Математическая модель процесса вентиляции в тоннеле метрополитена. Функциональная схема системы вентиляции на станции

Процесс воздухообмена в тоннеле метрополитена (рис.1.1) описывается уравнением теплового баланса [7]:

(1.1)

где tсм- температура смешанного воздуха, tТН – температура теплоносителя (вода), tНВ – температура наружного воздуха, GВТЗ – массовый расход воздуха ВТЗ, GНВ – массовый расход наружного воздуха.

На основании уравнения теплового баланса определяется требуемая температура воздуха на платформе станции

(1.2)

Температура теплоносителя tтн и температура наружного воздуха tнв полагаются постоянными величинами и температура воздуха на платформе станции зависит от массовых расходов воздуха из ВТЗ и управляемых шиберов. Массовый расход наружного воздуха определяется по формуле [7]:

(1.3)

где QНВ – расход наружного воздуха, ρНВ – плотность наружного воздуха.

Величина ρНВ вычисляется по формуле, полученной в результате эмпирических исследований [14]:

(1.4)

Массовый расход воздуха определяется по следующей формуле [7]:

(1.5)

где QВТЗ – расход воздуха воздушно - тепловой завесы, ρТН – плотность теплоносителя (воды), калориферной установки. Плотность теплоносителя

ρТН = 1000 .

Плотность воздуха величина постоянная и температура на платформе станции в результате зависит от расхода наружного воздуха, поступающего в тоннель через управляемые шиберы и от расхода воздуха воздушно-тепловой завесы.

Исходя из рис. 1.1 математическая модель системы разделяется на две подсистемы: система управления расходом воздуха ВТЗ и система управления расходом воздуха управляемых шиберов. Температура на выходе системы снимается датчиком температуры. Подсистемы связывает логическое устройство управления, предназначенное для формирования и выдачи управляющих воздействий UзQ и Uзα на подсистемы автоматического управления ВТЗ и управляемых шиберов с учетом сигнала обратной связи с датчика температуры. Разработка логического устройства управления выходит за рамки данного дипломного проекта, поэтому не рассматривается. Возмущающим воздействием для данной системы является tтн и tнв . Температура наружного воздуха имеет следующий диапазон изменения: -40°С +10°С (согласно СНиП 2.01.01-82, стр.16), это медленно меняющаяся величина. Температура теплоносителя (воды) лежит в диапазоне +70°+95°С и связана с изменением теплового режима котельной.

На рис.2.1 представлена функциональная схема системы вентиляции:

Рис. 2.1 Функциональная схема системы вентиляции.

Расход тепла на вентиляцию
Количество тепла на вентиляцию определим по формуле: QB = f*N*qo*k1*k2, где k2 = 0,4 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий (кроме районов с 1-2 этажной застройкой). Результаты расчета сведем в таблицу 3: Число жителей Жилая площадь, м2 Удельный тепловой по ...

Расчет потребности в сжатом воздухе
Мощность потребной компрессорной установки, м3/мин, определяется по формуле: Q = (7.8) где K = 0.8 - коэффициент одновременности работы установок; - суммарный расход воздуха установками. Расход воздуха установками Таблица 7.6 N   кол- Расход Общий п/п Потребите ...

Источники водо- и энергоснабжения
По участку проходят инженерные сети: водопровод, канализационный напорный коллектор. Водоснабжение, водоотведение, канализование здания планируется централизованное. Подключение объекта производится к существующим инженерным сетям. Сброс дренажных и ливневых вод с застраиваемой территории – в ближайшую в ...