5.1.2 Расчет общеобменной искусственной вентиляции участка мойки.

Рисунок 4.1 Схема вытяжной системы вентиляции участка мойки

1) Определим необходимый воздухообмен помещения по формуле /10/

Q = K∙V_n , (5.3)

где К - кратность воздухообмена, для участка топливной аппаратуры принимаем К=4 (страница 155 /10/);

V_n - объем помещения, м, для нашего случая V= 185 м (6x9x3,5м).

Q = К∙V_n = 4∙ 185 = 420 м/ч.

2) Разбиваем вентиляционную сеть (смотри рисунок 4.1) на отдельные участки с постоянным расходом воздуха и обозначаем их номерами в кружочках: в числителе указываем расход воздуха (м/ч) на участке, в знаменателе - длину участка (м).

3) Приняв скорость воздуха на участке 1 равной 13 м/с, на участках 2 и 3 – 7 м/с, определяем диаметры воздуховодов по формуле

, (5.4)

где - расход воздуха через рассчитываемый воздуховод, м/ч;

v – скорость воздуха на участке, м/с.

- для участка 1: = 0,099 м,

- для участков 2 и 3: = 0,096 м.

4) Равномерная вытяжка воздуха по длине помещения обеспечивается двумя продольными воздуховодами (участки 2 и 3). Подсчитаем площади выход­ных отверстий для участка 2, равного участку 3. Принимаем расстояние ме­жду отверстиями 1.5 м, тогда при длине воздуховода 3.25 м на прямолиней­ной части будет 2 отверстия. Задаваясь скоростью воздуха на выходе из отверстий 6 м/с, определяем площадь отверстия 1, наиболее удаленного от вентилятора по формуле

S₁=Q_vi/(3600∙m∙v), (5.5)

где т - число отверстий;

v - скорость движения воздуха на выходе, м/с.

S₁=182/(3600∙2∙6)=0,0042 м.

Затем определяем площадь сечения воздуховода по формуле

Aв = π∙d/4, (5.6)

где d - диаметр воздуховода, м.

Ав = π ∙0,096/4 = 0,0072 м.

Число отверстий в воздуховоде должно удовлетворять неравенству

m<1+(Aв/(μ ∙S₁)), (5.7)

где μ = 0,65 - коэффициент расхода.

2<1+ (0,0072/(0,65·0,0042)),

2<3,63.

Число отверстий принято верно.

5) Определяем коэффициент В₂ для отверстия по формуле

(5.8)

где i - номер по счету отверстия,

.

Площадь второго отверстия определяем по формуле

S₂=B₂ S₁, (5.9)

S₂ = 1,08·0,0042 = 0,0045 м.

6) При помощи номограммы (рисунок 11 /10/) определяем:

- потери давле­ния на трение в наиболее протяженной ветви вентиляционной сети (участок 1-2) R_l=20 Па/м, R₂=10 Па/м;

- динамическое давление потока воздуха Рд₁=100 Па, Рд₂=30 Па (при плотности воздуха ρ=1,2 кг/м).

Фактическая плотность воздуха, температура которого t = 4° С, опреде­лим по формуле

p_t = 346/(273 + t ), (5.10)

p_t =346/(273 + 4)= 1,249 кг/м

Поэтому Рд₁= 100·1,249/1,2 = 104 Па, Рд₂= 30·1,249/1,2= 31,2 Па.

7) Пользуясь приложением 13 /10/, определяем коэффициенты местных соп­ротивлений:

участок 1: вход в жалюзийную решетку с поворотом потока - ζ = 2; диффу­зор у вентилятора - ζ = 0,15; отвод 90 круглого сечения - ζ = 0,15; Σζ₁ = 2,3;

участок 2: внезапное сужение сечения - ζ = 0,25; отвод 90 круглого сече­ния - ζ = 0,15; два выходных отверстия - ζ =1,6·2=3,2; Σ ζ₂ = 3,6.

8) Вычисляем потери давления в местных сопротивлениях участка воздухово­да по формуле

Z = Σ ζ·Р_Дд , (5.11)

Z₁ = 2,3·104 = 239,2 Па, Z₂ = 3,6·31,2 = 112,32 Па.

9) Динамическое давление на выходе из сети определим по формуле

Рд_вых = v·ρ_t/2, (5.12)

Р_Двых = 6·1,249/ 2=2205 Па.

10) Определим по данным таблицы 1,8 /10/ сопротивление калориферов КВС-П при массовой скорости v_ρ = 7,07 кг/( с·м ).

Р_к= А(vρ) = 2,16·7,07 = 54,5 Па.

Таблица 4.1 Бланк расчета вентиляционной сети

Участок	l	R, Па/м	R·l, Па/м	Pд, Па	Z, Па	(R·1)+Z, Па
1	2,0	20	40	104	239,2	279,2
2	3,25	10	32,5	31,2	112,32	144,82

11) Находим полное расчетное давление по формуле

Р_в = 1,1 [Σ(R·l + Z) + Рд_вых + Р_к], (5.13)

где 1,1- запас давления;

Σ(R·l + Z) - потери давления на трение и в местных сопротивлениях в наиболее протяженной ветви вентиляционной сети, Па;

Рд_вых - динамическое давление на выходе из сети, Па;

Р_к - сопротивление калориферов, Па.

Р_в=1,1(424+22,5+54,5)=551,5 Па.

12) Подачу вентилятора находим по формуле

Qв = K_n·Q (273+t/(273+tB)), (5.14)

где К_п - поправочный коэффициент на подсосы воздуха в воздуховодах, для стальных воздуховодов длиной до 50 м К_п = 1.1 /9/;

t - температура воздуха, проходящего через вентилятор, t = 4 °С;

t_B - температура воздуха в рабочей зоне помещения, t_B = 15 °С.

Q_в = 1,1·490(273 + 4 /(273 + 15 )) = 385,1 м/ч.

13. ) Подбор вентилятора ведем по номограмме (рисунок 12 /10/). Принимаем центробежный вентилятор Ц4 - 70 N6, у которого коэффициент полезного действия η_в = 0,69, безразмерный коэффициент А = 5575; окружная скорость равна 27,5 м/с; скорость движения воздуха в выпускном отверстии 6 м/с; частота вращения n = 929 мин^-1.

14. ) Требуемую мощность электродвигателя определим по формуле

N_эд= Q_в Р_в/(3600000 η_в η_п) (5.15)

где η_п - коэффициент полезного действия передачи, принимаем клиноременную передачу η_п = 0,95 /10/.

N_эд = 385,1·551,5/(3600000·0,69·0,95) = 0,09 кВт.

Принимая коэффициент запаса К_з =1,5 из таблицы 1,9 /11/, находим устано­вленную мощность электродвигателя по формуле

N_ycт = К_з N_эд =1,5·0,09 = 0,135 кВт

15) Выбираем из таблицы 10.1 /11/ электродвигатель марки 4А63ВЗУЗ, у которого N = 0,25 кВт, n = 890 мин^-1, η = 0,59.