10. Расчет калорифера

Калориферы - приборы, применяемые для нагревания воздуха в приточных системах вентиляции, системах кондиционирования воздуха, воздушного отопления, а также в сушильных камерах.

Подбор калорифера осуществляется на холодный период.

1. Определяем расход тепла на нагревание приточного воздуха (Богословский, стр. 202, ф-ла XII.1):

где - массовое количество нагреваемого воздуха, кг/ч;

- начальная и конечная температура воздуха, т.е. до калорифера и после него соответственно;

- удельная теплоемкость воздуха ().

2. Задаваясь массовой скорость 4,6 кг/с·м² находим необходимую площадь живого сечения калориферной установки (Богословский, стр. 203, ф-ла XII.4):

Калорифер с данной площадью живого сечения существует, следовательно, необходимо установить только 1 калорифер.

3. Определяемся с установкой калориферов. Теплоноситель принимаем – воду. Она должна пройти через площадь сечения трубок каждого калорифера (принимаем по табл. 2.23 спр. Староверова, стр. 424):

4. Параметры теплоносителя:

- температура горячей воды

- температуры оборотной воды

5. Определяем скорость движения теплоносителя в трубках калорифера (Богословский, стр. 203, ф-ла XII.8):

где - плотность воды

- теплоемкость воды

- площадь живого сечения по теплоносителю

6. Находим коэффициент теплопередачи (Староверов, стр. 423, табл. II.22):

по таблице:

по формуле:

7. Площадь поверхности нагрева:

8. Находим необходимую площадь поверхности нагрева калорифера:

где - средняя температура теплоносителя

- средняя температура нагрева воздуха, проходящего через калорифер

9. Определяем запас площади нагрева калорифера:

10. Определяем сопротивление калорифера проходу воздуха:

где - число последовательно расположенных калориферов;

- сопротивление одного калорифера.

11. Проверяем значение сопротивления калорифера проходу воздуха:

11. Подбор и расчет воздухораспределителей

Так как в цехе имеются пылевыделения, то приток воздуха необходимо делать в верхнюю зону помещения. В помещениях большой высоты возможна подача притока свободными струями.

Для дальнейших расчетов выберем приколонные четырехструйные воздухораспределители серии НРВ.

Для того, чтобы начать расчет, необходимо определить возможное количество воздухораспределителей

где – объем приточного воздуха на холодный период года, 24361 кг/ч;

- производительность одного воздухораспределителя, принимаемая (Староверов, стр. 195, табл. 8.9.)

24361/5 = 4872,2 м³/ч – расход воздуха на участке.

Выбираем 5 воздухораспределителей с номинальной пропускной способностью 5000 м³/ч. Площадь выпускного патрубка м².

Расчет по Староверову:

Воздухораспределители следует рассчитывать по схеме 3, пользуясь нижеприведенными формулами (Староверов, табл. 8.1, стр. 178). Принять в этих формулах К_в = 1, , ξ =3 (Староверов, стр. 195)

Расчет проводим по методичке:

1. Место входа оси плоской струи в рабочую зону примем в плоскости оси прохода. Оно представляет собой прямую, расположенную на плоскости, ограничивающей сверху рабочую зону и отстоящую на расстоянии 2 м от пола.

2. Ось воздухоприточной струи помещаем на высоте 8 метров или 0,6 от высоты помещения. Это условие обеспечивает свободное развитие струи и не налипание ее на потолок или пол.

3. Исходя из расположения оси струи и места расположения линии пересечения оси плоской струи с верхней границей рабочей зоны, принимаем координату x=2,5 м, а координату y=1,0 м.

Расчетная длина оси струи:

Для щели коэффициенты затухания: m=4,5 n=3,2 (Староверов, стр. 180, табл. 8.1.)

4. Задаемся температурой притока, с учетом подогрева в вентиляторе – 11. Избыточная температура составит 20-11=9.

5. Параметры воздуха на входе струи в рабочую зону определяем в соответствии с обязательным приложением 6:

• Максимальная скорость на оси струи 1,8*0,2 = 0,36 м/с

• Избыточная температура

6. Задаемся шириной щели 0,05 м, тогда скорость приточного воздуха на выходе из щели, обеспечивающая вход струи в точку с указанными координатами, равна:

7. Длина щели принимается равной 0,8*47,2 = 37,76. Тогда ширина щели, рассчитанная по величине притока:

Ширина щели = 0,2 м.

8. Определяем скорость на входе струи в рабочую зону. В нашем случае , так как 8,5<6*37,76, поэтому вычисляем скорость на входе струи в рабочую зону как:

Более точно скорость на входе в рабочую зону определится после введения поправки на стеснение, принимаемой по данным таблицы. Величина

С учетом поправки

9. Максимальная скорость в обратном потоке

10. Определяем избыточную температуру на входе в рабочую зону:

11. Относительная площадь струи, поступающая в помещение:

Равномерность распределения параметров в рабочей зоне помещения удовлетворяют требованиям норм (0,5 ≥ ≥ 0,2)

12. Проверка правильности геометрических соотношений

Расчет выполнен правильно.