автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.03, диссертация на тему:Повышение эффективности систем кондиционирования воздуха в помещениях переработки сырья на мясоперерабатывающих предприятиях

кандидата технических наук
Базилев, Руслан Витальевич
город
Москва
год
2006
специальность ВАК РФ
05.04.03
цена
450 рублей
Диссертация по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению на тему «Повышение эффективности систем кондиционирования воздуха в помещениях переработки сырья на мясоперерабатывающих предприятиях»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности систем кондиционирования воздуха в помещениях переработки сырья на мясоперерабатывающих предприятиях"

На правах рукописи

БАЗИЛЕВ РУСЛАН ВИТАЛЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ НА МЯСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Специальность 05.04.03 — Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена на кафедре "Холодильная техника" ГОУ ВПО «Московский государственный университет прикладной биотехнологии».

Научный руководитель

кандидат технических наук,

профессор

Малова Н.Д.

Официальные оппоненты:

■ доктор технических наук, профессор

Космодемьянский Ю.В.

■ кандидат технических наук, доцент

Гоголин В.А.

Ведущая организация: Государственное научное учрежде-

ние Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М.Горбатова

Защита состоится 2006 года в " " часов на заседании

диссертационного совета К 212.149.02 при Московском государственном университете прикладной биотехнологии по адресу:

109316, Москва, Талалихина ул., 33, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПБ.

Автореферат разослан оу 2006 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, * >

кандидат технических наук, доцент г-п //НикиФ°Ров Л.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Повышение эффективности систем кондиционирования воздуха в технологических помещениях разделки и машинной переработки сырья на мясоперерабатывающих предприятиях является актуальной проблемой в связи с возросшими санитарно-гигиеническими и экологическими требованиями к качеству выпускаемой продукции и значительным повышением уровня технического оснащения предприятий.

Решение проблемы повышения эффективности систем кондиционирования путем уменьшения энергозатрат связано в первую очередь с совершенствованием процессов тепловлажностной обработки воздуха в различные периоды года. Кроме того повышение эффективности систем кондиционирования может быть достигнуто путем совершенствования способов и техники воздухораспределения, позволяющих обеспечить подачу и распределение воздуха в помещениях в соответствии с технологическими и санитарно-гигиеническими условиями.

Цель работы. Разработать способы и технику кондиционирования, способные обеспечить уменьшение энергозатрат на подготовку воздуха с параметрами, заданными технологическими нормами.

Основные задачи работы:

1. Выполнить исследование применяемых систем кондиционирования и определить систему с наименьшими энергозатратами и параметрами воздуха, соответствующими технологическим нормам.

2. Разработать способ и систему кондиционирования, позволяющие, уменьшить расход холода и теплоты с обеспечением рекомендуемого темпе-ратурно-влажностного режима.

3. Выполнить исследование действующих систем воздухораспределения и определить систему с наименьшими энергозатратами.

4. Разработать способ и технику воздухораспределения, позволяющие уменьшить расход электроэнергии и обеспечить распределение воздуха в рабочей зоне в соответствии с санитарно-гигиеническими и технологическими условиями.

Научная новизна

— исследован и разработан способ кондиционирования, учитывающий особенности тепловлажностных характеристик мясоперерабатывающих помещений и обеспечивающий уменьшение расходов теплоты и холода на подготовку воздуха заданных параметров;

— исследованы и разработаны конструкции перфорированных текстильных воздуховодов, позволяющих уменьшить энергозатраты в системах воздухораспределения при поддержании заданной скорости движения воздуха и условий его равномерного распределения в рабочей зоне помещений;

— разработана методика расчета системы воздухораспределения через перфорированные текстильные воздуховоды предлагаемой конструкции.

Практическое значение работы заключается в следующем:

1. Разработано техническое решение системы кондиционирования, работающей по предлагаемому способу. На способ кондиционирования воздуха (авт. Мапова Н.Д., Базилев Р.В. и др.) подана и опубликована заявка на изобретение.

2. Выполнен сравнительный анализ энергозатрат в действующих и предлагаемой системах кондиционирования.

3. Разработаны технические решения систем воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами предлагаемой конструкции.

4. Разработано учебное пособие "Распределение воздуха в производственных кондиционируемых помещениях" для студентов холодильной специальности. Учебное пособие применяется при проведении лекционных и практических занятий по дисциплине "Аэродинамика и вентиляторы".

5. Определены технико-экономические показатели систем кондиционирования и воздухораспределения предлагаемой конструкции, подтверждающие целесообразность их внедрения.

6. Технические решения системы кондиционирования, работающей по предлагаемому способу, и системы воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами предложенной конструкции передан для внедрения проектному отделу группы компаний Термокул (Акт передачи разработанных технических решений утвержден на техсовете и подписан генеральным директором в октябре 2005 г.).

Достоверность результатов. Анализ и исследование тепловлажност-ных характеристик кондиционируемых помещений выполнен с учетом рекомендаций СН и П, отраслевых стандартов и нормативных документов по проектированию предприятий мясной промышленности. Определение характеристик перфорированных воздуховодов выполнено на основании типовой методики исследования воздухораспределителей, разработанной институтом "Проектпромвентиляция".

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на III международной научной конференции студентов и молодых ученых "Живые системы и биологическая безопасность населения" (МГУПБ, 2004).

Работа выполнена по теме МГУПБ НИР № 4-1-01В "Исследование систем управления установками кондиционирования мясоперерабатывающих предприятий" 2002 - 2004 г.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 научных работ, в том числе подана заявка на патент "Способ кондиционирования тепловлагонапряженных помещений" (№ 2005/22 306/06).

На защиту выносятся:

— результаты исследований процессов тепловлажностной обработки воздуха в системах кондиционирования;

— результаты исследований действующих и предлагаемой систем кондиционирования;

— результаты исследований действующих систем воздухораспределения;

— результаты исследований перфорированных текстильных воздуховодов и систем воздухораспределения с воздуховодами предлагаемой конструкции;

— методика расчета систем воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, шести глав и приложения. Диссертационная работа изложена на 210 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 25 таблиц, приложение. Список литературных источников включает 85 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований. Кратко изложены направления работы по совершенствованию систем кондиционирования воздуха в технологических помещениях мясоперерабатывающих предприятий.

В первой главе "Исследование процессов тегоювлажностной обработки воздуха в системах кондиционирования" приведены результаты анализа тепловлажностных характеристик помещений для разделки и машинной переработки мясного сырья как объектов кондиционирования. Приведены результаты исследований процессов тепловлажностной обработки воздуха в действующих наиболее эффективных центральных и центрально-местных системах кондиционирования.

На рис. 1 приведена схема круглогодичного процесса кондиционирования в центральных системах с первым и вторым подогревом. Системы работают с применением постоянной рециркуляции в теплый период года и переменной рециркуляции — в холодный период. На рис. 2 приведена компоновочная схема центрального кондиционера, работающего с применением процессов тепловлажностной обработки воздуха, представленных на рис. 1.

На рис. 3 показаны графики работы оборудования центрального кондиционера в зависимости от изменения параметров наружного воздуха. На графиках показано изменение удельного расхода теплоты и холода, а также количества наружного и внутреннего воздуха в течение всего года.

