Участок 6.

1. Определяем данные для расчета круглых воздуховодов по приложению К при L₆ = 1236 м³/ч, d₆= 280 мм.

Согласно приложению К R₆ = 2,61 Па/м; υ₆ = 7,0 м/с; Р_д..6 = 29,4 Па.

2. Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.

Вход в трубу с сеткой. Согласно приложению Л при F_вх/F = 0,8 коэф-фициент местного сопротивления ξ _вх = 1,32.

Отвод круглого сечения. Согласно приложению Л при α_отв=90°; R_n/d_o = 1,5 ко-эффициент местного сопротивления ξ _отв =0,17

Вытяжной тройник - проход. Согласно приложению Л при α_тр=30° и

.

Коэффициент местного сопротивления ξ_тр.пр = 0, а сумма коэффициентов местных сопротивлений:

∑ξ₆ = ξ_вх+ 2ξ_отв + ξ_тр.пр = 1,32 + 2 ∙ 0,17 + 0 = 1,66.

3. Определяем потери давления на участке по формуле (1):

ΔР_уч6 = ΔР_л + ΔР_м = k₁β_ш R₆l+ k₂ Σξ₆Р_д ;

ΔР_л = k₁β_ш R₆l;

ΔР_л = 1∙1∙2,61∙12 = 31,3 Па;

ΔР_м = k₂ Σξ₆Р_д;

ΔР_м = 1∙1,66∙29,4 = 48,8 Па;

ΔР_уч6 = 31,3 + 48,8 = 80,1 Па.

Участок 7.

1. Определяем данные для расчета круглых воздуховодов по приложению К при L₇ = 1551 м³/ч, d₇= 280 мм.

Согласно приложению К при L=1440 м³/ч, R=1,74 Па/м, v=6,5 м/с, Р_д = 25,3 Па; L=1551 м³/ч, R=1,99 Па/м, v=7,0 м/с, Р_д = 25,3 Па. Значения определяются методом интерполяции:

Па/м;

м/с;

Па

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.

Вход в трубу с сеткой. Согласно приложению Л при F_вх/F =0,8 коэффициент местного сопротивления ξ_вх = 1,32.

Отвод круглого сечения. Согласно приложению Л при α_отв = 90° и R_n/d₀ = 1,5 коэффициент местного сопротивления ξ_отв = 0,17.

Вытяжной тройник - боковое ответвление. Согласно приложению Л при α_тр =30° и F_п/F_c = 0,6, F₀/F_c = 0,8, L₀/L_c = 0,6 - значения определялись при расчете участка 6, коэффициент местного сопротивления ξ_тр.-б.о. = 0,3, а сумма коэффициентов местных сопротивлений:

∑ξ₇= ξ_вх+ξ_отв+ξ_тр.-б.о=1,32+0,17+ 0,3=1,79.

3. Определяем потери давления на участке по формуле (1):

ΔР_уч7 = ΔР_л + ΔР_м = k₁β_ш R₇l+ k₂ Σξ₇Р_д ;

ΔР_л = k₁β_ш R₇l;

ΔР_л = 1∙1∙1,9∙10 = 19 Па;

ΔР_м = k₂ Σξ₇Р_д;

ΔР_м = 1∙1,79∙27,5 = 49,2 Па;

ΔР_уч7 = 19 + 49,2 = 68,2 Па.

Участок 8.

1. Определяем данные для расчета круглых воздуховодов по приложению К при L₈ = 3102 м³/ч, d₈= 355 мм.

Согласно приложению К при L=2393 м³/ч, R=2,46 Па/м, v=8,5 м/с, Р_д = 43,2 Па; L=2524 м³/ч, R=3,26 Па/м, v=9,0 м/с, Р_д = 48,6 Па. Значения опреде-ляются методом интерполяции:

Па/м;

м/с;

Па.

2. Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.

Вытяжной тройник - боковое ответвление. Согласно приложению Л при

α_тр = 30° , F_n/F_c = 0,6 , F₀/F_c = 0,8, L₀/L_c =0,5- значения определялись при расчете участка 2, коэффициент местного сопротивления ξ_тр.б.о.=0,2 , а сумма коэффици-ентов местных сопротивлений ∑ξ ₈ =0,2.

