ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 1 (57), 2020


Теоретическое обоснование режимов работы системы кондиционирования воздуха производственных помещений с незначительными теплоизбытками


Жерлыкина М. Н., Колосов А. И., Панов М. Я., Чуйкин С. В.


Жерлыкина М. Н., канд. техн. наук, доц. кафедры жилищно-коммунального хозяйства, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-28-92, e-mail: zherlykina@yandex.ru

Колосов А. И., канд. техн. наук, доц. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-53-21, e-mail: u00622@vgasu.vrn.ru

Панов М. Я., д-р. техн. наук, проф. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-53-21, e-mail: teplosnab_kaf@vgasu.vrn.ru

Чуйкин С. В., канд. техн. наук, доц. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-53-21, e-mail: ser.chu@mail.ru

 
 
Постановка задачи. В помещениях с незначительными избытками теплоты нормируемые величины воздухообмена акцентированы на разбавление и удаление вредных веществ. При этом не учитывается теплота, выделяемая технологическим оборудованием, а местная и общеобменная вентиляция, улавливая вредные вещества, содержащиеся в конвективных тепловых потоках, не обеспечивает в полной мере удаление всех видов вредных примесей в единицу времени из объема помещения. Таким образом, эффективность работы системы вентиляции заведомо ниже регламентируемых. В связи с этим представляется актуальным изучение вопросов об определении количества теплоты в объеме помещения, содержания вредных веществ, уносимых конвективными потоками, а также поиск оптимального решения по обеспечению требуемой эффективности работы системы вентиляции. 
Результаты и выводы. Исходя из распределения избыточных температур в струе выявлено количество теплоты, уносимое конвективными потоками. Графически представлены количественная оценка содержания теплоты в потоке воздуха при различных режимах работы производственного помещения и результаты комплексной количественной оценки содержания вредных примесей в конвективном потоке в зависимости от избыточной температуры воздуха в струе. Разработана аналитическая зависимость по определению количества вредных примесей в конвективной струе. Установлена целесообразность охлаждения воздуха производственного помещения с незначительными тепловыделениями в ходе технологического процесса. Выполнено математическое моделирование изменения температуры воздуха в струе в зависимости от исходных параметров смеси и времени ее снижения до нормативных значений. Представлены рекомендации по выбору способа кондиционирования производственного помещения. 
 
Ключевые слова: теплота, конвективный поток, струя, ассимиляция, вентиляция, вредное вещество, охлаждение.


DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.002

 

Библиографический список

1. Батурин, В. В. Основы промышленной вентиляции / В. В. Батурин. — М.: Профиздат, 4-е издание, 1990. — 446 с.
2. Гримитлин, А. М. Отопление и вентиляция производственных помещений / А. М. Гримитлин, Т. А. Дацюк и др. — Санкт-Петербург: АВОК Северо-Запад, 2007. — 399 с.
3. Дерепасов, А. В. Исследование воздухообмена производственных помещений с проемами в перекрытиях / А. В. Дерепасов // Научный журнал. Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. — 2017. — № 1. — С. 18—25.
4. Жерлыкина, М. Н. Повышение эффективности аварийной вентиляции производственного помещения для обеспечения взрывобезопасности при выбросах химических веществ / М. Н. Жерлыкина // диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Воронеж, 2006. — 166 с.
5. Колодяжный, С. А. Зависимость распределения взрывоопасных вредных веществ в помещениях от кратности воздухообмена / С. А. Колодяжный, И. И. Переславцева, О. Н. Филиатова // Инженерные системы и сооружения. — 2010. — № 2. — С. 192—196.
6. Ловцов, В. В. Системы кондиционирования динамического микроклимата помещений. 2-е изд. перераб. и доп. / В. В. Ловцов, Ю. Н. Хомутский. — Л: Стройиздат, 1991. — 150 с.
7. Луговский, С. И. Совершенствование систем промышленной вентиляции / С. И. Луговский, Г. К. Дымчук. — М.: Стройиздат,1991. — 130 с.
8. Наумов, А. Л. СО2: Критерий эффективности систем вентиляции / А. Л. Наумов, Д. В. Капко // АВОК. — 2015. — № 1. — С.12—20.
9. Полосин, И. И. Динамика процессов промышленной вентиляции // Автореферат диссертации доктора технических наук. — Воронеж, 2001.
10. Полосин, И. И. Реализация математической модели для оценки эффективности схем организации воздухообмена в цехах гальванопокрытий / И. И. Полосин, С. Н. Кузнецов, А. В. Портянников, А. В. Дерепасов // Приволжский научный журнал. — 2009. — № 2 (10). — С. 42—47.
11. Посохин, В. Н. Расчет местных отсосов от тепло- и газовыделяющего оборудования. — М.: Машиностроение,1984. — 157 с.
12. Сазонов, Э. В. Особенности расчета систем пневмотранспорта с учетом микроклимата помещений / Э. В. Сазонов, В. В. Шичкин // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. — 2018. — № 4(7). — С. 29—40.
13. Скрыпник, А. И. Расчетная модель определения наиболее вероятной величины вентиляционного выброса химических веществ при аварийной ситуации / А. И. Скрыпник, М. Н. Жерлыкина // Известия ВУЗов. Строительство. —Новосибирск, 2004. — № 5. — С.72—75.
14. Талиев, В. Н. Аэродинамика вентиляции. — М.: Стройиздат, 1979. — 290 с.
15. Успенская, Л. Б. Математическая статистика в вентиляционной технике / Л. Б. Успенская. — М.: Стройиздат, 1980. — 108 с.
16. Чуйкин, С. В. Сравнительная оценка энергетических затрат на системы кондиционирования воздуха ледовой арены при различных способах организации воздухораспределения / С. В. Чуйкин, М. Н. Жерлыкина, Д. С. Агишевский, И. А. Карпова // Инженерные системы и сооружения. — 2013. — № 1 (10). — С. 72—79.
17. Шепелев, И. А. Аэродинамика воздушных потоков в помещении / И. А. Шепелев. — М.: Стройиздат, 1978. — 154 с.
18. Эльтерман, В. М. Вентиляция химических производств. 3-е издание перераб. / В. М. Эльтерман. — М.: Химия, 1980. — 288 с.
19. Яременко, С. А. Энергетические спектры пульсационной скорости в свободных турбулентных вентиляционных потоках / С. А. Яременко, И. И. Переславцева, Н. А. Руднева, В.А Малин // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. — 2012. — № 3 (8). — С. 32—38.
20. Zherlykina, M. N. Emergency ventilation industrial premises of chemical industry enterprises / M. N. Zherlykina, M. S. Kononova, Y. A. Vorob’eva // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering687 (2019) 044016. DOI:10.1088/1757-899X/687/4/044016.

