книги / Проектирование вентиляционных установок
..pdfРис. 64. Номограмма для определения М_
Ширина щели (рис. 65) воздуховода равномерной раздачи п е-
р е м е н н о г о с е ч е н и я |
(воздуховоды постоянного |
статиче |
ского давления) может быть определена по формуле |
|
|
0 = |
^ - |
(ЮД7) |
|
1от к с |
|
Ширина воздуховода ах может быть определена по выражению |
||
ах = |
Аа-\- ВЬ. |
(10,18) |
Автором, на основании данных И. А. Шепелева*, построена но мограмма (рис. 65) для возможности пользования которой с вполне допустимой точностью значение N может быть определено по фор муле
(10,19)
Потеря давления в рассматриваемом воздуховоде с учетом по терь на создание выходной скорости может быть определена по формуле
(10,20)
Следует подчеркнуть, что щель для раздачи воздуха может быть расположена как на плоской, так и на кривой стороне воздуховода.
В томе II курса по отоплению и вентиляции проф. П. Н. Каме нев обращает внимание на то, что в воздуховодах равномерной раз дачи постоянного статического давления разность динамических давлений в начале и в конце таких воздуховодов расходуется на преодоление гидравлических потерь. Используя эту особенность для упрощения соответствующих расчетов, проф. П. Каменев одно временно указывает, что для упрощения монтажа таких воздухо водов они могут быть коническими.
Пример 45.
Рассчитать воздуховод равномерной раздачи постоянного сечения с отверстиями (рис. 63). Материал воздуховода — листовая сталь.
Количество воздуха, подлежащего равномерной раздаче L =
=15 м*1см.
Максимальное значение выходной скорости имакс = 5,0 м/сек. Поперечное сечение воздуховода квадратной формы F = 0,25 ж2; длина воздуховода I = 30 ж;
число отверстий г = 15; коэффициент расхода ц = 0,65.
Решение.
По формуле (10,6)
f 1 = 15-5,0 = |
м 2 ‘ |
* И. А. Ш е п е л е в . Расчет воздуховодов равномерной раздачи по ме тоду К. К. Баулина. Отопление и вентиляция. 1938, N° 4, 5.
и _____ ______ ____________1 |
|||
\ |
се* C i' |
0,20 |
Ci* |
405 |
|||
|
c i |
|
СЧ1 |
ос'о
C i |
lO |
C i Ci* |
<r |
с=г |
ОС'О
$
О "
460 |
0,65 |
0L0
гС? |
^ |
Hi |
N |
ОС |
|
Ci- |
|
C i' |
490
С5>- ОУ C i Ob' Ci* C i' Ci*
Рис. 65. Номограмма для определения Л и Б
Для возможности воспользоваться номограммой (рис. 65) находим отношение
fi _0>02__г. л>о
F ~ 0,25 ~ ° ’08,
Определенные по этой номограмме численные значения коэф фициента Mi приведены в табл. 38, в которой приведены также и искомые площади отверстий //, вычисленные по формуле (10,7).
Т а б л и ц а 38
Расчет воздуховодов (к примеру 45)
№ отверст» |
* |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л4(- |
1,000 |
1,002 1,005 1,012 1,022 1,036 1,052 |
1,074 |
||||||
h |
0,0200 |
0,0200 0,0201 |
0,0202 0,0204 0,0207 0,0210 0,0215 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение |
|
№ отверст» |
9 |
10 |
И |
|
12 |
|
13 |
14 |
15 |
М, |
1,099 |
1,125 |
1,165 |
|
1,20 |
1,27 |
1,34 |
1,45 |
|
fi |
0,0220 |
0,0225 |
0,0233 |
0,0240 |
0,0254 |
0,0268 |
0,0290 |
||
По номограмме |
(рис. |
57) |
|
|
|
|
|
|
|
R» = 0,55 -1,13 = 0,62 н/м- •м. |
|
|
|
||||||
По формуле (10,10), принимая р = |
|
1, находим |
|
|
|||||
_ |
0,62-30 |
/ 5 , 0 \2 1,2 |
. . г |
, |
, |
|
|
||
~ |
3 |
(о.бб) 9 |
|
— 41,5 н/ж-. |
|
|
Пример 46.
