Дипломный проект - Проект СКВ для ресторана на 220 мест в г. Астане (Казахстан) - файл n4.doc

Дипломный проект - Проект СКВ для ресторана на 220 мест в г. Астане (Казахстан)
скачать (12402.9 kb.)
Доступные файлы (4):
n1.dwg
n2.dwg
n3.dwg
n4.doc16626kb.22.06.2010 10:03скачать

n4.doc

  1   2   3   4   5   6





МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА

Факультет инженерно-технологический

Кафедра «Техническая физика и теплоэнергетика»

Допущено к защите

Заведующая кафедрой

Мукушева М.К.

_____________________

«___»___________2010 г.
ДИПЛОМНОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему «Проект системы кондиционирования воздуха для здания ресторана на 220 мест в городе Астана»

050723 ТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА


Выполнил: студент 4 курса, группы ТФ-601


____________

(подпись)

Сарсембеков Т. К.

Руководитель, старший преподаватель


____________

(подпись)

Жумагажинов А. Т.


Семей

2010




АННОТАЦИЯ


Пояснительная записка к дипломному проекту «Проект системы кондиционирования воздуха для здания ресторана на 220 мест в городе Астана» содержит 101 страниц, 9 рисунков, 14 таблиц, 13 источников.
Приведены описание конструкции здания ресторана. Произведен расчет и подбор оборудования системы кондиционирования воздуха. В работе представлены раздел, посвященный безопасности и охране труда и экономическая часть.

В расчетной части приведены исходные данные, методика расчета теплопритоков, влагопритоков в помещения, аэродинамический расчет.
СОДЕРЖАНИЕ

АННОТАЦИЯ 3

6.2 Производственная санитария 57

6.3 Пожарная безопасность 61

7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63

8 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64

Приложения 65

4

Введение

Здоровье, работоспособность, да и просто самочувствие человека в значительной степени определяются условиями микрокли­мата и воздушной среды в жилых и обще­ственных помещениях, где он проводит зна­чительную часть своего времени.

Если говорить о физиологическом воз­действии на человека окружающего воздуха, то следует напомнить, что человек в сутки потребляет около 3 кг пищи и 15 кг воздуха. Что это за воздух, какова его свежесть и чис­тота, душно, жарко или холодно человеку в помещении, во многом зависит от инженер­ных систем, специально предназначенных для обеспечения воздушного комфорта.

Среди таких систем можно выделить: си­стему вентиляции, систему отопления (либо комбинированную отопительно-вентиляционную систему) и систему кондиционирова­ния воздуха (СКВ). Воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией, создает в поме­щении вполне удовлетворительный микро­климат и обеспечивает благоприятные усло­вия воздушной среды. СКВ представляет собой систему более высокого порядка (с большими возможностями). Принципиаль­ное преимущество состоит в том, что, поми­мо выполнения задач вентиляции и отопле­ния, СКВ позволяет создать благоприятный микроклимат (комфортный уровень темпе­ратур) в летний,

жаркий период года, благо­даря использованию в своем составе фрео­новой холодильной машины.

Таким образом, подготовка воздуха в СКВ может включать его охлаждение, нагрев, увлажнение или осушку, очистку (фильтра­цию, ионизацию

и
5
т.п.), причем система по­зволяет поддерживать в помещении задан­ные кондиции воздуха независимо от уровня и колебаний метеорологических параметров наружного (атмосферного) воздуха, а также переменных поступлении в помещение теп­ла и влаги.

Следует отметить, что системы конди­ционирования по своему назначению под­разделяются на комфортные и технологичес­кие.

Комфортные СКВ предназначены для создания и автоматического поддержания температуры, относительной влажности, чи­стоты и скорости движения воздуха, отвеча­ющих оптимальным санитарно-гигиеничес­ким требованиям.

Технологические СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха, в мак­симальной степени отвечающих требовани­ям определенного производственного или технологического процесса.

Основное назначение систем комфортного кондиционирования воздуха – обеспечить чистоту воздуха и условия теплового комфорта в помещениях здания. Обычно это системы кондициони­рования воздуха жилых и общественных зданий, отдельных локальных зон производственных зда­ний, и т.д.


