Техническое оснащение гостиницы (стр. 6 )

1.  Отопление здания предприятия

1.1  . Описание системы отопления здания

Проектируемое здание предприятия предполагается оборудовать централизованной комбинированной водоводяной системой отопления с насосной циркуляцией теплоносителя. Система отопления присоединяется к городской тепловой сети по независимой схеме с использованием скоростного водоводяного водонагревателя.

Присоединение к тепловой сети осуществляется в помещении индивидуального теплового пункта предприятия (ИТП), где располагаются: водонагреватель, насосное оборудование, расширительный сосуд и оборудование управления работой системы отопления.

Система отопления здания двухтрубная горизонтальная (для двухэтажных зданий вертикальная) с нижней разводкой. Горячая и обратная магистрали прокладываются в подпольных каналах, частично над полом вдоль наружных стен с внутренней стороны. Присоединение нагревательных приборов осуществляется по проточной схеме. Удаление воздуха из системы осуществляется через воздухосборники с автоматическими воздухоотводчиками и воздушные краны на нагревательных приборах. В качестве нагревательных приборов в зале, помещениях для посетителей и административных помещениях используются стальные конвекторы с кожухом, а в производственных и бытовых помещениях­ - чугунные секционные радиаторы, которые устанавливаются пристенно открыто.

1.2. Расчет тепловой мощности и годового

теплопотребления системы отопления

1.1.1  Тепловая мощность системы отопления (Qо, Вт) определяется по формуле:

,

где q0 –удельная тепловая характеристика здания, Вт/м3 0С (см. табл.1);

Vзд – объем здания по наружным обмерам, м3;

tв–усредненная расчетная температура в здании, 0С;

tнр –расчетная температура наружного воздуха, 0С;

а – поправочный коэффициент, учитывающий изменения q0 в зависимости от tнр.

Т а б л и ц а 1

Удельная тепловая характеристика здания, Вт/м3 0С

Предприятие	Объём здания, м3
До 5000	От 5000 До 10000	Свыше 10000
Столовые, кафе, рестораны	0,33	0,30	0,28
Гостиницы, магазины	0,35	0,32	0,30

Поправочный коэффициент рассчитывается по формуле:

Пример. Определить тепловую мощность системы отопления здания с размерами плана в осях 18 х 24 х 3,3 м.

Размеры здания в плане по наружным обмерам составят:

Азд = Аос + 0,6 м Азд = 18 + 0,6 = 18,6 м

Бзд = Бос + 0,6 м Бзд = 24 + 0,6 = 24,6 м

hзд = hос + 0,3 м hзд = 3,3 + 0,3 = 3,6 м

Объем здания по наружным обмерам (Vзд, м3):

Vзд = 18,6 х 24,6 х 3,6 = 1647 м3

Поправочный коэффициент:

Тепловая мощность системы отопления:

Qо = q0 а Vзд (tв – tнр) = 0,35 х 1,05 х 1+ 25) = 26026 Вт = 26,0 кВт

1.2.2. Расчетное годовое теплопотребление системы отопления

(Q ог, Дж) определяется по формуле:

Qог = q0 ас Vзд (tв – tсоп) noп t,

где поправочный коэффициент рассчитывается:

;

tcоп - средняя температура за отопительный период, ºС; nоп - продолжительность отопительного периода, сутки; τ – продолжительность работы отопительной системы в сутки, 24 час.

Пример. Определить годовое теплопотребление системы отопления здания (данные из предыдущего примера):

Qог = q0 ас Vзд (tв – tсоп) noп t = 0,35 х 1,66 х 1+ 3,7) 210 х 24 = 95009 кВт ч = 95009 х 3,6 х 106Дж = 342 х 109 Дж = 342 гДж

Примечание:

1. Обозначение десятичных единиц.

Множитель	Наименование	Обозначение
1000=103	кило	К
1000000=106	мега	М
=109	гига	Г
=1212	тера	Т

2. 1кВт ч = 3,6 х 106 Дж

1.3. Расчет электрической мощности оборудования и годового

потребления электроэнергии системой отопления

1.3.1. Установочная мощность электродвигателя циркуляционного насоса (N0, кВт) определяется по формуле:

,

где G – производительность насоса, л/ч; H – напор, создаваемый насосом, м; hн – коэффициент полезного действия насоса; k1 – коэффициент, учитывающий потери на трение (равен 1,05); k2 – коэффициент запаса мощности на пусковой момент (равен 2).