Рассчитать воздуховод равномерной раздачи постоянного сече ния с щелью (рис. 64). Материал воздуховода—-листовая сталь.
Количество |
воздуха, |
подлежащего равномерной раздаче |
L = |
= 4 м3/сек; |
|
|
м/сек; |
максимальное значение выходной скорости уМакс = 5,0 |
|||
длина воздуховода I — 16 м; |
0,5 м; |
||
стороны поперечного сечения воздуховода а — 1,0 м; Ь = |
|||
коэффициент |
расхода |
р = 0,6. |
|
Решение. |
|
|
|
По формуле |
(10,11) |
|
|
|
|
4 |
|
|
Ô |
: 16-5,0 = 0,05 м; |
|
|
0,6-0,05 |
0,06; |
|
41 — 1,0-0,5 |
|||
|
|||
по формуле (10,15) |
1 ,0 + 0,5 |
|
|
ф = |
= 0,01. |
||
150-2-1,0-0,5 |
Значения величины Мх, определяемые по номограмме (рис. 64), приведены в табл. 39, в которой приведены также и искомые значе ния Ьх, вычисленные по формуле (10,12).
Т а б л и ц а 39
Расчет воздуховодов (к примеру 46)
|
X |
0 |
|
9 |
|
10 |
|
11 |
12 |
|
1 3 |
1 4 |
1 5 |
1 6 |
|
м х |
1 , 0 |
|
1,17 |
1,22 |
|
1,28 |
1,36 |
|
1,46 |
1,60 |
1,79 |
2,1 |
|||
5,v |
0,05 |
0,058 |
0,061 |
0,064 |
0,068 |
0,073 |
0,080 |
0,090 |
0,105 |
||||||
|
По |
номограмме |
|
(рис. |
57) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RH= 0,9 н/м2-м. |
|
|
|
|
|
|||||
|
По |
формуле (10,16), |
принимая т = 1,0, |
|
|
|
|
||||||||
|
|
Н = |
0,9-16 |
(__________ —4 |
|
|
2 1,2 |
= |
46 Н / М - . |
|
|
||||
|
|
|
13 |
1 (0,6^0,6-0,05--116) |
2 |
|
|
||||||||
|
Пример 47. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитать воздуховод равномерной раздачи постоянного стати |
||||||||||||||
ческого давления. |
|
|
подлежащего равномерной раздаче, L = |
||||||||||||
|
Количество воздуха, |
||||||||||||||
= |
5,0 |
мъ/сек\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
максимальная |
скорость |
выхода |
воздуха из |
щели у„,акс = |
||||||||||
= 5,0 м/сек-, |
|
|
|
|
м\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
длина воздуховода I = |
10 |
|
|
|
|
|
|
а = |
1,0 м; |
|||||
|
стороны поперечного сечения в начале воздуховода |
||||||||||||||
b — 0,5 м\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
коэффициент расхода р = 0,6. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Решение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По |
формуле (10,17) |
|
|
|
|
|
_0 \ м |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
_ |
5-0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
~ |
10-5,0 |
_ U ’ 1 М’ |
|
|
|
|
|
По формуле (10,19)
N = m h = °>5-
По номограмме (рис. 65) находим численные значения коэффи циентов A vi. В, которые и приведены в табл. 40. В этой же таблицей приведены вычисленные по формуле (10,18) значения ах.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
40 |
|
|
|
|
Расчет воздуховодов (к примеру 47) |
|
|
|
|||||
X |
0 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
X |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
А |
0 |
0,16 |
0,30 |
0,43 |
0,54 |
0,64 |
0,73 |
0,81 |
0,88 |
0,95 |
1,0 |
В |
0 |
0,14 |
0,19 |
0,21 |
0,21 |
0,19 |
0,17 |
0,13 |
0,09 |
0,05 |
0,0 |
А а |
0 |
0,16 |
0,30 |
0,43 |
0,54 |
0,64 |
0 73 |
0,81 |
0,88 |
0,95 |
1,0 |
ВЪ |
0 |
0,07 |
0,10 |
0,11 |
0,11 |
0,10 |
0,09 |
0,07 |
0,05 |
0,03 |
0.0 |
а х |
0 |
0,23 |
0,40 |
0,54 |
0,65 |
0,74 |
0,82 |
0,88 |
0,93 |
0,98 |
1,0 |
По формуле (10,20)
Н = Т (5,°)2 [(о ,6-0, 1-ю ) + (l ,0-0,5 ) ] = 102 Н//м2'
Вентиляторы и дефлекторы
А. Вентиляторы
Вентиляторы следует выбирать такого номера, к. п. д. которых при заданных условиях будет иметь наибольшее значение.
