книги / Проектирование вентиляционных установок
..pdfМ. И. ФИЛЬНЕЙ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ
УСТАНОВОК
Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция»
И З Д А Т Е Л Ь С Т В О
«ВЫСШАЯ ШКОЛА» С К В А — 1 9 6 6
Бурно развивающееся промышленное и граждан ское строительство и особое внимание к вопро сам оздоровления условий труда и быта в СССР
создали благоприятные предпосылки для успеш ного разрешения основных вопросов вентиляцион ной техники. Тесная связь теории с практикой способствовала созданию научно обоснованных и проверенных практикой приемов проектирования.
Внастоящее время назрела потребность в посо бии, содержащем систематическое изложение приемов и методов проектирования и расчета вентиляционных устройств. Предлагаемая книга, кроме расчетных формул, таблиц и номограмм, содержит большое число примеров, а также раз личного рода указаний, касающихся целесооб разности принятия тех или других инженерных решений.
Впредлагаемом учебном пособии применена Международная система единиц СИ.
Не исключена возможность, что пособие не сво
бодно от различного рода недостатков, указания на которые будут приняты автором с благодар ностью.
Автор
3—2— 10 166—66
Физичесние свойства воздуха
В пределах тех температур и давлений, которые встречаются в вентиляционной технике, влажный воздух (сухой воздух и водяной пар) можно с достаточной для практики точностью рассматривать как идеальный газ, подчиняющийся основным газовым законам. В соответствии с этим плотность сухого воздуха можно определять по формуле
|
353 |
/ i l , |
Y ~ |
273 + t |
’ |
где у — плотность сухого воздуха, кГ/м3\ |
||
t — температура воздуха, |
°С. |
|
Плотность влажного воздуха при одной и той же t температуре меньше плотности сухого, но в расчетах плотность влажного воз духа обычно принимают равной плотности сухого. Получающаяся при этом ошибка в практике существенного значения не имеет. Так, например, для насыщенного воздуха (ф = 100%) при температуре 40° С эта ошибка представляет собой величину, не превышающую 3% . При более низких температурах и относительной влажности эта ошибка будет еще меньше.
Расчеты, связанные с изменением параметров влажного воздуха, несложны, если пользоваться диаграммой I — d влажного воздуха
(рис. |
1), в которой: |
|
|
t — |
температура, |
° С; |
кдж/кГ; |
I — |
теплосодержание, |
||
d — влагосодержание, |
Г/кГ\ |
||
Ф — относительная |
влажность, %. |
I — d-диаграмма построена по формуле, предложенной автором
/ = 4 ,1 8 6 8 [0 ,2 4 H -y 4 ô (597’4 + ° ’43/)1. кдж/кГ
Ьлагосодср*ание
Рис. 1. / — d-диаграмма влажного воздуха. Угловой масштаб направления процесса тепло- и влагооб-
мена приточного воздуха с воздухом помещения. Точка А соответствует начальному состоянию приточ
ного воздуха
Известно, что при смешении двух количеств влажного воздуха, точка, отвечающая параметрам смеси, лежит на прямой линии, со единяющей в / — d-диаграмме точки, отвечающие параметрам смеши ваемых количеств воздуха, и делит эту линию на части обратно про порциональные смешиваемым количествам. Соответственно этому на рис. 2 показано решение в / — d-диаграмме задачи на смешение
Влагосодержоние й г/*г
Рис. 2. Изображение процессов смешения в / — d-диаграмме
двух количеств влажного воздуха GA и Gb , параметры которых в / — d-диаграмме характеризуются точками А и В.
Согласно этому, имеет место условие
ÎA -
GB
Отсюда следует
В С |
* |
(1,2) |
А С |
° с _ |
А В |
Оа " |
В С |
G ç |
А В |
Gв ' |
А С |
’ |
(1,3) |
’ |
(1,4) |
где Gc — количество смеси, параметры которой в / — d-диаграмме характеризуются точкой С.
Обратим внимание на то, что в любом из приведенных здесь трех выражений, буква G (количество воздуха), стоящая в числителе
левой части каждого из выражений в сочетании с буквами, стоящими в числителях их правой части, дают три буквы А, В я С. Это же за мечание остается в силе по отношению к знаменателям указанных выражений.
Отмеченная закономерность, |
которую |
предлагается |
назвать |
||
правилом трех букв, может быть |
успехом использована для реше |
||||
|
|
ния в I |
— d-диаграмме |
различ |
|
|
|
ных задач на смешение. |
|
||
|
|
На рис. 3 показана |
возмож |
||
|
|
ность непосредственного опреде |
|||
|
|
ления при помощи / — d-диаг |
|||
|
|
раммы значения точки росы (/0), |
|||
|
|
а также |
показаний |
сухого и |
|
|
|
мокрого термометров (tm), соот |
|||
|
|
ветствующих заданному |
состоя |
||
|
|
нию влажного воздуха. |
|
||
|
|
Пример 1. |
|
|
|
|
|
Температура воздуха t = |
|||
|
|
= 23° С. |
|
|
|
|
|
Относительная |
влажность |
||
Рис. 3. Определение |
в / — d-диаг |
Ф = 20% . |
|
|
|
рамме температур |
tc, tM, t0 |
Определить теплосодержание |
|||
Решение. |
|
/ и влагосодержание d. |
|
||
|
|
|
|
|
На / — d-диаграмме (см. рис. 1) находим точку пересечения линии t = 23° С и линии ф = 20% . По найденной таким образом точке определяем, что
/ = 32,0 кдж/кГ\ d = 3,5 Г/кГ.
Пример 2.
