Порядок расчета воздуховодов систем вытяжной вентиляции с естественным побуждением

1. Вычерчивается схема системы вентиляции в аксонометрической проекции.

2. Выбирается расчетное магистральное направление. Для естественной вытяжной системы вентиляции за магистральное направление принимается наиболее протяженная магистраль с минимальным естественным давлением (через канал верхнего этажа).

3. Аксонометрическая схема разбивается на участки. Участком называется часть воздуховода с постоянными площадью и формой поперечного сечения, шероховатостью стенок, количеством проходящего воздуха. Нумерация начинается с удаленных участков расчетной магистрали (от канала верхнего этажа). Участки сети, не вошедшие в магистраль (ответвления), нумеруются после расчетной магистрали. На схеме в кружке у выносной черты проставляется номер участка, над чертой указывается диаметр или размеры поперечного сечения воздуховодов, мм, а под чертой – расход проходящего на участке воздуха L, м³/ч.

4. При заданных объемах перемещаемого по участкам воздуха принимают скорость его движения: в жалюзийных вытяжных решетках 0,5-1 м/с, в воздуховодах верхнего этажа 0,5-0,8 м/с, в воздуховодах нижнего этажа и сборных каналах 0,8-1 м/с, в вытяжной шахте 1-1,5 м/с.

5. Определяется площадь сечения воздуховодов, м², на участках сети по объему перемещаемого воздуха и принятой скорости его движения по формуле

 

,                                        (40)

 

где  – расчетный расход воздуха на участке, м³/ч;

 – рекомендуемая скорость движения воздуха, м/с.

6. По таблице 22.1 и 22.2 [4]  или 12.7 и 12.8 [5] принимаются размеры и площадь сечения , м², воздуховода, имеющего площадь сечения, близкую к полученной по формуле (40), уточняется скорость движения воздуха в воздуховоде по формуле

 

.                                     (41)

 

7. Определяется эквивалентный диаметр воздуховода , мм, на участках сети по формуле (для прямоугольных воздуховодов)

 

,                                         (42)

 

где  – размеры сторон воздуховода, мм.

8. По фактической скорости и эквивалентному диаметру из таблицы 22.15 [4], табл.12.17 [5] или из номограммы рис. 9.1 [8] находятся удельные потери на трение , Па/м, и потери давления на трение на участке с учетом поправочного коэффициента шероховатости стенок воздуховода , Па.

9. Определяется сумма коэффициентов местных сопротивлений на каждом участке расчетной магистрали. На границе двух участков, разделенных тройником, коэффициент местного сопротивления следует относить к участку с меньшим расходом воздуха.

10. Определяются потери давления в местных сопротивлениях z, Па, по формуле (37) и находятся общие потери давления на участке по формуле (36). Общие потери давления в расчетной магистрали складываются из суммы потерь давления на последовательных участках от решетки верхнего этажа до выхода воздуха из шахты.

11. Определяется располагаемое естественное давление , Па, для выбранного магистрального направления по формуле (39).

12. Сравниваются полученные общие потери давления  c располагаемым естественным давлением , при этом должно соблюдаться условие (38). Если условие (38) не выполняется, то необходимо изменять на некоторых участках (лучше сборных) их сечение или увеличивать высоту вытяжной шахты.

13. Производится увязка потерь давления в ответвлениях с потерями давления в расчетной магистрали. При этом потери давления в ответвлении  должны быть равны потерям давления в магистрали  от дальнего участка до места присоединения расчетного ответвления

 

=  .                                      (43)

 

Размеры воздуховодов ответвлений считаются подобранными, если относительная невязка потерь давления не превышает 10%

 

.                  (44)

 

Для уравнивания расчетных потерь давления  и  производится либо изменение размеров поперечного сечения ответвления, либо на ответвлении устанавливается диафрагма, сопротивление  которой определяется по формуле

 

=  – ,                             (45)

 

а коэффициент местного сопротивления диафрагмы по формуле

 

,                                 (46)

 

где  – плотность воздуха, кг/м³;

– скорость воздуха в ответвлении, где устанавливается диафрагма, м/с.

Подбор диафрагм для круглых и прямоугольных воздуховодов производится соответственно по табл. 22.48 и 22.49 [4] или табл.12.51 и  12.52 [5].

Аэродинамический расчет сети воздуховодов и увязка ответвлений записываются в таблицу 8.

Таблица 8