Методика расчета вентиляционной сети

Расчет вентиляционной сети сводится к определению создаваемого вентилятором перепада давления, необходимого для перемещения по трубопроводу заданного количества воздуха. Расчет ведется в следующем порядке.

- определяется дебит отсасываемого воздуха от каждого источника выделения вредностей;

- по рекомендуемым для трубопроводов с учетом шумности и экономичности вентиляции скоростям движения воздуха определяется сечение основного трубопровода и ответвлений к пунктам отсосов;

- вычерчивается расчетная схема системы вентиляции;

- определяется напор, необходимый для перемещения воздуха по наиболее длинному и сложному в отношении местных сопротивлений направлению;

- определяется напор в узлах, от которых идут ответвления;

- исходя из условий, что потери напора по трудному направлению до узловой точки и по ответвлению должны быть равны между собой, определяют сечение ответвлений, которое регулируется задвижкой, или диаметр трубопровода отвода, который необходим для соблюдения равенства напоров;

- по заданному дебиту и напору выбирается вентилятор. Напор, создаваемый вентилятором, определяется по формуле:

, (22.18)

где h_тр- суммарный перепад давления для преодоления сопротивле-

ния трения, кГ/м²;

h_м– суммарные потери давления на местных сопротивлениях,

кГ/м².

Потеря напора, вызванная сопротивлением трения воздуха о стенки трубопровода, определяется по формуле:

, (22.19)

где l - коэффициент трения;

L – длина трубопровода, м;

u – скорость движения воздуха в трубопроводе, м/сек;

R = S/P – гидравлический радиус трубопровода, м;

g - удельный вес воздуха, кГ/м³.

Для трубопровода круглого сечения:

, (22.20)

где D – диаметр трубопровода, м.

Поскольку u= Q/Sи R=S/P, то

(22.21)

Из формул видно, что при одних и тех же параметрах трубопровода и количества воздуха сопротивление трения зависит от коэффициента трения l, обусловленного шероховатостью трубопровода и режимом движения воздуха (турбулентный или ламинарный). При турбулентном режиме движения средняя скорость потока по сечению u _ср = 0,85· v _max, а при ламинарном режиме – v _ср = 0,5· v _max.

При ламинарном режиме потока коэффициент трения определяется по формуле Пуазейля:

. (22.22)

Подставив значение l из формулы 22.22 в 22.21, получим:

. (22.23)

Для промежуточного между ламинарными и турбулентными режимами потока коэффициент трения определяется по формуле Блазиуса:

. (22.24)

При установившемся турбулентном потоке коэффициент трения определяется по формуле:

, (22.25)

где r ₀ – радиус трубы;

e - высота выступов шероховатости, мм.

В таблицах значения коэффициентов трения l обычно даны для технически гладких труб. Для перевода l к условиям шероховатых труб пользуются формулой:

, (22.26)

где u – скорость движения воздуха в трубе, м/сек

Потери на местные сопротивления принято выражать в долях от скоростного (динамического) давления

, (22.27)

где x - коэффициент местного сопротивления;

u – скорость движения воздуха после местного сопротивления,

м/сек.

Величина местного сопротивления определяется опытным путём и приводится в справочных таблицах.