- •Разработка вентиляционной системы машинного отделения г. Шклов Курсовая работа
- •Введение
- •1 Литературный обзор
- •2 Исходные данные к заданию
- •3 Расчетные параметры наружного воздуха
- •4 Расчетные параметры внутреннего воздуха
- •5 Расчет производительности вентиляционной установки
- •5.1 Расчет объемной производительности по кратности воздухообмена
- •5.2 Расчет объемной производительности по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ
- •5.6 Расчет полной объемной производительности
- •6 Подбор приточной-вытяжной вентиляционной установки
- •6.1 Выбор типоразмера вентиляционной установки
- •6.2 Проверка основных элементов вентиляционной установки
- •6.2.1 Проверка скорости воздуха
- •6.3 Проверка пластинчатого рекуператора
- •6.4 Проверка воздухонагревателя
- •6.3 Проверка фильтра
- •6.4 Проверка вентилятора
- •7 Расчет аварийной вентиляции
- •8 Расчет воздуховодов
- •8.1 Расчет площади сечения отдельных воздуховодов
- •8.2 Определение расчетного диаметра
- •8.3 Определение эквивалентного диаметра
- •8.4 Проверка действительной скорости воздуха на участках
- •Заключение
- •Список использованных источников
6.4 Проверка вентилятора
Требуемая мощность на валу электродвигателя Nвент, кВт, определяется по формуле для незагрязнённого воздуха:
Nвент = (Vвент ٠Рв.п)/(3600 ٠1000 ٠ ƞвент ٠ƞпер) (18)
где 3600 – переводной коэффициент из часов в секунды;
1000 – переводной коэффициент из ватт в киловатт;
Ƞвент - КПД вентилятора в рабочей точке характеристики (0,8÷0,9);
Ƞп - КПД передачи, принимаемый по таблице 6.2 [1];
– полное давление в системе вентиляции, Па.
Полное давление в системе вентиляции , определяется по формуле:
где – потери давления в сети воздуховодов (Принимаем = 300 Па [1, страница 26]).
Приточная прямоточная вентиляционная установка включает в себя приемную секцию с клапанами, секцию фильтрации воздуха, воздухонагревательную секцию, вентиляторный агрегат и редко – секцию шумоглушения.
Рассчитывается суммарное сопротивление всех секций
– аэродинамическое сопротивление соответственно приемной секции с клапаном, рекуператора, фильтра, воздухонагревателя, при необходимости шумоглушителя, Па.
Из таблицы 6.3 [1] рекомендуемые аэродинамические сопротивления отдельных секций вентиляционной установки при скорости движения воздуха 3,5м/с потери давления будут
Полное давление в системе вентиляции ,будет
Требуемая мощность на валу электродвигателя Nвент, кВт, получится
Требуемую установочную мощность электродвигателя вентилятора Nуст можно определить по формуле:
где kз – коэффициент запаса мощности (Для осевых вентиляторов коэффициент запаса принимается 1,1 по таблице 6.4 [1]).
Вычислим требуемую мощность электродвигателя
При сравнении действительная максимальная мощность вентилятора подобранной установки должна быть равна или больше расчётной
3,2 0,483
7 Расчет аварийной вентиляции
Расчет аварийной вентиляции проводим по сценарию «мгновенное разрушение емкости с жидкой фазой» (сценарий 3) рисунок 8.1
Рисунок 8.1 - Мгновенное разрушение емкости с жидкой фазой
Для выбранного 3-го сценария масса опасного вещества (включая жидкую и газообразную фазы), образующая первичное облако Q3, кг рассчитывается по следующей формуле:
, (8.1)
где Qг3 – масса опасного вещества, переходящая в газовую фазу в первичное облако при мгновенном вскипании перегретого опасного вещества в сценарии 3, кг;
Qж3 – масса опасного вещества, переходящая в аэрозоль в первичное облако в сценарии 3, кг;
Qи3 – масса опасного вещества, переходящая в газовую фазу в первичное облако при кипении пролива в сценарии 3, кг;
Qг – масса газообразного опасного вещества в оборудовании, кг.
Массу газовой фазы в емкости Qг, кг, определим по формуле
, (8.2)
где – объемная доля оборудования, заполненная газовой фазой, 0,2;
– молярная масса опасного вещества, = 0,017 кг/моль
R – универсальная газовая постоянная, равная 8,3145 Дж/кг/моль;
V3 – объем оборудования в 3-м сценарии, V3 = 0,167 м3;
P3 – давление в оборудовании в 3-м сценарии, Па. P3 = 1100000 Па;
Т3 – температура, при которой находится опасное вещество внутри оборудования в 3-м сценарии, К. Т3 = 273+28 = 301 K;
Масса аммиака, поступающего в первичное облако в виде газа (пара), образовавшегося при вскипании перегретой жидкой фазы определяется по формуле
(8.3)
где Ср – изобарная теплоемкость жидкого опасного вещества, Дж/(кг*К). Принимаем из [11] Ср = 4,81 Дж/(кг*К);
– масса заправки одного чиллера, кг.
∆Hкип – теплота испарения (кипения) жидкого опасного вещества (амміака), Дж/кг. Принимаем из [11] ∆Hкип = 1153,8 Дж/кг;
Tкип – температура кипения жидкого опасного вещества (аммиака) при давлении P0, т.е. давлении в окружающей среде, при нормальных условиях принимаемом равным 101325 Па, Tкип = 239,75 К.
Масса опасного вещества, переходящая в газовую фазу в первичное облако при кипении пролива в сценарии 3 определяется по формуле:
, (8.4)
где Tп – температура подстилающей поверхности, на которую происходит пролив жидкой фазы опасного вещества, К;
λп – коэффициент теплопроводности подстилающей поверхности, на которую проливается опасное вещество, Вт/К/м;
cп – теплоемкость подстилающей поверхности, на которую проливается опасное вещество, Дж/кг/К
ρп – плотность материала подстилающей поверхности, на которую проливается опасное вещество, кг/м3;
π – число, равное 3,14159;
Fконт – площадь контакта жидкого опасного вещества с подстилающей поверхностью при проливе, м2, Fконт = 6,25 м2;
tкип – время, в течение которого опасное вещество поступает в первичное облако из-за интенсивного кипения жидкого опасного вещества в проливе за счет теплопритока от подстилающей поверхности, с.
Значения характеристик подстилающей поверхности (бетон): ρп = 2220 кг/м3; λп = 1,42 Вт/К/м; cп = 770 Дж/кг/К
где – удельная скорость испарения аммиака с единицы площади, кг/(с·м2).
– скорость ветра на высоте 10 м, м/с. U = 0,3 м/с;
кг/(с·м2).
Масса аммиака, поступающая в первичное облако в виде аэрозоля, образующегося при вскипании перегретой жидкой фазы, определяется по формуле
, (8.7)
Поскольку 61,8 > 18,01
Поскольку , то
Тогда
Расход вскипающего аммиака в секунду
Поскольку выброс очень велик и такой вариант является маловероятным и катастрофическим, рассчитаем производительность аварийной вентиляции по формуле (1) приняв кратность воздухообмена nво = 8
Принимаем из [9] вытяжную установку АК-4 с производительностью
3-5,5