8002
.pdf
|
|
|
10 |
|
|
|
v = |
Lр |
= |
270 |
|
= 3,3 м/c. |
|
F |
0,0225×3600 |
|||||
|
|
|
Значение v, м/с, заносим в графу 7 табл. 1.
6. Определяем потери давления на трение R=f(v, d) по прил. 1 или табл. 22.15 [3]. При этом в случае значительного отличия расчетных и таб- личных величин v и d потери давления R определяют интерполяцией.
Для участка 1-2 v=3,0 м/с, dv=110 мм (ближайшее табличное значе- ние к расчетному диаметру, равному 112 мм): R=1,28 Па/м.
Для участка 2-3 v=3,3 м/с, dv=140 мм: R=1,12 Па/м.
Величину R, Па/м, заносим в графу 8 табл. 1.
Значение βш=1,0 для воздуховодов из оцинкованной стали. Значе-
ние βш заносим в графу 9 табл. 1.
Произведение величин l, R и βш заносим в графу 10 табл. 1.
7.Определяем динамическое давление воздуха Рд, Па, по прил. 1 или табл. 22.15 [3] в зависимости от скорости движения воздуха на участ- ках v, м/с.
Для участка 1-2 v=3,0 м/с: Рд=5,4 Па. Для участка 2-3 v=3,3 м/с: Рд=6,5 Па.
Величину Рд, Па, заносим в графу 13 табл. 1.
8.Определяем вид местных сопротивлений, их значение и потери давления в них.
Для участка 1-2 следующие местные сопротивления:
Вытяжная решетка : ζ=2,0 (прил. 6).
Отвод сечением 100х150 мм при повороте воздуха после про-
хождения через решетку: ζ=0,08 (прил. 22).
11
Отвод сечением 100х150 мм при повороте воздуха с горизон- тального участка на вертикальный (в данном случае высота равна 100 мм,
то есть сечение 150х100 мм): ζ=0,18 (прил. 22).
Тройник на проходе . Для определения ζ тройника необходимо знать сечение участка 4-2, поэтому необходимо задаться сечением ответв- ления в соответствии с ранее описанными рекомендациями в п. 4.
Для участка 4-2
|
Lр |
|
110 |
2 |
|
F = |
|
= |
|
= 0,0076 м |
. |
|
|
||||
р |
vр |
|
4 ×3600 |
|
|
|
|
|
|
Выбираем сечение 80х150, при этом F=0,012 м2>0,0076 м2. Величину F=0,012 м2 заносим в графу 3 табл. 1.
Сечение 80х150 заносим в графу 5 табл. 1.
dv = |
2× a × b |
= |
2 ×80 |
×150 |
=104 мм. |
|
a + b |
|
80 + |
150 |
|
Принимаем по прил. 24 диаметр dv=100 мм; записываем это значе- ние в графу 6 табл. 1.
Находим вспомогательные величины (см. прил. 19): fп/fс=(100·150)/(150·150)=0,67; fо/fс=(80·150)/(150·150)=0,53;
Lо/Lс=110/270=0,41.
По прил. 19 определяем коэффициент ζ=0,6.
В графе 11 табл. 1 изображаются схематически вид местных сопро- тивлений, рядом записываются их значения.
Сумму значений коэффициентов местных сопротивлений Σζ зано- сим в графу 12 табл. 1.
Для участка 2-3 следующие местные сопротивления:
12
Внезапное изменение сечения при переходе от воздуховода на се-
чение крышного вентилятора . Предположим, что это сопротивление будет сужением, а после подбора вентилятора значение z необходимо бу- дет уточнить.
По прил. 10 принимаем z=0,5.
В графе 11 табл. 1 изображаются схематически вид местных сопро- тивлений, рядом записываются их значения.
Сумму значений коэффициентов местных сопротивлений Sz зано- сим в графу 12 табл. 1.
По формуле (25) [1] определяем значение потерь давления в мест- ных сопротивлениях Z, Па, после чего значение Z, Па, заносим в графу 14 табл. 1.
Для участка 1-2
Z = Σς× Рд = 2,86×5,4 =15,4 Па.
Для участка 2-3
Z= Σς × Рд = 0,5×6,5 = 3,3 Па.
9.Определяем потери давления на расчетных участках, которые складываются из суммы значений граф 10 и 14 (см. табл. 1), после чего ве-
личину (R×bш×l+Z), Па, заносим в графу 15 табл. 1. Для участка 1-2
ΔР1-2 = R ×βш ×l + Z = 7,6 +15,4 = 23,0 Па.
Для участка 2-3
ΔР2-3 = R ×βш ×l + Z = 5,7 + 3,3 = 9,0 Па.