Таблицы и графики для расчета воздуховодов подбора вентиля торов составляются для стандартного воздуха (у = 1,2 кГ/м3)9 поэтому подбор вентиляторов производится по полному давлению Я , обеспечивающему преодоление гидравлических потерь в воздухо водах, вычисленных для t = 20° С, т. е. без учета действительной температуры перемещаемого воздуха.
Требуемая мощность на валу вентилятора может быть определена по формуле
|
L H (273 + |
{) |
( 11. 1) |
|
1000гг 293 |
’ |
|
где NB— требуемая мощность на валу вентилятора, квт\ |
|||
L — производительность вентилятора, |
м31сек\ |
||
Н — полное |
давление, развиваемое |
вентилятором при t = |
|
= 20°, |
н/м2\ |
|
|
т) — коэффициент полезного действия |
вентилятора. |
Необходимая мощность электромотора может быть определена по формуле
Nu = K%-\ |
(11,2) |
^In |
|
где Nu — мощность электромотора, квт\ |
|
К — коэффициент запаса; |
|
т] — коэффициент полезного действия |
передачи от электро |
мотора к вентилятору. |
|
7В* 187
Значения входящего в формулу (11,2) коэффициента запаса при ведены в табл. 4L
|
|
|
Т а б л и ц а 41 |
|
Значения коэффициента запаса К, входящего в формулу (11,2) |
||
|
Мощность на валу венти- |
Тип вентилятора |
|
|
центробежный и |
осевой нереверсив |
|
|
[ лятора, кет |
||
|
|
осевой реверсивный |
ный |
До |
0,5 |
1,50 |
1,10 |
» |
1,0 |
1,30 |
1,10 |
» |
2,0 |
1,29 |
1,10 |
» |
5,0 |
1,15 |
1,10 |
» |
5,0 |
1,10 |
1,10 |
Для входящего в формулу (11,2) коэффициента цп следует при нимать значения:
а) при ременной передаче rin = 0,9;
б) при непосредственном соединении с электромотором г|п = 1,0. В вентиляционных установках следует преимущественно уста навливать электромоторы асинхронные, короткозамкнутые, при бегая к установке электромоторов с контактными кольцами только
в установках большой мощности.
Данные для выбора электромоторов приведены в табл. 42.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
42 |
||
|
|
Данные для выбора типа электромотора |
|
|
|
|||
|
Характеристика помещения |
|
Тип электромотора |
|||||
Сухое |
(ср < |
50%), безопасное в пожарном от |
Открытый |
|
|
|
||
ношении, |
а также в отношении значительного |
|
|
|
|
|||
запыления электромотора |
|
|
|
|
|
|
||
То же, |
но при возможности попадания в элек |
Защищенный |
с |
нор |
||||
тромотор |
посторонних предметов |
|
мальной изоляцией |
|||||
Сырое (ср = |
65 — 70%) |
|
|
Защищенный |
с |
проти- |
||
Особо сырое (ср > 75% ) |
|
|
восыростиой |
изоляцией |
||||
|
|
Закрытый |
|
|
|
|||
Помещения со значительной пылью |
|
Закрытый |
или закры |
|||||
|
|
|
|
|
тый, с вентиляцией |
|||
С высокой температурой (/ |
>35°) |
при отсут |
Открытый |
или закры |
||||
ствии едких паров и газов |
парами |
или газа |
тый, с вентиляцией |
|||||
Помещения с агрессивными |
Защищенный |
со спе |
||||||
ми (ср < |
65%) |
|
|
|
циальной изоляцией |
|||
То же |
(ср > |
65%) |
|
|
Закрытый |
со |
|
специ |
|
|
|
|
|
альной изоляцией |
|
||
Взрывоопасные |
|
|
Г азовзрывобезопасный |
Диаметр шкива электромотора может быть определен по формуле
|
|
(П.З) |
где clu — диаметр шкива электромотора, мм; |
||
d — диаметр шкива |
вентилятора, |
мм; |
п — число оборотов |
вентилятора, |
об/мин; |
«м — число оборотов электромотора, об/мин.
