2018-02-20
11201
6.1. Аэродинамический расчет приточных систем вентиляции.
Аэродинамический расчет проводится с целью определения размеров поперечного сечения воздуховодов и каналов приточных и вытяжных систем вентиляции и определения давления, обеспечивающего расчетные расходы воздуха на всех участках воздуховодов.
Аэродинамический расчет состоит из двух этапов:
1. Расчет участков воздуховодов основного направления - магистрали;
2. Увязка ответвлений.
Аэродинамический расчет выполняется в следующей последовательности:
1) Система разбивается на отдельные участки. Длины всех участков и расходы на них выносятся на расчетную схему.
2) Выбирается основная магистраль. В качестве основной магистрали выбирается ветка максимальной протяженности и максимальной загруженности.
3) Производим нумерацию участков, начиная с наиболее удаленного участка магистрали.
4) Определяем размеры сечений расчетных участков по формуле:
fр = Lр / (3600 · v), м2
Подбор размеров поперечного сечения воздуховодов проводят по оптимальным скоростям воздуха. Максимальные допустимые скорости для приточной механической системы вентиляции приняты по таблице 3.5.1 источника [1]:
|
|
|
- для магистрали 8 м/с;
- для ответвлений 5 м/с.
5) По расчетной площади f подбирают размеры воздуховода.
После чего уточняют скорость по формуле:
v = Lр / (3600 · fф), м/с.
6) Определяем потери давления на трение:
p = R · l · Вш,
где R - удельные потери давления на трение, Па/м.
Принимается по табл. 22.15 Справочника проектировщика (вход по эквивалентному диаметру dэ и скорости движения воздуха v).
l - длина участка, м.
Вш - коэффициент учитывающий шероховатость внутренней поверхности канала воздуховода (для стальных Вш =1, для каналов в кирпичных стенах Вш = 1,36). Принимается по табл. 22.12 Справочника проектировщика.
7) Определяем потери давления в местных сопротивлениях по формуле:
z = ∑ζ · pД,
где ∑ζ - сумма коэффициентов местных сопротивлений участка, принимается по Справочнику проектировщика;
pД - динамическое давление, Па.
8) Определяем общие потери давления на расчетном участке
p = p + z
9) Определяем потери давления в системе по формуле:
p = (R · l · Вш + z) + p,
где N - число участков магистрали.
p - потери давления в вентиляционном оборудовании.
10) Проводим увязку ответвлений, начиная с наиболее протяженного ответвления. Потери давления в ответвлении равны потерям давления в магистрали от периферийного участка до общей точки с ответвлением:
p = (R · l · Вш + z), Па.
Невязка потерь давления по ответвлениям воздуховодов не должна превышать 10% от потерь давления на параллельных участках магистрали. Если в процессе расчета оказывается, что за счет изменения диаметра уровнять потери нельзя, то устанавливаем диафрагмы, дроссель - клапаны или уравниваем решетками (решетки типа Р и РР регулируемые).
|
|
|
Аэродинамический расчет системы П1, П2, П3, П4, В1, В2, В3, В4, В5, В6, В7, В8 сведены в таблицы №№ 6-16. После расчета на схемы наносятся сечения воздуховодов с указанием расходов.
6.2. Аэродинамический расчет систем вентиляции с естественным побуждением движения воздуха.
При расчете естественной системы вентиляции необходимо чтобы потери в системе были меньше, чем давление создаваемое разностью плотностей (располагаемое давление).
При расчете стараемся выдерживать невязку 5-10% между потерями давления в системе и располагаемым давлением, но в случае если надо увеличить потери в системе, то используем регулируемые решетки.
Располагаемое давление рассчитываем по формуле:
p = 9,81 · h · (ρн - ρв),
где ρн, ρв - плотности воздуха при tн и tв соответственно (расчет ведется при температуре наружного воздуха tн = 5 оC);
h - высота воздушного столба, м.
Высота воздушного столба зависит от наличия или отсутствия приточной системы вентиляции в данном помещении:
- если в помещении есть приточная система вентиляции, то высота воздушного столба равна расстоянию от середины высоты помещения до устья вытяжной шахты;
- если в помещении только вытяжная система, то высота воздушного столба равна расстоянию от середины вытяжного отверстия
до устья вытяжной шахты.
Расчет системы вентиляции с естественным побуждением проводится в следующем порядке:
1) Определяем магистраль. Для естественной вытяжки это будет ветвь, для которой располагаемое давление будет наименьшим.
2) Определение поперечного сечения каналов производится аналогично приточной механической системе.
3) Рассчитываем остальные ветви аналогично магистрали, сравнивая по невязке с располагаемым давлением.
7. ПОДБОР ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
7.1. Подбор неподвижных жалюзийных решеток.
