6. Примеры подбора.
6.1 Подобрать калорифер марки КСк…-50А для нагрева Gв=12000 кг/ч воздуха от tв1 = минус 35С до tв2 = 25С. Теплоноситель – вода с температурами (температурный график) на входе tw1= 150 C и tw2 = 70 C на выходе из калорифера. Дополнительные физические величины (теплоемкость, плотность) принимаем по таблицам теплофизических свойств воды и воздуха при средних температурах.
Составляем
уравнение теплового баланса по воздушной
стороне и определяем тепловую мощность:
Вт
Рассчитываем
расход воды:
кг/с
Принимаем массовую скорость воздуха в набегающем потоке (во фронтальном сечении) (vρ)н= 3,6 кг/(м2∙с) и по условию неразрывности определяем необходимую площадь фронтального сечения:
м2
Калориферов
с такой площадью живого сечения нет
(см. таблицу). Принимаем два калорифера
КСк3-9-50А с помощью фронтального сечения
м2,
живым сечением по воде
м2,
поверхностью нагрева Fk=15,3
м2
и включаем их по воздуху параллельно.
Определяем массовую скорость воздуха:
кг/(м2∙с)
Определяем скорость воды в трубках (принимаем последовательное соединение калориферов).
м/с
Рассчитываем коэффициент теплопередачи:
Вт/(м2∙K).
Определяем температурный напор:
ͦС
Определяем тепловую мощность двух калориферов КСк3-9-50А
Вт
≈ 245 кВт
Запас поверхности нагрева составляет:
Уточняем расход воды:
кг/с
Аэродинамическое сопротивление калорифера
Па
6.2 Подобрать воздухонагреватель марки КПСк…-50А для нагрева Gв= 4000 м3/ч воздуха от tв1 = 10 С до tв2 = 70 С. Теплоноситель – сухой насыщенный пар давлением 10 кгс/см2. Воздухонагреватель работает без переохлаждения конденсата.
Дополнительные физические величины (теплоемкость и плотность воды, температура пара и скрытая теплота парообразования) принимаем по таблицам теплофизических свойств воздуха и сухого насыщенного пара средних температур.
Составляем уравнение теплового баланса по воздушной стороне и определяем тепловую мощность:
Вт
Рассчитываем расход пара:
м2
Принимаем массовую скорость воздуха в набегающем потоке (во фронтальном сечении) (vρ)н= 3,6 кг/(м2∙с) и по условию неразрывности определяем необходимую площадь фронтального сечения:
м2
Принимаем
воздухонагреватель КПСк38-50А с площадью
фронтального сечения
м2,
длиной теплоотдающего элемента L=0,780
м. (см. таблицы).
Определяем массовую скорость воздуха:
кг/(м2∙с)
Рассчитываем коэффициент теплопередачи:
Вт/(м2∙К)
Определяем температурный напор:
Определяем тепловую мощность воздухонагревателя:
Вт
≈ 35,3 кВт
Запас поверхности нагрева составит:
%
Уточняем расход пара:
кг/с
Аэродинамическое сопротивление:
Па
9. Подбор пылеочистного оборудования.
9.1 Подбор фильтра.
,
шт.
где
n – количество фильтров, [шт.]
L – объем перемещаемого воздуха,
g – удельная нагрузка фильтрующей поверхности фильтра,
9.2 Подбор пылеуловителя.
,
[%]
где
ε – коэффициент очистки воздуха (эффективность очистки), [%]
k1
и k2
– начальная и конечная концентрации
пыли соответственно.
Пример задач.
Задача №1 (подбор фильтра).
Определить необходимое количество устанавливаемых ячейковых масляных фильтров для приточной камеры,
если объем перемещаемого воздуха L=18000 .
Принять удельную нагрузку фильтрующей поверхности фильтра g = 6000 .
[шт.]
Ответ: Необходимо установить 3 ячейковых масляных фильтра.
Задача №2 (подбор пылеуловителя).
Определить коэффициент очистки воздуха, удаляемого системой аспирации от шлифовальных кругов, если концентрация пыли в воздухе системы k1= 600 мг/м3.
Допускаемая концентрация пыли в наружном воздухе не должна превышать k2= 60 мг/м3/
[%]
Ответ: Коэффициент очистки воздуха ε = 90%.
Приложение 1.
Выделение тепла, влаги и углекислого газа одним человеком.
Условия выделения вредностей |
gco2
|
Температура внутреннего воздуха, ͦС |
||||||||||||||
15 |
20 |
25 |
30 |
|||||||||||||
gя |
g |
gвл |
gя |
g |
gвл |
gя |
g |
gвл |
gя |
g |
gвл |
|||||
Физическая работа средней тяжести |
70 |
133 |
208 |
110 |
104 |
203 |
140 |
70 |
197 |
185 |
40 |
197 |
230 |
|||
То же легкая |
50 |
122 |
157 |
55 |
99 |
151 |
75 |
64 |
145 |
115 |
40 |
145 |
150 |
|||
Работа умственная (учреждения, вузы и пр.) |
45 |
116 |
140 |
33 |
93 |
140 |
70 |
58 |
140 |
105 |
41 |
140 |
140 |
|||
Покой (театры, кино и пр.) |
45 |
116 |
145 |
30 |
87 |
116 |
40 |
58 |
93 |
50 |
40 |
93 |
75 |
|||
Примечание:
1. gя- тепло явное, [Вт]; g – тепло полное, [Вт]; gвл- влаговыделение, [г/час]; gco2 – выделение CO2, [г/час].
2. Полное тепловыделение одинаково при 25 и 30 ͦС.
3. Характеристика выполняемой работы: в зрительных залах – покой; в читательных залах, классах школ – умственная работа; в обеденных залах (посетитель) – легкая физическая работа, обслуживающий персонал – физическая работа средней тяжести.
Приложение 2.
Допустимое содержание CO2, [г/кг]
-
Помещения
Содержание CO2
Внутренний воздух
Места постоянного пребывания людей (жилые комнаты, школы)
1,5
Больницы и детские комнаты
1,0
Места периодического пребывания людей
1,9
Места кратковременного пребывания людей (залы кинотеатров, клубов)
3,0
Наружный воздух (город)
Малый
0,6
Большой
0,75