книги из ГПНТБ / Романенко П.Н. Пожарная профилактика систем отопления и вентиляции учебник

Цмм бод.ст. МЦ-4

МЦ~в \

п=2850об/мин

п=1ff 0 об/мин

пыли, взрывоопасных, агрессивных

и других газов и паров, а

так­

ж е конструктивными

соображениями .

Осевые вентиляторы

компактнее

и дешевле центробежных

вен­

давлениях

(40—45 мм вод. ст.). Ц е н т р о б е ж н ы е

вентиляторы

при­

меняются в тех случаях, если надо

преодолеть

значительные

гид­

равлические сопротивления, если перемещаемый воздух

содержит

пыль

или механические

примеси (древесную

пыль, стружку, песок,

формовочную землю, металлическую

пыль),

а

т а к ж е

взрывоопас­

ные

смеси.

Номер

вентилятора

выбирается

в зависимости

от

давления,

производительности, к. п. д. и допустимой окружной

скорости по

характеристикам, представленным

г р а ф и к а м и

или

таблицами .

Характеристики дл я подбора вентиляторов (кроме серии

Д и ВД)

ратуре 20° С, плотности 1,2

кг/м3,

барометрическом давлении

760 мм рт. ст. и влажности

воздуха

50%.

При подборе

вентилятора

и электродвигателя

к

нему

прини­

мают

следующие

параметры :

производительность

вентилятора

V м3/ч:

для чистого

и малозапыленного

воздуха, а т а к ж е

дл я ды­

мовых газов Ѵ=Ѵр;д,ля

сетей

пневмотранспорта

с учетом

подсо­

сов

Ѵ=1,1 Ѵр

(где Ѵр

— расчетный

объем

воздуха

при его темпе­

ратуре перед вентилятором, м3/ч);

полное давление Н, мм

вод. ст.—

для

нормальных

условий

Н = Н0,

дл я условий, отличающихся от

нормальных

(при пользовании

характеристиками,

составленными

для

нормальных

условий),

гг

273 -Ь t

760

Рв

я

п

,

os

Н=

Нр

2 9 3 —

' ~в"

"Р7 м м

в о д - с ? " "

^1 1 -"3 )

где

Нр

— расчетное

сопротивление

в

сети,

мм

вод.

ст.;

t — температура

воздуха

или

газа,

° С;

В — барометрическое

давление

в

месте

установки

вентиля­

тора,

мм рт. ст.;

р г — п л о т н о с т ь

газа,

кг/м3

при / = 0 ° С и

ß = 760

мм

рт. ст.;

Рв-— плотность

воздуха,

кг/м3

при

тех ж е

условиях.

Д л я сетей

пневмотранспорта

# = 1 , 1

Нр(\

+kp),

где k

—

коэф­

фициент, принимаемый дл я минеральной

пыли

равным 1, дл я опи­

лок

и

стружек —

1,4,

дл я хлопка

—

1,5—2,5;

р . — массовая кон­

центрация перемещаемой

смеси,

равна я

отношению

массы

пыли

Потребная

мощность

на

валу

электродвигателя:

при

перемещении

чистого

воздуха

N

-

3600- і о о о ^ ѵ

- ют,

(И-4)

где

Г | в — к .

п. д. вентилятора

(принимается

по

характеристике) ;

т ] п — к .

п. д. передачи

(непосредственная

н а с а д к а

колеса

вен­

тилятора

на

вал

электродвигателя

1,0;

соединение

валов

вентилятора

и

электродвигателя муфтой

0,98; клиноре-

менный

привод

0,95;

плоскоременный привод

0,90);

# — напор, развиваемый

вентилятором,

н/м2.

При перемещении воздуха с высокой температурой или дымо ­

вых

газов мощность

определяется

по формуле (11.4) с

подстанов­

кой Hр

вместо # . При перемещении

воздуха

с механическими

при­

месями

—

3600

• 1 0 0 0 г ) в т , п '

^ 1 - а >

Установленная

мощность

электродвигателя

Ny — k3N

(где

k3—коэффициент

запас а

мощности

на пусковой

момент,

прини­

маемый

по

табл . 11.1).

V и

Пользуясь

характеристиками

вентиляторов,

по значениям

ную скорость обода колеса,

величина которой не

д о л ж н а

превы­

шать

значений, у к а з а н н ы х

в табл .

11.2.

При

определении номера

вентилятора стремятся к тому, чтобы

з а д а н н ы м значениям

V и H

соответствовало

максимальное

значе ­

ние к. п. д. Подбирать вентиляторы

рекомендуется при

значениях

к. п.

д.

не ниже 0,9

максимальных .