Роль воздухоприемного устройства выполняют жалюзийные решетки типа СТД. Они монтируются в отверстие в стене вентиляционной камеры. Такое конструктивное решение воздухозаборного устройства не противоречит санитарно-гигиеническим требованиям, поскольку близ него отсутствуют какие-либо внешние загрязнители атмосферного воздуха. Воздухозабор осуществляется в соответствии с требованиями, согласно которых воздухозаборные устройства не должны быть ниже 2 м от уровня земли.
Подбор производится в следующем порядке:
1) по заданному расходу воздуха подбирают одну или несколько решеток с суммарным живым сечением
f = Lобщ / (3600 · v),
где v - рекомендуемая скорость движения воздуха в сечении решетки. Принимается равной 2 - 6 м / с;
Lобщ - объемный расход воздуха проходящего через решетку, м3/ч.
f = 13386 / (3600 · 4) = 0,93 м2
Количество решеток определяется как
n = f / f1,
где f1 - площадь живого сечения одной решетки, м2.
n = 0,93 / 0,183 =5 шт.
принята решетка типа СТД 302 с площадью живого сечения f1 =0,183 м2
2) Уточняем скорость по формуле
v = Lобщ / (3600 · fфакт),
где fфакт - фактическая суммарная площадь сечения, м2.
fфакт= f1 · n = 0,183 · 5 = 0,915 м2.
v = 13386 / (3600 · 0,915) = 4 м/с
3) Вычисляем потери давления в решетках по формуле:
p= ζ · (ρ · v 2) / 2,
где ζ - коэффициент местного сопротивления. Для решеток типа СТД равен 1,2.
ρ - плотность наружного воздуха в холодный период года при температуре -32 0C, ρ = 1,48319 кг/м.
∆p = 1,2 · (1,48319 · 42) / 2 = 14,2 Па.
Подбор неподвижной жалюзийной решетки. Таблица 17
| № системы | L, м3/ч | Марка | Количество | Размер, мм |
| П1-П4 | 13386 | СТД-302 | 5 | 750´1160 |
|
|
|
7.2. Подбор фильтров
1) Подбор фильтров для системы П1 (приточная в зрительный зал):
Определяется число ячеек фильтра по формуле:
n' = L / Li
где L - объемный расход воздуха подаваемого в зал - 13386м3/ч.
Li - пропускная способность одной ячейки фильтра, для фильтров ФЯПб равна 1500 м3/ч. Размер одной ячейки 518´518 мм.
n' = 13386 / 1500 = 8,9
Аэродинамическое сопротивление ячейкового типа: ∆р=150 Па.
Подбор фильтров Таблица 18
| № системы | L, м3/ч | Марка | Размер, мм |
| П1 | 13494 | ФЯПб | 518´518 |
| П2 | 648 | ФЯПб | 518´518 |
| П3 | 576 | ФЯПб | 518´518 |
| П4 | 234 | ФЯПб | 518´518 |
7.3. Подбор клапана воздушного утепленного.
Клапан воздушный утепленный предназначен для предотвращения необоснованных теплопотерь в то время, когда система вентиляции не работает. По заданному расходу подбирается тип заслонки, габаритные размеры и площадь живого сечения для прохода воздуха.
Методика подбора заслонок:
1) по данному расходу воздуха выбирают по таблице тип заслонки и площадь живого сечения.
Система П1
L = 13386 м3/ч
КВУ 600x1000Б
f ж.с. = 1,48 м2
2) Определяем скорость движения воздуха в живом сечении
клапана по формуле:
v = L / (3600 · f ж.с.), м/с.
v = 13386 / (3600 · 1,48) = 2,5 м/с;
3) Определяем потери давления в клапане:
Δp = ζ · (ρ · v2) / 2, Па
ρ - плотность наружного воздуха в холодный период года,
ρ = 1,48319 кг/м3.
ζ - коэффициент местного сопротивления заслонки, ζ = 0,2;
∆p =0,2 · (1,48319 · 2,52)/2 = 0,92 Па;
Подбор утепленного клапана Таблица 19
| № системы | L, м3/ч | Марка | Размер, мм |
| П1+П4 | 13386 | КВУ | 1600´1000Б |
7.4.Подбор вентиляторов.
Вентилятор подбирается по двум параметрам:
* производительность (общий расход в системе). При подборе вентилятора вводим запас равный 10% от общей производительности.
|
|
|
LП1 = 13386 · 1,1 = 14724,6 м3/ ч;
* общие потери в системе складываются из:
- потерь давления в системе
pП1 = 496,93 Па;
- потерь давления в вентиляционном оборудовании
а) в вентиляторе. Принимаем как 10% потерь самой системы
pП1 = 49,693 Па;
б) в клапане воздушном утепленном
pП1 = 0,93 Па;
в) в неподвижных жалюзийных решетках
pП1 = 14,2 Па;
г) в фильтрах. Потери давления на фильтрах системы П1 равны 150 Па.