Пример. Определить установочную электрическую мощность насоса при указанной в примере 2 тепловой мощности системы отопления 26026 Вт. Потребный напор насоса Н=3 м.

Производительность насоса (G, л/ч) определяется по формуле:

,

где Q0 – теплопотребление системы отопления, Вт; С – теплоемкость воды, 4,2 кДж/кг 0С; tГ – температура горячей воды в системе отопления (900С); t0 – температура обратной воды в системе отопления (700С); g - (плотность или объемная масса воды) = 978кг/м3 при расчетной температуре t0 .

Установочная мощность электродвигателя насоса (при КПД =0,2)

1.3.2. Годовой расход электроэнергии (Nог, кВт ч) системой отопления определяется из выражения:

Nог = N0 nоп t,

где nоп и t см. раздел 1.2.2.

Пример. Определить годовой расход электроэнергии системой отопления для данных предыдущего примера:

Nог - = N0 nоп 24 = 0,10 х 210 х 24 = 504 кВт ч.

2. Вентиляция здания предприятия

2.1. Описание системы вентиляции здания

Здание предприятия предполагается оснастить системами общеобменной приточной и вытяжной механической вентиляции. В горячем (кондитерском) цехе, а также в моечной столовой посуды наряду с общеобменной устанавливается местная вытяжная и приточно–вытяжная локализующая вентиляция над тепловым технологическим оборудованием. В качестве местной вентиляции устанавливаются приточно–локализующие устройства типа МВО, а также вытяжные зонты. В административных и конторских помещениях воздухообмен осуществляется при помощи естественной канальной вентиляции. В помещениях санитарного назначения для посетителей, в санитарно–бытовых помещениях для персонала предусмотрен приток воздуха через дверные проемы от общеобменных механических систем и удаление воздуха через локальные каналы естественной вытяжной вентиляции (ЕВ).

В предприятии предусмотрено устройство систем приточной механической вентиляции (ПВ–1 и ПВ–2) и двух систем вытяжной механической вентиляции (В–1 и В–2).

Системы ПВ–1 и В–1 обслуживают помещения для посетителей, а ПВ–2 и В–2 горячий цех и другие цехи, а также производственные помещения. Самостоятельные вытяжные системы ЕВ предусмотрены в душевых, гардеробах, туалетах и складских помещениях.

Приточные камеры систем ПВ–1 и ПВ–2 размещаются в помещении приточных вентиляционных камер, расположенном у наружной стены. Системы В–1 и В–2 работают за счет установки крышных вентиляторов. Воздуховоды приточной и вытяжной систем прямоугольного сечения выполнены из оцинкованной стали. В качестве воздухораздающих и воздухозаборных устройств приняты жалюзийные регулируемые решетки типа РР.

2.2. Расчет количества приточного и вытяжного вентиляционного воздуха (проводится в данной работе только для зала посетителей).

Количество воздуха определяется по формуле:

где Lпр, Lв – количество приточного (ПВ) или вытяжного (В) вентиляционного воздуха, м3/ч (м3/с); V – объем помещения, м3; nпр, nв – кратность воздухообмена по притоку или вытяжке (величина безразмерная).

Данные расчета представляются в форме таблицы.

2.3. Определение количества вентиляционного воздуха для отдельных приточных и вытяжных систем

Пример. Определить количество вентиляционного воздуха для зала.

Высота помещений зала 3,3 м.

Расчет количества вентиляционного воздуха для зала приведен в табл.2.

Т а б л и ц а 2

Назначение помещения	площадь помещений, м2	объем помещений, м3	Кратность воздухооб-мена	Количество воздуха, м3/ч	Вентиляцион-ная система
приток	вытяжка	приток	вытяжка	приток	вытяжка
Для посетителей
Зал с раздаточной, буфет	188	620	12	8	6768	4572	ПВ–1	В–1
Итого (м3/ч):	6768	4572

2.4. Расчет и подбор оборудования приточных камер и вентиляторов вытяжных систем

В оборудование приточных камер входят: воздушные фильтры для очистки наружного воздуха от пыли, калориферы, вентиляторы и магистральные воздуховоды.

