Файл: Лекция 1 Общие сведения о кондиционировании воздуха План Предмет курса.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 47
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, в течение которого не наблюдается отклонений параметров, от общей продолжительности того или иного расчетного сезона года. Тогда коэффициент обеспеченности, соответствующий доле случаев отсутствия отклонений, определяется выражением
а соответствующий доле времени отсутствия отклонений — выражением
где N – общее число случаев; п – число случаев отклонения условий от расчетных; Z – общая продолжительность периода, z – продолжительность отклонения условий от расчетных.
Воздушная среда промышленных зданий характеризуется большим разнообразием требуемых параметров и допустимых диапазонов отклонений. При этом каждому уровню диапазона отклонений параметров от расчетных значений (обычно температуры) соответствует определенный уровень требований обеспеченности условий и, следовательно, определенное значение коэффициента обеспеченности коб.
Диапазон оптимальных значений параметров внутренней среды показан на рис. IV.1. Точка, характеризующая расчетные внутренние условия, определяется пересечением линий tв и в. В то же время оптимальным условиям соответствует диапазон изменения параметров tв ±
и в ± 
. При этом изотермы tв + , tв - и линии в + , в - ограничивают зону оптимальных внутренних условий. Эти колебания должны выдерживаться в расчетных оптимальных условиях. Но в реальных условиях работы системы с учетом отклонений параметров оборудования от расчетных значений, фактической устойчивости работы системы, разрешающей возможности ее управления необходимо выдержать регламентируемые отклонения температуры tв и влажности в от зоны оптимальных внутренних условий (пунктирные линии).
Во многих случаях (в частности, при использовании вентиляции) оказывается достаточным поддерживать допустимые внутренние условия,
Рис. IV.1. Зона оптимальных внутренних условий и диапазоны отклонений
Рис.IV.2. Графическое сопоставление зон допустимых и оптимальных условий
1 – оптимальные условия, 2 – допустимые условия,
3 – допустимые отклонения от оптимальных условий;
4 – возможные отклонения от допустимых условий.
которые могут отличаться от оптимальных по значениям основных параметров tв и в, по амплитуде
и 
и по регламентируемым отклонениям от расчетных условий tв и в. На рис. IV.2 представлено графическое сопоставление зон оптимальных и допустимых условий с указанием регламентированных технологических отклонений параметров от границ соответствующих зон.
5.4. Параметры воздуха при технологическом кондиционировании
Технологическое кондиционирование устраивается для обеспечения: постоянства влагосодержания материалов; необходимой скорости протекания биохимических реакций; необходимой скорости процессов кристаллизации; постоянства температуры для точного машино- и приборостроения; постоянства влагосодержания для защиты тонко изолированных поверхностей инструмента, станков, машин и изделий от конденсации влаги; относительной влажности, исключающей образование статического электричества при трении обрабатываемых на машинах материалов; температуры и влажности, необходимых для испытания материалов в стандартных условиях и достижения высокого электрического сопротивления изделий. Технологическое кондиционирование требуется также в помещениях, в которых обрабатываются, изготовляются и хранятся гигроскопические материалы и изделия (например, бумага, книги), пищевые продукты и волокнистые вещества. Влияние температуры воздуха на влагосодержание материалов по сравнению с влиянием относительной влажности невелико, хотя колебания температуры влекут за собой некоторые изменения поглощающей способности материалов даже в том случае, если относительная влажность воздуха остается неизменной.
Кондиционирование воздуха применяется для регулирования скорости химических реакций. Так, при сушке лака относительная влажность воздуха, равная 65 %, обычно обеспечивает наилучшие условия, а температура воздуха выбирается в зависимости от вида лака.
В помещениях для хранения и обработки обычной углеродистой стали следует поддерживать относительную влажность воздуха не выше 40-50 %, так как после достижения 65 %-ной влажности скорость коррозии ее возрастает в десятки раз.
При точной обработке изделий с допусками 2-3 мкм абсолютное значение температуры воздуха играет меньшую роль, чем точность ее поддержания, поэтому обычно принимают комфортные значения температур и с необходимой точностью поддерживают их.
Электростатические заряды мешают некоторым производственным процессам и весьма опасны в атмосфере, содержащей взрывчатые вещества; наличие электростатических зарядов сводится к минимуму при относительной влажности воздуха 55 %. В ряде производств температура машин и изделий может быть выше, чем температура окружающего воздуха, поэтому в помещениях приходится поддерживать более высокую относительную влажность ( на уровне 65 % и выше), чтобы обеспечить необходимую влажность (примерно равную 55 %) в зоне обработки продукта на машинах.
Параметры воздуха в рабочей зоне производственных помещений, если отсутствуют специальные технологические требования, принимают по СНиП 41-01-2003. Скорость движения воздуха в рабочей зоне кондиционируемых помещений также принимают в пределах, указанных в СНиП 41-01-2003. Верхние пределы относительной влажности рекомендуется сочетать с низшими пределами температуры.
