7942

20

Таблица 2 - Таблица аэродинамического расчета систем вентиляции ВЕ1

Принимаем по прил. 24 диаметр dv=315 мм; записываем это значе- ние в графу 6 табл. 2.

6. Определяем фактическую скорость в воздуховодах магистраль- ного направления по формуле (29) [1], учитывая перевод расхода из м3/ч в м3/c в виде величины 3600 с/ч в знаменателе.

Для участка 1-2

Значение v, м/с, заносим в графу 7 табл. 2.

7. Определяем потери давления на трение R=f(v, d) по прил. 1 или табл. 22.15 [3]. При этом в случае значительного отличия расчетных и таб- личных величин v и d потери давления R определяют интерполяцией.

Для участка 1-2 v=1,3 м/с, dv=180 мм: R=0,16 Па/м. Для участка 2-3 v=0,8 м/с, dv=315 мм: R=0,03 Па/м.

Величину R, Па/м, заносим в графу 8 табл. 2.

Значение βш=1,0 для воздуховодов из оцинкованной стали. Значе-

ние βш заносим в графу 9 табл. 2.

Произведение величин l, R и βш заносим в графу 10 табл. 2.

8. Определяем динамическое давление воздуха Рд, Па, по прил. 1 или табл. 22.15 [3] в зависимости от скорости движения воздуха на участ- ках v, м/с.

Для участка 1-2 v=1,3 м/с: Рд=1,05 Па.

Для участка 2-3 v=0,8 м/с: Рд=0,4 Па.

22

Величину Рд, Па, заносим в графу 13 табл. 2.

9. Определяем вид местных сопротивлений, их значение и потери давления в них.

Для участка 1-2 следующие местные сопротивления:

Вытяжная решетка : ζ=2,0 (прил. 6).

Отвод сечением 140х250 мм при повороте воздуха после про-

хождения через решетку: ζ=0,14 (прил. 22, принимается по сечению

150х250).

Отвод сечением 140х250 мм при повороте воздуха с горизон- тального участка на вертикальный (в данном случае высота равна 140 мм,

то есть сечение 250х140 мм): ζ=0,28 (прил. 22).

Тройник на проходе . Для определения ζ тройника необходимо знать сечение участка 4-2, поэтому необходимо задаться сечением ответв- ления в соответствии с ранее описанными рекомендациями.

Для участка 4-2

Выбираем сечение 200х200, при этом F=0,04 м2>0,031 м2. Величину F=0,04 м2 заносим в графу 3 табл. 2.

Сечение 200х200 заносим в графу 5 табл. 2.

Принимаем по прил. 24 диаметр dv=200 мм; записываем это значе- ние в графу 6 табл. 2.

Находим вспомогательные величины (см. прил. 20): fп/fс=(140·250)/(315·315)=0,35;

23

fо/fс=(200·200)/(315·315)=0,40 (ближайшее значение в таблице прил. 20: fо/fс=0,6);

Lо/Lс=110/270=0,41 (ближайшее значение в таблице прил. 20: Lо/Lс=0,5).

По прил. 20 определяем коэффициент z=0,65.

Для участка 2-3 следующие местные сопротивления:

Вытяжная шахта с зонтом . В соответствии с прил. 5 для вытяж-

ной шахты при h/dо=0,3: z=1,6.

В графе 11 табл. 2 изображаются схематически вид местных сопро- тивлений, рядом записываются их значения.

Сумму значений коэффициентов местных сопротивлений Sz зано- сим в графу 12 табл. 2.

По формуле (25) [1] определяем значение потерь давления в мест- ных сопротивлениях Z, Па, после чего значение Z, Па, заносим в графу 14 табл. 2.

Для участка 1-2

Z = Σς×Рд = 3,07×1,05 = 3,2 Па.

Для участка 2-3

Z= Σς × Рд =1,6 ×0,4 = 0,6 Па.

10.Определяем потери давления на расчетных участках, которые складываются из суммы значений граф 10 и 14 (см. табл. 2), после чего ве-

личину (R×bш×l+Z), Па, заносим в графу 15 табл. 2.

11. Определяем потери давления по магистральному направлению, которые находятся суммированием потерь давления на отдельных после- довательно соединенных участках.

В графе 16 табл. 2 записываем значения потерь давления на участ- ках с нарастающим итогом по каждому из направлений.

24

12. Производим сравнение полученных потерь давления по маги- страли с располагаемым давлением по формуле (40) [1].

5% £ 5,4 - 4,9 ×100 £10% ; 5,4

5% ≤ 9% ≤10% .

Расчет по направлению 1-2-3 считается законченным, так как нера- венство выполняется.