2.4.1. Расчет и подбор фильтров

Для приточных камер при производительности до 10 тыс. м3/ч используются сетчатые ячейковые масляные фильтры типа ФЯР. Требуемое количество ячеек фильтра (Яф) определяется по формуле:

,

где Lпр – количество приточного воздуха, м3/ч; ℓф–пропускная способность (производительность) ячейки фильтра, м3/ч (ℓф=1540 м3/ч).

Пример. Определить количество ячеек фильтров для приточных камер ПВ–1 по данным табл. 2.

ПВ–1

Принимаем к установке 4 ячейки фильтра.

К установке принимается только чётное количество ячеек фильтра.

Расчетное аэродинамическое сопротивление ячейковых фильтров (hф) можно принять равным 70 Па.

При необходимой производительности приточной вентиляционной системы свыше 10 тыс. м3/ч используются ленточные самоочищающиеся масляные фильтры. Производительность самоочищающихся масляных фильтров принимается в расчете на квадратный метр ℓм = 6000 м3/ч∙м2.

Требуемая площадь фильтра (Fф) определяется по формуле:

Расчетное аэродинамическое сопротивление ленточных фильтров (hф) можно принять равным 100 Па.

2.4.2. Расчет и подбор калориферов производится в следующем порядке:

а) определяют теплопроизводительность калориферной установки (Qку, Вт) по формуле:

,

где Lcпр – количество нагреваемого приточного воздуха (производительность) в секунду, м3/с; С – теплоемкость воздуха, (1005 Дж/кг 0С); g – объемная масса воздуха (1,2 кг/м3); tпр – температура приточного воздуха 0С; tнв – расчетная температура наружного воздуха для системы вентиляции, 0С;

Lспр определяется делением часовой производительности на 3600 секунд: Lспр=Lпр/3600;

б) определяют площадь живого сечения калориферной установки (fку, м2) по формуле:

,

где (gw) – массовая скорость воздуха кг/м2с (см. табл. 2 приложения 1).

в) определяют поверхность нагрева калориферной установки (Fку, м2) по формуле:

,

где Кк – коэффициент теплоотдачи калорифера Вт/м2 0С; tтср – средняя температура теплоносителя (воды) в калорифере, 0С; tпрср – средняя температура приточного воздуха, проходящего через калорифер, 0С.

По полученным значениям fку и Fку подбирают тип, номер и количество калориферов в калориферной установке (см. табл. 1.1 приложения 1).

Пример. Подобрать калориферы для приточных камер ПВ–1. Климатические условия согласно варианта задания.

Секундная производительность приточных камер по воздуху:

Lспр = 6768 м3/ч = 6768/3600 = 1,9 м3/с.

Теплопроизводительность калориферных установок приточных камер:

ПВ–1

Площадь живого сечения калориферных установок:

массовая скорость воздуха (gw) может быть принята в пределах 7–12 кг/м2с. Принимаем (gw) = 9 кг/м2с.

ПВ–1

Поверхность нагрева калориферных установок.

Коэффициент теплоотдачи калориферов. (Кк) принимается по справочным данным исходя из массовой скорости движения воздуха и скорости движения воды (см. табл. 1.2 приложения 1). Скорость воды в трубках калориферов может быть принята в пределах 0,6–1,0 м/с. Принимаем 0,8 м/с.

Расчетные температуры для калорифера

где средняя температура теплоносителя

,

где t т. ср - средняя температура теплоносителя;

Тг и То – температура горячей и обратной воды.

Средняя температура приточного воздуха в калорифере:

Поверхность нагрева калориферных установок ПВ–1 подбираем, предполагая использовать калорифер КВС–П:

ПВ–1

По fку Fку принимаем к установке стальные калориферы с пластинчатым оребрением средней модели (табл. 1.1 приложения 1):

ПВ–1 – один калорифер КВС–П №9 (Fку=19,6 м2; fку=0,24 м2).

Фактическая массовая скорость воздуха будет равна:

ПВ–1

Эти значения находятся в допустимых пределах 7–12 кг/м2с. Аэродинамическое сопротивление принятых калориферов определяется по таблице № 1.2 приложения 1 исходя из марки калориферов и вычисленной . Для данного варианта расчета hф = 77 Па.

