4.4 Выбор и расчет воздухораспределительных устройств

Выбор и расчет воздухораспределительных устройств рекомендуется производить в следующей последовательности:

1.Определяем количество, тип, высоту установки воздухораспределителей.

2. Определяем количество, подаваемого воздуха через один ВР по формуле:

(4.12)

где - количество приточного воздуха,

- количество воздухораспределительных устройств.

3. Уточняем тип ВР и определяем коэффициенты и площадь живого сечения воздухораспределителя , м² [5]

4. Определяем скорость воздуха на выходе из ВР по формуле:

(4.13)

5. Рассчитываем скорость воздуха в рабочей зоне по формуле:

(4.14)

где -определяется из условия ,

- геометрическая характеристика струи.

Для компактных струй определяется по формуле:

(4.15)

где - разница температур между температурой на выходе из ВР и температурой внутреннего воздуха, ºС

(4.16)

- коэффициент неизотермичности. Рассчитывается в зависимости от геометрической характеристики струи . При настилающейся струе =1.

- коэффициент взаимодействия. Для компактных струй зависит от количества струй и отношения , - длина струи, - половина расстояния между воздухораспределителями.

- коэффициент стеснения для компактных струй.

6. Сравниваем полученное значение с нормированной величиной:

где = 0,2 – скорость воздуха в помещении,

- коэффициент отклонения скорости от нормируемой, [5]

7. Максимальная разность температур между температурой воздуха на основном участке струи и температурой воздуха в рабочей зоне находится по формуле:

(4.17)

8. Определяем максимальную разность температур и сравниваем с нормируемой величиной:

где - нормируемая температура определяется по СНиП [6]

Расчет:

Количество воздуха через один ВР:

Тип воздухораспределителя:

РВ-1 (7 штук) Принимаем F₀=0,022 м², m=2, n=1,9.

Скорость воздуха на выходе из ВР:

Величина :

Значение :

Коэффициент находим по [5]

Коэффициент при , определяем по [5]:

Скорость воздуха в рабочей зоне:

Сравниваем полученное значение с нормированной величиной:

0, 304≤ 1,2∙ 0,2

Максимальная разность температур для веерных и конических струй:

Сравниваем с нормируемой величиной:

1,36 ≤ 1,5

4.5 Аэродинамический расчет систем вентиляции

Аэродинамический расчет вентиляционных систем выполняют с целью выбора диаметров воздуховодов и регулирующих устройств и определения потерь давления.

Аэродинамический расчет сети воздуховодов производят в такой последовательности.

1. Компонуют вентиляционную систему и строят аксонометрическую схему.

2. Определяют магистраль и ответвления; магистралью считается самый длинный воздуховод, протянутый от самого дальнего приточного отверстия к вентилятору.

3. Сеть разбивают на участки с постоянным расходом воздуха и постоянным диаметром воздуховода в пределах каждого участка.

4. Участки нумеруют, начиная с наиболее удаленного от вентилятора по магистрали, а затем по ответвлениям.

5. Для каждого участка определяют его длину и количество перемещаемого воздуха.

6. Принимают ориентировочное значение скорости воздуха в воздуховоде. Скорость воздуха в воздуховодах для систем с механическим побуждением рекомендуется принимать – на концевых участках 4 – 6 м/с, на магистралях 6 – 8 м/с, на участках, близких к вентагрегату – до 10 м/с.

7. Используя таблицу 22.15 [7] по скоростям и расходам воздуха, намечают диаметр воздуховодов.

8. Вычисляют фактическую скорость воздуха в воздуховоде по формуле:

(4.18)

где - расход на данном участке воздуховода,

- площадь поперечного сечения воздуховода,

9. По значению фактической скорости и диаметру по табл. 22.15 [7] определяем потери давления по длине и динамическое давление .

10. Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений по справочным таблицам.

11. Определяем потери давления на трение по длине

11. Находим потери давления на местные сопротивления по длине

12. Определяем полные потери давления

13. Потери давления на всех участках магистрали суммируют; сумма является расчетной величиной для подбора вентилятора.

14. Потери давления в ответвлении и суммарные потери давления в магистрали от ее конца (наиболее удаленного от вентилятора участка) до точки подключения ответвления должны удовлетворять соотношению:

(4.19)

Несоблюдение соотношения (4.10) допускается при условии:

(4.20)

15. Для уравнивания расчетных потерь давления и на ответвлении устанавливают диафрагму. Коэффициент местного сопротивления диафрагмы находим по формуле:

, (4.21)

где - динамическое давление расчет участка, Па

Подбор диаметра диафрагмы производим по табл. 22.48 и 22.49 [7]

16. При уравнивании потери давления должны удовлетворять соотношению: (4.22)

Несоблюдение соотношения допускается при условии:

(4.23)

17. В случае, если ответвление принимаем за магистраль.

Данные расчета сведем в таблицу 5.

Расчетные аксонометрические схемы в приложении 2.