На рис. 4 приведена схема круглогодичного процесса кондиционирования в центрально-местных системах. В таких системах центральный кондиционер применяют в качестве приточной установки, обеспечивающей подачу и обработку наружного воздуха в соответствии с санитарно-гигиеническими

Рис. 1. Схема круглогодичного процесса кондиционирования с первым и вторым подогревом воздуха в центральной системе

ПК

19 29 ПС 1П Т

КО

гп

ск

+1

ВБ

от И„

Рис. 2. Компоновочная схема центрального кондиционера с первым и вторым подогревом: ПК — приемный клапан;

1Ф, 2Ф — фильтры; ПС — промежуточная секция; 1П, 2П — воздухонагреватели первого и второго подогрева; СК — смесительная камера; ВКр — клапан рециркуляции; КО — камера орошения; ВБ — вентиляторный блок; Н, Р, П — воздух наружный, рециркуляционный и приточный

условиями. В качестве местных аппаратов могут быть использованы воздухоохладители и другие охлаждающие устройства, предназначенные для погашения избыточных поступлений теплоты и влаги, поступающих в помещения. На рис. 5 и 6 приведены компоновочная схема и графики работы оборудования центрально-местной системы кондиционирования. Из приведенных схем следует, что центрально-местные системы не имеют второго подогрева, обеспечивают более упрощенную схему обработки воздуха, но не способны

Я*

кДх/кг А)

ч

V, У. В>

V*. ^гГГ ГГ1 1* иг 111111 1Пш К.

в>

Г) ч кД* 9 /кг

М Гг

кДж/кг Д)

5 I

Рис. 3. Графики работы оборудования центрального кондиционера с первым и вторым подогревом в зависимости от энтальпии наружного воздуха: а) воздухонагревателя первого подогрева; б) смесительной камеры; в) камеры орошения; г) насоса камеры орошения; д) воздухонагревателя второго подогрева

>нт

Рис. 4. Схема круглогодичного процесса кондиционирования в центрально-местной системе при раздельной обработке наружного и внутреннего воздуха

4 г/кг

поддерживать относительную влажность воздуха в помещениях в рекомендуемых пределах.

На рис. 7 приведена схема круглогодичного процесса кондиционирования в центральной системе, работающей по предлагаемому способу и позволяющей поддерживать температурно-влажностный режим в помещениях в заданных пределах. Предлагаемый способ учитывает особенности тепло-влажностных характеристик исследуемых кондиционируемых помещений: незначительное различие тепловлажностных коэффициентов для теплого и

ЦК ПК 19 29 ВНа ВО, Ц

ВБ„

| во„

НА

ВБи ________

Рис. 5. Компоновочная схема центрально-местной системы кондиционирования: ЦК — центральный кондиционер (приточная установка); МА— местный аппарат для охлаждения внутреннего воздуха; ПА — приемный клапан, 1Ф и 2Ф — фильтры; ВНц и ВОц — воздухонагреватель и воздухоохладитель центрального кондиционера, ВБц и ВБм — вентиляторный блок центрального кондиционера и местного аппарата, ВОм — воздухоохладитель местного аппарата, Н, В, Во, Но — воздух наружный, внутренний охлажденный,

Рис. 6. Графики работы оборудования центрально-местной системы кондиционирования: а) воздухонагревателя центрального кондиционера; б) воздухоохладителя центрального кондиционера; в) воздухоохладителя местного аппарата

холодного периодов года; значительный наклон лучей процесса; значения £Пом = 6800 — 10500 кДж/кг; незначительная рабочая разность температур Д1р (до 5°С). Перечисленные особенности тепловлажностных характеристик позволили разработать схему обработки воздуха с использованием второй рециркуляции, исключением первого и второго подогрева в течение всего года, максимальным использованием холода наружного воздуха и увлажнением смеси с помощью парового увлажнителя. На рис. 8 и 9 приведены компоновочная схема и графики работы оборудования центрального кондиционера предлагаемой конструкции.

наружный охлажденный

Рис. 7. Схема процесса кондиционирования в центральной системе, работающей по предлагаемому способу обработки воздуха: а) в теплый период года; б) в холодный период года: I — климатическая кривая

KP /f a ^ гкр с

\ X \ 1 1 1 И t г* / Ч 0

пк ¡ск ю гск ку да

Рис. 8. Компоновочная схема центрального кондиционера, работающего по предлагаемому способу обработки воздуха: ПК — приемный клапан; 1Ф, 2Ф — фильтры; ICK, 2СК — смесительные камеры; 1КР, 2КР — клапаны рециркуляции; ПС — промежуточная секция; ВО — воздухоохладитель; КУ — камера увлажнителя; ВБ — вентиляторный блок; Н, Р, П — воздух наружный, рециркуляцирнный, приточный; ПУ — паровой увлажнитель

На рис. 10 приведены графики удельных расходов теплоты и холода на 1000 м3 в час кондиционированного воздуха с учетом климатических условий г. Москвы. Из рис. 10 следует, что предлагаемая система кондиционирования характеризуется наименьшим расходом теплоты и холода. В диссертации приведено техническое решение предлагаемой системы кондиционирования.

Во второй главе "Исследование действующих систем воздухораспре-деления" приведены характеристика и анализ режимов работы систем возду-

Tlffftl ^рец

УЛЛ

Б) Q натр (пи) кДх/кг

^ггТГ

В) Qo, кДх/кг

1

tH>t tirtcx^n t HT

Рис. 9. Графики работы оборудования предлагаемой системы кондиционирования в зависимости от параметров наружного воздуха: а) смесительных камер; б) парового увлажнителя; в)воздухоохладителя

Рис. 10. Графики удельных юдовых расходов теплоты и холода (на 1000 м3/ч)- а) теплоты; б) холода-1 — система центральная действующая (с первым и вторым подогревом); И — система центрально-местная действующая; III — система центральная предлагаемая

Рис. 11 Схемы систем воздухораспределения с вертикальной подачей приточного воздуха и удалением обработанного воздуха из рабочей зоны а — подача воздуха через перфорированные панели; б — подача воздуха через перфорированные воздуховоды; ПК — приточный распределительный канал (перфорированный воздуховод); ПВ — приточный воздуховод; К — кондиционер

хораспределения, применяемых на мясоперерабатывающих предприятиях иобеспечивающих вертикальную подачу приточного воздуха сверху вниз через: 1) перфорированные панели подшивных потолков (рис. 11а); 2) перфорированные воздуховоды серийного производства типа ВПК (воздухораспределитель перфорированный круглый), изготовленные из оцинкованной стали; 3) перфорированные текстильные воздуховоды. Схема системы воздухо-распределения с перфорированными воздуховодами приведена на рис. 116. Сравнительный анализ режимов работы применяемых систем показал, что наиболее эффективными являются системы воздухораспределения с перфорированными воздуховодами, так как при одинаковых исходных данных кондиционируемых помещений они характеризуются меньшим удельным расходом воздуха, чем системы с перфорированными панелями. Удельный расход воздуха, необходимый для погашения теплопритоков в действующих системах воздухораспределения составляет: при распределении через перфо-

95,2 м3/ч • м2; через перфорированные воздухо-

SQ уд.пан.

3/,

рированные панели V, водыУу^ир+в = 75,6 м'/ч • м"

На рис. 12 приведена схема системы воздухораспределения через перфорированные воздуховоды с удалением отработанного воздуха из верхней зоны помещений (предлагаемый вариант). Разработано техническое решение системы воздухораспределения с перфорированными воздуховодами, работающей по способу "сверху — вниз — вверх". В системе такой конструкции удельный расход, необходимый для погашения теплопритоков, значительно

уменьшается и составляет: (у^^ерф.в. ) = 53,6 м3/ч м2.

Ж

\

\1 i

р, 1 1 M

1 1 1 1 i \ \

Тх »

Д7

К

Д.

