Обобщенные показатели уровней давления шума для установок кондиционирования воздуха

Оборудование

Уровень шума, дБ (А)

Канальные кондиционеры, тонкие модели, мощные модели 35-45 до 70 Напольно-потолочные внутренние блоки сплит-систем 35-40 Настенные внутренние блоки сплит-систем 26-40 Оконные кондиционеры 40-52 Фанкойлы 30-50

Тепловые вентиляторы, мощностью 2-30 кВ 32-75 Крышные кондиционеры до 80

Помимо уровня давления шума интерес представляет выявление частот, в диапазоне которых производится его максимальное количество. Предпочтения частот для разных видов оборудования разнятся. Так, фанкойлы, как правило, "укладываются" в частоту до 1 тыс. Гц, компрессорно-конденсаторные агрегаты с воздушным охлаждением — до 2 тыс.

Поэтому при рассмотрении работы оборудования для вентиляции и кондиционирования, как правило, наибольший интерес вызывает диапазон до 4 тыс. Гц. При проектировании систем вентиляции и кондиционирования полезно знать весь спектр шумов по частотам.

Меры по снижению шума адресуются как непосредственному источнику шума, так и к каналам его распространения.

Расчеты, проведенные еще на стадии проектирования, позволяют выбрать оптимально подходящий для конкретных условий вид оборудования. При необходимости это может быть оборудование в специальном шумопонижающем исполнении. Тихой работы добиваются, изолируя источники шума, с помощью шумопоглощающих прокладок или противовибрационных материалов; используя вентиляторы с пониженной скоростью вращения (уменьшение скорости на 4% позволяет убрать 1 дБ).

Для лучшего шумоподавления следует применять не только звукоизолирующие материалы (они хорошо отражают звуковую энергию, что может приводить к эффекту резонанса), но и материалы звукопоглощающие. Благодаря своей пористой структуре, они не отражают, а ’’принимают” избыточную звуковую энергию, превращая ее в тепловую. Хороший эффект дает наложение звукопоглощающего материала на звукоизолирующий. Убрать лишние 10-12 дБ помогает устройство защитного акустического барьера. Для этого используются панели из стального листа и звукопоглощающих прокладок.

Большое значение имеет правильное расположение оборудования. Не следует монтировать установки внутри лестничных пролетов и рядом с окнами и дверями — уровень шума при этом лишь возрастет. Нежелательно располагать их вблизи стен или в углах помещений. Снижению вибрации, а стало быть, и шума в гидравлических системах способствует использование эластичных (пружины, резиновые и полимерные прокладки) креплений труб к стенам.

Особое внимание уделяется воздуховодам. Достаточно эффективными мерами, способствующими снижению шума, являются: размещение антивибрационных прокладок между воздуховодом и патрубком вентилятора, использование расширительных патрубков (резкое изменение сечения каналов чревато появлением шумов), наличие способствующего снижению турбулентности воздушных потоков прямого участка сразу за местом присоединения воздуховода к вентилятору. Хороший эффект дает покрытие внутренней поверхности воздуховодов звукопоглощающим материалом.

Эффективным средством снижения шума в системах вентиляции являются шумоглушители. Чаще всего их устанавливают между вентилятором и магистральным воздуховодом. При устройстве воздухозабора в приточной системе вблизи оконных проемов для понижения уровня шума шумоглушитель ставится сразу за воздухоприемным клапаном.

Наиболее эффективны шумоглушители при частотах от 500 до 4 тыс. Гц. С шумами низкой частоты (причина так называемого гула), они справляются заметно хуже. Скорость потока должна быть ограничена, т. к. шумоглушитель сам может провоцировать появление шума за счет резкого торможения воздуха при его столкновении со звукопоглощающим материалом.

Наиболее часто применяются трубчатые и пластинчатые шумоглушители. Пластинчатый представляет собой короб из тонкого металлического листа, проходное сечение которого разделено пластинами, облицованными звукопоглощающим материалом. В этом качестве обычно используют минеральную вату, войлок, стекловолокно и т. д. Трубчатый глушитель представляет собой вложенные друг в друга две трубы (круглые или прямоугольные, в зависимости от формы воздуховода).

При незначительном уровне шума применяются шумоглушители с воздушной прослойкой. Еще выше эффективность у сотового глушителя. В нем воздушный поток разделяется на несколько, идущих параллельно по цилиндрическим каналам (сотам).

Предлагаются шумоглушители, состоящие из нескольких упругих элементов, резонансная частота которых образует некий ряд. При поступлении звукового сигнала, по крайней мере, некоторые из них начинают вибрировать с частотой, совпадающей с частотой звукового сигнала, тем самым обеспечивая подавление шума.

Кроме упрощенной экспресс-методики расчета теплопритоков используются и другие методы, а именно:

• 1. Расчет поступления тепла и влаги в помещение (тепловой баланс)
• 1.1 Расчетные параметры воздуха

В качестве расчетных параметров наружного воздуха принимают расчетные параметры Б для заданного района строительства в холодный период (таблица 1), в теплый — температуру наружного воздуха на 20С и удельную энтальпию на 2 кДж/кг ниже, чем при параметрах Б.

