X Международная студенческая научная конференция
«Студенческий научный форум» - 2018
 
     


Лагутина Светлана Николаевна
Анастасия Горбачева,спасибо за вопрос!Безусловно есть свои особенности развития течения аллергических реакций от перечисленных Вами факторов, так георграфическое положение некоторых стран,городов предполагает наличие различных температур воздуха,что способствует развитию, например,холодовой аллергии. Расовая принадлежность,как ни странно,также влияет на предпасположенность к аллергиям, у каждого представителя расового класса свои ферментативные реакции в организме,в некоторых случаях,каких-то классов ферментов значительно больше,что также будет способствовать развитию быстрой сенсибилизации организма.









АРХИВ "Студенческий научный форум"

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ВЕНТИЛЯЦИОННО-ОТОПИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ СБОРОЧНО-СВАРОЧНОГО ЦЕХА
Смирнов И.Н., Пиркин А.Г.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Цех по производству электротехнических изделий находится на территории предприятия ООО «Номинал», расположенного в г.Санкт-Петербурге, пос. Белоостров.

На данный момент вопрос реконструкции систем отопления сборочно-сварочного цеха очень актуален, так как цех достаточно продолжительное время эксплуатировался, в результате чего система отопления нуждается в реконструкции. Связано это с тем, что со времени монтажа и начала эксплуатации систем отопления и вентиляции произошли перестановки или смена оборудования, а также выход из строя некоторых станков и установок. В результате нарушения работы систем изменились параметры параметры внутреннего микроклимата цеха. Это привело к снижению рабочей активности сотрудников, а также оказало негативное влияние на процесс производства продукции, т.е. на конечный результат работы цеха.

Реконструкция подразумевает собой расчет уже существующих систем с последующей заменой отопительного оборудования и при необходимости проектирование новых систем с учетом всех требований.

Конечной целью реконструкции систем отопления является восстановление допустимых параметров микроклимата в цехе, что способствует более продуктивной и комфортной работе, а также повышению качества выпускаемой продукции.

В местах, где нет централизованных систем подачи газа, огромной популярностью пользуются твердотопливные отопительные котлы. Среди твердотопливных котлов в рейтинге выбора пользователей лидируют пеллетные котлы с автоматической подачей. Они выигрывают сравнение по целому набору оценочных критериев. Особенно, если создать систему, не требующую вмешательства в свою работу весь отопительный сезон.

Ключевые особенности котлов на пеллетах:автоматическая подача топлива, высокий КПД (до 93%), низкая стоимость отопленияирасход топлива,высокая степень автоматизации, не требуются согласования и разрешения в различных инстанциях.

Благодаря тому, что топливо подается автоматически, пеллетные котлы отопления могут работать в автономном режиме на одной заправке от 7 до 30 дней (в зависимости от объема топливного бункера). Таким образом, пеллетное отопление является наилучшей альтернативой газовому, дизельному или электрическому отоплению.

Расчет системы отопления.

Исходные данные: Одноэтажный цех площадью 500 м2,

Габариты здания: высота потолков 3,5 м; высота здания в коньке - 5 м, длина 25 м, ширина 20 м.

Объем здания с учетом высоты в коньке составляет: 2125 м3

Система отопления - закрытая.

Степень утепленности - слабая:

  • материал стен - бетон на каменном щебне, толщина слоя: 0,4 м;

  • материал кровли - древесина - доски, толщина слоя: 0,03 м;

  • покрытие кровли - профлист, толщина: 0,002 м;

  • пол не утеплен;

  • остекление - двойное остекление в раздельной перегородке, площадь: 40м2;

  • входные проемы - металлические утепленные наружные двери (две двери), площадь: 10м2

  • Вентиляция помещения средняя - 50 %

Желаемая комфортная температура в цехе: 18 °С.

Горячее водоснабжение не требуется.

Расчет мощности системы отопления производится по количеству тепла, необходимого для компенсации тепловых потерь помещения в холодный период года.

Мощность отопления определяется по формуле:

(1)

где ΣQпот – суммарные потери тепла помещения, кВт;

ΣQвыд – суммарные выделения тепла в помещения, кВт.

Формула (1.1) носит название уравнения теплового баланса.

Суммарные теплопотери и суммарные выделения тепла в помещении определяются по следующим формулам:

 

(2)

 

(3)

где Qогр – потери тепла через ограждения помещения, кВт;

Qвент – теплопотери при вентиляции воздуха, кВт;

Qисп – потери тепла на испарение влаги в помещении, кВт;

Qинф – теплопотери за счет инфильтрации через щели, кВт;

Qпт – тепло выделяемое человеком, кВт;

Qрад – тепло поступающее в помещение от солнечной радиации, кВт;

Qэл – тепло выделяемое электроприборами, находящимися в помещении, кВт.

Для строения такой площади степени утепленности потери тепла будут составлять:

  • Потери тепла через стены: 53,2 кВт;

  • Потери тепла через кровлю: 47,79 кВт;

  • Потери тепла через входные проемы: 0,27 кВт;

  • Потери тепла через пол: 9,33 кВт;

  • Потери тепла через окна: 6,64 кВт.

  • Суммарные потери тепла на отопление: 103,23 кВт.

  • Санитарные нормы дают такие значения - в спокойном состоянии полные тепловыделения человека в спокойном состоянии составят 151 Вт, при физической нагрузке 259 Вт. Из этого следует, что при количестве рабочих 20 человек общая теплопотеря будет составлять 5.18 кВт.

Расчет вентиляции.