о

Рис. 12. Схема системы воздухораспределения через перфорированные воздуховоды с удалением отработанного воздуха из верхней зоны помещения: ПК — приточный канал (перфорированный воздуховод); ПВ — приточный воздуховод; К — кондиционер

Выполнен анализ режимов работы систем воздухораспределения с перфорированными воздуховодами типовой конструкции (воздуховоды ВПК) и перфорированными текстильными воздуховодами для определения удельного расхода воздуха, необходимого для обеспечения заданной скорости в рабочей зоне помещений. Анализ выполнен на примере мясоперерабатывающего завода производительностью 10 т/см. Результаты анализа показали, что системы, работающие с верхним удалением отработанного воздуха и оборудованные типовыми перфорированными воздуховодами ВПК, обеспечивают заданную скорость воздуха в рабочей зоне при удельном расходе

^уя.впк = 76 м3/ч • м2 системы с перфорированными текстильными воздуховодами характеризуются удельным расходом воздуха V™, т~ 62,4 м3/ч ■ м2.

В третьей главе "Исследование систем воздухораспределения через перфорированные текстильные воздуховоды" изложены результаты исследований предлагаемых конструкций воздуховодов и систем воздухораспределения. Разработаны конструкции перфорированных текстильных воздуховодов диаметром 315 - 630 мм: диаметр отверстий d0 = 5 мм; шаг отверстий по длине воздуховодов to = 2,5d0; коэффициент живого сечения К* с = 0,025 для воздуховодов диаметром 315 мм; для воздуховодов диаметром 400 - 630

ым -К líOO . К =К ds00 ■

ММ Ж-С.400 ~ Ж.С-315 . . "ж.С.500 "ж.С.400 Н '

а315 а400

К _ К d630

Лж.с.430 ж-С-500 J

"500

Шаг отверстий по периметру перфорированной поверхности воздухо-водов:1о = II; to =t0

t =t Éi®«- t =t ^soo

0|крфЛ00 ®пц*.4а> ' °nq*.630 ®п«рф.500 '

Исследованиями установлено, что заданная скорость воздуха в рабочей зоне Юрз = 0,15 м/с при рекомендуемом диапазоне изменения в пределах 0,13 — 0,17 м/с достигается при применении воздуховодов диаметром 500 мм при скорости воздуха на входе в воздуховод а>и = 5— 7 м/с и скорости приточного воздуха о>0 = 3,13 — 4,38 м/с, а также при применении воздуховодов диаметром 630 мм; при этом скорость воздуха на входе в воздуховод находится в пределах <а„ = 4 — 5,3 м/с, а скорость приточного воздуха со0 = 2,5 — 3,5 м/с (рис. 13 - 15). Воздуховоды диаметром 315 и 400 мм не обеспечивают заданную скорость воздуха в рабочей зоне помещений при скорости воздуха иа входе в воздуховоды, находящейся в рекомендуемых пределах (швх ^ =4 — 8 м/с).

Рис. 13. Изменение скорости приточного воздуха в зависимости от рекомендуемой скорости на входе в перфорированные текстильные воздуховоды

Рис. 14. Скорость в рабочей зоне в зависимости от скорости на входе в перфорированные текстильные воздуховоды

Г

На основании полученных результатов определены значения удельного расхода воздуха, подаваемого через 1 м воздуховода, в системах воздухорас-пределения с перфорированными текстильными воздуховодами предлагаемой конструкции (рис. 16).

и3/Л

^^/y9 - 460 í5í50«7',í'

УУ9 = 360:460 м'/ч'м

Ч—<-( -+ -)—

! о.,г 014 016 о.!8 омо 0£г

0.11 013 015 0.17 019 ОЯ1

СО ра »А

Рис. 16. Зависимость удельного расхода воздуха Уул (м'/ч-м) в зависимости от скорости в рабочей зоне

В четвертой главе "Исследования коэффициентов местного сопротивления текстильных перфорированных воздуховодов" приведены описание экспериментальной установки, методика проведения экспериментов, результаты экспериментальных и аналитических исследований.

На рис. 17 приведена схема экспериментальной установки. Установка разработана на базе центрального блочного кондиционера, холодильного агрегата, приточного воздуховода с клапаном и перфорированного текстильного воздуховода предлагаемой конструкции. Установка позволяет определить

Ы300

Т1 а ш ■ гКВ '/-ГВ ^ВБ |-ВО ■мт, ^ПС^ВНэ^ПС | К9

О а© Ф © 1 ©

Рис. 17. Схема экспериментальной установки: КФ — карманный фильтр, ПС — промежуточная секция; ВНэ — воздухонагреватель электрический; ВО — воздухоохладитель; ВБ — вентиляторный блок, ГВ — гибкая вставка; КВ — клапан воздушный, КД — кондиционер, ВП — воздуховод перфорированный; ХА — холодильный агрегат; ЩУ — щит управления лить коэффициент местного сопротивления перфорированного воздуховода при изменении скорости подаваемого воздуха ши = 4 - 8 м/с.

На рис. 18 — 19 приведены графики, показывающие значения коэффициента трения К и коэффициента местного сопротивления перфорированного воздуховода, имеющего диаметр 500 мм; значения получены на основании экспериментальных данных изменения скорости воздуха юох на входе в воздуховод и приточного воздуха <м0 на выходе из отверстий перфорированной поверхности. Дополнительно значения коэффициента местного сопротивления определены по методике Талиева В.Н. Значения коэффициентов \ и перфорированного воздуховода диаметром 630 мм определены при изменении скорости воздуха совх июдв том же диапазоне.

0.022

•0.0210

Рис. 18. Коэффициент трения перфорированных текстильных воздуховодов: 1 диаметр — <1, = 500 мм;

II — диаметр ё, = 630 мм

ССь. -к

Рис. 19. Коэффициент местного сопротивления перфорированных текстильных воздуховодов: I диаметр — ; а„ = 500мм;

II — диаметр <1. = 630 мм

2 25 2 5 2 75 3 3 25 3 5 3 75 4 4.25 4 5

(Оо, м/с

В табл. 1 приведены значения коэффициентов ХТч> и Ст воздуховодов диаметром 500 и 630 мм.

Таблица 1

Диаметр воздуховода, мм Коэффициент живого сечения Кжс Отношение скорости (Во/Ювх Коэффициент трения Коэффициент местного сопротивления £т ** тч>

500 0,04 3,75/6,0 = 0,63 0,0218 1,9(1,79)

630 0,05 2,9/4,6 = 0,63 0,0205 1,87(1,7)

*) в скобках приведены средние значения коэффициента £Т(.р, определенные по экспериментальным данным.

На основании полученных значений коэффициентов Хт и определены удельные потери напора воздуха: ДРуД5в0 = 3,3 Па/м; ЛРуДбз0 = 2,2 Па/м.

В пятой главе "Исследование режимов работы действующих и предлагаемой систем кондиционирования" приведены исследования режимов работы систем кондиционирования сырьевых отделений действующих мясоперерабатывающих предприятий производительностью 10—35 т/см. В результате определены: удельный теплоприток цуд = 23 32 Вт/м3; тепловлажностный коэффициент кондиционируемых помещений епом = 6800 — 10500 кДж/кг; необходимое количество наружного воздуха = О, IV, где V — расход

воздуха, соответствующий условию обеспечения заданной скорости воздуха в рабочей зоне помещений; удельный расход воздуха, соответствующий тепловому балансу, 53,6 ^ 70,8 м5/ч ■ м2; удельный расход воздуха, необходимый для обеспечения заданной скорости воздуха в рабочей зоне при применении воздуховодов диаметром 500 и 630 мм: У^ ^ = 440 м3/ч • м;

Полученные значения позволили разработать методику расчета системы воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами. Методика предусматривает определение расхода воздуха, удовлетворяющего условию теплового баланса и обеспечения заданной скорости в рабочей зоне помещений.

Необходимый расход воздуха, соответствующий тепловому балансу помещений:

Vм = Р^ (м3/ч), где V» = 53,6 - 70,8 м3/ч • м2 при удельном теплопритоке яУД 23—32 Вт/м3 (производительность предприятий 10—35 т/см).