6



  1. Исходные данные для проектирования

    1. Технико-экономическое обоснование

Одним из объектов проектирования СКВ в общественных зданиях является СКВ на предприятиях общественного питания: столовых, кафе, ресторанов. При этом в большинстве случаев ограничиваются установкой нескольких кондиционеров типа сплит-системы по периметру зала кафе или ресторана. И если для малых здании данный способ более или менее приемлем, то для ресторанов, рассчитанных на большое количество людей с несколькими залами, он не подходит по ряду причин:

  1. Посредством сплит-систем удается контролировать лишь температуру воздуха, что не позволяет поддерживать комфортные условия других парметров воздушной среды, таких как: влажность, скорость воздуха.

  2. В больших залах приходиться устанавливать мощные модели сплит-систем. Скорость воздуха на выходе из воздухоохладителя таких кондиционеров зачастую превышает комфортные нормы скорости движения воздуха, что создает ощущение дутья;

  3. Так как кондиционеры сплит-системы не обеспечивают приток свежего воздуха с наружи, а лишь охлаждают внутренний воздух, возникает необходимость в отдельной приточной установке для обеспечения помещения санитарной нормой приточного воздуха (в большинстве случаев используется естественная вентиляция).

  4. Сплит-система нуждается в периодическом сервисном обслуживании, что увеличивает капитальные затраты на кондиционеры, также она не отличается высокой надежностью.

По перечисленным выше причинам использование сплит-систем для

п
7
оддержания комфортных параметров воздушной среды в крупных ресторанах является не целесообразным. Поэтому возникает проблема поиска подходящей СКВ для данного типа здании. В данной работе предпринята попытка решения данной проблемы на конкретном примере, путем проектирования СКВ на базе центрального кондиционера.

1.2 Строительная характеристика здания

Объектом проектирования является двухэтажное здание ресторана, рассчитанного на 220 посадочных мест в городе Астане.

Наружные стены выполнены из обыкновенного силикатного кирпича ГОСТ 379-79, 250х125х65 на цементно-песчаном растворе, толщина стен 2,5 кирпича =645 мм, с внутренней стороны отделанные штукатуркой на цементно-песчаном растворе =20 мм и строительной смесью Alinex под покраску =10 мм. Покрытие (бесчердачное) – из железобетонных пустотных плит =220 мм, покрытых теплоизоляцией TEPLEX 45-500 =50 мм, гидроизоляция – слой пергамина =1 мм, поверх него бетонная стяжка =25 мм. Характеристика теплоизоляционного материала TEPLEX 45-500 приведена в приложении 4. Полы (на грунте) – железобетонная пустотная плита =220 мм, теплоизоляция – слой пенополистирола TEPLEX 45-500 =50 мм, гидроизоляция – слой пергамина =1 мм, бетонная стяжка - =25 мм, битумная мастика =2 мм, поверх уложен керамогранит (в залах) либо кафель (на кухне). Междуэтажное перекрытие из железобетонных пустотных плит =220 мм. Предусмотрен ложный потолок для монтажа воздуховодов высотой 50 мм. Внутренние перегородки выполнены из силикатного кирпича. Толщина – 1 кирпич =260 мм, штукатурка цементно-песчаным раствором =20 мм, отделка строительной смесью Alinex под покраску =10 мм. Заполнение светового проёма – двухслойные стеклопакеты в пластмассовых переплётах из обычного стекла.

Ориентация главного фасада – юг.

Х
8
арактер используемых помещений – общественный.

1.3 Расчетные параметры наружного воздуха

Район строительства – город Астана относиться к району IB карты климатического районирования для строительства согласно [1].

Климатические параметры теплого периода года для города Астана [1] представлены в приложении А.

Данные о средней месячной и годовой температуры воздуха в г. Астана [1] приведены в приложении Б.

Кондиционирование воздуха, согласно [3], по степени обеспечения метеорологических условий подразделяются на три класса:

Первый класс — обеспечивает требуемые для технологического процесса параме­тры в соответствии с нормативными до­кументами.

