Совершенствование организации воздухообмена в цехах с высокой влагонасыщенностью и технологически регламентированными параметрами воздушной среды

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

1. Нормируемый температурно-влажностный режим и условия его обеспечения в производственных помещениях солодовенного производства должен определяться, исходя из режимных требований к воздуху технологической зоны.

2. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена перспективность использования схемы воздухораспределения «снизу-вверх» плоскими струями для цехов с технологически регламентированными параметрами воздуха рабочей зоны.

3. Предложена математическая модель для описания закономерностей процесса воздухораспределения плоскими струями по схеме «снизу-вверх».

4. Посредством физического и вычислительного экспериментов, на основании предложенной математической модели, исследованы и обобщены закономерности движения настилающейся струи воздуха и формирование температурного профиля струи.

5. Получены, и экспериментально проверены, зависимости параметров плоской настилающейся на внутреннюю поверхность наружного ограждения струи.

6. Посредством вычислительных экспериментов с использованием расчетных зависимостей, характеризующих условия настилания струи на поверхность ограждения, разработана полезная модель воздухораспределителя формирующего плоскую струю с эффективным углом раскрытия.

7. Разработана методика инженерного расчета процесса оптимизированного воздухораспределения для цехов с технологически регламентированными параметрами воздуха рабочей зоны. '.

Условные обозначения:

V — объем здания, м3;

Кар > «температура наружного воздуха, °С;

Кнутр ' температура внутреннего воздуха, °С;

— температуравнутреннего воздуха, °С-^п — температура наружного воздуха, С- - термическое сопротивление отдельного слоя ограждения;

2 О а&bdquo-. — коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения Вт/м С;

2 О а, т. -коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждения, Вт/м С;

Д — среднее абсолютное отклонение;

X — среднее значение исследуемого параметра;

X- - значение исследуемого параметра в заданной точкеп — число точек замеров;

1 т — температура сухого термометра воздуха уходящего из помещения, °Сух — температура сухого термометра приточного воздуха удовлетворяющего технологические нужды °С;

МОк’Р 0 температура мокрого термометра воздуха уходящего из помещения, Смокр

I пр — температура мокрого термометра приточного воздуха удовлетворяющего технологические нужды °Сколичество воздуха, м3/часс — объемная теплоемкость воздуха,.

Дж/(м — С);

1и Я2, Цз, <74, — теплопотери соответствующих зон в расчете на 1° температурного перепада, Вт/°С;

Рстр — площадь струи при входе ее в рабочую зону, м2- —площадь помещения, обслуживаемая струей, м2;

2 О ак-, — средние значения коэффициента конвективного теплообмена, Вт/м Ст, — средняя температура характерной поверхности, °Сti — средняя температура в пределах объема струи воздуха, °С;

Fi — площадь соприкасания воздуха с поверхностью ограждения, м2;

2в — количество конвективного тепла, которое непосредственно передается воздуху помещения или забирается из него, Вт;

Ьп11 Ьп — объемные расходы воздуха, соответственно в сечениях струи между элементарными объемами (п- 1) — п и п — (п + 1), м /с;

3 о ср — объемная теплоемкость воздуха, Вт/м С;

Условные обозначения:

V — объем здания, м3;

Кар' ~ температура наружного воздуха, °С;

Кнутр «температура внутреннего воздуха, °С;

1:вн — температура внутреннего воздуха, °С- 1:&bdquo-в — температура наружного воздуха, °С- - термическое сопротивление отдельного слоя огражденияаи. — коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения Вт/м2 °С;

2 О авнкоэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждения, Вт/м С;

А — среднее абсолютное отклонение;

X — среднее значение исследуемого параметра;

Х| - значение исследуемого параметра в заданной точкеп — число точек замеровtyx — температура сухого термометра воздуха уходящего из помещения, °С- (— температура сухого термометра приточного воздуха удовлетворяющего технологические нужды °Смокр 0/-л.

I ух — температура мокрого термометра воздуха уходящего из помещения, С;

V мокр

I пр — температура мокрого термометра приточного воздуха удовлетворяющего технологические нужды °С;

Ъ ~ количество воздуха, м3/часс — объемная теплоемкость воздуха,.