Расход воздуха V'", необходимый для создания заданной скорости в рабочей зоне сорз = 0,15 м/с, зависит от высоты помещений, высоты установки воздуховодов, способа воздухораспределения и диаметра воздуховодов. При высоте помещений Ь < 6 м, высоте установки воздуховодов Ьвр = 3,2 - 3,25 м, предлагаемом способе воздухораспределения "сверху—вниз—вверх" и подаче воздуха через воздуховоды диаметром с1, = 500 мм рекомендуемая скорость на входе в воздуховоды составляет швр = 6 м/с, на выходе из отверстий

со0 = 3,75 м/с. При подаче приточного воздуха через воздуховоды d„ = 630 мм скорость Юи = 4,6 м/с, скорость too = 2,9 м/с. Необходимый расход воздуха:

v" = v;„ е,п. (м3/ч),

где Св — длина воздуховода, м;

пв — количество воздуховодов;

где Врз — ширина рабочей зоны помещений, м;

Вр 31 — ширина приточной струи, создаваемой в рабочей зоне одним

воздуховодом: В = (4,35 - 4,5) м — при диаметре <1, = 500 мм; В = (5,2 - 5,4) м — при диаметре ё, = 630 мм.

После сравнения полученных результатов и принимают расход воздуха, имеющий наибольшее значение. Общие потери напора воздуха в системе определяют с учетом удельных потерь ДРуд. Последующие расчеты выполняют по общепринятой методике.

В шестой главе "Определение технико-экономических показателей предлагаемых технических решений" представлены результаты практического применения разработанных технических решений систем кондиционирования и воздухораспределения для сырьевого отделения производительностью 35 т/см. Сырьевое отделение (объединено с машинным и шприцовочным отделением) предназначено для изготовления вареных колбасных изделий и работает в 2 смены. Действующая система кондиционирования сырьевого отделения работает по схеме, приведенной на рис. 1, но увлажнение воздуха в холодное время года предусмотрено паром, а не водой.

Ниже в табл. 2 приведены технико-экономические показатели систем для варианта замены действующей системы на систему предлагаемой конструкции.

Таблица 2

Показатели Система кондиционирования

действующей конструкции предлагаемой конструкции

1. Производительность сырьевого отделения, т/см 2. Площадь, м2 3. Объем, м3 35 18x24 1814,4 35 18x24 1814,4

4. Общий теплоприток £(},кВт 5. Удельный теплоприток чУД, Вт/м3 57,5 31,7 57,5 31,7

6. Расход воздуха V*-4, м3/ч 7. Производительность по воздуху, V, м7ч 30600 33000 30600 33000

8. Удельный расход воздуха полезный м3/ч - м2; 70,8 70,8

Система кондиционирования

Показатели действующей предлагаемой

конструкции конструкции

полный , м3/ч • м2; 76,4 76,4

9. Капитальные затраты, т.р. 1282,7 1170,88

10. Эксплуатационные расходы, т.р. 508,3 246,2

в том числе

на теплоту на холод 192,6 136,4 105,4

на электроэнергию 134,4 83,4

11. Приведенные затраты, т.р. 1150 831,6

12. Ожидаемый экономический эффект, т.р. - 318,4

13. Экономический эффект на 1 т сырья, р. - .6

Для рассмотренного сырьевого отделения разработаны технические решения системы воздухораспределения с применением текстильных воздуховодов предлагаемой конструкции и типовых перфорированных воздуховодов серии ВПК.

В табл. 3 приведены технико-экономические показатели рассматриваемых систем.

Таблица 3

Система воздухораспределения

с перфорированными воздуховодами

Показа шли текстильными стальными оцинко-

d, = 500 мм d, = 630 мм ванными dm = 530 мм

1. Расход воздуха V, м3/ч 33000 33000 33000

2. Количество воздуховодов п, 5 4 5

3. Общая длина воздуховодов

£„, м 75 60 75

4. Удельный расход воздуха

У°.,м3/ч ■ м. 440 550 440

5. Расход воздуха через один

воздуховод VI, м3/ч 6600 8250 6600

6. Скорость приточного воздуха

а>о, м/с 3,9 3,1 3,5

7. Удельные потери напора

ДРперф.Па/м 3,3 2,2 3,74

8. Потери напора в системах, Па 952 805 1020

9. Мощность вентилятора Ы»,

кВт 16,0 13,3 17,4

10. Капитальные затраты, т.р. 256,5 245,7 300,3

11. Эксплуатационные расходы, т п

1 .р., в том числе 148,1 126,6 164,9

Показатели Система воздухораспределения с перфорированными воздуховодами

текстильными стальными оцинкованными ¿ср = 530 мм

а,- 500 мм <1и = 630 мм

на электроэнергию 121,2 100,8 131,9

12. Приведенные затраты, т.р. 276,4 249,4 315,1

13. Годовой экономический 27,0

эффект, т.р. - (65,7) -

Из табл. 3 следует, что при внедрении системы с воздуховодами диаметром 630 мм ожидаемый экономический эффект составляет 27 т.р. по сравнению с системой, оборудованной воздуховодами аналогичной конструкции диаметром 500 мм и 65,7 т.р. по сравнению с системой, оборудован-« ной типовыми воздуховодами ВПК. При длине воздуховодов, указанной в п.З

табл. 3, ожидаемый экономический эффект соответственно составляет 360 р. и 876 р. на 1 м воздуховода.

Основные результаты и выводы

1. Исследованы процессы тепловлажностной обработки воздуха в действующих центральных и центрально-местных системах кондиционирования. Установлено, что центрально-местные системы более просты по устройству, характеризуются меньшим расходом теплоты, но увеличенным расходом холода по сравнению с центральными действующими системами. Кроме того, системы не обеспечивают поддержание заданной влажности в помещениях.

2. Разработан способ кондиционирования, учитывающий особенности тепловлажностных характеристик помещений мясоперерабатывающих предприятий и позволяющий поддерживать необходимый температурно-влажностный режим в течение всего года.

3. Разработано техническое решение центральной системы кондиционирования, работающей по предлагаемому способу тепловлажностной обработки воздуха. На примере действующего предприятия выполнен анализ энергозатрат, подтверждающий целесообразность внедрения предлагаемой системы.

4. Выполнены исследования режимов работы систем воздухораспреде-ления, применяемых на мясоперерабатывающих предприятиях и обеспечивающих вертикальную подачу приточного воздуха по способу "сверху — вниз" (удаление отработанного воздуха из рабочей зоны). Системы характеризуются повышенным расходом воздуха, необходимым для погашения теп-лоизбытков, поступающих в помещения. Предложены технические решения систем, оборудованных перфорированными воздуховодами и работающих по способу "сверху — вниз — вверх". Системы характеризуются уменьшением расхода воздуха на 30% (У£°пр№1 = 0,7 V*«.).

5. Выполнены исследования режимов работы систем распределения воздуха с типовыми и текстильными перфорированными воздуховодами. В результате определен расход воздуха, необходимый для создания заданной скорости в рабочей зоне помещений. Установлено, что системы с перфорированными текстильными воздуховодами позволяют уменьшить расход воздуха на 20%.

6. Разработаны конструкции текстильных воздуховодов, имеющих нижнюю перфорированную поверхность и позволяющие обеспечить скорость воздуха в рабочей зоне помещений сор, = 0,15 м/с в рекомендуемом диапазоне (0,13 — 0,17 м/с).

7. Определены значения удельного расхода воздуха, необходимого для создания заданной скорости в рабочей зоне помещений и обеспечивающего подачу через 1 м перфорированного текстильного воздуховода.

