Рекомендации по расчету систем вентиляции и кондиционирования воздуха в горячих цехах предприятий общественного питания

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ГОРЯЧИХ ЦЕХАХ ПРЕДПРИЯТИЙ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ

Рекомендации по расчету систем вентиляции и кондиционирования воздуха в горячих цехах предприятий общественного питания выпущены в развитие изданных в 1972 г. «Методических рекомендаций по расчету систем вентиляции и кондиционирования воздуха в горячих цехах предприятий общественного питания, оснащенных электрическим секционным оборудованием с местными вентиляционными отсосами».

В Рекомендациях приведена методика теплотехнического расчета систем вентиляции и кондиционирования воздуха в горячих цехах, оснащенных электрическим модулированным оборудованием, а также типовые решения установки и крепления приточно-вытяжных локализующих устройств в зависимости от набора технологического оборудования и его расположения в плане горячих цехов.

Данные для теплотехнического расчета систем вентиляции и кондиционирования воздуха получены на основании длительных испытаний в лабораторных и производственных условиях.

Настоящие рекомендации являются обязательными для применения при проектировании горячих цехов предприятий общественного питания, оснащенных электрическим модулированным оборудованием и рассчитаны на инженерно-технических работников и проектировщиков.

Рекомендации рассмотрены и одобрены секцией НТС ЦНИИЭП инженерного оборудования и Управлением инженерного оборудования Госгражданстроя.

Рекомендации разработаны лабораторией кондиционирования воздуха ЦНИИЭП инженерного оборудования (авторы: канд. техн. наук Л.М. Зусманович, инженеры М.И. Брук, Л.В. Щелокова, Г.И. Фейгин).

Редактор — Л.М. Зусманович (ЦНИИЭП инженерного оборудования)

ПРЕДИСЛОВИЕ

Горячие цехи (кухни) предприятий общественного питания относятся к теплонапряженным помещениям со значительными тепловыделениями. Системы вентиляции для указанных цехов рекомендуется проектировать с приточно-вытяжными локализующими устройствами. Для этой цели применяются приточно-вытяжные локализующие устройства ПВЛУ (МВО-420 и МВО-840), разработанные ЦНИИЭП инженерного оборудования совместно с Люберецким СКБ ТМ [1].

Особенность приточно-вытяжного локализующего устройства (МВО-420) заключается в совмещении вытяжного и приточного отсеков в одном аппарате. В устройстве МВО-840 имеется лишь вытяжной отсек.

Системы вентиляции с ПВЛУ позволяют в 1,5 — 2 раза уменьшить количество воздуха, удаляемого и подаваемого в горячий цех по сравнению с системами с кольцевыми воздуховодами.

Высокая эффективность новых систем достигается тем, что выделяющиеся вредности улавливаются и удаляются в месте их образования, а струи приточного воздуха, подаваемые через жалюзийные решетки ПВЛУ, оказывают шиберующее действие, препятствуя распространению вредностей в общий объем помещения. Одновременно приточными струями осуществляется и душирование рабочих мест.

Тепловое электрическое модулированное оборудование выпускается заводами Министерства машиностроения для легкой и пищевой промышленности и бытовых приборов СССР и поставляется комплектно с приточно-вытяжными локализующими устройствами.

Специфика теплотехнического расчета систем вентиляции и кондиционирования горячего цеха заключается в том, что количество воздуха, удаляемого из горячего цеха, и количество приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции, устанавливаются в зависимости от набора технологического оборудования.

Расчет систем вентиляции с ПВЛУ состоит в определении параметров (теплосодержания и температуры) воздуха в рабочей зоне при известных количествах и параметрах приточного воздуха и теплопоступлениях в горячий цех.

В настоящих Рекомендациях приводятся данные по тепло- и влаговыделениям (от теплового электрического оборудования, пищи, освещения и людей), расчетные формулы и номограмма для определения параметров воздуха в рабочей зоне горячего цеха, а также описание систем вентиляции с ПВЛУ. Рекомендуемая методика иллюстрируется примерами теплотехнического расчета. Описание конструкции приточно-вытяжных локализующих устройств, принцип их работы и варианты крепления приведены в приложениях 1 и 2.

1. СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ГОРЯЧИХ ЦЕХАХ, ОСНАЩЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МОДУЛИРОВАННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

1.1. В горячих цехах предприятий общественного питания следует принимать новую схему организации воздухообмена (рис. 1 и 2), характеризуемую подачей приточно-вытяжными локализующими устройствами свежего приточного воздуха в рабочую зону и удалением из нее отработанного воздуха.

Рис. 1. Общий вид горячего цеха с приточно-вытяжными локализующими устройствами

Рис. 2. Принципиальная схема воздухообмена в горячем цехе 1 — вытяжной воздуховод; 2 — приточный воздуховод; 3 — декоративная решетка; 4 — тепловое оборудование

1.2. С помощью приточно-вытяжных локализующих устройств (ПВЛУ) из горячего цеха удаляется 75% тепловыделений и выделяющихся вредностей <*>. Частично вредности удаляются из верхней зоны горячего цеха.

<*> Оставшиеся 25% тепловыделений от модулированного оборудования, а также тепловыделения от людей, солнечной радиации и теплового оборудования, не оснащенного ПВЛУ или завесами, поглощаются приточным воздухом. При этом приточный воздух нагревается от параметров притока до параметров воздуха в рабочей зоне.

Затем, поглотив 75% тепловыделений от модулированного оборудования, удаляется вытяжными отсеками ПВЛУ и при этом нагревается от параметров воздуха в рабочей зоне до параметров удаляемого воздуха.

Величина удаляемых тепловыделений была определена на основании длительных испытаний, проведенных в лабораторных условиях, проверена в производственных условиях.

1.3 Подача воздуха в горячий цех производится:

а) с помощью приточной системы вентиляции через приточные решетки ПВЛУ и приточные решетки, установленные на распределительных воздуховодах;

б) из торгового зала через раздаточный проем.

1.4. Приточной системой вентиляции в горячий цех должен подаваться либо наружный воздух, либо его смесь с воздухом, удаляемым из торгового зала.

1.5. Если горячий цех расположен в изолированном помещении, количество воздуха, подаваемого приточной системой вентиляции, должно составлять ~ 80% общего объема удаляемого воздуха (с целью создания разрежения).

1.6. При проектировании систем вентиляции с ПВЛУ последние рекомендуется располагать непрерывной линией над всем технологическим оборудованием.

При этом длина технологической линии должна быть кратной 420 мм в соответствии с модулем теплового оборудования, в некоторых случаях этого можно достичь с помощью дополнительной установки модулированного стола (вставки) длиной 210 мм.

Нежелательна установка теплового оборудования у оконных проемов, так как это конструктивно усложняет возможность применения ПВЛУ.

1.7 Удаление отработанного воздуха из горячего цеха осуществляется:

а) с помощью механической вытяжной системы вентиляции от ПВЛУ, установленных над модулированным оборудованием;

б) с помощью механической вытяжной системы вентиляции от ПВЛУ или от различного рода укрытий, установленных над немодулированным электрическим оборудованием;

в) из верхней зоны помещения через вытяжные решетки, установленные на общих воздуховодах, отводящих воздух от ПВЛУ.

1.8. Для крупных цехов (предприятия с числом посадочных мест 200 и более) в целях повышения маневренности вентиляционных систем и учета неодновременности работы различных технологических линий рекомендуется устройство самостоятельных вытяжных и приточных установок для островного и пристенного теплового технологического оборудования.

1.9. Над электрическим немодулированным оборудованием (котлы, кипятильники и т.д.) в горячих цехах также рекомендуется устанавливать локализующие вентиляционные устройства, в качестве которых могут быть использованы устройства МВО-420 или МВО-840 или различные завесы.

1.10. В случаях установки ПВЛУ над производственными столами или немодулированным оборудованием подачу приточного воздуха целесообразно осуществлять через приточные отсеки. В этом случае скорость выпуска воздуха в живом сечении жалюзийных решеток не должна превышать 3,7 м/с.

1.11. При установке ПВЛУ над немодулированными электрическими котлами расстояние от рабочей поверхности котла до нижней кромки должно быть не менее 1 — 1,2 м.

Над тепловыми стойками, мармитами или ЛПС, располагаемыми в раздаточных проемах для подогрева пищи, не рекомендуется устанавливать укрытия или завесы. Если же тепловыделения от указанного оборудования значительны и составляют более 25% общих тепловыделений, то над ними целесообразно устанавливать завесы [см. формулу (3)].

1.12. Приточные и вытяжные воздуховоды, расположенные над ПВЛУ, рекомендуется закрывать декоративными панелями. Для улучшения интерьера горячих цехов распределительные воздуховоды следует выносить за их пределы или в строительные конструкции, а при больших высотах помещений — в подшивные потолки.

1.13. Для удаления вредностей от шашлычной печи следует устраивать самостоятельные системы механической вытяжной вентиляции. При этом необходимо строго соблюдать правила противопожарной безопасности.

1.14. Для нормального функционирования систем вентиляции в горячем цехе необходимо не реже одного раза в неделю очищать фильтры ПВЛУ горячим мыльным раствором.

1.15. Тепловая напряженность горячих цехов при оснащении их электрическим тепловым оборудованием не должна превышать 170 — 180 ккал/ч (700 — 750 кДж/ч) на 1 м2 производственной площади.

1.16. Возможные и предпочтительные схемы присоединения воздуховодов к приточно-вытяжным локализующим устройствам приведены на рис. 3, 4, 5. Желательно применять дополнительные устройства для равномерного распределения приточного воздуха.

Рис. 3. Предпочтительная схема присоединения воздуховодов к ПВЛУ при малых высотах помещений 1, 3 — приточные воздуховоды; 2 — вытяжной воздуховод; 4 — удаляемый воздух; 5 — приточная вентиляционная решетка; 6 — приточный воздух

Рис. 4. Возможная схема присоединения воздуховодов к ПВЛУ 1 — приточный воздух; 2, 4 — приточные воздуховоды; 3 — вытяжной воздуховод; 5 — приточная вентиляционная решетка; 6 — удаляемый воздух

Рис. 5. Предпочтительная схема присоединения воздуховодов к ПВЛУ при больших высотах помещений 1, 5 — приточные воздуховоды; 2 — приточный воздух; 3 — удаляемый воздух; 4 — вытяжной воздуховод; 6 — приточная вентиляционная решетка

2. МЕТОДИКА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ГОРЯЧИХ ЦЕХАХ, ОСНАЩЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МОДУЛИРОВАННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

А. Расчет теплопоступлений

2.1 Общие тепловыделения определяются по следующим формулам:

а) в горячих цехах

Qг = Q1 + Q2 + Q3 +/- Q6, ккал/ч (кДж/ч), (1)

б) в торговых залах

Qт = Q2 + Q3 + Q5 +/- Q6, ккал/ч (кДж/ч), (2)

где Q1 — тепловыделения от электрического теплового оборудования;

Q2 — полные тепловыделения от людей;

Q3 — тепловыделения от электрического освещения;

Q4 — теплопоступления от солнечной радиации;

Q5 — полные тепловыделения от остывающей пищи;

Q6 — теплопоступления или теплопотери через внешние ограждения помещений.

В уравнениях (1) и (2) величина Q3 заменяется Q4, если последняя больше первой.

2.2 Тепловыделения от электрического оборудования, поступающие в горячий цех, определяются по формуле

Q_{1} = 860K_{\text{о}}[\sum N_{\text{у}}^{\text{м}}K_{\text{з}}(1 - K_{1}) + \sum N_{\text{у}}^{\text{н}}K_{\text{з}}(1 - K_{2}) + \sum N_{\text{у}}^{\text{р}}K_{\text{з}}],

Q_{1} = 3600K_{\text{о}}[\sum N_{\text{у}}^{\text{м}}K_{\text{з}}(1 - K_{1}) + \sum N_{\text{у}}^{\text{н}}K_{\text{з}}(1 - K_{2}) + \sum N_{\text{у}}^{\text{р}}K_{\text{з}}],\text{кДж}/\text{ч}, (3)

где \sum N_{\text{у}}^{\text{м}} — установочная мощность модулированного электрического оборудования, кВт;

\sum N_{\text{у}}^{\text{н}} — установочная мощность немодулированного электрического оборудования (котлы, кипятильники), кВт;

\sum N_{\text{у}}^{\text{р}} — установочная мощность электрического оборудования, располагаемого в раздаточном проеме, кВт;

Kз — коэффициент загрузки теплового оборудования;

Kо — коэффициент одновременности работы теплового оборудования;

K1 — коэффициент эффективности работы приточно-вытяжных локализующих устройств, равный 0,75;

K2 — коэффициент эффективности работы локализующих устройств над немодулированным оборудованием, принимается:

при установке ПВЛУ — 0,75,

при устройстве завес — 0,45.

Значение Kо для электрического теплового оборудования следует принимать для столовых 0,8, для ресторанов и кафе — 0,7.

Величины коэффициентов загрузки Kз, значения установочных мощностей, а также габариты оборудования приведены в табл. 1.

Таблица 1

Примечание. Для немодулированного электрического оборудования коэффициенты загрузки принимаются по аналогии с модулированным.

2.3 Количество тепла, выделяемое людьми, подсчитывается по формуле

Q₂ = _n1q1 + n2q2, ккал/ч (кДж/ч), (4)

где n1 — количество посетителей в торговом зале принимается по числу посадочных мест;

n2 — количество обслуживающего персонала;

q1 — полные тепловыделения от одного посетителя при легкой работе (принимаются по табл. 2), ккал/ч (кДж/ч);

q2 — полные тепловыделения от одного работающего при работе средней тяжести (принимаются соответственно данным табл. 2), ккал/ч (кДж/ч).

Таблица 2

2.4 Тепловыделения от электрического освещения подсчитываются по [2]:

(5)

где \sum N — суммарная мощность источников электрического освещения, кВт.

2.5. Теплопоступления от солнечной радиации Q4 вычисляются в соответствии с данными, приведенными в работах [2] и [3].

2.6 Полное количество тепла, выделяемое остывающей пищей в торговом зале, определяется по формуле

Q_{5} = \frac{gc_{\text{ср}}(t_{\text{н}} - t_{\text{к}})n_{1}}{\tau} ,\text{ккал}/\text{ч }(\text{кДж}/\text{ч}), (6)

где g — средняя масса всех блюд, приходящихся на одного обедающего (принимается равной 0,85 кг);

cср — средняя теплоемкость блюд, входящих в состав обеда (принимается равной 0,8\text{ккал}/\text{кг} \cdot \text{град } = 3,35 \frac{\text{кДж}}{\text{кг} \cdot \text{К}} );

tн — температура блюд, поступающих в обеденный зал (принимается равной 70 °C);

tк — температура блюд в момент потребления (принимается равной 40 °C);

n1 — количество посадочных мест;

\tau — продолжительность принятия пищи одним посетителем (принимается для ресторанов 1 ч; для столовых без самообслуживания 0,5 — 0,75 ч; для столовых с самообслуживанием — 0,3 ч).

2.7. Подсчет теплопоступлений или теплопотерь внешними ограждениями помещений производится в соответствии с рекомендациями [4].

2.8 Общие влаговыделения в кг/г в торговом зале определяется по формуле

G^{w} = G_{1}^{w} + G_{2}^{w}, (7)

где G_{1}^{w} — влаговыделения от людей;

G_{2}^{w} — влаговыделения от остывающей пищи.

2.9 Влаговыделения в кг/ч от людей подсчитываются по формуле

G_{1}^{w} = n_{1}g_{1} + n_{2}g_{2}, (8)

где n1 — количество посетителей;

n2 — количество обслуживающего персонала;

g1 — влаговыделения от одного посетителя (см. табл. 2) при легкой работе, кг/ч;

g2 — влаговыделения от одного работающего при работе средней тяжести (см. табл. 2), кг/ч.

2.10 Количество выделяющейся влаги в кг/ч в торговом зале от остывающей пищи определяется по формуле:

G_{2}^{w} = \frac{Kc_{\text{ср}}(t_{\text{н}} - t_{\text{к}})n_{1}}{\tau(597 + 0,43t_{\text{ср}})} , (9)

где K — суммарный коэффициент, учитывающий наличие жировой пленки, затрудняющей испарение влаги, а также неравномерность потребления пищи (принимается равным 0,34);

597 (2500) — скрытая теплота испарения при 0 °C, ккал/кг (кДж/кг);

0,43 (1,8) — теплоемкость водяного пара, ккал/кг·°C, (кДж/кг·К);

tср — средняя температура испарения, принимается равной \frac{t_{\text{н}} + t_{\text{к}}}{2} ;

g; cср; tн; tк; n1 и \tau — см. формулу (6).

Б. Определение количества удаляемого и приточного воздуха

2.11. В табл. 3 приведены рекомендуемые количества удаляемого и подаваемого воздуха приточно-вытяжными локализующими устройствами в зависимости от вида электрического модулированного оборудования.

Таблица 3

Примечания: 1. Общее количество ПВЛУ определяется в зависимости от длины всей технологической линии, указанной в табл. 9 - 12 (см. пп. 1.6 и 1.10).

2. Шашлычная печь выпускается со встроенными приточно-вытяжными локализующими устройствами.

2.12. Объемы воздуха, приведенные в табл. 3, обеспечивают коэффициент эффективности приточно-вытяжных локализующих устройств K1, равный 0,75.

2.13 Общее количество воздуха, удаляемого из горячего цеха, определяется по формуле

G_{\text{г}}^{\text{у}} = (\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{у}} + \sum L_{\text{н}}^{\text{у}} + L_{\text{о}}^{\text{у}})\gamma,\text{кг}/\text{ч}, (10)

где \sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{у}} — объем воздуха, удаляемого ПВЛУ от теплового электрического модулированного оборудования, м3/ч (п. 2.14);

\sum L_{\text{н}}^{\text{у}} — объем воздуха, удаляемого ПВЛУ или завесами от немодулированного электрического оборудования, м3/ч (п. 2.15);

L_{\text{о}}^{\text{у}} — объем воздуха, удаляемого системой из верхней зоны горячего цеха, м3/ч (п. 2.16);

\gamma — удельный вес воздуха, равный примерно 1,2 кг/м3 (ориентировочно определяется по формуле

\gamma = \frac{355}{\text{Т}_{0} + t} ,

где T0 = 273 °C; t — температура воздуха).

2.14. Объем воздуха, удаляемый вытяжными отсеками ПВЛУ от теплового модулированного оборудования, определяется по формуле:

\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{у}} = L_{1}^{y}n_{1} + L_{2}^{y}n_{2} + ... + L_{n}^{y}n_{n},\text{м}^{3}/\text{ч}, (11)

где L_{1}^{y} ; L_{2}^{y} ; L_{n}^{y} — расчетные количества воздуха, удаляемого вытяжными отсеками от каждого вида оборудования (табл. 3), м3/ч;

n1; n2; nn — количество теплового оборудования данного вида.

2.15. Рекомендуются следующие значения объемов \sum L_{\text{н}}^{\text{у}} воздуха, удаляемого вытяжными отсеками ПВЛУ или завесами от немодулированного электрического оборудования, приходящиеся на 1 кВт установочной мощности (в м3/ч):

а) при установке ПВЛУ (модели МВО-420 или МВО-840):

над котлами — 40 — 45,

над кипятильниками — 25 — 35;

б) при устройстве завес:

над котлами — 60 — 70,

над кипятильниками — 45 — 50.

2.16 Объем воздуха, удаляемого из верхней зоны горячего цеха, определяется по формуле

L_{\text{о}}^{\text{у}} = nV_{\text{г}},\text{м}^{3}/\text{ч}, (12)

где n — кратность воздухообмена (следует принимать n >= 2 обмен/ч);

Vг — объем горячего цеха, м3.

2.17. Общее количество воздуха, подаваемого в горячий цех G_{\text{г}}^{\text{п}} , равняется количеству удаляемого воздуха G_{\text{г}}^{\text{у}} = G_{\text{г}}^{\text{п}} .

Величина G_{\text{г}}^{\text{п}} определяется по формуле

G_{\text{г}}^{\text{п}} = (\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} + L_{\text{д}}^{\text{п}})\gamma_{1} + L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2},\text{кг}/\text{ч}, (13)

где \sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} — суммарный объем воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех с помощью ПВЛУ (определяется по данным табл. 3), м3/ч;

L_{\text{д}}^{\text{п}} — дополнительный объем приточного воздуха, подаваемого в горячий цех через приточные решетки, установленные на распределительных воздуховодах, м3/ч;

L_{\text{р}}^{\text{п}} — объем воздуха, поступающего в горячий цех через раздаточный проем из торгового зала, м3/ч;

\gamma_{1} ; \gamma_{2} — соответственно удельные веса воздуха при температурах притока и рабочей зоны торгового зала, кг/м3.

2.18. Количество приточного воздуха, подаваемого в горячий цех системой вентиляции, должно быть не менее 60% общего количества удаляемого воздуха, т.е.:

(\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} + L_{\text{д}}^{\text{п}})\gamma_{1} \geq 0,6G_{\text{г}}^{\text{у}}. (14)

Величина \sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} определяется по данным табл. 3.

2.19. Количество воздуха, поступающего в горячий цех через раздаточный проем из торгового зала, не должно превышать 40% общего количества удаляемого воздуха, т.е.

L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2} \leq 0,4G_{\text{г}}^{\text{у}}.

Скорость воздуха в сечении раздаточного проема должна быть не более 0,2 м/с.

2.20. При устройстве систем вентиляции в горячем цехе и торговом зале, когда теплосодержание воздуха в рабочей зоне торгового зала в летний период выше теплосодержания наружного воздуха, величина L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2} может быть уменьшена до (0,2 - 0,25)G_{\text{г}}^{\text{у}} .

В зимний период она должна составлять 0,4G_{\text{г}}^{\text{у}} .

При устройстве систем кондиционирования воздуха в торговом зале, а систем вентиляции в горячем цехе, величину L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2} следует принимать равной 0,4G_{\text{г}}^{\text{у}} .

Эти рекомендации распространяются и на случай, когда торговый зал удален от горячего цеха на значительное расстояние.

2.21. Для экономии тепла и холода рекомендуется подавать в горячий цех приточной системой вентиляции рециркуляционный воздух из торгового зала с помощью жалюзийных решеток ПВЛУ:

а) в зимний и переходный периоды;

б) при устройстве систем кондиционирования воздуха в торговом зале, когда летом параметры удаляемого из зала воздуха ниже параметров наружного воздуха. При этом количество наружного воздуха на одного работающего должно быть не менее 100 м3/ч.

Рециркуляцию воздуха осуществлять не рекомендуется при курении в торговом зале, а также в случаях (в летний период), когда параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала выше параметров наружного воздуха.

2.22. Для летнего, зимнего и переходного периодов общие количества приточного и удаляемого воздуха из горячего цеха остаются постоянными и определяются по формулам (10) и (13).

2.23 Количество приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции в торговый зал, вычисляется по формуле

G_{\text{т}}^{\text{п}} = L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2} + L_{\text{т}}^{\text{п}}\gamma_{3},\text{кг}/\text{ч}, (15)

где L_{\text{р}}^{\text{п}} — объем воздуха, поступающего в горячий цех через раздаточный проем из торгового зала (п. 2.19), м3/ч;

L_{\text{т}}^{\text{п}} — объем приточного воздуха, необходимого для ассимиляции теплоизбытков в торговом зале, вычисляется по формуле (16), м3/ч;

\gamma_{3} — удельный вес воздуха при температуре притока в торговый зал, кг/м3.

2.24 Величина L_{\text{т}}^{\text{п}} определяется по формуле <*>

L_{\text{т}}^{\text{п}} = \frac{Q_{\text{т}} - L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2}(J_{\text{р}}^{\text{т}} - J_{\text{т}}^{\text{п}})}{\gamma_{3}(J_{\text{т}}^{\text{у}} - J_{\text{т}}^{\text{п}})} ,\text{м}^{3}/\text{ч}, (16)

где Qт — общие тепловыделения в торговом зале (см. п. 2.1), ккал/ч;

J_{\text{р}}^{\text{т}} — теплосодержание воздуха, поступающего в горячий цех из торгового зала (принимается равным теплосодержанию воздуха в рабочей зоне торгового зала), ккал/кг (кДж/кг);

J_{\text{т}}^{\text{п}} — теплосодержание приточного воздуха, ккал/кг (кДж/кг);

J_{\text{т}}^{\text{у}} — теплосодержание уходящего воздуха из торгового зала (с учетом градиента температуры по высоте помещения, см. п. 2.39), ккал/кг (кДж/кг).

<*> Приведенное выражение является балансовым уравнением. Действительное количество приточного воздуха, необходимое для ассимиляции теплоизбытков и поддержания требуемых параметров воздуха в рабочей зоне, должно определяться с учетом эффективности принятой схемы воздухораспределения.

В. Определение параметров воздуха в рабочей зоне

2.25 При расчете систем вентиляции температуру воздуха в рабочей зоне следует принимать:

в летний период:

для горячего цеха — не более чем на +5 °C, а для торгового зала — не более чем на 3 °C выше расчетной температуры наружного воздуха по параметрам А см. [4];

в зимний период:

для горячего цеха в пределах — 18 — 24 °C, а для торгового зала — 18 — 22 °C.

Комфортные параметры воздуха (при кондиционировании) принимаются:

в рабочей зоне горячего цеха

в рабочей зоне торгового зала:

2.26. Расчет систем вентиляции горячего цеха с ПВЛУ должен вестись для летнего периода по параметрам А и для зимнего — по параметрам Б.

Расчет систем кондиционирования воздуха производится для зимнего и летнего периодов по параметрам Б.

В зимний период температура приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех, должна быть не менее +16 °C. При этом конкретные значения температуры воздуха, подаваемого в торговый зал, следует принимать исходя из условия обеспечения нормируемых температур и подвижностей в рабочей зоне при принятой схеме воздухораздачи и воздухораспределительных устройствах.

2.27. При необеспечении допустимых параметров воздуха в рабочей зоне горячих цехов средствами вентиляции необходимо предусматривать системы охлаждения или кондиционирования воздуха (см. СНиП II-Л.8-71 «Предприятия общественного питания. Нормы проектирования»).

2.28 В качестве простейших установок для охлаждения приточного воздуха целесообразно предусматривать:

системы бескомпрессорного сухого охлаждения воздуха;

системы косвенного испарительного охлаждения;

установки с применением водопроводной воды в поверхностных теплообменниках с последующим использованием ее для охлаждения конденсаторов холодильных машин и т.д.

2.29. Расчет параметров воздуха в рабочей зоне горячего цеха производится в первую очередь для летних условий, как наиболее неблагоприятных. При этом указанные параметры являются функцией количества тепла, выделяющегося в горячем цехе, количества приточного (удаляемого) воздуха при данной схеме воздухораспределения и параметров притока.

2.30 Теплосодержание воздуха в рабочей зоне горячего цеха определяется по формуле

J_{\text{р}}^{\text{г}} = 1,31(\frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,3}J_{\text{п}.\text{с}.}^{0,83},\text{ккал}/\text{кг},

или

(J_{\text{р}}^{\text{г}} = 5,49(0,239 \frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,3}(\frac{J_{\text{п}.\text{с}.}}{4,19})^{0,83},\text{кДж}/\text{кг}), (17)

где Jп.с. — теплосодержание смеси приточного воздуха, подаваемого в горячий цех приточной системой вентиляции J_{\text{м}}^{\text{п}} , и воздуха, поступающего через раздаточный проем, J_{\text{р}}^{\text{п}} , ккал/кг (кДж/кг). Величина Jп.с. определяется по формуле (18), ккал/кг (кДж/кг);

Qг — общие тепловыделения в горячем цехе определяются по формуле (1), ккал/ч (кДж/ч);

G_{\text{г}}^{\text{у}} — общее количество воздуха, удаляемого из горячего цеха, определяется по формуле (10), кг/ч.