Второй класс — обеспечивает оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы.

Третий класс — обеспечивает допустимые нормы, если они не могут быть обеспе­чены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаж­дения воздуха.

Для данного здания проектируется СКВ второго класса.

Согласно [2] в качестве расчетных параметров наружного воздуха для СКВ второго класса принимаем расчетные параметры Б для города Астана, приведенные в [2] , сниженные на 2  (Таблица 1.1)
Таблица 1.1 – Расчетные параметры наружного воздуха

Наименование пункта

Расчетная

географическая

широта,0 с ш

Баромет-

ри­ческое давле-

ние, кПа

Период

года

Параметры Б

Средняя

суточная

амплитуда

температуры

воздуха, °С


Темпе-

ратура

воздуха,°С

Удельная

энтальпия,

кДж/кг

Скорость ветра, м/с

Астана

52

97

Теплый

29

49,1

1

13,6


9



    1. Расчетные параметры внутреннего воздуха

Расчетные параметры внутреннего воздуха принимаются в соответствии с [2] для данного типа помещении. Они приведены в таблице 1. 2.
Таблица 1.2 – Расчетные параметры внутреннего воздуха

Помещение

Температура, 

Влажность, %

Скорость движения

воздуха, м/с

1 этаж

Зал 1

22,4

50

0,2

Зал 2

22,4

50

0,2

VIP-зал 1

22,4

50

0,2

VIP-зал 2

22,4

50

0,2

2 этаж

Бильярдная

22,4

50

0,2

Посудомоечная

22,4

50

0,3

Мясо-рыбный цех

22,4

50

0,3

Овощной цех

22,4

50

0,3

Мучной цех

22,4

50

0,3

Горячий цех

25

50

0,3

Кабинет 1

22,4

50

0,2

Кабинет 2

22,4

50

0,2

Кабинет 3

22,4

50

0,2


10


2 Теплотехнический расчет помещений

2.1 Расчет теплопритоков в помещения

2.1.1 Теплопритоки через ограждающие конструкции

Для расчета теплопритоков через ограждающие конструкции необходимо определить коэффициент теплопередачи для каждого ограждения. Общий коэффициент теплопередачи многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными слоями рассчитывают по формуле [4]





(2.1)


где – общее сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции, ; – сопротивление теплоотдаче соответственно с наружной или более теплой стороны ограждения, ; ;

 – сопротивление теплопроводности i-го строительного слоя конструкции (кроме слоя теплоизоляции), ;;

RВ – сопротивление теплоотдаче с внутренней стороны ограждения, ; ;

Rиз – сопротивление теплопроводности термоизоляционного слоя, ; ;

 и  - коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней стороны ограждения ;

 - толщина строительных слоев конструкции, м;

 - коэффициент теплопроводности строительных слоев конструкции, Вт/(м2.К).;


11

- толщина изоляционного слоя, м;

- коэффициент теплопроводности изоляционного слоя, Вт/(м2.К).



Рисунок 2.1 – Толщина наружных стен

Рассчитываем коэффициент теплопередачи  для каждого вида ограждающей конструкции. При расчетах значения коэффициентов  и  принимаем по приложению В, согласно [4].

Наружные стены: принимаем ; =0,645 м; коэффициент теплопроводности силикатного кирпича [5] =0,87 Вт/(м2.К); =0,111 

Внутренние перегородки: принимаем  Вт/(м2.К); =0,26 м; коэффициент теплопроводности силикатного кирпича [5] =0,87 Вт/(м2.К); =0,125 Вт/(м2.К);


12

Конструкция пола: 1- битумная мастика 2 мм, 2- бетонная стяжка 25 мм, слой пергамина 1 мм, 4- теплоизоляция TEPLEX 45-500 50 мм, 5- плита пустотная 220 мм.



Рисунок 2.2 – Конструкция пола

Пол: принимаем  Вт/(м2.К); =0,248 м,=1,55 Вт/(м2.К); =0,167 Вт/(м2.К); =0,05 м, =0,03 Вт/(м2.К).

