Окончание таблицы 5

i	9	10	11	12	13	14	15	16
Mi	1,166	1,1193333	1,223	1,254	1,288	1,326	1,366	1,409
fi, м2	0,01422	0,0145	0,0149	0,0153	0,0157	0,0161	0,0166	0,0172
di, мм	134,5	135,9	137,8	139,6	141,4	143,2	145,4	148

i	17	18	19	20
Mi	1,459	1,513	1,573	1,643
fi, м2	0,0178	0,0184	0,0199	0,02
di, мм	150,6	153	155,6	159,6

ПЕРЕСЧЕТАТЬ ТАБЛБ. 5

4. Расчёт и выбор неподвижной жалюзийной решётки

(вход наружного воздуха в приточную камеру)

Решётка выбирается по сечению отверстия в стене f_ст, м²,

(38)

где L – расчетный расход воздуха через жалюзийную решётку, м³/с;

v_жр – скорость воздуха через решетку, м/с, v_ж.р = 4…6 м/с, принимаем v_ж.р = 4,5.

м².

Выбираем стандартную решётку ЖМ-2 15, таблица VII.16.

живое сечение решетки f_жр = 0,267 м².

коэффициент живого сечения решетки, К_ж.р,

(39)

Уточняем скорость воздуха, м/с,

(40)

м/с.

Пропускная способность решетки в живом сечении L = 5040 м³/ч = 1,4 м³/с при скорости воздуха в живом сечении решетки v =5,24 м/с.

5. Определение потерь давления в вентиляционной сети и выбор вентилятора

Тип и номер вентилятора выбираем по количеству воздуха, подаваемого вентилятором L_в, м³/ч, и потерь давления в вентиляционной системе (напору) р (Н), Па (м).

расчетная схема приточной системы, рисунок 5.

Необходимое расчетное давление, развиваемое вентилятором р_в, Па,

(41)

где – потери давления в транспортирующей части воздуховода, Па;

– потери давления раздающей части воздуховода, Па;

Z_вс – потери давления в местных сопротивлениях всасывающей части приточной камеры, па;

Z_наг – потери давления в местных сопротивлениях нагнетательной части приточной камеры, па;

Z_кал – сопротивление калорифера проходу воздуха. Па.

Первый этап расчета

потери давления ∆р_i, Па, в транспортирующей части воздуховода определяем для каждого участка вентсети по формуле:

, (42)

где R_i – удельные потери давления на трение i-го участка, Па/м:

; (43)

ℓ_i – длина i-го участка вентсети, включая и фасонные части, м;

Z_i – потери давления в местных сопротивлениях на i-ом участке вентсети, Па;

λ – коэффициент сопротивления трению, λ = 0,02;

d_i – диаметр воздуховодов на i-ом участке вентсети, м;

v_i – скорость движения воздуха на i-ом участке вентсети, м/с,

 – плотность воздуха, кг/м³;

, (44)

∑ξ_i – сумма коэффициентов местного сопротивления на i-ом участке вентсети.

расчет местных сопротивлений сведен в таблицу 6.

Таблица 6 – Коэффициенты местных сопротивлений

№ уч.	Вид местного сопротивления		∑ 
2-5 4-5	отвод 90 º тройник на проход ж. решетка
5-6	Отвод 90 º Дроссель клапан Диффузор на нагнетании

Окончание таблицы 6

№ уч.	Вид местного сопротивления		∑ 
6-7	конфузор на всасывании переход с квадрата на круг Утепленный клапан жалюзийная решетка

Па/м.

Па/м.

, Па.

– тройник, колено 90° ( ) и шибер.

Па.

Па.

Па.

+ 0,4 + 0,3 = 0,85 колено 90° ( ), шибер и тройник на ответвление

Потери давления ∆р_2,3, Па, раздающей части воздуховода,

. (45)

Па.

Алгоритм расчета потерь давления в местных сопротивлениях всасывающей части приточной камеры (участок 6-7)

1. потери давления в жалюзийной решетке, Па,

, (46)

где – местные потери давления жалюзийной решетки, Па;

r_жр – плотность воздуха, кг/м³, проходящего через жалюзийную решётку,

ξ_жр – коэффициент местного сопротивления жалюзийной решетки, ξ_ж.р = 1 [1, таблица 15];

v_жр – скорость движения воздуха через жалюзийную решетке, м/с, v_жр = 8,1 м/с (см. расчет жалюзийной решетки).

кг/м³;

2. местные потери давления в утепленном клапане Z_у.к, па, по формуле (46):

где r_ук – плотность воздуха, кг/м³, проходящего через утепленный клапане, кг/м³,

кг/м³;

ξ_ук – коэффициент местного сопротивления утепленного клапана, ξ_у.к = 0,1 [1, таблица 15];

– скорость движения воздуха через утепленный клапан, м/с,

3. местные потери давления в конфузоре на всасывании , м³/с, по формуле (44):

Па.

