Кафедра тгв и овб

Вентиляция кинотеатра

на 396 мест

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

Выполнил: студент группы ТВ-98-1

Дудырев В.А.

Руководитель: Мишнева Г.С.

Пермь 2001 год

Содержание:

1. Исходные данные

2. Определение требуемых воздухообменов в зрительном зале

3. Конструктивные решения приточной и вытяжной схем

4. Расчет воздухообменов во вспомогательных помещениях

5. Расчет и конструирование приточной системы

6. Подбор и расчет вытяжной системы

7. Расчет вытяжной механической вентсистемы с сетью воздуховодов

8. Результаты расчетов

9. Список используемых источников

1. Исходные данные для проектирования:

Месторасположение объекта - город Тула

Наименование объекта - кинотеатр со зрительным залом

на 396 мест

Тип осветительного оборудования - дуговой осветитель 11-120

Концентрация углекислоты в наружном воздухе - 0,3 г/кг

Концентрация пыли в наружном воздухе - 1 мг/м³

Ориентация здания по главному фасаду - Восток

Климатологические данные района строительства / 1 / :

Барометрическое давление - 990 гПа

Географическая широта местности - 56 с.ш.

Расчетные температуры наружного воздуха:

в теплый период: +22,2 C (парам. А)

в холодный период: -27 C (парам. Б)

Расчетная энтальпия наружного воздуха:

в теплый период: 50,2 кДж/кг (парам. А)

в холодный период: -26,6 кДж/кг (парам. Б)

Расчетная скорость ветра:

в теплый период: 3,4 м/с (парам. А)

в холодный период: 3 м/с (парам. Б)

Расчетные метеорологические параметры воздуха в зоне размещения зрителей :

Наименование Расчетный Проектируемые Температура Относительная Подвижность

здания период года системы воздуха,С влажность,воздуха, м/с

Кинотеатр Холодный Отопление +14 - -

(вентиляция

не

работает)

Вентиляция 16-18 60-30 0,1-0,15

Теплый Вентиляция tна +(3) 60-30 0,2-0,25

2. Определение требуемых воздухообменов в зрительном зале:

2.1 Расчет количества вредностей, выделяющихся в зрительном зале.

Определяются температуры в рабочей зоне в теплый и холодный периоды года:

t р.з=t на + 3 , C (2.1)

t на – расчетная температура наружного воздуха в теплый период года, принимая по /1/;

t на = 22,2 C

t р.з = 22,2 + 3 =25,2 C - теплый период

t р.з = 18 C - холодный период

1. Количество тепло- и влаговыделений одним человеком определяется по таблице 2.2 справочника /2/, зависят от затрат энергии этого человека и температуры воздуха в помещении.

Количество тепла и влаги выделяемых взрослыми людьми в состоянии покоя при t =+25,2 C в помещении (теплый период): явное тепло qя =57,3 ккал/час,

полное тепло qп =93 ккал/час, влага Wт = 51 г/час. Тогда для 396 человек:

Qя =22690,8 ккал/час, Qп =36828 ккал/час, влага Wт = 20196 г/час.

Количество тепла и влаги выделяемых взрослыми людьми в состоянии покоя при t =+18 C в помещении (холодный период): явное тепло qя =98,6 ккал/час,

полное тепло qп =127,6 ккал/час, влага Wт = 40 г/час. Тогда для 396 человек:

Qя =39045,6 ккал/час, Qп =50529,6 ккал/час, влага Wт = 15840 г/час.

2. Выделения углекислого газа одним зрителем составляет 20-23 л/ч. Объемное количество (л/час) поступающего от зрителей углекислого газа в теплый и холодный периоды будет одинаковым и составит :

М=23 n (2.2)

Массовое количество (г/час) определяют по формуле:

Мсо2=М t,со2 (2.3),

где массовая плотность углекислоты изменяется в соответствии с выражением:

t,со2 = 0,со2  PБ  273 / (1013  (273+ t р.з)) = 0,533  PБ /(273+ t р.з) , (2.4)

где 0,со2 и t,со2 - массовая плотность углекислого газа соответственно при 0C

и при любой температуре t р.з , кг/м³

PБ = 745 бар, расчетное барометрическое давление

М=23 396 = 9108

t,со2 = 1,977=1,769 (кг/м³ ), - теплый период

t,со2 = 1,977=1,813 (кг/м³ ), - холодный период

Тогда: Мсо2=9108 1,769=16112,1 (теплый период)

Мсо2=9108 1,813=16512,8 (холодный период)

3. Теплопоступления от солнечной радиации определяются при 100 % заполнении зрительного зала только для летнего периода и определяются по удельным теплопоступлениям от солнечной радиации через 1[м²] поверхности покрытия и через 1[м²] поверхности остекления, с учетом ориентации данного остекления и учетом полных площадей данных поверхностей: (/1/ приложение 3)