В кондиционируемых помещениях, цехах и участках, где сырье, полуфабрикаты или готовая продукция остаются на тележках, машинах или стеллажах, обычно обеспечивают одинаковые параметры воздуха в рабочей зоне как в рабочее, так и нерабочее время.
5.5.Параметры наружного климата для систем кондиционирования воздуха
На выбор систем кондиционирования воздуха и на их функционирование оказывают влияние факторы внешней среды. К их числу относятся: температура, влажность (либо энтальпия) воздуха, интенсивность солнечной радиации, скорость и направление ветра, количество выпадающих осадков (дождя, снега, тумана и т. п.). Указанные факторы наряду с факторами внутренней среды зданий и сооружений влияют на тепловлажностный баланс помещений. От них существенно зависят поступления или потери тепла и влаги через ограждающие конструкции. Кроме того, от них, в первую очередь от температуры и влажности, зависит сам процесс кондиционирования, выбор способов обработки приточного воздуха, установочная мощность СКВ и ее энергопотребление, выбор систем управления и автоматического регулирования СКВ.
Выбор расчетных параметров наружного воздуха определяется климатическими условиями местности, где будет работать СКВ, и ее назначением.
Следует обратить внимание на то, что приводимые в нормативной и справочной литературе расчетные характеристики наружного климата географических пунктов основаны на измерениях, выполняемых метеостанциями, и в определенной мере зависят от местоположения станции. В географических пунктах, особенно в крупных городах, в зависимости от особенностей рельефа и характера местности, вида застройки, наличия промышленных объектов, выбросов тепла, загрязнения атмосферы и т.п. в один и тот же момент времени в разных районах параметры наружного воздуха могут существенно различаться. В ряде случаев в крупных городах предусматривают порайонную корректировку расчетных параметров наружного климата, поскольку различие имеют не только температуры, но и влажность, скорость и направление ветра, а также в известной мере интенсивность солнечной радиации и количество атмосферных осадков. Такая корректировка позволяет создавать более рациональные системы кондиционирования микроклимата, экономнее и целесообразнее расходовать энергию для обеспечения их работы.
Лекция № 6 Определение производительности систем
кондиционирования воздух
План
6.1. Производительность систем кондиционирования воздуха
6.2. Определение требуемого для СКВ количества наружного воздуха
6.1. Производительность систем кондиционирования воздуха
Количество воздуха, которое необходимо подавать системами кондиционирования воздуха определяется расчетом исходя из условий ассимиляции тепловлагоизбытков и обеспечения допустимых концентраций в воздухе помещений выделяющихся вредных газов, паров и пыли.
Производительность СКВ следует рассчитывать отдельно для теплого, переходного и холодного периодов года.
Для каждого из периодов года расчет выполняют по таким формулам:
при расчете по избыткам явного тепла
; (6.1)
при расчете по избыткам влаги
; (6.2)
при расчете по избыткам полного тепла
; (6.3)
при расчете по количеству выделяющихся вредных веществ
, (6.4)
где
- количество воздуха, удаляемое из рабочей или обслуживаемой зоны помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические или другие нужды, м3 / ч; Qя, Qп – избытки соответственно явного и полного тепла в помещении, ккал / ч; tо.з – температура удаляемого воздуха, °С; tп – температура воздуха, подаваемого в помещение, °С; tух – температура воздуха, удаляемого из помещения, °С; W – избытки влаги в помещении, г / ч; dо.з – влагосодержание удаляемого воздуха, г / кг; dп – влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г / кг; Iо.з – энтальпия удаляемого воздуха, ккал / кг; Iух - энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, ккал / кг; Iп– энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, ккал / кг; Z — количество вредных веществ, поступающих в помещение, мг / ч; zо.з – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг / м3; zух – концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, мг / м3; zп – концентрация вредных веществ в воздухе, подаваемом в помещение, мг / м3.
При проектировании СКВ следует принимать большую из величин L1 – L4, полученных по формулам (6.1) - (6.4).
По формулам (6.1) - (6.4) определяют общую производительность СКВ, при этом количество подаваемого в помещение наружного воздуха не должно быть менее требуемого по СНиП 41-01-2003.
При одновременном выделении в помещения нескольких вредных веществ однонаправленного действия воздухообмен следует определять в соответствии с требованиями «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий», суммируя воздухообмены, определенные расчетом. Когда выделяющиеся в помещения газы и пары могут образовать взрывоопасные смеси, полученный воздухообмен следует проверять расчетом. Допускаемая концентрация газов и паров не более 5% от нижнего предела взрываемости при параметрах наружного воздуха, принятых для СКВ.
