Расчётные параметры.
Сн - начальная запылённость воздуха 0,5 мг/м3;
Ск - допустимая запылённость воздуха 0,15 мг/м3;
L = 1540 ( кДж/ч );
Определяем необходимую эффективность очистки воздуха ( % ) :
E = (18)
E =
По среднему значению величины проскока ( 1 - Е) 1- 0,7 = 0,3 = 30 % находим какой тип фильтров обеспечивает необходимую эффективность отчистки. Для объекта применяется губчатый ячейковый фильтр ФяПБ. В губчатых фильтрах используется пористый пенополиуретан, подвергнутый необходимой специальной обработке, в результате достигается явное снижение сопротивление материала. Номинальная пропускная способность ячейки.
L = 1540 м3/ч.
Расчет фильтра:
Определим нужное количество ячеек фильтра:
n = Lрасч / L = 11 шт. (19)
где :
Lрасч - расход очищаемого воздуха , 17037 м3/ч
L - номинальная пропускная способность ячейки, м3/ч;
Выбираем количество ячеек - 11 шт.
Находим площадь рабочего сечения фильтра ( Fф ):
Fф = F Ч n (20)
Fф = 0,22 Ч 11= 2,42 м2
Определяем воздушную удельную нагрузку на фильтр ( q ) м3/ч·м2 :
q = = 7040 м3/ч·м2 (21)
По рис. 4.3. [1] определяем начальное сопротивление фильтра Н = 55 Па. Задаемся предельно допустимым сопротивлением запыленного фильтра (увеличение сопротивления фильтра можно принимать 100 - 120 Па).
Пылеёмкость фильтра при увеличении его сопротивления до 155 Па, т.е. на Н=155 - 55 = 100 Па, составит Gу =400 г/м2.
По расходу Lрасч и запыленности Сн =0,5 мг/м3 = 0,0005 г/м3 очищенного воздуха и эффективности очистки фильтра Е = 30 % = 0,3 , определенной по техническим данным фильтра, рассчитаем количество пыли, удаляемой фильтром в течение часа М (г/ч):
М' = Сн Ч Lрасч Ч E = 2,6 г/ч (22)
Определим продолжительность работы фильтра до очередной регенерации (или срок службы нерегенерируемого фильтра):
= 378,8 ч (23)
Аэродинамический расчёт воздуховодов сводится к определению размеров их поперечного сечения, а также потерь давления на отдельных участках при заданном расходе и рекомендуемой скорости.
В здании запроектированы воздуховоды прямоугольного сечения, так как сочетаются с интерьером внутренних помещений. В помещениях воздуховоды прокладываются под потолком. Воздуховоды выполнены из листовой стали.
Рекомендуемые скорости в воздуховодах вентиляционных систем: не более 4м/с на начальном участке: в горизонтальных сборных каналах от 5,0 до 8,0м/с; на подходе к вентилятору 7-8м/с.
Задаваясь скоростью движения воздуха в воздуховодах v м/с и расходом воздуха L м3/ч, определяем площади поперечного сечения в воздуховодах по участкам, используя формулу:
Fi =
После этого по значению F подбираем стандартные размеры прямоугольных воздуховодов. Эквивалентные диаметры прямоугольных воздуховодов вычислим по формуле:
dэ = , м (24)
где: А и В - размеры прямоугольного сечения воздуховодов, м.
Все данные заносим в таблицу 1.
Вычислим фактическую скорость движения воздуха v, м/с по формуле:
v = , м/c (25)
По фактической скорости движения воздуха v, м/с и эквивалентному диаметру dэ , на участку определим удельные потери давления R, Па/м по номограмме и динамическое давления по формуле :
РД = , Па (26)
Коэффициент шероховатости в стальных воздуховодов равен 1.
Определим потери давления в местных сопротивлениях:
Участок 1
Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2
Участок 2
Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2
Внезапное сужение
ж= 0,5(1 - f / F)= 0,5(1 - 0,25 / 0,36) = 0,15
Уж= 2,2 + 0,15 = 2,35
Участок 3
Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2
Участок 4
Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2
Внезапное сужение
ж= 0,5(1 - f / F)= 0,5(1 - 0,36 / 0,48) = 0,13
Уж= 2,2 + 0,19 = 2,33
Участок 5
Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2
Внезапное сужение
ж= 0,5(1 - f / F)= 0,5(1 - 0,48 / 0,64) = 0,13
Уж= 2,2 + 0,13 = 2,33
Участок 6 - 9
Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2
Участок 12
Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2
3 колена б= 90є ж= 1,2
Диффузор после вентилятора б= 28є Fо/F1 = 0,31/0,64 = 0,5 ж= 0,2
Уж= 2,2 + 1,2+ 0,2= 3,6
Все полученные расчеты заносим в таблицу №3.
