Tính hiệu suất làm nóng không khí có thể tích nhất định
Xác định tốc độ dòng khối của không khí được đốt nóng
G
(kg / h) =
L
x
R
Ở đâu:
L
- lượng thể tích của không khí được làm nóng, m3 / giờ
p
- mật độ không khí ở nhiệt độ trung bình (tổng nhiệt độ không khí ở đầu vào và đầu ra từ bộ gia nhiệt được chia cho hai) - bảng chỉ tiêu tỷ trọng được trình bày ở trên, kg / m3
Xác định nhiệt lượng tiêu thụ để sưởi ấm không khí
Q
(W) =
G
x
c
x (
t
con -
t
bắt đầu)
Ở đâu:
G
- tốc độ dòng khí khối lượng, kg / h s - nhiệt dung riêng của không khí, J / (kg • K), (chỉ số được lấy từ nhiệt độ của không khí vào từ bảng)
t
bắt đầu - nhiệt độ không khí ở đầu vào đến bộ trao đổi nhiệt, ° С
t
con là nhiệt độ của không khí được làm nóng ở đầu ra của bộ trao đổi nhiệt, ° С
Ví dụ tính toán thông gió xả
Trước khi bắt đầu tính toán thông gió thải cần phải nghiên cứu SN và P (Hệ thống tiêu chuẩn và quy phạm) của thiết bị hệ thống thông gió. Theo SN và P, lượng không khí cần thiết cho một người phụ thuộc vào hoạt động của người đó.
Hoạt động thấp - 20 mét khối / giờ. Trung bình - 40 m3 / h. Cao - 60 m3 / h. Tiếp theo, chúng tôi tính đến số lượng người và khối lượng của căn phòng.
Ngoài ra, bạn cần biết tính đa dạng - một sự trao đổi hoàn toàn không khí trong vòng một giờ. Đối với phòng ngủ, nó bằng một, đối với phòng hộ gia đình - 2, đối với nhà bếp, phòng tắm và các phòng tiện ích - 3.
Đối với ví dụ - tính toán thông gió thải phòng 20 mét vuông
Giả sử hai người sống trong một ngôi nhà, sau đó:
V (thể tích) của căn phòng bằng: SxH, trong đó H là chiều cao của căn phòng (tiêu chuẩn 2,5 mét).
V = S x H = 20 x 2,5 = 50 mét khối.
Hơn nữa V x 2 (đa hiệu) = 100 mét khối / h. Theo một cách khác - 40 km / h. (hoạt động trung bình) x 2 (người) = 80 mét khối / giờ. Chúng tôi chọn giá trị cao hơn - 100 mb / h.
Theo cách tương tự, chúng tôi tính toán hiệu suất của hệ thống thông gió thải của toàn bộ ngôi nhà.
Tính toán mặt trước của thiết bị cần thiết để luồng không khí đi qua
Sau khi quyết định công suất nhiệt cần thiết để sưởi ấm khối lượng cần thiết, chúng tôi tìm phần phía trước cho đường dẫn không khí.
Mặt trước - phần bên trong làm việc với các ống truyền nhiệt, mà luồng không khí lạnh cưỡng bức đi qua trực tiếp.
f
(sq.m.) =
G
/
v
Ở đâu:
G
- tiêu thụ không khí khối lượng, kg / h
v
- vận tốc khối lượng không khí - đối với máy sưởi không khí có vây, nó được lấy trong khoảng 3 - 5 (kg / m.kv • s). Giá trị cho phép - lên đến 7 - 8 kg / m.kv • s
Ưu nhược điểm của máy nước nóng
Máy nước nóng để thông gió cung cấp có những nhược điểm đáng kể làm hạn chế việc sử dụng nó trong các cơ sở dân cư:
- kích thước lớn;
- sự phức tạp của việc kết nối với hệ thống cấp nước nóng chung;
- sự cần thiết phải kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ của chất làm mát trong hệ thống cấp nước.
