Введение. Кафедра теплогазоснабжения и вентил

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Г.ШУХОВА»

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Утверждено

научно-методическим советом

университета

Кондиционирование

Воздуха и холодоснабжение

Методические указания к выполнению курсовой работы, раздела выпускной квалификационной работы для

студентов направления подготовки

08.03.01 – Строительство, профиль «Теплогазоснабжение

и вентиляция»

Белгород

УДК 697.94

ББК 38.762.3

К 64

Рецензенты

Доктор технических наук, профессор Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова К.И. Логачёв

К 64 Кондиционирование воздуха и холодоснабжение: методические указания /сост. Т.Н. Ильина, Д.А. Емельянов.-

Белгород: Изд-во БГТУ, 2014. – 68 с.

В учебном издании представлены основные сведения и классификация систем кондиционирования воздуха, необходимые для усвоения курса дисциплины и выполнения курсовой работы.

Дано содержание курсовой работы с описанием разделов расчетно-пояснительной записки и графической части. Представлены рекомендации для выбора метеорологических условий в помещениях. Рассмотрены свойства влажного воздуха и процессы изменения его состояния. Приведены методы расчета вредных выделений в помещении, выбор схемы организации воздухообмена, построение процессов обработки воздуха на I-d диаграмме. Дана схема расчета производительности СКВ и подбора центрального кондиционера, а также его секций. Показаны решения тепло- и холодоснабжения секций центрального кондиционера, рассмотрены режимы его работы в теплый и холодный периоды года.

В конце разделов даны задания для выполнения курсовой работы, приведены справочные и нормативные материалы, необходимые для выполнения курсовой работы.

Учебное издание предназначено для практических занятий, выполнения курсовой работы, раздела выпускной квалификационной работы, а также самостоятельного изучения дисциплины для студентов дневной и заочной форм обучения, в том числе с применением дистанционных технологий, по направлению подготовки: «Строительство», профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция», квалификаций: бакалавр, магистр.

УДК 697.94

ББК 38.762.3

К 64

Ó Белгородский государственный

технологический университет

(БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2014

ВВЕДЕНИЕ

Под термином к о н д и ц и о н и р о в а н и е в о з д у х а подразумевается создание и автоматическое поддержание необходимых кондиций воздушной среды в помещении или сооружении. В общем случае понятие кондиция воздуха включает в себя следующие его параметры: температуру, влажность, скорость движения, чистоту, содержание запахов, давление, газовый и ионный состав.

Кондиционирование воздуха обеспечивается применением специальных систем. Под термином с и с т е м ы к о н д и ц и о н и р о в а н и я в о з д у х а (СКВ) подразумевается комплекс устройств, предназначенных для создания и автоматического поддержания в обслуживаемых помещениях заданных параметров воздушной среды. Указанный комплекс может включать шесть составных частей:

1) установку кондиционирования воздуха (У К В), обеспечивающую необходимые кондиции воздушной среды по тепловлажностному состоянию, чистоте, газовому составу и наличию запахов;

2) средства автоматического регулирования и контроля за приготовлением воздуха нужных кондиций в УКВ, а также поддержания в обслуживаемом помещении или сооружении постоянства заданных величин параметров воздуха;

3) устройства для транспортирования и распределения кондиционированного воздуха;

4) устройства для транспортирования и удаления избытков внутреннего воздуха;

5) устройства для глушения шума, вызываемого работой элементов СКВ;

6) устройства для приготовления и транспортирования источников энергии (электрического тока, холодной и теплой сред), необходимых для работы аппаратов в СКВ.

В зависимости от конкретных условий некоторые составные части СКВ могут отсутствовать.

Классификацию СКВ можно провести по следующим признакам: назначению, характеру, способам снабжения холодом, схеме обработки воздуха в УКВ и величине давления, развиваемого вентиляторами.

П о н а з н а ч е н и ю СКВ можно подразделить на три вида: комфортные, технологические и комфортно-технологические. Для

к о м ф о р т н ы х СКВ характерно выполнение требований по обеспечению в обслуживаемых помещениях воздушной среды, наиболее благоприятной для труда и отдыха. Работоспособность и самочувствие человека в значительной мере определяются тепловым балансом его организма в наиболее оптимальных условиях окружающей среды на уровне теплового комфорта.