Дж/(м — С);

11, 42, <]з, Я4, — теплопотери соответствующих зон в расчете на 1° температурного перепада, Вт/°С;

Рстр — площадь струи при входе ее в рабочую зону, м — Рп —площадь помещения, обслуживаемая струей, м ;

2 О аК1 — средние значения коэффициента конвективного теплообмена, Вт/м Ст, — средняя температура характерной поверхности, °С;

О — средняя температура в пределах объема струи воздуха, °Сплощадь соприкасания воздуха с поверхностью ограждения, м2;

С>в — количество конвективного тепла, которое непосредственно передается воздуху помещения или забирается из него, Вт;

Ьп — объемные расходы воздуха, соответственно в сечениях струи между элементарл ными объемами (п- 1) — п и п — (п + 1), м /сл л ср — объемная теплоемкость воздуха, Вт/м Си («- средние температуры в пределах элементарных объемов струи п — 1 и п, °САЬ&bdquo- - объемный расход, который подмешивается к струе из помещения с температурой т&bdquo- -средняя температура поверхности в пределах элементарного объема п, °С;

Л, — термическое сопротивление ограждения, м2 °С/ВтКв — коэффициент учета взаимодействия параллельных струйп12- коэффициент затухания- 1>о — начальная скорость, м/сх- расстояние от места выпуска до места определения и&bdquo-, мРвозд — удельная влагоемкость потока воздуха, мг/кг-Пацн — паропроницаемость, мг/(м-ч-Па) — Л&bdquo- - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-°С) — К — коэффициент теплопередачи, Вт/(м -°С) — В — коэффициент влагопередачи, мг/(мч-Па) — V — скорость течения, м/сек- — температура жидкости, °С- (т — средняя температура жидкости, °С- ^ - температура стенки, °С;

Ь — расстояние от начальной точки условной оси потока до точки произведения замера, м;

Ь — ширина патрубка воздухораспределителя, мих — измеренная величина скорости в данной точке на оси потока, м/секио — скорость воздуха в патрубках воздухораспределителей, м/сек- / — расстояние между распределителями воздуха, мЪ — ширина патрубка распределителя, мН — коэффициент неравномерности, %- рплотность потока, кг/м3- с1Р— площадь элемента сечения потока, м ;

Ъ — ширина плоского потока, мт—т 2.

Р0 — площадь нормального сечения потока на участке отклонения, м — ио — скорость потока в сечении отклоненного участка, м/секР0' - площадь нормального сечения потока на начальном участке, м — и'0 — скорость потока в сечении нормального участка, м/сек;

1. Абрамович, Г. Н. Теория свободной струи и ее приложения / Г. Н. Абрамович // Труды ЦАГИ, 1936. Вып. 293. — С. 24−38.

2. АВОК. Влажный воздух // Справочное пособие. М.: 2004. — С. 42.

3. Акинчев, Н. В. Общеобменная вентиляция цехов с тепловыделениями / Н. В. Акинчев. М.: Стройиздат, 1984. — 143 с.

4. Акинчев, Н. В. Влияние расположения вытяжных отверстий на параметры воздуха в. рабочей зоне / Н. В. Акинчев, А. М. Монякова // Научные труды институтов охраны труда ВЦСПС. М.: Профиздат, 1964. — Вып. 4. — С. 35−56.

5. Андреев, П. И. Распределение тепла и влаги в цехах промышленных предприятий / П. И. Андреев. М.: Госстройиздат, 1955. — 160 с.

6. Ануфриев, Л. Н. Теплофизический расчет сельскохозяйственных производственных зданий / Л. Н. Ануфриев, И. А. Кожинов, Г. М. Позин. М.: Стройиздат, 1974. — 216 с.

7. Баркалов, Б. В. Кондиционирование воздуха в промышленных зданиях нового типа / Б. В. Баркалов // Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях. М.: Изд-во литературы по строительству, 1964.-С. 56−68.

8. Батурин, В. В. Аэродинамическое и тепловое моделирование принудительной вентиляции / В. В. Баркалов, Л. М. Дудинцев // Научные работы НОТ ВЦСПС. М.: Профиздат, 1962. — № 1. — С. 45−61.

