§ 2.4. Определение естественного давления и аэродинамический расчет воздуховодов

Расчету воздуховодов должна предшествовать следующая расчетно-графическая работа.

1. Определение воздухообмена для каждого помещения по кратностям (табл.II.2.2, стр. 61).

2. Компоновка систем вентиляции.

3. Графическое изображение на планах этажей и чердака элементов системы (каналов и воздуховодов, вытяжных отверстий, жалюзийных решеток, вытяжных шахт). Напротив вытяжных отверстий помещений указывается количество воздуха, удаляемое по каналу.

4. Вычерчивание аксонометрических схем в линиях, или, что лучше, с изображением внешних очертаний всех элементов системы.

5. Разбивка расчетной ветви на расчетные участки. На схемах в кружке у выносной черты проставляется номер участка, над чертой указывается нагрузка участка, м³/ч, а под чертой - длина участка.

Аэродинамический расчет воздуховодов (каналов) выполняют по таблице и номограммам, составленным для стальных воздуховодов круглого сечения при ρ_В= 1,205 кг/м³;t_В = 20°С; в них взаимо­связаны величины L, R, ω, d. Приложение 2.3, стр. 62.

Температура наружного воздуха для расчета вытяжной системы естественной вентиляции принимается равной 5°С (ρ₅= 1,27 кг/м), тогда:

1. Располагаемое естественное давление ΔР_е, Па определяется о формуле:

ΔР_е=h_i ·g· (ρ_Н–ρ_В)

где h_i – высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты, м;

ρ_Н,ρ_В – плотность соответственно наружного и внутреннего возду­ха, кг/м, см. прилож. в уч. Тихомирова К.В.

При предварительной определении площадей сечения каналов сис­темы естественной вентиляции можно задаться следующими скоростями движения воздуха;

В вертикальных каналах верхнего этажа ω = 0,5 0,6 м/с

В каждом нижерасположенном этаже на 0,1 м/с больше, чем в предыдущем, но не больше 1м/с.

В сборных воздуховодах ω>1м/с.

В вытяжной шахте ω>1 1,5 м/с.

2. Определяется площадь сечения каналов воздуховодов f , м;

,

где L – расход воздуха удаляемого по каналу, м³/ч;

ω – скорость движения воздуха по каналу, м/с;

3. Уточняется скорость движения воздуха по каналу ω, м/с;

,

4. Уточняется площадь сечения канала и выбирается ближайшее, боль­шее стандартное сечение канала, f _CT, м ;

5. Определяется соответствующая величина равновеликого (эквивалентного) диаметра воздуховодов d_Э, м, по формуле:

,

где а и в – размеры сторон прямоугольного воздуховода, м;

Эквивалентные по трению диаметры для кирпичных каналов приведены в табл.II.2.4, стр. 63.

6. По номограмме приложение II.2.3, стр. 62 при диаметре воздуховода d_Э и скорости движения воздуха по каналу ω_ут определяется потеря давления на трение на 1 м воздуховода.

7. Определяется потеря давления на трение в воздуховоде

R·l·β,

где l – длина воздуховода, м;

β – коэффициент шероховатости, см. табл.II.2.7, стр. 64.

8. По табл.II.2.5, стр. 57 находится сумма коэффициентов местных сопротивлений расчетного участка коэффициенты местных сопротивлений отдельных элементов расчетного участка

∑ξ=ξ₁+ξ₂+…+ξ_n,

где ξ₁, ξ₂, ξ_n – коэффициенты местных сопротивлений отдельных элементов расчетного участка.

9. Динамическое давление h_ω находится по скорости движения воздуха ω на номограмме внизу.

10. Потеря давления на местные сопротивления, Z , расчетного участка определяется по формуле:

Z =Zξ·h_ω, Па

11. Общая потеря давления на расчетном участке определяется по формуле:

(R·l·β+Z), Па

12. Для нормальной работы системы вентиляции необходимо, чтобы вы­полнялось равенство:

∑(R·l·β+Z)·α≤ΔP_e, Па

где R – удельные потери давления на трение, Па/м;

l – длина воздуховодов, м;

R·l – потеря давления на трение расчетной ветви, Па;

Z – потеря давления на местные сопротивления, Па;

ΔP_e– располагаемое естественное давление, Па;

α – коэффициент запаса, равный — 1,1 1,15;

β – поправочный коэффициент на шероховатость поверхности.

В результате расчета заполняется специальный бланк табл.II.2.6, стр. 64.