8. Разработана экспериментальная установка, позволяющая определить на основании типовой методики, применяемой при исследовании воздухораспределителей различной конструкции, коэффициент местного сопротивления перфорированного текстильного воздуховода диаметром 500 мм.

Дополнительно значения коэффициента местного сопротивления определены расчетным способом по методике Талиева В.Н., разработанной для перфорированных воздуховодов с различными видами перфорации и конструкций воздуховодов. Расхождение значений коэффициента 5 составляет не более 6%. Аналогично определены значения коэффициента местного сопротивления для воздуховода с!» = 630 мм. Расхождение значений £Ти> составляет 10%.

9. Разработана методика расчета систем воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами предлагаемой конструкции.

10. Определен ожидаемый экономический эффект на 1 т мясной продукции при внедрении предлагаемой системы кондиционирования

(ЭГОД уД = 16 Р.).

11. Определен ожидаемый экономический эффект на 1 т мясной продукции при внедрении системы воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами диаметром 630 мм. Эффект составляет 27 т.р. при сравнении с системой, оборудованной перфорированными текстильными воздуховодами диаметром 500 мм и 65,7 т.р. — при сравнении с системой, оборудованной типовыми перфорированными воздуховодами. Экономический эффект на 1 м воздуховода составляет соответственно 360 р. и 876 р. При пересчете на 1 т выпускаемой продукции экономический эффект соответственно составляет 1,3 р. и 3,1 р.

Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих работах:

1. Базилев P.B. Распределение воздуха в производственных помещениях пищевых предприятий. III международная научная конференция студентов и молодых ученых "Живые системы и биологическая безопасность населения". МГУПБ, 2004. — с. 180-182.

2. Базилев Р.В., Малова Н.Д. Анализ систем кондиционирования и вентиляции основных производственных помещений мясоперерабатывающих предприятий. Сборник научных трудов МГУПБ "Повышение энергоэффективности техники и технологий в перерабатывающих отраслях АПК". МГУПБ, 2004. —с. 29-32.

3. Малова Н.Д., Перова Н.И., Базилев Р.В. Изменение расхода воздуха в технологических системах охлаждения и кондиционирования. Сборник научных трудов МГУПБ "Повышение энергоэффективности техники и технологий в перерабатывающих отраслях АПК". МГУПБ, 2004. — с. 208-212.

4. Базилев Р.В. "Анализ систем кондиционирования воздуха мясоперерабатывающих предприятий". Раздел 2 отчета по госбюджетной НИР № 4-1-01В (с. 25-33), выполненной на тему: "Исследование систем управления установками кондиционирования мясоперерабатывающих предприятий" (авт.: Малова Н.Д., Перова Н.И., Базилев Р.В.). ВТЦ РФ. № гос. регистрации 01.2001.17094.2004. - 2005, 61с.

5. Малова Н.Д., Базилев Р.В., Ковальчук Е.С. Распределение воздуха в производственных кондиционируемых помещениях (для студентов холодильной специальности 140504). Учебное пособие. М., МГУПБ, 2005, 80 с.

6. Малова Н.Д., Базилев Р.В. и др. Способ кондиционирования воздуха тепловлагонапряженных помещений. Заявка на патент 2005 122 306/06, 14.07.2005. Дата публикации заявки 20.01.06; бюл. № 02.

4

%

(

Подписано в печать 30.03.2006 г. Формат 60x84 1/16. Печать лазерная. Усл.п.л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 2/93.

МГУПБ. 109316, Москва, ул. Талалихина, 33 ООО «Полисувенир» 109316, Москва, ул. Талалихина, 33. Тел. 677-03-86

- 75 3 1

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Базилев, Руслан Витальевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБ

РАБОТКИ ВОЗДУХА В СИСТЕМАХ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

1.1. Анализ технологических помещений мясоперерабатывающего производства как объектов кондиционирования.

1.2. Исследование процессов тепловлажностной обработки воздуха в действующих центральных системах кондиционирования.

1.3. Исследование процессов тепловлажностной обработки воздуха в действующих центрально-местных системах кондиционирования

1.4. Исследование процессов тепловлажностной обработки воздуха в предлагаемой системе кондиционирования.

1.5. Сравнительный анализ удельных энергозатрат на тепловлажно-стную обработку воздуха в системах кондиционирования.

1.6. Описание предлагаемой системы кондиционирования.

1.7. Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕЙСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ВОЗДУХО

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ.

2.1. Характеристика применяемых систем воздухораспределения

2.2. Системы воздухораспределения через верхние перфорированные панели.

2.3. Системы воздухораспределения через перфорированные воздуховоды типа ВПК.

2.4. Системы воздухораспределения через перфорированные текстильные воздуховоды.

2.5. Сравнительный анализ применяемых систем воздухораспределения на примере машзала колбасного цеха производительностью 10 т/см.

2.6. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ЧЕРЕЗ ПЕРФОРИРОВАННЫЕ ТЕКСТИЛЬНЫЕ ВОЗДУХОВОДЫ.

3.1. Аналитическое исследование перфорированных текстильных воздуховодов.

3.2. Анализ систем воздухораспределения с воздуховодами диаметром 500 и 630 мм. ф 3.3. Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МЕСТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ ПЕРФОРИРОВАННЫХ ВОЗДУХОВОДОВ.

4.1. Описание экспериментальной установки.

4.2. Методика проведения экспериментов.

4.3. Определение коэффициента местного сопротивления с учетом коэффициента расхода.

4.4. Определение удельных потерь напора воздуха в перфорированных текстильных воздуховодах.

4.5. Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ И ПРЕДЛАГАЕМОЙ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ.

5.1. Исследование действующих систем кондиционирования на основании экспериментальных данных.

5.2. Анализ тепловлажностных и расходных характеристик системы кондиционирования сырьевого отделения колбасного цеха производительностью 5 т/ч.

5.3. Анализ режимов работы системы кондиционирования действующей и предлагаемой конструкции. Определение годовых энергозатрат.

5.4. Разработка методики расчета систем воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами.

5.5. Выводы.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕ

ЛЕЙ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

6.1. Определение технико-экономических показателей предлагаемой системы кондиционирования.

6.2. Определение расходных и скоростных характеристик системы воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами

6.3. Определение потерь напора воздуха и мощности вентилятора в системе кондиционирования с распределением воздуха через перфорированные текстильные воздуховоды.

6.4. Определение характеристик системы воздухораспределения с воздуховодами ВПК.

6.5. Определение технико-экономических показателей системы воздухораспределения с текстильными воздуховодами.

6.6. Определение технико-экономических показателей системы воздухораспределения с воздуховодами ВПК.

6.7. Выводы.

Введение 2006 год, диссертация по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, Базилев, Руслан Витальевич

Первые научные труды по разработке и внедрению систем кондиционирования воздуха в помещениях предприятий мясной промышленности относятся к началу 30-х годов прошлого столетия. Они опубликованы в журналах "Мясная индустрия СССР" и посвящены техническим предложениям по внедрению в основных цехах разделки и переработки мясного сырья систем охлаждения и увлажнения воздуха, его очистки от пыли и различных загрязнений, а также устройств для его распределения в рабочей зоне помещений. Значительные исследования в области кондиционирования воздуха на предприятиях мясной промышленности проведены д-ром техн. наук, проф. Гоголиным А.А. [1; 16; 17].

Под руководством проф. Гоголина А.А. специалистами Всесоюзного научно-исследовательского института холодильной промышленности (ВНИХИ) разработаны серии технологических кондиционеров с различными системами охлаждения. Разработкой кондиционеров и систем кондиционирования для предприятий мясной промышленности занимались канд. техн. наук Агарев Е.М., канд. техн. наук Медникова Н.М., инж. Барулин Н.Я. и др. Большой вклад в развитие теоретических основ систем кондиционирования мясной промышленности внесли д-р техн. наук, проф. Бражников A.M. и др. [7-М 1].