К рассчитанным общим потерям системы необходимо добавить запас 10%:
pсист = 711,74 Па;
рвент= pсист · 1,1= 711,74 · 1,1 = 782,91 Па.
По номограмме подбора вентиляторов подбирается номер комплекта, а по прилагаемым таблицам по номеру вентилятора определяются все необходимые характеристики. Результаты подбора сведены в таблицу №20.
Подбор вентилятора Таблица 19
| № системы | Вентилятор | Электродвигатель | ||||
| Марка | Испол- нение | nВ, об/мин | Тип | N, Вт | nДВ, об/мин | |
| П1 | ВР 86-77-10 | 1 | 750 | АИР160М4 | 7,5 | 750 |
| П2 | ВР 86-77-3,15 | 1 | 1500 | АИР63А4 | 0,25 | 1500 |
| П3 | ВР 86-77-3,15 | 1 | 1500 | АИР63А4 | 0,25 | 1500 |
| П4 | ВР 86-77-2,5 | 1 | 1500 | АИР56В4 | 0,18 | 1500 |
| В1 | ВР 86-77-2,5 | 1 | 1500 | АИР56В4 | 0,18 | 1500 |
| В2 | ВР 86-77-3,15 | 1 | 1500 | АИР63А4 | 0,25 | 1500 |
| В3 | ВР 86-77-2,5 | 1 | 1500 | АИР56В4 | 0,18 | 1500 |
| В4 | ВК100Б | 2385 | 0,076 | 2385 | ||
| В5 | ВК100Б | 2385 | 0,076 | 2385 | ||
| В6 | ВК100Б | 2385 | 0,076 | 2385 | ||
| В7 | ВК100Б | 2385 | 0,076 | 2385 | ||
8. СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
| № п/п | Обозначение | Наименование | Кол-во | Масса кг | Прим. |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | ВР 86-77-2,5 | Вентилятор радиальный общего назначения N=0,18кВт, п=1500 об/мин | 2 | 23 | шт. |
| 2 | ВР 86-77-3,15 | Вентилятор радиальный общего назначения N=0,25кВт, п=1500 об/мин | 2 | 28 | шт |
| 3 | ВР 86-77-10 | Вентилятор радиальный общего назначения N=7,5кВт, п=750 об/мин | 1 | 592 | шт |
| 4 | ВК 100Б | Вентилятор прямоугольный канальный N=0,076кВт, п=2385 об/мин | 4 | 3 | шт |
| 5 | ФЯПб | Фильтр ячейковый | 9 | шт | |
| 6 | КВУ600*1000Б | Клапан воздушный утепленный | 1 | 35 | шт |
| 7 | СТД 302 | Неподвижная жалюзийная решетка | 5 | 3,24 | шт |
| 8 | Н.00.04 | Гибкая вставка | 1 | 1,1 | шт |
| 9 | В.00.04 | Гибкая вставка | 1 | 1,5 | шт |
| 10 | РВ 100*100 | Вентиляционная решетка | 7 | шт | |
| 11 | РВ 150*150 | 44 | шт | ||
| 12 | РВ 200*200 | 6 | шт | ||
| 13 | РВ 400*400 | 17 | шт | ||
| 14 | 150*150, δ =0,5мм | Воздуховод | 27,6 | м | |
| 15 | 150*200, δ =0,5мм | 2,5 | м | ||
| 16 | 200*200, δ =0,5мм | 76,9 | м | ||
| 17 | 200*250, δ =0,5мм | 2,2 | м | ||
| 18 | 250*205, δ =0,5мм | 14,9 | м | ||
| 19 | 250*300, δ =0,7мм | 3,3 | м | ||
| 20 | 300*300, δ =0,7мм | 10,6 | м | ||
| 21 | 500*500, δ =0,7мм | 3,8 | м | ||
| 22 | 500*600, δ =0,7мм | 1,8 | м | ||
| 23 | 600*600, δ =0,7мм | 2,8 | м | ||
| 24 | 600*800, δ =0,7мм | 3,0 | м | ||
| 25 | 800*800, δ =0,7мм | 7,5 | м | ||
| 26 | 800*1000, δ =0,7мм | 10,4 | м | ||
| 27 | Ø200, δ =0,5мм | 11,3 | м | ||
| 28 | Ø250, δ =0,7мм | 5,2 | м | ||
| 29 | Ø890, δ =0,7мм | 4,8 | м |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
 |
1. Латыпова Л.М., Королева Н.М. "Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине "Вентиляция".-Ижевск.:
ИжГТУ, 1995.
2. СНиП 23.01-1999"Строительная климатология и геофизика"
/ -М.:Стройиздат, 2000-136 с.
3. СНиП 41.01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование
воздуха".
4. СНиП 2.08.02-89 "Общественные здания и сооружения".
|