Таблица

11.1

Значения коэффициента запаса мощности

k3

Мощность на

валу

Коэффициент

запаса

вентилятора

электродвигателя, кет

центробежного

осевого

« 0 , 5

1,5

1,2

0 . 5 К 1

1,3

1,15

1,01<2

1,2

1,1

2 . 0 К 5

1,15

1,05

>5

1,1

1,05

Допускаемые окружные скорости

вентиляторов (м/сек)

по условиям относительной

бесшумности

РАСЧЕТ ПРИТОЧНЫХ

И ВЫТЯЖНЫХ УСТАНОВОК

§ 12.1. З а д а ч и

гидравлического расчета

П р е ж д е чем приступить к

расчету сети

воздуховодов,

намеча­

ют места расположения всех

приточных и вытяжных отверстий, а

т а к ж е устанавливают количество воздуха,

перемещаемого

по к а ж ­

противлений

Н = ± ^ 1

+ К ^

= Ш+ГМй,

(12.1)

где К — безразмерный

коэффициент

сопротивления трению;

d — диаметр воздуховода

круглого сечения

или эквивалент­

ный диаметр

воздуховода

некруглого

сечения, м;

18 Зак. 31

273

w — скорость

воздуха,

м/сек;

р_—плотность

воздуха,

кг/и/.3 ;

g—

ускорение

силы

тяжести,

м/сек2;

I — длина участка

вентиляционной

сети,

м;

Е £ — с у м м а коэффициентов

местного сопротивления на

рас­

сматриваемом участке воздуховода (величина безраз ­

мерная) ;

Я д — динамическое

сопротивление

воздушного потока,

мм

вод. ст.,

н

_

W'ÏÇ _

д — 2g '

R — удельная

потеря

давления

на трение,

мм вод.

ст./м,

*

р

\

w2p

К

~~d"2g~-

Коэффициент сопротивления % зависит от режима

движения,

который

характеризуют

числом Рейпольдса Re, и от

характера

внутренних поверхностей

трубопроводов

(гладкие или

шерохова­

гладкими. Если толщина пограничного

слоя

или подслоя

меньше

высоты

выступов

шероховатостей,

происходят

срывы,

вызываю ­

щие

возмущения

в потоке

и увеличение

коэффициента

сопротив­

ления. Такие

канал ы называются

гидравлически

шероховатыми.

Н и ж е приводятся

наиболее достоверные

формулы для

определе­

ния

величины

К.

коэффициент К

Д л я

области

гидравлически

гладких

каналов

равен:

b

W

!

<12.2)

д л я области гидравлически

шероховатых труб

Ь = -,

!

77*

о 2 - 3 )

(

1.14 +

2 1 * 4 ) "

д л я переходной области между гидравлически гладкими

и

шеро­

ховатыми

трубами

Re

здесь

R e = - ^ -

(где v — кинематическая вязкость

воздуха,

м2/сек);

k — средняя

высота выступов шероховатости

на

стенах

канала,

в ы р а ж е н н а я в той ж е размерности, что и ее

диаметр .

Re ~> 445 ~ .

Величина выступов шероховатости внутренних стенок

труб со­

ставляет для

проолифенной

стали

/?= (2 — 4)\0~5

м,

дл я непро-

олифенной с т а л и / е = (5

т - 8 ) 1 0 ~ 5

м.

Д л я облегчения

расчета

воздуховодов на практике

пользуются

специальными

таблицами

н номограммами,

составленными по

приведенным

выше формулам . На рис. 12.1 приведена

номограм­

ма

для расчета

круглых

стальных

воздуховодов

при

плотности

воздуха () = 1,2 кг/м3.

Чтобы

определить

потери

давления

на

тре­

ние в воздуховодах прямоугольного сечения, пользуются

той ж е

номограммой,

приравнивая

прямоугольное

сечение

со

сторонами

ab

к круглому

с эквивалентным

но трению диаметром:

а«'

= ТТѴ-

С12.5)

П л о щ а д ь круга

с

вычисленным

по этой

формуле

эквивалент­

ным

диаметром

меньше

площади

заменяемого

прямоугольного

сечения. Поэтому, если равны скорости,

то в воздуховодах

раз ­

личные расходы. Если

расчет ведется не по скоростям,

а

по

рас­

ходам, что бывает

чаще,

то эквивалентный

диаметр

сіэка

вычисля­

ют

по формуле:

rf.»

=

1 . 2 7 J

/

•

(12.6)

Воздуховод

с •'".чим

эквивалентным

диаметром

при одинако­

вых

расходах

воздуха

будет иметь

такую

ж е потерю

на

трение,

как

и воздуховод

прямоугольного

сечения.