где r_кф – плотность воздуха, кг/м³, проходящего через конфузор,

ξ_кф – коэффициент местного сопротивления конфузора, ξ_кф = 0,2 [1, таблица 15];

– средняя скорость движения воздуха через конфузор, м/с.

Скорость воздуха при выходе из калорифера, м/с,

(47)

где L_к – расчетное количество воздуха, проходящего воздуха через калорифер м³/с,

f_к – площадь фронтального сечения калорифера проходу воздуха, м².

м/с.

Скорость воздуха на входе в вентилятор, м/с,

м/с.

Средняя скорость, м/с,

м/с.

4. Суммарные местные потери давления всасывающей части ∑Z, Па:

∑Z_вс = Z_жр + Z_ук + Z_кф + Z_пр.

∑Z_вс = 10 + 2 + 2,9 =14,9 Па

алгоритм расчета потерь давления в местных сопротивлениях нагнетательной части приточной камеры (участок 5-6)

1. диффузор: ,

где – потери давления в местном сопротивлении конфузора, Па;

r_дф – плотность воздуха, кг/м³, проходящего через конфузор, ;

– коэффициент местного сопротивления конфузора, ;

– средняя скорость движения воздуха в диффузоре, м/с.

Скорость воздуха на выходе из вентилятора, м/с,

м/с.

Скорость воздуха на входе в воздуховод, м/с,

м/с.

Средняя скорость, м/с,

м/с.

Па.

∑Z_наг = Z_дф = 8,6 Па.

Расчет сведен в таблицу 7.

Таблица 7 – Результат расчета потерь напора в вентиляционной сети

№	L, м3/с	ℓ, м	v, м/с	d, м	R, Па/ /м	Rℓ, Па	∑ξ	Z, Па	Rℓ + + Z, Па	∑(Rℓ + +Z), Па
1-2	0,7	33,0	7,08	0,355	1,91	–	–	–	73,52	73,52
3-4	0,7	33,0	7,08	0,355	1,91	–	–	–	73,52	73,52
2-5	0,7	10	5,22	0,355	1,91	12,2	1,46	28,9	40,1	113,6
5-6	1,4	4,5	8,8	0,45	2,34	10,53	0,76	40,0	50,53	164,1

Па

второй этап расчета

1. избыточные потери давления между магистральным направлением сети и ответвлением ∆р_из Па:

(48)

где – суммарные потери давления в расчетном магистральном направлении вентиляционной сети, Па;

i – i-й участок сети;

m – количество участков, входящих в расчетное магистральное направление сети.

2. процент невязки потерь давлений, %, между участками магистрального направления сети и ответвлением:

≤ 15 %. (49)

Если условие (48) не выполняется, то необходимо установить дополнительное местное сопротивление на ответвление в виде диафрагмы.

3. расчет диафрагмы.

Диафрагма – калиброванное отверстие диаметром d_д, мм, которое устанавливается для выравнивания давление в ответвлении ∆р_из, Па.

коэффициент местного сопротивления диафрагмы ξ_д:

(50)

(51)

где р_д – динамическое давление, Па;

v_отв – скорость движения воздуха в ответвлении вентсети, м/с;

_t – плотность воздуха при t_пв, ºС.

По таблице 22.48 [11], зная ξ_д и диаметр ответвления сети d, мм определяется диаметр диафрагмы d_д, мм. Расчет сведен в таблицу 8.

Таблица 8 – Увязка ответвлений

направ-ление	∆р, Па	∆ризб,Па	L, кг/с	dу, мм	Невязка потерь напора, %	dд, мм
1 – 2 –5	113,6	0	0,7	355	0	нет
3 – 4 – 5	113,6		0,7	355

Подбор вентилятора

1. вентилятор выбирается по давлению р_в, Па, с учётом коэффициента запаса (1,15) и расчетному расходу воздуха L_р по рисунку 9 [1].

Выбираем вентилятор ВЦ4-75-6,3 (Е.095-1): n = 935 об/мин; р = 500 Па.

2. Установочная мощность вентилятора N_в, Вт:

. к_з, (52)

где η_в – КПД вентилятора в рабочей точке характеристик вентилятора (рисунок 9), (0,81);

η_п – КПД передачи, η_п = 1 (исполнение 1), таблица 11.3 [7];

к_з – коэффициент запаса мощности, таблица 11.

кВт.

3. подбирается электродвигатель (ближайший больший по мощности) N_эл.дв, кВт.

Таблица 11 – Коэффициент запаса мощности [7, таблица 11.4]

Мощность на валу электродвигателя, кВт	Коэффициент запаса при вентиляторе
	радиальном	осевом
Меньше 0,5	1,5	1,20
0,51…1	1,3	1,15
1,01…2	1,2	1,10
2,01…5	1,15	1,05
Больше 5	1,1	1,05

Выбираем электродвигатель ближайший больший по мощности, кВт.

Электродвигатель 4А90L6, N = 1,5 кВт, n = 935 об/мин.

Из разности характеристик вентилятора и расчётных данных найдём разность давлений ∆р, Па.

Па (калорифер на воде).

Определим параметры шибера:

Давление ∆р_кл, Па, которое необходимо погасить шиберной заслонкой.

, (54)

где р_Д – динамическое давление в воздухопроводе, Па.

. (55)

Па.

Определим коэффициент местного сопротивления шибера:

. (56)

(калорифер на воде).

Высота открытия шиберной заслонки, h, м,

м = 135 мм.

Таблица 12 – Коэффициенты местных сопротивлений шиберной заслонки

	ζ для круглого воздуховода
	h/d0	0		0,1		0,2		0,3		0,4		0,5	0,6		0,7		0,8		0,9		1
	Fп/F0	0		–		0,25		0,38		0,50		0,61	0,71		0,81		0,90		0,96		1
	ζ	∞		–		35		10		4,6		2,06	0,98		0,44		0,17		0,06		0
	ζ для прямоугольного воздуховода
	h/dэкв	0	0,1		0,2		0,3		0,4		0,5			0,6		0,7		0,8		0,9		1
	ζ	∞	193		44,5		17,8		8,12		4,02			2,08		0,95		0,39		0,09		0

рисунок 7 – Положение шибера в воздуховоде

5 Расчёт вытяжных шахт

объемный расход воздуха, удаляемого через шахты L_ш = 2,8 м³/с.

Общая площадь вытяжных шахт ∑F_ш, м²

, (57)

, (58)

где v_ш – скорость воздуха в шахте, м/с.

h – высота воздушного столба от середины высоты помещения до устья выброса воздуха из шахты, м, h = 2,5 .

м/с.

м².

Количество шахт выберем конструктивно, n_ш = 10 шт.

, (60)

где f_ш – сечение одной шахты, м².

м².

Вытяжные шахты имеют круглое сечение, поэтому их диаметр d_ш, м, будет:

. (59)

м.

Выбираем стандартный диаметр d_ш = 500 мм.

Сечение одной шахты, м², м².

литература

1. Методические указания к выполнению курсового и дипломного проектирования «Расчет отопиельно-вентиляционной системы животноводческих помещений». Челябинск: ЧГАУ, 1999. 45 с.

2. Круглов Г.А., Булгакова Р.И., методические указания к лабораторным работам по вентиляции. Челябинск: ЧГАУ, 2006. 110 с.

3. Захаров А.А. Применение тепла в сельском хозяйстве. М., 1986.

4. Панин В.Н. Справочник по теплотехнике в сельском хозяйстве. М., 1979.

5. Справочник по теплоснабжению сельскохозяйственных предприятий / Под общ. ред. Уварова В.А. М.:, 1983.

6. Богословский В.Н., Щеглов В.П., Разумов Н.Н. Отопление и вентиляция. М.: стройиздат, 1980.

7. Плащенко С.И., Хохлова И.И. Микроклимат и продуктивность животных.

8. Захаров А.А. Практикум по применению тепла в сельском хозяйстве. М., 1995.

9. Мурусидзе Д.Н., Оленев В.А. и др. Оборудование для создания микроклимата на фермах. М., 1972.

10. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 1/В.Н Богословский, В. Н. Посохин и др.; под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1992. 319 с.

11. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 2/Б. В. Баркалов, Н. Н. Павлов, С. С. Амирджанов и др.; под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1992. 416 с.

12. Свистунов В.М., Пушняков Н.К. отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов агропромышленного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства: Учебник для вузов. – 2-е изд. СПб.: Политехника, 2006. 423 с.

13. Г.А. Круглов, Р.И. Булгакова, Н.Т. Магнитова. Оформление текстовой и графической документации. Челябинск: ЧГАУ, 2004. 156 с.

14. Стандарт предприятия. Проекты (работы) курсовые и дипломные. Общие требования к оформлению. СТП ЧГАА. Челябинск: ЧГАА, 2011. 79 с.

15. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Вентиляция и кондиционирование воздуха. /Р.В. Щекин, С.м. Кореневский и др. киев: Будiвельник, 1968. 288 с.

33

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

Изм