8911

90

где Lуч - расчетный расход воздуха на участке, м3/ч;

vдоп - рекомендуемая скорость движения воздуха на участке, м/с, (табл. 7.1).

Примечание: рекомендуемые скорости определены экономическими и акустическими требованиями.

1.Оптимальные скорости соответствуют минимуму приведенных затрат.

2.Из условий снижения уровня шума скорость в механических системах ограничена значениями 10 м/с – для промышленных зданий и 6 м/с– для общественных зданий.

Вряде случаях воздуховоды занимают значительную часть объема помещения, поэтому в отдельных частях системы принимают максимально допустимые скорости движения воздуха, чтобы сечение воздуховодов было максимально уменьшено.

Рекомендуется меньшую скорость принимать на концевых участках системы, постепенно увеличивая ее для других участков магистрали. На участке с большим расходом принимается большая скорость.

Таблица 7.1 Допустимые (рекомендуемые) скорости движения воздуха

в системах вентиляции

91

Полученный результат округляют до стандартных значений, являющихся расчетными, и по стандартной площади находят диаметр d или размеры aи bканала.

Стандартные размеры каналов и воздуховодов различной формы приведены в справочной литературе, как правило, в разделе, содержащем таблицы аэродинамического расчета.

5. Определение фактической скорости.

Фактическую скорость определяют по формуле

По этой величине вычисляют динамическое давление на участке. 6. Определение потерь давления на трение.

По номограммам или по таблицам определяют R = f(v, d) и βш.

Потери давления на трение на расчетном участке cучетом фактической шероховатости воздуховода равны R· βш· l(заносятся в расчетную таблицу).

7. Определение потерь давления в местных сопротивлениях.

Для каждого вида местного сопротивления на участке по таблицам определяют коэффициент местного сопротивления ξi. По Σ ξi и динамическому давлению по формуле 7.16 определяют потери давления в местных сопротивлениях на участке.

8.Определение потерь давления на расчетном участке.

Потери давления на i-м участке определяют по формуле 7.19.

9.Определение потерь давленая в системе.

Общие потери давления в системе определяют по формуле 7.20.

При расчете вентиляционных систем для многоэтажных зданий или систем, обслуживающих несколько помещений, в которых поддерживается разное давление, необходимо учитывать избыточный подпор или разрежение в обслуживаемом помещении. Значение подпора или разрежения (± Pпом) определяется при расчете воздушного режима здания и добавляется к общим потерям давления. Тогда

92

Значение Рс необходимо для подбора вентилятора.

10. Увязка всех остальных (параллельных магистральному) участков системы.

Увязку проводят, начиная с самых протяженных ответвлений.

Методика увязки ответвлений аналогична расчету участков основного направления. Разница состоит лишь в том, что при увязке каждого ответвления известны потери в нем. Потери от точки разветвления до конца ответвления должны быть равны потерям от этой же точки до конца главной магистрали,

т. е. (R· βш· l + Z)отв= (R· βш· l + Z)парал.уч.маг..

Для расчета ответвлений применяется способ последовательного подбора. Размеры сечений ответвлений считаются подобранными и

Рекомендуется подбирать сечения ответвлений таким образом, чтобы их сопротивление немного больше или равное сопротивлению параллельного участка магистрали.

Особенности расчета вытяжных гравитационных систем вентиляции

Аэродинамический расчет вытяжных систем вентиляции с естественным побуждением движения воздуха отличается небольшими значениями рекомендуемых скоростей и заданным располагаемым давлением.

За расчетное (магистральное), как правило, выбирают наиболее протяженное направление с наименьшим располагаемым давлением (т.е. проходящее через решетку верхнего этажа самой удаленной от вытяжной шахты ветви).

93

Аэродинамический расчет начинают с определения располагаемого давления верхнего уровня. Оно определяется по выражению:

Рр = Н (γн – γв), (7.24)

где Н – высота от среза вытяжной шахты до оси вытяжной соответствующего этажа, м;

γн– удельный вес, Н/м3.

Гравитационные системы рассчитываются по средней температуре наружного воздуха за годовой период tн = +5°С.

Расчетная температура внутреннего воздуха принимается по средней температуре помещения соответствующего этажа.

В отличие от расчета механических систем в гравитационных системам производится увязка потерь давления на участке с располагаемым давлением на данном этаже:

где Рр– располагаемое давление на рсчетном этаже здания, Па;

Рс - потери давления в системе, Па.

Увязки добиваются изменением живого сечения канала (воздуховода) участка или регулируемой решетки на входе в канал. Установка сужающих устройств в гравитационных системах не рекомендуется.

7.1.3 Расчет и подбор сужающих устройств

Если на ответвлениях механических систем не удается добиться требуемой невязки потерь давления на параллельных участках, применяют различные виды сужающих устройств.

Диафрагма – устройство, предназначенное для уравнивания потерь давления на участках вентсистем посредством изменения сопротивления на одном из направлений. Представляет собой пластину, в которой имеется отверстие сечением меньшим, чем сечение канала. Для удобства монтажа ее

94

устанавливают во фланцевых соединениях (для круглых воздуховодов – шайба,

для прямоугольных – лист, перекрывающий часть живого сечения - размер а) (рис.7.1).