Определяются теплопоступления, вносимые солнечной радиацией в зрительный зал в теплый период года:

Qс.р=Fп  qс.р , ккал/час

где Fп – площадь покрытия зрительного зала, Fп=276,15 м²

qс.р - теплопоступления через 1 м² покрытия , ккал/(час  м² )

определяется по прилож.3 /2/ , qс.р =7 ккал/(час  м² )

Qс.р=276,15  7=1933,03 (ккал/час)

q_{c.p (остек.)} =26 ккал/(час  м² ) - остекление ориентировано на - восток ,

F_остек = 21,51,8=5,4 [м²]

Q_{с.р.(остек)} = F_остек q_{c.p (остек)} = 5,4 26 = 140,4 (ккал/час)

Q= Q_{с.р.(покр)}+ Q_{с.р.(остек)} = 1933,03+140,4 = 2073,43(ккал/час) (2.5)

4. Вычислим для холодного периода года дополнительные теплопоступления за счет работающей системы отопления:

Qот = Vн  qот    (tвн – tн₅), ккал/час (2.6)

где qот – удельная тепловая характеристика зрительного зала, определяемая в зависимости от его строительного объема, qот =0,37 ккал/(час C м³ )

 - поправочный коэффициент,учитывающий изменение удельной тепловой характеристики в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха tн5,

принимается по таблице 4 (прил.1) /3/

=1,048 (при t=-27C)

Vн - строительный объем зрительного зала по наружному обмеру,

Vн=1767,34 (м³ );

tвн – расчетная температура внутреннего воздуха, tвн =+14C

tн5 - расчетная температура наружного воздуха, tн₅=-27C

Qот =1767,34  0,37  1,048  (14-(-27))=28097,49 ккал/час

6. Определим теплопотери в холодный период года при действующей вентиляции:

Qт.п =1767,34  0,37  1,048  (18-(-27))=30838,67 ккал/час

6. На основании составления тепловых балансов определяются избытки тепла в теплый и холодный периоды:

(теплый период): Qп.изб = Qп+Qс.р =36828+2073,43=38901,43 ккал/час (2.7)

(холодный период): Qп.изб = Qп+mQот - Qтп = 50529,6+0,2+28097,49-

-30838,67=25310,43 ккал/час (2.8)

где Qп и Qп - полные тепловыделения от зрителей в теплый и холодный расчетные периоды, ккал/час

Qс.р – теплопоступления от солнечной радиации, ккал/час

Qот - теплопоступления от систем отопления, ккал/час

Qтп – потери тепла через наружные ограждения зрительного зала, ккал/час

m - коэффициент учитывающий полноту работы системы отопления , m=0,2

Результаты расчета по тепловому балансу, влаговыделениям и выделению углекислого газа предоставляются в виде сводной ведомости вредных выделений (табл.1)

2.2 Расчет необходимых воздухообменов в зрительном зале:

Теплый период:

Определяется температура уходящего воздуха:

tух= t р.з + (Hпом – 1,5)t , C (2.9)

где t р.з – температура в рабочей зоне, C

Hпом – высота помещения от пола до центра вытяжных отверстий,

Hпом = 5,5 м;

t - градиент температуры, зависящий от теплового напряжения объема зрительного зала, град/м высоты , определяемый по графику рис.2 /3/ в зависимости от qуд.я – величина удельных явных теплоизбытков, которые рассчитывают по формуле:

qуд.я=  Qя / Vв, ккал/(м³  час), (2.10)

где Qя – явные избытки тепла, ккал/час

Vв – внутренний строительный объем помещения, м³

 Qя = Qя + Qс.р = 22690,8+2073,43=24764,23 ккал/час (2.11)

где Qя – явные тепловыделения от зрителей, Qя=22690,8 ккал/час

Qс.р - теплопоступления от солнечной радиации, Qс.р = 2073,43 ккал/час

qуд.я=  Qя / Vв =24764,23/1216,26=20,36 ккал/(м³  час) 

t=1,24 C/м

tух= 25,2 + (5,5 – 1,5)  1,24=30,16 C

Для построения на I-d диаграмме процесса ассимиляции тепла и влаги, нахожу угловой коэффициет луча процесса:

^т= / W_Т = 38901,43/ 20196 = 1,919 ккал/г (2.12)

где – полные теплоизбытки в теплый период, ккал/час

W_Т – суммарные влаговыделения зрителей в теплый период , ккал/час

После построения процесса на I-d диаграмме , определяется массовый расход подаваемого (удаляемого) воздуха:

1). =Gух= /(), кг/ч (2.13)

