Тепловой баланс здания Расчет теплопоступлений от поверхностей и загрузочного отверстия печи.

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

ФИЭС

Кафедра отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Курсовой проект

по дисциплине

промышленная вентиляция

Работу выполнил

студент группы 2-Т-5:

Жучков Ф.Г.

Работу проверил:

Васильев В. Ф.

Санкт-Петербург

2011

Содержание

Содержание. 2

1. Исходные данные. 3

2. Тепловой баланс здания. 4

Расчет теплопоступлений от поверхностей и загрузочного отверстия печи. 4

Расчет теплопоступлений от электродвигателей. 10

Расчет теплопоступлений от солнечной радиации. 12

Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции по укрупненным показателям.. 13

Расчет теплопоступлений в рабочую зону. 13

3. Описание вредностей и определение их количества. 15

Расчет зонта-козырька над загрузочным отверстием печи. 15

4. Принципиальная схема вентиляции и отопления здания. 17

5. Расчет воздухообмена и воздухораспределения приточной общеобменной вентиляции в помещении с избытками явной теплоты в переходный период года. 17

6. Расчет аэрации с учетом работы локализующей вентиляции. 19

7. Аэродинамический расчет приточной и вытяжной вентиляции. 21

Аэродинамический расчет приточной системы вентиляции. 21

Аэродинамический расчет вытяжной системы вентиляции. 23

8. Подбор вентиляционного оборудования. 25

9. Расчет воздушно-тепловой завесы.. 26

10. Список использованной литературы.. 29

1. Исходные данные

Строительство здания ведется в городе Ухта. Производственное здание представляет собой литейный цех строительным объемом 27000м, с шагом колонн 6 метров. Цех относится к помещениям с работой средней тяжести категории IIб. Основное оборудование технологических процессов вышеуказанного цеха представлено в спецификации.

Размеры оконных проемов 5×5 м, ворота размером 3×4 м расположены на юго-восточной стороне здания.

Расчетные параметры наружного воздуха выбираются в соответствии с [1] и [2]:

По параметрам Б – для проектирования отопления и вентиляции в холодный период года и по параметрам А – для проектирования вентиляции в теплый период года. Данные по наружному климату: холодный период года - t= -35, теплый период года - t= 18,9ºC, Согласно [2]  в переходный период года принимают температуру наружного воздуха, равную +8 ºС.

Нормируемые параметры воздуха в помещении цеха обеспечиваются отоплением и вентиляцией.

2. Тепловой баланс здания

Расчет теплопоступлений от поверхностей и загрузочного отверстия печи

Печь для отжига стального литья(№1)

Принимаем: температура в печи t= 1200ºC, температура на поверхности печи t= 55ºC, температура наружного воздуха t= 18ºC, температура внутреннего воздуха t= 21ºC, тогда вычисляем определяющую температуру: t= = = 38ºC

Параметры воздуха при определяющей температуре: коэффициент теплопроводности =2,75 , коэффициент кинематической вязкости = 16,82·10, критерий Pr 0,7.

Температурный коэффициент объемного расширения:

= = = 3,22·10

Коэффициент теплоотдачи в области газовоздушной смеси:

= 40-60

= 14-17

Степень черноты поверхности печи:

 

Коэффициент теплопроводности динасового кирпича:

= 0,9 + 0,0007t = 0,9 + 0,0007·627,5 = 1,34 , где t = = = 627,5ºC

Коэффициент теплопроводности чугуна:

= 63

Площадь горизонтальной поверхности печи:

F= 8·5 = 40 м

Площадь вертикальной поверхности печи за вычетом площади рабочего окна:

F= (8·3 + 5·3)·2 – 0,5·0,5 = 77,75 м

Площадь окна:

F= 0,5·0,5 = 0,25 м

Вычислим      (Gr·Pr)для поверхности, имеющей наименьший размер – горизонтальной:

(Gr·Pr)= = = 25,66·10>

>2·10значит для вертикальной поверхности величина (Gr·Pr)точно больше критического значения и принимаем: с = 0,135 и n = 0,33.

Приведенная степень черноты равна степени черноты поверхности печи:  

Коэффициент излучения абсолютно черного тела:

с= 5,7  

Коэффициент теплоотдачи конвекцией для вертикальной поверхности:

= с (Gr·Pr)= 0,135· (0,3·10)= 7,58

Удельные конвективные теплопоступления для вертикальной поверхности:

q= ( t- t) = 7,58 (55 – 21) = 257,7

Коэффициент теплоотдачи конвекцией для горизонтальной поверхности, направленной вверх:

= 1,3= 1,3·7,58 = 9,85 

Удельные конвективные теплопоступления для горизонтальной поверхности, направленной вверх:

q= ( t- t) = 9,85 (55 – 21) = 335,04

Коэффициент теплоотдачи посредством теплового излучения:

=  с= 0,9·5,7= 6,2

Величина удельного теплового излучения:

q= (t- t) = 6,2 (55 – 21) = 210  

Общие поступления от поверхности печи:

Q= (q+ q) F+ (q+ q) F= (257,7 + 210)77,75 + (335,04 + 210)40 = 58165Вт

Q= q^.F+ q^. F= 257,7 ^. 77,75  + 335,04 ^. 40 = 33438 Вт – конвективные теплопоступления

Q=24727Вт – лучистые теплопоступления

Удельные теплопоступления излучением:

q=  с()= 5,7()= 268340

В данной работе габариты отверстия: 500×500 мм

Отношения:

== = 1,25, тогда коэффициент дифрагмирования = 0,58

= 10 мин/ч – время открытия окна для загрузки и выгрузки изделий