Таблица 4.4 - Аэродинамический расчет воздуховодов
|
Номер участка Расход воздуха Длина участка Сечение воздуховода Скорость воздуха АЧВ или d, м Эквивалентный диаметр, dэ м Удельные потери на трение R, Па/м Коэффициент шероховатости Потери на трение Динамическое давление Сумма КМС Уж Потери в местных сопротивлениях Полные потери давления L, м3/ч l, м F, м2 V, м/с в Rlв, Па Рд, Па Z, Па Rlв+Z, Па 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 1704 3,8 0,25 1,9 0,5 0,5 0,50 0,12 1 0,46 2,1 2,2 4,62 5,08 2 3407 3,8 0,36 2,6 0,6 0,6 0,60 0,12 1 0,46 4,1 2,35 9,53 9,98 3 5111 3,8 0,36 3,9 0,6 0,6 0,60 0,27 1 1,03 9,1 2,2 20,07 21,09 4 6815 3,8 0,48 3,9 0,6 0,8 0,69 0,22 1 0,84 9,1 2,33 21,25 22,09 5 8519 3,8 0,64 3,7 0,8 0,8 0,80 0,15 1 0,57 8,0 2,33 18,68 19,25 6 10222 3,8 0,64 4,4 0,8 0,8 0,80 0,22 1 0,84 11,5 2,2 25,40 26,24 7 11926 3,8 0,64 5,2 0,8 0,8 0,80 0,30 1 1,14 15,7 2,2 34,57 35,71 8 13630 3,8 0,64 5,9 0,8 0,8 0,80 0,40 1 1,52 20,5 2,2 45,15 46,67 9 15333 3,8 0,64 6,7 0,8 0,8 0,80 0,45 1 1,71 26,0 2,2 57,15 58,86 10 17037 30,2 0,64 7,4 0,8 0,8 0,80 0,60 1 18,12 32,1 3,6 115,45 133,57
Дополнительные потери в венткамере и воздухоприемных устройствах
50 У(Rlв+Z)
429 |
4.7 Экономический расчет установки прибора УВРК
Таблица 4.5 - Прайс-лист по монтажу и установки вентиляции
|
Стоимость монтажа системы вентиляции берётся от стоимости оборудования. В среднем получается 40-50 % |
|||
|
Демонтаж существующей системы вентиляции |
кв. м. |
50 % от монтажа |
|
|
Монтаж вентиляторов и установок |
|||
|
Наименование работ по вентиляции |
Ед. изм. |
Цена, руб. |
|
|
Монтаж приточных установок производительностью до 300 м3/ч |
шт. |
21000 |
|
|
Монтаж приточных установок производительностью до 700 м3/ч |
шт. |
32800 |
|
|
Монтаж приточных установок производительностью до 1500 м3/ч |
шт. |
44200 |
|
|
Монтаж приточных установок производительностью до 2000 м3/ч |
шт. |
56900 |
|
|
Установка в окно бытового вентилятора в двойной раме, с заменой стекла на оргстекло и термоизоляцией стекла, без учета стоимости расходных материалов |
шт. |
2300 |
|
|
Установка в окно бытового вентилятора, с заменой стекла на оргстекло и термоизоляцией стекла, без учета стоимости расходных материалов |
шт. |
1900 |
|
|
Установка бытового настенного вентилятора в вентиляционную шахту, без прокладки кабеля электропитания |
шт. |
750 |
|
|
Монтаж канального вентилятора (прямоугольного) |
шт. |
6 500 |
|
|
Монтаж канального вентилятора (круглого) |
шт. |
3 500 |
|
|
Монтаж крышного вентилятора |
шт. |
6 300 |
|
|
Монтаж радиального вентилятора |
шт. |
4 400 |
|
|
Подъём вентиляторов до проектной отметки |
комплект |
15 000 |
|
|
Монтаж каркасно-панельной установки |
кг. |
98 |
|
|
Монтаж боксов RSK ГТК Клапанов |
|||
|
Монтаж шумоглушителя прямоугольного сечения |
шт. |
2 139 |
|
|
Монтаж короба для крышного вентилятора |
шт. |
3 208 |
|
|
Монтаж короба для крышного вентилятора |
шт. |
1 208 |
|
|
Установка обратного клапана |
шт. |
321 |
|
|
Установка дроссель-клапана |
шт. |
321 |
|
|
Установка фильтра (круглого) |
шт. |
442 |
|
|
Установка фильтра (прямоугольного) |
шт. |
1 204 |
|
|
Установка привода воздушной заслонки |
