книги из ГПНТБ / Сорокин, Н. С. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях учебник

механическая энергия, затрачиваемая на преодоление сил трения от вращения и перемещения отдельных частей машин, переходит в тепло, и так как такие машины не имеют укрытий, тб'пло, кото­ рое они выделяют, полностью поступает в цех. Что же касается энергии, расходуемой непосредственно на технологический процесс прядения или ткачества, то ее количество ничтожно мало по срав­ нению с затратой энергии на движение машин.

От машин, имеющих местные отсосы, часть тепла уносится с отсасываемым воздухом за пределы цеха. В этом случае по опыт­ ным данным для сортировочно-разрыхлительных и угарных машин можно принять /Св= 0,4 и для трепальных машин Кв = 0,3. При воз­ врате отсасываемого воздуха от машин после его надлежащей очистки снова в цех /Св=1.

Теплопоступления от нагретых поверхностей аппаратуры

Количество тепла, передаваемого через стенки нагретой аппа­ ратуры (сушилок, зрельников, ограждений шлихтовальных машин, зонтов, воздуховодов, трубопроводов и т. п.), можно учесть так же, как и при расчете теплопотерь ограждениями здания, т. е. по фор­ муле (28):

Q2 = KF (tz— ti) кДж/ч,

где К — коэффициент теплопередачи ограждающей стенки в кДж/м2-ч-град;

F — поверхность ограждающей стенки в м2;

tz — средняя температура воздуха (жидкости) внутри ограж­ дения в 0 С;

h — температура воздуха в рабочем помещении в °С.

Для уменьшения теплопоступлений в рабочую зону поверхно­ сти стенок оборудования, паропроводов и конденсатопроводов по­ крывают слоем из теплоизоляционного материала с таким расче­ том, чтобы значение К не превышало 8 кДж/м2-ч-град.

В ряде случаев, когда трудно учесть тепловыделения от нагре­ тых поверхностей, пользуются экспериментальными данными, по­ лученными из теплового баланса соответствующего оборудования.

Теплопоступления от нагретого полуфабриката

Количество тепла, выделяемого полуфабрикатом (хлопок, шерсть, ткань и т. п.), можно приближенно учесть по формуле

40

Теплопоступления от людей

Теплопоступления от людей (включая и скрытое тепло от испа­ рения влаги) при физической работе средней тяжести молено при­ ближенно принять равным 800 кДж/ч. При числе одновременно пребывающих в зале людей, равном п, теплопоступление

Теплопоступления от солнечной радиации

Тепло солнечной радиации проникает внутрь здания двумя пу­ тями: через остекленные поверхности и через массивные огражде­ ния (стены, покрытия). Солнечные лучи, падающие на остекленные поверхности, частично преломляясь, проникают внутрь здания; здесь они, многократно отражаясь, полностью поглощаются по­ верхностями предметов, находящихся внутри помещения. При этом происходит переход лучистой энергии в тепловую. Солнечные лучи, попадая на наружные поверхности стен и верхних покрытий здания, частично отражаются, частично поглощаются этими по­ верхностями и нагревают их. Благодаря этому образуется тепловой поток от наружных поверхностей ограждений к внутренним, т. е. дополнительный приток тепла внутрь помещения.

Напряжением, или интенсивностью солнечной радиации, назы­ вается количество солнечного тепла в килоджоулях, приходящегося на 1 м3 облучаемой поверхности в 1 ч. Эта величина изменяется в широких пределах в зависимости от высоты стояния солнца, про­ зрачности атмосферы, влажности воздуха и угла падения солнеч­ ных лучей на поверхность.

Количество тепла от солнечной радиации, поступающего внутрь помещения через остекленные поверхности, зависит от толщины и качества стекла, загрязненности остекленной поверхности и сте­ пени затемнения окна оконными переплетами.

В табл. 9 приведены средние расчетные величины теплопоступлений от солнечной радиации.