  • Воздухообмен на 1 квадратный метр: 0,3 м3/ч;

  • Общий объем воздуха на вентиляцию: 1062,5 м3/ч;

  • Суммарные потери тепла вентиляцией: 34,6 кВт.

  • Суммарные потери тепла объектом: 186,82 кВт.

Определение мощности системы отопления

Для окончательного определения мощности отопительной системы с использованием уравнения теплового баланса (1), необходимо учесть тепло, выделяемое электрооборудованием, в нашем случае электродвигателями и осветительными установками. Это тепло определяется по формуле:

 

(4)

где φ – средний коэффициент преобразования электроэнергии в теплоту;

Руст – суммарная установленная мощность электрооборудования, находящегося в цехе.

Для осветительных приборов φ = 0,95, для электродвигателей – 0,4. Суммарная мощность системы освещения равна 1,7 кВт, электродвигателей – 177,3 кВт.

Суммарное тепло, выделяемое электрооборудованием, составит:

кВт.

Суммарные тепловые потери и суммарные тепловыделения в помещении в соответствии с формулами (2) и (3) будут равны:

кВт;

кВт.

Воспользовавшись уравнением теплового баланса (1) определим расчетную мощность системы отопления:

кВт.

Требуемая мощность котла.

Мощность котла вычисляют по формуле:

Wкот. = (SхWуд.):10, (5)

где S - площадь отапливаемого помещения,

Wуд. - удельная мощность на 10 м² отапливаемой площади.

Эта величина определяется с корректировкой на климатические условия отдельного региона (при проектировании зданий и сооружений в Санкт-Петербурге и Ленинградской области принимается из расчета 1,5 кВт).

Wкот.=(500х1,5):10=75 кВт

Рекомендуемая мощность котла: 75 кВт.

Рекомендуемые модели котлов: Автоматические котлы FACI 15 - 78

Технические характеристики Автоматического котла FACI 15 - 78:

- Топливо: пеллеты, уголь (опционально), дрова (под присмотром оператора).

- Номинальная теплопроизводительность: от 15 кВт до 78 кВт

- Температура уходящих газов при номинальной и минимальной

теплопроизводительности: 3000С - 100 0С

- Требуемое разрежение за котлом: 20 Па

- КПД: 75%

- Максимальное рабочее давление воды 2.5 Атм.

- Максимальная температура воды: 850С

- Минимальная температура воды на входе в котел: 550С

- Объем воды: на шильде котла.

- Род и напряжение эл.питания:  220В

- Установленная мощность токоприемников в пределах котла:1кВт.

- Срок службы: до 20 лет.

Оценка эффективности замены электрокотла на пеллетный котел FACI 15 - 78

Исходные данные:

Производственный цех 500 м2, высота потолка 3,5 м.

Отопление - электрокотел 72кВт. Потребление электроэнергии электрокотлом мощностью 72 кВт:

Потребление электроэнергии в сутки: 72*24=1 728 (кВт ×ч);

В месяц отопление будет расходовать: 1728*30=51 840 (кВт ×ч);

Расход электроэнергии при продолжительности отопительного сезона 242 суток составит 242*1 728= 418 176 (кВт ×ч).

Стоимость на отопления за год при тарифе 5,0 руб./кВт×чсоставит:

5*418 176=2 090 880 руб.

Предложена замена электрокотла на автоматический пеллетный котел 78 кВт. Стоимость котельной - 310 000 руб.

Стоимость монтажа и наладки - 20 000 руб. Всего 310 000 +20 000 =330 000 руб. Для обеспечения 78 кВт мощности потребуется 12,5 тонн пеллет в месяц. Что в денежном выражении: 5 000 руб./т х 12,5 = 62 400 руб. Стоимость потребления электроэнергии пеллетным котлом (в месяц): 0,52 кВт х5х 24 часа х 30 дней = 1900 руб. Итого затраты на пеллетный котел в месяц составят: 62 400+1900=64 300 руб. в месяц, за сезон (8 месяцев) – 514 400 руб.

Таким образом в денежном выражении экономия затрат на отопления при замене электрокотла на пеллетный составит: 2 090 880-514 400 = 1 576 480 руб.

Срок окупаемости замены электрического отопления на пеллетное:

330 000 : 1 576 480=0,2, т.е. 2 месяца.

Таким образом, мероприятия по замене существующей системы отопления на пеллетный котел являются эгнергоэффективными, срок окупаемости данных мероприятий составит два месяца.

Список литературы

  1. Беззубцева М.М., Гулин С.В., Пиркин А.Г. Менеджмент и инжиниринг в энергетической сфере агропромышленного комплекса. Учебное пособие. СПб.: СПбГАУ, 2016. – 152с.

  2. Беззубцева М.М., Гулин С.В., Пиркин А.Г. Энергетический менеджмент и энергосервис в аграрном секторе экономики. Учебное пособие. СПб.: СПбГАУ, 2014. – 186 с.

  3. Карпов В.Н. Энергосбережение в потребительских энергетических системах АПК: монография / В.Н. Карпов, З.Ш. Юлдашев, П.С. Панкратов – СПб.: СПбГАУ, 2012 – 125с.

  4. Исаенко Д.А., Пиркин А.Г. Вероятностный подход к оценке эффективности функционирования поточных линий на предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2011. - №23. – С.434-441.

  5. Исаенко Д.А., Пиркин А.Г. Методика формирования рациональной поставки сырья для энерготехнологических поточных линий на перерабатывающих предприятиях АПК // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2013. – №33. – С.238-243.

  6. Косоруков О.А., Мищенко А.В. Исследование операций: учебник для вузов. – М.: Экзамен, 2003. – 448с.