Решение
Эффективной мерой защиты производственных помещений от попадания холодного наружного воздуха при открывании ворот является организация воздушных завес. Завесы предусматриваются при температуре наружного воздуха ниже -15°С для помещений, в которых ворота открываются не менее 10 раз в течение часа.
Конструкция воздушных завес предполагает наличие нагнетательного воздухопровода с длинной и узкой щелью толщиной δ, через которую выпускается препятствующая поступлению в помещение холодного воздуха воздушная струя под углом 10 – 45°.
Объем наружного воздуха, поступающего в помещение при отсутствии тепловой завесы
м3/ч.
Из уравнения Менделеева-Клайперона определим плотность наружного воздуха при данной температуре
где μ = 29·10-3 кг/моль – молярная масса воздуха; R = 8,31 Дж/(моль·К) – универсальная газовая постоянная; Т – температура наружного воздуха, переведенная в систему СИ по формуле
Т = 273 + tнар = 273 + (-17) = 256 К.
Масса внешнего воздуха, поступающего в помещение при отсутствии тепловой завесы
кг/ч.
Для определения параметров тепловой завесы найдем вспомогателный коэффициент R
;
где φ = 0,45 – коэффициент, учитывающий наклон струи и степень ее турбулентности.
Количество рециркуляционного воздуха, необходимого для работы завесы
кг/ч,
где η = 0,6 – КПД воздушной завесы.
Рекомендуемая средняя температура на участке ТО и ТР автомобилей определяется по Приложению Ж
°С
= 289 К.
Плотность воздуха, выходящего из щели воздухопровода
Тогда скорость выхода воздуха из щели при данной температуре
м/с.
Количество наружного воздуха, поступающего в помещение при наличии тепловой завесы
Определяем температуру смеси из наружного воздуха и воздуха, подаваемого на завесу
°С.
Необходимый расход воздуха на завесу для поддержания необходимой температуры составляет
кг/ч.
Задача решена.
Задания для самостоятельной работы № 1
Выполнить расчет отопления участка ТО и ТР автомобилей, имеющего длину а, ширину b и высоту h, приняв среднюю температуру наружного воздуха в период отопительного сезона tнар = -18°С. Для данного помещения также выполнить расчет тепловой завесы, приняв размеры ворот соответственно х и у, а толщину щели воздуховода δ. Среднюю скорость наружного воздуха принять равной υ = 4 м/с, необходимые данные для расчета взять из табл. 1.1.
Таблица 1.1
№ |
а, м |
b, м |
h, м |
х, м |
у,м |
δ,см |
1 |
13 |
10 |
3,2 |
3,0 |
2,2 |
8 |
2 |
30 |
22 |
3,5 |
3,0 |
2,2 |
10 |
3 |
14 |
12 |
3,0 |
3,0 |
2,2 |
12 |
4 |
10 |
6 |
4,5 |
3,0 |
2,2 |
15 |
5 |
18 |
8 |
4 |
3,0 |
2,2 |
18 |
6 |
60 |
30 |
6 |
3,0 |
2,2 |
20 |
7 |
20 |
16 |
4 |
3,0 |
2,2 |
15 |
8 |
20 |
12 |
3 |
3,5 |
2,2 |
10 |
9 |
19 |
15 |
4 |
3,5 |
2,2 |
13 |
10 |
13 |
13 |
3 |
3,5 |
2,2 |
12 |
11 |
10 |
8,5 |
4,5 |
3,5 |
2,5 |
15 |
12 |
20 |
14 |
4 |
3,5 |
2,5 |
14 |
13 |
18 |
17 |
3,3 |
3,5 |
2,5 |
15 |
14 |
20 |
15 |
4 |
3,5 |
2,5 |
18 |
15 |
10 |
6,5 |
3 |
4,0 |
2,5 |
20 |
16 |
20 |
18 |
4 |
4,0 |
2,5 |
15 |
17 |
18 |
17 |
3,5 |
4,0 |
2,5 |
10 |
18 |
40 |
20 |
4 |
4,0 |
2,5 |
13 |
19 |
15 |
15 |
4 |
4,0 |
2,5 |
12 |
20 |
16 |
14 |
3,5 |
4,0 |
2,5 |
10 |
21 |
18 |
15 |
4,5 |
4,0 |
2,5 |
15 |
22 |
40 |
15 |
3,5 |
3,0 |
2,0 |
20 |
23 |
14 |
12 |
3,8 |
3,0 |
2,0 |
22 |
24 |
70 |
35 |
5 |
3,0 |
2,0 |
24 |
25 |
20 |
10 |
4 |
3,0 |
2,0 |
10 |
26 |
10 |
8 |
3,5 |
3,0 |
2,0 |
13 |
27 |
13 |
8 |
3 |
3,0 |
2,0 |
12 |
28 |
50 |
40 |
7 |
3,0 |
2,0 |
10 |
29 |
18 |
14 |
4 |
3,0 |
2,0 |
15 |
30 |
16 |
9 |
4,5 |
3,0 |
2,0 |
20 |