9. Батурин, В. В. Циркуляция воздуха в помещении в зависимости от расположения приточных и вытяжных отверстий / В.' В. Батурин, В. В. Ханжонков // Отопление и вентиляция, 1939. № 4−5. — С. 29−33.

10. Батурин, В. В. Аэрация промышленных зданий / В. В. Батурин, В. М. Эльтерман. М.: Госстройиздат, 1963. — 320 с.

11. Батурин, В. В. К вопросу о равномерной раздаче воздуха в нормальном направлении к оси воздуховода / В. В. Батурин // Отопление и вентиляция, 1933. № 5. — С. 56−72.

12. Батурин, В. В. Циркуляция воздуха в вентилируемых помещениях / В. В. Батурин, В. И. Ханжонков // Сб. Современные вопросы вентиляции. — Госстройиздат, 1941. С. 20−34.

13. Батурин, В. В. Циркуляция воздуха в помещении в зависимости от расположения приточных и вытяжных отверстий / В. В. Батурин, В. И. Ханжонков // Отопление и вентиляция, 1939. № 4−5. — С. 13−28.

14. Батурин, В. В. Аэродинамические характеристики приточных насадков / В. В. Батурин, И. А. Шепелев // Сб. Современные вопросы вентиляции. Госстройиздат, 1974. — С. 67−80.

15. Баулин, К. К. Исследование равномерной раздачи воздуха на прямых воздуховодах / К. К. Баулин // Отопление и вентиляция., 1934. — № 5−6. С. 44−58.

16. Бахарев, В. А. Основы проектирования и расчета отопления и вентиляции с сосредоточенным выпуском воздуха / В. А. Бахарев, В. Н. Трояновский. -М.: Профиздат, 1958. 145 с.

17. Богословский, В. Н. Тепловой режим здания / В. Н. Богословский. -М.: Стройиздат, 1979. -248 с.

18. Богословский, В. Н. Строительная теплофизика / В. Н. Богословский // Учебник для вузов. М.: Высш. школа, 1982. — 2-е изд., перераб. и доп. — 189 с.

19. Вентцель, Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Вентцель. — М.: Наука, 1969.-564 с.

20. Внутренние санитарно-технические устройства. Вентиляция и кондиционирование воздуха / Авт.: Богословский В. Н. // Справочник проектировщика. М.: Стройиздат, 1978. — 509 с.

21. Войтехович, В. К. Влияние условий истечения на характер развития начального и переходного участков осесимметричной турбулентной струи / В.

22. К. Войтехович, А. Т. Сычев // Струйные течения жидкостей и газов. -Новополоцк, 1982. С. 44−51.

23. Вулис, Л. А. Теория струй вязкой жидкости / Л. А. Вулис, В. П. Кашкаров. М.: Наука, 1965. — 429 с.

24. Вулис, Л. А. К расчету свободных турбулентных течений с помощью эквивалентной задачи теплопроводности / Л. А. Вулис // Известия АНКаз.ССР. 1960. — Вып. 2 (18). — С. 67−83.

25. Вулис, Л. А. Теория струй вязкой жидкости / Л. А. Вулис, В. П. Кашкаров. М.: Изд-во «Наука», 1975. — 369 с.

26. Вялова, А. И. Влияние различных способов удаления воздуха на эффективность создаваемого в помещении воздухообмен / А. И. Вялова // Известия высших учебных заведений, 1961. — № 5. — С. 56−67.

27. Гагарин, В. Г. Температурно-влажностные воздействия и долговечность систем теплоизоляционных фасадов с тонким штукатурным слоем / В. Г. Гагарин // АВОК. 2007. — № 6. — С. 82−90.

28. Гагарин, В. Г. Теория состояния и переноса влаги в строительных материалах и теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий / В. Г. Гагарин // Дисс. на соискание ученого звания доктора техн.наук. М., 2000.

29. Ганес, И. Л. Математическое планирование экспериментального исследования способов воздухообмена в промышленных зданиях / И. Л. Ганес,.

30. О. Н. Груздев, И. Л. Лещинская // Тр. ин-та ВНИИГС., 1976. Вып. 42. — С. 20.

