2. Метеорологические параметры воздуха

1. Город строительства: Вологда

2. Ориентация по сторонам света фасада: Север

3. Коэффициент теплопередачи покрытия К_п Вт/м²К: 0,85

4. Характер освещения: окна деревянные и фонари с двойным вертикальным остеклением

5. Тип ворот: распашные

6. Поверхностная плоскость лучистого теплового потока q_р.м Вт/м²:1900

7. Расчётная географическая широта: 60⁰ с.ш.

8. Барометрическое давление: 990 гПа

Расчётные параметры наружного воздуха.

Параметры наружного воздуха принимаем из [5] прил.7

d, - принимаем по Jd – диаграмме

Все данные сводим в таблицу

Расчётные параметры наружного воздуха

Таблица 1

Период года	Параметр	tн, ^0С	Jн кДж/кг	dн г/кг	н, %	Vв,м/с
Тёплый	А	21,1	50,2	11,5	74	1
Холодный	Б	-16	-14,2	0,85	85	5,8

Расчётные параметры внутреннего воздуха.

Температуру, относительную влажность, скорость воздуха V в рабочей зоне принимаем по [2] табл. 1.2 для холодного и переходного периода года по табл. 1.3 для тёплого периода года.

В кузнечном цехе происходит выделение значительных избытков явной теплоты, категория работ- тяжёлая III

ХП: t_р.з.=16 ⁰С V=0,5м/с

ТП: t_р.з.=20 ⁰С V=0,6 м/с

3. Теплопоступления

1. От людей

Теплопоступления от людей не учитываются.

2. От источников искусственного освещения

Q_осв=EFg_осв_осв,Вт

E – требуемая освещённость в помещении [3] табл. 2.3.

E=150 лк

F – площадь пола помещения, м², F=1152 м²

q_осв – удельные тепловыделения[3] табл. 2.4 q_осв=0,2

_осв – доля тепла поступающего в помещение; _осв=0,5

Q_осв=150·1152·0,2·0,5=17290,2 Вт

3. От солнечной радиации

Теплопоступления через остеклённые поверхности:

Q_{ост.рад}=F_остq_остA_ост

Теплопоступления через покрытия:

Q_{покр.рад}=F_пq_пК_п

Где F_ост ,F_п – площади поверхности остекления и покрытия, м²

q_ост – теплопоступления от инсоляции через 1 м² остекления (302 Вт/м²)

q_п – теплопоступления через 1 м² покрытия при K_п=1

K_п – коэффициент теплопередачи покрытия K_п=0,85

A_ост – коэффициент зависящий от характера остекления

По [6] A_ост=1,15 (двойное остекление в одной раме)

F_ост = 120 м²

F_ост2 =213,12 м²

F_п = 1152 м²; q_п = 4,5

Q_{ост.рад}=3021,15120+3021,15213,12=115692,58Вт

Q_{покр.рад}=11524,50,85=4406,4 Вт

Q_{солн.рад}=4406,4+115692,58=120098,4Вт

4. От технологического оборудования

Таблица 2

Характеристика оборудования кузнечного цеха	Количество
Высота цеха, м		8,5
1. Отрезной станок, мощность двигателя, кВт	1	20
2. Кран, мощность двигателя, кВт	2	6,5
3. Нагревательная печь	2
- производительность по металлу, кг/час		250
- расход мазута, кг/час		23
- температура печи, ^0С		1300
4. Горн на один огонь	2
- количество сжигаемого топлива, кг/час		9
6. Наковальня	3
7. Молот пневматический	2
- мощность двигателя, кВт
8.Молот паровоздушный	1
- мощность двигателя, кВт		55
- расход пара, кг/час		600
9. Комбинированные ножницы	1
- мощность электродвигателя, кВт		7,5
10.Вальцы	1
- мощность электродвигателя, кВт		5,8
11. Правильная плита	1
12. Ванна с водой	1
13. Верстак	1

N_у – установочная (номинальная) мощность электродвигателей, кВт

K_сп – коэффициент спроса на электроэнергию, принимаемый по табл. 2,5 [3], K_сп =0,4 – для кузнечных машин, K_сп =0,14- для станков.

K_п – коэффициент, учитывающий полноту загрузки электродвигателя:

при загрузке электродвигателя от 1 до 0,5 K_п=1, при загрузке <0,5 K_п=0,9

- КПД электродвигателя при полной его загрузке, принимаемый по следующей зависимости:

	<0,5	0,5-5	5-10	10-28	28-50	>50
	0,75	0,84	0,85	0,88	0,90	0,92

K_т – коэффициент перехода тепла в помещение, принимаемый равным для металлорежущих станков без охлаждения эмульсий режущего инструмента-1.

