Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная лесотехническая академия
ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕХОВ
Методические указания к дипломному проекту для студентов специальности 260200 (250303) – Технология деревообработки
Воронеж 2007
2
УДК 674.093
Филонов, А.А. Отопление и вентиляция деревообрабатывающих цехов
[Текст] : методические указания к дипломному проекту для студентов специальности 260200 (250303) – Технология деревообработки /А.А. Филонов ; Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО "ВГЛТА" – Воронеж, 2007. – 24 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ГОУ ВПО "ВГЛТА"
Рецензент инженер-конструктор ОАО ХК «Мебель Черноземья», канд. техн. наук И.М. Гальцева
3
1. ТИПЫ ОТОПИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Система отопления служит для поддержания требуемой температуры в помещениях и компенсации теплопотерь через ограждения. Система отопления состоит из генератора тепловой энергии, нагревательных приборов и трубопроводов или каналов, соединяющих генератор с нагревательными приборами. Системы, в которых тепло получается и используется в одном помещении, называются местными. Системы, в которых от общего генератора отапливается несколько помещений, называют центральными.
По виду теплоносителя различают водяные, паровые, воздушные и комбинированные системы отопления. Водяное отопление применяют, как правило, в гражданских зданиях.
Впромышленных зданиях применяют в основном паровое отопление
стемпературой до 1700. Для производственных помещений деревообрабатывающих предприятий предельная температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 110-1300, для бытовых помещений – 1500.
Всистемах парового отопления конденсат возвращается в котел самотеком или с помощью насоса. Для устранения попадания пара в конденсатный бак устанавливают парозапирающие устройства (гидравлический затвор, конденсационные горшки).
Паровые системы экономичнее водяных вследствие меньшей поверхности отопительных приборов.
Воздушные системы отопления используют в помещениях, где предусматривается искусственный воздухообмен с использованием местных отсосов и общеобменной вентиляции. Воздушное отопление по сравнению с водяным и паровым имеет ряд преимуществ (отсутствие местных нагревательных приборов; меньший расход труб и арматуры, быстрый нагрев воздуха в помещении), однако применять воздушные системы можно только в тех производственных помещениях, где технологический процесс не сопровождается выделением пыли, вредных паров или газов.
4
В крупнопанельном строительстве нередко применяют лучистое отопление за счет теплоотдачи поверхностей ограждений помещения, в которые замоноличивают нагревательные трубы, обогреваемые горячей водой или паром от центральной котельной. Такие системы используют в основном в гражданских зданиях.
2. РАСЧЕТ РАСХОДА ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ
Тепловой баланс в производственном помещении |
может быть записан |
в следующем виде |
|
Qобщ=Qогр+Qвен+Qн.м.-Qт.в., |
(1) |
где Qобщ – общий расход тепла, кДж/ч; |
|
Qогр – потери тепла через ограждения;
Qвен – расход тепла на нагрев воздуха, удаляемого из помещения; Qн.м – расход тепла на нагрев поступающих в цех материалов; Qт.в. – сумма всех тепловыделений в помещении
2.1. Расчет потерь тепла через ограждения |
|
Потери тепла через ограждения (кДж/ч) приблизительно могут быть |
|
определены по тепловой характеристике здания из выражения |
|
Qогр=q0Vзд (tв-tн..в), |
(2) |
где q0 – тепловая характеристика здания, Вт/м3 град; (см. табл. 1) |
|
V3д – строительный объем здания по наружному обмеру, м3; tв – температура воздуха в помещении, 0С;
tн..в. – расчетная температура наружного воздуха, 0С
Расчетная температура наружного воздуха принимается по приложению А для отопления в зависимости от географического расположения предприятия. Для географических пунктов, отсутствующих в приложении, допускается принимать расчетные параметры наружного воздуха, указанные в таб-
5
лице для ближайшего пункта, если географические условия местности примерно одинаковы.
