Вентиляция промышленного здания

       Q = Ō ∙F_пом.,     (2.3) 

где  Ō - тоже, что в формуле (2.2);

F_пом. - площадь помещения, м².

       По  определенным теплопотерям на 1 м² определяем теплопотери каждого помещения:

       деревообрабатывающий  цех - Q_д.ц. = 213,2 ∙ 1280 = 272853 , Вт;

       участок шлифования деталей - Q_{уч.шл.д.} = 213,2 ∙ 108 = 23026 , Вт;

       заточной  участок - Q_з.уч. = 213,2 ∙ 36 = 7675 , Вт;

       индивидуальный  тепловой пункт - Q_ИТП  = 213,2 ∙25,2 = 5373 , Вт;

       вентиляционное  помещение - Q_в.п. = 213,2 ∙ 80,4 = 17141 , Вт.

       инструментальная  раздаточная кладовая - Q_и.р.кл. = 213,2 ∙ 12,6 = 2686 , Вт. 

       2.2 Потери теплоты на нагрев инфильтрующегося  воздуха 

       Определяем  разность давлений воздуха на наружную и внутреннюю поверхность ограждения, Па, (окон Δp^ок, наружных дверей Δp^дв и на уровне пола первого этажа Δp¹), по формуле 

       Δp = (Н - h) ∙ (γ_Н - γ_В) + 0,5 ∙ v² ∙ ρ_В ∙ (с_Н - с_В) ∙ k_v ,  (2.4) 

       где Н - высота здания, м;

       h - расчетная высота, от уровня земли до верха окна, м;

γ_Н , γ_В - соответственно удельный вес, при температуре наружного и внутреннего воздуха, Н/м³, определяется по формуле 

                                  γ = 3463 / (273 + t) ;   (2.5) 

            v - скорость ветра, м/с;

            ρ_В - плотность наружного воздуха, кг/ м³ , определяется по формуле: 

                                  ρ = 353 / (273 + t);  (2.6) 

с_Н , с_В - соответственно аэродинамические коэффициенты для наветренной и подветрен-ной поверхностей ограждения (равные 0,8 и -0,6, соответственно);

k_v - коэффициент учета изменения скоростного давления ветра [5,табл.24].

       ∆р¹ = (9,2 - 0) ∙ (3463/(273 - 24) - (3463/(273 + 16)) + 0,5 ∙ 13,5 ² ∙ (353/(273-24)) ∙ (0,8 + 0,6)∙ 0,75 = 109,5 Па.

       ∆р ^ок_д.ц.= ∆р^ок _{уч.шл.д.}= (9,2 - 4,8) ∙ (3463/(273 - 24) - (3463/(273 + 16)) + 0,5 ∙ 13,5 ² ∙ (353/ (273 - 24)) ∙ (0,8 + 0,6) ∙ 0,75 = 127,2 Па.

       ∆р ^дв_д.ц.= ∆р^дв _{уч.шл.д.}= (9,2 - 4,2) ∙ (3463/(273 - 24) - (3463/(273 + 16)) + 0,5 ∙ 13,5 ² ∙ (353/ (273 - 24)) ∙ (0,8 + 0,6) ∙ 0,75 = 117,6 Па.

       ∆р^ок _з.уч. = ∆р^ок _ИТП =  (9,2 - 2,4) ∙ (3463/(273 - 24) - (3463/(273 + 16)) + 0,5 ∙13,5 ² ∙ (353/ (273 - 24)) ∙ (0,8 + 0,6) ∙ 0,75 = 114,1 Па.