2.4.3. Подбор вентиляторов выполняется по двум показателям: производительности Lпр. в (м3/ч, м3/с) и создаваемому напору Нв (Па). При этом принимают:

Lпр. в=1,1 Lпр; Нпр. в=1,1 Нсис. пр,

Lв. в=1,1 Lв; Нв. в=1,1 Нсис. в

где Нсис. пр – сумма аэродинамических сопротивлений приточной вентиляционной камеры hпр. к и воздуховодов приточной системы hпр. в, Па. (Нсис. пр = hпр. к+hпр. в)

Аэродинамическое сопротивление приточной камеры hпр. к = hз+hф+hк,

где соответственно аэродинамическое сопротивление:

воздухозаборного устройства hз = 50 Па;

фильтров hф = 70 Па или 100 Па в зависимости от его типа;

калориферов hк по расчету, Па.

Аэродинамическое сопротивление воздуховодов приточной системы hпр. в состоит из сопротивления движению воздуха воздуховодов и регулирующих устройств. В данной работе не рассчитывается, а принимается hпр. в = 290 Па.

Аэродинамическое сопротивление вытяжной системы состоит из сопротивления движению воздуха воздуховодов и регулирующих устройств. В данной работе не рассчитывается, а принимается Hсис. в= hв= 250 Па.

Вентиляторы (тип и номер) подбирают по справочным данным или графикам так, чтобы коэффициент полезного действия вентилятора (КПД) был не менее 0,70.

Пример. Подобрать вентиляторы для приточных камер ПВ–1 (центробежные вентиляторы) и вытяжных систем В–1 (крышные вентиляторы).

Требуемая производительность:

ПВ–1 Lпр. в1=1,1 Lпр1=1,1х6768=7445 м3/ч

В–1 Lв. в1=1,1 Lв1=1,1х4572=5029 м3/ч

Аэродинамическое сопротивление систем вентиляции:

ПВ–1 Нсис. пр1=(hз+hф+hк)+hпр. в=(50+70+77)+290=487 Па,

при hпр. в=290 Па.

В–1 Нсис. в1=hв1=250 Па.

Требуемый напор вентиляторов:

ПВ–1 Нпр. в1=1,1Нсис. пр1=1,1х487=539 Па

В–1 Нв. в1=1,1Нсис. в1=1,1х250=275 Па.

Данные расчета вентиляторов приведены в табл. 3.

Т а б л и ц а 3

Система вентиляции	Количество воздуха в системе, м3/ч	Произво- дительность вентилятора, м3/ч	Аэродинами- ческое сопротив- ление систем, Па	Напор венти-лятора, Па
ПВ–1	6768	7445	487	539
В–1	4572	5029	250	275

Тип, номер и характеристики вентиляторов, принятых к установке, даны в табл. 4 (подобраны по табл. 1.3 приложения 1).

Т а б л и ц а 4

Система вентиля- ции	Тип и номер вентиля-тора	Произво-дительно-сть, м3/ч	КПД, %	Напор венти- лятора, Па	Электродвигатель
мощно-сть, кВт	частота вращения, об/мин
ПВ–1	В–Ц4–75№6,3	9100	85	667	3,0	1120
В–1	ВКР №6,3	7280	74	349	1,5	950

2.4.4. Расчет и подбор магистральных воздуховодов

Площадь поперечного сечения магистрального приточного (Fпр, м2) и вытяжного (Fвыт, м2) воздуховодов определяется по формуле:

,

где Lпр(выт)–количество приточного или вытяжного воздуха, проходящего через воздуховод (м3/с); Vв–скорость воздуха (м/с).

Vв можно принять для расчета равной 4–8 м/с.

Пример. Определить площадь поперечного сечения магистральных воздуховодов систем ПВ–1, В–1. Количество приточного воздуха и вытяжного воздуха из примера (параграф 2.3. табл. 2).

Данные расчета сведены в табл. 5 (размеры для подбора воздуховодов даны в табл. 1.4 приложения 1).

Т а б л и ц а 5

Наименова-ние системы вентиляции	Количество воздуха в системе вентиляции, м3/с	Скорость воздуха, м/с	Площадь поперечного сечения воздуховода, м2	Размеры воздуховода, м
ПВ–1	1,90	5	0,38	0,5 х 0,8
В–1	1,40	5	0,28	0,4 х 0,8

2.5. Расчет тепловой мощности и годового теплопотребления системы вентиляции предприятия