Покрытие: конструкция покрытия аналогична конструкции пола, поэтому для покрытия k0 =0,27 Вт/(м2.К).

Перекрытие между этажами: конструкция межэтажных перекрытий аналогична конструкции пола, за исключением отсутствия теплоизоляции. Поэтому:

k
13
0 для пластиковых окон принимаем 1,961 Вт/(м2.К) согласно [6], для внутренних деревянных дверей 1,946 Вт/(м2.К) согласно [5].

Теплопритоки через ограждающие конструкции Q1 определяют как сумму теплопритоков (через стены, перегородки, перекрытия или покрытия, через полы, заглубленные стены подвальных помещений), вызванных наличием разности температур снаружи ограждения и внутри охлаждаемого помещения Q, а также теплопритоков в результате воздействия солнечной радиации Q через покрытия и наружные стены [4]:




(2.2)


Теплопритоки через стены, перегородки, перекрытия или покрытия Q (в кВт) рассчитывают по формуле



(2.3)



где  – действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2.К);

F – расчетная площадь поверхностей ограждения, м2;

 – расчетная разность температур (температурный напор), ;

tн – расчетная температура воздуха с наружной стороны ограждения, ℃;

tв – расчетная температура воздуха внутри охлаждаемого помещения, ℃.

Теплоприток через пол (в кВт), расположенный на грунте, не имеющий обогревательных устройств, определяют суммированием теплопритоков через условные зоны шириной 2 м (рисунок 2.3) по формуле




Р
14
исунок 2.3 – Разбивка пола на условные зоны




(2.3)


где  – условный коэффициент теплопередачи соответствующей зоны пола, Вт/(м2.К) (для I, II, III зон  равен соответственно 0,47; 0,23; 0,12 Вт/(м2.К), а остальной зоны пола (IV зона)

=0,07 Вт/(м2.К)); F – площадь соответствующей зоны пола, м2; площадь участка пола размером 2х2, примыкающего к углу наружных стен (заштрихованный участок), учитывают дважды.

Коэффициент m, характеризующий относительное возрастание термического сопротивления пола при наличии изоляции,




(2.4)


где  – толщина отдельных слоев конструкции пола, м;

 – коэффициенты теплопроводности материалов, составляющих конструкцию пола, Вт/(м2.К).

Теплопритоки от солнечной радиации  в кондиционируемые помещения складываются из теплопритоков через массивные ограждения зданий (стены, кровли, покрытия и т. д.) и теплопритоков через световые проемы (окна, витрины и т. д.), т. е.


.

(2.5)


Теплопритоки от солнечной радиации через наружные стены и покрытия  в (кВт) определяют по формуле


15





(2.6)


где  – действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2.К);

F – площадь поверхности ограждения, облучаемой солнцем, м2;

 – избыточная разность температур, характеризующая действия солнечной радиации в летнее время, ℃.

Количество теплоты от солнечной радиации зависит от зоны расположения здания (географической широты), характера поверхности и орентации ее по сторонам горизонта.

Для плоской кровли избыточная разность температур зависит только от тона окраски и не зависит от ориентации и широты. Для плоских кровель без окраски (темных) избыточную разность температур принимают 17,7℃, с окраской светлых тонов 14,9 ℃. Для шатровых кровель избыточную разность температур (в ℃) принимают в зависимости от географической широты: для южной зоны 15, средней 10, северной 5.

Для наружных стен избыточную разность температур можно принять по приложению 10 [4].

При расчете учитывают теплоту солнечной радиации, проникающую через кровлю и одну из стен либо с наибольшей поверхностью, либо неблагоприятно ориентированную.

Результаты расчета теплопритоков через наружные ограждения приведены в таблице 2.1. Определение температуры в неохлаждаемых помещениях смежных с охлаждаемыми осуществлялось путем составления теплового баланса помещения.