Рис. 7.1 Схема установки диафрагмы (1)

1. Определяется избыточное сопротивление на участке, которое требуется “погасить” посредством установки диафрагмы

∆Рдиаф = ∆Руч.маг – ∆Ротв . (7.25)

2. Определяется коэффициент местного сопротивления диафрагмы

3.В справочной литературе (справочник проектировщика по отоплению

ивентиляции) приведены значения коэффициентов местных сопротивлений в зависимости от соотношения площадей поперечных сечений диафрагм Foи

каналаξдиаф = f (Fo/F). Тогда требуемый диаметр диафрагмы определится из формулы

Дроссель-клапаны и шиберы.

Дроссель клапаны представляют собой поворотную заслонку (одностворчатую, либо состоящую из нескольких створок) позволяющую фиксированно изменять площадь поперечного сечения канала.

95

Рис. 7.2 Дроссель-клапан с ручным приводом 1 – заслонка клапана; 2 – поворотная рукоятка (привод).

Сопротивление дроссель-клапана зависит от количества поворачивающихся створок и их угла поворота относительно оси воздуховода.

По аналогии с расчетом диафрагмы определяют необходимое значение коэффициента местного сопротивления дроссель-клапанаξдр−кл (ф-ла 7.26).

По значению ξдр−кл по справочнику проектировщика подбирают

дроссель-клапан с одной створкой, который при определенных характеристиках (количество и угол наклона створок) обеспечивать расчетное сопротивление.

Шибер представляет собой простейшее устройство, позволяющее изменять площадь живого сечения канала или воздуховода (рис. 7.3).

Рис. 7.3 Схема установки шибера 1 – шибер; 2 – канал (направляющий паз); 3 – рукоятка

96

Для шиберов в справочниках приведено соотношение свободной для прохода площади Fhк площади канала F и соотношение высоты прохода hк диаметру канала d, по которым и определяется значение ζ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.Классификация воздуховодов.

2.Основы аэродинамического расчета воздуховодов.

3.Потери давления в системе вентиляции.

4.Особенности аэродинамического расчета гравитационных систем вентиляции.

5.Расчет и подбор сужающих устройств.

8. РАСЧЕТ И ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРОВ

Виды нагнетателей, их классификация, характеристики вентиляторови вентиляционных сетей подробно рассмотрены в учебном курсе “Насосы и вентиляторы”.

Вентиляторы подбираются по характеристикам, приведенным в паспортах, или по унифицированным характеристикам, приведенным в справочной литературе.

Одной из характеристик, позволяющих оценить работу вентилятора в реальной вентиляционной сети является “рабочая точка”.

Рабочая точка, характеризующая работу вентилятора в данной сети,

является пересечением характеристики сети с характеристикой вентилятора.

98

Мощность, потребляемая вентилятором, рассчитывается по выражению

где ηп – КПД передачи (0,95 - при клиноременной передаче; 1,0 – на одном валу с электродвигателем);

ηв– КПД вентилятора в данной сети.

Установочная мощность с учетом пускового момента определяется по зависимости:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.Что такое характеристика вентиляционной сети?

2.Что такое характеристика вентилятора?

3.Что такое “рабочая точка”?

9.УСТРОЙСТВА ДЛЯ НАГРЕВА ВОЗДУХА

9.1.Классификация воздухонагревателей (калориферов)

Теплообменные аппараты для нагрева воздуха применяют в системах

вентиляции и воздушного отопления; в системах кондиционирования воздуха; в воздушно-тепловых завесах; в сушильных установках.

Во всех перечисленных системах применяют одни и те же технические средства, отличающиеся лишь степенью нагрева и некоторыми конструктивными особенностями – воздухонагреватели (калориферы).

Воздухонагреватели (калориферы) представляют собой поверхностные теплообменники, где нагрев осуществляется за счет контакта воздуха с нагретой поверхностью без изменения влагосодержания воздуха. Из-за конструктивных особенностей оребренных калориферов (небольшое расстояние между пластинами) для предотвращения выхода из строя приточной установки проходящий через него воздух не должен содержать липких

99

веществ и волокнистых материалов, а его запыленность не должна превышать 5 мг/м3.

На практике для удобства принято условное деление теплообменников для различных систем. Так, теплообменники для систем кондиционирования воздуха условно называют воздухонагревателями. Для всех остальных систем –

калориферами.

Внастоящее время применяются следующие виды воздухонагревателей:

1.По виду теплоносителя:

1.водяные;

2.паровые;

3.электрические.

2.По характеру движения теплоносителя:

1.одноходовые – применяются для теплоносителя вода и пар; Могут устанавливаться как вертикально, так и горизонтально (по направлению движения теплоносителя).

2.многоходовые – только для теплоносителя вода. Устанавливаются только горизонтально.

3.По варианту исполнения поверхности трубок:

1.гладкотрубные;

Водяные и паровые гладкотрубные калориферы применяются редко,

в основном с гладкими трубками изготавливают электрокалориферы.

2.оребренные: пластинчатые; спирально-навивные; накатные (биметаллические).

4.По количеству трубок для теплоносителя по ходу движения воздуха:

Для калориферов:

1.малой модели (2 трубки), общей глубиной 180 мм;

2.средней модели (3 трубки), глубиной 180 мм;

3.большой модели (4 трубки), глубиной 220 мм.