шт. |
3200 |
|
|
Монтаж огнезадерживающего клапана |
шт |
5500 |
|
|
Монтаж нагревателей и обвязка |
|||
|
Монтаж электрического нагревателя |
шт. |
5 300 |
|
|
Монтаж водяного нагревателя (без обвязки) |
шт. |
8 400 |
|
|
Обвязка водяного нагревателя |
шт. |
10 416 |
|
|
Сборка обвязки водяного нагревателя |
шт |
11 366 |
|
|
Монтаж диффузоров и решёток |
|||
|
Установка фасадных жалюзийных решеток |
шт. |
850 |
|
|
Монтаж решеток до 400х400 |
шт. |
450 |
|
|
Монтаж решеток до 1000х1000 |
шт. |
1100 |
|
|
Монтаж подрешётки |
шт. |
350 |
|
|
Монтаж диффузоров диаметром от 100 мм до 400 мм |
шт. |
300 |
|
|
Монтаж ш. глушителя Ф100-Ф315 |
шт. |
900 |
|
|
Монтаж изоляции |
|||
|
Изоляция воздуховодов Роквулл Вайред Мат 60 c алюм. Фольгой+ крепеж |
м2 |
274 |
|
|
Изоляция воздуховодов Роквулл Вайред Мат 40 c алюм. Фольгой + крепеж |
м2 |
218 |
|
|
Огнезащитная изоляция воздуховодов (ЕI 120) МБОР - 13Ф (10000х1500х13) стоимость = 363,75р/м2, норма расхода =1,1 |
м2 |
274 |
|
|
Огнезащитная изоляция воздуховодов (ЕI 90) МБОР - 8Ф (20000х1500х8) стоимость = 222,75р/м2, норма расхода =1,1 |
м2 |
274 |
|
|
Огнезащитная изоляция воздуховодов (ЕI 60) МБОР - 5Ф (30000х1500х5) стоимость = 186р/м2, норма расхода =1,1 |
м2 |
274 |
|
|
Огнезащитная мастика "Плазас" (стоимость 57,75 р/кг, норма расхода 2,8 кг/м2) |
м2 |
69 |
|
|
Изолирование воздуховодов пенофолом (без стоимости материала) |
м2 |
150 |
|
|
Изолирование воздуховодов минеральной ватой (без стоимости материала) |
м2 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
Автоматика |
|||
|
Монтаж автоматики (щит) |
шт |
12500 |
|
|
Монтаж элемента автоматики |
шт. |
1 069 |
|
|
Пусконаладочние работы |
система |
4 346 |
|
|
Пусконаладочние работы |
точка |
321 |
|
|
Установка автомата |
шт |
214 |
|
|
Установка щита под автоматы |
шт |
321 |
|
|
Монтаж электрокабеля |
пог.м. |
от 36 |
|
|
Монтаж воздуховодов прямоугольных оцинкованных, в том числе фасонных деталей (стоимость фасонных деталей = 15 % стоимости воздуховода) |
|||
|
Монтаж гибкого воздуховода |
м.п. |
120 |
|
|
150х150х0,5 |
м.п. |
312 |
|
|
200х100х0,5 |
м.п. |
312 |
|
|
200х150х0,5 |
м.п. |
364 |
|
|
200х200х0,5 |
м.п. |
416 |
|
|
250х100х0,5 |
м.п. |
364 |
|
|
250х150х0,5 |
м.п. |
416 |
|
|
250х200х0,5 |
м.п. |
468 |
|
|
250х250х0,5 |
м.п. |
520 |
|
|
300х100х0,5 |
м.п. |
416 |
|
|
300х150х0,5 |
м.п. |
468 |
|
|
300х200х0,5 |
м.п. |
520 |
|
|
300х250х0,5 |
м.п. |
572 |
|
|
300х300х0,5 |
м.п. |
624 |
|
|
400х100х0,5 |
м.п. |
520 |
|
|
400х150х0,5 |
м.п. |
572 |
|
|
400х200х0,5 |
м.п. |
624 |
|
|
400х250х0,5 |
м.п. |
676 |
|
|
400х300х0,5 |
м.п. |
728 |
|
|
400х400х0,5 |
м.п. |
832 |
|
|
500х150х0,5 |
м.п. |
676 |
|
|
500х200х0,5 |
м.п. |
728 |
|
|
500х250х0,5 |
м.п. |
780 |
|
|
500х300х0,5 |
м.п. |
832 |
|
|
500х400х0,5 |
м.п. |
936 |
|
|
500х500х0,5 |
м.п. |
1 040 |
|
|
600х150х0,5 |
м.п. |
780 |
|
|
600х200х0,5 |
м.п. |
832 |
|
|
600х250х0,5 |
м.п. |
884 |
|
|
600х300х0,5 |
м.п. |
936 |
|
|
600х350х0,5 |
м.п. |
988 |
|
|
600х400х0,5 |
м.п. |
1 040 |
|
|
600х150х0,7 |
м.п. |
780 |
|
|
600х200х0,7 |
м.п. |
832 |
|
|
800х200х0,7 |
м.п. |
1 040 |
|
|
600х250х0,7 |
м.п. |
884 |
|
|