31. Гримитлин, М. И. Организация воздухообмена в цехах с пылевыделениями / М. И. Гримитлин, Ю. Г. Грачев, С. Н. Знаменский // Новое в проектировании и эксплуатации систем промышленной вентиляции. — Л.: ЛДНТП, 1982.-С. 68−71.

32. Гримитлин, М. И., Позин, Г. М. Выбор параметров систем воздухораспределения / М. И. Гримитлин, Г. М. Позин // Исследование различных способов воздухообмена в производственных помещениях / Сб. научн. тр. М.: ВЦНИИОТ, 1975. — С. 26−43.

33. Гримитлин, М. И. Закономерности и расчет свободных закрученных вентиляционных струй / М. И. Гримитлин, Г. М. Позин, Э. А. Туомас // Научные работы институтов охраны труда ВЦСПС, 1974. Вып. 92. — С. 14−19.

34. Гримитлин, М. И. Расчет параметров веерной струи на начальном динамическом участке / М. И. Гримитлин, Г. М. Позин, А. Б. Хомлянский // Известия вузов. Строительство и архитектура, 1982. — № 11. — С. 18−32.

35. Зажигаев, Л. С. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента / Л. С. Зажигаев, А. А. Кишьян, Ю. И. Романиков. -М.: Атомиздат, 1978.-232 с.

36. Кассандрова, О. Н. Обработка результатов наблюдений / О. Н. Кассандрова, В. В. Лебедев. М.: Наука, 1970. — 52 с.

37. Кац, Ю. И. Закономерности измерения скоростей и избыточных температур по оси свободной плоской конвективной струи / Ю. И. Кац // Научные работы институтов охраны труда ВЦСПС, 1968. — Вып. 50. С. 14−22.

38. Корниенко, С. В. Характеристики состояния влаги в материалах ограждающих конструкций зданий / С. В. Корниенко // Строительные материалы, 2007. № 4. — С. 82−84.

39. Липцин, Ф. Г. Исследование циркуляционных потоков в помещениях при веерном настилающемся выпуске / Ф, Г. Липцин, М. И. Ташлык // Санитарная техника. — Изд-во «Будивельник», Киев, 1968. Вып. 7. -С. 76−98.

40. Максимов, Г. А. Движение воздуха при работе систем вентиляции и отопления / Г. А. Максимов, В. В. Дерюгин. Л.: Стройиздат, 1972. — 97 с.

41. Палатник, И. Б. О распространении свободных турбулентных струй, вытекающих из насадки прямоугольной формы / И. Б. Палатник, Д. К.

42. Темирбаев // Прикладная теплофизика. Сборник. Изд. АН КазССР, Алма-Ата, 1964.-С. 165−178.

43. Позин, Г. М. Математическая модель тепловлажностных процессов в помещениях для хранения сельскохозяйственной продукции / Г. М. Позин, О. Б. Аюрова // Известия ВУЗов. Строительство, 1999. № 10. — С. 62−67.

44. Позин, Г. М. Определение производительности сосредоточенной вытяжной вентиляции / Г. М. Позин // Улучшение условий и охраны труда. -М.: Профиздат, 1982. С. 36−42.

45. Позин, Г. М. Принципы аналитического определения коэффициента эффективности воздухообмена / Г. М. Позин // Исследование различных способов воздухообмена в производственных помещениях. — М.: ВЦНИИОТ, 1975. 256 с.

46. Позин, Г. М. Принципы аналитического определения коэффициента эффективности воздухообмена / Г. М. Позин // Исследование различных способов воздухообмена в производственных помещениях. М.: ВЦНИИОТ, 1975.-С. 43−53.

47. Позин, Г. М. Принципы разработки приближенной математической модели тепловоздушных процессов в вентилируемых помещениях / Г. М. Позин // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1980. — № И. — С. 122−127.

48. Позин, Г. М. Эффективность организации воздухообмена при сосредоточенной подаче воздуха / Г. М. Позин, А. М. Гримитлин // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1977. -№ 3. — С. 15−27.

