3.2 Проектирование и расчет системы механической вентиляции.

Расчетный участок – это воздуховод, по которому проходит одинаковый объем воздуха при одинаковой скорости.

Т.к. количество выделяемых вредных веществ неизвестно, то расчет воздухообмена в помещении проводим по кратности с помощью формулы 2.11.

V_n=А*В*Н=16·14·4=896 м³;

k=5 (т.к. объём помещения более 672м³)

L₃=5·V_n=5·896=4480 м3/ч

L_1,2=L₃/2=4480/2=2240 м³/ч

Для обеспечения выброса данного объема воздуха при заданной скорости движения всасываемого воздуха производится расчет площади открытого сечения вытяжного устройства, воспользовавшись формулой 2.5. Из нее выразим F – площадь открытого сечения вытяжного устройства:

F=

В данной формуле V (скорость движения всасываемого воздуха) задается равной 10м/с – для воздуховодов и 0,9 м/с – для зонтов.

Так как L=L_в, то можно найти F, задав форму сечения воздуховода. Задается форма воздуховода в виде круглой стальной трубы. Форма зонтов – квадрат.

Рассчитывается зонт:

F_зонт 4480/2*3600*0,9=0,69м²;

Рассчитывается воздуховод:

F_возд= =4480/3600*10=0,124м²;

Рисунок 2.1 – Схема воздуховодов

Схему воздуховодов разделяют на участки (рис. 2.1), имея ввиду то, что участок – это часть воздуховода, в котором объем и скорость проходящего воздуха постоянны.

Далее найдем объем воздуховодов на участках.

На 3 участке он будет равен объему всего отсасываемого воздуха, а на 1 и 2 участках он делится пополам, поэтому сечения воздуховодов на участках 1 и 2 будут одинаковыми, а на участке 3 – большим.

F_1,2=(L/2)/3600·V;

F₃=L/3600·V;

V_в=10 м/с

F_1,2=4480/2/3600·10=0,062м²;

F₃=4480/3600·10=0,124м².

Определим диаметр труб воздуховодов на участках, имеются в виду трубы круглого сечения

F_в= , где d= ;

d_1,2=

d₃=

Находим длину стороны зонта, принимая во внимание то, что сечение зонта – квадрат: F_зонт=l², отсюда:

l= , l=0,83 м= 830мм.

По таблице методом интерполяции находим значение сопротивления для d_1,2=280мм, R_1,2=3,66 Па/м; для d₃=400мм, R₃=2,52 Па/м.

Коэффициент местного сопротивления фасонной части воздуховода берем из таблицы для каждого участка и подставляем в таблицу.

ε ₁=вход+колено+тройник=1,2+1,2+1,15=3,55

ε ₂=вход+тройник=1,2+0,5=1,7

ε ₃=колено+колено+выход=1,2+1,2+2,2=4,6

На каждом участке воздуховода определяем потери напора воздуха H по формуле 2,11:

Н₁=9,8·3,66+3,55·((10²·1,2)/2)=248,87 Па;

Н₂=1,8·3,66+1,7·((10²·1,2)/2)=108,59 Па;

Н₃=5·2,52+4,6·((10²·1,2)/2)=288,6 Па;

Полная мощность будет ровна (Н₁₊Н₂₊Н₃)*1,2_,

Н_1,2,3=(250,53+113,94+292,76)*1,2=788,676 Па.

Таблица 2.6

№ участка	Объем отс. Воздуха L, м3/ч	Длина участка L,м	Диаметр воздуха d, мм	Скорость воздуха в воздуховоде V, м/с	Сопротивление погонного метра воздуховода R, Па/м	Потери давления на трении Н=R*l, Па	Сумма коэфф. Сопрот	Скор. Давление P, Па	Потери давления местных сопрот. Н, Па	Полные потери давления Н, Па
1	2240	9,8	280	10	3,66	35,87	3,55	60	213	248,87
2	2240	1,8	280	10	3,66	6,59	1,7	60	102	108,59
3	4480	5	400	10	2,52	12,6	4,6	60	276	288,6
								Полная мощность 646,06·1,2=775,272

Определим установочную мощность электродвигателя по формуле 2.10

N= ;

К_g=1,2 (по табл. 2.8);

N_уст=1,181·1,2=1,42 кВт

Выбираем вентилятор Ц4-70 с номером 5. По характеристикам вентилятора подбираем соответствующий электродвигатель – АОЛ-22-4 мощностью 1,5 кВт и частотой вращения 1420 об/мин.

Вывод: мы спроектировали и рассчитали систему механической вентиляции, подобрали схему воздуховодов системы местной вытяжной вентиляции для производственного помещения, подобрали вентилятор и электродвигатель с высоким КПД и относительно высокой скоростью вращения.