Современное планирование технологических и технических систем отрасли

Содержание

 

1. Современное планирование технологических и технических систем отрасли
2. Подбор и компоновка оборудования
3. Расчет искусственного освещения помещения
4. Расчет электроснабжения помещения
5. Расчет сечения проводников и кабелей
6. Расчет вентиляции (кондиционирования) помещения
1. Расчет тепло и влагоизбытков
2. Определение расхода воздуха необходимого для удаления тепло и влагоизбытков
3. Подбор вентилятора и электродвигателя
7. Заключение
8. Список используемой литературы

 

1.Современное  планирование технологических и  технических систем отрасли

 

Разработка курсового проекта касается сферы услуг, связанная с предоставлением отдыха. Все больше людей стали чаще уделять внимание своему здоровью. Постоянный стресс и суета шумного города снижают работоспособность, приводят к быстрой утомляемости, напряжённости и в целом отрицательно влияют на здоровье человека. Лучшим средством для профилактики и лечения многих недугов считалась парная баня. Со временем получили распространение и другие виды бань, в частности - сауна, которая от русской бани отличается более сухим воздухом (влажность менее 15%) и более высокой температурой (90-120 °С).

Посещение сауны  небольшими компаниями стало очень  популярным способом времяпровождения в последние время, что обуславливает  актуальность выбранного для разработки проекта. Сауна – это не только место, где можно приятно отдохнуть, но также и оздоровиться. Она помогает восстановиться после тяжёлых трудовых дней.

Банная процедура  возвращает душевное равновесие, устраняет  неврозы – бич нашего напряжённого бурного века, снимает чувство тяжести и беспокойства. Сауна - необыкновенное место. Она улучшает самочувствие, физическое и душевное, и просто доставляет огромную радость. Потребности человека в покое, уединении, в получении физической и эмоциональной разрядки все более возрастают. Сауна - это ни с чем несравнимое удовольствие.

Сауна предназначена  для очищения души и тела. Данный курсовой проект ставит своей целью открытие небольшой уютной, добротной и современной сауны максимально с 10-ю посадочными местами, включающей бассейн, комнату отдыха, оборудованной бильярдным столом, обеденным столом, диваном, стульями, воздухоочистителем. Предполагается привлечение клиентов с различным уровнем достатка и различных возрастных категорий.

Сауна используется для  отдыха, релаксации, снятия напряжения и чувства усталости. Большим спросом сауна пользуется у спортсменов, особенно после тренировочных занятий.

Привлекательность открытия частной сауны заключается в  том, что этот бизнес легко организовать, он не потребует больших затрат и будет приносить стабильный доход. Хотя в настоящее время конкуренция в сфере оказания подобного рода услуг достаточно высока, свою нишу занять все-таки можно.

 

 

2. Подбор  и компоновка оборудования

 

Предполагаемая  сауна располагается на площади в 141,75 мІ.

Сауна рассчитана на посещение десятью человеками. Помещение сауны состоит из (приложение 1):

-сауны, оборудованной  электрической печью;

-бассейна 55,2 мІ, оборудованного электроводонагревателем;

-душевой, оборудованной  4-мя душевыми кабинами;

-комнаты отдыха, оборудованной бильярдным столом, обеденным столом, диваном, стульями, воздухоочистителем;

-санузла, оборудованного  электросушителем для рук;

-гардероба.

Габариты и  параметры вышеперечисленного оборудования представлены в табл.1.

 

Таблица 1.

№	Наименование оборудования	Габариты, LxB мм	Потребляемая мощность, кВт	Кол-во тепловыд. кДж/ч	Кол-во влаговыд. кг/ч	Вероятность безотказной работы
1	электрическая печь	850х600	8.0	2500		0,95
2	электроводо-нагреватель	1350х650	4.0	3800		0,94
3	воздухоочиститель, климатезер	400х200	0,6	520		0,96
4	электросушитель для рук	230х200	0,1	120		0,93
5	бильярдный  стол	2540x1270				0,96
6	обеденный стол	1000х750				0,96
7	диван (2 шт)	1800х600				0,96
8	стул (4 шт)	400х400				0,96
9	душевая кабинка (4 шт)	1000х1000			2,6	0,96
10	бассейн	9000х4000			5,4	0,96

 

3.Расчет  искусственного освещения помещения

 

Естественного освещения, как правило, недостаточно, поэтому прибегают к дополнительному  искусственному освещению.

