Аэродинамический расчет вентиляционных систем

Номер участка	Параметры участка							Абсолютная шероховатость kэ, мм	Поправочный коэффициент на шероховатость β	Потери давления на трения на участке R l β, Па	Общий КМС участка ∑ζ	Динамическое давление на участке Pдин,= ρ·υ2/2, Па	Потери давления в местных сопротивлениях z, Па	Общие потери давления на участке R l β + z, Па
	Расход воздуха на участке L, м3/ч	Длина участка l, м	Размеры участка а×b, мм	Эквивалентный диаметр dэ, м	Площадь сечения Fк, м2	Действительная скорость воздуха υФ, м/с	Удельное сопротивление участка R, Па/м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15

 

Порядок расчета сети вытяжной вентиляции с механическим побуждением

1. Выбирается расчетное магистральное направление, имеющее наибольшую, протяженность. При равной протяженности магистралей в качестве расчетной выбирается наиболее нагруженная магистраль (имеющая больший расход и большее количество местных сопротивлений).

2. Аксонометрическая схема разбивается на участки. Нумерация участков начинается с удаленных участков расчетной магистрали.

3. При заданных объемах перемещаемого на участках воздуха принимается скорость его движения по таблице 5, табл.22.13 [4] или по табл. 12.15 [5].

4. По табл.22.15 [4], по табл. 12.17 [5] или номограмме рис.9.1 [8] по расходу воздуха и принятой скорости выбирается диаметр воздуховодов и удельные потери на трение R, Па/м, определяются потери на трение на участке , Па.

5. Рассчитываются по формуле (37) потери давления в местных сопротивлениях для каждого участка z, Па.

6. Определяются общие потери давления на каждом участке магистрали по формуле (36) и суммарные потери давления в магистрали , Па.

7. Производится увязка потерь давления в ответвлениях аналогично системам вентиляции с естественным побуждением по формулам (43) – (46).

Порядок расчета системы приточной механической вентиляции аналогичен расчету сети воздуховодов вытяжной вентиляции с механическим побуждением.

Результаты аэродинамического расчета с увязкой ответвлений вытяжных и приточных систем с механическим побуждением записываются в таблицу 8.

 

 

ПРИЕМНЫЕ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ СЕКЦИИ ТИПОВЫХ ПРИТОЧНЫХ КАМЕР 2ПК

Определяется аэродинамическое сопротивление проходу воздуха через эти секции по формуле

 

                                           (47)

 

где  - коэффициент местного сопротивления секции, принимается в соответствии с таблицей [3];

Таблица 9

 

Данные для расчета приемных и соединительных секций

Приточная камера		2ПК-10	2ПК-20	2ПК-31,5	2ПК-40	2ПК-63,5
секции	соединительная	20	10	7,2	17	9,8
	приемная	13	6,8	4,8	11,4	6,5
Живое сечение секции для прохода воздуха, м2		1,75	2,5	3,32	6,5	7,75

 

 - плотность воздуха;

 - скорость воздуха в живом сечении секции, м/с, определяется по формуле

 

                                         (48)

 

где  - площадь живого сечения приемной и соединительной секций (таблица 9).

 

ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРОВ

 

Вентиляторы являются побудителями движения воздуха в системах вентиляции. Они различаются по конструкции (радиальные, осевые), по назначению (общего применения, крышные), по развиваемому давлению (низкого, среднего, высокого давления), по особенностям эксплуатации (общего назначения, пылевые, дутьевые) и т.д. [9].

Подбор вентиляторов производится по расходу воздуха, перемещаемого системой вентиляции  и потери давления в системе  по сводному графику для подбора радиальных вентиляторов, рис. 11.4 [6], рис.1.1 или 1.2-1.24 [5] или рис. I.1, I.2 – I.25, приложение I [4].

Расход перемещаемого вентилятором воздуха , м/ч³, находится по формуле

 

,                                        (49)

 

где  – расход воздуха в системе, м³/ч.

Полное давление вентилятора , Па составляет

 

,                                    (50)

 

где  – потери давления в системе вентиляции, Па, определяемые по формуле (36) для вытяжных систем.

В приточных системах к потерям давления в сети добавляются потери давления в оборудовании приточной камеры и шумоглушителе

 

.       (51)

Мощность N, кВт, на валу электродвигателя, которым комплектуется вентилятор, определяют по формуле

 

,                        (52)

 

где – коэффициент полезного действия вентилятора (определяется по характеристикам вентилятора на графиках для подбора вентилятора);

– коэффициент полезного действия передачи табл. 11.3 [7], табл.13.3 [5].