16


Таблица 2.1 – Теплопритоки через ограждения

Ограждение

,

Вт/(м2.К)

F, м2



м2



,





,

кВт

,

кВт











кВт

1 этаж, зал 1

Стена наружная восточная

1,133

35,884

9,112

29

6,6

0,268

0,118

0,447

1,377

2,21

Стена наружная западная

1,133

26,029

6,562

29

6,6

0,195

0,085

-

-

0,28

Внутренняя перегородка северная

1,869

38,01

-

23

0,6

0,043

-

-

-

0,043

Внутренняя перегородка восточная

1,869

17,934

-

24,7

2,3

0,077

-

-

-

0,077

Внутренняя перегородка южная

1,869

50,988

-

24,1

1,7

0,162

-

-

-

0,162

Пол

0,27

163,804

-

29

6,6

0,044










0,044

Зал 2

Стена наружная западная

1,133

30,696

7,65

29

6,6

0,23

0,099

0,459

1,156

1,944

Стена наружная северная

1,133

40,788

10,2

29

6,6

0,305

0,132

-

-

0,437

Внутренняя перегородка южная

1,869

25,704

-

23

0,6

0,029

-

-

-

0,029

Внутренняя перегородка восточная

1,869

38,346

-

27

4,6

0,33

-

-

-

0,33

Пол

0,27

110,838

-

29

6,6

0,032

-

-

-

0,032

VIP-Зал 1

Стена наружная южная

1,133

8,207

2,083

29

6,6

0,061

0,027

0,085

0,291

0,464

Стена наружная юго-восточная

1,133

13,759

-

29

6,6

0,103

-

0,154

-

0,257

Стена наружная восточная

1,133

7,286

1,849

29

6,6

0,054

0,024

-

-

0,078

Внутренняя перегородка северная

1,869

16,83

3,75

24,7

2,3

0,072

0,017

-

-

0,089

Внутренняя перегородка западная

1,869

18,27

-

24,1

1,7

0,058

-

-

-

0,058

Пол

0,27

18,651

-

29

6,6

0,033

-

-

-

0,033

VIP-Зал 2

Стена наружная южная

1,133

10,5

-

29

6,6

0,079

-

-

-

0,079

Стена наружная юго-западная

1,133

11,102

2,817

29

6,6

0,083

0,036

0,142

0,38

0,641

Таблица 2.1 продолжение

Стена наружная западная

1,133

13,799

3,4

29

6,6

0,103

0,044

0,206

0,514

0867

Стена наружная северо-западная

1,133

11,015

2,795

29

6,6

0,082

0,036

-

-

0,117

Стена наружная северная

1,133

10,5

-

29

6,6

0,079

-

-

-

0,079

Пол

0,27

37,713

-

29

6,6

0,067

-

-

-

0,067

2 этаж, бильярдная

Стена наружная северная

1,133

40,788

10,2

29

6,6

0,305

0,132

-

-

0,437

Внутренняя перегородка западная

1,869

53,456

-

29

6,6

0,66

-

-

-

0,66

Внутренняя перегородка южная

1,869

25,704

-

24

1,6

0,077

-

-

-

0,077

Внутренняя перегородка восточная

1,869

53,466

-

27

4,6

0,46

-

-

-

0,46

Перекрытие

2,128

43,704

-

29

6,6

0,129

-

-

-

0,129

Покрытие

0,27

154,542

-

29

6,6

0,275

-

0,739

-

1,014


Посудомоечная

Стена наружная восточная

1,133

9,756

2,55

29

6,6

0,073

0,033

0,122

0,385

0,613

Перегородка

1,869

8,337

3,75

29

6,6

0,103

0,048

-

-

0,151

Перекрытие

0,27

14,679

-

29

6,6

0,026

-

0,07

-

0,096

Мясо-рыбный цех

Стена наружная восточная

1,133

10,26

2,55

29

6,6

0,077

0,033

0,128

0,385

0,623

Перегородка

1,869

9,06

3,75

29

6,6

0,112

0,048

-

-

0,16

Перекрытие

0,27

12,2

-

29

6,6

0,022

-

0,058

-

0,08

Овощной цех

Стена наружная восточная

1,133

10,05