13. Проводим аналогичные расчеты для направления 4-2-3 с учетом того, что предварительно мы уже задавались его сечением участков 4-2 и 2-3.

Фактическая скорость в воздуховоде 4-2

Значение v, м/с, заносим в графу 7 табл. 2.

Потери давления на трение R=f(v, d) по прил. 1 или табл. 22.15 [3] в

воздуховоде 4-2 при v=0,8 м/с, dv=200 мм: R=0,06 Па/м.

Величину R, Па/м, заносим в графу 8 табл. 2.

Значение βш=1,0 для воздуховодов из оцинкованной стали. Значе-

ние βш заносим в графу 9 табл. 2.

Произведение величин l, R и βш заносим в графу 10 табл. 2. Определяем динамическое давление воздуха Рд, Па, по прил. 1 или

табл. 22.15 [3] в зависимости от скорости движения воздуха на участках v, м/с. Для участка 4-2 v=0,8 м/с: Рд=0,4 Па.

25

Отвод сечением 200х200 мм при повороте воздуха после про-

хождения через решетку: z=0,25 (прил. 22, принимается по значению отво-

да 250х250).

Тройник на повороте . Для определения z тройника находим вспомогательные величины (см. прил. 20):

fп/fс=(140·250)/(315·315)=0,35;

fо/fс=(200·200)/(315·315)=0,40 (ближайшее значение в таблице прил. 20: fо/fс=0,6);

Lо/Lс=110/270=0,41 (ближайшее значение в таблице прил. 20: Lо/Lс=0,5).

По прил. 20 определяем коэффициент z=-0,85.

В графе 11 табл. 2 изображаются схематически вид местных сопро- тивлений, рядом записываются их значения.

Сумму значений коэффициентов местных сопротивлений Sz зано- сим в графу 12 табл. 2.

По формуле (25) [1] определяем значение потерь давления в мест- ных сопротивлениях Z, Па, после чего значение Z, Па, заносим в графу 14 табл. 2.

Определяем потери давления на расчетном участке, которые скла- дываются из суммы значений граф 10 и 14 (см. табл. 2), после чего величи-

ну (R×bш×l+Z), Па, заносим в графу 15 табл. 2.

Вграфе 16 табл. 2 записываем значения потерь давления на участке

снарастающим итогом по каждому из направлений.

14. Определяем потери давления по направлению 4-2-3, складывая потери давления на участках 4-2 и 2-3:

(R×bш×l+Z)4-2-3=0,8+0,8=1,6 Па.

26

Производим сравнение полученных потерь давления по магистрали с располагаемым давлением по формуле (40) [1].

5% £ 2,5 -1,6 ×100 £10%; 2,5

5% ≤ 36% ≤10%.

Неравенство не выполняется, поэтому необходимо провести новый расчет участка 4-2 для достижения соблюдения неравенства.

Если достигнуть требуемых результатов не удается, то на участке 4- 2 необходимо установить устройство, которое может создавать дополни- тельное сопротивление (заслонка, шибер, диафрагма).

Предположим, что в нашем случае получить требуемую невязку не удалось, следовательно, необходимо создать на участке 4-2 дополнитель- ное сопротивление, например, установив заслонку с ручным приводом.

Нам необходимо создать такое сопротивление на участке 4-2, чтобы общее сопротивление направления (R×bш×l+Z)4-2-3 было меньше располага- емого давления Ррасп 4-2-3 на диапазон 5 %÷10 %, то есть необходимое до- полнительное сопротивление на участке 4-2 можно определить по формуле (например, задавшись запасом 5 %)

ΔРдоп 4-2=0,95·Ррасп 4-2-3-(R×bш×l+Z)4-2-3;

ΔРдоп 4-2=0,95·2,5-1,6=0,8 Па.

Определяется требуемый коэффициент местного сопротивления за-

слонки по формуле

По значению z=2 по прил. 11 или табл. 22.33 [3] определяем угол наклона α створки или створок заслонки (воздуховоды небольшого сече- ния обычно имеют заслонки с одной створкой): при одной створке n=1 находим интерполяцией ее угол наклона: α=26о.

27

В табл. 2 под строкой расчета участка 4-2 записываются характери- стики устанавливаемой на этом участке заслонки. На чертеже показывает- ся место установки заслонки с ручным приводом и ее сечение.

Окончательный вариант системы ВЕ1 с рассчитанными сечениями участков представлен на рис. 4.

Схема системы ВЕ1

Рис. 4. Схема системы вентиляции ВЕ1 после проведения аэродинамического расчета

28

Приложение 1 Расчет металлических воздуховодов круглого сечения (первая строка – количество воздуха, м3/ч;

вторая строка – потери давления на трение на 1 м длины воздуховода, кгс/м2; третья строка – то же, Па)