где - энтальпии уходящего и подаваемого воздуха, ккал/кг

Iух = 14,7 ккал/кг Iпр = 11,98 ккал/кг

=Gух= 38901,43/(14,7 – 11,98) = 14250,4 кг/ч

2). =Gух= /(), кг/ч (2.14)

где - влагосодержание уходящего и приточного воздуха, г/кг

dух = 12,5 г/кг dпр = 11 г/кг

=Gух= 20196/(12,5 – 11) = 13464 кг/ч

3). , кг/ч (2.15)

М_СО2 =16112,1 (г/ч) количество выделяемого зрителями углекислого газа;

С_ПДК =1,65 (г/кг) – предельно-допустимая коцентрация углекислого газа в воздухе помещения;

С_Н =0,3 (г/кг) - коцентрация углекислого газа в наружном (приточном) воздухе помещения; принимается по таблице 1 приложение 1 /3/;

=11934,89 кг/ч

За расчетный воздухообмен на основании сравнения результатов, полученных по формулам (2.13), (2.14), (2.15), принимается наибольший.

кг/ч

Расчитывается объемный воздухообмен по формуле:

L_i = G_i / _i , м³ /ч (2.16)

где L_i – объемное количество приточного () или вытяжного (L_УХ ) воздуха, м³/ч;

G_i – массовое количество приточного или удаляемого воздуха, кг/ч;

_i – плотность воздуха при соответствующей температуре (t_ПР или t_УХ), кг/м³

Определяем объемные массы воздуха при температуре приточного или удаляемого воздуха с учетом того что объемная масса воздуха при барометрическом давлении Р_БАР= 760 [мм рт ст] и температуреt= 0⁰С₀= 1,293 [^кг/_м3 ]

L= G/_ПР = 14250,4/1,558 = 9148,7 м³ /ч

_i = 1,293 , кг/м³ (2.17)

_ПР = 1,293  = 1,558 кг/м³

L = G/_УХ = 14250,4/1,515 = 9406,2 м³ /ч

_УХ = 1,293  = 1,515 кг/м³

Производим необходимое сравнение:

L_ПР  20  n ,( м³/ч )

9148,7 > 7920 ( м³/ч )

Результаты определения требуемых воздухообменов в теплый период в таблице 2.

Холодный период:

Определяется температура уходящего воздуха:

tух= t р.з + (Hпом – 1,5)t = 18+(5,5 – 1,5)1,4 =23,6 C

где t р.з – температура в рабочей зоне, равная 18C;

Hпом – высота помещения от пола до центра вытяжных отверстий,

Hпом = 5,5 м;

t=1,4 C/м

qуд.я=  Qя / Vв =39045,6/1216,26=32 ккал/(м³  час)

Но так как температура уходящего воздуха выше чем, в рабочей зоне, то принимается t_УХ =18C;

Для построения на I-d диаграмме процесса ассимиляции тепла и влаги в холодный период, нахожу угловой коэффициет луча процесса:

^х= / W^Х = 25310,43/ 15840 = 1,598 ккал/г

При организации воздухообмена в зрительном зале с рециркуляцией в холодный период года уравнение воздушного баланса зрит-го зала выглядит:

=+, кг/ч (2.18)

где - количество воздуха подаваемого в зрительный зал в холодный период года, кг/ч

=+, кг/ч (2.19)

где = 0,464 990 / (273+14)= 1,601 кг/м³ при t =14C

= 9148,7  1,601 = 14647,1 кг/ч

G_СО2 – масса воздуха удаляемого из верхней зоны зрительного зала в холодный период года, кг/ч;

= М_СО2 / (С_ПДК – С_Н) , кг/ч (2.20)

М_СО2 =16512,8 – суммарная масса углекислоты, выделяемой зрителями, г/ч

С_ПДК =1,65 (г/кг) – предельно-допустимая коцентрация углекислого газа в воздухе помещения;

С_Н =0,3 (г/кг) - коцентрация углекислого газа в наружном (приточном) воздухе помещения; принимается по таблице 1 приложение 1 /3/;

=12231,7 кг/ч

Из уравнения воздушного баланса определяем количество воздуха, отбираемого на рециркуляцию из нижней зоны помещения:

G_РЕЦ = = 14647,1 – 12231,7=2415,4 кг/ч (2.21)

Объемный расход воздуха отбираемый на рециркуляцию:

L_РЕЦ = G_РЕЦ /_РЕЦ = 2415,4/1,578=1530,1 м³/ч < 0,5=9148,70,5 = 4574,4

где _РЕЦ = 1,578 кг/м³ при t = 18C

Объем удаляемого в холодный период воздуха:

L = G /_ВЫТ =()/_ВЫТ = (14647,1 – 2415,4)/1,578 =7751,4 м³/ч

(2.22)

