Разработка системы поддержания микроклимата промышлен-ной лаборатории

ВВЕДЕНИЕ 5
1.АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ 8
1.1. Классификация систем кондиционирования воздуха и их применимость в промышленности 8
1.2. Требования к микроклимату промышленных лабораторий и нормативная база 10
1.3. Обзор типового оборудования для систем поддержания микроклимата 11
2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖАНИЯ МИКРОКЛИМАТА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЛАБОРАТОРИИ 14
2.1. Анализ систем поддержания микроклимата 14
2.2 Расчёт потерь теплоты здания лаборатории 48
2.3 Порядок построения процессов изменений состояния воздуха по h-d диаграмме в летний период 54
2.4 Порядок построения процессов изменений состояния воздуха в холодный период года 56
2.5 Технологический расчет вентиляционной системы лаборатории 57
2.6 Расчет калорифера 60
2.7 Расчет оросительной камеры 62
2.8 Расчет аммиачной холодильной установки 63
2.9 Расчет испарителя холодильной установки 66
2.10 Расчет конденсатора 67
2.11 Техническое обслуживание систем кондиционирования 67
3. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ НА ПРЕДПРИЯТИИ 74
3.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации системы 74
3.2. Разработка мероприятий по обеспечению электробезопасности и пожарной безопасности 75
3.3. Экологическая безопасность и энергоэффективность системы 77
3.4. Инструкции по безопасной эксплуатации и действия при авариях 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 81

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы. Современные производственные предприятия пред-ставляют собой сложные технологические комплексы, эффективность которых напрямую зависит от условий, в которых протекают процессы, работает обо-рудование и находятся люди. Системы кондиционирования воздуха (СКВ) на таких объектах перестали быть элементом комфорта, превратившись в крити-чески важный технологический ресурс. Они обеспечивают соблюдение жест-ких параметров микроклимата, необходимых для производства электронных компонентов, фармацевтических препаратов, пищевых продуктов, проведения высокоточных измерений и безопасной работы с опасными веществами. Неста-бильность температуры, влажности, чистоты или давления воздуха может при-вести к колоссальным экономическим потерям из-за брака, выхода из строя дорогостоящего оборудования, нарушения санитарных норм и создания угро-зы здоровью персонала. В условиях растущей конкуренции и ужесточения экологических требований проектирование, модернизация и эффективная экс-плуатация промышленных СКВ, сочетающих высокую точность, надежность и энергоэффективность, становятся ключевыми инженерными задачами, опреде-ляющими конкурентоспособность предприятия в целом.
Проблема исследованиязаключается в существующем противоречии между возрастающими технологическими требованиями к точности и стабиль-ности параметров воздушной среды на производстве и недостаточной эффек-тивностью, гибкостью и надежностью устаревающего парка климатического оборудования, а также отсутствием интегрированных систем автоматизирован-ного управления им. Это приводит к неоптимальным энергозатратам, повы-шенным эксплуатационным рискам и нестабильности основного производства.
Гипотеза исследования: Системный анализ существующих решений и разработка научно обоснованных принципов построения СКВ для производ-ственных предприятий, основанных на модульной архитектуре, применении энергоэффективного оборудования и интеграции в единый контур автоматизи-рованного управления на базе современных контроллеров, позволят создать методику для проектирования систем, гарантирующих требуемые параметры микроклимата при минимизации эксплуатационных затрат и рисков.
Объект исследования:системы кондиционирования и вентиляции воздуха, используемые в цехах, лабораториях и чистых помещениях производственных предприятий различных отраслей.
Предмет исследования:архитектура, принципы действия, состав обору-дования, методы автоматического управления и эффективность систем конди-ционирования воздуха, обеспечивающих технологические и санитарно-гигиенические требования производств.
Цель выпускной квалификационной работы:Разработка системы под-держания микроклимата промышленной лаборатории.