Таблица 1 Расчетные параметры наружного воздуха

Принимаем:

Летний режим

Расчетные параметры наружного воздуха Расчетные параметры внутри помещения Зимний режим

Расчетные параметры наружного воздуха Расчетные параметры внутри помещения

• 1.2 Поступление тепла и влаги в помещение
• а) Теплопоступления за счет разности температур в теплый период года

где Ч*—коэффициент, зависящий от цвета ограждения, принимаем светлый цвет (Ф =0,5) К— расчетный коэффициент теплопередачи, который определяется по формуле:

соответствии со СНиП П-3-79*. находим: для стены

для чердачного перекрытия для стен

для чердака

б) Теплопоступления за счет инфильтрации наружного воздуха

где М — количество воздуха, определяемое по формуле:

где а — коэффициент учитывающий остекление; принимаем 0,3 ш — коэффициент учитывающий величину щели, принимаем = 35,5 1 — длина щели.

С — теплоемкость воздуха — 1,005

в) Теплопоступления от людей.

Количество теплоты (Сумма скрытой и явной) определяется по формулам: полное:

и явное

б) Теплопоступления от источников искусственного освещения. Теплопоступления от источников искусственного освещения определяем по следующей формуле:

-удельная мощность светильников, принимаем

• — доля теплоты, поступающей в помещение;
• г) Теплопоступления от солнечной радиации.

Определяется только для теплого периода года. Количество теплоты поступающее от солнечной радиации, можно определить по формулам: ,Вт: для остекленных поверхностей

для покрытий:

и и 2

где ¹ ост, п— площади поверхности остекления и покрытия, м .

Яосг, Я»— теплопоступления от солнечной радиации через 1 м² поверхности остекления и покрытия, Вт/м²;

Акт— коэффициент зависящий от характера остекления и солнцезащитных устройств;

К з

»— коэффициент теплопередачи покрытия Вт/(м *К)

также вводим поправку на защиту окон 2=0,2

д) Теплопоступления от технологического оборудования Принимаем 300 Вт- 1 компьютер.

Результаты расчетов сведены в табл. 2 и 3.

Тепловой расчет помещений (ТП)

Таблица 2

Примечание: С>я меньше на 0,65 кВт

Тепловой расчет помещений (ХП)

Таблица 3

е) Влаговыделения Определяется по формуле:

где ?1 — влаговыделения одним человеком г/ч; п_г число людей в помещении. Также добавляют 1,5 кг/ч на влажную уборку помещения, принимаемую один раз в день.

Таблица 4

2. Построение в И диаграмме процессов обработки воздуха в теплый и

холодный период года

• 2.1 Расчет производительности СКВ
• а) ТП (Теплый период)
• 1. Определяем угловой коэффициент луча процесса:

2. Находим температуры приточного и удаляемого воздуха:

Строим на Ы— диаграмме луч процесса, через точку В и наносим точки П, У, соответствующие найденным температурам.

3. Определяем необходимый воздухообмен.

Определяем воздухообмен по полному тепловыделению:

Определяем теплообмен по явному тепловыделению:

Определяем воздухообмен по влаговыделению:

Затем на поле I-d диаграммы наносим линию d_n= const, по которой находим положение точек П" и О, характеризующих состояние воздуха на выходе из кондиционера и из камеры орошения, б) ХП (Холодный период)

1. Определяем угловой коэффициент луча процесса:

2. Находим температуры приточного и удаляемого воздуха:

Строим на Id- диаграмме луч процесса, через точку В и наносим точки П, У, соответствующие найденным температурам.

3. Определяем необходимый воздухообмен.

Определяем воздухообмен по полному тепловыделению:

Определяем теплообмен по явному тепловыделению:

Определяем воздухообмен по в лаговы делению:

Затем на поле I-d диаграммы наносим линию d_n= const, по которой находим положение точек П и О, характеризующих состояние воздуха на выходе из кондиционера и из камеры орошения.

2.2 Расчет количества тепла для подогревателей 1-ого и 2-ого подогрева Выбираем максимальный воздухообмен с запасом 5% : 10675*5%= 11200 кг/ч,

Мощность воздухоподогревателя I ступени - 135 кВт

Мощность воздухоподогревателя II ступени — 28 кВт

Для теплого периода судя по диаграмме подогревателей II подогрева не понадобится, воздух с температуры 14 °С нагреется до расчетной внутренней за счет теплоизбытков в помещении:

2.3 Расчет количества холода в воздухоохладителях для летнего периода Расход холода для осуществления процесса охлаждения и осушки воздуха:

производительность СКВ должна равняться 45 кВт

2.4 Расчет количества воды, испарившейся в оросительной камере Расход влаги на испарение в камере орошения:

3. Выбор типоразмера кондиционера и расчет его секций Расчетный воздухообмен 0=11200 кг/ч; Ь = 9300 м³/ч.