Смешивается влажный воздух двух состояний А и В.
Gа = 45 кГ;
tA = 29° С;
Ф„ = 30% ;
GB = 35 кГ;
tB = 26° С;
Фв = 60% .
Определить параметры смеси.
Решение.
В / — d-диаграмме (см. рис. 2) параметры смешиваемых коли честв воздуха определяются точками А я В. Соединяем точки А я В
прямой линией, на которой и находится точка С, удовлетворяющая условию (1,2)
45 _ В С
35 |
А С ‘ |
Определение месторасположения точки С находится очень легко, если для этого воспользоваться выражением (1,3) или (1,4).
8/мгосодержоние а. г//г/
Рис. 4. Решение в / — d-диаграмме примера 3
Найдя точку С, получим:
t c = 28е С; Фс = 40% .
Пример 3.
Смешивается влажный воздух двух состояний А и В.
t A = 19е С;
Ф„ = 30% ;
/В = 3 1 °С ;
срв = 50 %.
Требуется определить, сколько нужно взять воздуха состояния А и состояния В, чтобы получить 40 кГ воздуха с относительной влаж ностью ф = 40%.
Решение.
В / — d-диаграмме (рис. 4) параметры смешиваемых количеств воздуха определяются точками Л и В. Соединяем эти точки прямой линией, пересечение которой с линией ф = 40% даст точку С, ха рактеризующую параметры смеси,
tc = 22° С;
Фс = 40 %.
Путем непосредственного измерения на рис. 4 отрезков ВС и АВ находим, что их отношение равно 0,75, в соответствии с чем на основании выражения (1,3) находим, что
Gа = 40-0,75 = 30 кГ ;
GB = 40 — 30 = 10 кГ.
Процесс изменения параметров, вводимого в помещение воздуха, характеризуется в / — d-диаграмме величиной углового масштаба, показанного на круговой диаграмме, приведенной на рис. 1.
Проектирование вентиляции
А. Состав и характер проектов
Процесс проектирования состоит из трех последовательных стадий:
а) проектное задание; б) технический проект; в) рабочие чертежи.
Проектное задание по вентиляции состоит из пояснительной записки, содержащей краткое описание технологического процесса с более или менее подробным освещением его особенностей и требо ваний в отношении принципиальных решений вентиляционных уста новок и их мощности. В соответствии с этим в проектном задании должны содержаться необходимые расчетные данные и технико экономические обоснования принимаемых’решений. Проектное зада ние должно составляться с учетом возможности применения имею щихся рациональных типовых решений. В некоторых случаях в со став проектного задания может включаться и краткая графическая часть в виде эскизов.
Т е х н и ч е с к и й п р о е к т составляется с целью уточнения принятых в проектном задании решений. В пояснительной записке к техническому проекту вентиляции должны содержаться подроб ные расчеты и технико-экономические показатели запроектирован ных вентиляционных систем. Эти системы должны быть даны в планах, разрезах, и, кроме того, представлены в виде аксонометри ческих схем. Помимо этого, в состав технического проекта должны быть включены и эскизные решения вентиляционных камер. Прибе гать к составлению технического проекта вентиляции следует только для исключительно сложных объектов.
Рабочие чертежи представляют собой детальную разработку всех запроектированных вентиляционных установок для возможно сти осуществления всех строительных и монтажных работ. В соот-
ветствии с этим в состав рабочих чертежей должны входить доста точно подробные планы и разрезы с нанесением на них вентиляци онных систем. Помимо этого, вентиляционные системы должны быть представлены в виде аксонометрических схем. В рабочих чер тежах должны быть детально разработаны вентиляционные каме ры и основные узлы с максимальным применением типовых де талей.
Обычно для вентиляционных установок применяется двухстадий ное проектирование. В этих случаях в состав проекта входит про ектное задание и рабочие чертежи. Для особо сложных объек тов применяется трехстадийное проектирование, в состав кото рого входят проектное задание, технический проект и рабочие чертежи.
В учебном процессе большое внимание уделяется курсовому и дипломному проектированию, так как при этом проектировании до стигается наиболее полная увязка между теорией и практикой ос новных вопросов вентиляции. Такая увязка в должной мере способ ствует наилучшему усвоению изучаемой дисциплины.
Выполняемые в соответствии с учебным планом специальности «теплогазоснабжение и вентиляция» проекты по вентиляции должны содержать элементы проектного задания, технического проекта и рабочих чертежей. Это в одинаковой степени относится как к курсо вым проектам, так и к дипломному, выполнение которых представ ляет собой важный этап в изучении дисциплины «отопление и венти ляция».
Завершающим этапом работы студента в вузе является диплом ный проект, в котором на технико-экономической основе решается комплексная задача обеспечения в помещениях заданных условий воздушной среды.
Указанные выше проекты должны представлять собой самостоя тельную творческую работу, проводимую под руководством кон сультанта. Творческий процесс проектирования вентиляции харак теризуется, как правило, многозначностью возможных решений. Со вершенно очевидно, что выбор в этих условиях наиболее рациональ ного решения возможен только на основе серьезного критического анализа. Сказанное относится и к процессу выполнения дипломного проекта.
В процессе выполнения проектов студенты должны познакомить ся с типовыми решениями.
При выполнении проекта по вентиляции можно наметить следу ющие основные взаимосвязанные между собой этапы:
1.Изучение исходных данных для проектирования. Ознакомле ние с характером и назначением объекта, для которого проектиру ется вентиляция, особенности технологического процесса, требова ния к воздушной среде вентилируемых помещений и т. д.
2.Выбор расчетных метеорологических условий внутреннего и наружного воздуха.