Для уменьшения количества теплопоступлений от солнечной ра­ диации’ через остекленные поверхности при боковом освещении (через окна) промышленные здания следует располагать длинными сторонами на юг и север, а торцами — на восток и запад. При та­ кой ориентации солнечные лучи, как это видно из данных табл. 9, в меньшей степени проникают внутрь помещения и будут вносить тепло лишь в середине дня, тогда как при расположении здания длинными сторонами на восток и запад тепло поступает в продол­ жение всего дня: в первой половине дня — с востока, во второй половине дня — с запада. Сказанное относится также к зданиям с верхним светом, проникающим через двусторонние фонари с вер­ тикальным остеклением.

Остекленные поверхности шедовых покрытий фабрик следует располагать на север или северо-восток. Менее выгодно остеклен­ ную поверхность шеда направлять на северо-запад, так как в этом

41

Примечания: 1. Поверхности окон н фонарей определяют по строительным размерам проемов.

2. Для учета загрязненности стекол принимают коэффициент, равный 0,8.

случае к концу дня в дополнение к теплу, выделенному массив­ ными частями шеда, прогретого в течение дня солнечными лучами, прибавится солнечная радиация через остекленные поверхности.

Остекленные поверхности шедов и фонарей целесообразно де­ лать вертикальными, так как в этом случае угол между солнеч­ ными лучами и поверхностью остекления будет наименьшим и,

42

следовательно, лучи будут меньше вносить тепла внутрь помеще­ ния. Это прежде всего относится к южным районам, где солнце находится ближе к зениту и направление его лучей близко к вер­ тикальному.

При вертикальном остеклении создаются также лучшие усло­ вия для отвода конденсата со стекол в зимнее время.

Теплопоступления от солнечной радиации, проходящие через 1 м2 плоского (бесчердачного) покрытия в 1 ч, можно приближенно принять следующими:

Поверхность покрытия определяют по его внутренним разме­ рам (т. е. в свету между стенами) и измеряют по горизонтальной проекции..

При учете величины теплопоступлений от солнечной радиации принимают во внимание те поверхности ограждений здания, кото­ рые одновременно освещены солнцем. Величину теплопоступлений от солнечной радиации определяют по следующей формуле:

для остекленных поверхностей

в одной раме 1,15, для одинарного и обычно за­ грязненного стекла 0,8, при забеленных окнах 0,6; Кп — безразмерный коэффициент, численно равный ко­

эффициенту теплопередачи покрытия.

Для уменьшения поступления тепла от солнечной радиации на летний период стекла рекомендуется закрашивать мелом или си­ ней краской. Это дает возможность уменьшить теплопоступления на 40%. По тем же соображениям коэффициент теплопередачи верхних покрытий должен быть равным 2,0-=-3,2 кДж/м2-ч-град.

Теплопоступления от солнечной радиации учитывают в тепло­ вом балансе для теплого периода года при наружной температуре воздуха 10° С и выше.

43

Теплопоступления от искусственного освещения

Теплопоступления от искусственного (электрического) освеще­ ния Qс можно определить из выражения

где JVOC—-мощность, расходуемая на освещение, в кВт;

kB— коэффициент выделения тепла в рабочую зону; для под­ вешенных светильников он равен 1; для светильников, встроенных в перекрытия закрытых фабрик, &в=0,4.

Широкое распространение получило строительство одноэтаж­ ных бесфонарных и безоконных (без естественного освещения) про­ мышленных зданий. Такое здание представляет собой коробку, в которой размещены рабочие залы с соответствующим технологи­ ческим оборудованием. Сверху над рабочими залами обычно рас­ полагается технический чердак, в котором размещены вентиляцион­ ные каналы, электропроводка, водопроводные трубы и пр. В пере­ крытии между залом и чердаком устанавливают световые панели искусственного (люминесцентного) освещения.

В безоконных зданиях тепло от солнечной радиации через по­ крытие поступает в технический чердак, откуда специальной.вен­ тиляционной установкой удаляется наружу. Теплопоступления от солнечной радиации в рабочий зал в таких зданиях исключаются.

Искусственное освещение в этих зданиях является постоянным источником тепловыделений, но поскольку встроенные светильники находятся в верхней части помещения и тепло, выделяемое ими, ча­ стично поступает на чердак, можно считать, что в рабочую зону поступает 40% от всего тепла, выделяемого искусственным осве­ щением.