По расчетному воздухообмену принимаем центральный кондиционер КТЦ 2А-10

3.1 Расчет и подбор воздухонагревателей

Задача расчета воздухонагревателя заключается в выборе поверхности воздухонагревателя с запасом 10%

Исходя из доступного перепада температур, вычисляют расход горячей воды, кг/ч;

Средний арифметический температурный напор в воздухонагревателе, °С;

Вычисляют массовую скорость в живом сечении Ур, кг/(м²-с);

где в — расход воздуха через сечение теплообменника, кг/ч; й — площадь сечения для прохода воздуха

Скорость течения воды:

Требуемая площадь поверхности воздухонагревателя, м²;

где К— коэффициент теплопередачи, Вт/ (м²-с)

С— коэффициент для двухрядных —16,86; однорядных— 15,6.

Расчет I ступени подогрева воздуха:

Запас +10% = 51,66 м² ;51,66/2 = 25,83

Принимаем 2 высотой 1-метровых двухрядных теплообменника с площадью 25,9 м² каждый с обводным каналом ВНО. Индекс 01Л1213 Расчет II ступени подогрева воздуха:

Принимаем 1 высотой 1,25 однорядный теплообменник с площадью 16,35 м² без обводного канала ВН. Индекс 01.10113

3.2 Расчет камер орошения

В задачу расчета оросительной камеры для теплого периода входит выбор типа камеры орошения, определения давления и расхода воды, а также ее начальной и конечной температуры. В холодный период для выбранной по условиям теплового режима форсуночной камеры находят расход и давление воды перед форсунками, а) Расчет для теплого периода

По расходу воздуха 0=11200 задаются типом камеры и числом форсунок Пф. По диаграмме в зависимости от конечной и начальной относительной влажности обрабатываемого в камере орошения воздуха определяют давление перед форсунками Р_ф. Оно составит 120 кПа. Для этого значения расход воды через форсунку §ф составит 420 кг/ч.

Выбираем для кондиционера КТЦ 2А-10 с общим числом форсунок - 42. (Исполнение 1).

Общий расход воды через форсунки составит:

Определяем коэффициент орошения:

По значению коэффициента орошения определяют достижимое значение 3= 0,57

Энтальпия насыщенного воздуха при начальной температуре воды, кДж/кг:

На Ы диаграмме на пересечении линии 1^ с линией полного насыщения (ср=100%), находят требуемую начальную температуру воды ^_ни вычисляют конечную температуру воды. Температура воды перед форсункой составит и=7,7°С.

б) Расчет для холодного периода

По И — диаграмме находят начальные и конечные параметры воздуха и температуру мокрого термометра.

Вычисляем требуемый показатель эффективности режима изоэнтальпийного увлажнения воздуха Еа, по которому определяется коэффициент орошения В и вычисляют расход воды.

По таблице найдем В= 1,55

Вычисляем производительность одной форсунки:

По значению находим необходимое давление воды перед форсунками Р_ф, оно составит 115 кПа.

Принимаем камеру орошения Индекс 01.01300 исполнение 1 Так как охлаждение воздуха происходит в оросительной камере, подготовка оборотной воды осуществляется в испарителе холодильной установки. Расчет холода для охлаждения в чиллере воды из оросительной камеры производится по уравнению:

Подбираем чиллер серии VRAT 182, Холодопроизводительностью 47,9 кВт

Мощность потребляемая компрессором — 14,4 кВт

Тип компрессора — Поршневой

Напряжение питания компрессора — 380-415/3/50+Х

Число герм, компрессоров (охл. контуров) — 2/2

Осевые вентиляторы с установочной мощностью —2*0,32 кВт

Общая производительность по воздуху — 4,16 м³/с

Транспортная масса — 430 кг.

Длина— 1642 мм.

Глубина — 954 мм.

Высота — 1570 мм.

Принимаем объем аккумулирующего бака 150Ь>< вРА 150 Потребный расход воды определяется холодопроизводительностью чиллера и расчетным перепадом температур на входе и выходе чиллера и рассчитывается по формуле:

где С? — холодопроизводительность чиллера, кВт — перепад температур на чиллере (5-6 °С)

Потребный напор насосной станции складывается из следующих потерь:

• 1) Потери в теплообменнике чиллера (+50% к потерям в трубопроводе, от бака к чиллеру и обратно.
• 2) Потери в самой насосной станции и потери на соединениях между чи л л ером и насосной станцией.
• 3) Потери в сети (трубопроводах, арматуре)

По номограмме подбираем диаметр 50 мм, задавшись скоростью 1,5 м/с, и расходом 6,84 м³/ч, потери давления составят 420 Па/м Длина трубопровода 5м, Р_тр= 2100 Па + Рм = 3000 Па Полные потери составят +50 = 3000*1,5= 4500 Па.

По каталогу принимаем насос типа АЦКМ 65-40-180 п= 1500 мин'¹, КПД = 70%,