10. Определяем потери давления по магистральному направлению, которые находятся суммированием потерь давления на отдельных после- довательно соединенных участках.
13
В графе 16 табл. 1 записываем значения потерь давления на участ- ках с нарастающим итогом по каждому из направлений.
Для участка 1-2
n
ΔРп = å(R ×βш ×l + Z)i = 23,0 Па.
i=1
Для участка 2-3
n
ΔРп = å(R ×βш ×l + Z)i = 23,0+ 9,0 = 32,0 Па.
i=1
Проводим аналогичные расчеты для участка 4-2 с учетом того, что предварительно мы уже задавались его сечением.
Фактическая скорость в воздуховоде 4-2
v = |
Lр |
= |
110 |
|
= 2,5 м/c. |
|
F |
0,012×3600 |
|||||
|
|
|
Значение v, м/с, заносим в графу 7 табл. 1.
Потери давления на трение R=f(v, d) по прил. 1 или табл. 22.15 [3] в
воздуховоде 4-2 при v=2,5 м/с, dv=100 мм: R=1,04 Па/м.
Величину R, Па/м, заносим в графу 8 табл. 1.
Значение βш=1,0 для воздуховодов из оцинкованной стали. Значе-
ние βш заносим в графу 9 табл. 1.
Произведение величин l, R и βш заносим в графу 10 табл. 1. Определяем динамическое давление воздуха Рд, Па, по прил. 1 или
табл. 22.15 [3] в зависимости от скорости движения воздуха на участках v, м/с. Для участка 4-2 v=2,5 м/с: Рд=3,7 Па.
Величину Рд, Па, заносим в графу 13 табл. 1.
Определяем вид местных сопротивлений, их значение и потери давления в них. Для участка 4-2 следующие местные сопротивления:
14
Вытяжная решетка : z=2,0 (прил. 6).
Отвод сечением 80х150 мм при повороте воздуха после прохо-
ждения через решетку: z=0,08 (прил. 22).
Тройник на повороте . Для определения z тройника находим вспомогательные величины (см. прил. 19):
fп/fс=(100·150)/(150·150)=0,67; fо/fс=(80·150)/(150·150)=0,53; Lо/Lс=110/270=0,41.
По прил. 19 определяем коэффициент z=0,85.
В графе 11 табл. 1 изображаются схематически вид местных сопро- тивлений, рядом записываются их значения.
Сумму значений коэффициентов местных сопротивлений Sz зано- сим в графу 12 табл. 1.
По формуле (25) [1] определяем значение потерь давления в мест- ных сопротивлениях Z, Па, после чего значение Z, Па, заносим в графу 14 табл. 1. Для участка 4-2
Z = Σς× Рд = 2,93×3,7 =10,8 Па.
Определяем потери давления на расчетном участке, которые скла- дываются из суммы значений граф 10 и 14 (см. табл. 1), после чего величи-
ну (R×bш×l+Z), Па, заносим в графу 15 табл. 1. Для участка 4-2
ΔР4-2 = R ×βш ×l + Z = 2,7 +10,8 =13,5 Па.
Вграфе 16 табл. 1 записываем значения потерь давления на участке
снарастающим итогом по каждому из направлений.
Для участка 4-2
15
n |
|
ΔРп = å(R ×βш ×l + Z)i =13 Па. |
,5 |
i=1
Находим относительную невязку потерь давления на параллельных участках 1-2 и 4-2 по формуле (35) [1]
(R ×l + Z)отв - (R ×l + Z)маг ×100 = |
13,5 - 23 |
= -41% . |
(R ×l + Z)маг |
23 |
|
При этом величина невязки должна быть положительной и не пре- вышать 10 %, что в нашем случае не выполняется. В этом случае необхо- димо провести перерасчет участка 4-2, чтобы данная невязка была в обо- значенных пределах. Если достигнуть требуемых результатов не удается, то на участке 4-2 необходимо установить устройство, которое может соз- давать дополнительное сопротивление (заслонка, шибер, диафрагма).
Предположим, что в нашем случае получить требуемую невязку не удалось, следовательно, необходимо создать на участке 4-2 дополнитель- ное сопротивление, например, установив заслонку с ручным приводом.
Определяем дополнительные потери, которые должна создать за- слонка на участке 4-2
ΔРзасл = DР1-2 - DР4-2 = 23-13,5 = 9,5 Па.
Определяется требуемый коэффициент местного сопротивления за-
слонки по формуле
ς = |
DРзасл = |
9,5 |
= 2,6 . |
|
Рд 4-2 |
3,7 |
|
По значению ζ=2,6 по прил. 11 или табл. 22.33 [3] определяем угол наклона α створки или створок заслонки (воздуховоды небольшого сече- ния обычно имеют заслонки с одной створкой): при одной створке n=1 и
угле ее наклона α=30о коэффициент сопротивления ζ=2,5.