Tuy nhiên, để tạo ra nhiệt độ thoải mái trong các phòng lớn (sảnh sản xuất, nhà kính, trung tâm mua sắm) thì việc sử dụng các thiết bị sưởi như vậy là tiện lợi, hiệu quả và tiết kiệm nhất.
Máy nước nóng không tải lưới điện, sự cố xảy ra sẽ không gây ra hỏa hoạn - những yếu tố này giúp cho việc sử dụng thiết bị được an toàn.
Tính toán giá trị vận tốc khối lượng
Tìm vận tốc khối lượng thực của máy sưởi không khí
V
(kg / m.kv • s) =
G
/
f
Ở đâu:
G
- tiêu thụ không khí khối lượng, kg / h
f
- diện tích của phần mặt trước thực tế được tính đến, sq.
Ý kiến chuyên gia
Quan trọng!
Không thể tự xử lý các phép tính? Gửi cho chúng tôi các thông số hiện có của căn phòng của bạn và các yêu cầu đối với máy sưởi không khí. Chúng tôi sẽ giúp bạn tính toán. Ngoài ra, hãy xem các câu hỏi hiện có từ người dùng về chủ đề này.
Các loại máy sưởi không khí
Như đã nói ở trên, máy sưởi không khí được phân chia theo nguyên lý hoạt động và mỗi loại đều có những ưu nhược điểm riêng:
Sơ đồ kết nối bình nóng lạnh.
- Lò sưởi điện dễ lắp đặt và vận hành đơn giản khi được sử dụng trong hệ thống thông gió để làm nóng không khí đi qua. Tuy nhiên, hầu hết các lò sưởi điện đều có công suất hạn chế, vì vậy việc sử dụng lò sưởi điện có thể chấp nhận được trong những loại hệ thống thông gió không được thiết kế cho lưu lượng không khí lớn hơn 4500 m3 / h. Ngoài ra, máy sưởi điện có một nhược điểm đáng kể khác - chi phí vận hành cao, đặc biệt là khi sử dụng máy sưởi điện trong thời tiết lạnh giá mùa đông. Tùy thuộc vào công suất của lò sưởi điện, có thể yêu cầu thay đổi hệ thống dây điện: nếu lò sưởi có công suất lên đến 5 kW có thể được kết nối với cả mạng một pha (220 V) và ba pha (380 V), thì chỉ có thể nối lò sưởi điện có công suất lớn hơn 5 kw vào mạng điện ba pha;
- Máy nước nóng sử dụng nguồn cung cấp nước nóng để làm nóng không khí đi qua chúng, do đó chúng phải được kết nối với hệ thống sưởi ấm tự trị (gas hoặc điện trong nhà riêng) hoặc hệ thống sưởi trung tâm (cho các tòa nhà văn phòng hoặc xí nghiệp). Máy nước nóng mạnh hơn nhiều so với máy điện và có thể được sử dụng trong hệ thống thông gió với lưu lượng 1.000 đến 16.000 mét khối không khí mỗi giờ. Những nhược điểm của loại máy sưởi này bao gồm thực tế là chúng khó lắp đặt và vận hành hơn. Ngoài ra, máy nước nóng có nguy cơ bị rã đông, do đó, không thể để máy mà không được cung cấp nước ấm liên tục trong mùa đông.
- Máy sưởi hơi nước là loại máy sưởi không khí phổ biến nhất. Mức độ phổ biến của chúng phụ thuộc trực tiếp vào phẩm chất hữu ích và đặc tính kỹ thuật của chúng. Máy sưởi hơi nước nhanh chóng làm ấm không khí trong phòng, nếu so sánh với các loại máy sưởi khác thì nó đứng đầu về chỉ số này. Tuy nhiên, máy sưởi không khí bằng hơi nước có những nhược điểm của hệ thống nước tương tự. Họ phải luôn được cung cấp hơi nước nóng, vì công việc của họ phụ thuộc vào nó. Ngoài ra, máy sưởi hơi nước không có giá trị công suất làm nóng không đổi, chúng phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất của hơi nước. Tuy nhiên, nhược điểm đó lại trùng lặp với ưu điểm của loại máy sưởi này: do hoạt động từ máy xông hơi nên khá tiết kiệm cho các loại hình doanh nghiệp; hoạt động của chúng không đòi hỏi chi phí năng lượng lớn, máy sưởi hơi nước khá đáng tin cậy và bền.
