Знание высоты расположения температурного перекрытия позволяет рассчитать аэрацию с учетом действительных значений температур воздуха в каждой из зон.
Расчет поступлений тепла в помещение
а) теплопоступления от людей
В производственном цехе работает 20 мужчин. При тяжелой работе, температуре окружающего воздуха каждый человек выделяет 290 Вт полного тепла.
б) теплопоступления от электродвигателя
,
где Nэу – установочная номинальная мощность электродвигателей, 150 кВт;
kзагр– коэффициент загрузки электродвигателя, равный отношению передаваемой мощности к установочной, принимаем kзагр = 0,75;
kод – коэффициент одновременности работы электродвигателей, 0,7;
η – КПД с учетом загрузки, принимаем равным 0,8.
в) теплопоступления от нагретых поверхностей
где Fп – площадь теплоотдающей поверхности, м2,
k – коэффициент теплопередачи, ;
tср – средняя температура нагретой поверхности, °С;
tв – температура окружающего воздуха, °С.
Коэффициент теплопроводности для печи камерной:
слой шамота λ = 0,7 + 0,00064*1150 = 1,436,
слой диатомита λ = 0,163 + 0,00043*1150 = 0,6575,
Коэффициент теплопередачи:
,
где αвн – коэффициент теплоотдачи, принимаем по СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» 8,7 Вт/(м2×°С);
αн – коэффициент теплоотдачи для зимних условий, принимаем по СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» 12 Вт/(м2×°С);
σi – толщина слоя ограждения, м;
λi – коэффициент теплопроводности.
,
Теплопоступления от печи камерной:
Коэффициент теплопроводности для печи шахтной:
слой шамота λ = 0,7 + 0,00064*900 = 1,276,
слой диатомита λ = 0,163 + 0,00043*900 = 0,55,
Коэффициент теплопередачи:
Теплопоступления от первой печи шахтной:
Теплопоступления от второй печи шахтной:
Теплопоступления от электрической ванны с солевым раствором:
,
где α = 1,16(4,9 + 3,5υ), ,
F – площадь нагретой поверхности, м2,
υ – скорость воздуха, υ = 0,5 м/с.
.
Теплопоступления от закалочного бака с водой:
г) суммарные теплопоступления в технологический цех
Расчет вентиляции термического цеха
Температура уходящего воздуха
,
где – температура воздуха в рабочей зоне, °С;
а – градиент температур – изменение температуры по высоте здания, 0,8 – 1,5 °С, принимаем равным 1,5 °С;
hвыт – расстояние от поверхности пола до уровня середины фромуги фонаря, 9,85 м.
;
Средняя температура в цехе:
;
Плотность воздуха
Плотность воздуха, температура которого обеспеченностью 0,95 равна для Липецка 23,5 °С(см.СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»):
,
Плотность уходящего воздуха: ,
Плотность воздуха средней температуры: .
Необходимый воздухообмен
,
где Qизб - суммарные теплопоступления в технологический цех, 38,41 кВт;
с – удельная теплоемкость воздуха, с = 1 ;
Условное давление на уровне середины приточных проемов
.
Условное давление на уровне середины вытяжных проемов
.
Расчетная разность давлений между приточным и вытяжным проемами ΔР
Потери давления
Величину потерь давления в приточных проемах принимаем равной 20% от ΔРрасч
Давление в технологическом цехе
Площадь проемов
,
где ςпр – коэффициент местного сопротивления, т.к. окна нижнего яруса имеют двойные верхнеподвесные створки с углом открывания α = 90° и соотношением bхh = 1 (размеры – 1,8х2), то ςпр= 2,4, т.к. фромуги фонаря имеют одинарные верхнеподвесные створки с углом открывания 45° и соотношением bхh = 1(размеры 1,5х2), то ςпр= 3,7.
;
.
Проверка
Проверяем, хватит ли для обеспечения теплового баланса в цехе количества окон и величины углов открытия створок:
где b – ширина окна, 1,8 м;
h – высота окна, 2 м;
k – количество окон в цехе, 10 шт.
Количества окон нижнего яруса достаточно для притока необходимого объема наружного воздуха.
где b – ширина окна, 2 м;
h – высота окна, 1,5 м;
k – количество окон в цехе, 6 шт.
Количества фромуг фонаря достаточно для вытяжки воздуха из цеха. В качестве запаса можно увеличить угол открытых створок, чтобы увеличить вытяжку воздуха.