 
 

Ссылка для цитирования

Жерлыкина, М. Н. Теоретическое обоснование режимов работы системы кондиционирования воздуха производственных помещений с незначительными теплоизбытками / М. Н. Жерлыкина, А. И. Колосов, М. Я. Панов, С. В. Чуйкин // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2020. - № 1 (57). - С. 22-29. - DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.002.

 
 
 
 

English version 

 

Theoretical Justification of Operating Modes of the Air Conditioning System for Industrial Premises with Insignificant Heat Surpluses

Zherlykina M. N., Kolosov A. I., Panov M. Ya., Chuikin S. V.
 
 

Zherlykina M. N., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Housing and Communal Services, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)271-28-92, e-mail: zherlykina@yandex.ru

Kolosov A. I., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)271-53-21, e-mail: u00622@vgasu.vrn.ru

Panov M. Ya., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: +7(473)271-53-21; e-mail: teplosnab_kaf@vgasu.vrn.ru

Chuikin S. V., PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)271-53-21, e-mail: ser.shu@vgasu.vrn.ru


 
Statement of the problem. In rooms with a slight heat excess, the normalized values of air exchange are focused on diluting and removing harmful substances. This does not take into account the heat generated by technological equipment as well as local and general exchange ventilation, catching harmful substances contained in convective heat flows, does not fully remove all types of harmful impurities per unit of time from the volume of the room. Thus, the efficiency of the ventilation system is obviously lower than the regulated ones. In this regard, it seems relevant to study the issues of determining the amount of heat in the volume of the room, the content of harmful substances carried away by convective flows as well as finding the optimal solution to ensure the required efficiency of the ventilation system. 
Results and conclusions. Based on the distribution of excess temperatures in the jet, the amount of heat carried away by convective flows is determined. The quantitative estimation of the heat content in the air flow at different operating modes of the production room is presented graphically. An analytical dependence for determining the amount of harmful impurities in a convective jet is developed. The results of a complex quantitative assessment of the content of harmful impurities in the convective flow depending on the excess air temperature in the jet are presented graphically. In order to ensure the required efficiency of the ventilation system, the expediency of cooling the air of the production room with minor heat emissions during the technological process has been established. Mathematical modeling of changes in the air temperature in the jet depending on the initial parameters of the mixture and the time of its reduction to standard values is performed. Recommendations on the choice of a method for conditioning the production room and regulating the operation of the refrigerator are presented. 
 
Keywords: heat, convective flow, jet, assimilation, ventilation, harmful substance, cooling. 