При расчетах СКВ большей частью встречаются помещения с одновременным выделением тепла и влаги. Расчет количества воздуха для кондиционирования рекомендуется выполнять с помощью
а соответствующий доле времени отсутствия отклонений — выражением
где N – общее число случаев; п – число случаев отклонения условий от расчетных; Z – общая продолжительность периода, z – продолжительность отклонения условий от расчетных.
Воздушная среда промышленных зданий характеризуется большим разнообразием требуемых параметров и допустимых диапазонов отклонений. При этом каждому уровню диапазона отклонений параметров от расчетных значений (обычно температуры) соответствует определенный уровень требований обеспеченности условий и, следовательно, определенное значение коэффициента обеспеченности коб.
Диапазон оптимальных значений параметров внутренней среды показан на рис. IV.1. Точка, характеризующая расчетные внутренние условия, определяется пересечением линий tв и в. В то же время оптимальным условиям соответствует диапазон изменения параметров tв ±
и в ± . При этом изотермы tв + , tв - и линии в + , в - ограничивают зону оптимальных внутренних условий. Эти колебания должны выдерживаться в расчетных оптимальных условиях. Но в реальных условиях работы системы с учетом отклонений параметров оборудования от расчетных значений, фактической устойчивости работы системы, разрешающей возможности ее управления необходимо выдержать регламентируемые отклонения температуры tв и влажности в от зоны оптимальных внутренних условий (пунктирные линии).
Во многих случаях (в частности, при использовании вентиляции) оказывается достаточным поддерживать допустимые внутренние условия,
Рис. IV.1. Зона оптимальных внутренних условий и диапазоны отклонений
Рис.IV.2. Графическое сопоставление зон допустимых и оптимальных условий
1 – оптимальные условия, 2 – допустимые условия,
3 – допустимые отклонения от оптимальных условий;
4 – возможные отклонения от допустимых условий.
которые могут отличаться от оптимальных по значениям основных параметров tв и в, по амплитуде
и и по регламентируемым отклонениям от расчетных условий tв и в. На рис. IV.2 представлено графическое сопоставление зон оптимальных и допустимых условий с указанием регламентированных технологических отклонений параметров от границ соответствующих зон.5.4. Параметры воздуха при технологическом кондиционировании
Технологическое кондиционирование устраивается для обеспечения: постоянства влагосодержания материалов; необходимой скорости протекания биохимических реакций; необходимой скорости процессов кристаллизации; постоянства температуры для точного машино- и приборостроения; постоянства влагосодержания для защиты тонко изолированных поверхностей инструмента, станков, машин и изделий от конденсации влаги; относительной влажности, исключающей образование статического электричества при трении обрабатываемых на машинах материалов; температуры и влажности, необходимых для испытания материалов в стандартных условиях и достижения высокого электрического сопротивления изделий. Технологическое кондиционирование требуется также в помещениях, в которых обрабатываются, изготовляются и хранятся гигроскопические материалы и изделия (например, бумага, книги), пищевые продукты и волокнистые вещества. Влияние температуры воздуха на влагосодержание материалов по сравнению с влиянием относительной влажности невелико, хотя колебания температуры влекут за собой некоторые изменения поглощающей способности материалов даже в том случае, если относительная влажность воздуха остается неизменной.
Кондиционирование воздуха применяется для регулирования скорости химических реакций. Так, при сушке лака относительная влажность воздуха, равная 65 %, обычно обеспечивает наилучшие условия, а температура воздуха выбирается в зависимости от вида лака.
В помещениях для хранения и обработки обычной углеродистой стали следует поддерживать относительную влажность воздуха не выше 40-50 %, так как после достижения 65 %-ной влажности скорость коррозии ее возрастает в десятки раз.
При точной обработке изделий с допусками 2-3 мкм абсолютное значение температуры воздуха играет меньшую роль, чем точность ее поддержания, поэтому обычно принимают комфортные значения температур и с необходимой точностью поддерживают их.
Электростатические заряды мешают некоторым производственным процессам и весьма опасны в атмосфере, содержащей взрывчатые вещества; наличие электростатических зарядов сводится к минимуму при относительной влажности воздуха 55 %. В ряде производств температура машин и изделий может быть выше, чем температура окружающего воздуха, поэтому в помещениях приходится поддерживать более высокую относительную влажность ( на уровне 65 % и выше), чтобы обеспечить необходимую влажность (примерно равную 55 %) в зоне обработки продукта на машинах.
Параметры воздуха в рабочей зоне производственных помещений, если отсутствуют специальные технологические требования, принимают по СНиП 41-01-2003. Скорость движения воздуха в рабочей зоне кондиционируемых помещений также принимают в пределах, указанных в СНиП 41-01-2003. Верхние пределы относительной влажности рекомендуется сочетать с низшими пределами температуры.