       Вычисляем расход инфильтрирующегося воздуха  через окно, двери и щели, кг/ч, по формуле 

    , (2.7) 

где ∑А_окн - сумма площадей окон, м²;

∑А_дв - сумма площадей дверей, м²;

∑A_щ - сумма площадей щелей, м²;

G_Н - коэффициент, учитывающий нагревание инфильтрующегося воздуха встречным тепловым потоком (принимаем G_Н  = 8 кг/ч), кг/ч;

R_u - сопротивление воздухопроницанию, определяется по формуле 

       ,  (2.7^*) 

здесь - разность давления воздуха при котором определяется сопротивление воздухопроницанию (принимаем = 10 Па), Па;

       - тоже, что в формуле (2.4).

       G_И^д.ц. = 0,216 ∙ 106 ∙ 127,2^0,67/0,681 + 34 ∙8 ∙(117,6 /109,5)^0,67 + 3456 ∙ 109,5^0,5 ∙ ((109,5 ∙ 0,0005) + (33,6 ∙ 0,005)) = 9290,3 Па.

       G_И^{уч.шл.д.} = 0,216 ∙ 23 ∙ 127,2^0,67/0,681 + 9 ∙8 ∙(117,6 /109,5)^0,67 + 3456 ∙ 109,5^0,5 ∙ ((27 ∙ 0,0005) + (11,4 ∙ 0,005)) = 3162,1 Па.

       G_И^з.уч. = 0,216 ∙ 5 ∙ 114,1^0,67/0,681 + 3456 ∙ 109,5^0,5 ∙ (10,8 ∙ 0,0005) = 233,2 Па.

       G_И^ИТП = 0,216 ∙ 1,8 ∙ 114,1^0,67/0,681 + 3456 ∙ 109,5^0,5 ∙ (5,4 ∙ 0,0005) = 111,3 Па.

       Рассчитываем  расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха, Вт, по формуле 

                            

  (2.8) 

где ∑G_И - тоже, что в формуле (2.7);

    t_в , t_н - соответственно температуры внутреннего и наружного воздуха,ºC;

       с - удельная теплоемкость воздуха (равная 1 кДж/(кг ºC)), кДж/(кг ºC);

k_н - коэффициент, учитывающий нагревание инфильтрирующегося воздуха в ограждении тепловым потоком [5].

       Q_и^д.ц. = 0,28 ∙ 9290,3 ∙ (16 + 24) ∙ 0,8 = 83241 Вт.

       Q_и^{уч.шл.д.} = 0,28 ∙ 3162,1 ∙ (16 + 24) ∙ 0,8 = 28332 Вт.

       Q_и^з.уч. = 0,28 ∙ 233,2 ∙ (16 + 24) ∙ 0,8 = 2090 Вт.

       Q_и^ИТП = 0,28 ∙ 111,3 ∙ (16 + 24) ∙ 0,8 = 997 Вт. 

       2.3 Потери теплоты на нагрев ввозимых  материалов 

       Расход  теплоты на нагревание материалов, ввозимых в производственные помещения или цех, Вт, определяют по формуле 

  

,     (2.9) 

где - количество материалов, поступающих в цех (производственное помещение) в течение одного часа, кг/ч;

- удельная теплоемкость материала, величину которой для пиломатериала принимают равной , кДж/(кг °С);

- температура материала (для несыпучих материалов (дерево, пластмасса и др.), равная = -24 + 10 = -14 ^оС ), ^оС;

- коэффициент, учитывающий интенсивность поглощения теплоты во времени (его ориентировочное значение  в течение первого, второго, третьего часа нахождения материала в цехе, допускается принимать соответственно равным ).

       Q¹_м = 0,278 ∙1750 ∙(15 -(-14)∙0,84∙0,5 = 6130 Вт.

       Q²_м = 0,278 ∙1750 ∙(15 -(-14)∙0,84∙0,3 = 3678 Вт.

       Q³_м = 0,278 ∙1750 ∙(15 -(-14)∙0,84∙0,2 = 2452 Вт. 

