1. Попередній (наближений) розрахунок трубопроводів

систем вентиляції

Перед розташуванням вентиляційних трубопроводів на планах будівлі слід попередньо (до аеродинамічного розрахунку) визначити їхні розміри і кількість, а також розміри повітророзподільників і витікачів повітря. Загальну площу поперечного перерізу вентиляційних трубопроводів окремих приміщень визначають за розрахунковим повітрообміном і рекомендованою швидкістю руху повітря в трубопроводах

, м² (9.1)

Загальна площа живого перерізу пластинчатих граток

, м² (9.2)

де – розрахунковий повітрообмін, м³/год (за табл.8.1); _к , _о - рекомендовані швидкості руху повітря в трубопроводах і живому перерізі гратки (в малошвидкісних механічних вентсистемах _тр = 4…7 м/с і _о  3 м/с, а в системах з природнім спонуканням _тр  1 м/с і _о  1 м/с (табл. 22.13 [9]; [15]).

Швидкості повітря в живому перерізі пластинчастих граток повинні приблизно дорівнювати швидкостям у відповідних каналах вентсистем (при цьому звертають увагу на звукові характеристики граток).

Розрахунок слід робити послідовно по приміщеннях з одночасним розміщенням вентиляційних трубопроводів на планах поверхів. Результати попереднього добору трубопроводів та повітророзподільників і витікачів повітря зводять у табл.9.1.

У системах з механічним спонуканням розрахунковою магістраллю є послідовне поєднаня ділянок найбільшої довжини і витрати повітря.

В системах з гравітаційним спонуканням розрахунковим є напрямок, у якого питома втрата тиску на тертя мінімальна

, Па/м (9.3)

де P_гр – перепад гравітаційних тисків зовнішнього і внутрішнього повітря для відповідного поверху, Па; l - сума довжини ділянок розрахункової вітки, м.

Перепад гравітаційного тиску

, Па (9.4)

де h - віддаль по вертикалі, від центра витікача до рівня викиду в атмосферу, м; ₊₅ , _в - відповідно густина зовнішнього повітря при температурі повітря +5 °С і температурі внутрішнього повітря, що витікає з приміщення( при розрахунковій внутрішній температурі за дії системи обігрівання).

Розрахунок, виконують переважно за методом питомих втрат тиску. Питомі втрати тиску на тертя в круглих сталевих повітропроводах визначають, користуючись таблицями (табл.22.15 [9]). При визначенні втрат тиску у прямокутних повітропроводах використовують таблиці для круглих повітропроводів, але при цьому вираховують еквівалентні діаметри, або використовують відповідні номограми [15]. У проєктній практиці найбільше поширення набув розрахунок із застосуванням еквівалентного за швидкістю діаметра:

, мм , (9.5)

де а, b - сторони прямокутного повітропроводу, мм.

При розрахунку слід приймати нормовані розміри круглих і прямокутних повітропроводів, наведені в (табл.22.1-22.2 [9]).

Дійсну швидкість у прямокутному трубопроводі (чи ділянці вентсистеми) визначають за формулою

, м/с . (9.6)

Таблиця 9.1

Підбір розмірів вентиляційних трубопроводів та повітророзподільників і витікачів повітря

№ приміщення

Назва при-міщен-ня

Системи витікальної вентиляції

Системи притікальної вентиляції

Зау-ваги

№ вентсистеми

Розрахунковий повітрообмін, м3/год

Розміри вентиляційних трубопроводів

Гратчасті витікачі

№ вентсистеми

Розрахунковий повітрообмін, м3/год

Розміри вентиляційних трубопроводів

Гратчасті витікачі

Прий-нята тр , м/с

Кіль-кість, розмір, мм  Атр (прий-нята), м2

Дійсна тр , м/с

Кіль-кість, розмір, мм  Агр , м2

Дійсна о (гр), м/с

Прий-нята тр , м/с

Кіль-кість, розмір, мм  Атр (прий-нята), м2

Дійсна тр , м/с

Кіль-кість, розмір, мм  Агр , м2

Дійсна о (гр), м/с

Зауваги: _тр – швидкість в перерізі трубопроводу, м/с; _о – швидкість в живому перерізі гратки, м/с; _гр – швидкість в габаритному перерізі гратки, м/с.

Втрати тиску на 1 м довжини круглого повітропроводу визначають за табл.22.15 [9], згідно відомих d_екв і  , не звертаючи уваги на фактичну витрату повітря.

Втрати тиску по довжині на тертя ділянки вентсистеми круглого або прямокутного перерізу:

, Па . (9.7)

Якщо повітропроводи не сталеві, а з іншого матеріялу з абсолютною шорсткістю k_е (мм), відмінною від абсолютної шорсткості листової сталі (k_е = 0,1 мм) то на величину R вводять поправний коефіцієнт n. Значення k_е і n наведено у табл.22.11; 22.12 [9].

Втрати тиску у місцевих опорах ділянки вентсистеми

, Па , (9.8)

де  – сума місцевих опорів ділянки, зведених до середньої швидкості в її межах;  – швидкість повітря на ділянці, м/с;  - густина повітря, кг/м³ (приймають в межах трубопроводів незмінною).

Коефіцієнти місцевих опорів визначають за табл.22.16 - 22.44 [9], додатку 4.55 [18] або за таблицями [19].

Необхідно пам’ятати, що:

а) коефіцієнт місцевого опору на границі двох ділянок слід відносити до ділянки з меншою витратою (швидкістю);

б) величини коефіцієнтів місцевих опорів, віднесені до будь-якої швидкості, необхідно, перед внесенням у розрахункову таблицю, приводити до швидкості на розрахунковій ділянці. Наприклад, _m конфузора, за табл.22.30, c.219 [9,], віднесений до швидкості в меншому його перерізі _m , але через те що швидкість на розрахунковій ділянці ₁ , то

. (9.9)

Результати аеродинамічного розрахунку зводять у табл.9.2.

Послідовність розрахунку вказана в гл.22 [9].

Нев’язка втрат тиску в окремих відгалуженнях від магістралі і віток не повинна перевищувати 10%, що забезпечується зміною перерізів відгалужень, а при дотриманні вимог по стандартизації відгалужень – встановленням пластинкових діафрагм (розд.22.5; табл.22.48 - 22.49 [9]).

Загальні втрати тиску в системі p_п :

, Па (9.10)

де 1-n - номери ділянок основного (магістрального) напрямку; p_уст - втрата тиску в устаткуванні (повітроготувальнику, т.б. в його теплообмінниках, фільтрі, камері зрошення, шумоглушнику, тощо).

Розрахунок системи гравітаційної вентиляції і механічної системи центральної притікальної вентиляції наведений в розд.22.8 [9].