 |
Выбор системы кондиционирования и расчет числа кондиционеров
|
|
|
|
Дипломный проект был написан в помещении 4 ПЭВМ. Около входной двери находится углекислый огнетушитель. Для отопления помещения в холодный период года предусмотрена водяная система отопления. Наряду с естественным освещением в темное время суток применяется люминесцентная система освещения. Для кондиционирования в помещении с ПЭВМ необходимы кондиционеры.
Для кондиционирования используются бытовые кондиционеры БК. Их устанавливают в окнах и воздух подается непосредственно в помещение.
Минимальное количество наружного воздуха, подаваемого в помещение, должно быть не менее необходимого по санитарным нормам подачи на 1 час, что составляет 30 кг/ч. В связи с этим минимальное необходимое количество наружного воздуха GHmin=30*n кг/ч, n-число рабочих (n=4).
Ghmin = 30*4 = 120 кг/ч.
В рассмотренной схеме организации воздухообмена весь воздух, проходящий через кондиционер, считается наружным. Наружный воздух с расчетной температурой tн=28.50С охлаждает кондиционером до tк, а затем нагревается до tвн - температуры помещения. При расчете числа кондиционеров следует решить систему уравнений:
3600*Qэвм=N*r*Gк*Cк*(tвн-tк)
3600*Qк=r*Gк*Cк*(tн-tк)
где N-число кондиционеров, r-средний расчетный удельный вес воздуха, r=1.2 кг/м3 Gк - производительность кондиционера по воздуху, м3/ч Ск - средняя теплоемкость охлаждающегося воздуха, кДж/кг*0С
Ск=1.005+1.8d
где d=623*fк*рк/(В-fк*рк), рк - упругость насыщенного пара при температуре tк.
Зависимость р от t приведена в таблице, где fк - относительная влажность в долях, В=993 Гпа - полное барометрическое давление, Сн выбирается аналогично Ск при рн и fн.
Выбираем по таблице кондиционер БК-1500. Для него Gк=400 м/ч, Qк=1.74 кВт. QЭВМ - результирующее тепловыделение в машинном зале. Мощность средств вычислительной техники по технической документации составляет 7.5 кВт. Тепловыделение человека 75 Вт. Общее тепловыделение n*75=300 Вт. Тепловыделение от источников освещения составляет n*65 Вт, где n-количество источников освещения, n=16, общее тепловыделение 65*16=1040 Вт. Находим QЭВМ:
|
|
|
QЭВМ=7.5+0.3+1.04=8.34 кВт.
Параметры tвн, fвн определяются на основе ГОСТ 12.1.005-88.
Примем tвн=240C, fвн=50%, tк задается с учетом того, что перепад температур ЭВМ не должен превышать 150С. Относительная влажность fк должна быть порядка 75-80%. Расчетная температура наружного воздуха для теплого периода года составляет tн=28.50С.
Расчет числа кондиционеров выполняется для трех значений относительной влажности наружного воздуха fн-40, 60, 80%.
По формулам (7.3) и (7.4) определяется Ск:
Ск=1.005+1.8*(623*0.75*23.38/993-0.75*23.38)=21.16 кДж/кг*0C
Аналогично определяется значение Сн.
Для f=40%:
Cн=1.005+1.8*(623*0.4*38.91/993-0.4*38.91)=18.86 кДж/кг*0C
Для f=60% Cн=28.004 кДж/кг*0C.
Для f=80% Cн=37.29 кДж/кг*0C.
Требуемое число кондиционеров
N=int{3600*Qэвм/1.2Gк*Cк(tвн-tк)}+1
При tн=28.50C принимаем tк=200C, tвн=240C, fк=75%, fк=50%
Cк=1.005+1.8(623*0.75*23.38/993-0.75*23.38)=21.16 кДж/кг*0C
N=int{3600*Qэвм/1.2Gк*(tвн-tк)}+1=1.73,
следовательно, N=1.
Число кондиционеров должно обеспечить необходимую производительность по холоду Qк
Qк=r*Gк*Cн(tн-tк)/3600
Определяем Qк: fн=40%, Сн=18.86
Qк=12*400*18.861(28.5-20)/3600=21.375 кВт,
fн=60%,Cн=28.004 Qк=31.73 кВт
fн=80%,Cн=37.28 Qк=42.26 кВт
Во всех трех случаях выполняется условие Qк>Qктабл Qктабл=1.74 кВт. Проверим соответствие количества наружного воздуха санитарным нормам. Производительность по воздуху
Gн=N*Gк=1*400=400 м3/ч
Условие Gн>Gн мин (Gн мин=240 кг/ч) выполняется, следовательно, число БК-1500 можно принять равным 1
Бытовой кондиционер БК-1500 используется для ПЭВМ и СМЭВМ. Устанавливается в окнах и подает обработанный наружный воздух непосредственно в зал.
|
|
|
В процессе выполнения НИР необходимо, чтобы деятельность человека не сопровождалась вредным воздействием на среду обитания. Для этой цели необходимо избежать попадания во внешнюю среду отходов производства и вредных веществ. Для этого необходимо обеспечить герметичное хранение вредных веществ. Отходы производства собирать в специальные контейнеры и вывозить к месту переработки или уничтожения. При наличии большого количества вредных паров, образующихся при пайке, вентиляционные отверстия и шахты должны быть снабжены специальными фильтрами, задерживающими проникновение паров во внешнюю среду. В особых случаях следует применять химические нейтрализаторы.