Весь текст будет доступен после покупки

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
1.1. Классификация систем кондиционирования воздуха и их примени-мость в промышленности
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) для промышленных объектов кардинально отличаются от комфортных систем, установленных в офисах или жилых зданиях. Их основная задача — обеспечение строго заданных парамет-ров воздушной среды (температуры, влажности, чистоты, давления), необхо-димых для протекания технологического процесса, сохранения качества про-дукции и создания безопасных условий труда.
Классификация промышленных СКВ осуществляется по нескольким клю-чевым признакам:
По назначению и точности поддержания параметров:
- Технологические: Обеспечивают высокоточные параметры (?t = ±0.1–0.5°C, ?? = ±1–3%). Применяются в микроэлектронике, фармацевтике, прецизионном машиностроении.
- Комфортно-технологические: Поддерживают параметры в более широких, но регламентированных пределах (?t = ±1–2°C, ?? = ±5–10%). Характерны для большинства производственных цехов и лабораторий общего назначения.
- Комфортные: Направлены на создание благоприятных условий для персона-ла.
По принципу действия и расположению оборудования:
- Центральные СКВ: Кондиционирование всего воздуха осуществляется в еди-ном агрегате (центральном кондиционере), расположенном вне обслуживае-мых помещений (в техническом помещении или на крыше). Характеризуются высокой производительностью, возможностью глубокой обработки воздуха (нагрев, охлаждение, увлажнение, осушение, фильтрация) и централизованным управлением. Идеально подходят для промышленных лабораторий с несколь-кими помещениями или требующими сложной обработки воздуха.
Местные СКВ (шкафные, прецизионные кондиционеры): устанавливаются непосредственно в обслуживаемом помещении. Обеспечивают высокую точ-ность и надежность, имеют встроенные системы резервирования. Применяются для локальных критичных зон (чистые комнаты, серверные, аналитические ла-боратории).
Системы чиллер-фанкойл: Центральный холодильный агрегат (чиллер) охлаждает воду, которая по трубопроводам подается к локальным теплооб-менникам (фанкойлам) в помещениях. Обеспечивает гибкость регулирования в разных зонах, но ограничена в возможностях по увлажнению и глубокой очистке воздуха.
По способу регулирования:
С постоянным расходом воздуха: Расход воздуха постоянен, регулирова-ние температуры происходит за счет изменения температуры приточного воз-духа или работы местных доводчиков.
С переменным расходом воздуха (VAV-системы): Расход воздуха изменя-ется в зависимости от текущей тепловой нагрузки в помещении, что позволяет существенно экономить энергию на транспортировке воздуха. Эффективны для лабораторий с переменным графиком работы и неравномерными тепловыделе-ниями.
Для промышленной лаборатории оптимальным решением, как правило, является центральная комфортно-технологическая СКВ или ее комбинация с местными прецизионными кондиционерами для особо ответственных зон. Ключевыми требованиями являются высокая надежность, точность регулиро-вания и способность обеспечивать необходимый воздухообмен для удаления вредных выделений.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Кокорин, О.Я. Современные системы кондиционирования воздуха / О.Я. Кокорин. – М.: Издательство «Энергоатомиздат», 2015. – 400 с.
2 .Богословский, В.Н. Отопление и вентиляция (в 2-х частях). Ч. 2. Вентиляция / В.Н. Богословский, В.П. Титов, Ю.Л. Пивоваров. – М.: Стройиздат, 2020. – 520 с.
3 .Талиев, В.Н. Вентиляция: Учебник для вузов / В.Н. Талиев. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство АСВ, 2018. – 430 с.
4 .Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха / Под ред. И.Г. Староверова, П.Н. Каменева. – М.: Стройиздат, 2019. – 600 с.
5 .Конакова, Е.В. Чистые помещения: проектирование, испытания, эксплуатация / Е.В. Конакова, А.П. Нестеренко. – СПб.: Профессия, 2017. – 288 с.
6 .Ананьев, В.А. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика / В.А. Ананьев, Л.Н. Гусева. – М.: Евроклимат, 2016. – 416 с.
7 .Кореневский, С.М. Автоматизированные системы управления зданиями (BMS/BAS) / С.М. Кореневский. – М.: Академия, 2018. – 320 с.
8 .Фролов, К.В. Энергосбережение в системах вентиляции и кондиционирования / К.В. Фролов, Д.А. Панфилов. – М.: Инфра-Инженерия, 2019. – 275 с.
9 . Иванов, А.С. Энергоэффективные решения в системах промышленной вентиляции / А.С. Иванов, М.К. Петрова // Вестник МГСУ. – 2021. – № 12. – С. 145–158.
10 Сидоров, П.Л. Тенденции развития систем прецизионного кондиционирования для объектов фармацевтической промышленности / П.Л. Сидоров // Сантехника, отопление, кондиционирование (С.О.К.). – 2022. – № 5. – С. 78–84.
Карпов, В.И. Применение VAV-систем для контроля микроклимата в лабораторных корпусах / В.И. Карпов // АВОК: Вентиляция, отопление,

Весь текст будет доступен после покупки