49. Поляков, Е. И. Исследование воздушных струй, выходящих из регулируемого вентиляционного насадка / Е. И. Поляков // Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1957. — 67 с.

50. Посохин, В. Н. О взаимодействии приточных струй / В. Н. Посохин // Водоснабжение и санитарная техника, 1966. — № 7. — С. 15−19.

51. Прандтль, Л. Гидроаэромеханика / Л. Прандтль. Москва-Ижевск, НИЦ: «Регулярная и хаотичная динамика», 2002. — 572 с.

52. Прохоров, В. Т. Планирование эксперимента: Учеб. пособие по дисциплине «Основы науч. исслед.» / В. Т. Прохоров М.: Моск. технол. ин-т, 1988.-64 с.

53. Рекомендации по расчету отопительно-вентиляционных систем с направляющими соплами. -М.: ЦНИИпромзданий, 1984. -45 с.

54. Реттер, Э. И. Аэродинамика зданий / Э. И. Реттер, С. И. Стриженов. М.: Стройиздат, 1968. — 289 с.

55. Румшинский, Л. 3. Математическая обработка результатов эксперимента / Л. 3. Румшинский // Справочное руководство. М.: Наука, 1971. 192 с.

56. Рымкевич, А. А. Системный анализ оптимизации общеобменной вентиляции и кондиционирования воздуха / А. А. Рымкевич. СПб.: Изд-во «Авок — Северо-Запад», 2003. — 272 с.

57. Сакипов, 3. Б. Экспериментальное исследование турбулентных струй. Теория и расчет вентиляционных струй / 3. Б. Сакипов. Л.: ВНИИОТ, 1965.-С. 203−225.

58. Селиверстов, А. Н. Влияние динамического состояния воздушной среды на вентиляцию прядильных и ткацких хлопчатобумажных фабрик / А. Н. Селиверстов. М., 1954 г. — 198 с.

59. Селиверстов, А. Н. О вентиляции ткацких помещений / А. Н. Селиверстов // «Текстильная промышленность», 1951. № 2. — С. 45−69.

60. СНиП 23−02−2003 «Тепловая защита зданий».

61. Соколов, В. С. Нестационарный теплообмен в строительстве / В. С. Соколов. -Профиздат, 1963. 167 с.

62. Сорокин, Н. С. Вопросы проектирования и эксплуатации систем воздухообмена на текстильных фабриках / Н. С. Сорокин. М.: Профиздат, 1954.-88 с.

63. Сорокин, Н. С. Вопросы проектирования и эксплуатации систем воздухообмена на текстильных фабриках / Н. С. Сорокин. М.: Легкая индустрия, 1965. — 344 с.

64. Сорокин, Н. С. Аэродинамическое исследование вентиляционных каналов на моделях / Н. С. Сорокин // Отопление и вентиляция. 1989. — № 11, 12.-С. 27−41.

65. Сорокин, Н. С. Вопросы проектирования и эксплуатации систем воздухообмена на текстильных фабриках / Н. С. Сорокин. Профиздат, 1954. -91 с.

66. Сорокин, Н. С. Рационализация воздухообмена на текстильных фабриках / Н. С. Сорокин. Профиздат, 1949. — 93 с.

67. Сотников, А. Г. О нормировании неравномерности температурных полей при вентилировании помещений / А. Г. Сотников // Теплогазоснабжение и вентиляция. (Тезисы докладов) Киев, 1969. — 45 с.

68. Талиев, В. Н. Аэродинамика вентиляции / В. Н. Талиев. М.: Госстройиздат, 1954. — 288 с.

69. Талиев, В. Н. Приточные вентиляционные воздухораспределители / В. Н. Талиев. Госстройиздат, 1951. — 136 с.

70. Талиев, В. Н. Расчет клиновидного воздуховода с продольной щелью и равномерной раздачей воздуха / В. Н. Талиев // Отопление и вентиляция. 1940. — № 9. — С. 45−54.

71. Тарнопольский, М. Д. Решетки с регулируемым направлением потока воздуха / М. Д. Тарнопольский, А. А. Салихов, М. Ю. Лешко // Новое в теории и практике воздухораспределения в промышленных и общественных зданиях. Л.: ЛДНТП, 1988. — С. 107−110.