Tính toán hiệu suất nhiệt của hệ thống sưởi
Tính toán sản lượng nhiệt thực tế:
q
(W) =
K
x
F
x ((
t
trong +
t
hết) / 2 - (
t
bắt đầu +
t
con) / 2))
hoặc, nếu đầu nhiệt độ được tính toán, thì:
q
(W) =
K
x
F
x
đầu nhiệt độ trung bình
Ở đâu:
K
- hệ số truyền nhiệt, W / (m.kv • ° C)
F
- diện tích bề mặt gia nhiệt của bộ gia nhiệt đã chọn (lấy theo bảng lựa chọn), sq.
t
trong - nhiệt độ nước ở đầu vào bộ trao đổi nhiệt, ° С
t
ra - nhiệt độ nước ở đầu ra của bộ trao đổi nhiệt, ° С
t
bắt đầu - nhiệt độ không khí ở đầu vào đến bộ trao đổi nhiệt, ° С
t
con là nhiệt độ của không khí được làm nóng ở đầu ra của bộ trao đổi nhiệt, ° С
Phân loại máy sưởi không khí
Máy sưởi được bao gồm trong thiết kế của hệ thống sưởi để làm nóng không khí.Có các nhóm thiết bị sau theo loại chất làm mát được sử dụng: nước, điện, hơi nước, lửa.
Nên sử dụng các thiết bị điện cho những căn phòng có diện tích không quá 100 m². Đối với những công trình có diện tích lớn, sự lựa chọn hợp lý hơn sẽ là bình nóng lạnh, chỉ hoạt động với nguồn nhiệt.
Phổ biến nhất là máy xông hơi và máy nước nóng. Cả hai bề mặt hình dạng thứ nhất và thứ hai được chia thành 2 phân loài: có gân và ống nhẵn. Máy gia nhiệt dạng vây có dạng hình học của sườn là tấm và cuộn xoắn ốc.
Hiệu suất của máy sưởi hoạt động trên chất mang nhiệt như hơi nước được kiểm soát bằng các van đặc biệt được lắp trên đường ống đầu vào.
Theo thiết kế, các thiết bị này có thể đi qua một lần, khi chất làm mát trong chúng di chuyển qua các ống, bám vào một hướng không đổi và nhiều đường, trong nắp của chúng có các vách ngăn, do đó hướng chuyển động của chất làm mát liên tục thay đổi.
4 mẫu máy sưởi nước và hơi nước đang được bán, khác nhau về diện tích bề mặt sưởi:
- CM - nhỏ nhất với một hàng ống;
- M - nhỏ với hai hàng ống;
- VỚI - phương tiện với các đường ống trong 3 hàng;
- B - lớn, có 4 hàng ống.
Máy nước nóng trong quá trình hoạt động chịu được sự dao động nhiệt độ lớn - 70-110⁰. Để hoạt động tốt của loại máy sưởi này, nước lưu thông trong hệ thống phải được làm nóng tối đa là 180⁰. Vào mùa ấm, máy sưởi không khí có thể hoạt động như một chiếc quạt.
Thư viện hình ảnh
Ảnh từ
Máy nước nóng trong khu vực sản xuất
Máy sưởi hơi nước trên sân thượng lắp kính
Máy sưởi không khí điện nhỏ gọn
Mô hình dây quấn xoắn ốc hơi
Tính toán màn trộn không khí
Các yếu tố cấu trúc của rèm không khí
Thông thường, rèm cửa kiểu cánh gạt, được thiết kế với khả năng thoát khí hai chiều và bao gồm hai bộ phận độc lập, bao gồm quạt hướng tâm hoặc hướng trục, bộ sưởi không khí nếu rèm là loại nhiệt không khí và hộp phân phối không khí được lắp ở mỗi bên của lỗ được mở.