800х250х0,7 |
м.п. |
1 092 |
|
|
600х300х0,7 |
м.п. |
936 |
|
|
800х300х0,7 |
м.п. |
1 144 |
|
|
1000х300х0,7 |
м.п. |
1 352 |
|
|
600х400х0,7 |
м.п. |
1 040 |
|
|
800х400х0,7 |
м.п. |
1 248 |
|
|
900х500х0,7 |
м.п. |
1 436 |
|
|
1000х400х0,7 |
м.п. |
1 456 |
|
|
600х500х0,7 |
м.п. |
1 144 |
|
|
800х500х0,7 |
м.п. |
1 352 |
|
|
1000х500х0,7 |
м.п. |
1 560 |
|
|
1200х500х0,7 |
м.п. |
1 768 |
|
|
Монтаж воздуховодов круглых оцинкованых, в том числе фасонных деталей (стоимость фасонных деталей = 15 % стоимости воздуховода) |
|
|
|
|
Воз-д d100 б=0,8мм |
м.п. |
270 |
|
|
Воз-д d125 б=0,8мм |
м.п. |
310 |
|
|
Воз-д d160 б=0,8мм |
м.п. |
395 |
|
|
Воз-д d180 б=0,8мм |
м.п. |
450 |
|
|
Воз-д d200 б=0,8мм |
м.п. |
500 |
|
|
Воз-д d250 б=0,8мм |
м.п. |
610 |
|
|
Воз-д d315 б=0,8мм |
м.п. |
725 |
|
|
Общестроительные работы |
|||
|
Изготовление отверстий d=100-125 мм. кирпич за 10 см. |
шт. |
920 |
|
|
Изготовление отверстий d=160 мм. кирпич за 10 см. |
шт. |
1050 |
|
|
Штробление стен (кирпич), за 1 м.п. |
шт. |
1200 |
|
|
Штроба под электрокабель (кирпич/монолит), за 1 м.п. |
шт. |
1100 |
|
|
Штробление стен (бетон), за 1 м.п. |
шт. |
1600 |
|
|
Штроба монолит (высокоармированный), за 1 м.п. |
шт. |
1920 |
|
|
Изготовление отверстий d=200 мм. кирпич за 10 см. |
шт. |
1410 |
|
|
Изготовление отверстий d=250 мм. кирпич за 10 см. |
шт. |
1960 |
|
|
Изготовление отверстий d=315-350 мм кирпич за 10 см. |
шт. |
2500 |
|
|
Высотные работы |
|||
|
Автовышка, высота до 16 м. |
руб./день |
8000 |
|
|
Подъем оборудования (свыше 2-го этажа, за каждый этаж), комплект |
руб. |
250 |
|
|
Доставка, сборка туры (1 день) |
руб. |
2800 |
|
|
Разборка/сборка подвесного потолка, за 1 м2. |
руб./м2 |
300 |
|
|
Разорванный монтаж (2 выезда в стоимость включено), каждый доп.выезд |
руб. |
920 |
|
|
Транспортные расходы |
|||
|
Повторный выезд по вине клиента |
руб. |
1250 |
|
|
Осмотр + разметка |
руб. |
1050 |
|
|
Выезд монтажной бригады за пределы КАД до 10 км. |
руб/км |
550 |
|
|
Выезд монтажной бригады за пределы КАД свыше 10 км. |
руб/км |
750 |
Таблица 4.6 - Итоговая сумма затратрат на установку
|
Стоимость монтажа системы вентиляции берётся от стоимости оборудования. В среднем получается 40-50 % |
|||
|
Демонтаж существующей системы вентиляции |
кв. м. |
50 % от монтажа |
|
|
Монтаж вентиляторов и установок |
|||
|
Наименование работ по вентиляции |
Ед. изм. |
Цена, руб. |
|
|
Монтаж приточных установок производительностью до 300 м3/ч |
шт. |
21000 |
|
|
Установка в окно бытового вентилятора, с заменой стекла на оргстекло и термоизоляцией стекла, без учета стоимости расходных материалов |
шт. |
1900 |
|
|
Подъём вентиляторов до проектной отметки |
комплект |
15 000 |
|
|
Монтаж короба для крышного вентилятора |
шт. |
3 208 |
|
|
Установка фильтра (прямоугольного) |
шт. |
1 204 |
|
|
Монтаж электрического нагревателя |
шт. |
5 300 |
|
|
Монтаж автоматики (щит) |
шт |
12500 |
|
|
Монтаж элемента автоматики |
шт. |
1 069 |
|
|
Пусконаладочние работы |
система |
4 346 |
|
|
150х150х0,5 |
м.п. |
312 |
|
|
Штроба под электрокабель (кирпич/монолит), за 1 м.п. |
шт. |
1100 |
|
|
Доставка, сборка туры (1 день) |
руб. |
2800 |
|
