7Расчет воздушно-тепловой завесы помещения
Предусматриваем устройство двухсторонней воздушно-тепловой завесы шиберного типа у ворот №1. Расчет воздушно-тепловой завесы ведем по методике, изложенной в главе 7 [2].
Исходные данные для расчета воздушно-тепловой завесы представлены в таблице 23.
Исходные данные для расчета воздушно-тепловой завесы
Ширина проема ворот |
Высота проема ворот |
Температура наружного воздуха в холодный период года по параметрам Б |
Температура воздуха в помещении |
Плотность воздуха в помещении |
Температура смеси воздуха |
Плотность смеси воздуха |
Площадь проема ворот |
Коэффициент использования проема при работе завесы |
Относительная площадь |
Расход воздуха, подаваемого завесой шиберного типа |
Плотность воздуха, подаваемого завесой |
Количество теплоты уходящей наружу с частью струи завесы |
Bв |
Hв |
tнБ |
tв |
в |
tсм |
см |
Fпр |
пр |
|
|
p |
|
м |
м |
оС |
оС |
кг/м3 |
оС |
кг/м3 |
м2 |
Па |
||||
2,3 |
3,0 |
-35,0 |
15,0 |
1,212 |
12 |
1,239 |
6,9 |
0,25 |
30 |
0,6 |
14,10 |
0,11 |
н
Общий расход воздуха, подаваемого завесой шиберного типа определяем по формуле
|
|
,
кг/чгде – отношение расхода воздуха подаваемого завесой, к расходу воздуха, проходящего в помещение через проем при работе завесы;
mпр – коэффициент расхода проема при работе завесы;
Fпр – площадь открываемого проема, оборудованного завесой, м2;
p – разность давлений воздуха с двух сторон наружного ограждения на уровне проема, оборудованного завесой, Па;
см – плотность смеси подаваемого завесой и наружного воздуха, кг/м3.
=22063
кг/ч.
Требуемая температура воздуха завесы определяется следующим образом
|
|
,
°Сгде – отношение теплоты, теряемой с воздухом, уходящим через открытый проем наружу, к тепловой мощности завесы.
=55,6
°С.
Тепловая мощность калориферов завесы
|
|
,
Втгде tв – температура воздуха, забираемого завесой, °С.
=267,4
кВт.
Определяем ширину щели
|
|
,
м.
=0,04
м.
Определяем скорость выхода воздуха из щели
|
|
,
м.
=23,8
м/с<25 м/с.
8Расчет аэрации производственного помещения
Аэрацией называют организованную регулируемую естественную вентиляцию, которая осуществляется под действием аэростатического и ветрового давлений.
Для расчета аэрации будет использоваться современный метод, учитывающий температурное расслоения воздуха по высоте помещения, изложенный в главе 5 [2].
При расчете аэрации определим необходимую площадь аэрационных проемов для обеспечения заданной температуры воздуха в рабочей зоне. Аэрацию рассчитывают для неблагоприятного режима работы, соответствующего отсутствию ветра.
Расчет ведем для теплого и переходного периодов года. Аэрацию для холодного периода года не рассчитываем. Площадь аэрационных проемов, открытых в холодный период года, определяют условиями эксплуатации.
Для однопролетных помещений, оборудованных местной механической вентиляцией расчет аэрации ведется следующей последовательности:
Температура воздуха в рабочей зоне помещения:
,
°С;Количество избыточной теплоты, выделяющейся в помещении:
,
кВт;Условное количество теплоты:
|
|
,
кВтгде л – коэффициент лучистой теплоотдачи от кровли на пол, принимаемый равным 5,8·10-3 кВт/(м2·°С);
Коэффициент, учитывающий долю избыточных тепловыделений, поступающих в рабочую зону:
;Массовый расход воздуха, перемещаемый через приточные проемы:
,
кг/с;Массовый расход воздуха, перемещаемый через вытяжные проемы:
,
кг/с;Температура удаляемого воздуха:
,
°С;Высота расположения температурного перекрытия:
|
|
,
м;где Тр.з. – термодинамическая температура воздуха в рабочей зоне, К;
g – ускорение свободного падения, равное, 9,81 м/с2;
р.з. – плотность воздуха в рабочей зоне, кг/м3;
Разность давлений, вызывающая перемещение воздуха через приточные и вытяжные проемы:
|
|
,
Пагде н, у – плотность соответственно наружного и удаляемого воздуха, кг/м3;
Потери давления на проход воздуха через приточные проемы:
,
Па;Потери давления на проход воздуха через вытяжные проемы:
,
Па;Площадь вытяжных проемов
|
|
,
м2.Исходные данные для расчета аэрации представлены в таблице 24.