72. Таунсед, А. А. Структура турбулентного потока с поперечным сдвигом / А. А. Таунсед. М.: Иностранная литература, 1959. — 318 с.

73. Абрамович, Г. Н. Теория турбулентных струй / Г. Н. Абрамович и др. М.: Наука, 1984.-717 с.

74. Сорокин, Н. С. Аэродинамическое исследование вентиляционных каналов на моделях / Н. С. Сорокин // Отопление и вентиляция. 1989. — № 11, 12.-С. 27−41.

75. Сорокин, Н. С. Вопросы проектирования и эксплуатации систем воздухообмена на текстильных фабриках / Н. С. Сорокин. Профиздат, 1954. -91 с.

76. Сорокин, Н. С. Рационализация воздухообмена на текстильных фабриках / Н. С. Сорокин. Профиздат, 1949. — 93 с.

77. Сотников, А. Г. О нормировании неравномерности температурных полей при вентилировании помещений / А. Г. Сотников // Теплогазоснабжение и вентиляция. (Тезисы докладов) Киев, 1969. — 45 с.

78. Талиев, В. Н. Аэродинамика вентиляции / В. Н. Талиев. — М.: Госстройиздат, 1954. 288 с.

79. Талиев, В. Н. Приточные вентиляционные воздухораспределители / В. Н. Талиев. Госстройиздат, 1951. — 136 с.

80. Талиев, В. Н. Расчет клиновидного воздуховода с продольной щелью и равномерной раздачей воздуха / В. Н. Талиев // Отопление и вентиляция. 1940. — № 9. — с. 45−54.

81. Тарнопольский, М. Д. Решетки с регулируемым направлением потока воздуха / М. Д. Тарнопольский, А. А. Салихов, М. Ю. Лешко // Новое в теории и практике воздухораспределения в промышленных и общественных зданиях. Л.: ЛДНТП, 1988. — С. 107−110.

82. Таунсед, А. А. Структура турбулентного потока с поперечным сдвигом / А. А. Таунсед. М.: Иностранная литература, 1959. — 318 с.

83. Абрамович, Г. Н. Теория турбулентных струй / Г. Н. Абрамович и др. М.: Наука, 1984. — 717 с.

84. Технология солода / Перевод по 6-му изданию, переработанному Л.Нарциссом. М.: Пищевая промышленность, 1980. — 138 с.

85. Титов, В. П. Исследование движения воздуха в многопролетных зданиях методом математического моделирования / В. П. Титов, С. Р. Меримсон // Гидромеханика отопит.-вент.устройств: Межвуз.сб. КХТИ. -Казань, 1985.-С. 53−56.

86. Туркус, В. А. Структура воздушного приточного факела, выходящего из прямоугольного отверстия / В. А. Туркус // Отопление и вентиляция, 1933. № 5. — С. 29−37.

87. Шепелев, И. А. Аэродинамика воздушных потоков в помещении / И. А. Шепелев. -М.: Стройиздат, 1978. 144 с.

88. Шепелев, И. А. Приточные вентиляционные струи и воздушные фонтаны / И. А. Шепелев // Известия Академии строительства и архитектуры СССР, 1961. № 4.-С. 27−39.

89. Шепелев, И. А. Универсальные формулы для расчета скорости и температуры вентиляционных струй, истекающих из прямоугольных отверстий / И. А. Шепелев, Н. А. Гельман // Водоснабжение и санитарная техника. 1966. — № 7. — С. 45−57.

90. Яворский, В. А. Планирование научного эксперимента и обработка экспериментальных данных / В. А. Яворский // Методические указания к лабораторным работам. М., 2006. — С. 44.

91. Griffin О. T., Dinner В. С., J. Inst. Brew. 71 (1965), Brauwelt. 106 (1966).

92. Leberle H., Technologie ber Malzbereitung, Ferd. Enke, Stuttgard, 1938.

93. Straub H. E. What you shold known about room air distribution. Heat.. Pip. and Air Cond., 1962. — № 1. — P. 209−216.

94. Tuve G. L. Air velocities in ventilating jets. Heat. Pip. and Air Cond., 1953. -№ l.-P. 181−191.