6. Аэродинамический расчет систем вентиляции

6.1. Аэродинамический расчет приточных систем вентиляции.

Аэродинамический расчет проводится с целью определения размеров поперечного сечения воздуховодов и каналов приточных и вытяжных систем вентиляции и определения давления, обеспечивающего расчетные расходы воздуха на всех участках воздуховодов.

Аэродинамический расчет состоит из двух этапов:

1. Расчет участков воздуховодов основного направления - магистрали;

2. Увязка ответвлений.

Аэродинамический расчет выполняется в следующей последовательности:

1) Система разбивается на отдельные участки. Длины всех участков и расходы на них выносятся на расчетную схему.

2) Выбирается основная магистраль. В качестве основной магистрали выбирается ветка максимальной протяженности и максимальной загруженности.

3) Производим нумерацию участков, начиная с наиболее удаленного участка магистрали.

4) Определяем размеры сечений расчетных участков по формуле:

f_р = L_р / (3600 · v ), м²

Подбор размеров поперечного сечения воздуховодов проводят по оптимальным скоростям воздуха. Максимальные допустимые скорости для приточной механической системы вентиляции приняты по таблице 3.5.1 источника [1]:

- для магистрали 8 м/с;

- для ответвлений 5 м/с.

5) По расчетной площади f подбирают размеры воздуховода.

После чего уточняют скорость по формуле:

v = L_р / (3600 · f_ф), м/с.

6) Определяем потери давления на трение:

p = R · l · В_ш,

где R - удельные потери давления на трение, Па/м.

Принимается по табл. 22.15 Справочника проектировщика (вход по эквивалентному диаметру dэ и скорости движения воздуха v ).

l - длина участка, м.

В_ш - коэффициент учитывающий шероховатость внутренней поверхности канала воздуховода (для стальных Вш =1, для каналов в кирпичных стенах В_ш = 1,36). Принимается по табл. 22.12 Справочника проектировщика.

7) Определяем потери давления в местных сопротивлениях по формуле:

z = ∑ζ · p_Д,

где ∑ζ - сумма коэффициентов местных сопротивлений участка, принимается по Справочнику проектировщика;

p_Д - динамическое давление, Па.

8) Определяем общие потери давления на расчетном участке

p = p + z

9) Определяем потери давления в системе по формуле:

p = (R · l · В_ш + z) + p,

где N - число участков магистрали.

p - потери давления в вентиляционном оборудовании.

10) Проводим увязку ответвлений, начиная с наиболее протяженного ответвления. Потери давления в ответвлении равны потерям давления в магистрали от периферийного участка до общей точки с ответвлением:

p = (R · l · В_ш + z), Па.

Невязка потерь давления по ответвлениям воздуховодов не должна превышать 10% от потерь давления на параллельных участках магистрали. Если в процессе расчета оказывается, что за счет изменения диаметра уровнять потери нельзя, то устанавливаем диафрагмы, дроссель - клапаны или уравниваем решетками (решетки типа Р и РР регулируемые).

Аэродинамический расчет системы П1, П2, П3, П4, В1, В2, В3, В4, В5, В6, В7, В8 сведены в таблицы №№ 6-16. После расчета на схемы наносятся сечения воздуховодов с указанием расходов.

6.2. Аэродинамический расчет систем вентиляции с естественным побуждением движения воздуха.

При расчете естественной системы вентиляции необходимо чтобы потери в системе были меньше, чем давление создаваемое разностью плотностей (располагаемое давление).

При расчете стараемся выдерживать невязку 5-10% между потерями давления в системе и располагаемым давлением, но в случае если надо увеличить потери в системе, то используем регулируемые решетки.

Располагаемое давление рассчитываем по формуле:

p = 9,81 · h · (ρ_н - ρ_в ),

где ρ_н , ρ_в - плотности воздуха при tн и tв соответственно (расчет ведется при температуре наружного воздуха t_н = 5 ^оC);

h - высота воздушного столба, м.

Высота воздушного столба зависит от наличия или отсутствия приточной системы вентиляции в данном помещении:

- если в помещении есть приточная система вентиляции, то высота воздушного столба равна расстоянию от середины высоты помещения до устья вытяжной шахты;

- если в помещении только вытяжная система, то высота воздушного столба равна расстоянию от середины вытяжного отверстия

до устья вытяжной шахты.

Расчет системы вентиляции с естественным побуждением проводится в следующем порядке:

1) Определяем магистраль. Для естественной вытяжки это будет ветвь, для которой располагаемое давление будет наименьшим.

2) Определение поперечного сечения каналов производится аналогично приточной механической системе.

3) Рассчитываем остальные ветви аналогично магистрали, сравнивая по невязке с располагаемым давлением.