Литература

1. Конспект лекций;

2. П.Л. Зініч «Вентиляція громадських будівель і споруд» - Київ – 2004, 2006 рр.

3. Богословский В.М. и др. «Отопление и вентиляция. Часть 2 – вентиляция» -

1976 г.

4. «Справочник по теплоснабжению и вентиляции» Р.В. Щекин – Будівельник – Киев – 1976 г.

5. СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» II-33-75(85-92).

6. ДБН «Опалення, вентиляція і кондиціювання повітря»

7. Титов «Курсовое проектирование по вентиляции»

8. «Методические указания к курсовому проектированию вентиляции гражданских зданий» Скрыпников В.Б.

9. «Методические указания к курсовому проектированию вентиляции гражданских зданий» - Киев.

10. В.П. Титов, Ю.С. Краснов, Новожилов «Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий» Москва – 1985 г.

11. АВОК

12. Дистиренко «Основы кондиционирования воздуха …»

13. «Технические рекомендации в организации воздухообмена в квартирах многоэтажных зданий»

14. Пособие к МГСН, 2.0199 «Энергосбережение в зданиях. Выпуск 1. Проектирование теплоз. жилых и общественных зданий», Москва – 2002 г.

15. Система нормирующих документов в строительстве.

Задача курса: современные условия жизни человека требуют искусственных и эффективных средств оздоровления воздушной среды.

Этому служит вентиляция гражданских и промышленных зданий, в соответствии с требованиями СНИПа ІІ-33-75(95-92), ДБН.

Необходимость использования вентиляции диктуется деятельностью окружающей среды, технологическими процессами производства, жизнедеятельностью людей и любых других организмов. Главной задачей вентиляции есть: создание и поддержание нормальных параметров и чистоты воздушной среды. К вентиляции предъявляют: санитарно-гигиенические и технологические требования. Под вентиляцией понимают: совокупность методов и оборудования, которые обеспечивают расчетный воздухообмен в жилых, общественных помещениях и промышленных сооружениях, с целью поддержания санитарно-гигиенических и технологических требований. Санитарно-гигиеническое назначение вентиляции состоит в создании и поддержании в помещениях состояния воздушной среды, которое удовлетворит требования санитарных и строительных норм проектирования зданий и сооружений разного назначения, путем поглощения (ассимиляции) излишков тепла и влаги приточным воздухом, разбавленным им до предельно допустимой концентрации (ПДК), газообразных вредностей, а также удалении пыли и других вредностей уходящим (удаляемым) воздухом. Технологические требования к вентиляции решают проблему чистоты и обеспечения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в помещении с целью возможности протекания технологических процессов.

Основные параметры воздуха

Состав воздуха:

Атмосферный воздух представляет собой механическую смесь различных газов, составляющую сухую его часть и некоторое количество водяных паров, находящихся

в ненасыщенном (перегретом) состоянии.

Примерный состав газов сухой части воздуха:

1) кислород О2 - 20,95%(содержание по объему)

2) азот N2 -77,89%(содержание по объему)

3) водород Н2 - 0,01%

4) углекислый газ СО2 - 0,94%

5) аргон, неон - 0,94%

6) водяные пары -0,18%

Смесь сухой части воздуха и водяных паров называются - влажным воздухом.

Физические свойства влажного воздуха характеризуются следующими параметрами:

1) температура по сухому термометру t

2) влагосодержание d

3) влагоемкость dн

4) относительная влажность φ

5) теплоемкость с

6) температура воздуха по мокрому термометру tм

7) температура точки росы tр

8) удельный объем v

9) плотность γ

10) парциальное давление водяных паров pн

11) энтальпия і

Для определения всех величин характеризующих состояние влажного воздуха достаточно знать всего 2 параметра:

- температура воздуха ( показывает степень нагрева)

Существуют шкалы t, °С; Т; К; Фаренгейта

Т = 273,15 + t

- давление воздуха

(Согласно закону Дальтона общее давление смеси равно сумме парциальных давлений нескольких газов, образующих смесь)

Р = Р1 + Р2 + …+Рn =

Так как влажный воздух представляет собой паровоздушную смесь, тообщее давление атмосферного воздуха или барометрическое давление равно сумме парциальных давлений сухой его части Рс и водяных паров Рп.