В качестве искусственного освещения выбираем лампы накаливания типа НГ-200,со световым потоком S=3000 лм.

Работы в сауне по СниП 11-4-89 относятся к разряду средней точности, поэтому необходимая освещенность составляет Ен =200 лк.

Железобетонные  перекрытия потолка окрашены белой  краской, поэтому коэффициент отражения принимаем 50%.

Стены окрашены темной краской – коэффициент  отражения 30%.

Индекс помещения  определяется по формуле:

технический система оборудование сауна

i= , где

 

А*В –площадь помещения:

 –высота подвеса светильника ( м );

А,В –длина и  ширина помещения.

 

hр=Н-hс-hрм, где

 

Н –высота помещения (3 м);

hс –высота подвеса светильника от потолка (0,5 м);

hрм -высота рабочего места (0,8 м).

hр=3-0,5-0,8=1,7 м.

i= =3,47

коэффициент использования  светового потока

Ки=62%

Необходимое число  ламп для освещения n – определяется по формуле:

n= , где

 

Ен=200 лм( минимальная (нормированная) освещенность;

Кз=1,5 (коэффициент запаса);

Ко=1,3 (коэффициент минимальной  освещенности);

S=3000 лм (световой поток);

F=13,5*10,5=141,75 мІ (площадь освещаемого помещения);

Ки =0,62 ( коэффициент использования светового потока, равный отношению потока, подающего на рабочую поверхность, к общему потоку ламп).

n= =29,72

Округляем количество ламп до 30 шт.

 

 

4. Расчет  электроснабжения помещения

 

По выбранному оборудованию и рассчитанному числу светильников определенные мощности равномерно распределяются по фазам после размещения оборудования и светильников на плане помещения (приложение 2).

 

 

5. Расчет сечения проводников и кабелей

 

Предположив, что провода  одного сечения по всей длине проводки, вычисляем моменты нагрузок по полным длинам «L» от каждой нагрузки до источника электропитания:

 

Mґ=p1*L1+p2*L2+p3*L3+p4*L4 (Вт*м), где

L1=l1; L2=l1+l2; L3=l1+l2+l3; L4=l1+l2+l3+l4

 

Mґ=840*1,5+600*4+600*8+540*11,5=14670 (Вт*м)

Если считать  моменты нагрузок по участкам, то тогда:

 

Mґґ=P1*l1+P2*l2+P3*l3+P4*l4, где

P1= p1+p2+p3+p4; P2=p2+p3+p34; P3=p3+p4; P4ґ=p4

 

Mґґ=2580*1,5+1740*2,5+1140*4+540*3,5=14670 (Вт*м)

 

Причем Mґ= Mґґ= M

 

Рассчитаем  моменты нагрузок для силовой сети:

 

Mґ(сил)=p1*L1+p2*L2+p3*L3+p4*L4 Вт*м

 

Mґ(сил)=100*2.5+600*5.5+4000*8.5+8000*13.5=145550 (Вт*м)

 

Mґґ(сил)=P1*l1+P2*l2+P3*l3+P4*l4 Вт*м

 

Mґґ(сил)=12700*2.5+12600*3+12000*3+8000*5=145550(Вт*м) 
Причем Mґ(сил)= Mґґ(сил)= M(сил)

Допустимая  потеря напряжения в вольтах:

ΔU= ΔU%*U/100 (B)

 

Согласно ПЭУ  для осветительных сетей ΔU=±5% от номинального, для силовых сетей ΔU=±10%.

ΔU= =11 В

ΔU= =38 В

Сечение проводов должно быть не менее чем подсчитанные по выражению:

 

F= , где

 

- удельная проводимость, для меди γ=54, а для алюминия γ=32;

U – номинальное напряжение, В, для осветительной (однофазной) сети U=Uф=220 В, для силовой (трехфазной) сети U=Uф=380 В.

F= =0,23 (медь)

F(сил) = =0,38 (медь).