Значительные исследования в области теории и техники воздухорас-пределения в производственных помещениях выполнены отечественными учеными Абрамовичем Г.Н., Батуриным В.В., Гримитлиным М.И., Карписом Е.Е., Кокориным О.Я., Максимовым ГА., Нестеренко А.В., Сотниковым А.Г., Талиевым В.В., Шепелевым В.В. и др. [5; 6; 27; 28; 32; 34; 38; 40;43; 56; 59; 61; 65; 76; 78; 81; 83].

Основоположником современной отечественной теории воздухорас-пределения является проф. Гримитлин М.И., которым выполнены фундаментальные исследования и разработки в области теории систем распределения воздуха в помещениях [19 24].

Современные предприятия мясной промышленности имеют высокопроизводительное мясоперерабатывающее оборудование и характеризуются повышенными требованиями к качеству воздушной среды [6; 15; 16; 21; 51; 54; 59; 64; 68; 71; 76].

Применяемые системы кондиционирования в большинстве случаев не обеспечивают поддержание в технологических помещениях переработки мясного сырья заданных климатических условий в связи с увеличением производительности предприятий и соответствующим увеличением тепло- и влагопоступлений, а также устаревшими конструкциями кондиционирующих и воздухораспределительных систем [26; 31; 52; 53; 54].

Актуальность проблемы. Повышение эффективности систем кондиционирования воздуха в технологических помещениях разделки и переработки сырья на мясоперерабатывающих предприятиях является актуальной проблемой в связи с возросшими санитарно-гигиеническими и экологическими требованиями к качеству выпускаемой продукции, значительным повышением уровня технического оснащения предприятий.

Решение проблемы повышения эффективности систем кондиционирования путем уменьшения энергозатрат связано в первую очередь с совершенствованием процессов тепловлажностной обработки воздуха в различные периоды года. Кроме того повышение эффективности систем кондиционирования может быть достигнуто путем совершенствования способов и техники воздухораспределения, позволяющих обеспечить подачу и распределение воздуха в помещениях в соответствии с технологическими и санитарно-гигиеническими условиями.

Цель работы. Разработать способы и технику кондиционирования, способные обеспечить уменьшение энергозатрат на подготовку воздуха с параметрами, заданными технологическими нормами.

Основные задачи работы:

1. Выполнить исследование применяемых систем кондиционирования и определить систему с наименьшими энергозатратами и параметрами воздуха, соответствующими технологическим нормам. ^ 2. Разработать способ и систему кондиционирования, позволяющие исключить недостатки действующей системы, уменьшить расход холода и теплоты с обеспечением рекомендуемого температурно-влажностного режима.

3. Выполнить исследование действующих систем воздухораспределе-ния и определить систему с наименьшими энергозатратами.

4. Разработать способ и технику воздухораспределения, позволяющие уменьшить расход электроэнергии и обеспечить распределение воздуха в рабочей зоне в соответствии с санитарно-гигиеническими и технологическими условиями.

Научная новизна исследован и разработан способ кондиционирования, учитывающий * особенности тепловлажностных характеристик мясоперерабатывающих помещений и обеспечивающий уменьшение расходов теплоты и холода на подготовку воздуха заданных параметров; исследованы и разработаны конструкции перфорированных текстильных воздуховодов, позволяющих уменьшить энергозатраты в системах воздухораспределения при поддержании заданной скорости движения воздуха и условий его равномерного распределения в рабочей зоне помещений; разработана методика расчета системы воздухораспределения через перфорированные текстильные воздуховоды предлагаемой конструкции.

Практическое значение работы заключается в следующем:

1. Разработано техническое решение системы кондиционирования, работающей по предлагаемому способу. На способ кондиционирования воздум ха (авт. Малова Н.Д., Базилев Р.В. и др.) подана и опубликована заявка на патент, № 2005 122 306/06 от 14.07.2005; публикация заявки: 20.01.2006. Бюл. №02.

2. Выполнен сравнительный анализ энергозатрат в действующих и предлагаемой системах кондиционирования воздуха.

3. Разработаны технические решения систем воздухораспределения с Ф перфорированными текстильными воздуховодами предлагаемой конструкции.

4. Разработано учебное пособие "Распределение воздуха в производственных кондиционируемых помещениях" для студентов холодильной специальности (МГУПБ, 2005, 5 п.л.). В учебном пособии приведены предлагаемая методика и примеры расчетов систем воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами. Учебное пособие применяется при проведении лекционных и практических занятий по дисциплинам "Аэродинамика и вентиляторы", "Проектирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха".

5. Определены технико-экономические показатели систем кондицио-* нирования и воздухораспределения предлагаемой конструкции, подтверждающие целесообразность их внедрения.

6. Технические решения системы кондиционирования, работающей по предлагаемому способу, и системы воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами предложенной конструкции переданы для внедрения проектному отделу группы компаний ТермоКул (Акт передачи разработанных технических решений утвержден на техсовете и подписан генеральным директором в октябре 2005 г.).

Достоверность результатов. Анализ и исследование тепловлажност-ных характеристик кондиционируемых помещений выполнен с учетом рекомендаций СН и П, отраслевых стандартов и нормативных документов по проектированию предприятий мясной промышленности. Определение харакг теристик перфорированных воздуховодов выполнено на основании типовой методики исследования воздухораспределителей, разработанной институтом "Проектпромвентиляция".

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на III международной научной конференции студентов и молодых ученых "Живые системы и биологическая безопасность населения" (МГУПБ, 2004).

Работа выполнена по теме МГУПБ НИР № 4-1-01В "Исследование систем управления установками кондиционирования мясоперерабатывающих предприятий" (2002-2004 г. г).

На защиту выносятся: результаты исследований процессов тепловлажностной обработки воздуха в системах кондиционирования; результаты исследований действующих и предлагаемой систем кондиционирования; техническое решение предлагаемой системы кондиционирования; результаты исследований действующих систем воздухораспределения; результаты исследований перфорированных текстильных воздуховодов и систем воздухораспределения с воздуховодами предлагаемой конструкции; методика расчета систем воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами; технико-экономические показатели предлагаемых технических решений системы кондиционирования и воздухораспределения.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, шести глав и приложения. Диссертационная работа изложена на 210 страницах машинописного текста, содержит 35 рис., 25 таблиц, приложение. Список литературных источников включает 85 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности систем кондиционирования воздуха в помещениях переработки сырья на мясоперерабатывающих предприятиях"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Исследованы процессы тепловлажностной обработки воздуха в действующих центральных и центрально-местных системах кондиционирования. Установлено, что центрально-местные системы более просты по устройству, характеризуются меньшим расходом теплоты, но увеличенным расходом холода по сравнению с центральными действующими системами. Кроме того, системы не обеспечивают поддержание заданной влажности в помещениях.

2. Разработан способ кондиционирования, учитывающий особенности тепловлажностных характеристик помещений мясоперерабатывающих предприятий и позволяющий поддерживать необходимый температурно-влажностный режим в течение всего года.

3. Разработано техническое решение центральной системы кондиционирования, работающей по предлагаемому способу тепловлажностной обработки воздуха. На примере действующего предприятия выполнен анализ энергозатрат, подтверждающий целесообразность внедрения предлагаемой системы.

4. Выполнены исследования режимов работы систем воздухораспределения, применяемых на мясоперерабатывающих предприятиях и обеспечивающих вертикальную подачу приточного воздуха по способу "сверху — вниз" (удаление отработанного воздуха из рабочей зоны). Системы характеризуются повышенным расходом воздуха, необходимым для погашения теплоизбытков, поступающих в помещения. Предложены технические решения систем, оборудованных перфорированными воздуховодами и работающих по способу "сверху — вниз — вверх". Системы характеризуются уменьшением расхода воздуха на 30% (Ууд°предЛ = 0,7 V**.).