Минимальное значение диаметра шкива электромотора можно принимать на 10% меньше нормального диаметра, указываемого в каталогах электромоторов.
Минимальное расстояние между осью электромотора и вентиля тора при обычной ременной передаче может быть определено по
формуле |
|
/ = 1500 + d + du, |
(11,4) |
где I — минимальное расстояние между осью электромотора и вен тилятора, мм.
Величина окружной скорости рабочего колеса вентилятора может быть определена по формуле
ж dn |
|
и — W |
(11,5) |
где и — окружная скорость рабочего колеса |
вентилятора, м/сек; |
d — диаметр рабочего колеса вентилятора, |
м; |
п — число оборотов вентилятора, об/мин.
В табл. 43 приведены максимальные значения окружной скоро сти вентиляторов, обеспечивающие относительную бесшумность,
м/сек.
Нижний предел приведенных в табл. 43 скоростей относится
кпомещениям с относительно бесшумным технологическим процес сом (механические, модельные и др. цехи). Верхний предел относится
кпомещениям с большим производственным шумом (кузницы, ко тельные и т. д.).
|
|
|
|
Т а б л и ц а 43 |
Максимальные значения окружной скорости для удовлетворения |
||||
|
условий относительной бесшумности, м /с е к |
|||
|
|
|
Помещения |
|
Тип вентиляторов |
|
общественные и |
промышленные |
|
|
|
|
коммунальные |
|
Центробежные вентиляторы низкого дав |
|
|
||
ления |
вентиляторы |
среднего |
15 |
2 5 - 3 0 |
Центробежные |
_ |
|
||
давления |
|
|
3 5 - 5 0 |
|
Центробежные |
пылевые вентиляторы |
_ |
|
|
ЦАГИ |
|
|
35—50 |
|
Осевые вентиляторы |
|
25 |
3 0 - 3 5 |
Из применяемых в настоящее время дефлекторов особое внимание по своим аэродинамическим свойствам заслужили ЦАГИ.
Если дефлекторы устанавливаются непосредственно на кровле здания, то в этом случае при ширине здания до 25 м можно устанав ливать их в один ряд с расстоянием между ними, не превышающим 10 м. При ширине здания более 25 м дефлекторы следует устанавли
вать в два ряда. |
|
|
|
|
|
|
|
Для определения |
размеров |
дефлектора |
служат зависимости |
||||
L = |
(Р |
________ Н |
|
0, 02/ * |
( 11,6) |
||
|
4 |
|
|
|
|
||
|
|
1.2 + 2 |
' + |
d |
|
|
|
Н = 3 > 2 + |
16 [р + 9,81 h (у,, - |
VB)J, |
(11,7) |
||||
где d — диаметр дефлектора, ж; |
|
|
|
|
|
||
L — количество перемещаемого воздуха, м31сек\ |
|
||||||
2 ; — сумма коэффициентов |
местных |
сопротивлений |
воздухо |
||||
вода, на котором установлен дефлектор; |
|
||||||
I — длина воздуховода, |
на котором установлен дефлектор, ж; |
||||||
V— скорость ветра, м/сек\ |
|
|
|
|
|
||
р — условное внутреннее давление в помещении (см. гл. 9), н/ж2; |
|||||||
h — высота от входа в воздуховод до дефлектора, м; |
|
||||||
7„ — плотность наружного воздуха, |
кПм3\ |
|
|||||
1в — плотность воздуха в воздуховоде, над которым установлен |
|||||||
дефлектор, кГ/м3. |
|
|
|
|
|
|
Следует указать, что случаи практически возможной установки дефлектора характеризуются условием
2 1 + 0,02 i < 12.
Этому условию и соответствует формула (10,26).
На рис. 66 приведена составленная автором по формуле (11,6) номограмма для подбора дефлектора.
Пример 48.
Н —50 н/м2; I = 18 м\
L = 0,15 м*/сек\
2 6 = 1,5.
Подобрать дефлектор.
Решение.
По номограмме (рис. 66)
d = 0,4 м.