Для т е х н о л о г и ч е с к и х С К В характерно выполнение требований по созданию и поддержанию воздушной среды, наиболее благоприятной для технологического производственного процесса, создание специальных условий для испытания готовых изделий и веществ, обеспечение микроклимата для выращивания или испытания биологических сред, сохранения изделий и веществ и т. п. Величины параметров воздушной среды при этом выбирают только исходя из назначения технологического процесса без учета воздействия среды на человеческий организм. Такие СКВ обслуживают замкнутые объемы камер, рабочее пространство технических аппаратов, помещение хранилищ и др. Обслуживающий персонал находится в кондиционируемом объеме только кратковременно и снабжается средствами защиты от воздействия окружающей среды.

Для т е х н о л о г и ч е с к и - к о м ф о р т н ы х СКВ характерно выполнение требований по созданию и поддержанию воздушной среды, благоприятной как для проведения технологического производственного процесса, так и достаточно комфортной для пребывания обслуживающего персонала. Величины параметров воздушной среды при этом выбирают руководствуясь требованиями производственного процесса, которые, как правило, не зависят от наружных климатических условий. Обслуживающий персонал находится в таких помещениях постоянно. Например, в цехах точного машиностроения для обеспечения нужной точности изготовления деталей и сборки изделий требуется поддержание постоянной температуры воздуха на уровне 20 + 0,5^оС и относительной влажности 45-50%. Кондиционирование воздуха способствует уменьшению брака и повышению производительности труда.

П о х а р а к т е р у с в я з и с о б с л у ж и в а е м ы м п о м е щ е н и е м можно подразделить СКВ на три вида: центральные, местные и центрально-местные. Ц е н т р а л ь н ы е С К В характеризуются расположением УКВ в удалении от обслуживаемых объектов и наличием приточных воздуховодов значительной протяженности. М е с т н ы е С К В характеризуются расположением УКВ в самом обслуживаемом помещении или в непосредственной близости от него, при отсутствии (или наличии весьма коротких) приточных воздуховодов. Ц е н т р а л ь н о – м е с т н ы е С К В характеризуются как наличием УКВ в удалении от обслуживаемых объектов, так и местных УКВ, располагаемых в самих помещениях или в непосредственной близости от них.

П о с п о с о б у с н а б ж е н и я х о л о д о м можно выделить три вида СКВ: неавтономные, автономные и испарительные. Н е а в т о н о м н ы е С К В характеризуются наличием централизованных источников холодоснабжения в виде холодильных станций, от которых насосами подаются холодная вода или рассол к аппаратом СКВ. А в т о н о м н ы е С К В характеризуются наличием УКВ со встроенными источниками холода в виде холодильных машин различного типа. И с п а р и т е л ь н ы е С К В характеризуются использованием для целей охлаждения кондиционируемого воздуха эффекта испарения воды.

П о с х е м е о б р а б о т к и в о з д у х а можно выделить два вида СКВ: п р я м о т о ч н ы е, характеризующиеся обработкой в УКВ только наружного воздуха, р е ц и р к у л я ц и о н н ы е – с обработкой в УКВ смеси наружного и рециркуляционного воздуха, или только рециркуляционного воздуха.

П о в е л и ч и н е д а в л е н и я, р а з в и в а е м о г о в е н т и л я т о р о м, СКВ могут быть:

- низкого давления (Р<1000 Па)

- среднего давления (1000<Р<3000 Па)

- высокого давления (Р>3000 Па)

П о в о з м о ж н о с т и о б е с п е ч е н и я з а д а н н ы х к о н д и ц и йУ К В можно подразделить на установки общего назначения, обеспечивающие круглогодовое придание воздуху требуемых кондиций, и установки ограниченного действия для придания нужных кондиций воздуху только в определенном сезоне климатического периода.

По конструктивному исполнению УКВ можно подразделить на секционные, блочные и агрегатные. С е к ц и о н н ы е У К В собирают на месте монтажа по заданной схеме приготовления воздуха из отдельных секций, поставляемых на строительство заводами-изготовителями. Б л о ч н ы е У К В собирают из отдельных технологических блоков по заданной схеме приготовления воздуха. Сборка может производиться на заводе-изготовителе или на месте монтажа. Для а г р е г а т н ы х У К В характерна поставка заводом-изготовителем полностью собранного агрегата по постоянной технологической схеме обработки воздуха.

В аппаратах УКВ осуществляют процессы нагревания или охлаждения воздуха, увлажнения или осушения. Расчет и проектирование аппаратов основываются на общих закономерностях аэродинамики, гидравлики, теплотехники, термодинамики, и теории автоматического регулирования. Для решения инженерно-технических задач при вентиляции и кондиционировании воздуха в первую очередь необходимы знания физических параметров воздуха и изменения его тепловлажностного состояния.