Исходные данные для расчета аэрации
Температура наружного воздуха |
Температура воздуха рабочей зоны помещения |
Допустимая разность температур воздуха в рабочей зоне и наружного воздуха |
Высота расположения центра приточных аэрационных проемов |
высота расположения центра вытяжных аэрационных проемов |
Среднее полюсное расстояние источников тепловыделений |
Площадь пола аэрируемого помещения |
Число основных источников тепловыделений |
Общее количество теплоты, выделяющейся в помещении |
Потери теплоты через наружные ограждения |
Количество конвективной теплоты, выделяющейся в помещении от основных источников |
Количество лучистой теплоты от основных источников в рабочую зону помещения |
Массовый расход воздуха, подаваемого местной приточной вентиляцией |
Средняя температура воздуха, подаваемого местной приточной вентиляцией |
Массовый расход воздуха, удаляемого местной вытяжной вентиляцией |
Средняя температура воздуха, удаляемого местной вытяжной вентиляцией |
tн |
tр.з. |
tр.з. |
Z1 |
Z2 |
Zn |
Fпл |
n |
Qт.в. |
Qт.п. |
Qк |
Qл.р.з. |
Gпод |
tпод |
Gвыт |
tвыт |
oC |
oC |
oC |
м |
м |
м |
м2 |
кВт |
кВт |
кВт |
кВт |
кг/с |
oC |
кг/с |
oC |
|
15,2 |
26,0 |
3,6 |
2,5 |
8,2 |
1,14 |
505,1 |
9 |
332,2 |
0,0 |
89,72 |
93,58 |
2,47 |
18,5 |
7,41 |
40,0 |
8,0 |
15,0 |
7,0 |
6,0 |
8,2 |
1,14 |
505,1 |
9 |
332,2 |
33,8 |
89,72 |
93,58 |
2,47 |
18,5 |
7,41 |
15,0 |
Конвективную и лучистую теплоту в рабочую зону определяем по 5.8 [2]. Данные представлены в таблице 25.
Расчет конвективной и лучистой теплоотдачи
Длина помещения |
Ширина помещения |
Высота помещения |
Длина источника тепловыделений |
Ширина источника тепловыделений |
Высота источника тепловыделений |
Количество источников |
Тепловыделения от источника |
Удельные тепловыделения от источника |
Температура нагретой поверхности источника |
Степень черноты поверхности источника |
Коэффициент, принимаемый по таблице 5.3 [2] |
Конвективные тепловыделения от источника |
Лучистые тепловыделения от источника |
Коэффициент, учитывающий долю тепловыделений источника в рабочую зону помещения |
Коэффициент, принимаемый по таблице 5.4 [2] |
Площадь горизонтальных поверхностей источника |
Коэффициент, принимаемый по таблице 5.5 [2] |
Площадь вертикальных поверхностей источника |
Лучистые тепловыделения источника в рабочую зону |
A |
B |
H |
a |
b |
h |
N |
qт.в. |
qт.в./f |
tпов |
|
|
qк |
qл |
|
г |
fг |
в |
fв |
qл.р.з. |
м |
м |
м |
м |
м |
м |
шт |
кВт |
кВт/м2 |
oC |
кВт |
кВт |
м2 |
м2 |
кВт |
|||||
24,4 |
22,1 |
7,6 |
|
||||||||||||||||
|
0,50 |
0,50 |
0,60 |
2 |
30,16 |
11,30 |
350 |
0,8 |
0,29 |
8,75 |
21,41 |
0,513 |
0,23 |
0,79 |
0,7 |
1,20 |
10,98 |
||
1,40 |
2,02 |
1,81 |
3 |
25,20 |
1,93 |
170 |
0,8 |
0,43 |
10,84 |
14,36 |
0,553 |
0,23 |
5,66 |
0,7 |
12,38 |
7,94 |
|||
Расчет аэрации приведен в таблице 26.
Расчет аэрации термического отделения
Избыточные тепловыделения |
Коэффициент лучистой теплоотдачи от кровли на пол |
|
Коэффициент, учитывающий долю избыточных тепловыделений, поступающих в рабочую зону |
Массовый расход воздуха, перемещаемый через приточный проем |
Массовый расход воздуха, перемещаемый через вытяжные проемы |
Температура уходящего воздуха |
Высота расположения температурного перекрытия (высота расположения нижней границы тепловой подушки) от пола помещения |
Разность давлений, вызывающая перемещение аэрационного воздуха через приточные и вытяжные проемы |
Площадь приточных аэрационных проемов |
Коэффициент местного сопротивления приточных проемов |
Потери давления на проход воздуха через приточные аэрационные проемы |
Коэффициент местного сопротивления вытяжных проемов |
Потери давления на проход воздуха через вытяжные проемы |
Площадь вытяжных аэрационных проемов |
|
Qизб |
л |
Qусл |
m |
G1 |
G2 |
tу |
Z |
p |
F1 |
1 |
p1 |
2 |
p2 |
F2 |
|
кВт |
Вт/(м2·оС) |
кВт |
кг/с |
кг/с |
oC |
м |
Па |
м2 |
Па |
Па |
м2 |
||||
332,20 |
0,0058 |
10,5 |
0,303 |
22,81 |
17,87 |
33,7 |
3,52 |
2,17 |
24,2 |
3,10 |
1,15 |
1,60 |
1,02 |
14,8 |
|
298,40 |
0,0058 |
20,5 |
0,385 |
17,65 |
12,71 |
27,4 |
2,58 |
0,66 |
19,6 |
1 |
0,32 |
1,10 |
0,34 |
14,9 |
|