Теплопоступления в рабочие залы с технического чердака

В бесфонарных зданиях в дополнение к рассмотренным теплопоступлениям следует учитывать теплопоступления с технического чердака через перекрытие между чердаком и рабочим залом, ис­ ходя из того, что летом температура воздуха на техническом чер­ даке выше внутренней температуры в цехе. Величину этого тепло­ поступления Qi можно определить по обычной формуле теплопере­ дачи (см. формулу 28 главы IV):

приточных и. вытяжных воздуховодов и устройстве в по­ толке светильников поверхность теплопередачи потолка сокращается примерно вдвое, что и учитывается множи­

нять на 5° С выше расчетной наружной температуры;

44

tв — внутренняя температура;

/Си — коэффициент выделения тепла в рабочую зону, его зна­ чение можно принять равным 0,8.

Г л а в а V

СИСТЕМЫ ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

В рабочих залах текстильных фабрик необходимо создавать ис­ кусственный климат, т. е. определенную температуру, влажность и подвижность воздуха в соответствии с санитарно-гигиеническими и технологическими требованиями, что в некоторой степени можно осуществить при помощи вентиляционно-увлажнительных устано­ вок. Установки для нагрева, охлаждения, очистки, увлажнения и осушки воздуха, снабженные приборами автоматического регули­ рования, называют системами кондиционирования воздуха.

При осуществлении воздухообмена в рабочих залах следует со­ гласно СН 245—71 руководствоваться следующими соображе­ ниями.

В производственных помещениях объемом менее 20 м3 на од­ ного работающего должен быть предусмотрен воздухообмен, обес­ печивающий подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м3/ч на одного работающего, а в помещениях объемом на одного работающего более 20 м3— не менее 20 м3/ч на одного работаю­ щего.

Вцехах текстильных предприятий широко применяется рецир­ куляция воздуха, под которой понимают возврат внутреннего воз­ духа в кондиционер для дальнейшего использования.

Вхолодный период года рециркуляцию применяют для эконо­

мии тепла и влаги, а в жаркое время — для экономии холода в тех случаях, когда теплосодержание наружного воздуха больше теплосодержания внутреннего воздуха.

При проектировании механической вентиляции (без естествен­ ного проветривания) с подачей только наружного воздуха его объем должен составлять не менее 60 м3/ч на одного работающего, но не менее однократной смены воздуха в час.

В системах механической вентиляции и кондиционирования воз­ духа с рециркуляцией подача наружного воздуха должна быть не менее 60 м3/ч на одного работающего, но не менее однократного воздухообмена в час (по наружному воздуху) при расчетной крат­ ности воздухообмена, равной 10 и более.

При меньшей расчетной кратности воздухообмена (и примене­ нии рециркуляции) подача наружного воздуха должна быть не ме­ нее 60 м3/ч на одного работающего, но не менее 20% от общего воздухообмена.

Рециркуляция воздуха в системах воздушного отопления, вен­ тиляции и кондиционирования воздуха не допускается в помеще­ ниях:

45

а) в воздухе которых содержатся болезнетворные бактерии, ви­ русы и грибки;

б) в которых имеются резко выраженные неприятные запахи; в) в воздух которых выделяются вредные вещества 1, 2 и 3-го

классов опасности.

1. Типовые кондиционеры

Основным элементом в системах кондиционирования воздуха является кондиционер. В настоящее время в промышленности при­ меняются преимущественно типовые кондиционеры КТ (кондицио­ нер типовой), изготовляемые харьковским машиностроительным заводом «Кондиционер».