2.31. Формула (17) справедлива для широкого диапазона изменения входящих в нее величин. Диапазон изменения отношения \frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} составляет от 0,9 до 2,25 ккал/г (от 3,75 до 9,45 кДж/кг), что охватывает большинство случаев, встречающихся при проектировании горячих цехов с тепловым электрическим модулированным оборудованием и приточно-вытяжными локализующими устройствами.

Диапазон изменения величины Jп.с. 4,5 — 14 ккал/кг (-18,9 — 58,7 кДж/кг), что также охватывает весьма широкую область изменения параметров приточного воздуха.

2.32 Теплосодержание смеси приточного воздуха, подаваемого в горячий цех, определяется по формуле

J_{\text{п}.\text{с}.} = \frac{J_{\text{м}}^{\text{п}}(\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} + L_{\text{д}}^{\text{п}})\gamma_{1} + J_{p}^{\text{п}}L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2}}{(\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} + L_{\text{д}}^{\text{п}})\gamma_{1} + L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2}} , (18)

где J_{\text{м}}^{\text{п}} — теплосодержание приточного воздуха, подаваемого в горячий цех приточной системой, ккал/кг (кДж/кг);

\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} + L_{\text{д}}^{\text{п}} — общий объем приточного воздуха, м3/ч [см. формулу (14)];

J_{p}^{\text{п}} — теплосодержание воздуха в раздаточном проеме, равное теплосодержанию воздуха в рабочей зоне торгового зала, ккал/кг (кДж/кг);

L_{\text{р}}^{\text{п}} — объем воздуха, поступающего из торгового зала через раздаточный проем, м3/ч (см. п. 2.19).

Температура смеси приточного воздуха tп.с., подаваемого в горячий цех, определяется по формуле, аналогичной уравнению (18).

2.33. Для облегчения расчетов по формуле (17) рекомендуется воспользоваться номограммой, представленной на рис. 6, а и б.

Рис. 6. Номограмма для расчета теплосодержания воздуха в рабочей зоне горячего цеха

По горизонтальной оси номограммы отложены значения теплосодержания смеси приточного воздуха, подаваемого в горячий цех, а по вертикальной — значения теплосодержания в рабочей зоне горячего цеха.

В поле номограммы проведены наклонные параллельные линии, соответствующие различным значениям отношения Q_{\text{г}}/G_{\text{г}}^{\text{у}} .

2.34 С помощью номограммы решаются как прямые задачи, так и обратные.

Прямые задачи решаются при расчете систем вентиляции для определения теплосодержания воздуха в рабочей зоне горячего цеха J_{p}^{\text{г}} при известных тепловыделениях Qг, количествах удаляемого (приточного) воздуха G_{\text{г}}^{\text{у}} и теплосодержании смеси приточного воздуха.

Обратные задачи решаются при расчете систем кондиционирования воздуха, когда находится теплосодержание смеси приточного воздуха Jп.с. при известных тепловыделениях Qг, количествах удаляемого (приточного) воздуха G_{\text{г}}^{\text{у}} и заданном теплосодержании в рабочей зоне горячего цеха J_{p}^{\text{г}} .

2.35 Решение прямых задач рекомендуется выполнять следующим образом:

а) на горизонтальной оси номограммы находят значения Jп.с.;

б) проводят вертикально вверх линию до пересечения с наклонной прямой при заданном значении отношения Q_{\text{г}}/G_{\text{г}}^{\text{у}} ;

в) из точки пересечения проводят горизонтальную линию до пересечения с вертикальной осью. Эта точка пересечения характеризует величину искомого теплосодержания в рабочей зоне J_{p}^{\text{г}} .

Для решения обратной задачи используют построение в обратной последовательности.

2.36. Температуру и относительную влажность воздуха в рабочей зоне горячего цеха определяют с помощью графических построений на диаграмме J-d. От точки, характеризующей параметры приточного воздуха Jп.с. и tп.с., при известном тепловлажностном отношении \epsilon_{\text{г}} (п. 2.37) проводится линия процесса изменения состояния воздуха в горячем цехе.

В точке пересечения линии процесса с линией теплосодержания воздуха в рабочей зоне J_{p}^{\text{г}} определяется температура и относительная влажность воздуха в рабочей зоне t_{p}^{\text{г}} и \varphi_{p}^{\text{г}} .

2.37 Тепловлажностное отношение для горячих цехов следует принимать:

в столовых при количестве варочных котлов (средней емкости 100 л):

менее 4 шт. ..................................................... 1450,

более 4 шт. ..................................................... 1250;

в ресторанах:

менее 4 шт. ..................................................... 1650,

более 4 шт. ..................................................... 1450.

2.38. Тепловлажностное отношение \epsilon_{\text{т}} для торговых залов определяется как отношение общего количества полного тепла Qт, выделяющегося в торговом зале [формула (2)], к общему количеству выделившейся влаги G_{\text{г}}^{w} [формула (7)]:

\epsilon_{\text{т}} = \frac{Q_{\text{т}}}{G_{\text{г}}^{w}} ,\text{ккал}/\text{кг}(\text{кДж}/\text{кг}). (19)

2.39 Температура воздуха, удаляемого из верхней зоны торгового зала, определяется по формуле

t_{\text{т}}^{\text{у}} = t_{\text{р}}^{\text{т}} + K(H - 2),^{\circ}C, (21)

где t_{\text{т}}^{\text{у}} — температура воздуха, удаляемого из верхней зоны торгового зала, °C;

t_{\text{р}}^{\text{т}} — температура воздуха в рабочей зоне торгового зала (принимается согласно п. 2.25), °C;

H — высота торгового зала, м;

K — температурный градиент, °C/м.

Значение K следует ориентировочно принимать равным 1,3 °C/м.

Теплосодержание воздуха, удаляемого из торгового зала, находится с помощью диаграммы J-d, в точке пересечения прямых луча процесса (п. 2.38) и температуры удаляемого воздуха.

2.40. При расчете систем вентиляции и кондиционирования воздуха следует учитывать величину подогрева воздуха в вентиляторе

\Delta t = \frac{P}{121,5} ,^{\circ}C, (22)

где P — давление, развиваемое вентилятором, кгс/м2.

Г. Последовательность теплотехнического расчета систем вентиляции и кондиционирования воздуха

1. ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ЦЕХА

Исходные данные

Комплект теплового технологического оборудования, мощность электроосвещения \sum N_{\text{г}} .

Количество обслуживающего персонала, параметры приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех, J_{\text{м}}^{\text{п}} ; t_{\text{м}}^{\text{п}} ; \varphi_{\text{м}}^{\text{п}} .

Тепловлажностное отношение \epsilon_{\text{г}} . При расчете систем кондиционирования комфортные параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха J_{\text{р}}^{\text{г}} ; t_{\text{р}}^{\text{г}} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} . Параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала J_{\text{р}}^{\text{т}} ; t_{\text{р}}^{\text{т}} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{т}} .

Искомые величины

Количество воздуха, удаляемого из горячего цеха G_{\text{г}}^{\text{у}} .

Количество воздуха, подаваемого приточно-вытяжными локализующими устройствами, \sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} .

Дополнительное количество воздуха L_{\text{д}}^{\text{п}} , количество воздуха, поступающего через раздаточный проем L_{\text{р}}^{\text{п}} ; параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха J_{\text{р}}^{\text{г}} ; t_{\text{р}}^{\text{г}} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} .

При расчете систем кондиционирования определяют параметры воздуха, подаваемого в горячий цех приточной системой вентиляции J_{\text{г}}^{\text{п}} ; t_{\text{г}}^{\text{п}} ; \varphi_{\text{г}}^{\text{п}} .

Расчет для горячего цеха

А. Летний период

Определяют следующие величины:

1. Q_{1} = 860K_{\text{о}}[\sum N_{\text{у}}^{\text{м}}K_{\text{з}}(1 - K_{1}) + \sum N_{\text{у}}^{\text{н}}K_{\text{з}}(1 - K_{2}) + \sum N_{\text{у}}^{\text{р}}K_{\text{з}}] <*>;

2. Q2 = q1n1 + q2n2 (см. табл. 2);

3. Q_{3} = 860 \sum N_{\text{г}} <*>;

4. Q4 = qоFо.г.Kс;

5. Q_{6} = qV_{\text{г}}\Delta t ;

6. Qг = Q1 + Q2 + Q3 +/- Q6 (если Q4 > Q3, то в уравнении следует заменить Q3 на Q4);

7. \sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{у}} (по табл. 3);

8. \sum L_{\text{н}}^{\text{у}} (см. п. 2.15);

9. L_{\text{о}}^{\text{у}} (см. п. 2.16);

10. G_{\text{г}}^{\text{у}} = (\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{у}} + \sum L_{\text{н}}^{\text{у}} + L_{\text{о}}^{\text{у}})\gamma ;

11. \sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} (по табл. 3);

12. L_{\text{д}}^{\text{п}} \geq \frac{0,6G_{\text{г}}^{\text{у}} - \sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}}\gamma_{1}}{\gamma_{1}} ;

13. L_{\text{р}}^{\text{п}} \leq \frac{0,4G_{\text{г}}^{\text{у}}}{\gamma_{2}} ;

14. Jп.с определяется по формуле (18);

15. J_{\text{р}}^{\text{п}} = 1,31(\frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,3}J_{\text{п}.\text{с}.}^{0,83} ;

(или по номограмме, рис. 6, а, б). J_{\text{р}}^{\text{п}} = 5,49(0,239 \times \frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,3} \times (\frac{J_{\text{п}.\text{с}.}}{4,19})0,83 ; 16) по диаграмме J-d определяем t_{\text{р}}^{\text{г}} и \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} (см. п. 2.36); при известных параметрах воздуха в рабочей зоне торгового зала ( J_{\text{р}}^{\text{т}} ; t_{\text{р}}^{\text{т}} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{т}} ), параметрах притока в горячий цех ( J_{\text{м}}^{\text{п}} ; t_{\text{м}}^{\text{п}} ; \varphi_{\text{м}}^{\text{п}} ), смеси воздуха, поступающего в горячий цех (Jп.с.), теплосодержании воздуха в рабочей зоне горячего цеха J_{\text{р}}^{\text{г}} и известном угловом коэффициенте \epsilon_{\text{г}} определяем t_{\text{р}}^{\text{г}} и \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} .

<*> Для получения значений тепловыделений Q1 и Q3 в кДж/ч следует коэффициент 860 заменить на 3600.

Если параметры воздуха в рабочей зоне t_{\text{р}}^{\text{г}} и \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} по расчету превышают значения, рекомендованные в п. 2.25, необходимо применять системы кондиционирования или охлаждения приточного воздуха (см. пп. 2.27; 2.28).

Дальнейший расчет следует производить с целью определения параметров смеси воздуха, поступающего в горячий цех Jп.с., при заданных значениях t_{\text{р}}^{\text{г}} и \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} в следующей последовательности: 17) при расчете систем кондиционирования воздуха вычисляют:

J_{\text{п}.\text{с}.} = 0,721 \frac{J_{\text{р}}^{\text{г}1,205}}{(\frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,36}} ,\text{ккал}/\text{кг}

или

J_{\text{п}.\text{с}.} = 3,0 \frac{(\frac{J_{\text{р}}^{\text{г}}}{4,19})1,205}{(0,239 \frac{Q_{\text{п}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,36}} ,\text{кДж}/\text{г}.

Эту величину определяют по номограмме (рис. 6, а, б) при известном теплосодержании воздуха в рабочей зоне горячего цеха J_{\text{р}}^{\text{г}} ; 18) по диаграмме J-d определяют t_{\text{м}}^{\text{п}} и J_{\text{м}}^{\text{п}} при известных и заданных ( J_{\text{р}}^{\text{г}} ; t_{\text{р}}^{\text{г}} ); ( J_{\text{р}}^{\text{т}} ; t_{\text{р}}^{\text{т}} ), Jп.с., \epsilon_{\text{г}} .

Б. Зимний период

Определяют следующие величины: 19) значение величины Q1 равно расчетному для летнего периода; 20) Q2 = q1n1 + q2n2 (см. табл. 2); 21) значение величины Q3 равно расчетному для летнего периода; 22) Q_{6} = q_{\text{п}}V_{\text{г}}\Delta t ; 23) Qг = Q1 + Q2 + Q3 +/- Q6 (если Q4 > Q3, то в этом уравнении следует заменить Q3 на Q4); 24) количества воздуха G_{\text{г}}^{\text{у}} ; \sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{у}} ; L_{\text{о}}^{\text{у}} ; L_{\text{р}}^{\text{п}} ; L_{\text{д}}^{\text{п}} соответствуют значениям для летнего режима;

При устройстве систем кондиционирования воздуха расчет следует продолжать с определения величины Jп.с.; 25) Jп.с. определяют по формуле (18); 26) J_{\text{р}}^{\text{г}} = 1,31(\frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,3} \times J_{\text{п}.\text{с}.}^{0,83} ; J_{\text{р}}^{\text{г}} = 5,49(0,239 \times \frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,3}(\frac{J_{\text{п}.\text{с}.}}{4,19})0,83

(или по номограмме, рис. 6, а, б); 27) по диаграмме J-d, при известных J_{\text{р}}^{\text{т}} ; t_{\text{р}}^{\text{т}} ; J_{\text{м}}^{\text{п}} ; t_{\text{м}}^{\text{п}} ; Jп.с.; J_{\text{р}}^{\text{г}} ; \epsilon_{\text{г}} определяют t_{\text{р}}^{\text{г}} и \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} ; 28) при расчете систем кондиционирования воздуха вычисляют:

J_{\text{п}.\text{с}.} = 3,0 \frac{(\frac{J_{\text{р}}^{\text{г}}}{4,19})1,205}{(0,239 \frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,36}} J_{\text{п}.\text{с}.} = 0,721 \frac{J_{\text{р}}^{\text{г}1,205}}{(\frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,36}} ;

или эту величину определяют по номограмме, рис. 6, а, б, предварительно задавшись J_{\text{р}}^{\text{г}} в области комфортных параметров; 29) определяют tп.с. при заданной температуре t_{\text{м}}^{\text{п}} = + 16^{\circ}C , известных параметрах воздуха в рабочей зоне торгового зала t_{\text{р}}^{\text{т}} , J_{\text{р}}^{\text{т}} и количествах воздуха

t_{\text{п}.\text{с}.} = \frac{t_{\text{м}}^{\text{п}}(\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} + L_{\text{д}}^{\text{п}})\gamma_{1} + t_{p}^{\text{п}}L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2}}{\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} + L_{\text{д}}^{\text{п}}\gamma_{1} + L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2}} ;

30. построением на диаграмме J-d или с помощью уравнения (18) находят J_{\text{м}}^{\text{п}} при известной t_{\text{м}}^{\text{п}} = 16^{\circ}C , заданных J_{\text{р}}^{\text{т}} ; t_{\text{р}}^{\text{т}} ; Jп.с.; tп.с. и количествах воздуха \sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} ; L_{\text{д}}^{\text{п}} ; L_{\text{р}}^{\text{п}} ;
31. построением на диаграмме J-d при \epsilon_{\text{г}} и известных J_{\text{р}}^{\text{п}} , Jп.с. и tп.с. определяют остальные комфортные параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха.