3. Определяем потери давления на участке по формуле (1):

ΔР_уч8 = ΔР_л + ΔР_м = k₁β_ш R₈l+ k₂ Σξ₈Р_д ;

ΔР_л = k₁β_ш R₈l;

ΔР_л = 1∙1∙3,04∙8 = 24,3 Па;

ΔР_м = k₂ Σξ₈Р_д;

ΔР_м = 1∙0,2∙47,7= 9,5 Па;

ΔР_уч8 = 24,3 +9,5 = 33,8 Па.

Выбираем магистральную линию системы.

В данной системе магистральной линией могут быть следующие после-довательно соединенные участки: 1-2-3-4; 5-2-3-4; 6-8-3-4; 7-8-3-4.

Р_1,2,3,4 = Р₁ + Р₂ + Р₃ + Р₄ = 272 + 84 + 67,6 + 139,9 = 562,9 Па;

Р_5,2,3,4 = Р₅ + Р₂ + Р₃ + Р₄ = 79,9 + 84 + 67,6 + 139,9 = 371,4 Па;

Р_6,8,3,4 = Р₆ + Р₈ + Р₃ + Р₄ = 73,6 + 33,8 + 67,6 + 139,9 = 314,9 Па;

Р_7,8,3,4 = Р₇ + Р₈ + Р₃ + Р₄ = 68,2 + 33,8 + 67,6 + 139,9= 309,5 Па.

Наибольшие потери давления в линии 1-2-3-4:

Р_{маг 6,8,3,4} = 562,9 Па.

Увязка потерь давления в параллельных участках

Производим увязку параллельных участков 1 и 5. Потери давления на участке 1 должны быть равны потерям на участке 5 (допускается расхождение не более 10%).

Фактическое расхождение потерь давления по отношению к участку с большими потерями равно:

.

Следовательно, на участке 5 необходимо установить дополнительное сопротивление в виде дроссель клапана. Требуемый коэффициент местного сопротивления равен:

.

Увязку производим путем закрытия заслонки дроссель клапана, установ-ленного на участке 5. С учетом коэффициента сопротивления дроссель клапана при α_дк = 0^о (ξ_дк =0,05), который учитывался в расчете, общий коэффициент сопротивления клапана должен быть равным ξ _дк5= 0,8. Угол закрытия заслонки дроссель клапана определяем по приложению Л α _дк = 14^о6’.

Производим увязку участков 7 и 6. Фактическое расхождение потерь давления равно:

Производим увязку параллельных линий, состоящих с одной стороны из участков 1 и 2, а с другой - из участков 6-8 (участки 5 и 7 уже увязывались).

Фактическое расхождение потерь давления по отношению к большим потерям равно:

Следовательно, на участке 8 необходимо установить добавочное сопро-тивление с коэффициентом местных потерь равным:

.

Угол закрытия дроссель клапана согласно приложению Л равен

α_д.к.8=9°9’.

Выбор марки вентилятора

Выбираем марку вентилятора и определяем его характеристики.

Расчетное давление вентилятора равно:

Р_р = 1,1∆Р_маг = 1,1 ∙ 562,9 = 619,2 Па.

Расчетный расход воздуха равен (исходя из того, что общая длина воздухо-водов магистральной линии 27 метра):

L_p = 1,1 L_сист = 1,1 ∙ 1500 = 1650 м³/ч.

Для перемещения воздуха принимаем вентилятор обычного исполнения, обеспечивающий условия L_в = L_р и Р_в > Р_р.

При этом следует принимать вентилятор, имеющий наибольший КПД и обеспечивающий давление Р_в возможно более близкое к расчетному давлению Р_р.

Из рисунка 1 видно, что вентилятор ВЦ 4-75-2,5 обеспечивает расчетные параметры системы при частоте вращения рабочего колеса 2740 об/мин:

L_в = 1650 м³/ч; Р_в = 630 Па; η_в= 0,77.

Рисунок 1 – Аэродинамическая характеристика вентилятора ВЦ4-75-2,5

Для увязки вентилятора и системы перед вентилятором на участке 3 необходимо установить добавочное сопротивление с требуемым коэффициен-том местного сопротивления:

Угол закрытия дроссель клапана согласно приложению Л α _дк3=11°5'.

Выбор электродвигателя на привод вентилятора

Определяем мощность электродвигателя. Расчетная мощность электро-двигателя на привод вентилятора равна:

кВт,

где η_n= 1-КПД передачи при расположении рабочего колеса вентилятора не-посредственно на валу электродвигателя.

Установочная мощность электродвигателя равна:

N_y = k₃ N_p = 1,5 ∙ 0,37 = 0,6 кВт,

где k₃= 1,5 - коэффициент запаса мощности.