Таблица 1
Тепловая характеристика здания
Тип здания |
q0 (Вч/м3 град) при объеме здания, тыс. м3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
до 3 |
св. |
св. |
св. |
св. |
св. |
|
|
|
3…5 |
5…10 |
10…20 |
20…50 |
50…100 |
|
|
|
|
|
|
|
Деревообрабатывающие |
0.70 |
0,64 |
0,52 |
0,50 |
0,47 |
0,44 |
цеха |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Административные |
0,49 |
0,44 |
0,38 |
0,33 |
0,30 |
– |
здания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2. Расчет расхода тепла на нагрев воздуха, удаляемого из помещения
Расход тепла на нагрев воздуха, удаляемого из помещения (кДж/ч), определяется по формуле
Qвен=1,01G(tв-tнв), |
(3) |
где G – количество удаляемого воздуха, кг/ч;
Расчетная температура наружного воздуха в этом случае принимается также по приложению А для вентиляции
G=1,21 V,
где V – объем удаляемого воздуха в м3/ч.
Количество воздуха, который долен быть удален из помещения при борьбе с газами, пылью и парами вредных веществ, может быть определено
укрупненно по формуле |
|
V = ∑Vм +1 Vзд , |
(4) |
где V – объем удаляемого из помещения воздуха, м3/ч; |
|
6
∑Vм – суммарное количество воздуха, удаляемого через местные отсосы,
включая пневмотранспортные установки, м3/ч; Vзд – объем помещения по внутреннему обмеру, м3; 1 – кратность обмена воздуха в помещении, 1/ч.
Количество воздуха, удаляемого местными отсосами, определяется по технической характеристике оборудования, устанавливаемого в цехе. Для случаев , когда эти данные в технической характеристике отсутствуют (например при устройстве местных отсосов в виде зонтов и т.п.) количество удаляемого воздуха м3/ч может быть определено по формуле
Vм=3600 а в и, |
(5) |
где а и в – размеры сторон зонта или рабочего отверстия укрытия, м; и – скорость воздуха в приемном сечении зонта или отверстия, м/с (табл. 2).
Таблица 2 Значение скорости воздуха в сечении приемных отверстий
Вид вредности |
Скорость воздуха, |
|
и, м/с |
|
|
Водяные пары |
0,3 |
|
|
Газы и пары при ПДК выше 0,1 г/м3 |
0,5 |
Воздушная смесь с температурой от 30 до 700С |
0,7 |
При значительной интенсивности выделений и |
1,0 |
температур е отсасываемой воздушной смеси вы- |
|
ше 700С |
|
|
|
В помещениях, где отсутствуют выделения вредных веществ и избыточного тепла и влаги (например, сборочные участки) источником выделения вредных веществ являются люди, выделяющие углекислоту, тепло и влагу.
7
Вэтом случае в помещениях с объемом на одного работающего менее 20 м3 необходимо предусматривать подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м3/ч на каждого работающего, а в помещениях с объемом от 20 до 40 м3 на одного человека – не менее 20 м3/ч на каждого работающего.
Впомещениях без естественного проветривания объем подаваемого наружного воздуха должен составлять не менее 60 м3/ч на одного работающего, но не менее 60 м3/ч на одного работающего, но не менее однократного воздухообмена в 1 ч.
2.3.Расчет расхода тепла на нагрев поступающих
вцех материалов
Если в холодный период года материал поступает в цех непосредственно из открытых или неотапливаемых складов, необходимо учитывать расход тепла, поглощаемого ввозимым в цех материалом.
Расход тепла на нагрев поступающих в цех материалов (кДж/ч) определяется по формуле
К |
|
Qн.м. = ∑Gмi Cм (tв −tм)Вi , i |
(6) |
i =1
где Gм.i. – масса i-го материала, кг/ч;
См – теплоемкость материала, кДж/кг х град (табл. 3); tм – температура поступающего в цех материала, 0С;
В – коэффициент интенсивности поглощения тепла материалом
(табл. 4);
К– количество наименований материалов, поступающих в цех (в расчет принимаются лишь основные материалы, составляющие основу конструкции изделия).