|
Выезд монтажной бригады за пределы КАД до 10 км. |
руб/км |
550 |
|
|
ИТОГО: |
70289 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных исследований в рамках подготовки выпускной квалификационной работы на соискание магистерской научной степени по теме «Проектирование теплотехнических устройств инженерных систем для климатического обеспечения помещений специального назначения» за период с 2017 по 2019 годы получены следующие результаты:
1. Произведен обзор и ознакомление, а также сравнение современной вентиляционной установки УВРК-50, а именно показан анализ прибора и его сравнение с аналогами различных вентиляционных устройств.
2. С учетом оптимальных технических характеристик разработано и запатентовано устройство УВРК-50. Защищено российским патентом № 88110.
3. Приведена сущность работы приборы и его монтаж в различные типы помещений.
4. Произведен экономический и инженерный расчет установки в результате которой, считается возможным установить прибор УВРК-50М в спортзал университета, для этого потребуется финансовые затраты в размере 70289 рублей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Алексеев, С.В.; Шандора, Л.И. Обеспечение микроклимата в локальных рабочих объемах прецизионного производства; ЦНИИ Электроника - М., 2017. - 894 c.
Б.И. Зотов, В.И. Курдюмов Безопасность жизнедеятельности на производстве. - М.: КолосС, 2004.
Безопасность жизнедеятельности (медико-биологические основы) /Феоктистова О.Г., Феоктистова Т.Г, Экзерцева Е.В., М.:Феникс, 2006.
Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов средних проф. учеб. Заведений // Под ред. С.В. Белова.-М.: Высш. шк., 2000.-343с.: ил.
Гигиенические требования к организации технологических процессов, производственному оборудованию и рабочему инструменту. СП 2.2.2.1327-03
ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны".
Гуржий А. Н. Ваш террариум. Обустройство. Микроклимат. Обзор видов животных. Разведение и кормление; Аквариум-Принт - М., 2017. - 144 c.
Еськов Е. К. Микроклимат пчелиного жилища; Россельхозиздат - М., 2017. - 192 c.
Еськов Е. К. Микроклимат пчелиного улья и его регулирование; ЁЁ Медиа - М., 2017. - 488 c.
Еськов Е.К. Микроклимат пчелиного желища; Книга по Требованию - М., 2017. - 193 c.
Кокорин О. Я., Варфоломеев Ю. М. Системы и оборудование для создания микроклимата помещений; ИНФРА-М - М., 2017. - 272 c.
Кокорин О. Я., Варфоломеев Ю. М. Системы и оборудование для создания микроклимата помещений; ИНФРА-М - М., 2017. - 274 c.
Короткова Людмила Николаевна Исследование Параметров Микроклимата Лаборатории; Машиностроение - Москва, 2017. - 808 c.
Кувшинов Ю. Я. Энергосбережение в системе обеспечения микроклимата зданий; Издательство Ассоциации строительных вузов - М., 2017. - 320 c.
Куприянов И. П. Технологический микроклимат; Советское радио - М., 2017. - 176 c.
Методические рекомендации "Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания" N 5168-90 от 05.03.90.
Мучин П.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для вузов. Новосибирск: СГГА, 2003.
Орлов К. С. Материалы и изделия для санитарно-технических устройств и систем обеспечения микроклимата; ИНФРА-М - М., 2017. - 192 c.