DOI: 10.25987/VSTU.2020.57.1.002

References

1. Baturin, V. V. Osnovy promyshlennoi ventilyatsii / V. V. Baturin. — M.: Profizdat, 4-e izdanie, 1990. — 446 s. 
2. Grimitlin, A. M. Otoplenie i ventilyatsiya proizvodstvennykh pomeshchenii / A. M. Grimitlin, T. A. Datsyuk i dr. — Sankt-Peterburg: AVOK Severo-Zapad, 2007. — 399 s. 
3. Derepasov, A. V. Issledovanie vozdukhoobmena proizvodstvennykh pomeshchenii s proemami v perekrytiyakh / A. V. Derepasov // Nauchnyi zhurnal. Zhilishchnoe khozyaistvo i kommunal'naya infrastruktura. — 2017. — № 1. — S. 18—25. 
4. Zherlykina, M. N. Povyshenie effektivnosti avariinoi ventilyatsii proizvodstvennogo pomeshcheniya dlya obespecheniya vzryvobezopasnosti pri vybrosakh khimicheskikh veshchestv / M. N. Zherlykina // dissertatsiya na soiskanie uchenoi stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk. — Voronezh, 2006. — 166 s. 
5. Kolodyazhnyi, S. A. Zavisimost' raspredeleniya vzryvoopasnykh vrednykh veshchestv v pomeshcheniyakh ot kratnosti vozdukhoobmena / S. A. Kolodyazhnyi, I. I. Pereslavtseva, O. N. Filiatova // Inzhenernye sistemy i sooruzheniya. — 2010. — № 2. — S. 192—196. 
6. Lovtsov, V. V. Sistemy konditsionirovaniya dinamicheskogo mikroklimata pomeshchenii. 2-e izd. pererab. i dop. / V. V. Lovtsov, Yu. N. Khomutskii. — L: Stroiizdat, 1991. — 150 s. 
7. Lugovskii, S. I. Sovershenstvovanie sistem promyshlennoi ventilyatsii / S. I. Lugovskii, G. K. Dymchuk. — M.: Stroiizdat,1991. — 130 s. 
8. Naumov, A. L. SO2: Kriterii effektivnosti sistem ventilyatsii / A. L. Naumov, D. V. Kapko // AVOK. — 2015. — № 1. — S.12—20. 
9. Polosin, I. I. Dinamika protsessov promyshlennoi ventilyatsii // Avtoreferat dissertatsii doktora tekhnicheskikh nauk. — Voronezh, 2001. 
10. Polosin, I. I. Realizatsiya matematicheskoi modeli dlya otsenki effektivnosti skhem organizatsii vozdukhoobmena v tsekhakh gal'vanopokrytii / I. I. Polosin, S. N. Kuznetsov, A. V. Portyannikov, A. V. Derepasov // Privolzhskii nauchnyi zhurnal. — 2009. — № 2 (10). — S.42—47. 
11. Posokhin, V. N. Raschet mestnykh otsosov ot teplo- i gazovydelyayushchego oborudovaniya. — M.: Mashinostroenie,1984. — 157 s. 
12. Sazonov, E. V. Osobennosti rascheta sistem pnevmotransporta s uchetom mikroklimata pomeshchenii / E. V. Sazonov, V. V. Shichkin // Zhilishchnoe khozyaistvo i kommunal'naya infrastruktura. — 2018. — № 4 (7). — S. 29—40. 
13. Skrypnik, A. I. Raschetnaya model' opredeleniya naibolee veroyatnoi velichiny ventilyatsionnogo vybrosa khimicheskikh veshchestv pri avariinoi situatsii / A. I. Skrypnik, M. N. Zherlykina // Izvestiya VUZov. Stroitel'stvo. —Novosibirsk, 2004. — № 5. — S.72—75. 
14. Taliev, V. N. Aerodinamika ventilyatsii. — M.: Stroiizdat, 1979. — 290 s. 
15. Uspenskaya, L. B. Matematicheskaya statistika v ventilyatsionnoi tekhnike / L. B. Uspenskaya. — M.: Stroiizdat, 1980. — 108 s. 
16. Chuikin, S. V. Sravnitel'naya otsenka energeticheskikh zatrat na sistemy konditsionirovaniya vozdukha ledovoi areny pri razlichnykh sposobakh organizatsii vozdukhoraspredeleniya / S. V. Chuikin, M. N. Zherlykina, 
D. S. Agishevskii, I. A. Karpova // Inzhenernye sistemy i sooruzheniya. — 2013. — № 1 (10). — S. 72—79. 
17. Shepelev, I. A. Aerodinamika vozdushnykh potokov v pomeshchenii / I. A. Shepelev. — M.: Stroiizdat, 1978. — 154 s. 
18. El'terman, V. M. Ventilyatsiya khimicheskikh proizvodstv. 3-e izdanie pererab. / V. M. El'terman. — M.: Khimiya, 1980. — 288 s. 
19. Yaremenko, S. A. Energeticheskie spektry pul'satsionnoi skorosti v svobodnykh turbulentnykh ventilyatsionnykh potokakh / S. A. Yaremenko, I. I. Pereslavtseva, N. A. Rudneva, V.A Malin // Nauchnyi zhurnal. Inzhenernye sistemy i sooruzheniya. — 2012. — № 3 (8). — S. 32—38. 
20. Zherlykina, M. N. Emergency ventilation industrial premises of chemical industry enterprises / M. N. Zherlykina, M. S. Kononova, Y. A. Vorob’eva // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering687 (2019) 044016. DOI:10.1088/1757-899X/687/4/044016.



 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS