частота вращения вентиляторов |
n |
об/с |
450 |
|
|
Расход воздуха |
G |
м3 / ч |
81360 |
7.2.4 Расчет и подбор испарителя
Принимается горизонтальный кожухотрубный испаритель с внутритрубным кипением хладона типа ИТВР.
Исходные данные.
Расход воды в камере орошения: W = 53621 кг/ч
Температура воды на выходе из камеры орошения: twк = 4 °С
Подогрев воды в камере орошения: tw = 2,6 °С
Температура воды на входе в камеру орошения: twн = 1,4°С
Тепловая нагрузка в испарителе: Qи = Qо =195,39кВт
Начальная температура воды (на входе в испаритель): tw1 = 4 °С
Конечная температура воды (на выходе из испарителя): tw2 = 1,4 °С
Расчет.
Средняя температура воды:
twср = (tw1 + tw2)/2 =(4+1,4)/2=2,7 °С (7.27)
Среднеарифметическая разность температур в испарителе:
tср = twср- t0 = 2,7 °С (7.28)
Принимается коэффициент теплопередачи испарителя: k = 700 Вт/(м2 °С)
Удельный тепловой поток:
qи = k tср =700*2,7=1890 Вт/м2 (7.29)
Площадь теплопередающей поверхности:
F = Qи / qи =195,39/1890=103,4 м2 (7.30)
По необходимой площади теплопередающей поверхности подбираем 2 испарителя марки ИТВР-50,0. Техническая характеристика воздушного конденсатора приводится в таблице 7.6.
Таблица 7.6 Техническая характеристика испарителя ИТВР-50,0
|
Параметр |
Усл. обозн. |
Ед. изм. |
||
|
Тип |
Горизонтальный кожухотрубный |
|||
|
Теплопередающая поверхность |
F |
м2 |
50 |
|
|
Число труб |
n |
шт. |
282 |
|
|
Длина труб |
l |
мм |
2000 |
|
|
Количество ходов |
z |
12 |
||
|
Емкость по хладагенту |
V |
м3 |
||
|
Диаметр обечайки |
D |
мм |
530 |
|
|
Габаритные размеры |
мм |
2500530 |
||
|
Емкость по хладагенту |
м3 |
0,0412 |
||
|
Масса |
кг |
1800 |
7.2.5 Расчет и подбор регенеративного теплообменника
Тепловой поток в РТО:
Qрто = G qрто =0,885*(450-438)=10,62 кВт (7.31)
Температура входящего жидкого агента: tаж1 = 40 °С
Температура выходящего жидкого агента: tаж2 = 30 °С
Средняя температура жидкого агента: tаж ср = (tаж1 + tаж2)/2 = (40+30)/2=35 °С (7.32) Температура входящего газообразного агента: tаг1 = 0 °С
Температура выходящего газообразного агента: tаг2 = 20 °С
Средняя температура газообразного агента:
tаг ср = (tаг1 + tаг2)/ 2 =(0+20)/2=10 °С (7.33)
Средняя разность температур в РТО:
tср = tаж ср - tаг ср =35-10=25°С (7.34)
Коэффициент теплопередачи РТО: k = 250 Вт/(м2 °С)
Удельный тепловой поток:
qвн = k tср =250*25=6250 Вт/м2 (7.35)
Площадь теплопередающей поверхности:
F = Qкд / qвн =10,62/6250=1,699 м2 (7.36)
По необходимой площади теплопередающей поверхности подбираем регенеративный теплообменник марки МТВФ22-125.
Техническая характеристика регенеративного теплообменника МТВФ22-125 приводится в таблице 7.7.
Таблица 7.7 Техническая характеристика регенеративного теплообменника МТВФ22-125
|
Параметр |
Усл. обозн. |
Ед. изм. |
||
|
Тип |
Вертикальный |
|||
|
Теплопередающая поверхность |
F |
м2 |
2 |
|
|
Габаритные размеры |
мм |
2803301120 |
||
|
Масса |
кг |
50 |
- Заключение
Целью данного курсового проекта была задача - спроектировать систему кондиционирования воздуха для заданного помещения. Исходя из поставленных условий было принято кондиционируемое помещение - цех предприятия по выпуску колбас.
По климатологическим справочникам были взяты параметры наружного воздуха для города в котором находится предприятие, а из рекомендаций по комфортному кондиционированию были выбраны параметры внутреннего воздуха, исходя из санитарных норм. Были произведены расчеты теплопритоков и влагопритоков через ограждение в помещение. На основе этих расчетов было определено тепловлажностное отношение для летнего и зимнего периодов времени года. Исходя из полученных результатов были произведены расчеты процессов обработки воздуха и подобрано следующее оборудование системы кондиционирования воздуха:
калорифер 2-го подогрева
камера орошения
фильтр
вентиляторная установка
Далее производился расчет воздухораспределения в помещении и воздуховодов.
Для охлаждения воды циркулирующей в камере орошения в летний период было подобрана холодильная установка и расчитаны холодильные машины входящие в нее:
поршневой компрессор
воздушный конденсатор
испаритель
регенеративный теплообменник
- водяной насос.