 

6. Расчет  вентиляции (кондиционирования) помещения

 

6.1 Расчет тепло и влагоизбытков

 

Помещение для  проектируемой сауны находится  в Санкт-Петербурге, подаваемая температура  в помещение t=22°C;

теплосодержание приточного воздуха iп=46,7 кДж/кг;

Количество  теплоты, выделяемое оборудованием:

 

Qоб=3,6*Рпотр , где

 

Рпотр - потребляемая мощность

Рпотр =8,0+4,0+0,6+0,1=12,7 кВт

Рпотр =12700 Вт

Qоб=3,6*12700=45720 кДж/ч(теплоизбытки от технологического оборудования);

Полные тепловыделения в рабочую зону:

 

Qл= Qґл*nл, где

 

Qґл – теплоизбытки от одного человека, 150..350 Вт; (540..1250 кДж/ч);

nл – число людей, находящихся в помещении.

Qл= 800*10=8000 кДж/ч. ( тепоизбытки от людей)

 

Qосв=3,6*A*F, где

 

А- удельный теплоприток  в секунду, Вт/(мІс), А=4,5 Вт/(мІс);

F- площадь помещения, F=141.75 мІ

Qосв=3,6*4.5*141.75=2296.35 кДж/ч. ( теплоизбытки от освещения)

Qп= ∑Qi= Qоб+Qл+Qл +Qосв=45720+8000+2296,35=56016 кДж/ч

Qп=15560 Вт.( полные тепловыделения в рабочую зону)

Удельные теплоизбытки:

 

q= , где

V=F*H=141.75*3=425.25 мі

 

q = =10,2 Вт/ мі

q<16,8 Вт/ м³ - Δ=0..0,3-градиент температуры, °С/м

Влаговыделение, производимое оборудованием:

Wоб= 2,6+5,4=8 кг/ч

Влаговыделение, производимое людьми:

 

Wn= Wґn*n, где

 

Wґn=0,1 кг/ч- выделяет один человек при t=22°C ;

Wn=0,1*10=1 кг/ч.

Полные влаговыделения:

 

W= Wоб+Wn=8+1=9 кг/ч

 

Температура воздуха  в помещении:

tв=tп+(6°-10°)=22+8=30°С.

Температура воздуха, удаляемого из помещения:

 

tу=tв+Δ(H-2), где

 

Н=3 м- высота помещения;

tу=30+0,3*(3-2)=30,3°С.

 

6.2 Определение  расхода воздуха, необходимого  для удаления тепло и влагоизбытков

 

Температура воздуха  подаваемого в помещение t=22°C; теплосодержание приточного воздуха, iп=46,7 кДж/кг; полные тепловыделения в помещении

Qп=56016 кДж/ч=15560 Вт; влаговыделения в помещении W=9 кг/ч; объем помещения V=425.25 мі.

Определение направления  луча процесса изменения параметров приточного воздуха под воздействием тепло и влагоизбытков:

вычисляем параметр ε= = =6224 кДж/кг;

На диаграмме i-d (приложение 3) находим точку «Е» (ε=6264) и точку «А» (tо=0°C и d=0, г/кг сухого воздуха). Соединим точку «А» с точкой «Е» прямой линией на диаграмме i-d и получим луч «АЕ».

Определение направления  луча процесса изменения параметров удаляемого воздуха.

-на диаграмме i-d находим точку «В», характеризующуюся параметрами приточного воздуха tп=22°С и iп=46,7 кДж/кг.

-проводим из  точки «В» луч параллельный линии «АЕ» до пересечения с линией tу=30,3°С и получаем точку «С» (т.е. линия ВС║АЕ).

Находим параметры  приточного воздуха в точке «В», а именно dп г/кг сух. воздуха и φп%, и в точке «С» - iy кДж/кг, dу г/кг сух. воздуха и φу%.

dп=9,7 г/кг сух. воздуха; φп=57 %; dу =12 г/кг сух. воздуха; iy= 62 кДж/кг; φу= 45 %.

Определяем  плотность воздуха ρ кг/мі при t°С, по выражению:

при температуре  воздуха поступающего в помещение tп: ρп= ,

при температуре  наружного воздуха tп: ρн= ; ρу= .

ρп= =1,165 кг/мі;

ρн= ;

ρу= 1,163 кг/мі.

Вычисляем расход воздуха, необходимый для нейтрализации  тепловыделений, /ч:

 

LT= = =873,18 /ч

 

и влаговыделений:

 

LB= = =3358,2 /ч.