Таблица 5.1 – Аэродинамический расчет механического притока К1

№ уч-ка	L м3/ч	l м	воздуховоды			R Па/м	R*l Па	∑ξ	Pд Па	Z Па	R*l+Z Па	∑(R*l+Z) Па	Прим
			d м2	F м2	v м/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
магистраль
ВР	614	-		0,02	7,76			1,85	36,09	66,76	66,76	66,76	вр
1	1228	0,20	250,00	0,05	6,96	2,11	0,42	0,40	36,09	14,43	14,86	81,62	тр на проход
2	1843	1,10	315,00	0,08	6,56	1,45	1,59	0,25	25,85	6,46	8,05	89,67	тр на проход
3	2457	1,10	355,00	0,10	6,89	1,37	1,51	0,20	28,52	5,70	7,21	96,89	тр на пр
4	3071	1,10	400,00	0,13	6,79	1,16	1,28	0,20	27,67	5,53	6,81	103,70	тр на пр
5	3685	1,10	450,00	0,16	6,43	0,92	1,01	0,20	24,81	4,96	5,97	109,67	тр на пр
6	4300	1,10	450,00	0,16	8,02	1,23	1,35	0,85	38,56	32,78	34,13	143,80	тр на пр+2 отвода
ответвления 1
ВР	614	-		0,022	7,75534			1,3	36,0871	46,9133	46,9133	46,9133	тр на пр
7	614	1,1	200	0,0315	5,44	1,73	1,903	1,85	17,7562	32,8489	34,7519	81,6652	отвод+тр на отв
Невязка: (81,62-81,66)/81,62=0%;
ВР	614,22	-		0,02	7,76			1,30	36,09	46,91	46,91	46,91	вр
8	614,22	0,20	200,00	0,03	5,44	1,73	0,35	1,60	17,76	28,41	28,76	75,67	тр на отв
Невязка: (89,67-75,67)/89,67=15%;
ВР	614,00	-		0,02	7,76			1,30	36,09	46,91	46,91	46,91	вр
9	614,00	0,20	200,00	0,03	5,44	1,73	0,35	1,50	17,76	26,63	26,98	73,89	тр на отв
Невязка: (96,9-73,89)/96,9=23,7%; ζ=(96,9-73,89)/17,76=1,3 d= 165
ВР	614,00	-		0,02	7,76			1,30	36,09	46,91	46,91	46,91	вр
10	614,00	0,20	200,00	0,03	5,44	1,73	0,35	1,40	17,76	24,86	25,20	72,12	тр на отв
Невязка: (103,7-72,12)/103,7=30%; ζ=(139,7-72,12)/17,76=1,77 d=158
ВР	614	-		0,022	7,76			1,3	36,0871	46,9133	46,9133	46,9133	вр
11	614	0,2	200	0,0315	5,44	1,73	0,346	1,96	17,7562	34,8021	35,1481	82,0613	тр на отв
Невязка: (109,7-82,1)/109,7=25%; ζ=(109,7-82,1)/17,76=1,55 d=160
ВР	614	-		0,022	7,76			1,3	36,0871	46,9133	46,9133	46,9133	вр
12	614	0,2	200	0,0315	5,44	1,73	0,346	2,44	17,7562	43,325	43,671	90,5843	тр на отв
Невязка: (143,8-90,6)/143,8=37%; ζ=(143,8-90,6)/17,76=3 d=147

Таблица 5.2 – Аэродинамический расчет механической вытяжки В1

№ уч-ка		L	l					воздуховоды									R			R*l			∑ξ			Pд			Z			R*l+Z			∑(R*l+Z)			Прим
								d		f			V
1		2	3					4		5			6				7			8			9			10			11			12			13			14
Магистраль
1	1356			0,2			250		0,04922					7,6			2,48			0,496			2,6			43,9396			114,243			114,739			114,739			тр на проход
2	2033			1,1			315		0,07814					7,4			1,76			1,936			0,25			32,856			8,214			10,15			124,889			тр на проход
3	2711			1,1			355		0,09924					7,7			1,73			1,903			0,85			35,574			30,2379			32,1409			157,03			тр на пр+2 отвода
ответвления
7		678	1,1			200					0,0315					5,9			2,05			2,255			4,05			20,886			84,5883			86,8433			86,8433			отвод+тр на отв+реш
Невязка: (114,8-86,8)/114,8=24% ζ=(114,8-86,8)/20,9=1,33 d=160
8		678	0,2			200					0,0315					5,9			2,05			0,41			3,8			20,886			79,3668			79,7768			79,7768			тр на отв+вр
Невязка: (124,9-79,8)/124,9=36%; ζ=(124,9-79,8)/20,9=2,16 d=154
9		614			0,2	200						0,0315			5,9			2,05			0,41			3,7			20,886			77,2782			77,6882			77,6882			тр на отв+вр
Невязка: (157-77,7)/157=50%; ζ=(157,7-77,7)/20,9=3,8 d=145

Таблица 5.3 – Аэродинамический расчет механической вытяжки Р1

№ уч-ка		L	l	воздуховоды					R	R*l	∑ξ	Pд	Z	R*l+Z	∑(R*l+Z)	Прим
				d	f		V
1		2	3	4	5		6		7	8	9	10	11	12	13	14
магистраль
1	1059		3,20	250,00	0,05			7,20	2,25	7,19	2,90	26,82	77,77	84,96	84,96	тр на проход
2	1589		3,20	315,00	0,08			6,79	1,54	4,93	0,25	27,66	6,92	11,84	96,80	тр на проход
ответвления
3		530	3,4	200		0,0315		5,625	1,84	6,256	4,05	18,98438	76,8867	83,14272	83,14272	отвод+тр на отв+вр
Невязка: допустима
4		614	0,2	200		0,0315		5,625	1,84	0,368	1,5	18,98438	28,4766	28,84456	28,84456	тр на отв+вр
Невязка: (96,8-28,8)/96,8=70%; ζ=(96,8-28,8)/18,99=3, 6 d=142