Проект электротехнической части газовой котельной ОАО "Приозерное" Ялуторовского района Тюменской области с разработкой схемы автоматического управления осветительной установки (стр. 5 из 16)

Выбор способа поддержания необходимых параметров воздушной среды в помещении определяется многими факторами: режимом работы, характером выделяющихся вредностей, количеством и расположением рабочих мест, оборудованием и др. Для таких условий наиболее приемлемым способом является приточно-вытяжная система вентиляции с механическим побуждением,

Количество тепла необходимое для нагревания 15600 м³/ч — требуемый объем воздуха для вентиляторов четырех горелок котлов, вдуваемого с улицы в помещение котельной можно определить по формуле:

Q=V

С'р(t₀-t_n); (2.1.)

Q=15600

l,3(-3+34)=174,6 кВт.

где V-объем воздуха, м³ -15600;

С'р -теплоемкость воздуха-1.3 кДж/м³.гр.;

t₀-температура нагрева наружного воздуха,(-34 до -3°С);

t_n- температура наружного воздуха, (-32°С).

Количество тепла выделяемое котлами в помещение определяется по формуле:

Q_к=n

F(t_ст-t_в) (2.2.)

Q_к=4

0,69

90(40-12)=6955BT ≈ 7 кВт.

где t_ст-температура стенки котла, (-40°С);

n-количество котлов, 4шт;

k- коэффициент теплопередачи от поверхности котла в воздух-0,69 Вт/м²гр.;

F- площадь поверхности котла, 90 м²;

t_в-температура воздуха в помещении, 12°С.

Из расчета видно, что основной показатель - тепло необходимое для подогрева воздуха идущего в помещение, определяется по формуле:

Q_от=Q - Q_к (2.3.)

Q_от=174.6 - 7=167,6 кВт.

На все здание котельного цеха требуется подавать тепло равное:

Q=V

g₀

(t_в - t_п)

a (2.4.)

Q=(31,5

13,5

0,7

(12+34)

0,9=86,3Bт

где V-объем здания м³;

g₀ - удельная относительная характеристика здания, табличные данные 0.7;

а- поправочный коэффициент, табличные данные - 09;

Избыточное тепло в здании котельной составляет:

Q_изб=167,6 – 86,3 = 81,3 кВт.

Это избыточное тепло требуется, так как к каждой горелке котла необходимо подавать воздух со скоростью 1,1 м³/с и температурой 12°С, а это дополнительные затраты.

Требуемое количество воздуха в помещении котельной, можно поддерживать путем нагнетания в помещениях чистого вентилируемого воздуха с необходимыми температурно-влажностными параметрами. Схема приточной вентиляционной системы показана на рис.2.4.

Схема механической приточной вентиляции.

1-воздухоприемное устройство; 2-фильтр; 3-оборудование для тепловлажностной обработки приточного воздуха (калорифер, кондиционер);

4-вентилятор; 5-шумоглушитель; 6-воздухоотвод;

Рис 2.4

Находим диаметры воздуховодов

D_приточ=

((4

δ)/(υ

π)) (2.5)

D_приточ=

((4

1,08)/(3,14

10))=0,37 м

D_{вытяжки}=D_приточ

⅔ (2.6)

D_{вытяжки} =0,37

2/3=0,25 м

где υ - скорость движения воздуха 10-20 м/с.

Для выбора вентилятора необходимо провести расчет сопротивлений по схемам, показанным на рис 2.4.

Потери на трении местных сопротивлений приточной системы.

RL= (λ

υ²

L)/ (2

d) (2.7)

RL= (0,02

10²

1,3

5)/ (0,37

2) =17,56 Па

ξ (υ²

ρ)/2 (2.8)

Z= (14,7

10²

1,3)/2=955,5 Па

H=RL+Z (2.9)

Н=17,56+955.5=973 Па

где λ - коэффициент шероховатости труб;

d - диаметр трубопровода;

ρ - плотность воздуха при 12,5°С.

Разделим участки движения воздуха прописными буквами (получилось 6-участков). И результаты расчета снесем в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Результаты расчета приточной вентиляции

№ участка	Расход воздуха V,м³/c	Длина участка L,м	Скорость воздуха υ,м/с	Диаметр воздуховода D,м	Удельные потери давлен. R L,м	Коэф места сопр.ξ	Потери давления в местн. сопр. Z,Пa	Н сопротивл. Па
А	1,08	5	10	0,37	17,56	3,5	955,5	973
Б	1,08	5	10	0,37		3,5
В	1,08	5	10	0,37		2,2
Г	1,08	5	10	0,37		0,5
Д	1,08	5	10	0,37		1.5
Е	1,08	5	10	0,37		3,5

Выбор вентиляторов производим по номограммам из литературы;

- с расходом воздуха на один вентилятор 15600/4==3 900 м³/ч.

- с потерями 973 Па.

Из номограммы выбираем вентилятор Е5.105-2 с двигателем N_у=2,2 кВт, n=1435 об/мин., υ=39 м/с.

Выбираем двигатель 4A90L4У3 из справочной литературы. N_у=2,2 кВт, n=1500 об/мин.

Таким образом, в результате расчетов получили: активное вентилирование в котельном цехе осуществляется четырьмя вентиляторами.

Расчет и выбор отопительных установок

Температура выходящего из калорифера воздуха, определяется по формуле :

t_пв=(Q_изб/ С'р

V_в

10³)+t_н

(2.10)

где С'р - теплоемкость воздуха -1.3 кДж/м³.гр;

Q_изб - мощность отопительных приборов 20,3 кВт;

V_в - объем воздуха проходящего через вентилятор 3900 м³/ч.

t_пв=(20300/1,3

3900)-34=-30°С.

Получается отрицательной, для этого необходимо определить количество воздуха, проходящего через калорифер, при известной отопительных приборов и принимаемой температуре воздуха, выходящего из калорифера.

Количество воздуха, пропускаемого через калорифер:

V_к=Q_оп/С_р(t_к-t_н), м³/с, (2.11)

где t_к - температура воздуха после калорифера,

V_к=20,3/1,3

(10+34)=0,356 м³/с.

Живое сечение калорифера для прохода воздуха:

F_к= V_к

ρ/V_ρ, м², (2.12)

Где ρ - плотность воздуха - 1,3 кг/м³;

V_ρ - для оребренных калориферов принимается - 3... 5 кг/м²c;

F_к=0,356

1,3/3=0,154м².

По живому сечению подбирается калорифер [10] марки: КП46-СК-01АУЗ у которого:

- площадь поверхности теплообмена со стороны воздуха f=17,42 м²;

- длина теплопередающей трубки L=0,53 м.

2.4 Расчет электроприводов

Расчет подъемного механизма тельфера в повторно-кратковременном режиме