II. ДЛЯ ТОРГОВОГО ЗАЛА

Исходные данные

Мощность электроосвещения, \sum N_{\text{т}} .

Количество посадочных мест n1. Количество обслуживающего персонала n2.

Параметры приточного воздуха J_{\text{т}}^{\text{п}} ; t_{\text{т}}^{\text{п}} . Параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала J_{\text{р}}^{\text{т}} ; t_{\text{р}}^{\text{т}} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{т}} . Расчетные параметры наружного воздуха.

При расчете систем кондиционирования воздуха комфортные параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала J_{\text{р}}^{\text{т}} ; t_{\text{р}}^{\text{т}} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{т}} .

Искомые величины

Количество воздуха, подаваемого в торговый зал.

Расчет. Определяют следующие величины:

1. Q2 = n1q1 + n2q2 (см. табл. 2);

2. Q_{3} = 860 \sum N_{\text{т}},\text{ккал}/\text{кг} (Q_{3} = 3600 \sum N_{\text{т}},\text{кДж}/\text{кг}) ;

3. Q4 = qоFотKс;

4. Q_{5} = \frac{gc_{cp}(t_{\text{м}} - t_{\text{к}})n_{1}}{\tau} ;

5. Q_{6} = q_{\text{п}}V_{\text{т}}\Delta t ;

6. Qт = Q2 + Q3 + Q5 +/- Q6 (если Q4 > Q3, то в уравнениях следует заменить Q3 на Q4);

7. G_{1}^{w} = n_{1}q_{1} + n_{2}q_{2} (см. табл. 2);

8. G_{2}^{w} = K \frac{gc_{cp}(t_{\text{н}} - t_{\text{к}})n_{1}}{\tau(597 + 0,43t_{cp})} ;

(G_{2}^{w} = K \frac{gc_{cp}(t_{\text{н}} - t_{\text{к}})n_{1}}{\tau(2500 + 1,8t_{cp})});

9. G_{\text{т}}^{w} = G_{1}^{w} + G_{2}^{w};
10. \epsilon_{\text{т}} = \frac{Q_{\text{т}}}{G_{\text{т}}^{w}} ;
11. t_{\text{т}}^{\text{у}} = t_{\text{р}}^{\text{т}} + K(H - 2);
12. по диаграмме J-d определяют параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала J_{\text{р}}^{\text{т}} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{т}} и теплосодержание воздуха, удаляемого из торгового зала J_{\text{р}}^{\text{у}} (при известных параметрах приточного воздуха t_{\text{т}}^{\text{п}} ; J_{\text{т}}^{\text{п}} ; \varphi_{\text{т}}^{\text{п}} , угловом коэффициенте \epsilon_{\text{т}} , температурах в рабочей зоне торгового зала t_{\text{р}}^{\text{т}} и удаляемого воздуха t_{\text{т}}^{\text{у}} );
13. G_{\text{т}}^{\text{п}} = L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2} + L_{\text{т}}^{\text{п}}\gamma_{3} = L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2} + \frac{Q_{\text{т}} - L_{\text{р}}^{\text{п}}\gamma_{2}(J_{\text{р}}^{\text{т}} - J_{\text{т}}^{\text{п}})}{J_{\text{т}}^{\text{у}} - J_{\text{т}}^{\text{п}}} ;
14. количество удаляемого воздуха G_{\text{т}}^{\text{у}} из торгового зала необходимо принимать меньше G_{\text{т}}^{\text{п}} (для создания подпора в торговом зале).

3. ПРИМЕРЫ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ГОРЯЧИХ ЦЕХАХ ПРЕДПРИЯТИЙ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ

Особенность рассматриваемых систем вентиляции и кондиционирования воздуха состоит в том, что количество воздуха, подаваемого в горячий цех приточной системой вентиляции, должно составлять не менее 60% количества удаляемого воздуха.

Величина притока, подаваемого с помощью жалюзийных решеток ПВЛУ, необходима для обеспечения коэффициента эффективности последних в пределах 0,75.

Для экономии расхода тепла на нагрев приточного воздуха зимой целесообразно (см. п. 2.10) использовать рециркуляционный воздух из торгового зала. При этом следует предусматривать подачу в горячий цех наружного воздуха не менее 100 м3/ч на одного работающего. Рециркуляцию воздуха из торгового зала целесообразно также предусматривать и летом, когда в торговом зале проектируется система кондиционирования и параметры воздуха в рабочей зоне ниже параметров наружного воздуха.

При наличии систем вентиляции в торговом зале и горячем цехе использование рециркуляционного воздуха в летний период нецелесообразно.

Температура приточного воздуха в зимний период должна быть не ниже +16 °C (см. п. 2.26).

Вначале при известном количестве приточного воздуха и заданном теплосодержании в рабочей зоне по формуле (17) определяют Jп.с..

При известном \epsilon_{\text{г}} следует определить комфортную температуру в горячем цехе, а не заранее ею задаваться (см. пример 2).

Увлажнение наружного воздуха в горячих цехах в зимний период производить не следует, за исключением редких случаев, когда необходимо поддерживать оптимальные комфортные параметры воздуха в рабочей зоне этих помещений.

В приведенных примерах расчета рассмотрены основные варианты, встречающиеся при проектировании, а также дано построение процессов на диаграмме J-d в общем виде для различных климатических районов.

В примере 1 для зимнего и летнего режимов рассмотрен случай проектирования прямоточных систем вентиляции для торгового зала и горячего цеха.

В варианте I к примеру 1 разбирается случай, когда с целью экономии расхода тепла в зимний период используется рециркуляционный воздух из торгового зала для подачи его в горячий цех приточной системой, помимо того количества воздуха, которое поступает в горячий цех через раздаточный проем.

В примере 2 для летнего и зимнего периодов рассматриваются прямоточные системы кондиционирования воздуха для горячего цеха и торгового зала.

В варианте I к примеру 2 рассмотрен случай применения рециркуляционного воздуха из торгового зала для горячего цеха в летнее время с целью экономии расхода холода в системе кондиционирования воздуха.

В варианте II к примеру 2 разбирается случай применения рециркуляционного воздуха из торгового зала в летний период, когда в последнем предусмотрена система кондиционирования воздуха, а в горячем цехе — система вентиляции.

В варианте III к примеру 2 рассмотрен случай использования рециркуляционного воздуха из торгового зала в горячем цехе в зимний период, когда в торговом зале предусмотрена система кондиционирования воздуха.

Пример 1. Теплотехнический расчет системы вентиляции в горячем цехе и торговом зале столовой самообслуживания на 200 посадочных мест в Москве.

В данном примере рассматриваются прямоточные системы вентиляции для горячего цеха и торгового зала.

Исходные данные

1. Перечень теплового электрического секционного модулированного оборудования, установленного в горячем цехе, приведен в табл. 4.

Таблица 4

Суммарная установочная мощность 174,5 кВт.

Коэффициент одновременности для столовых Kо = 0,8.

Примечания: 1. Мармиты МЭСМ-50 установлены в одной линии с основным оборудованием.

2. В раздаточном проеме установлены лишь тепловые стойки.

2. Объем горячего цеха 340 м3 при высоте 3,5 м.

3. Объем торгового зала 1300 м3 при высоте 3,5 м.

4. Площадь остекления горячего цеха 15,5 м2 (ориентация на юго-запад).

5. Площадь остекления торгового зала 75 м2 (ориентация на северо-восток).

6. Суммарная установленная мощность электрического освещения в горячем цехе 1,28 кВт <*>.

7. Установленная мощность электрического освещения в торговом зале 2,5 кВт <*>.

<*> Величина установочной мощности электрического освещения на 1 м2 площади горячего цеха и торгового зала принята условно (в качестве примера).

8. Количество обслуживающего персонала в горячем цехе n2 = 10 чел.

9. Расчет системы вентиляции в торговом зале и горячем цехе для летнего периода производится по параметрам А — t_{\text{н}.\text{л}.}^{\text{А}} = 21,4^{\circ}C , \varphi_{\text{н}.\text{л}.}^{\text{А}} = 67\% , J_{\text{н}.\text{л}.}^{\text{А}} = 11,8\text{ккал}/\text{кг} (49,4 кДж/кг).

Для зимнего периода расчет торгового зала по параметрам А — t_{\text{н}.\text{з}.}^{\text{А}} = - 15^{\circ}C , \varphi_{\text{н}.\text{з}.}^{\text{А}} = 83\% , J_{\text{н}.\text{з}.}^{\text{А}} = - 3,1\text{ккал}/\text{кг} (-13,2 кДж/кг), а для горячего цеха — по параметрам Б — t_{\text{н}.\text{з}.}^{\text{Б}} = - 26^{\circ}C , \varphi_{\text{н}.\text{з}.}^{\text{Б}} = 84\% , J_{\text{н}.\text{з}.}^{\text{Б}} = - 6\text{ккал}/\text{кг} (-25,1 кДж/кг).

10. В горячем цехе предусмотрена система дежурного отопления, рассчитанная на +5 °C, а в торговом зале — на +16 °C.

11. Удельная характеристика теплопотерь на 1 °C составляет для всех помещений qп = 0,35 ккал/ч·°C·м3 (1,47 кДж/ч·м3·К).

12. Общие количества удаляемого и приточного воздуха, рассчитанные для летнего периода, остаются неизменными и для зимнего периода.

Требуется определить количество удаляемого и подаваемого воздуха, теплосодержание и относительную влажность воздуха в рабочей зоне горячего цеха и торгового зала.

Решение

А. Горячий цех (летний период)

1. По формуле (3) определяют тепловыделения от электрического и теплового оборудования, поступающие в горячий цех (см. табл. 1 и 4):

2. Тепловыделения от людей находят по формуле (4)

Q2 = n1q1 + n2q2 = 0 + 10 x 170 = 1700 ккал/ч (7123 кДж/ч).

3. Тепловыделения от электрического освещения вычисляют по формуле (5)

Q_{3} = 860 \sum N_{\text{г}} = 860 \cdot 1,28 = 1100\text{ккал}/\text{ч }(4609\text{кДж}/\text{ч}).

4. Теплопоступления от солнечной радиации через остекленные поверхности определяют по данным [2] и [3].

Q4 = gоFогKс = 160·15·0,8 = 1920 ккал/ч (8045 кДж/ч).

5. Теплопоступления через внешние ограждения не учитываются.

6. Общие тепловыделения в горячем цехе находят по формуле (1)

Qг = Q1 + Q2 + Q4 = 17000 + 1700 + 1920 = 20 620 ккал/ч (86 398 кДж/ч).

7. Количество воздуха, удаляемого ПВЛУ, определяют по формуле (11)

8. Количество воздуха, удаляемого из верхней зоны горячего цеха, рассчитывают по формуле (12)

L_{\text{о}}^{\text{у}} = 2V_{\text{г}} = 2 \cdot 340 = 680\text{м}^{3}/\text{ч}.

9. Общее количество воздуха, удаляемого из горячего цеха, находят по формуле (10)

G_{\text{г}}^{\text{у}} = (\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{у}} + \sum L_{\text{н}}^{\text{у}} + L_{\text{о}}^{\text{у}})\gamma = (13050 + 680)1,2 = 16500\text{кг}/\text{ч}.

10. Количество воздуха, подаваемого приточной системой с помощью ПВЛУ, рассчитывают по табл. 3

11. Дополнительный объем приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции в общий объем горячего цеха, определяют по формуле (4)

L_{\text{д}}^{\text{п}} = \frac{0,6G_{\text{г}}^{\text{у}} - \sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}}\gamma_{1}}{\gamma_{1}} = \frac{0,6 \cdot 16500 - 7400 \cdot 1,2}{1,2} = 850\text{м}^{3}/\text{ч}.

12. Рассчитывают объем воздуха, поступающего через раздаточный проем в горячий цех из торгового зала (см. п. 2.19)

L_{\text{р}}^{\text{п}} = \frac{0,4G_{\text{г}}^{\text{у}}}{\gamma_{2}} = \frac{0,4 \cdot 16500}{1,2} = 5500\text{м}^{3}/\text{ч}.

