Расчет механической вентиляции
Расчет механической вентиляции состоит из следующих этапов:
1 – расчет необходимого воздухообмена помещений (здания) – см. выше раздел 5.2;
2 – расчет потерь давления в элементах (каналах) механической вентиляции;
3 – выбор вентилятора и расчет мощности электродвигателя к нему – см. выше раздел 5.8.
Расчет потерь давления в системе механической вентиляции
Перемещение воздуха в системах механической вентиляции обеспечивается работой вентилятора. Требуемое давление вентилятора определяют из расчета воздуховодов по предварительно принятым в них скоростям движения воздуха. Скорости выбирают так, чтобы на перемещение воздуха затрачивались наименьшее количество энергии и одновременно чтобы воздуховоды не были дорогими при изготовлении и громоздкими для установки в помещении. Потери давления, возникающие от трения, при одной и той же скорости движения воздуха тем меньше, чем меньше периметр сечения воздуховода на единицу перемещаемого объема, поэтому на участках, где перемещаются малые количества воздуха, принимают меньшие скорости, а на участках, где воздуха проходит много (вблизи вентиляторов), принимают большие скорости. Кроме того, такое распределение скоростей улучшает условия увязки ответвлений сети. Рекомендуемые скорости движения воздуха в воздуховодах, жалюзийных решетках и клапанах приведены в табл. 5.17.
При расчете сети следует учитывать потери давления в вентиляционном оборудовании (калориферах, фильтрах и пр.). Естественным давлением в системах механической вентиляции обычно пренебрегают. При расчете сети воздуховодов должен быть обеспечен запас давления в 10% на непредвиденные сопротивления.
Расчетное давление определяют по формуле
Δ 
, (5.68)
где R – потери давления на трение на расчетном участке сети, Па, на 1 м; l – длина участка воздуховода, м; Z – потери давления на местные сопротивления на расчетном участке сети, Па.
Порядок расчета сети воздуховодов систем приточной и вытяжной вентиляции с механическим побуждением не отличается от порядка расчета сети воздуховодов систем вентиляции с естественным побуждением. Отличительной особенностью является то, что в системах механической вентиляции, как правило, бóльшие протяженности сети воздуховодов и бóльшие скорости движения воздуха, которые создают и бóльшие потери давления. Расчет обычно сводят в таблицу. Скорости движения воздуха, рекомендуемые для систем вентиляции, приведены в табл. 5.18.
Таблица 5.18
Скорости движения воздуха, допускаемые в воздуховодах, жалюзийных
решетках и клапанах приточных и вытяжных систем общего назначения*
| Элемент системы | V, м/с |
| При естественном движении воздуха | |
| Воздуховоды горизонтальные: | |
| приточные разводящие | Не более 0,5 |
| вытяжные сборные | Не более 0,5 |
| Жалюзийные решетки и клапаны: | |
| приточные у пола | 0,2-0,5 |
| приточные у потолка | 0,5-1 |
| вытяжные | 0,5-1 |
| При механическом побуждении | |
| Воздуховоды в производственных зданиях: | |
| магистральные | До 12 |
| ответвления | До 6 |
Окончание табл. 5.18
| Воздуховоды в общественных и вспомогательных зданиях: | |
| магистральные | До 8 |
| ответвления | До 5 |
| *Примечание: в вентиляционных системах, предназначенных для удаления запыленного воздуха, скорости в воздуховодах принимают из условия предотвращения осаждения пыли на стенках воздуховодов, обычно не менее 15 – 16 м/с |
Пример. Рассчитать потери давления в круглых стальных воздуховодах приточной системы механической вентиляции для промышленного здания. Расчетная схема системы представлена на рис. 5.35. Воздух в помещение подается через воздухораспределители ВП. Потери давления на участке 5 и в приточной камере, оборудованной калорифером, утепленным клапаном и жалюзийной решеткой, составляют 100 Па. Нагрузки на участках показаны на схеме.
Рис. 5.35. Расчетная схема приточной системы вентиляции с механическим
побуждением
| Условные обозначения на рис. 5.34: | 
| – | 
| – номер участка; |
над чертой – количество воздуха, проходящего по воздуховоду, м3/ч; под чертой – длина участка, м.