В заключении следует отметить, что данный дипломный проект является безопасным в экологическом плане и при соблюдении требуемых норм безопасности при работе с ПЭВМ и периферийными устройствами не представляет опасности для жизни оператора ЭВМ. Кроме того используемые при проектировании технические средства не приводят к загрязнению окружающей среды и обострению экологической обстановки. Важное значение для предупреждения потенциально опасных для жизни человека факторов заключается в правильной организации работы на ЭВМ, в своевременном обслуживании действующих электроустановок.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Рассчитан и спроектирован автогенераторный клистрон с электронным КПД в выходном зазоре равным hе3=0.62 и общим электронным КПД hеå=0.65. Для двухрезонаторного клистрона с тремя зазорами это является хорошим результатом. Это на 30-35% больше, чем у приборов выпускаемых промышленностью. Вместе с тем еще остаются возможности для последующего повышения КПД.
Вероятнее всего они связаны с исследованиями широкого зазора с q1»3p с неравномерным электрическим полем. Результаты полученные при расчете электронного тока позволяют надеяться на повышение КПД
Интересные перспективы открываются при использовании неоднородного магнитного поля. Уже рассчитан прибор с I1max/I0=1.75 и общим КПД hеå=0.7. Но усложнение конструкции вызванное неоднородным магнитным полем вынудило пока не считать ее в качестве основного варианта. В дальнейшем упомянутые конструкции будут дорабатываться.
|
|
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Артюх И. Г. Мощные микроволновые электровакуумные приборы для систем связи и промышленного применения // Электронная промышленность - 1991. - №6 - 57 c.
2. Gebauer R. Wiss. Voroff. d.Texhnixhen Hochxhule Darmstadt. - 1, 65 (1947); 1, 97, 1949
3. Клистроны. Перевод с английского - М: Советское радио. - 1952. - 129 c.
4. Solimar L. Extension on the one-dimension (klistron) Solution to finite gaps // J. Electron Contr. - 1961. - V11, №5. - p.361-383; 1962. - V12, №4. - p.313-314.
5. Хайков А. З. Клистронные усилители. - М.: Связь, 1974. - 392 с.
6. Федяев В. К. Расчет группирования электронов в клистронах с длинными зазорами // Известия ЛЭТИ - 1966 - Вып. 62. с.287-300
7. Канавец В. И., Лопухин В. П., Сандалов А. П. Нелинейные процессы в мощных тногорезонаторных клистронах и оптимизация их порпметров // Лекции по электронике СВЧ. Книга 7. Изд. Саратовского университета, 1974.
8. Панов В. П., Сметанина Л. Ю., Юркин В. И. Расчет электронных процессов в двухрезонаторном клистроне с широким входным зазором // Электроника. Рязань: РРТИ, 1978. с.3-6.
9. Костиенко А. И., Пирогов Ю. А. Взаимодействие электронного потока с полем СВЧ в широком плоском зазоре, возбужденном на высшем типе колебаний // Радиотехника и электроника. 1962 - Вып. 2 - с. 332-338
10. Исследование процессов, связанных с взаимодействием электронов с СВЧ полем широкого входного зазора при больших амплитудах. Научн.рук. Панов В.П. Отчет / РГРТА. - Рязань. - 1994. - 36 с.
11. Исследование процессов взаимодействия электронов с полем резонатора при временах пролета, превышающих период колебаний и возможности создания новых генераторов СВЧ. Науч. рук. Панов В. П. Отчет / РГРТА. - Рязань. - 1994. - 22 с.
12. Взаимодействие сгруппированного электронного потока с полем высокочастотного зазора // Панов В.П., Буланкин В.А., Кутузова И.В., Юркин В.И.
13. Федяев В. К. Двухмерная модель электронного потока из деформируемых элементов // Вакуумная и плазменная электроника: Межвуз. сб. / Рязань: РРТИ - 1986 - с. 96-100
14. Федяев В. К., Юркин В. И. Программа анализа двухмерных динамических процессов в клистронах // Вакуумная и плазменная электроника: Межвуз. сб. / Рязань: РРТИ - 1986 - с. 101-105
15. Кацман Ю. А. Приборы СВЧ. - М.: Высш. шк., 1983. - 368 c.
|
|
|
16. Панов В. П. Направления развития и особенности клистронов // Методические указания. Рязань: РРТИ - 1991. - 36 с.
17. Лебедев Н. В. Техника и приборы СВЧ, т. 2. - М.: Энергия, 1964. - 375 с.
18. Панов В. П. Пространственный заряд в клистронах // Методические указания. Рязань: РРТИ - 1990. - 24 с.
19. Панов В. П., Кутузова И. В. Взаимодействие несгруппированного электронного потока с ВЧ полем зазора // Электронные приборы: Межвуз. сб. / Рязань: РРТИ - 1992 с. 93-96
20. Панов В. П., Кутузова И. В., Юркин В. И. Коэффициент электронного взаимодействия выходного зазора клистрона // Электронные приборы: Межвуз. сб. / Рязань: РРТИ - 1992 - с. 91-93
21. Панов В. П., Соломенников Г. В., Погорельский М. М. Дипломное проектирование // Методические указания. Рязань: РРТИ - 1989. - 28 с.
22. Панов В. П., Федяев В. К., Шишков А. А. Разработка новых конструкций, методов и программ расчета клистронов // Электросвязь 1992- № 4 - с. 39-40
23. Расчет и исследованиелектронных процессов в динамическом режиме работы приборов: Отчет о НИР / РРТИ; Руководитель В. П. Панов. - № 423834. УДК 621.385.624. - Рязань, 1975. - 87 c.
|
|
|