13. Теплосодержание смеси приточного воздуха Jп.с., подаваемого в горячий цех (процесс изменения состояния воздуха на диаграмме J-d представлен на рис. 7) определяют по формуле (18) при известных параметрах приточного воздуха J_{\text{м}}^{\text{п}} = 11,9\text{ккал}/\text{кг} (49,9 кДж/кг) (теплосодержание в точке б) и воздуха в рабочей зоне торгового зала J_{\text{р}}^{\text{т}} = 13\text{ккал}/\text{кг} (54,5 кДж/кг) (теплосодержание в точке б, см. расчет торгового зала):

Рис. 7. Процесс изменения параметров воздуха в горячем цехе и торговом зале в летний период (к примеру 1)

Температура смеси приточного воздуха (tп.с.), поступающего в горячий цех (температура в точке д на рис. 7) находится на линии пересечения теплосодержания смеси приточного воздуха (Jп.с.) и линии, соединяющей параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала (точка в J_{\text{р}}^{\text{т}} ; t_{\text{р}}^{\text{т}} ) с заданными параметрами наружного приточного воздуха с учетом подогрева в вентиляторе (точка б J_{\text{м}}^{\text{п}} ; t_{\text{м}}^{\text{п}} ).

14. Рассчитывают теплосодержание воздуха в рабочей зоне горячего цеха по формуле (17) или по номограмме, представленной на рис. 6, а, б:

15. Параметры воздуха (температуру и относительную влажность) в рабочей зоне горячего цеха определяют с помощью диаграммы J-d (рис. 7). Из точки д проводится луч процесса \epsilon_{\text{г}} = 1450(6075) (см. п. 2.37) до пересечения с расчетным теплосодержанием в рабочей зоне (точка е). J_{\text{р}}^{\text{г}} = 13,45\text{ккал}/\text{кг} (56,4 кДж/кг). При этом параметры воздуха соответственно равны t_{\text{р}}^{\text{г}} = 25,4^{\circ}\text{С} , \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} = 58\% .

Полученные значения температуры и относительной влажности соответствуют допустимым параметрам воздуха в рабочей зоне горячего цеха, рекомендованным СНиП [4] ( t_{\text{р}}^{\text{г}} = 26,4^{\circ}\text{С} , \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} = 40 - 60\% ).

16. Процесс изменения состояния воздуха на диаграмме J-d в горячем цехе для летнего периода представлен на рис. 7, где точка а — t_{\text{н}.\text{л}.}^{\text{а}} = 21,4^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{н}.\text{л}.}^{\text{а}} = 67\% ; J_{\text{н}.\text{л}.}^{\text{а}} = 11,8\text{ккал}/\text{кг} (49,4 кДж/кг); точка б — t_{\text{м}}^{\text{п}} = 21,8^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{м}}^{\text{п}} = 66\% ; J_{\text{м}}^{\text{п}} = 11,9\text{ккал}/\text{кг} (49,9 кДж/кг); точка д — tп.с. = 23 °C; \varphi_{\text{п}.\text{с}.} = 63\% ; Jп.с. = 12,3 ккал/кг (51,5 кДж/кг); точка е — t_{\text{р}}^{\text{г}} = 25,4^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} = 58\% ; J_{\text{р}}^{\text{г}} = 13,45\text{ккал}/\text{кг} .

Б. Горячий цех (зимний режим)

17. Величина тепловыделений от теплового оборудования Q1 принимается равной значению, полученному для летнего периода (см. п. 1 решения примера 1)

Q1 = 17 000 ккал/ч (71 230 кДж/ч).

18. Тепловыделения от людей определяют по формуле (4) Q2 = n1q1 + n2q2 = 0 + 10·175 = 1750 ккал/ч (7332 кДж/ч). Величина q2 = 175 ккал/ч (733 кДж/ч) принята для работы средней тяжести (табл. 2).

19. Величина тепловыделений от электрического освещения Q3 принимается равной ее значению, полученному для летнего периода Q3 = 1100 ккал/ч (4609 кДж/ч).

20. Теплопотери через внешние ограждения горячего цеха (п. 2.7).

Q_{6} = q_{\text{п}}V_{\text{г}}\Delta t = 0,35 \cdot 340(20 - 5) = 1790\text{ккал}/\text{ч }(7500\text{кДж}/\text{ч}).

21. Общие тепловыделения в горячем цехе определяют по формуле (2)

Qг = Q1 + Q2 + Q3 — Q6 = 17 000 + 1750 + 1100 — 1790 = = 18 060 ккал/ч (75 671 кДж/ч).

22. В зимний период все расчетные количества воздуха для горячего цеха принимаются равными для летнего режима (см. п. 2.22), т.е.:

\sum L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} = 7400\text{м}^{3}/\text{ч}; G_{\text{г}}^{\text{у}} = 16500\text{кг}/\text{ч};

L_{\text{р}}^{\text{п}} = 5500\text{м}^{3}/\text{ч}. L_{\text{д}}^{\text{п}} = 850\text{м}^{3}/\text{ч};

23. Построением на диаграмме J-d (см. рис. 8) определяем теплосодержание приточного воздуха, подаваемого в горячий цех с помощью ПВЛУ (см. точку е). Температура приточного воздуха принимается равной t_{\text{м}}^{\text{п}} = + 16^{\circ}\text{С} , тогда J_{\text{м}}^{\text{п}} = 4\text{ккал}/\text{кг} (16,8 кДж/кг) и \varphi_{\text{м}}^{\text{п}} = 4\% .

Рис. 8. Процесс изменения параметров воздуха в горячем цехе и торговом зале в зимний период (к примеру 1)

24. По формуле (18) находят теплосодержание смеси приточного воздуха (точка ж, рис. 8), подаваемого в горячий цех, при известных теплосодержаниях воздуха в точке е J_{\text{м}}^{\text{п}} = 4\text{ккал}/\text{кг} (16,8 кДж/кг) и в рабочей зоне торгового зала (точка в) J_{\text{р}}^{\text{т}} = 6,25\text{ккал}/\text{кг} (26,2 кДж/кг) (см. расчет торгового зала):

25. Теплосодержание воздуха в рабочей зоне горячего цеха (точка з) вычисляют по формуле (17) или по номограмме, представленной на рис. 6 а, б:

26. Остальные параметры воздуха (температуру и относительную влажность) в рабочей зоне горячего цеха определяют с помощью диаграммы J-d (рис. 8). Из точки ж проводим луч процесса \epsilon_{\text{г}} = 1450(6075) до пересечения с расчетным теплосодержанием в рабочей зоне J_{\text{р}}^{\text{г}} = 6,1\text{ккал}/\text{кг} (25,6 кДж/кг). При этом

\varphi_{\text{р}}^{\text{г}} = 15\%. t_{\text{р}}^{\text{г}} = 19,8^{\circ}\text{С};

Полученные значения температуры и относительной влажности соответствуют допустимым параметрам воздуха в рабочей зоне горячего цеха, рекомендованным [4].

27. Процесс изменения состояния воздуха на диаграмме J-d в горячем цехе (в зимний период) представлен на рис. 8, где точка в — t_{\text{р}}^{\text{т}} = 19^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{т}} = 21\% ; J_{\text{р}}^{\text{т}} = 6,25\text{ккал}/\text{кг} (26,2 кДж/кг); точка д — t_{\text{н}.\text{з}.}^{\text{Б}} = - 26^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{н}.\text{з}.}^{\text{Б}} = 84\% ; J_{\text{н}.\text{з}.}^{\text{Б}} = - 6\text{ккал}/\text{кг} (-25,1 кДж/кг); точка е — t_{\text{м}}^{\text{п}} = + 16^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{м}}^{\text{п}} = 4\% ; J_{\text{м}}^{\text{п}} = 4\text{ккал}/\text{кг} (16,8 кДж/кг); точка ж — tп.с. = +17,2 °C; \varphi_{\text{п}.\text{с}.} = 11\% ; Jп.с. = 4,88 ккал/кг (20,5 кДж/кг); точка з — t_{\text{р}}^{\text{г}} = 19,8^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} = 15\% ; J_{\text{р}}^{\text{г}} = 6,1\text{ккал}/\text{кг} (25,6 кДж/кг).

В. Торговый зал (летний период)

28. Количество тепла, выделяемого людьми при работе, определяют по формуле (4) и табл. 2:

Q2 = n1q1 + n2q2 = 200·125,6 + 0 = = 25 120 ккал/ч (105 253 кДж/ч).

29. Тепловыделения от электрического освещения находят по формуле (5)

Q_{3} = 860 \sum N_{\text{т}} = 860 \cdot 2,5 = 2150\text{ккал}/\text{ч }(9009\text{кДж}/\text{ч}).

30. Теплопоступления от солнечной радиации через остекленные поверхности (п. 2.5):

Q4 = q0FотKс = 80·75·0,8 = 4800 ккал/ч (20 112 кДж/ч).

31. Теплопоступления от остывающей пищи рассчитывают по формуле (6)

Q_{5} = \frac{gc_{cp}(t_{\text{н}} - t_{\text{к}})n_{1}}{\tau} = \frac{0,85 \cdot 0,8(70 - 40)200}{0,3} = 13600\text{ккал}/\text{ч }(56984\text{кДж}/\text{ч}).

32. Теплопоступления через внешние ограждения Q6 не учитывают.

33. Общие теплопоступления в торговый зал определяют по формуле (2)

Qт = Q2 + Q4 + Q5 = 25 120 + 4800 + 13 600 = = 43 520 ккал/ч (182 349 кДж/ч).

34. Влаговыделения от людей находят с помощью формулы (8)

G_{1}^{w} = n_{1}g_{1} + n_{2}g_{2} = 200 \cdot 0,11 = 22\text{кг}/\text{ч}.

35. Количество влаги, выделяющейся при остывании горячей пищи, определяют по формуле (9):

G_{2}^{w} = K \frac{gc_{cp}(t_{\text{н}} - t_{\text{к}})n_{1}}{\tau(597 + 0,43t_{cp})} = \frac{0,34 \cdot 0,85 \cdot 0,8(70 - 40)200}{0,3(597 + 0,43 \frac{70 + 40}{2})} = 7,5\text{кг}/\text{ч}.

36. Общие влаговыделения в торговом зале определяют по формуле (7):

G_{\text{т}}^{w} = G_{1}^{w} + G_{2}^{w} = 22 + 7,5 = 29,5\text{кг}/\text{ч}.

37. Тепловлажностное отношение \epsilon_{\text{т}} находят по формуле (19):

\epsilon_{\text{т}} = Q_{\text{т}}/G_{\text{т}}^{w} = 43520/29,5 = 1475\text{ккал}/\text{кг}(6180\text{кДж}/\text{кг}).

38. Параметры воздуха, удаляемого из торгового зала, при заданной температуре в рабочей зоне, равной 24,4 °C, определяют следующим образом. Температура вычисляется по формуле (21):

t_{\text{т}}^{\text{у}} = t_{\text{р}}^{\text{т}} + K(H - 2) = 24,4 + 1,3(3,5 - 2) = 26,35^{\circ}\text{С}.

Теплосодержание находится построением на диаграмме J-d (см. рис. 7).

Из точки б, характеризующей параметры приточного наружного воздуха для горячего цеха и торгового зала (с учетом подогрева в вентиляторе) проводится луч процесса \epsilon_{\text{т}} = 1475(6180) до пересечения с t_{\text{т}}^{\text{у}} = 26,35^{\circ}\text{С} . В точке пересечения \epsilon J_{\text{т}}^{\text{у}} = 13,8\text{ккал}/\text{кг}(57,8\text{кДж}/\text{кг}) .

39. Количество приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции в торговый зал, вычисляют по формуле (15):

40. Процесс изменения состояния воздуха в торговом зале для летнего периода приведен на рис. 7, где точка а — t_{\text{н}.\text{л}}^{\text{а}} = 21,4^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{н}.\text{л}}^{\text{а}} = 57\% ; J_{\text{н}.\text{л}}^{\text{а}} = 11,8\text{ккал}/\text{кг}(49,4\text{кДж}/\text{кг}) ; точка б — t_{\text{т}}^{\text{п}} = 21,8^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{т}}^{\text{п}} = 66\% ; J_{\text{т}}^{\text{п}} = 11,9\text{ккал}/\text{кг}(49,9\text{кДж}/\text{кг}) ; точка в — t_{\text{р}}^{\text{т}} = 24,4^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{р}}^{\text{т}} = 60\% ; J_{\text{р}}^{\text{т}} = 13\text{ккал}/\text{кг}(54,5\text{кДж}/\text{кг}) ; точка г — t_{\text{т}}^{\text{у}} = 26,35^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{т}}^{\text{у}} = 56\% ; J_{\text{т}}^{\text{у}} = 13,8\text{ккал}/\text{кг}(57,8\text{кДж}/\text{кг}) .

Г. Торговый зал (зимний период)

41. Тепловыделения от людей определяют по формуле (4)

Q2 = n1q1 + n2q2 = 200·130 + 0 = 26 000 ккал/ч (108 940 кДж/ч).

42. Теплопотери внешними ограждениями торгового зала в соответствии с п. 2.7

Q_{6} = qV_{\text{т}}\Delta t = 0,35 \cdot 1300(19 - 16) = 1365\text{ккал}/\text{ч }(5719\text{кДж}/\text{ч}).

43. Общие тепловыделения в торговом зале по формуле (2) составят:

Qт = Q2 + Q3 + Q5 — Q6.

Величины Q3 и Q5 принимаются по летнему периоду:

Qт = 26 000 + 2150 + 13 600 — 1365 = = 40 385 ккал/ч (169 213 кДж/ч).

44. Влаговыделения от людей находят по формуле (8)

G_{1}^{w} = n_{1}g_{1} + n_{2}g_{2} = 200 \cdot 0,075 + 0 = 15\text{кг}/\text{ч}.

45. Влаговыделения от остывающей пищи принимаются по летнему периоду

G_{2}^{w} = 7,5\text{кг}/\text{ч}.

46. Общие влаговыделения в торговом зале определяют по формуле (7)

G_{\text{т}}^{w} = G_{1}^{w} + G_{2}^{w} = 15 + 7,5 = 22,5\text{кг}/\text{ч}.

47. Тепловлажностное отношение находят по формуле (19)

\epsilon_{\text{т}} = \frac{Q_{\text{т}}}{G_{\text{т}}^{w}} = \frac{40385}{22,5} = 1795\text{ккал}/\text{кг}(7521\text{кДж}/\text{кг}).

