Порядок проведения расчета аэродинамического сопротивления сети вентиляции

Существует несколько методов расчета воздуховодов, чаще всего используется метод удельной потери давления на 1м длины. Для выполнения расчета составляется схема воздуховодов с обозначением расходов, длин и местных сопротивлений, которая разбивается на участки. Участкомназывается часть воздуховода, в котором сохраняется один и тот же расход воздуха. Участки сети, не входящие в магистраль, называются ответвлениями. Сначала нумеруются участки магистрали, а затем ответвления. Расчетная схема приточной системы вентиляции показана на рисунке. 27.

Рисунок 27. Расчетная схема приточной вентиляции

На расчетной схеме 1 5 – показаны участки магистрали, а 6 8 - ответвления. Значения расходов воздуха на ответвлениях принимается с учетом интенсивности выделения вредностей в данном участке с условием, что V₁+V₂+V₃+V₄+V₅=4900м³/час. Исходные данные и результаты расчета заносятся в таблицу.

Расчет выполняется в следующей последовательности.

1. В таблицу заносятся расходы воздуха, длины участков и принятые значения скоростей для этих участков.

2. По расходу и скорости определяется вначале площадь поперечного сечения воздуховодов f(м²) используя выражение 2.2 , а затем его диаметр d (м):

, ,

откуда

.

3. По формуле (2.7) или справочникам находят потери на трение для единичной длины трубопровода R, Па/м, и потери на трение по участкам R L, Па.

4. Для каждого участка рассчитывают сумму коэффициентов местных сопротивлений и определяют потери на местное сопротивление .

5. Определяют суммарные потери давления на всех участках магистрали, а также потери давления в отдельных узлах, в которых имеется разветвление воздуховода.

, (2.17)

6. Рассчитывают ответвления. При расчете необходимо учитывать, что потеря давления в ответвлении должна быть равна потери давления по магистрали в месте присоединения данного ответвления к магистрали. Если разность потерь давлений на ответвлении, в узле расчетной магистрали, превышает 10%, тогда в ответвления необходимо ставить дополнительные местные сопротивления в виде диафрагм.

7. Общую потерю давления в сети определяют путем суммирования потерь давления на всех участках магистральной ветви (без ответвлений):

, (2.18)

8. По таблицам или номограммам (см. например рисунок 19) выбирается номер вентилятора для перемещения воздуха. Выбор вентилятора производится на расчетный расход с учетом подсосов или утечек:

, (2.19)

Давление, создаваемое вентилятором, должно быть равно расчетному сопротивлению сети. Поскольку характеристики вентиляторов составлены для стандартных условий (для плотности воздуха р = 1,2 кг/м³, р_а = 0,103 МПа, t = 20°С (293К), φ = 50%), необходимо расчетное сопротивление сети привести к реальным условиям:

, (2.20)

, (2.21)

где p_б — фактическое барометрическое давление МПа.

Мощность, потребляемая на валу вентилятора определяется из выражения:

, (2.22)

где η — КПД вентилятора из характеристик по справочнику.

Пример

Для участка по ремонту холодильных машин с общим расходом воздуха Vi=4900м³/час, требуется спроектировать сеть воздуховодов вытяжной вентиляции. Температура и плотность перемещаемого воздуха составляет Т= 20⁰С (293K) и r= 1,2 кг/м³ соответственно. Воздуховод изготавливается в виде цилиндра и выполнен из листовой стали. Магистраль воздуховода проходит по потолку вдоль помещения, а ответвления обеспечивают отвод воздуха от мест наибольшего выделения вредностей.