В кондиционируемых помещениях, цехах и участках, где сырье, полуфабрикаты или готовая продукция остаются на тележках, машинах или стеллажах, обычно обеспечивают одинаковые параметры воздуха в рабочей зоне как в рабочее, так и нерабочее время.
5.5.Параметры наружного климата для систем кондиционирования воздуха
На выбор систем кондиционирования воздуха и на их функционирование оказывают влияние факторы внешней среды. К их числу относятся: температура, влажность (либо энтальпия) воздуха, интенсивность солнечной радиации, скорость и направление ветра, количество выпадающих осадков (дождя, снега, тумана и т. п.). Указанные факторы наряду с факторами внутренней среды зданий и сооружений влияют на тепловлажностный баланс помещений. От них существенно зависят поступления или потери тепла и влаги через ограждающие конструкции. Кроме того, от них, в первую очередь от температуры и влажности, зависит сам процесс кондиционирования, выбор способов обработки приточного воздуха, установочная мощность СКВ и ее энергопотребление, выбор систем управления и автоматического регулирования СКВ.
Выбор расчетных параметров наружного воздуха определяется климатическими условиями местности, где будет работать СКВ, и ее назначением.
Следует обратить внимание на то, что приводимые в нормативной и справочной литературе расчетные характеристики наружного климата географических пунктов основаны на измерениях, выполняемых метеостанциями, и в определенной мере зависят от местоположения станции. В географических пунктах, особенно в крупных городах, в зависимости от особенностей рельефа и характера местности, вида застройки, наличия промышленных объектов, выбросов тепла, загрязнения атмосферы и т.п. в один и тот же момент времени в разных районах параметры наружного воздуха могут существенно различаться. В ряде случаев в крупных городах предусматривают порайонную корректировку расчетных параметров наружного климата, поскольку различие имеют не только температуры, но и влажность, скорость и направление ветра, а также в известной мере интенсивность солнечной радиации и количество атмосферных осадков. Такая корректировка позволяет создавать более рациональные системы кондиционирования микроклимата, экономнее и целесообразнее расходовать энергию для обеспечения их работы.
Лекция № 6 Определение производительности систем
кондиционирования воздух
План
6.1. Производительность систем кондиционирования воздуха
6.2. Определение требуемого для СКВ количества наружного воздуха
6.1. Производительность систем кондиционирования воздуха
Количество воздуха, которое необходимо подавать системами кондиционирования воздуха определяется расчетом исходя из условий ассимиляции тепловлагоизбытков и обеспечения допустимых концентраций в воздухе помещений выделяющихся вредных газов, паров и пыли.
Производительность СКВ следует рассчитывать отдельно для теплого, переходного и холодного периодов года.
Для каждого из периодов года расчет выполняют по таким формулам:
при расчете по избыткам явного тепла
; (6.1)при расчете по избыткам влаги
; (6.2)при расчете по избыткам полного тепла
; (6.3)при расчете по количеству выделяющихся вредных веществ
, (6.4)где
- количество воздуха, удаляемое из рабочей или обслуживаемой зоны помещения местными отсосами, общеобменной вентиляцией и на технологические или другие нужды, м3 / ч; Qя, Qп – избытки соответственно явного и полного тепла в помещении, ккал / ч; tо.з – температура удаляемого воздуха, °С; tп – температура воздуха, подаваемого в помещение, °С; tух – температура воздуха, удаляемого из помещения, °С; W – избытки влаги в помещении, г / ч; dо.з – влагосодержание удаляемого воздуха, г / кг; dп – влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г / кг; Iо.з – энтальпия удаляемого воздуха, ккал / кг; Iух - энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, ккал / кг; Iп– энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, ккал / кг; Z — количество вредных веществ, поступающих в помещение, мг / ч; zо.з – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг / м3; zух – концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, мг / м3; zп – концентрация вредных веществ в воздухе, подаваемом в помещение, мг / м3.При проектировании СКВ следует принимать большую из величин L1 – L4, полученных по формулам (6.1) - (6.4).
По формулам (6.1) - (6.4) определяют общую производительность СКВ, при этом количество подаваемого в помещение наружного воздуха не должно быть менее требуемого по СНиП 41-01-2003.
При одновременном выделении в помещения нескольких вредных веществ однонаправленного действия воздухообмен следует определять в соответствии с требованиями «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий», суммируя воздухообмены, определенные расчетом. Когда выделяющиеся в помещения газы и пары могут образовать взрывоопасные смеси, полученный воздухообмен следует проверять расчетом. Допускаемая концентрация газов и паров не более 5% от нижнего предела взрываемости при параметрах наружного воздуха, принятых для СКВ.
При расчетах СКВ большей частью встречаются помещения с одновременным выделением тепла и влаги. Расчет количества воздуха для кондиционирования рекомендуется выполнять с помощью