Рб = Рс + Рп

За нормальное атмосферное давление принята физическая атмосфера, равная 760 мм рт. ст. при 0°С или 10,333 м вод. ст.

1 = 9,8 *10 =10 Па = 0,1 МПа

Влагосодержание воздуха d - маса водяного пара, находящегося во влажном воздухе отнесенная к массе сухой его части:

d = *1000

Парциальное давление водяного пара, определяется следующей формулой:

Рпарц = Рбар *

или

d = 622 *

или

d = 622 *

Влагоемкость воздуха dн , - это масса водяного пара, содержащаяся во влажном воздухе при полном его насыщении, отнесенная к массе сухой части.

dн = 622 * ,

где:

Рн - парциальное давление водяного пара при полном насыщении, данной температуре и давлении.

Относительная влажность воздуха φ – это отношение массы водяных паров в воздухе при той же температуре и полном насыщении.

φ = ٪

или

φ = *100٪

Температура точки росы tр – это:

- температура, до которой надо охладить влажный (ненасыщенный воздух), чтобы он стал насыщенным, φ = 100%;

- наинисший предел охлаждения температуры воздуха при постоянном влагосодержании;

- та температура, когда при охлаждении воздуха при постоянном его влагосодержании происходит конденсация водяных паров.

Температура воздуха по мокрому термометру tм – это температура насыщенного воздуха в условиях испарения воды при сохранении постоянной энтальпии, равной начальной.

Удельная (массовая) теплоемкость С – Это количество тепла, нужное для нагревания 1 кг воздуха на 1°С.

Удельная теплоемкость сухого воздуха принята постоянной и равной Сс=1,005

Удельная теплоемкость влажного воздуха принята равной удельной теплоемкости сухого воздуха С=Сс.

Удельная теплоемкость водяного пара Сп = 1,8068

Энтальпия влажного воздуха (теплосодержание) Ів – это количество тепла, находящегося во влажном воздухе, сухая масса которого имеет массу в 1кг.

Ів = Іс+Іпара;

где:

Іс – энтальпия 1 кг сухой части воздуха,

Іп – энтальпия 0,001 d водяного пара

Энтальпия сухого воздуха при температуре t = 0°C принята за 0.

А при произвольной температуре энтальпии сухого вохдуха:

Іс = Сс* t

Удельная теплота парообразования для воды при t = 0°C равна 2500

r=2500 при 0°C

Поэтому энтальпия пара Іпара во влажном воздухе при t = 0°C равна r.

Энтальпия водяного пара Іп, составляющего 0,18% от воздуха при произвольной температуре равна:

Іп = 2500+1,8068* t

где: 1,8068 =Сп

Тогда энтальпия влажного воздуха, отнесенная к 1 кг сухой части воздуха при произвольной температуре t и влагосодержании d равна:

І = 1,005* t+(2500+1,8068 t)* d*10

Плотность газа ρ, - величина обратная удельному обьему.

Для сухого воздуха при атмосферном давлении 101325 Па

ρ= ρсух.в. = = =

1 Па = 1,02*10 , атм.

1 , атм=9,8*10 Па=0,1МПа

При стандартных условиях, которые приняты вентиляцией, В=101325Па и tв=20°С

(Т=273+20=293К)

Плотность сухого воздуха = примерно 1,2

При другом давлении, Па и температуре Т, К, плотность воздуха:

ρсух.в. = 1,2* ,

Плотность влажного воздуха мало отличается от ρсух.в:

ρвлажн =

ВЫВОДЫ: в инженерных расчетах 2-м членом в формуле пренебрегают и ρвлажн = ρсух.в.

Влажный воздух легче сухого, но разница невелика, ею пренебрегают.