       2.4 Потери теплоты на нагревание  транспорта 

       Задаваясь маркой автомашины и значениями и , расход теплоты, Вт, на нагревание автотранспорта определяется по формуле 

       

,      (2.10) 

где - расход теплоты на нагрев автотранспорта от температуры до (принимается в зависимости от вида транспорта по [7, табл.2.35]), Вт;

      - коэффициент, для первого часа (рекомендуется принимать равным 0,5);

 - время, в течение которого автомашины находятся в цехе или помещении (принимаем равное мин.), мин.

        , Вт.

 

       3 Расчет теплопоступлений 

       3.1 Расчет тепловыделений от электродвигателей  работающих станков и оборудования 

       Теплопоступления  от станков, Вт, определяются по формуле 

       

,    (3.1^*) 

где q_ст - теплота выделяемая электрическим двигателем, рабочим элементом станка и обраба-тываемыми деталями на 1 кВт установочной мощности (если станки работают с охлаждением, эмульсией или маслом, то q_ст = 130 Вт/кВт; если без охлаждения, то q_ст = 215 Вт/кВт), Вт/кВт;

       N_у - установочная мощность электродвигателя станка /по заданию/, кВт;

k₃ - коэффициент загрузки электродвигателя станка (принимаем равным 0,9);

k₀ - коэффициент одновременной работы электродвигателей станков (принимаем равным 0,8);

- КПД электродвигателя станка, определяется в зависимости от  установочной мощности электродвигателя  станка по [7, табл.2.11].

       Q_ст1 = 215 ∙ 4 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,82 = 508 Вт.

       Q_ст2 = 215 ∙ 11,4 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,86 = 1518 Вт.

       Q_ст3= 215 ∙ 36,5 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,89 = 5029 Вт.

       Q_ст4 = 215 ∙ 4 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,82 = 508 Вт.

       Q_ст5= 215 ∙ 11,4 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,86 = 1518 Вт.

       Q_ст6 = 215 ∙ 8,5 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,85 = 1118 Вт.

       Q_ст7 = 215 ∙ 3 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,80 = 372 Вт.

       Q_ст8 = 215 ∙ 5,5 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,85 = 724 Вт.

       Q_ст9 = 215 ∙ 3 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,80 = 327 Вт.

       Q_ст10 = 215 ∙ 9,1 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,85 = 1197 Вт.

       Q_ст11 = 215 ∙ 2.2 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,80 = 272 Вт.

       Q_ст12 = 215 ∙ 4,1 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,82 = 520 Вт.

       Q_ст13 = 215 ∙ 4,1 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,82 = 520 Вт.

       Q_ст14 = 215 ∙ 11,4 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,86 = 1518 Вт.

       Q_ст15 = 215 ∙ 8,5 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,85 = 1118 Вт.

       Q_ст16 = 215 ∙ 4,1 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,82 = 520 Вт.

       Q_ст17 = 215 ∙ 3,2 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,82 = 406 Вт.

       Q_ст18 = 215 ∙ 4,8 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,82 = 609 Вт.

       Q_ст19 = 215 ∙ 4,8 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,82 = 609 Вт.

       Q_ст20 = 215 ∙ 4,8 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,82 = 609 Вт.

       Q_ст21 = 215 ∙ 1,2 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,80 = 149 Вт.

       Q_ст22 = 215 ∙ 1,2 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,80 = 149 Вт.

       Q_ст23 = 215 ∙ 0,75 ∙ 0,9 ∙ 0,8 ∙ 0,75 = 87 Вт.

       Деревообрабатывающий цех: = Q_ст1-17 + Q_ст17 + Q_ст10  + Q_ст3 = 508 + 1518 + 5029 + 508 + 1518 + 1118 + 327 + 724 + 324 + 1197 + 272 + 520 +520 + 1580 + 1118 + 520 + 406 + 406 + 1197 + 5029 = 24276 Вт.

       Участок шлифования деталей: = Q_ст18-20 = 609 + 609 + 609 = 1827 Вт.

       Заточной  участок: = Q_ст21-23 = 149 + 149 + 87 = 385 Вт.