Марки и технические характеристики приведены выше.
В ходе данной работы была спроектирована система кондиционирования воздуха и приобретены навыки в проектировании СКВ, а также закреплены знания ранее полученные в ходе изучения дисциплины”Системы вентиляции и кондиционирования воздуха''.
Список использованной литературы
Бражников А.М., Малова Н.Д. Расчеты систем кондиционирования воздуха на предприятиях мясной и молочной промышленности. -М.: Агропромиздат, 1985. - 231 с.
Захаров Ю.В. Судовые установки кондиционирования воздуха и холодильные машины. - Л.: Судостроение, 1979. - 584 с.
Захаров Ю.В., Андреев Л.М. Оборудование судовых систем кондиционирования. -Л.: 1971. -319 с.
Меклер В.Я., Овчиников П.А., Агафонов Е.П. Вентиляция и кондиционирование воздуха на машиностроительных заводах: Справочник -М.: Машиностроение, 1980. - 336 с.
Петров Ю.С. Вентиляция и кондиционирование воздуха: Учебник. - Л.: Судостроение, 1984. - 160 с.
Свердлов Г.З., Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха: Учеб. пособие. - 2-е изд., перераб. -М.: Пищевая промышленность, 1978. - 264 с.
Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха: Учебное пособие. 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Агропромиздат, 1989. - 223 с.
Свердлов Г.З., Явнель Б.К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных уста новок и систем кондиционирования воздуха.: Учеб.пособие. - М.: Пищевая промышленность, 1972. - 384 с.
Меклер В.Я., Овчинников П.Я. Промышленная вентиляция и кондиционирование воздуха.: Учебник. - М.: Стройиздат, 1978. - 312 с.
Пеклов А.А., Степанова Т.А. Кондиционирование воздуха.: Учебное пособие. - К.: Вища школа, 1978. - 328 с.
Тарабарин И.В. Судовые установки кондиционирования воздуха.: Учебное пособие. - М.: Транспорт, 1964, - 164 с.
12. Балыкова Л. И.,Фирюлин А. М. Вентиляция и кондиционирование воздуха : Методи ческие указания.-П.К. КГТУ, 1999. - 27с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описание оптимальных и допустимых микроклиматических условий, в которых может работать человек. Изучение расчетных параметров внутреннего воздуха. Назначение систем вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления. Допустимые параметры влажности воздуха.
контрольная работа [177,6 K], добавлен 03.12.2010Расчет кондиционирования производственного помещения с заданными параметрами. Подбор соответствующей модели кондиционера по данным: количества тепла от оборудования, от осветительных устройств, солнечного излучения, от теплопоступления и теплопотери.
контрольная работа [45,5 K], добавлен 04.03.2011Комплекс факторов, которые напрямую влияют на нормальное самочувствие человека и обусловливают его физиологические реакции. Понятие и основные параметры микроклимата помещения. Специфика систем отопления, кондиционирования и вентиляции воздуха.
реферат [15,5 K], добавлен 08.12.2014Разработка системы вентиляции здания клуба. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха для трех периодов года. Аэродинамический расчет и подбор вентиляционного оборудования. Построение процессов изменения состояния воздуха на id-диаграмме.
курсовая работа [11,8 M], добавлен 20.04.2015Принцип работы и расчет вытяжной вентиляционной установки для удаления запыленного воздуха от фасовочной машины. Определение защитного заземления. Расчет равномерного искусственного освещения помещения лампами накаливания, установленными в светильнике.
контрольная работа [101,3 K], добавлен 21.06.2009Комплекс метеорологических условий в помещении. Основные параметры микроклимата. Химический состав воздуха. Температура воздуха и освещение. Прямой, рассеянный и отраженный солнечный свет. Коэффициент естественной освещенности. Влияние шума на человека.
презентация [239,7 K], добавлен 03.04.2017Показатели деятельности ремонтной мастерской агрофирмы, предупреждение несчастных случаев. Патентное предложение по очистке воздуха рабочего помещения путем фильтрации воздуха через поглотительный патрон. Соблюдение условий труда при ремонте комбайна.
курсовая работа [177,6 K], добавлен 24.01.2012Обустройство древними строителями специальных вентиляционных каналов при строительстве пирамиды Хеопса (Хуфу). История разработки вентилятора. Понятие кондиционирования воздуха. Вентиляция производственных зданий, виды оборудования и принцип работы.
презентация [2,0 M], добавлен 27.04.2015Расчет тепловых нагрузок в помещении: внутренних и наружных. Расчет количества воздуха, необходимого для подачи в помещение. Подбор соответствующей модели кондиционера (основные характеристики). Схема расположения кондиционера и схема подачи воздуха.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.02.2011Расчет количества удаляемого воздуха по массе выделяющихся вредных и взрывоопасных веществ. Проектирование естественной вентиляции с помощью дефлекторов для помещения насосного типа по транспорту бензина. Суммарный объем продукта в трубопроводах.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.11.2014