Радиальные вентиляторы ВЦ 4-70 и BЦ 4-75 общего назначения низкого давления применяются для приточных и вытяжных установок. Вентиляторы ВЦ 14-46 выполняют те же функции, что и ВЦ 4-70, но при средних давлениях. Вентиляторы ВЦ 4-75 разработаны по новой аэродинамической схеме взамен вентиляторов ВЦ 4-70 и имеют более высокий к.п.д. при одних и тех же присоединительных размерах.

Вентилятор оснащается электродвигателем соответствующего типа, располагаемом на валу рабочего колеса вентилятора (исполнение 1) или вращающего вал через клиноременную передачу (исполнение 6) и устанавливается на виброизолирующее основание. Схемы положений корпусов вентиляторов правого и левого вращений указаны на рис.11.6 [7],     рис.13.7 [5] и рис.11.1 [6].

Радиальные крышные вентиляторы типов КЦ 3-90 и КЦ 4-84 стр. 79 [6], стр. 151 [8] используются для общеобменной вытяжной вентиляции, можно подключать их к вытяжным воздуховодам не очень разветвленной сети. Осевые крышные вентиляторы имеют низкий к.п.д. и не могут быть рекомендованы к использованию с сетью воздуховодов.

Осевые вентиляторы типа 06-300 стр.77 [6] применяются для общеобменной приточно-вытяжной вентиляции.

 

 

ПОДБОР ЗОНТОВ И ДЕФЛЕКТОРОВ

 

Зонты предназначены для установки над вентиляционными вытяжными шахтами.

Зонты, как правило, устанавливаются: круглые – на выхлопных шахтах от вытяжных вентиляторов; прямоугольные и квадратные – на вытяжных утепленных шахтах. Тип зонта устанавливается в зависимости от площади сечения вытяжной шахты для круглых, прямоугольных и квадратных зонтов соответственно по таблицам III.24; III.25 и III.26 [6] или по таблице 2.3 [3].

Дефлекторы предназначены для усиления тяги в вытяжных шахтах. Они устанавливаются на концах шахт естественной вытяжки, а также непосредственно над вытяжными отверстиями в крышах. Тип и основные размеры дефлектора определяются по таблице III.27 [6] в зависимости от площади сечения вытяжной шахты. Методика подбора дефлектора приведена в разделе 2.1 [3].

 

 

ГЛУШИТЕЛИ ШУМА

 

Источниками аэродинамического шума в вентиляционной установке являются работающий вентилятор, а также движение воздуха в сети воздуховодов.

Для уменьшения шума и вибрации проводится ряд предупредительных мер, к которым относятся такие, как тщательная балансировка рабочего колеса вентилятора; применение вентиляторов больших размеров с меньшим числом оборотов с лопатками, загнутыми назад, и максимальным значением к.п.д.; крепление вентиляторных установок на виброосновании и присоединение вентиляторов к воздуховодам с помощью эластичных вставок; допустимые скорости движения воздуха в воздуховодах, воздухораспределительных и воздухоприемных устройствах по условиям бесшумности, соответственно не более 5 и 3 м/с и др. Однако в большинстве случаев вышеуказанных мер бывает недостаточно, и для снижения шума в вентилируемых помещениях применяются специальные шумоглушители, конструкции которых приведены на рис.8.6 [9] Пример акустического расчета приточной установки и подбора шумоглушителя приведен в главе 12 стр. 268-271 [7], на стр.343 [5].

В данном курсовом проекте расчет шумоглушителя необходимо выполнять с помощью ЭВМ согласно [10].

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. СНБ 4.02.01-03 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.– Мн.: Минстройархитектуры Республики Беларусь, 2004 г.

2. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.– Мн.: Минстройархитектуры Республики Беларусь, 1998 г.

3. Сазонов Э.В. Вентиляция общественных зданий.– Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991 г.

4. Справочник проектировщика: Внутренние санитарно-технические устройства / Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера. Часть 3 Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 2 – М.: Стройиздат, 1992 г.

5. Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика / Под ред. И.Г. Староверова. Часть 2 Вентиляция и кондиционирование воздуха.– М.: Стройиздат, 1977 г.

6. Монтаж вентиляционных систем/ Под ред. И.Г. Староверова. Изд. 3-е перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1978 г.

7. Справочник проектировщика: Внутренние санитарно-технические устройства / Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера. Часть 3 Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 1 – М.: Стройиздат, 1992 г.

8. Торговников Б.М., Табачник В.Е., Ефанов Е.М. Проектирование промышленной вентиляции. Справочник.– Киев: Будивельник, 1983 г.

9. Вентиляция: Учеб.-метод. комплекс для студ. спец. 1-70 04 02 «Теплогазоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна». В 2-х ч. Ч.1/ Сост. и общ. ред. Т.И. Королёвой. – 2-е издание, перераб. и доп. – Новополоцк: ПГУ, 2005 г.

10. Картавцева О.В. Методические указания по подбору шумоглушителей на ЭВМ.