Рис. 12. Компоновка базовых секции кондиционера КТ по попе­ речному сечению

Эти кондиционеры состоят из базовых секций, размеры кото­ рых экономически наиболее целесообразны. Базовыми принято счи­ тать такие секции кондиционеров, производительность которых по воздуху составляет 30 и 40 тыс. м3/ч; ширина живого сечения сек­ ций одинакова— 1655 мм, а высота соответственно составляет 2000 и 2500 мм. На этой базе изготовляют типовые кондиционеры, производительность которых по воздуху составляет 30, 40, 60, 80, 120, 160 и 250 тыс. м3/ч. На рис. 12 показана компоновка базисных секций по поперечному живому сечению, с помощью которой можно получить кондиционер требуемой производительности. Так, напри­ мер, для производительности 60 тыс. м3/ч ставят параллельно две базисные секции 1, для 80 тыс. м3/ч — две базисные секции 2 и т. д.

В продольном сечении кондиционер состоит из ряда последова­ тельно соединенных секций (рис. 13).

46

47

куляцни с клапанами 14, которыми регулируется поступление воз­ духа из цеха. Для очистки воздуха от пыли устанавливается секция 15 фильтров. Далее следуют соединительная секция и сек­ ция второго подогрева, состоящая из калориферов 16, клапанов 17 и обводного канала 18, назначение которых то же, что и в сек­ ции первого подогрева. Эту секцию используют в рабочее время при недостатке тепла в зале, а в выходные дни — для отопления производственного помещения; в этом случае открывают клапаны 14 второй рециркуляции, и кондиционер работает как отопитель­ ный агрегат. В конце кондиционера установлена вентиляторная секция, состоящая из вентилятора 19, переходного патрубка 20 и электродвигателя 21. Для регулирования подачи воздуха в цех в приточном канале 22 установлены дозировочные клапаны 23. Регулирование подачи воздуха можно осуществлять также на­ правляющим аппаратом 24. Для удобства обслуживания конди­ ционеры обычно ставят на подставках 25.

Рассмотренные типовые секции компонуют в зависимости от требуемых процессов обработки воздуха. Например, если по рас­ чету не нужен первый или второй подогрев воздуха, то надобность в этих секциях отпадает. Если установка должна работать без рециркуляции, то кондиционер компонуют без этих секций.

Кондиционеры производительностью до 120 тыс. м3/ч изготов­ ляют из металла, а кондиционеры большей производительности — из железобетона. В табл. 10 приведены технические данные форсу­ ночных камер типовых кондиционеров КТ.2

2. Кондиционеры ВУУ

Наряду с кондиционерами КТ в последние годы стали приме­ нять кондиционеры ВУУ (вентиляционно-увлажнительные уста­ новки), выпускаемые Всесоюзным промышленным объединением «Союзэнерголегпромавтоматика». Эти кондиционеры выпускают двух марок: ВУУ-40М и ВУУ-60М; цифры 40 и 60 означают произ­ водительность кондиционеров в тысячах м3/ч.

48

Этот кондиционер в общем виде состоит из воздухоприемной секции 1 (рис. 14) с клапанами 2 для регулирования поступления наружного воздуха и клапанами 3 для рециркуляции внутреннего воздуха; далее следует секция 4 первого подогрева. К секции пер­ вого подогрева присоединяется оросительная камера 5. Характер­ ной особенностью установок ВУУ является то, что распыление воды в оросительной камере осуществляется не форсунками, а вра­ щающимся распылителем воды (ВРВ-60). Этот распылитель пред­ ставляет собой диск 6, выполненный из двух штампованных кры­ шек с четырьмя перегородками. На поверхности крышек имеются прорези для выхода распыляемой воды. Диск посажен на валу электродвигателя 7, установленного на станине 8 и защищенного от воды кожухом 9. На станине 8 также закреплен трубопровод 10 для подачи воды к диску.

К кожуху 9 электродвигателя концентрично диску крепится перфорированное (дырчатое) кольцо 11, предназначенное для рав­ номерного распределения воды в камере орошения.

Максимальная производительность распылителя (по воде) равна 60 тыс. кг/ч при окружной скорости диска 20 м/с и скорости его вращения 1440 об/мин. Электродвигатель—типа А02-51-4 мощ­ ностью 7,5 кВт.

Под оросительной камерой устанавливается бак 12 с фильт­ ром 13\ после очистки вода насосом 14 снова подается в распы­ литель.

Т а б л и ц а 11

Основные технические данные кондиционеров ВУУ-40М и ВУУ-60М