1S*

275

Расчет

воздуховодов с плотностью воздуха, отличающейся от

р = 1,2 кг/м3,

ведется

по номограмме на рис. 12.1, в величины под­

считанных

потерь вводятся поправки по табл .

12.1. В воздухово­

дах

из шероховатых

строительных материалов

полученную потерю

на

трение

у м н о ж а ю т

на коэффициент, равный

для шлакоалебаст -

ровых, шлакогппсовых и бетонных каналов

2,0, для кирпичных

каналов — 2,5, для каналов, изготовленных

штукатуркой по сет­

ке,

— 3,0.

Таблица

12.1

Поправочные

коэффициенты на

температуру воздуха

при подсчете

потерь

в

воздуховодах

Температура

Поправочным

Температура

Поправочный

воздуха,

град

коэффициент

воздуха,

град

коэффициент

—30

1,10

25

0,99

—25

1,09

30

0,98

—20

1,08

35

0,97

— 15

1,07

40

0,96

— 10

1,06

45

0,95

— 5

1,05

50

0,94

0

1,04

60

0,93

5

1,03

70

0,92

10

1,02

80

0,90

15

1.01

90

0,88

20

1,00

—

—

Таблица

12.2

Примерные

скорости

воздуха в воздуховодах,

м/сек

Начальные

участки

Воздуховоды

Конечные

у вентилятора

участки

нормальные предельные

скорости

скорости

В жилых и общественных

зданиях

0,7— 2

6— 7

10—12

В промышленных зданиях:

приточные и вытяжные

установки

2— 4

6— 9

12—14

общеобмениои вентиляции

Вытяжные

установки

при загрязнении

воздуха

пылью:

легкой

и

сухой

(табачная п

дре­

8—10

14—16

16—18

весная)

легкой

минеральной,

опилками,

12—14

16—18

18—20

стружкой

тяжелой

минеральной

(наждач­

14—16

16—18

18—20

ная

и

т. п.)

спичечной

соломкой,

земляной,

16—18

18

20

песчаной

П р и м е ч а н и я .

1. Скорость в сети должна нарастать

постепенно

и плавно.

2. Если транспортируют пыльный воздух, воздуховод должен иметь следую­

щий минимальный диаметр: для мелкой

пыли

(при полировке

дерева)

— 80 мм;

для пыли средней крупности

(опилки, мелкая

стружка)

— 100 мм; для крупной

пыли (крупная

стружка,

куски материала)

— 130

мм.

частях воздуховода к динамическому давлению

в заранее

выбран­

ном сечении воздуховода. Значения коэффициента местного

со­

противления

определяются

экспериментально

для каждой

части

воздуховода.

Установлено,

что величина Ç для

геометрически

по­

добных фасонных частей не зависит от скорости движения

возду­

ха, а следовательно, зависит лишь от формы

фасонной

части.

последовательно, общий коэффициент местного сопротивления

их

равен сумме коэффициентов местных сопротивлении

каждой

из

них. Значения коэффициентов местных сопротивлений

приводятся

в справочниках [33, 34, 47].

§ 12.2. Методика расчета вентиляционной сети

Расчет

вентиляционной установки можно

вести двумя

путями:

по заданному расчетному давлению определять сечения

воздухо­

водов,

по

з а д а н н ы м

сечениям

воздуховода

определять давление,

которое

д о л ж н о быть

создано

для обеспечения движения

воздуха

тиляции расчет начинают

с выявления располагаемого

давления

Н—И(рц

— рв), мм вод.ст.,

(12.7

П о сле

расчета

первой расчетной ветви рассчитывают

ответ­

вления

сети. Последовательность расчета

т а к а я же,

как и для пер­

вой ветви.

При этом для каждого ответвления величина

Нф

не

д о л ж н а

быть больше H — давления, располагаемого в ответ­

влении;

желательно, чтобы

запас был

примерно

одинаковым

с

запасом

в

первой

расчетной

ветви.

дельных участков,

находят потерю давления по наиболее длинно­

му

и сложному по

наличию местных сопротивлений пути. Участ­

ки,

составляющие

этот путь, условно называют магистральными .

узлах, от

которых отходят

ответвления.

Сопротивление любого

ответвления при

заданном

расходе д о л ж н о

быть равно давлению

в узловой

точке

(возможна

неувязка до 15%)- Если невозможно

ходимому

дополнительному

сопротивлению.

Н и ж е рассмотрен

порядок

расчета

естественной

вентиляции.

Расчет

вентиляции

без

организованного

притока.

В жилых

домах широко применяется

к а н а л ь н а я

естественная

вентиляция

без

организованного

притока

воздуха

по

схеме, показанной на

рис.

12.2.