1. Отрезной станок

=20 кВт; K_сп=0,14; K_п=0,9; K_т =1; =0,88

200,14(1-0,90,88+10,90,88)10³=2800 Вт

2. Кран

=6,5 кВт; K_сп=0,4; K_п=1; =0,85

6,50,4(1-10,85)10³ 2=830 Вт

3. Нагревательная печь

V=23 кг/ч; 38970 кДж/кг; t_пов=1300 ⁰С

- от стенок и сводов по [1] стр. 36

V – расход мазута, кг/ч

- потери теплоты в цехах, =30%

- теплота сгорания, кДж/кг

=0,27823389700,32=74752,25Вт

- излучение через рабочий проём по [1] стр. 40

 - коэффициент диафрагмирования рис.2.3. =0,58

F₀ – площадь открытого отверстия 0,50,5

q_л – теплопоступления через 1 м², отверстия печи, Вт/м²

z – среднее за 1 час количество минут в течении которых отверстие открыто, z=20 минут

- приведённый коэффициент лучеиспускания, принимаем =4,64 ТП: Вт/м²

ХП: Вт/м²

ТП: Q₀=(0,580,25283732,9 )2=7093,32Вт

ХП: Q₀=(0,580,25283751,23 )2=7093,78Вт

- с продуктами сгорания через рабочий проём

с – удельная теплоёмкость, , с=1,005

G_г – количество выбивающихся из печи газов, кг/с

- коэффициент, учитывающий сужение струи газа при выходе из отверстия =0,6

F₀ – площадь рабочего отверстия печи, м², F₀=0,25 м²

V_г – скорость выбивающихся из отверстия печи газов, м/с

- избыточное давление в печи, равное примерно 1...5 Па под давлением которого газы выходят из отверстия

- объёмная масса выбивающихся из печи газов кг/м³

- температура газов поступающих в цех, обычно принимается на 150 ⁰С ниже температуры в печи, =1150 ⁰С

z – время, в течение которого открыта загрузочная дверца, мин. z=20 мин

кг/м³

м/с

G_г=36000,60,256,50,14 =163,8 кг/ч

ТП: Q_п.с.=[0,2781,005163,8 (1150-20)] 2=51456,13 Вт

ХП: Q_п.с.=[0,2781,005163,8 (1150-16)] 2=51638,28 Вт

- от зонта над загрузочным отверстием

=4,64 Вт/м² – коэффициент теплопередачи укрытия

- площадь поверхности укрытия, м² F=1м²

- температура смеси газов и воздуха под укрытием =150...200 ⁰С

ТП: =4,641(170-20) 2=696 Вт

ХП: =4,641(170-16) 2=807,36 Вт

- от остывающего материала [1] стр.33

G_м – масса материала, кг/ч

с_м – его средняя теплоёмкость кДж/кгК, с_м =0,75

- коэффициент, учитывающий интенсивность теплоотдачи по времени =0,9

ТП: Q_м=0,2782500,75(1300-20)0,92=60048 Вт

ХП, ПП: Q_м=0,2782500,75(1300-16)0,92=60235,65 Вт

Суммарные теплопоступления от нагревательной печи:

ТП: Q^тп=194045,7 Вт

ХП: Q^тп=194527,32 Вт

4. Горн на один огонь

В – расход топлива кг/ч, В=9 кг/ч

- теплота сгорания топлива кДж/кг, =38970 кДж/кг

- коэффициент учитывающий долю теплоты выделяющейся в цех [1] рис. 2.4. =0,51

=[0,2789389700,51] 2=49726Вт

От зонта:

=4,64 Вт/м² – коэффициент теплопередачи укрытия

- площадь поверхности укрытия, м² F=1м²

ТП: = 185,6Вт;

ХП: =204,2Вт;

Суммарные теплопоступления от горна:

ТП: Q= 49911,6Вт

ХП:Q=49930,2Вт

5. Вальцы

N_эл.д.=5,8 кВт

Q_{о бщ}=5,80,4(1-10,85)10³=900 Вт

6. Паровоздушный молот

=600 кг/ч

=3048 кДж/кг

=2500+1,8

ТП: =2500+1,825=2525,2 кДж/кг

=0,28600 (3048-2525,2)=17566 Вт

ХП: =2500+1,814=2545 кДж/кг

=0,28600(3048-2545)=16900 Вт

От электродвигателя:

=1000N(1- )

=100055(1-10,92) 0,4=1760 Вт

ТП:Q=19326 Вт

ХП:Q=18660 Вт

7.Комбинированные ножницы

N_эл.д.=7,5 кВт

Q_общ=7,5×0,4×(1-1×0,85)×10³=342 Вт