2,55

29

6,6

0,857

0,033

0,125

0,375

0,608

Перегородка

1,869

8,85

3,75

29

6,6

0,109

0,048

-

-

0,157

Перекрытие

0,27

12

-

29

6,6

0,021

-

0,057

-

0,078

Мучной цех

Стена наружная восточная

1,133

12,6

-

29

6,6

0,094

-

0,09

-

0,184

Перегородка

1,869

8,85

3,75

29

6,6

0,109

0,048

-

-

0,157

Перекрытие

0,27

12

-

29

6,6

0,021

-

0,05

-

0,071

Горячий цех

Внутренняя перегородка западная

1,133

27,534

5,1

29

4

0,126

0,04

0,412

0,771

1,349

Внутренняя перегородка южная

1,869

25,704

-

29

4

0,192

-

-

-

0,192

Внутренняя перегородка северная

1,896

25,704

-

24

-1

-0,048

-

-

-

-0,048

Внутренняя перегородка восточная

1,869

38,01

-

29

4

0,284

-

-

-

0,284

Покрытие

0,27

55,386

-

29

4

0,06

-

0,265

-

0,325

Кабинет 1

Стена наружная южная

1,133

16,98

2,55

29

6,6

0,127

0,033

0,175

0,356

0,691

Внутренняя перегородка восточная

1,869

18,27

-

29

6,6

0,225

-

-

-

0,225

Внутренняя перегородка западная

1,869

18,27

-

29

6,6

0,225

-

-

-

0,225

Внутренняя перегородка северная

1,869

15,78

3,75

29

6,6

0,195

0,048

-

-

0,243


18

Таблица 2.1 продолжение

Перекрытие

2,128

20,228

-

24,1

1,7

0,015

-

-

-

0,015

Покрытие

0,27

20,288

-

29

6,6

0,036

-

0,097

-

0,133


Кабинет 2

Стена наружная южная

1,133

16,35

2,55

29

6,6

0,122

0,033

0,168

0,356

0,679

Внутренняя перегородка восточная

1,869

18,27

-

29

6,6

0,225

-

-

-

0,225

Внутренняя перегородка северная

1,869

15,5

3,75

29

6,6

0,187

0,048

-

-

0,187

Перекрытие

2,128

19,575

-

24,1

1,7

0,015

-

-

-

0,015

Покрытие

0,27

19,375

-

29

6,6

0,035

-

0,094

-

0,129

Кабинет 3

Стена наружная южная

1,133

10,5

-

29

6,6

0,079

-

-

-

0,079

Стена наружная юго-западная

1,133

11,102

2,817

29

6,6

0,083

0,036

0,142

0,38

0,641

Стена наружная западная

1,133

13,799

3,4

29

6,6

0,103

0,044

0,206

0,514

0867

Стена наружная северо-западная

1,133

11,015

2,795

29

6,6

0,082

0,036

-

-

0,117

Стена наружная северная

1,133

10,5

-

29

6,6

0,079

-

-

-

0,079

Покрытие

0,27

37,713

-

29

6,6

0,067

-

0,18

-

0,247

2.1.2 Теплопритоки от остывающей пищи

В залах ресторана существенная доля теплоты выделяется от остывающей пищи. Теп­ловыделения от остывающей пищи (в Вт) определяют по формуле [7]



(2.6)


где т =0,85 — средний вес блюд, приходящихся на одного обедающего, кг;

с = 3,35 — средняя теплоемкость блюд, кДж / (кг К);

tн = 70 ℃ — средняя температура блюд, поступающих в обеденный зал, ℃;

tк40 °С — то же в момент потребления, ℃;

Zпродолжительность приема пищи одним посетителем (для ресторанов — 1 час, для столовых без самообслуживания — 0,5—0,75 часа, с самообслужива­нием — 0,34 часа);

п
19
— число мест в обеденном зале.

Результаты расчета теплопритоков от остывающей пищи приведены в таблице 2.4.
2.1.3 Теплопритоки от людей
  1   2   3   4   5   6


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации