3.4. Розрахунок вентиляційної мережі

Розрахунок вибраної в залежності від розміщення робочих мість конфігурації вентиляційної мережі полягає у визначенні втрат тиску в результаті руху повітря, що складається з втрат на тертя повітря (за рахунок шорсткості повітроводу) і в місцевих опорах (повороти, зміни площ, перетини, фільтри, калорифери та ін.). Повні втрати тиску визначають підсумуванням втрат тиску на окремих розрахункових ділянках.

Для цього мережу розбивають на ділянки (характерна особливість ділянки  постійність витрат повітря L_і на всій довжині ділянки). Кожній ділянці надають номер за порядком, який зазначають на схемі. Поряд з номером зазначають характеристики ділянки  витрату повітря L_і (м³/год) і довжину повітроводу на ділянці l (мм). Вказують розмір перерізу каналу повітроводу d_і (або А_іВ_і). За схемою визначають найбільш довгу та навантажену за витратами гілку-ланцюг послідовно з’єднаних дільниць. Розраховують повні втрати в схемі вентиляції, що дорівнюють сумі втрат тиску в найбільш навантаженій гілці схеми і загальномагістральних ділянках. Виходячи з допустимих швидкостей руху повітря (у звичайних вентиляційних системах швидкість приймають 6…12 м/с в аспіраційних установках для запобігання засмічення  10…25 м/с), визначають розміри перерізу повітроводів. Повні втрати тиску H_п, Па:

_{n n n}

H_п = Σ H^і_п = Σ R^і_тpl^і + Σ Z^і_L , (3.20)

^{i=1 i=1 i=1}

де H^і_п  втрати тиску на і-ій ділянці, Па; R^і_mp  питомі втрати тиску на тертя на і-ій ділянці, Па/м; l^і  довжина і-ої ділянки, м; Z^і_L втрати тиску на місцеві опори на і-ій ділянці, Па:

_{n n} V² γ

Z^і_L = (Σ ξ')Н_д = (Σ ξ)  , (3.21)

^{i=1 i=1} 2g

де (Σ ξ)  сума коефіцієнтів місцевих опорів на і-ій дільниці; Н_д  динамічний тиск на і-ій ділянці, Па; V  лінійна швидкість руху повітря на і-ій ділянці, м/с; γ  густина повітря, яке переміщається, кг/м³.

Відповідні значення величин, що входять до виразів (3.20) і (3.21), знаходять за спеціальними таблицям або номограмами зі спеціальної довідкової літератури.

Для вибору вентилятора спочатку визначають його продуктивність L_в (м³/год) та тиск H_в (Па). Потужність вентилятора приймають з врахуванням підсмоктування повітря в повітроводах L_в = (1,1…1,15) L, де L  розрахункова кількість повітря, яка повинна видалятися вентиляційною мережею. Тиск, що має створюватись вентилятором, повинен дорівнювати втратам тиску у вентиляційній мережі з врахуванням 10 % запасу - H_в = 1,1 H_п.

На підставі цих даних роблять вибір вентилятора за його аеродинамічною характеристикою, що графічно виражає зв’язок між тиском, продуктивністю і к.к.д. при визначених швидкостях обертання (P-L характеристика). При виборі вентилятора враховують, що його продуктивність пропорційна швидкості обертання робочого колеса, повний тиск – квадрату швидкості обертання, а потужність споживання – кубу швидкості обертання. Для забезпечення необхідного режиму роботи вентилятора установочна потужність електродвигуна N (кВт) для вентилятора розраховується за формулою:

N = k · L · P / (1000η_в · η_п) , (3.22)

де k – коефіцієнт запасу (1,05…1,15); L – продуктивність вентилятора, м³/год; P – повний тиск вентилятора, Па; η_в – к.к.д. вентилятора; η_п – к.к.д. передачі від вентилятора до двигуна (для клиновидних пасів η_п = 0,9…0,95, для плоских пасів 0,85…0,9).