Các hộp phân phối không khí của rèm được đặt ở bên trong lỗ mở với khoảng cách không quá 0,1 (trong đó Fпр là diện tích của lỗ mở được trang bị rèm). Trong trường hợp không có không gian để lắp đặt các hộp trực tiếp tại các khe hở, rèm cửa có đầu phun thoát khí dài được sử dụng. Luồng không khí của rèm phải hướng một góc 300 so với mặt phẳng của lỗ mở. Chiều cao của cửa gió lấy bằng chiều cao của lỗ thông gió. Thiết kế của các hộp phân phối không khí phải đảm bảo chuyển động ngang của dòng không khí của màn gió và tỷ số giữa vận tốc thoát khí tối thiểu với chiều cao rãnh lớn nhất ít nhất là 0,7. Theo quy luật, không khí được đưa vào rèm dạng cánh gạt ngang với đường ống hút của quạt. Khi lắp đặt quạt trên sàn, nên lấy gió từ vùng trên của phòng nếu nhiệt độ không khí ở vùng trên cao hơn nhiệt độ ở vùng làm việc từ 50C trở lên.
Cửa thoát khí từ rèm cửa nhiệt không khí kiểu trộn nên được cung cấp ở cả hai bên ở vùng lân cận của cửa đang mở, để luồng không khí của rèm không bị gián đoạn bởi các cửa đang mở. Thiết kế của các cửa thoát gió phải đảm bảo hướng ngang của luồng gió rèm. Chiều cao của các cửa gió lấy từ mặt sàn 0,1 - 1,6m, chiều rộng xác định theo tính toán. Việc hút gió cho rèm, theo quy luật, được thực hiện dưới trần của sảnh. Không khí từ bên ngoài được cung cấp khi kết hợp rèm ngăn nhiệt với hệ thống thông gió cung cấp.Nên cấp khí: có đường hút gió từ trong phòng - vào tiền đình, có đường hút gió từ bên ngoài - vào tiền sảnh.
Đối với các phòng có ngành công nghiệp dễ cháy nổ, nên sử dụng quạt về bản chất an toàn và nhiệt độ của chất làm mát cho máy sưởi không khí mà không khí tuần hoàn đi qua không được vượt quá 80% nhiệt độ tự đốt của khí, hơi hoặc bụi. Nếu nước nóng được sử dụng làm chất mang nhiệt, nhiệt độ của nó đối với các loại sản xuất A, B và E khi có bụi dễ cháy và nổ trong cơ sở không được cao hơn 1100 C và khi không có nó, không được cao hơn 1500 C Trong trường hợp không có thiết bị chống tia lửa thích hợp cho rèm trong các phòng thuộc loại A, B và E, thì được phép lấy không khí bên ngoài hoặc không khí từ các phòng lân cận thuộc loại C, D và E, nếu không có bụi dễ cháy trong đó. .
Các phương tiện tự động hóa rèm cửa gió phải đảm bảo: khởi động quạt khi mở cửa bảo dưỡng và khi nhiệt độ gần cửa đóng mở thấp hơn giá trị cài đặt; tắt quạt sau khi đóng cửa đã bảo dưỡng và khi nhiệt độ không khí gần cửa đã đóng được khôi phục về giá trị cài đặt.