5. Выполнены исследования режимов работы систем распределения воздуха с типовыми и текстильными перфорированными воздуховодами. В результате определен расход воздуха, необходимый для создания заданной

200 скорости в рабочей зоне помещений. Установлено, что системы с перфорированными текстильными воздуховодами позволяют уменьшить расход воздуха на 20%.

6. Разработаны конструкции текстильных воздуховодов, имеющих нижнюю перфорированную поверхность и позволяющих обеспечить скорость воздуха в рабочей зоне помещений сор.3. = 0,15 м/с в рекомендуемом диапазоне (0,13 — 0,17 м/с).

7. Определены значения удельного расхода воздуха, необходимого для создания заданной скорости в рабочей зоне помещений и поступаюшего через 1 м перфорированного текстильного воздуховода.

8. Разработана экспериментальная установка, позволяющая определить на основании типовой методики, применяемой при исследовании воздухораспределителей различной конструкции, коэффициент местного сопротивления £Tsoo перфорированного текстильного воздуховода диаметром 500 мм.

Дополнительно значения коэффициента местного сопротивления определены расчетным способом по методике Талиева В.Н., разработанной для перфорированных воздуховодов с различными видами перфорации и конструкций воздуховодов. Расхождение значений коэффициента £Tjoo составляет не более 6%. Аналогично определены значения коэффициента местного сопротивления для воздуховода dB = 630 мм. Расхождение значений ^ составляет

10%.

9. На основании экспериментальных и расчетных данных определены удельные потери напора воздуха: АР = 3,3 Па/м; АРуДбзо = 2,2 Па/м.

Аналогичные потери напора в типовых перфорированных воздуховодах составляют APvn = 3,74 Па/м.

УД-впк '

10. Разработана методика расчета систем воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами предлагаемой конструкции.

11. Определен ожидаемый экономический эффект на 1 т мясной продукции при внедрении предлагаемой системы кондиционирования

Эрод. уд — 16 р.).

12. Определен ожидаемый экономический эффект на 1 т мясной продукции при внедрении системы воздухораспределения с перфорированными текстильными воздуховодами диаметром 630 мм. Годовой экономический эффект составляет 27 т.р. при сравнении с системой, оборудованной перфорированными текстильными воздуховодами диаметром 500 мм и 65,7 т.р. — при сравнении с системой, оборудованной типовыми перфорированными воздуховодами. Экономический эффект на 1 м воздуховода составляет соответственно 360 р. и 876 р. При пересчете на 1 т выпускаемой продукции экономический эффект соответственно составляет 1,3 р. и 3,1 р.

Библиография Базилев, Руслан Витальевич, диссертация по теме Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения

1. Агарев Е.М. Автоматические системы технологического кондиционирования воздуха. — М.: ВНИХИ. Сборник трудов, 1973. — с. 13—15.

2. Базилев Р.В. Распределение воздуха в производственных помещениях пищевых предприятий. III международная научная конференция студентов и молодых ученых "Живые системы и биологическая безопасность населения". МГУПБ, 2004. —с. 180—182.

3. Баркалов Б.В. и др. Пособие 1.91 к СН и Пу 2.04.05-91. Расчет и распределение приточного воздуха. М.: Промстройпроект, 1993. — с. 80.

4. Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции. — М.: Профиздат, 1990. —с. 450.

5. Бражников A.M., Малова Н.Д. Кондиционирование воздуха в производственных помещениях мясоперерабатывающих заводов. Сборник "Пути совершенствования установок технологического кондиционирования воздуха". — М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром, 1978. — с. 11—14.

6. Бражников A.M., Малова Н.Д. Кондиционирование воздуха на предприятиях мясной и молочной промышленности. — М.: Пищевая промышленность, 1979. — с. 264.

7. Бражников A.M., Малова Н.Д. Расчеты систем кондиционирования воздуха на предприятиях мясной и молочной промышленности. М.: Агро-промиздат, 1985. с. 231.

8. Бражников A.M., Аверин Г.Д., Малова Н.Д. и др. Технико-экономический расчет с использованием ЭВМ систем воздухораспределения в камерах термической обработки мяса. Методика расчета. — М.: МТИММП, 1985. —с. 40.

9. Бражников A.M., Аверин Г.Д., Малова Н.Д. и др. Технико-экономический расчет с использованием ЭВМ систем воздухораспределения в камерах термической обработки мяса. Автоматизация расчета. — М.: МТИММП, 1986. —с. 48.

10. Бражников A.M. и др. Технологическое оборудование мясокомбинатов. — М.: КолосС, 1977. — с. 322.

11. Бриганти А. Системы воздухораспределения. Новейшие принципы. // АВОК, 1999. № 3. — с. 44 — 56.

12. Бушуев В.В. Энергоэффективность — стратегическая задача России. // АВОК, 1993. № 3. — с. 4—6.

13. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Сан П и Н 2.2.4. 548 — 96.

14. Гоголин А.А., Агарев Е.М. и др. Теоретические основы и практическое применение технологического кондиционирования воздуха в камерах созревания сыра. М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром. Холодильная промышленность и транспорт, 1979. — с. 37.

15. Гоголин А.А., Агарев Е.М., Тихомирова JI.H. и др. Технологическое кондиционирование воздуха в мясной и молочной промышленности. М.: ВНИХИ. Сборник научных трудов, 1973. — с. 58.

16. ГОСТ 12.1.005—88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". — М.: Издательство стандартов, 1998. — с. 76.

17. Гримитлин М.И. Состояние и пути повышения эффективности систем вентиляции. //АВОК, 1990. № 1. — с. 28 — 32.

18. Гримитлин М.И. Распределение воздуха в помещениях. СПб: НПО "Экоюрус-Венто", 1994. — с. 316.

19. Гримитлин М.И., Позин Г.М. О расчете подачи воздуха в рабочую зону. // Инженерные системы. 2004. № 3. —с. 14— 23.

20. Гримитлин М.И. Системы вентиляции и кондиционирования: взгляд в будущее. // Инженерные системы. 2004. № 4. —с. 16— 17.

21. Гримитлин М.И. Распределение воздуха в помещениях. — СПб.: Изд. АВОК. Северо-Запад. 2004. —с. 320.

22. Грузинский М.М., Поз М.Я. и др. Устройство для подачи воздуха в помещение. — Авторское свидетельство СССР, № 827895, 1981.

23. Давыдова И.Е. Оборудование XXI века. // Мясная индустрия, 2004. №9. —с.51—52.

24. Иванов О.П., Рымкевич А.А. Единый подход к оценке различных схем систем кондиционирования воздуха. // Холодильная техника. 1981. № 5. — с. 19 — 20.

25. Иванов О.П., Мамченко В.О. Аэродинамика и вентиляторы. JL: Машиностроение, 1986. — с. 279.

26. Иванов О.П. Динамические системы охлаждения и отопления, комфортное жизнеобеспечение. // Инженерные системы. АВОК. Северо-Запад, 2004. № 3. — с. 37 — 43.

27. Ивашов В.И. Роль науки в развитии мясной промышленности. // Мясная и молочная промышленность. 1999. № 6. — с. 2 — 7.

28. Ивашов В.И. Создание новых поколений интенсивных технологий и технических средств. // Мясная промышленность. 1993. № 6. — с. 4 — 5.

29. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975. — с. 260.

30. Калицун В.И., Дроздов Е.В., Комаров А.С., Чижик К.И. Основы гидравлики и аэродинамики. М. Стройиздат 2001. — с. 296.

