مثال طراحی موتور خانه استخر

مثال1) : استخری در ابعاد 12.5 در 25 متر به صورت سر باز در شهر تهران قرار گرفته است. برای این استخر فضایی به ابعاد 15*7 متر موتورخانه در نظر گرفته شده است، فاصله موتورخانه تا استخر در شکل نشان داده شده است، اجزا و جانمایی این موتور خانه را در حالت سرباز و کار در فصول گرم بررسی نمایید.

T subscript 1 equals 26 degree C space equals 299 space K end subscript

T subscript a i r space end subscript equals 21 degree c equals 294 K

جواب1: ابتدا داده های ورودی مساله را وارد می کنیم، برای حالتی که استخر در فصل گرم کار کند دمای حداقل هوا را 21 درجه سانتی گراد در نظر می گیریم:

59 degree F 15 degree c دمای آب ورودی
79 degree F 26 degree C دمای آب استخر
69 degree F 21 degree C دمای هوا
104 degree F 40 degree C دمای آب دوش
82 space f t 25 space m طول استخر
41 space f t 12.5 space m عرض استخر
5.5 space f t 1.68 space m ارتفاع پیش فرض
138690 space g a l 525000 space l i t حجم استخر
24 space h r مدت زمان پیش راه اندازی
60 % رطوبت نسبی
17336 g p h 65625 space l i t divided by h r دبی فیلتراسیون

نکته: دبی فیلتراسیون با تقسیم حجم استخر بر حسب گالن  بر 8 ساعت گردش آب به دست می آید.

محاسبهQ1 (افت حرارتی از سطح آب جبرانی):

Q1 را از طریق دو فرمول زیر بدست می آوریم:

Q subscript 1 equals left parenthesis 95 plus 0.425 space v right parenthesis left parenthesis P subscript w minus P subscript a right parenthesis divided by Y

Q subscript 1 equals left parenthesis 69 plus 035 space v right parenthesis left parenthesis P subscript w minus P subscript a right parenthesis divided by Y

طبق فرمول اشره ما نیاز به دو فشار داریم که فشار اول را با داشتن دمای آب استخر از جدول اشباع می خوانیم (جدول 4). فشار بخار اشباع در جدول ترمودینامیکی برای دمای 26 درجه سانتی گراد با میان یابی برابر با  0.035 bar یا in.Hg   1.03355  می باشد.

 حال باید نقطه شبنم را بیابیم تا فشار را در نقطه شبنم را پیدا کنیم (شکل 6)، با دمای هوای 21 درجه سانتی گراد و رطوبت 60% وارد نمودارسایکرومتریک شده نقطه شبنم 13 درجه سانتی گراد را می خوانیم.

نمودار سایکرومتریک

گرمای ویژه گرمای نهان تبخیر انتالپی ویژه بخار(گرمای کل) انتالپی ویژه آب مایع(گرمای محسوس) چگالی بخار حجم ویژه بخار نقطه جوش فشار خالص
k j divided by k g. k K c a l divided by K g K j divided by K g K c a l divided by K g K j divided by K g K c a l divided by K g K j divided by K g K g divided by m cubed m cubed divided by K g degree C bar
1.8644 587.61 2460.19 605.15 2533.64 17.54 73.45 0.015 67.006 17.51 0.02
1.8694 583.89 2444.65 608.02 2545.64 24.12 101.00 0.022 45.667 24.10 0.03
1.8736 581.14 2433.10 610.13 2554.51 29.00 121.41 0.029 34.802 28.98 0.04
1.8774 578.92 2423.82 611.83 2561.59 32.91 137.77 0.035 28.194 32.90 0.05
1.8808 577.05 2416.01 613.24 2567.51 36.19 151.50 0.042 23.741 36.18 0.06
1.8840 575.44 2409.24 614.46 2572.62 39.02 163.38 0.049 20.531 39.02 0.07
1.8871 574.01 2403.25 615.53 2577.11 41.53 173.87 0.055 18.105 41.53 0.08
1.8899 572.72 2397.85 616.49 2581.14 43.78 183.28 0.062 16.204 43.79 0.09
1.8927 571.54 2392.94 617.36 2584.78 45.82 191.84 0.068 14.675 45.83 0.1
1.9156 563.30 2358.40 623.35 2609.86 60.06 251.46 0.131 7.650 60.09 0.2
1.9343 557.97 2336.13 627.07 2625.43 69.10 289.31 0.191 5.229 69.13 0.3
1.9506 553.94 2319.23 629.81 2636.88 75.87 317.65 0.250 3.993 75.89 0.4
1.9654 550.64 2305.42 631.98 2645.99 81.34 340.57 0.309 3.240 81.35 0.5
1.9790 547.83 2293.64 633.79 2653.57 85.97 359.93 0.366 2.732 85.95 0.6