48. С помощью построений на диаграмме J-d находят параметры воздуха, подаваемого системой вентиляции в торговый зал (рис. 8): принимают температуру приточного воздуха +12 °C (точка б), точка а — t_{\text{н}.\text{з}}^{\text{а}} = - 15^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{н}.\text{з}}^{\text{а}} = 83\% ; J_{\text{н}.\text{з}}^{\text{а}} = - 3,1\text{ккал}/\text{кг}( - 13,2\text{кДж}/\text{кг}) ; точка б — t_{\text{т}}^{\text{п}} = + 12^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{т}}^{\text{п}} = <...> J_{\text{т}}^{\text{п}} = + 3,35\text{ккал}/\text{кг}(14\text{кДж}/\text{кг}) .

49. Для определения параметров воздуха, удаляемого из торгового зала, при заданной температуре воздуха в рабочей зоне t_{\text{р}}^{\text{т}} = 19^{\circ}\text{С} , находят температуру по формуле (21):

t_{\text{т}}^{\text{у}} = t_{\text{р}}^{\text{т}} + K(H - 2) = 19 + 1,3(3,5 - 2) = 20,95^{\circ}\text{С}.

Теплосодержание удаляемого воздуха определяется путем построения на диаграмме J-d (рис. 8) аналогично п. 38 данного примера при \epsilon_{\text{т}} = 1795(7520) . Тогда в точке г J_{\text{т}}^{\text{у}} = 6,65\text{ккал}/\text{кг}(27,9\text{кДж}/\text{кг}) .

50. Построением на диаграмме J-d рис. 8 определяют остальные параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала; в точке в при t_{\text{р}}^{\text{т}} = 19^{\circ}\text{С} и \epsilon_{\text{т}} = 1795(7520) , J_{\text{р}}^{\text{т}} = 5,85\text{ккал}/\text{кг}(24,5\text{кДж}/\text{кг}) .

51. Количество приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции в торговый зал, вычисляется по формулам (15) и (16):

Результаты теплотехнического расчета системы вентиляции для горячего цеха и торгового зала сведены в табл. 5.

Таблица 5

Последовательность построения процессов по диаграмме J-d к примеру 1

Летний режим (рис. 7)

Из точки а, состояния наружного воздуха по параметрам А, проводят линию, характеризующую нагрев воздуха в вентиляторе, до точки б. С этими параметрами воздух подается в торговый зал и горячий цех системой вентиляции. При тепловлажностном отношении в торговом зале \epsilon_{\text{т}} из точки б проводится линия до пересечения с изотермами, характеризующими состояние воздуха в рабочей зоне (точка в), и воздуха, удаляемого из торгового зала (точка г).

При заданном соотношении количества воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех (не менее 0,6G_{\text{г}}^{\text{у}} ), и воздуха, поступающего в горячий цех через раздаточный проем (не более 0,4G_{\text{г}}^{\text{у}} ), на линии смешения б-в находим точку д, характеризующую параметры смеси воздуха, поступающего в горячий цех.

Из точки д при известном тепловлажностном отношении в горячем цехе проводят линию изменения состояния воздуха до пересечения с теплосодержанием воздуха в рабочей зоне горячего цеха, определенным по формуле (17).

Точка пересечения е характеризует на диаграмме J-d параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха.

В случае если в результате построения получена температура воздуха в рабочей зоне горячего цеха выше допустимой (см. п. 2.25), следует руководствоваться указаниями п. 2.27 настоящих Рекомендаций.

Зимний период (рис. 8)

Из точки а состояния наружного воздуха по параметрам А, проводят линию, характеризующую нагрев воздуха в калориферах до температуры приточного воздуха, подаваемого в торговый зал системой вентиляции, т.е. до точки б.

При тепловлажностном отношении в торговом зале из точки б проводят линию до пересечения с изотермами, характеризующими состояние воздуха в рабочей зоне (точка в), и воздуха, удаляемого из торгового зала (точка г).

Из точки д, состояния наружного воздуха по параметрам Б, проводят линию, характеризующую нагрев воздуха в калориферах, до пересечения с температурой приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех (точка е).

При заданном соотношении количеств воздуха, подаваемого в горячий цех приточной системой (не менее 0,6G_{\text{г}}^{\text{у}} ), и воздуха, поступающего в горячий цех, через раздаточный проем (не более 0,4G_{\text{г}}^{\text{у}} ), на линии смешения е-в находят точку ж, характеризующую параметры воздуха, поступающего в горячий цех.

Из точки ж, при известном тепловлажностном отношении в горячем цехе, проводят линию изменения состояния воздуха до пересечения с теплосодержанием воздуха в рабочей зоне горячего цеха, определяемым по формуле (17).

Точка пересечения з характеризует на диаграмме J-d параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха.

Вариант к примеру 1

Для экономии тепла в зимнее время при устройстве систем вентиляции в горячем цехе и торговом зале рекомендуется использовать рециркуляционный воздух из торгового зала для подачи его системой вентиляции в горячий цех (см. п. 2.21).

Процесс изменения состояния воздуха на диаграмме J-d для данного случая приведен на рис. 9.

Рис. 9. Процесс изменения параметров воздуха в горячем цехе и торговом зале в зимний период (вариант 1 к примеру 1)

Из точки а, состояния наружного воздуха по параметрам А, проводят линию, характеризующую нагрев воздуха в калориферах, до точки б. С этими параметрами воздух подается в торговый зал. При тепловлажностном отношении в торговом зале \epsilon_{\text{т}} из точки б проводят линию до пересечения с изотермами, характеризующими состояние воздуха в рабочей зоне (точка в), и воздуха, удаляемого из торгового зала (точка г).

Далее из точки д, состояния наружного воздуха по параметрам Б, проводится линия смешения д-г наружного воздуха и воздуха, удаляемого из торгового зала (точка г).

На линии смешения д-г находим точку е, характеризующую параметры смеси воздуха, подаваемого в горячий цех системой вентиляции. При этом температура воздуха в точке е должна быть не ниже +16 °C.

При заданном соотношении количества воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех (не менее 0,6G_{\text{г}}^{\text{у}} ), и воздуха, поступающего в горячий цех через раздаточный проем (не более 0,4G_{\text{г}}^{\text{у}} ), на линии смешения в-е находят точку ж, характеризующую параметры смеси воздуха, поступающего в горячий цех.

Из точки ж при известном тепловлажностном отношении в горячем цехе \epsilon_{\text{г}} проводят линию изменения состояния воздуха до пересечения с теплосодержанием воздуха в рабочей зоне горячего цеха, определенным по формуле (17).

Точка пересечения з характеризует на диаграмме J-d параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха.

Пример 2. Теплотехнический расчет системы кондиционирования воздуха в горячем цехе и торговом зале столовой-доготовочной с самообслуживанием на 440 мест в Ташкенте.

Необходимость применения системы кондиционирования воздуха в горячем цехе и торговом зале в г. Ташкенте вызвана тем, что расчетная наружная температура по параметрам А значительно превышает +25 °C (см. п. 2.27).

В данном примере рассматриваются прямоточные системы без применения рециркуляционного воздуха из торгового зала.

Исходные данные

1. Перечень теплового электрического технологического оборудования, установленного в горячем цехе, приведен в табл. 6.

Таблица 6

Коэффициент одновременности для столовых — 0,8.

Примечания: 1. Суммарная установочная мощность 332 кВт.

2. Мармиты МЭСМ-50 установлены в одной линии с основным оборудованием.

2. Объем горячего цеха 700 м3 при высоте 3,5 м.

3. Объем торгового зала 2800 м3 при высоте 3,5 м.

4. Площадь остекления горячего цеха 28 м2 (ориентация на юго-запад).

5. Площадь остекления торгового зала 140 м2 (ориентация на северо-восток).

6. Установленная мощность электроосвещения в горячем цехе 3 кВт <*>.

7. Установленная мощность электроосвещения в торговом зале 5 кВт <*>.

<*> Величина установочной мощности электрического освещения на 1 м2 площади горячего цеха и торгового зала принята условно.

8. Количество обслуживающего персонала в горячем цехе

n2 = 20 чел.

9. Расчет систем в торговом зале и горячем цехе производят по параметрам Б:

летний период

t_{\text{н}.\text{л}}^{\text{Б}} = 37^{\circ}\text{С} ; \varphi_{\text{н}.\text{л}}^{\text{Б}} = 18\% ; J_{\text{н}.\text{л}}^{\text{Б}} = 14,7\text{ккал}/\text{кг}(61,6\text{кДж}/\text{кг});

зимний период

J_{\text{н}.\text{з}}^{\text{Б}} = - 2,7\text{ккал}/\text{кг}( - 11,3\text{кДж}/\text{кг}). \varphi_{\text{н}.\text{з}}^{\text{Б}} = 59\%, t_{\text{н}.\text{з}}^{\text{Б}} = - 13^{\circ}\text{С},

10. Допустимые и комфортные параметры воздуха в рабочей зоне принимают:

летний период

в горячем цехе

J_{\text{р}}^{\text{г}} = 13,25\text{ккал}/\text{кг}(55,5\text{кДж}/\text{кг}); \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} = 43\%, t_{\text{р}}^{\text{г}} = 28^{\circ}\text{С},

в торговом зале

J_{\text{р}}^{\text{т}} = 12,75\text{ккал}/\text{кг}(53,4\text{кДж}/\text{кг}); \varphi_{\text{р}}^{\text{т}} = 52\%, t_{\text{р}}^{\text{т}} = 25^{\circ}\text{С},

зимний период

в горячем цехе

\varphi_{\text{р}}^{\text{г}} = 40 - 60\%; t_{\text{р}}^{\text{г}} = 18 \div 21^{\circ}\text{С},

в торговом зале

J_{\text{р}}^{\text{т}} = 9,4\text{ккал}/\text{кг}(39,4\text{кДж}/\text{кг}). \varphi_{\text{р}}^{\text{т}} = 55\%, t_{\text{р}}^{\text{т}} = 19^{\circ}\text{С},

11. В торговом зале отопление рассчитано на поддержание температуры +16 °C, а в горячем цехе — дежурное отопление на +5 °C.

12. Удельная характеристика теплопотерь на 1 °C составляет для всех помещений

q = 0,35 ккал/м3·ч·°C (1,47 кДж/м3·ч·К).

Количество удаляемого и подаваемого воздуха и параметры приточного воздуха, требуемые для поддержания допустимых и комфортных условий в рабочей зоне горячего цеха и торгового зала, определяют следующим образом.

Решение

А. Горячий цех (летний период), рис. 10

Рис. 10. Процесс изменения параметров воздуха в горячем цехе и торговом зале в летний период (к примеру 2)

1. находят Q1:

Q1 = 860·0,8[(18·7·0,65 + 3,8·1·0,65 + 8,6·12·0,3 +

• 12·0,5 + 7,5·2·0,65 + 4·12·0,5)·(1 — 0,75) +
• 12·1·0,3(1 — 0,75)] = 28 325 ккал/ч (118 682 кДж/ч);

2. значение Q2:

Q2 = 20·125 = 2500 ккал/ч (10 475 кДж/ч);

3. определяют Q3:

Q3 = 860·3 = 2580 ккал/ч (10 810 кДж/ч);

4. определяют Q4:

Q4 = 405,5·28 = 11 350 ккал/ч (47 556 кДж/ч);

5. значение Q6:

Q6 = 0,35·700(37,7 — 28) = 2380 ккал/ч (9972 кДж/ч);

6. общие теплопоступления в горячий цех:

Qг = 28 325 + 2500 + 11 350 + 2380 = = 44 555 ккал/ч (186 685 кДж/ч);

7. находят \Sigma L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{у}} :

(для кипятильника КНД-100 принято количество воздуха, рекомендованное в п. 2.15);

8. определяют L_{\text{о}}^{\text{г}} :

L_{\text{о}}^{\text{г}} = 2,5 \cdot 700 = 1750\text{м}^{3}/\text{ч};

9. значение G_{\text{г}}^{\text{у}} :

G_{\text{г}}^{\text{у}} = (26420 + 1750)1,2 = 33800\text{кг}/\text{ч};

10. находят \Sigma L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} :

11. значение L_{\text{д}}^{\text{п}} :

L_{\text{д}}^{\text{п}} = \frac{0,7 \cdot 33800}{1,2} - 16600 \approx 3100\text{м}^{3}/\text{ч};

12. определяют L_{\text{р}}^{\text{п}} :

L_{\text{р}}^{\text{п}} = \frac{33800 \cdot 0,3}{1,2} = 8450\text{м}^{3}/\text{ч};

13. значение Jп.с:

J_{\text{п}.\text{с}} = \frac{0,721 \cdot \text{у}_{\text{р}}^{\text{г}1,205}}{(\frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,36}} = \frac{0,721 \cdot 13,25^{1,205}}{(\frac{44555}{33800} + 1)^{0,36}} = 12\text{ккал}/\text{кг}(50,3\text{кДж}/\text{кг});

14. определяют остальные параметры смеси приточного воздуха, подаваемого в горячий цех с помощью диаграммы J-d (рис. 10).

Из точки е, характеризующей заданные параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха, проводят луч процесса \epsilon_{\text{г}} = 1250(5240) до пересечения в точке ж с линией теплосодержания Jпс = 12 ккал/кг (50,3 кДж/кг).

В точке ж находят tж = 25,3 °C; \varphi_{\text{ж}} = 46\% ; 15) определяют теплосодержание приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции с помощью жалюзийных решеток ПВЛУ (точка з). При известных параметрах воздуха в торговом зале (точка г) \text{у}_{\text{р}}^{\text{т}} = 12,75\text{ккал}/\text{кг} :

J_{\text{м}}^{\text{п}} = \frac{J_{\text{ж}} - 0,3J_{\text{р}}^{\text{т}}}{0,7} = \frac{12,0 - 0,3 \cdot 12,75}{0,7} = 11,68\text{ккал}/\text{кг}(48,9\text{кДж}/\text{кг}) (см. пп. 2.18 и 2.19).

16. Для определения температуры и относительной влажности воздуха в точке з (рис. 10) проводят линию смеси через точки г и ж до пересечения с линией теплосодержания, равного J_{\text{м}}^{\text{п}} = 11,68\text{ккал}/\text{кг}(48,9\text{кДж}/\text{кг}) .

Тогда t_{\text{м}}^{\text{п}} = 25,4^{\circ}\text{С} , \varphi_{\text{м}}^{\text{п}} = 43\% .

Б. Горячий цех (зимний период), см. рис. 11

Рис. 11. Процесс изменения параметров воздуха в горячем цехе и торговом зале в зимний период (к примеру 2)

17. величина Q1 принимается равной ее значению для летнего периода:

Q1 = 28 325 ккал/ч (118 682 кДж/ч);

18. значение Q2:

Q2 = 20·175 = 3500 ккал/ч (14 665 кДж/ч);

19. величина Q3 принимается равной ее значению для летнего периода:

Q3 = 2580 ккал/ч (10 810 кДж/ч);

20. определяют Q6:

Q6 = 0,35·700(20 — 5) = 3675 ккал/ч (15 398 кДж/ч);

21. значение Qг:

Qг = 28 325 + 3500 + 2580 — 3675 = = 30 730 ккал/ч (128 759 кДж/ч);

22. в зимний период все расчетные количества воздуха для горячего цеха принимаются соответственно равными для летнего периода:

L_{\text{д}}^{\text{п}} = 3100\text{м}^{3}/\text{ч}; G_{\text{г}}^{\text{у}} = 33800\text{кг}/\text{ч};

L_{\text{р}}^{\text{п}} = 8450\text{м}^{3}/\text{ч}; \Sigma L_{\text{ПВЛУ}}^{\text{п}} = 16600\text{м}^{3}/\text{ч};

23. теплосодержание смеси приточного воздуха Jп.с определяют следующим образом.

При заданном теплосодержании воздуха в рабочей зоне горячего цеха (точка и)

J_{\text{р}}^{\text{г}} = 9,5\text{ккал}/\text{кг}(39,8\text{кДж}/\text{кг}),

J_{\text{п}.\text{с}} = \frac{0,721 \cdot J_{\text{р}}^{\text{г}1,205}}{(\frac{Q_{\text{г}}}{G_{\text{г}}^{\text{у}}} + 1)^{0,36}} = \frac{0,721 \cdot 9,5^{1,205}}{1,9092^{0,36}} = 8,6\text{ккал}/\text{кг}(37\text{кДж}/\text{ч});

24. при заданных температурах воздуха, подаваемого приточной системой, t_{\text{м}}^{\text{п}} = 16^{\circ}\text{С} , соотношении количеств приточного воздуха (0,7G_{\text{г}}^{\text{у}}) и воздуха, поступающего в горячий цех через раздаточный проем (0,3G_{\text{г}}^{\text{у}}) , находят температуру смеси приточного воздуха

t_{\text{п}.\text{с}} = \frac{16 \cdot 0,7 + 19 \cdot 0,3}{0,7 + 0,3} = 16,9^{\circ}\text{С}.

25. Точка з характеризует параметры смеси приточного воздуха на диаграмме J-d (рис. 11) при tз = 16,9 °C и Jз = 8,6 ккал/кг (36 кДж/кг);
26. параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха (рис. 11, точка и) находятся на пересечении луча процесса \epsilon_{\text{г}} = 1250(5240) , проведенного из точки з до пересечения с линией заданного теплосодержания, равного J_{\text{р}}^{\text{г}} = 9,5\text{ккал}/\text{кг}(39,8\text{кДж}/\text{кг}) .

При этом t_{\text{р}}^{\text{г}} = 18,7^{\circ}\text{С} , \varphi_{\text{р}}^{\text{г}} = 58\% .

Полученные параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха в зимний период соответствуют комфортным (см. п. 10 исходных данных). Увлажнение воздуха в оросительной камере применено в связи с требованиями строгого поддержания внутренних параметров воздуха. В обычных случаях от увлажнения приточного воздуха для горячего цеха в зимний период следует отказываться.

В. Торговый зал (летний период, см. рис. 10): 27) определяют Q2:

Q2 = 440·125 = 55 000 ккал/ч (230 450 кДж/ч);

28. Q3:

Q3 = 860·5 = 4300 ккал/ч (18 017 кДж/ч);

29. находят Q4:

Q4 = 60·140 = 8400 ккал/ч (35 196 кДж/ч);

30. значение Q5:

Q_{5} = \frac{0,85 \cdot 0,8(70 - 40)440}{0,3} = 29920\text{ккал}/\text{ч }(125365\text{кДж}/\text{ч});

31. определяем Q6:

Q₆ = 0,35·2800(37,7 — 25) = 12 450 ккал/ч (52 165 кДж/ч);

32. определяют Qт:

Qт = 55 000 + 8400 + 29 920 + 12 450 = = 105 770 ккал/ч (443 176 кДж/ч);

33. находят значение G_{1}^{w} :

G_{1}^{w} = 440 \cdot 0,108 = 47,5\text{кг}/\text{ч};

34. вычисляют G_{2}^{w} :

G_{2}^{w} = \frac{0,34 \cdot 0,85 \cdot 0,8(70 - 40)440}{0,3(597 + 0,43 \frac{70 - 40}{2})} = 16,4\text{кг}/\text{ч};

35. определяют значение G_{\text{т}}^{w} :

G_{\text{т}}^{w} = 47,5 + 16,4 = 63,9\text{кг}/\text{ч};

36. находят \epsilon_{\text{т}} :

\epsilon_{\text{т}} = \frac{105770}{63,9} = 1655\text{ккал}/\text{кг}(6935\text{кДж}/\text{кг});

37. определяют t_{\text{т}}^{\text{у}} :

t_{\text{т}}^{\text{у}} = 25 + 1,3(3,5 - 2) = 26,95^{\circ}\text{С};

38. определяют J_{\text{т}}^{\text{у}} (рис. 10). На пересечении луча процесса \epsilon_{\text{т}} = 1655(6935) , проведенного через точку г (параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала), и изотермы t_{\text{т}}^{\text{у}} = 26,95^{\circ}\text{С} , находят точку д, характеризующую теплосодержание воздуха, удаляемого из торгового зала:

J_{\text{т}}^{\text{у}} = 13,50\text{ккал}/\text{кг}(56,6\text{кДж}/\text{кг});

39. параметры приточного воздуха, подаваемого в торговый зал (точка в, рис. 10), определяют построением на диаграмме J-d. Через точку г проводят луч процесса \epsilon_{\text{т}} = 1655(6935) до пересечения с линией а-б, характеризующей процесс сухого охлаждения наружного воздуха. В точке пересечения в находим параметры приточного воздуха:

J_{\text{т}}^{\text{п}} = 9,55\text{ккал}/\text{кг}(40\text{кДж}/\text{кг}); t_{\text{т}}^{\text{п}} = 16,7^{\circ}\text{С},

40. находят количество приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции в торговый зал, по формуле (15)

Г. Торговый зал (зимний период, рис. 11): 41) определяют Q2:

Q₂ = 440·129 = 56 760 ккал/ч (237 824 кДж/ч);

42. находят значение Q6:

Q6 = 0,35·2800(19 — 16) = 2940 ккал/ч (12 319 кДж/ч);

43. определяя Qт, величины Q4 и Q5 принимаются по пп. 29 и 30:

Qт = 56 750 + 4300 + 29 920 — 2940 = = 88 030 ккал/ч (368 846 кДж/ч);

44. определяют G_{1}^{w} = 440 \cdot 0,071 = 31,2\text{кг}/\text{ч} ;
45. находят значение G_{\text{т}}^{w} :

Величина G_{2}^{w} принимается аналогичной, полученной в п. 34:

G_{\text{т}}^{w} = 31,2 + 16,4 = 47,6\text{кг}/\text{ч};

46. определяем значение \epsilon_{\text{т}} :

\epsilon_{\text{т}} = \frac{88030}{47,6} = 1850\text{ккал}/\text{кг}(7750\text{кДж}/\text{кг});

47. находят t_{\text{т}}^{\text{у}} в точке е:

t_{\text{т}}^{\text{у}} = 19 + 1,3(3,5 - 2) = 20,95^{\circ}\text{С};

48. теплосодержание уходящего воздуха J_{\text{т}}^{\text{у}} в точке е находят путем построения на диаграмме J-d (рис. 11). Через точку д, характеризующую комфортные параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала, проводят луч процесса \epsilon_{\text{т}} = 1850(7750) до пересечения с изотермой t_{\text{т}}^{\text{у}} = 20,95^{\circ}\text{С} .

В точке е определяют J_{\text{т}}^{\text{у}} = 10,10\text{ккал}/\text{кг}(42,3\text{кДж}/\text{кг}) и \varphi_{\text{т}}^{\text{у}} = 50\% ; 49) принимаем общее количество воздуха, подаваемого приточной системой в торговый зал, равным количеству воздуха для летнего периода:

G_{\text{т}}^{\text{п}} = 28700\text{кг}/\text{ч};

50. определяют параметры приточного воздуха (точка г), подаваемого системой вентиляции в торговый зал.

Из уравнения (15)

G_{\text{т}}^{\text{п}} = L_{p}^{\text{п}}\gamma_{2} + \frac{Q_{\text{т}} - L_{p}^{\text{п}}\gamma_{2}(J_{p}^{\text{т}} - J_{\text{т}}^{\text{п}})}{J_{\text{т}}^{\text{у}} - J_{\text{т}}^{\text{п}}} ;

28700 = 8450 \cdot 1,21 + \frac{88030 - 8450 \cdot 1,21(9,4 - J_{\text{т}}^{\text{п}})}{10,10 - J_{\text{т}}^{\text{п}}} .

Теплосодержание притока определяют из следующего отношения:

J_{\text{т}}^{\text{п}} = \frac{194680}{28700} = 6,78\text{ккал}/\text{кг}(28,4\text{кДж}/\text{кг}).

Остальные параметры приточного воздуха (точка г) находят (рис. 11) на пересечении луча процесса \epsilon_{\text{т}} = 1850\text{ккал}/\text{кг}(7750\text{кДж}/\text{кг}) , проходящего через точки е и д, с линией теплосодержания J_{\text{т}}^{\text{п}} = 6,78\text{ккал}/\text{кг}(28,4\text{кДж}/\text{кг}) . В точке пересечения г определяют t_{\text{т}}^{\text{п}} = 12^{\circ}\text{С} и \varphi_{\text{т}}^{\text{п}} = 71\% .

Результаты теплотехнического расчета системы кондиционирования воздуха сведены в табл. 7. На этом теплотехнический расчет систем считается законченным.

Таблица 7

Последовательность построения процессов на диаграмме J-d к примеру 2

Летний режим (рис. 10)

Из точки а, состояния наружного воздуха по параметрам Б, проводят линию, характеризующую процесс сухого охлаждения воздуха в поверхностных воздухоохладителях, до параметров точки б (для торгового зала) и точки к (для горячего цеха). Линии б-в и к-з характеризуют нагрев воздуха в вентиляторе. При тепловлажностном отношении в торговом зале \epsilon_{\text{т}} , из точки г (параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала) проводится линия до пересечения (в точке в) с линией сухого охлаждения воздуха и в точке д с изотермой уходящего воздуха. В зависимости от разности теплосодержания в точке г, д и в по формуле (15) определяют количество приточного воздуха, подаваемого в торговый зал. Затем, задавшись параметрами воздуха в рабочей зоне горячего цеха (точка е), по формуле (17) находят теплосодержание смеси воздуха, поступающего в горячий цех Jп.с.

Точка ж, характеризующая параметры смеси воздуха, поступающего в горячий цех, находится в точке пересечения луча процесса \epsilon_{\text{г}} в рабочей зоне, проведенного из точки е, с линией теплосодержания Jп.с.

Проведя через точки г и ж линию смеси г-ж, находим на ее продолжении точку з, при известном соотношении количеств воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех (не менее 0,6G_{\text{г}}^{\text{у}} ), и воздуха, поступающего через раздаточный проем (не более 0,4G_{\text{г}}^{\text{у}} ). Точка з характеризует параметры воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех.

Зимний режим (рис. 11)

Задаваясь комфортными параметрами воздуха в рабочей зоне торгового зала (точка д), проводят через нее луч процесса в торговом зале при известном тепловлажностном отношении \epsilon_{\text{т}} .

При пересечении луча процесса с температурой удаляемого воздуха (точка е) находим параметры удаляемого воздуха, а при пересечении с теплосодержанием приточного воздуха (точка г) остальные параметры притока.

Теплосодержание приточного воздуха определяют из уравнения теплового баланса (16) при сохранении количества воздуха, подаваемого летом в торговый зал системой вентиляции.

Из точки а, состояния наружного воздуха по параметрам Б, проводится линия а-б, характеризующая процесс нагрева воздуха в калориферах первого подогрева. Линия б-в характеризует процесс адиабатического увлажнения воздуха в камере орошения.

Из точки в (\varphi = 95\%) проводят линию в-г, характеризующую процесс нагрева воздуха в калориферах второго подогрева.

Задавшись вначале теплосодержанием воздуха в рабочей зоне горячего цеха в области комфортных параметров, по формуле (17) определяют теплосодержание смеси воздуха, поступающего в горячий цех Jп.с.

При известной температуре приточного воздуха (+16 °C) и заданных параметрах воздуха в торговом зале (точка д), а также при известном соотношении количеств воздуха, подаваемого системой вентиляции (не менее 0,6G_{\text{г}}^{\text{у}} ), и воздуха, поступающего через раздаточный проем (не более 0,4G_{\text{г}}^{\text{у}} ), находят температуру смеси приточного воздуха tп.с. В точке пересечения на диаграмме J-d при известных tп.с и Jп.с находим точку з. Продолжая линию д-з до пересечения с температурой +16 °C, находим параметры приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех (точка ж).