Приставки для обозначения кратных и дольных частиц (ГОСТ 76.83-55.)

I-d ДИАГРАММА ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

книга А.В.Нестеренко «Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха»

I-d диаграмма представляет собой графическую интерпретацию уравнения энтальпии влажного воздуха. Диаграмма строится в косоугольной системе координат:

Ось ординат проведена вертикально, а ось абсцисс – над углом 135° к ней.

По оси ординат обложены значения энтальпии. По оси абсцисс – влагосодержания влажного воздуха d на 1 кг сухого.

Для удобства отсчета влагосодержаний и сокращения размеров диаграммы наклонная ось абсцисс на диаграмме не вычерчивается. Вместо нее через начало координат проводится вспомогательная линия, на которой откладываются значения влагосодержаний (в произвольном масштабе). Через полученные точки проводят вертикали – линии постоянного влагосодержания.

На оси ординат в произвольном масштабе откладываются значения энтальпии от точки 0 (ноль) (i=d=0) вверх – положительные, вниз – отрицательные. Масштабы для i и d выбраны произвольными.

На этой же сетке строятся линии- изотермы t=const, для чего используют уравнение:

I=c*t+(2500+1,8068)*d*10

являющееся уравнением прямой линии.

Может быть построена по 2-м точкам, напр.: d=0, d=max.

Изотермы не параллельны, так как угол наклона их горизонтальной оси различен, однако при низких температурах не параллельность изотерм практически незначительна. Для построения линий постоянного влагосодержания φ= const на каждой изотерме определяют точки, имеющие степень насыщения воздуха φ=5,10,20,30,40,80,100%

Соединив точки на различных изотермах с одинаковой степенью насыщения, получим линии φ= const.

Нижняя кривая φ= 100% характеризует насыщенное состояние воздуха и называется пограничной кривой.

При повышении барометрического давления линия насыщения на I-d диаграмме смещается вверх, а при понижении – вниз.

При изменении барометрического давления в пределах ±7,5 мм рт.ст. изменения параметров воздуха будут незначительны и ими можно пренебречь.

При большом изменении барометрического давления и изменении параметров воздуха необходимо учитывать (или брать др. диаграмму для этого давления или брать таблицы свойств влажного воздуха для данного давления).

Для построения линии парциального давления пара с правой стороны диаграммы на прямой, параллельной оси ординат, начинается шкала парциальных давлений, начиная с Рпарц=0 до возможного значения Рпарц в диапазоне данной диаграммы.

Масштаб выбирается с таким расчетом, чтобы линия Рпарц не пересекалась с линией φ= 100%.

Для построения линии парциального давления пара из точек пересечения изотерм с кривой φ= 100% опускают перпендикуляры на вспомогательную горизонтальную линию и от этой линии вверх в принятом масштабе откладываются парциальные давления паров, насыщающих воздух при данных температурах, которые определяют пот таблицам « Основные физические характеристики воздуха при р=760 мм рт.ст. или др.»

Через найденные точки проводится линия парциального давления водяного пара.

Ниже линии φ= 100% расположена область воздуха, находящаяся в пересыщенном состоянии(образование тумана, микро капли воды во взвешенном состоянии).

Каждая точка выше линии φ= 100% соответствует определенному тепловлажностному состоянию воздуха.

Положение точки на I-d диаграмме влажного воздуха может быть определено любыми 2-я параметрами из 5(I,d,t,φ,Рпарц.) параметров состояния воздуха.

Остальные 3 параметра могут быть определены по I-d диаграмме как произвольные.

Диаграмма удобна для построения изменения состояния воздуха при нагревании, охлаждении, увлажнении, осушке, смешивании и сочетании этих процессов.

Пользуясь I-d диаграммой легко получить еще 2 (в дополнении к 5) очень важных параметра тепло-влажностного состояния воздуха:

- температуру точки росы tрс и температуру мокрого термометра tм

Температура точки росы соответствует температуре воздуха, насыщенного водяными парами при данном влагосодержании (d=const).