16
В табл. 1 под строкой расчета участка 4-2 записываются характери- стики устанавливаемой на этом участке заслонки. На чертеже показывает- ся место установки заслонки с ручным приводом и ее сечение.
Окончательный вариант системы В1 с рассчитанными сечениями участков представлен на рис. 2.
Схема системы В1
Рис. 2. Схема системы вентиляции В1 после проведения аэродинамического расчета
17
ПРИМЕР РАСЧЕТА ГРАВИТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
Аэродинамический расчет системы производим в соответствии с рекомендациями раздела 4 [1].
Расчет потерь давления при расчете систем вентиляции с естест- венным побуждением движения воздуха производится по методике, изло- женной для механических систем, с учетом соответствующих допустимых скоростей движения воздуха по табл. 4 [1].
1.Определяем нагрузки отдельных участков L; наносим их значе- ния и длины участков l на расчетную схему под полкой выноски каждого участка (см. рис. 3).
Для удобства расчета рядом с участками, на которых установлены решетки, приведены температуры внутреннего воздуха tв обслуживаемых системой вентиляции помещений.
2.Выбираем основное (магистральное) направление, которое явля- ется наиболее протяженным и нагруженным.
3.Производим нумерацию магистрали. В нашем случае это 1-2-3. Заполняем графы 1, 2 и 4 таблицы аэродинамического расчета соответст- венно (см. табл. 2).
4.Определяем удельный вес внутреннего воздуха γ, Н/м3, для каж- дого из направлений по формуле (39) [1]
γ1-2-3 = |
3463 |
|
= |
3463 |
=11,82 Н/м3 ; |
|||
273+ t |
273+ 20 |
|||||||
|
|
|
||||||
γ4-2-3 = |
|
3463 |
|
= |
|
3463 |
=11,98 Н/м3 . |
|
|
273+ t |
273+16 |
||||||
|
|
|
|
Удельный вес наружного воздуха при tн=5 оС
γн = 2733463+ t = 2733463+ 5 =12,46 Н/м3 .
18
Определяем расстояние по вертикали от центра вытяжной решетки на входе в ответвление на расчетном уровне до среза вытяжной шахты (высотой воздуховода в данном случае пренебрегаем)
Н1-2-3=11,4-3,0=8,4 м; Н4-2-3=11,4-6,3=5,1 м.
Располагаемое давление для участков по формуле (38) [1]
Ррасп 1-2-3 = 8,4×(12,46-11,82) = 5,4 Па ;
Ррасп 4-2-3 = 5,1× (12,46-11,98) = 2,5 Па .
Схема системы ВЕ1
Рис. 3. Схема системы вентиляции ВЕ1 для проведения аэродинамического расчета
19
5. Определяем размеры сечений расчетных участков магистрали по формуле (28) [1].
Для участка 1-2, учитывая перевод расхода из м3/ч в м3/c в виде ве- личины 3600 с/ч в знаменателе, выбрав vр=1,5 м/с
F = |
Lр |
= |
160 |
|
= 0,03 м |
2 |
|
|
|
|
|
. |
|||
|
|
|
|
||||
р |
vр |
|
1,5×3600 |
|
|||
|
|
|
|
По величине Fр выбираем площадь поперечного сечения воздухо- вода по прил. 24, учитывая то, что его высота не должна быть меньше вы- соты устанавливаемой на нем решетки. В нашем случае у решетки АМН 200х100 ее высота равна 150 мм.
Выбираем сечение 140х250, при этом F=0,035 м2>0,03 м2. Величину F=0,035 м2 заносим в графу 3 табл. 2.
Сечение 140х250 заносим в графу 5 табл. 2.
Определяем значение эквивалентного диаметра по скорости по формуле (17) [1]
dv = |
2× a × b |
= |
2×140 |
× 250 |
=180 мм. |
|
a + b |
|
140 + |
250 |
|
Принимаем ближайшее к полученному значение стандартного диа- метра согласно прил. 24. В нашем случае это 180 мм, записываем это зна- чение в графу 6 табл. 2.
Аналогичные расчеты проводим для участка 2-3 при vр=1 м/с
|
Lр |
|
270 |
2 |
|
|
F = |
|
= |
|
|
= 0,075 м |
. |
|
|
|
||||
р |
vр |
|
1×3600 |
|
|
|
|
|
|
|
Выбираем сечение 315х315, при этом F=0,0992 м2>0,075 м2. Величину F=0,0992 м2 заносим в графу 3 табл. 2.
Сечение 315х315 заносим в графу 5 табл. 2.