где _ВЫТ = 1,578 кг/м³ при t = 18C

Определяется приращение влагосодержания приточного воздуха после его подачи в зрительный зал:

d = W^Х/ G=15840/14647,1 = 1,081 г/кг (2.23)

где W^Х – влаговыделения зрителей в холодный период года, г/ч;

G- масса приточного воздуха в этот же период, кг/ч;

Влагосодержание смеси наружного воздуха с рециркуляционным:

d_СМ =(G_РЕЦ / G_Н )  d + d_Н=2415,4/12231,7  1,081 + 0,3 = 0,513 г/кг (2.24)

где G_РЕЦ - масса воздуха отбираемого на рециркуляцию, кг/ч;

G_Н - количество приточного воздуха, забираемого снаружи, кг/ч;

d - приращение влагосодержания приточного воздуха, г/кг;

d_Н - влагосодержание наружного воздуха, г/кг;

Влагосодержание воздуха в рабочей зоне:

d_Р.З. = d_ПР + d = d_СМ + d = 0,513 + 1,081 = 1,594 г/кг (2.25)

По расчетным данным строится на I-d диаграмме процесс ассимиляции тепла и влаги в холодный период года.

Определив параметры приточного воздуха, можно рассчитать количество тепла, необходимого для его нагревания в калориферной установке:

Q = c   ( t_ПР – t_СМ ), ккал/ч (2.26)

Q = 0,24  14647,1( 14 – (-19,6 ) = 118114,2 ккал/ч

где - количество приточного воздуха, кг/ч;

с - теплоемкость воздуха, равная = 0,24 ккал/(кгград);

t_ПР ,t_СМ - температуры приточного воздуха и смеси, С;

t_СМ = (G_Н t_Н + G_РЕЦ  t_Р.З.)/( G_Н + G_РЕЦ) = (12231,7(-27)+2415,418)/(12231,7 + +2415,4)=-19,6С

Определив воздухообмен в теплый и холодный периоды года, необходимо вычислить кратность воздухообмена по притоку и вытяжке:

К_Р= , 1/час (2.27)

где Li - объемный расход подаваемого или удаляемого воздуха, м³/ч

V_ВН – внутренний объем помещения, м³;

Холодный период: К=(1/час)

К=(1/час)

Теплый период: К=(1/час)

К=(1/час)

Все результаты расчета занесены в сводную ведомость воздушного баланса зрительного зала таблицу 2.

3. Организация воздухообмена в помещениях кинотеатра.

Воздухообмен в зрительном зале организуется приточно-вытяжной механической системой П1 (в теплый период работает на наружном воздухе, а в холодный период с частичной рециркуляцией). В зале общая приточная система для зрит.зала и сцены , а вытяжные системы раздельные. Через сцену удаляется 17% от общего объема удаляемого из зала воздуха. Остальное количество воздуха удаляется через рециркуляционные и вытяжные устройства зала. Система вытяжной вентиляции зрительного зала с естественным побуждением движения воздуха. Схема вентиляции проектируется с рассредоточенной подачей приточного воздуха.

Во вспомогательных помещениях предусматривается система приточной вентиляции с механическим побуждением движения воздуха. В сан.узлах вытяжка производится из верхней зоны механической системой В2. Вентилятор и вытяжная шахта расположены за пределами кинотеатра на наружной стене ограждения. Для лучшей вытяжки в зимний период вытяжная шахта утепляется. Приток воздуха в сан.узлы организуем из смежного коридора кинотеатра через неплотности дверных проемов. В помещении кинопроекционной предусматриваем местные отсосы от проекторов в виде зонтов. От каждого проектора свой отсос. Общеобменную приточно-вытяжную систему организуем для воздухообмена в блоке кинопроекционной П3. Вент.камера установлена в подвальном помещении кинотеатра. Фойе, вестибюль, кассу, административное помещение обслуживает приточно-вытяжаня система П4. Объем приточного воздуха , подаваемого в фойе, кулуары,коридоры на 10% превышает суммарный объем вытяжки из смежных помещений.

4. Расчет воздухообменов во вспомогательных помещениях.

Количество удаляемого или приточного воздуха во вспомогательные помещения воздуха определяется исходя из кратности обмена воздуха и объема помещения: (значения приведены в прил.1 табл.2/3/. Результаты в табл. 3)

L_ВЫТ/ПР=К_Р  V_ВН ,

где К_Р - кратность обмена воздуха;

V_ВН - внутренний объем помещения;

Необходимое сечение каналов находится исходя из рассчитанных объемов удаляемого или приточного воздуха и рекомендуемой скорости прохождения воздуха: V= 3 м/с , для механических систем.

F

18