Решение. Расчет начинаем с наиболее удаленного от вентилятора участка (в данном случае уч.1). Данные расчета заносим в табл. 5.19. Задавшись скоростями в пределах 5—10 м/с, определяем диаметры участков и отвечающие им потери на трение и динамические давления (для расчета использованы таблицы к расчету воздуховодов из «Справочника проектировщика». Подсчет коэффициентов местных сопротивлений сводим в табл. 5.20.
Таблица 5.19
Расчетная таблица сети воздуховодов
| № участка | Количество воздуха, L, м3/ч | Длина участка, l, м | Скорость воздуха, V, м/с | Размер воздуховода, d, мм | Динамическое давление, V2·ρ/2, Па | Потери давления на трение | Сумма коэффициентов местных сопротивлений, Σζ | Потери давления на местные сопротивления, Z = Σζ×(V2×ρ/2), Па | Общие потери давления на участке, Rl + Z, Па | Суммарные потери давления на участках от начала сети, Σ (Rl + Z), Па | |
| на 1 м, R, Па | на всем участке, Rl, Па | ||||||||||
| 4,8 | 13,83 | 1,15 | 13,8 | 1,9 | 26,3 | 40,1 | 40,1 | ||||
| 6,2 | 1,36 | 8,16 | 0,1 | 2,3 | 10,5 | 50,6 | |||||
| 7,3 | 1,6 | 9,6 | 0,9 | 28,8 | 38,4 | 89,0 | |||||
| 8,6 | 44,34 | 1,6 | 14,4 | 0,8 | 35,5 | 49,9 | 138,9 | ||||
| 100 (по | 238,9 | ||||||||||
| заданию) | |||||||||||
| Расчетное давление для участка 6 ΔРр = (Rl + Z)1 = 40,1 Па | |||||||||||
| 1,24 | 2,5 | 2,6 | 41,5 | ||||||||
| Невязка (41,5-40,1):40,1·100%=3,5% < 10%, что допустимо | |||||||||||
| Расчетное давление для участка 7 ΔРр = (Rl + Z)1,2 = 50,6 Па | |||||||||||
| 4,9 | 14,4 | 1,2 | 2,4 | 3,2 | 46,08 | 48,48 | |||||
| Невязка (50,6-48,48):50,6·100%=4,2% |
Таблица 5.20
Коэффициенты местных сопротивлений по участкам системы
| № участка | Элементы воздуховодов | ζ |
| Воздухораспределитель ВП Отвод 90º при R/d =1,5 Тройник на проходе при dо< dсна 2K,* dп< dс на 2K | 1,4 0,4 0,1 Σζ = 1,9 | |
| Тройник на проходе при dо< dсна 3K, dп< dс на K | Σζ = 0,1 | |
| Тройник на проходе Два отвода 90º при R/d =1,5 | 0,1 2·0,4 = 0,8 Σζ = 0,9 | |
| Отвод 90º при R/d =1,5 Диффузор после вентилятора | 0,4 0,4 Σζ = 0,8 | |
| Воздухораспределитель ВП Отвод 90º при R/d =1,5 Тройник на ответвление | 1,4 0,4 0,8 Σζ = 2,6 | |
| Воздухораспределитель ВП Отвод 90º при R/d =1,5 Тройник на ответвление | 1,4 0,4 1,4 Σζ = 3,2 | |
| * K — калибр воздуховода |
Из расчета потерь давления в табл. 5.19 получаем, что полное требуемое давление с учетом запаса на непредвиденные сопротивления в сети в размере 10% составит:
ΔРмех = 1,1·238,9 = 262,8 Па.
Подача вентилятора с учетом утечек в размере 10% составит
L = 1,1·4930 = 5420 м3/ч.
Для рассчитанной выше вентиляционной системы к установке принимаем радиальный вентилятор ВР80-75 №5 с колесом 1,05 Dном , исп. 1,
L = 5420 м3/ч; ΔР = 320 Па; η = 0,79; п = 920 мин–1 в комплектной поставке с электродвигателем 4А80А6 мощностью 0,75 кВт (характеристика вентилятора приведена на рис. 5.13).
Дата добавления: 2016-04-02; просмотров: 4301;