Из точки з при известном \epsilon_{\text{г}} проводят линию з-и, характеризующую процесс изменения состояния воздуха в рабочей зоне горячего цеха, до пересечения с заданным теплосодержанием J_{\text{р}}^{\text{г}} . В точке пересечения и находим остальные параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха.

Из точки а, состояния наружного воздуха по параметрам Б, проводят линию а-п, характеризующую процесс нагрева воздуха в калориферах первого подогрева.

Линия п-к характеризует процесс адиабатического увлажнения воздуха в камере орошения. Из точки к (\varphi = 95\%) проводят линию к-ж, характеризующую процесс нагрева воздуха в калориферах второго подогрева.

Вариант I к примеру 2

При устройстве системы кондиционирования воздуха в горячем цехе и торговом зале рекомендуют в летнее время применять рециркуляцию воздуха, удаляемого из торгового зала.

Схема построения этого процесса на диаграмме J-d приведена на рис. 12. Из точки а, состояния наружного воздуха по параметрам Б, проводится линия, характеризующая процесс охлаждения воздуха в поверхностных воздухоохладителях до параметров в точке б.

Рис. 12. Процесс изменения параметров воздуха в горячем цехе и торговом зале в летний период (вариант I к примеру 2)

Из точки б проводится луч процесса адиабатического увлажнения воздуха до точки в' (\varphi = 95\%) и на линии смешения (байпасирования) б-в' находится точка смеси воздуха, подаваемого в торговый зал.

При тепловлажностном отношении \epsilon_{\text{т}} из точки д, характеризующей параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала, проводят линию до пересечения с изотермами, характеризующими состояние приточного воздуха (точка в) и воздуха, удаляемого из торгового зала (точка г). В зависимости от разности теплосодержаний в точках г, д и в по формулам (15) и (16) определяют количество приточного воздуха.

Задавшись параметрами воздуха в рабочей зоне горячего цеха (точка ж), по формуле (17) определяют теплосодержание смеси воздуха, поступающего в горячий цех Jп.с.

Точка е, характеризующая параметры смеси воздуха, поступающего в горячий цех, находится в месте пересечения известного луча процесса \epsilon_{\text{г}} , проведенного из точки ж, с теплосодержанием смеси приточного воздуха Jп.с.

Проведя через точки д и е линию смеси, находим на ней точку з при известном соотношении количеств воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех, и воздуха, поступающего через раздаточный проем. Точка з характеризует параметры воздуха, подаваемого в горячий цех системой вентиляции.

Из точки з проводим вертикальную линию, характеризующую процесс охлаждения воздуха в поверхностных воздухоохладителях, до пересечения в точке и с линией смеси а-г. Точка и характеризует параметры смеси наружного и рециркуляционного воздуха, проходящего через поверхностный воздухоохладитель системы воздухоприготовления для горячего цеха. Количество наружного воздуха должно быть не менее 100 м3/ч на одного работающего.

Вариант II к примеру 2

При устройстве в торговом зале системы кондиционирования воздуха, а в горячем цехе — системы вентиляции, в летний период времени рекомендуют применять рециркуляцию воздуха, удаляемого из торгового зала для подачи его системой вентиляции в горячий цех.

Схема построения этого процесса по диаграмме J-d приведена на рис. 13. Из точки а, состояния наружного воздуха по параметрам Б, проводят луч процесса охлаждения воздуха в поверхностных воздухоохладителях до параметров в точке б. Из точки б проводится луч процесса адиабатического увлажнения воздуха до точки в' (\varphi = 95\%) . На линии смешения б-в' находят точку в, характеризующую параметры воздуха, подаваемого в торговый зал.

Рис. 13. Процесс изменения параметров воздуха в горячем цехе и торговом зале в летний период (вариант II к примеру 2)

При тепловлажностном отношении в торговом зале \epsilon_{\text{т}} из точки д, характеризующей параметры воздуха в рабочей зоне торгового зала, проводят линию до пересечения с изотермами, характеризующими состояние приточного воздуха (точка в) и воздуха, удаляемого из торгового зала (точка г). В зависимости от разности теплосодержаний в точках г, д и в по формуле (15) определяют количество приточного воздуха.

Из точки е, состояния наружного воздуха по параметрам А, до точки ж проводят линию, характеризующую нагрев воздуха в вентиляторе.

На линии смеси г-ж при заданных соотношениях количеств наружного воздуха (не менее 100 м3/ч на одного работающего) и воздуха, удаляемого из горячего цеха, находим точку з, характеризующую параметры воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех.

При заданном соотношении количество воздуха, подаваемого в горячий цех системой вентиляции (не менее 0,6G_{\text{г}}^{\text{у}} ), и воздуха, поступающего через раздаточный проем (не более 0,4G_{\text{г}}^{\text{у}} ); на линии смешения д-з находим точку и, характеризующую параметры смеси воздуха, поступающего в горячий цех. Из точки и при известном тепловлажностном отношении \epsilon_{\text{г}} в горячем цехе проводим линию изменения состояния воздуха до пересечения с теплосодержанием воздуха в рабочей зоне горячего цеха, которое определяется по формуле (17). Точка пересечения к характеризует на диаграмме J-d параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха.

Вариант III к примеру 2

При устройстве в торговом зале системы кондиционирования воздуха, а в горячем цехе вентиляции рекомендуют в зимнее время применять рециркуляцию воздуха.

Построение процесса на диаграмме J-d (рис. 14) следующее: задавшись комфортными параметрами воздуха в рабочей зоне торгового зала (точка д), проводят луч процесса при известном тепловлажностном отношении в торговом зале \epsilon_{\text{т}} до пересечения с изотермой уходящего воздуха (точка е) и изотермой приточного воздуха (точка г, t_{\text{т}}^{\text{п}} = 12^{\circ}\text{С} ).

Рис. 14. Процесс изменения параметров воздуха в горячем цехе и торговом зале в зимний период (вариант III к примеру 2)

Через точку г проводят линию б-в, характеризующую процесс адиабатического увлажнения воздуха в камере орошения. Параметры воздуха, подаваемого в торговый зал (точка г), находят на линии смеси (байпасирования) параметров воздуха после калориферов первого подогрева (точка б) и воздуха после камеры орошения (точка в).

Из точки а, состояния наружного воздуха по параметрам Б, проводят линию а-б, характеризующую процесс нагрева воздуха в калориферах первого подогрева, до пересечения с линией б-в. Затем проводят линию а-е смеси рециркуляционного воздуха с наружным. На пересечении этой линии с изотермой +16 °C (заданная температура приточного воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех) находят точку ж, характеризующую параметры воздуха, подаваемого системой вентиляции в горячий цех.

При известном соотношении количеств воздуха, подаваемого в горячий цех системой вентиляции (не менее 0,6G_{\text{г}}^{\text{у}} ), и воздуха, поступающего через раздаточный проем (не более 0,4G_{\text{г}}^{\text{у}} ), находим точку з, характеризующую параметры приточного воздуха.

Из точки з проводят линию з-и, характеризующую процесс изменения состояния воздуха в рабочей зоне горячего цеха при известном \epsilon_{\text{г}} до пересечения с линией теплосодержания воздуха в рабочей зоне горячего цеха J_{\text{р}}^{\text{г}} , найденном по формуле (17).

Точка и характеризует параметры воздуха в рабочей зоне горячего цеха.

Приложение 1

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНЫХ ЛОКАЛИЗУЮЩИХ УСТРОЙСТВ, ПРИНЦИП ИХ РАБОТЫ

1. Приточно-вытяжные локализующие устройства (ПВЛУ) от теплового электрического секционного модулированного оборудования предназначены для улавливания выделяющихся вредностей (тепла, влаги, паров, жира, акролеина и т.п.) в месте их образования и создания нормативных микроклиматических условий в рабочей зоне горячих цехов предприятий общественного питания.

Эти устройства выпускаются двух видов: для низкого технологического оборудования высотой 860 мм (например, плит) служит модель МВО-420, для высокого технологического оборудования (жарочных шкафов) — модель МВО-840.

Расстояние от рабочей поверхности теплового оборудования до нижней кромки ПВЛУ (МВО-420) должно составлять 700 мм. Устройство МВО-840 непосредственно устанавливают на технологическое оборудование.

2. Устройство МВО-420 (рис. 15) - конструкция навесного типа, отличительная особенность которой состоит в совмещении приточного 5 и вытяжного 1 отсеков в одном аппарате.

Рис. 15. Приточно-вытяжное локализующее устройство (МВО-420)

1 — вытяжной отсек; 2 — движок; 3 — рычаг; 4 — решетка; 5 — приточной отсек; 6 — козырек; 7 — фильтр; 8 — жиросборник

В верхней стенке козырька 6 имеются два прямоугольных отверстия для присоединения вытяжного и приточного воздуховодов (перекрываемые движками 2).

Для улавливания выделяющихся вредностей в рабочем сечении козырька установлен фильтр 7, представляющий собой набор нержавеющих сеток, закрепленных в рамке. С двух сторон рамки фильтра имеются отверстия для стекания сконденсировавшихся паров жира в жиросборник 8. Фильтр устанавливают в вытяжном отсеке 1. Подачу приточного воздуха осуществляют решетками 4. Приточный воздух с помощью лопаток жалюзийной решетки направляется либо непосредственно в рабочую зону, либо в общий объем помещения. Положение лопаток фиксируют рычагом 3.

Количество подаваемого и удаляемого воздуха каждым устройством МВО-420 регулируется движками 2.

Приточно-вытяжное локализующее устройства (МВО-420) может быть использовано как по своему прямому назначению, так и как одно приточное устройство, если оно установлено над производственным столом.

3. Устройство МВО-840 (рис. 16) также навесного типа. Подача приточного воздуха к нему не предусмотрена. МВО-840 имеет лишь вытяжной отсек. В его сечении установлена кассета 5 с фильтрами 6, крепящаяся к козырьку 1 с помощью петель и фиксируемая рычагом 3. Уловленный фильтрами жир стекает через отверстие в поддон 4.

Рис. 16. Устройство конструкции МВО-840

1 — козырек; 2 — заслонка; 3 — рычаг; 4 — поддон; 5 — кассета; 6 — фильтр

На верхней стенке козырька 1 имеется прямоугольное отверстие для присоединения к вытяжному воздуховоду. Сечение отверстия регулируется заслонкой 2, фиксируемой винтами.

В табл. 8 приведены конструктивные характеристики устройств моделей МВО-420 и МВО-840.

Таблица 8

4. Работа приточно-вытяжного локализующего устройства осуществляется следующим образом. Приточный наружный воздух через распределительные воздуховоды подается вентилятором к приточному отсеку 5 и с помощью регулируемой жалюзийной решетки 4 направляется либо непосредственно в рабочую зону, либо в общий объем помещения горячего цеха.

Струи приточного воздуха создают воздушную завесу, отсекая выделяющиеся вредности от рабочей зоны и препятствуя их распространению по помещению.

Отработанный воздух проходит через фильтр, где очищается от паров жира, и через отсек 1 уходит в вытяжной воздуховод.

Сконденсировавшиеся пары жира и влаги стекают в жиросборник 8.

Приложение 2

ВАРИАНТЫ КРЕПЛЕНИЯ ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНЫХ ЛОКАЛИЗУЮЩИХ УСТРОЙСТВ (ПВЛУ)

В зависимости от набора технологического оборудования, его расположения в горячем цехе, а также конструктивных особенностей помещений (высоты, наличия колонн т.д.) разработано пять вариантов установки и крепления приточно-вытяжных локализующих устройств (см. рис. 17 - 22).

Вариант I (рис. 17). Находит применение при островном расположении технологического оборудования и высотах помещений более 3 м. В набор установленного технологического оборудования не входят высокие жарочные шкафы. Приточно-вытяжные локализующие устройства крепятся к вертикальной раме, устанавливаемой на стойках, закрепленных в полу горячего цеха.

Рис. 17. Крепление приточно-вытяжных локализующих устройств при островном расположении технологического оборудования и высоте помещений более 3 м. Вариант 1 (номера позиций на рисунке соответствуют номерам позиций в табл. 9 - 12)

Вариант II (рис. 18) применяют при островном расположении технологического оборудования и высотах помещений более 3 м. В наборе установленного технологического оборудования имеются высокие жарочные шкафы. Рама с приточно-вытяжными локализующими устройствами крепится с одной стороны к стойке, замоноличенной в пол, с другой стороны устройства (МВО-840) устанавливаются на высокие жарочные шкафы и с помощью болтов крепятся к последним.

Рис. 18. Крепление приточно-вытяжных локализующих устройств при островном расположении технологического оборудования (при установке высокого оборудования) и высоте помещений более 3 м. Вариант 2 (номера позиций на рисунке соответствуют номерам позиций в табл. 9 - 12)

Вариант III (рис. 19) применяют при островном расположении технологического оборудования и при высотах помещений менее 3 м. Приточно-вытяжные локализующие устройства крепятся к вертикальной раме. Кроме того, сверху по внешнему периметру этих устройств над приточными решетками устанавливаются уголки. К последним крепятся вертикальные пластины с отверстиями.

Рис. 19. Крепление приточно-вытяжных локализующих устройств при островном расположении технологического оборудования и высоте помещений менее 3 м. Вариант 3 (номера позиций на рисунке соответствуют номерам позиций в табл. 9 - 12)

Пластины на крюках соединяются с растяжками, с помощью которых приточно-вытяжные локализующие устройства крепятся к потолку.

Вариант IV (рис. 20) используют при пристенном расположении технологического оборудования. Приточно-вытяжные локализующие устройства крепятся к вертикальной раме, которая закрепляется на стене с помощью болтов.

Рис. 20. Крепление приточно-вытяжных локализующих устройств при пристенном расположении технологического оборудования. Вариант 4 (номера позиций на рисунке соответствуют номерам позиций в табл. 9 - 12)

Таблица 9

Таблица 9

Продолжение табл. 9

Продолжение табл. 9

Продолжение табл. 9

Продолжение табл. 9

Продолжение табл. 9