| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
МЕНЮ
| Система воздухообмена на станциях обслуживания автомобилейp align="left">Ремонтная мастерская, СТОНеобходимо определить расход приточного воздуха в помещении ремонтной мастерской (СТО) со следующим техническим заданием: количество машин 10, площадь помещения 150 м 2, объем помещения 300 м2 и средняя дистанция, которую проезжают автомобили равна 20 метрам. Необходимый минимальный воздухообмен Если будем использовать требование соблюдения необходимой кратности воздухообмена в час, а кратность для СТО (смотрите выше) должна быть не менее 20-го воздухообмена в час, то получим следующее значение расхода воздуха Q = 20 * 300 (м 3 / ч)= 6000 м 3 / ч Содержание CO в воздухе Если будем считать необходимую подачу свежего воздуха по выбросам от машин оксида углерода, то получим следующую величину выброса q CO q CO = (20 + 0,1* 20) 10 = 220 м 3 / ч CO А необходимый расход воздуха (коэффициент равен 4 - люди в помещении находятся постоянно) Q = 4*220 (м 3 / ч) = = 880 м 3 / ч воздуха Подача воздуха должна быть не менее 6000 м 3 / ч. Типичное решение вентиляции для небольших гаражей Вентиляция гаража небольшого не требует сложного расчета. Свежий воздух поступает через решетки в наружной стене. Загрязненный воздух удаляется через отверстия в полу и крыше через решетки с помощью вентилятора 10. Расчет воздуховода общеобменной вентиляции Для расчета необходимо знать теплофизические характеристики рабочего тела (воздуха): - температура воздуха внутри воздуховода ; - плотность воздуха кг/м; - плотность наружного воздуха кг/м; - температура наружного воздуха ; Определяем естественное расчетное давление: Па, где м - вертикальное расстояние от центра оконного проема до устья вытяжной шахты; Эквивалентный диаметр для каждого участка: м; По заданному эквивалентному диаметру определяем площадь сечения трубы для каждого участка: м; Скорость течения воздуха в воздуховоде для каждого участка будет равна: , м/с, где расход удаляемого воздуха; Для 1-го участка: м/с; Для 2-го участка: м/с; Для 3-го участка: м/с; Для 4-го участка: м/с; Для 5-го участка: м/с; Для 6-го участка: м/с; Для 7-го участка: м/с; Для 8-го участка: м/с; Для 9-го участка: м/с; Для 10-го участка: м/с; Для 11-го участка: м/с; Потери на 1 м длины участка характеризуется числом Рейнольдса: , где коэффициент вязкости; Для 1-го участка: ; Для 2-го участка: ; Для 3-го участка: ; Для 4-го участка: ; Для 5-го участка: ; Для 6-го участка: ; Для 7-го участка: ; Для 8-го участка: ; Для 9-го участка: ; Для 10-го участка: ; Для 11-го участка: ; Ламинарный режим течения существует устойчиво при числах Рейнольдса Re<2300. При Re>2300 ламинарное течение теряет устойчивость. При 2300<Re<4000 существует переходный режим течения, а при Re>4000 течение становится турбулентным. Так как Re>2300, то потери на 1 м длины участка для каждого участка будет равен: , где кинетическая энергия воздуха; Для 1-го участка: Па/м; Для 2-го участка: Па/м; Для 3-го участка: Па/м; Для 4-го участка: Па/м; Для 5-го участка: Па/м; Для 6-го участка: Па/м; Для 7-го участка: Па/м; Для 8-го участка: Па/м; Для 9-го участка: Па/м; Для 10-го участка: Па/м; Для 11-го участка: Па/м; Потеря давления на местное сопротивление для каждого участка: , Па, где сумма коэффициентов местных сопротивлений (берется из табличных данных СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»); Для 1-го участка: Па; Для 2-го участка: Па; Для 3-го участка: Па; Для 4-го участка: Па; Для 5-го участка: Па; Для 6-го участка: Па; Для 7-го участка: Па; Для 8-го участка: Па; Для 9-го участка: Па; Для 11-го участка: Па; Для 10-го участка: Па; коэффициент, учитывающий шероховатость стенок воздуховода, определяется для каждого участка по СНиП 2.04.05-91. Полное давление, по которому выбирается вентилятор, определяется по формуле: Па; На заданную подачу вентиляторной установки принимаем запас в пределах 10% на возможные дополнительные потери. Определяем полную мощность вентилятора: Вт = 0,864 кВт, где производительность вентилятора; давление, создаваемое вентилятором; КПД вентилятора; КПД привода клиноременной передачи. Определяем установочную мощность с запасом: кВт, где коэффициент запаса. По полученной мощности подбираем вентилятор ВЦ-4-70-3.15, мощностью электродвигателя 1,5 кВт, производительностью 1560 - 3800 м/ч. Расчет воздуховода ведется по той же методике, что и расчет воздуховода для общеобменной системы вентиляции. Расход воздуха от одного автомобиля равен L = 200 м/ч, количество автомобилей в помещении - 4. Определяем естественное расчетное давление: Па, где м - вертикальное расстояние от центра оконного проема до устья вытяжной шахты; Эквивалентный диаметр для каждого участка: м; По заданному эквивалентному диаметру определяем площадь сечения трубы для каждого участка: м; Скорость течения воздуха в воздуховоде для каждого участка будет равна: , м/с, где расход удаляемого воздуха; Для 1-го участка: м/с; Для 2-го участка: м/с; Для 3-го участка: м/с; Для 4-го участка: м/с; Для 5-го участка: м/с; Потери на 1 м длины участка характеризуется числом Рейнольдса: , где коэффициент вязкости; Для 1-го участка: ; Для 2-го участка: ; Для 3-го участка: ; Для 4-го участка: ; Для 5-го участка: ; Так как Re>2300, то потери на 1 м длины участка для каждого участка будет равен: , где кинетическая энергия воздуха; Для 1-го участка: Па/м; Для 2-го участка: Па/м; Для 3-го участка: Па/м; Для 4-го участка: Па/м; Для 5-го участка: Па/м; Потеря давления на местное сопротивление для каждого участка: , Па, где сумма коэффициентов местных сопротивлений (берется из табличных данных СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»); Для 1-го участка: Па; Для 2-го участка: Па; Для 3-го участка: Па; Для 4-го участка: Па; Для 5-го участка: Па; коэффициент, учитывающий шероховатость стенок воздуховода, определяется для каждого участка по СНиП 2.04.05-91. Полное давление, по которому выбирается вентилятор, определяется по формуле: Па; На заданную подачу вентиляторной установки принимаем запас в пределах 10% на возможные дополнительные потери. Определяем полную мощность вентилятора: Вт = 0,091кВт, где производительность вентилятора; давление, создаваемое вентилятором; КПД вентилятора; КПД привода клиноременной передачи. Определяем установочную мощность с запасом: кВт, где коэффициент запаса. По полученной мощности подбираем вентилятор ВЦ-4-70-2.5, мощностью электродвигателя 0,18 кВт, производительностью 430 - 960 м/ч. Все найденные значения заносим в таблицу 2.1. Таблица 2.1. Название
При выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры: - Производительность по воздуху; - Мощность калорифера; - Рабочее давление, создаваемое вентилятором; - Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов; - Допустимый уровень шума. Ниже приводится упрощенная методика подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях. Производительность по воздуху Подбор оборудования для системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении. Например, для помещения площадью 50 квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров в час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами). Так, для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2-3 кратный воздухообмен. Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений. Расчет воздухообмена по кратности: L = n * S * H, где L - требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч; n - нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5; S - площадь помещения, м2; H - высота помещения, м; Расчет воздухообмена по количеству людей: L = N * Lнорм, где L - требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч; N - количество людей; Lнорм - норма расхода воздуха на одного человека: - в состоянии покоя - 20 м3/ч; - работа в офисе - 40 м3/ч; - при физической нагрузке - 60 м3/ч. Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па. Типичные значения производительности систем вентиляции: Для квартир - от 100 до 500 м3/ч; Для коттеджей - от 1000 до 2000 м3/ч; Для офисов - от 1000 до 10000 м3/ч. Мощность калорифера Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоной и для Москвы равна -26°С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 44°С. Поскольку сильные морозы в Москве непродолжительны, в приточных системах можно устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной. При этом приточная система должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года. При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограничения: Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше. Максимально допустимый ток потребления. Ток, потребляемый калорифером, можно найти по формуле: I = P / U, где I - максимальный потребляемый ток, А; Р - мощность калорифера, Вт; U - напряжение питание: 220 В - для однофазного питания; 660 В (3 ? 220В) - для трехфазного питания. В случае если допустимая нагрузка электрической сети меньше чем требуемая, можно установить калорифер меньшей мощности. Температуру, на которую калорифер сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле: ?T = 2,98 * P / L, где ?T - разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции, °С; Р - мощность калорифера, Вт; L - производительность вентиляции, м3/ч. Типичные значения расчетной мощности калорифера - от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов. Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить калорифер, использующий в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления (водяной калорифер). Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров). Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра - рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума. Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением 4-5 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании систем вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов. Список литературы 1. Синельников А.Ф., Штоль Ю.Л., Скрипников С.А. «Кузова легковых автомобилей: обслуживание и ремонт», М.: Транспорт, 1999 г. 2. Епифанов Л.И. «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей» 3. Шестопалов С.К. «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей», Высшая школа, 2001 г. 4. Белов С.В. «Безопасность жизнедеятельности», М.: Высшая школа, 2001 г. 5. Бакалов Б.В., Карпис Е.Е. «Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях», М.: Стройиздат, 1994 г. 6. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. «Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция», М.: Стройиздат, 1991 г. 7. Соснин Ю.П. «Инженерные сети. Оборудование зданий и сооружений», М.: Высшая школа, 2001 г. 8. Цимбалин В.Б., Успенский И.Н. Атлас конструкций. Шасси автомобиля - Москва: «Машиностроение», 1977, 106 с. 9. Краткий автомобильный справочник. - 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1984. - 220 с. 10. Экологическая безопасность автотранспортного комплекса URL:http://www.centreco.ru/lit_def/41.php 11. Оборудование порошковой окраски URL:http://www.prompolymer.ru/opo.html 12. А.М. Козлитин, Б.Н. Яковлев, «Чрезвычайные ситуации техногенного характера. Прогнозирование и оценка», учебное пособие, Саратов, 2000 13. Ю.В. Еганов, «Прогнозирование и оценка обстановки в чрезвычайных ситуациях», Обнинск, 2003] 14. Б.С. Мастрюков «Безопасность в чрезвычайных ситуациях», Москва, издательский центр «Академия», 2007 |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|