31. Карпис Е.Е. Энергосбережение в системах кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат. 1986. — с. 269.

32. Каталог на текстильные воздуховоды. PRIHODA. s.r.o. TEXTILE AIR DISTRIBUTION systems. 2004. — с. 30.

33. Кириллов А.А. Вентиляция и технологическое кондиционирование с использованием текстильных воздуховодов. // Мир климата. 2004. № 3. — с. 17—20.

34. Княжев В.А., Сизенко В.И., Рогов И.А., Большаков О.В., Тутельян В.А. концепция государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005 года. // Холодильная техника. 1998. № 2. — с. 1—4.

35. Кокорин О.Я., Нефелов С.В. О выборе экономичных режимов расхода холода и тепла в центрально-местных системах кондиционирования воздуха. // Холодильная техника. 1978. № 6. — с. 20 — 23.

36. Кокорин О .Я. Отечественное оборудование для создания систем вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Веза. 2002. — с. 97.

37. Кокорин О.Я. Современные системы кондиционирования воздуха. М.: Физматлит. 2003. — с. 272.

38. Корнюшко JI.M. Оборудование для производства колбасных изделий. Справочник. — М.: КолосС. 1993. — с. 304.

39. Косенков В.И. Энергосбережение в центральных системах кондиционирования. // Инженерные системы. 2004. № 4. — с. 26 — 27.

40. Креслинь А.Я. Автоматическое регулирование систем кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат. 1972. — с. 96.

41. Крупнин Г.Я., Иванова Е.В., Родрнгес X.J1. Применение воздушных фильтров в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Спб.: Изд. АВОК Северо-Запад. 2001. — с. 82 — 85. ' 45. Ловцов В.В. Системы прецизионного кондиционирования воздуха.

42. JL: Стройиздат. 1971. — с. 169.

43. Малова Н.Д., Каменский С.Н. Снижение энергозатрат на распределение воздуха при размораживании мяса. // Мясная индустрия СССР. 1984. №3. —с.8—11.

44. Малова Н.Д., Хитров С.А. Способ кондиционирования воздуха производственных помещений. Патент № 2129242. Российское агентство по патентам и товарным знакам. 1999.

45. Малова Н.Д. Кондиционирование воздуха. Основы термодинамики влажного воздуха. М.: МГУПБ. 1999. — с. 47.

46. Малова Н.Д., Дерипасов A.M. Перспективы внедрения отечественен- ных кондиционеров. // Мясная Индустрия. 2001. № 6. — с. 42 — 44.

47. Малова Н.Д. Повышение эффективности систем кондиционирования воздуха. // Мясная индустрия. 2001. № 9. — с. 41 — 43.

48. Малова Н.Д.Кондиционирование воздуха. Процессы изменения состояния воздуха в кондиционирующих аппаратах. М.: МГУПБ. 2004. с. 45.

49. Рекомендации по проектированию для предприятий пищевой промышленности. М.: ТермоКул. 2005. — с. 304.

50. Малова Н.Д., Базилев Р.В. и др. Способ кондиционирования воздуха тепловлагонапряженных помещений. Заявка на патент 2005 122 306/06, 14.07.2005. Дата публикации заявки 20.01.06; бюл. № 2.

51. Максимов Г.А. Отопление и вентиляция. Часть 2. Вентиляция. М.: Высшая школа. 1968. — с. 463.

52. Михайлов В.Д., Данилов В.Р., Бовкун М.Р. Регулирование относительной влажности воздуха с использованием микропроцессорной техники. // Холодильная техника. 1990. № 3. — с. 17 — 20.

53. Мухин В.В. Кондиционирование воздуха в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность. 1967. — с. 519.

54. Набиулин Ф.А., Квят И.Д. Анализ термодинамической эффективности кондиционеров воздуха. // Холодильная техника. 1989. № 7. — с. 26— 29.

55. Нестеренко А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Высшая школа. 1971. — с. 460.

56. Нефелов С.В. Алгоритмы микропроцессорных систем управления кондиционированием воздуха. //Холодильная техника. 1990. № 3. —-с.20—23.

57. Новый способ и новая машина для производства колбас. // Fleisch wirtschaft. 1986. № 5. — с. 804—805.

58. Нормы технологического проектирования предприятий мясной промышленности. М.: Минсельхоз России. 1992. — с. 121.

59. Отопление и вентиляция в 2-х частях. Часть II. Вентиляция (под ред. Богословского В.Н.). М.: Стройиздат. 1976. — с. 439.

60. Павлухин JI.B., Тетеревников В.Н. Производственный климат, вентиляция и кондиционирование воздуха. Основы нормирования и эффективность применения. М.: Стройиздат. 1993. — с. 216.

61. Пелеев А.И., Бражников A.M., Гаврилова В.А. Тепловое оборудование колбасного производства. М.: Пищевая промышленность. 1970. — с. 383.

62. Персиянов В.В., Малова Н.Д., Никифоров JI.JI. Производственная санитария и гигиена труда на предприятиях по переработке сырья животного происхождения. Учебное пособие. М.: МГУПБ. 2005. — с. 234.

63. Попов Б.А. О сочетании гигиенических требований и технических возможностей по обеспечению экологической безопасности промышленного производства. // Инженерные системы. 2004. № 3. — с. 44 — 47.

64. Родин В.И., Байрамов B.C., Раяк М.Б. Модернизация вентиляции производственных цехов. // Мясная промышленность. 1992. № 3. — с. 26.

65. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245-719-89 — Госстройиздат.

66. Санитарные нормы проектирования предприятий мясной промышленности СН— 106-86. М.: Минмясомолпром. 1986. — с. 72.

67. Санитарные и ветеринарные требования к проектированию предприятий мясной промышленности ВСТП. 1992. — с. 70.

68. Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию, испытаниям и наладке. М.: ТермоКул. 2004. — с. 373.

69. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Каталог оборудования фирмы "ВКТ — технология". 2006. — с. 123.

70. Сотников А.Г. Автономные и специальные системы кондиционирования воздуха. Теория, оборудование, проектирование, испытание, эксплуатация. Спб.: Изд. ООО "AT". 2005. — с. 236.

71. Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха / Под ред. Н.Н.Павлова и Ю.И.Шиллера. М.: Стройиздат. 1992. Кн. 1 и 2. —с. 308.

72. Строительные нормы и правила. Отопление, вентиляция и кондиционирование. — СНиП 2.04.05-91*. 2000. — с. 65.

73. Технология мяса и мясопродуктов / Под ред. И.А.Рогова. М.: Агро-промиздат. 1998. — с. 576.

74. Талиев В.Н. Аэродинамика вентиляции. М.: Стройиздат. 1979. — с.295.

75. Текстильные воздуховоды. — IPS Ventilation. Каталог Олексхол-динг. 1985. — с. 4.

76. Языков В.Н. Теоретические основы проектирования судовых систем кондиционирования воздуха. Л.: Судостроение. 1967. — с. 412.

77. ISO 7720, 1994. Moderate thermal environments — Determination of the PMV and PPD indices and specification of the condition for thermal comfort.

78. M. Jean Conan. Climatisation des locaux de travail des riandess // Revue generate du froid. 1985. № 3. — p. 29 — 30.ф ГРУППА КОМПАНИЙщи. термокул

79. Россия, 125438, Москва, Лихоборская наб., д. 9 Тел.: (095) 105-3476 (многоканальный) Факс: (095) 105-3475 Internet: www.thermocool.ru E-mail: sale@thermocool.ru1. АКТ

80. О ВНЕДРЕНИИ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА ЦЕНТРАЛЬНУЮ СИСТЕМУ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ МЯСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ.