Методика проектирования

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕСТНОЙ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ НА АВТОНОМНЫХ КОНДИЦИОНЕРАХ

Методика проектирования

Проектирование местной* системы кондиционирования воздуха (СКВ) реализуется тремя этапами. На первом (подготовительном) этапе устанавливают помещение(я), в котором(ых) необходима местная СКВ, его(их) размеры, наличие в нем(них) избытков яв­ного тепла летом и зимой, газовых и пылевых примесей, работаю­щих людей, а также вибирают расчетные параметры наружного (см. параметр Б по приложению 8 СНиП 2.04.05-91 [9]) и внутреннего (см. приложение 1, 2 и 5 данного СНиП, приложение СН 512-78 [4] и СанПиН [5]) воздуха для теплового и холодного перио­дов года, ПДК вредных примесей (см. ГОСТ 12.1.005-88 и СН 512-78 [4]) и минимальный расход наружного воздуха для данного(ых) помещения(й) (см. приложение 19 СНиП 2.04.05-91 [9]).

Примечания. 1. Необходимость кондиционирования в тех или иных помещениях регламентируется п. 4.2 СНиП 2.04.05-91 [9].

2. Пункт 4.13 СН 512-78 [4] устанавливает технические нормати­вы по запыленности и загазованности воздуха в помещениях с ЭВМ, которые значительно ниже ПДК по ГОСТ 12.1.005-88. Поэтому студент должен их выбирать при расчете местной СКВ, но не бо­лее 2 мг/м³.

Подготовительный этап частично реализуется студентами то­лько на практических занятиях, так как в исходных данных зада­ния многие сведения даны; в других случаях он выполняется полностью с соответствующими обоснованиями.

.

* Местная СКВ применяется при избытках явного тепла до 360 кВт в помещении.

На втором этапе проектирования местной СКВ ведут:

1) выбор схемы воздухообмена для конкретного помещения, руководствуясь при этом требованиями п.п. 4.49...4.60 СНиП [9] и отраслевых норм. Так, согласно п. 4.22 СН 512-78 [4] схема воздухообмена в помещениях для ЭВМ должна быть "сверху -вверх", "снизу - вверх" или комбинированная, детальное описа­ние которых приведено на с. 48...50 учебного пособия [14]. Ее выбирают по удельной тепловой нагрузке, Вт, на 1 м² площади пола, определяемую по формуле

. (5.1)

Если q£ 400 Вт/м², то принимают схему "сверху - вверх";

при q > 400 Вт/м² - схему "снизу - вверх" или комбинированную схему. Последняя схема обеспечивает удаление 30...40% тепла снизу и 70...60% тепла сверху. Поэтому ее применяют в помеще­ниях с большими ЭВМ (например, типа ЕС), а в помещениях с ПЭВМ - схему "сверху - вверх";

2) расчет потребного количества воздуха Lcг, /ч, для обеспечения санитарно-гигиенических норм для данного помещения по формулам (3.2 и 3.4) соответственно по избыткам явного тепла для теплового ( /ч) и холодного (, м³/ч) периодов года и по выделяющимся вредностям (например, по пыли - и этило­вому спирту - ).

Примечание. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 ПДК пыли и этилового спирта соответственно равны 6 и 1000 мг/м³.

На втором этапе определяют потребное количество воздуха (Lп, м*м*м/ч) для конкретного помещения (а следовательно и проектируемой механической вентиляции) и ведут аэродинамический расчет вентиляционной сети, заданной (принятой) к проектирова­нию.

Согласно СНиП 2.04.05-91 [9] величину L„ определяют расчетом, исходя из обеспечения в данном помещении санитарно-гигиенических норм (Lcг, м*м*м/ч) и норм взрывопожарной безопаснос­ти (Lб, м*м*м/ч). При этом величина Lп должна быть большей из по­лученных расчетом величин для данного помещения, т.е.

(3.1)

Расчет значения Lсг ведут по избыткам явной или полной теплоте, массе выделяющихся вредных веществ, избыткам влаги (водяного пара), нормируемой кратности воздухообмена и нормируемому удельному расходу приточного воздуха. При этом значе­ния Lcг определяют отдельно для теплого и холодного периодов года при плотности приточного и удаляемого воздуха r = 1,2 кг/м³ (температура 2О°С). Конечной величиной L сг принимают большую из величин, полученных по формулам (3.2...3.4).

При наличии избытков явной или полной теплоты ( или , Вт) в помещении потребный расход воздуха, м*м*м/ч, определяют по формулам:

(3.2)

3.3)

где ty и tп - температура воздуха, соответственно удаляемого из помещения и поступающего в это помещение,°С; Jy и J п -удельная энтальпия воздуха, соответственно удаляемого из поме­щения и поступаюшего в это помещение, кДж/кг (значение или находят из теплового баланса или по справочным дан­ным [10...12], a tп определяют по п.6 приложения 17 СНиП [9]).

При наличии выделяющихся вредных веществ (пар, газ или пыль - , мг/ч) в помещении потребный расход воздуха, м³/ч, определяют по формуле

(3.4)

где Сg - концентрация конкретного вредного вещества, удаляемого из помещения, мг/м³ (принимают равным ПДК рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-88)); Сп - концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м³ (на практических занятиях принимать Сп£0.3 ПДК в рабочей зоне по ГОСТ 12.1.005-88).

Значение для каждого из вредных веществ, присутствую­щих в данном помещении, определяют по экспериментальным или справочным данным или находят из материального баланса. При одновременном выделении в помещении нескольких вредных ве­ществ, обладавших эффектом суммации действия, воздухообмен оп­ределяют путем суммирования расходов воздуха, рассчитанные по формуле (3.4) для каждого из этих веществ.

Расчет значения Lб, м³/ч, ведут по массе выделящихся вредных веществ в данном помещении, способных к взрыву. Если в конкретном помещении несколько таких веществ, то для каждого из них ведут расчет Lб и принимают . Величина Lб, м*м*м/ч, определяют по формуле

(3.5)

где Снк - нижний концентрационный предел распространения (НКПР) пламени по газо-, паро- и пылевоздушным смесям, мг/м (принимают по справочнику химика или экспериментальным данным, а на практических занятиях - Снк= 25...40 или 45...92 г/м³ соответственно для пыли или газа).

Найденное значение Lп, которое должно удовлетворять усло­вию (3.1), уточняют по минимальному расходу наружного воздуха (Lmin, м*м*м/ч), определяемому по формуле

(3.6)

где n - число работающих в помещении в наиболее многочисленную смена, чел.; m - норма воздуха на одного работающего, м*м*м/ч (принимают по приложению 19 СНиП [9] или берут из пособия [ 7, с. 26]); z - коэффициент запаса, равный 1,1...1,5.

Если Lп> Lmin, то значение Lп принимают как окончательное;

в противном случае (Lп < Lmin) - величина Lmin к дальнейшему расчету.

Полученные значения сравнивают и принимают наибольшее значение как Lcг для дальнейшего расчета. При этом определяют предел регулирования в холодный период года ; если , то принимают большим из величин , или . Затем определяют потребное количество воздуха Lб, ч, для обеспечения норм взрывопожарной безопасности по формуле (3.5) соответственно по наличии взрывоопасной пылевоздушной () и паровоздушной () смесей (по ГОСТ 12.1.041-83 НКПР по пыли равен 13...25 г/м³, а расчетный НКПР по этиловому спирту равен 68 г/м³). Полученные значения и сравнивают и принимают наибольшее значение как Lб. Затем, сравнивая принятые значения Lcг и Lб, принимают к дальнейшему расчету наибольшее значение как L n - потребное количество кондиционированного воздуха (кВ) для данного помещения. После этого определяют минимальное количество наружного воздуха на работающих данного помещения Lmin по формуле (3.6) (значение m принимают по приложении 19 СНиП 2.04.05-91 [9], а для помещений с ЭВМ m = 60 /ч согласно п. 4.18 СН 512-78 [4]). Как правило, Lп>Lmin. Тогда значение Lп является потребной производительностью местной СКВ по воздуху с подачей Lmin, /ч, наружного воздуха и регулированием ее до в холодный период года;

3) выбор типа автономного кондиционера (табл. 5.1) для обеспе­чения выбранной схемы воздухообмена в помещении. При этом кон­диционеры типов КТА1-8ЭВМ и КТА1-25ЭВМ обеспечивают подачу

Таблица 5.1. Основные технические характеристики автономных кондиционеров

Основные технические характеристики	Тип автономного кондиционера
	КТА1-8ЭВМ	КТА1-10	КТА1 -25ЭВМ	KTА2-5-02	БК-1500	БК-2000	БК-2500	БК-3000
Производительность по воздуху Lв, /ч					320/ 400*	350/ 500*	350/ 630*	550/ 800*
Холодопроизводи-тельность Lх, кВт	9.9	46.5	26.5	24.4	1.74	2.3	2.9	3.48
Свободный напор,Па					-	-	-	-
Площадь обслужива емого помещения,м2	-	-	-	-
Габаритные разме­ры, мм - длина х ширина х х высота	1000х 795х х1240	-	1230 х 940 х х 1950	** 910 х 12б4х х1614	-	-	-	-
				564 х 1135х х 964
-глубина х ширина х высота	-	-	-	-	585х 600x х400	585х 600х х400	615х 600х х460	615х 660х х460
Масса, кг	З66							64.5

* В числителе дано Lв при низкой, а в знаменателе - при вы­сокой частоте вращения вентилятора.

** В числителе даны размеры воздухообрабатывающего блока, устанавливаемого во вспомогательном помещении, а в знаме­нателе - размеры конденсатного блока, устанавливаемого в отдельном помещении или снаружи здания.

KB в пространство под техпол помещения, а типов KTА1-10 и КТА2-5-02 - в верхнюю часть помещения. Поэтому первые размеща­ют в обслуживаемом помещении, а вторые кондиционеры - в от­дельном помещении. Кондиционеры типа БК устанавливают только в окнах (внизу или вверху) обслуживаемого помещения. Как видим, тип кондиционера определяет объемно-планировочные решения в помещении (здании);

4) расчет числа автономных кондиционеров по формулам:

(5.2)

. (5.3)

где Lп - потребное количество KB для заданного помещения, /ч; Kп - коэффициент потерь воздуха, принимаемый по табл. 1 СНиП [9] (для кондиционеров, установленных в кондиционирован­ном помещении, Кп = 1); Lв и Lх - воздухо- и холодопроизводительность выбранных сочетаний кондиционеров соответственно /ч и Вт (принимают по табл. 5.1 или справочникам); - из­бытки явного тепла в помещении, Вт.

К установке принимают наибольшее число для каждого соче­тания кондиционеров nу, найденное по воздухо- и холодопроизводительности и округленное до целого большего значения, т.е. . Затем ведется анализ как указано в подразделе 5.3.

На третьем этапе проектирования местной СКВ конструктивно размещают окончательное nу. В частности, где они будут установлены (в обслуживаемом или отдельном помещении), какая длина и какие диаметры воздуховодов, места расположения воздухо­водов, режимы работы каждого кондиционера в различные периоды года и т.д. Отдельные конструктивные решения приведены в подразделе 5.4.