30,2. Tính toán của một loại rèm cửa
Tổng lưu lượng không khí được cung cấp bởi một loại rèm cửa được xác định theo công thức
, (30.1)
đặc tính của rèm ở đâu - tỷ số giữa tốc độ dòng khí do rèm cung cấp với tốc độ dòng khí đi vào phòng qua khe hở trong quá trình hoạt động của rèm; - hệ số tốc độ dòng chảy của mở trong quá trình vận hành của rèm (được lấy tùy thuộc vào và; Fпр - diện tích của lỗ được trang bị rèm, m2; - chênh lệch áp suất không khí từ cả hai phía của hàng rào bên ngoài ở mức độ mở, Pa ; - khối lượng riêng, kg / m3, của hỗn hợp do màn cung cấp và không khí bên ngoài ở nhiệt độ tcm bằng tiêu chuẩn.
Sự chênh lệch áp suất được xác định bằng cách tính toán kết quả của việc giải các phương trình cân bằng không khí có tính đến áp suất gió cho chế độ lạnh trong năm.
Đối với các phép tính gần đúng, nếu không có dữ liệu ban đầu đầy đủ, giá trị có thể được lấy theo công thức
, (30.2)
trong đó k1 là hệ số hiệu chỉnh áp lực gió, có tính đến mức độ kín của các công trình;
; (30.3)
, (30.4)
trong đó hcalc là chiều cao được tính toán, tức là Khoảng cách theo phương thẳng đứng từ tâm của lỗ mở được trang bị rèm đến mức áp suất bằng không, tại đó áp suất từ bên ngoài và bên trong tòa nhà bằng nhau (chiều cao của vùng trung tính), m; - mật độ không khí, kg / m3, tại nhiệt độ không khí bên ngoài (thông số B); - giống nhau, ở độ cao trung bình của cơ sở, nhiệt độ không khí bên trong tв; - tốc độ gió ước tính, giá trị được lấy với các thông số B cho thời kỳ lạnh trong năm; с - hệ số khí động học được tính toán, giá trị của hệ số này phải được lấy theo SNiP 2.01.07-85.
Chiều cao ước tính được tính toán có thể được lấy gần đúng;
a) đối với các tòa nhà không có lỗ thông khí và đèn lồng
, (30.5)
trong đó hpr là chiều cao của lỗ được mở;
b) đối với các tòa nhà có các lỗ thông khí bị đóng lại trong mùa lạnh,
, (30.6)
trong đó h1 là khoảng cách từ tâm của lỗ được trang bị rèm đến tâm của lỗ cung, m; h2 là khoảng cách giữa các tâm của lỗ cung cấp và ống xả, m; lp là chiều dài của các vòm của các lỗ tiếp liệu, được mở vào mùa ấm, m; lv - giống nhau, lỗ thoát khí;
c) đối với các tòa nhà có lỗ thông khí mở trong mùa lạnh:
, (30.7)
hoặc là
,
Trong đó hp là khoảng cách từ tâm của các lỗ thông khí nguồn cung cấp hở đến mức áp suất bằng không thu được khi tính toán sục khí vào mùa lạnh (thông số B), m; - sản phẩm của hệ số lưu lượng của các lỗ, tương ứng, các lỗ thông khí cấp và thải và diện tích của chúng, m2.
Nếu có sự mất cân bằng và dư thừa của máy hút mùi cơ học trong phòng so với giá trị đầu vào, thì có thể xác định gần đúng bằng các công thức sau:
a) khi hút gió cho rèm từ phòng
; (30.8)
b) khi hút gió cho rèm từ bên ngoài
, (30.9)
trong đó là tổng các tích của tốc độ dòng chảy của các đợt mở bán và diện tích, m2 của chúng; - tổng tích số của tốc độ dòng chảy của các lỗ được mở đồng thời được trang bị rèm và diện tích của chúng, m2.
Khi tính toán, bạn nên kiểm tra giá trị của Gz theo công thức (30.1) và đối với tốc độ dòng chảy ước tính, hãy lấy giá trị lớn hơn của công thức thu được
(30.8) và (30.1) hoặc (30.9) và (30.1). Giá trị không được vượt quá một lần trao đổi trong 1 giờ.