با نقطه شبنم 13 درجه سانتی گراد، فشار بخار اشباع در نقطه شبنم 0.015 bar یا in.Hg     0.443   می باشد. طبق معادله 1 اشره:

W equals left parenthesis 95 plus 0.425 asterisk times 308 right parenthesis left parenthesis 1.0335 minus 0.443 right parenthesis equals 133.4 space B t u divided by h. f t squared

اگر بخواهیم تبخیر را بر حسب lb/h.ft2  محاسبه کنیم  با استفاده از جدول زیر گرمای نهان تبخیر را پیدا کرده W را بر آن تقسیم می کنیم.

W equals 133.4 divided by 1049 equals 0.12 space l b divided by h. f t squared

برای استفاده از معادله 2 اشری نیز بدین صورت عمل می کنیم:

با دمای 26 درجه سانتی گراد مثل بالا فشار  0.035 bar یا 1.0335 in.Hg

سپس بادمای هوای 21 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی60% وارد جدول سایکرومتریک شده نقطه شبنم 13 درجه را میابیم.

در جدول (اشباع) فشار در نقطه شبنم (Pa) 0.015 bar  یا 0.443 in.Hg خوانده می شود ،

طبق معادله 2 اشره:

space space space space space space W equals left parenthesis 69 plus 0.35 v right parenthesis left parenthesis p w minus p a right parenthesis equals space left parenthesis 69 plus 0.35 asterisk times 308 right parenthesis left parenthesis 1.03555 minus 0.443 right parenthesis equals space space 104.7 space B t u divided by H. f t 2 space space space space space

و همانطور که ملاحظه کردید نسبت دو مقدار بدست آمده از اشری 104.7/133.4=78% می شود.

حال با تقریب خوبی می توان از جدول زیر (همان جدول 1 فصل 2) جهت تلفات حرارتی از سطح استفاده کنیم.

تلفات حرارتی از سطح استخر و هوای محیط

50    40    35    30    25    20    15    10

اختلاف دمای آب و هوای محیط F

525   420   368   315   263   210   158   105

Btu/h.ft2

از آنجایی که اختلاف دمای آب استخر و هوا 10 درجه فارنهایت است (در روش مشابه اما بسیار ساده تر) با توجه به جدول 1 از فصل 2، اتلاف حرارتی از سطح را 105 Btu/h.ft2  می خوانیم، این عدد را در مساحت استخر ft2 ضرب کرده تا Q1 به دست آید.

105 Btu/h.ft2*(12.5*25)*10.76ft2 =353,062      Btu/h

10.76 تبدیل واحد متر مربع به فوت مربع می باشد.

Q1
Btu/h Kcal/h
353,062 89,000

برای محاسبه آب جبرانی همانطور که پیش­تر ذکر شد به ازای هر 100 نفر 30,000 Kcal/h اتلاف داریم بنابراین باید تعداد نفرات در استخر را بدانیم، برای این منظور همانگونه که به ازای هر نفر 25 ft2 یا 2.32  متر مربع سطح مورد نیاز است بنابراین داریم:

134 = (12.5m*25 m)/(2.32 m2)= تعداد نفرات

 که این تعداد دو سوم نفرات حاضر در استخر است بنابراین کل تعداد برابر است با:

134*3/2= 201     نفرات

201*30,000/100= 60,300  kcal/h                  = تلفات آب جبرانی

Qجبرانی

Btu/h

Kcal/h

239,000

60,300

Q1 tot= 353,062+239,000= 592,000  Btu/h                   

Q1total= Q1+ Qآب جبرانی

Btu/h

Kcal/h

592,000

149,000

<a class=”topic_link” href=”http

Post Views: 211

تأسیسات استخر

توئیترلینکدینواتس اپتلگرامایمیلچاپلینک کوتاه

نوشته های مرتبط

بدون نظر

دیدگاهتان را بنویسید