Nhiệt độ không khí cần thiết của rèm tg được xác định trên cơ sở phương trình cân bằng nhiệt theo công thức
, (30.10)
Tỷ số giữa nhiệt bị mất với không khí thoát ra ngoài qua các khe hở ra bên ngoài với nhiệt năng của rèm.
Nhiệt năng của máy sưởi rèm làm nóng không khí
, (30.11)
trong đó A = 0,28 là hệ số: tinit là nhiệt độ của không khí lấy vào rèm, 0С.
Nếu kết quả của việc tính toán tz, nó nhỏ hơn tinit, thì nên sử dụng rèm không có bộ phận sưởi ấm.
30.3. Tính toán rèm không khí kết hợp
Để tiết kiệm năng lượng nhiệt, nên sử dụng rèm kết hợp nhiệt không khí (KVTZ), cung cấp một phần không khí mà không cần sưởi ấm. KVTZ bao gồm hai cặp hộp phân phối không khí thẳng đứng được lắp đặt bên trong cơ sở. Cặp ống nâng bên ngoài, nằm gần cổng hơn, không làm rơi không khí được đốt nóng, mà là hơi nước bên trong, được làm nóng đến 70 ° C, giúp giảm tổn thất nhiệt của tia bức màn không khí.
Việc tính toán KVTZ được thực hiện theo trình tự sau. Tốc độ dòng không khí tương đối và diện tích tương đối của các khe trong cặp ngoài của rèm cản khí được thiết lập. Nó được khuyến khích để có. Các giá trị được sử dụng để xác định tổn thất nhiệt tương đối với phản lực của bức màn bên ngoài. Khi nào,. Sau đó, lưu lượng không khí tương đối qua màn "bên trong" được tính bằng công thức
(30.12)
Diện tích tương đối của các khe thoát khí của "bức màn bên trong" được tính
(30.13)
Tổng diện tích tương đối của các khe thoát khí và tổng tốc độ dòng chảy tương đối của KVTZ được xác định
(30.14)
(30.15)
Dựa trên các giá trị thu được và tổng lưu lượng không khí do KHTZ cung cấp được tìm và tính toán theo công thức (30.1). Sau đó, lưu lượng không khí đi qua rèm bên ngoài và bên trong được xác định tương ứng.
(30.16)
(30.17)
Nhiệt năng của máy sưởi KVTZ được tính theo công thức (30.11) tại và
30.4. Tính toán loại rèm pha trộn
Mức tiêu thụ không khí cho rèm không khí kiểu trộn được xác định theo công thức
, (30.18)
trong đó k là hệ số hiệu chỉnh có tính đến số lượng người qua lại, vị trí hút gió cho rèm và kiểu sảnh; - hệ số dòng chảy, phụ thuộc vào thiết kế của lối vào; Fвх - diện tích của một cửa sổ có thể mở được của cửa ra vào bên ngoài, m2. Khi kết hợp màn che nhiệt không khí với hệ thống thông gió cấp, giá trị của Gz được lấy bằng lưu lượng không khí cần thiết cho thông gió cấp, nhưng không nhỏ hơn giá trị được xác định theo công thức (30.18).
Giá trị được xác định là kết quả của việc tính toán chế độ không khí của tòa nhà, có tính đến áp suất gió. Trong trường hợp không có đầy đủ dữ liệu ban đầu, nó có thể được tính theo công thức (30.3), trong đó giá trị tính toán được tính đến áp lực gió phụ thuộc vào số tầng của tòa nhà theo công thức:
đối với tòa nhà từ 3 tầng trở xuống
(30.19)
đối với tòa nhà trên 3 tầng
(30.20)
nơi hl.k. - chiều cao của cầu thang so với mặt bằng quy hoạch, m; hдв - chiều cao của lá cửa, m; anh ta là tổng chiều cao của một tầng, m.
Công suất nhiệt của bộ sưởi không khí của rèm nhiệt không khí được xác định theo công thức (30.11).
