46
Лекция № 8. Расчет аэрации однопролетных и многопролетных зданий
План
8.1.Расчет аэрации однопролетных цехов.
8.2.Расчет аэрации многопролетных цехов.
8.3.Аэрация многоэтажных цехов.
8.1.Расчет аэрации однопролетных цехов
При расчете аэрации могут быть поставлены две задачи: прямая и обратная. Прямая задача — по заданному воздухообмену определить площадь приточных и вытяжных проемов. Обратная — по заданной площади проемов определить воздухообмен. Поставленные задачи могут быть решены тремя методами: методом внутренних избыточных давлений; методом ветровых давлений и методом фиктивных ветровых давлений.
Расчет по методу внутренних избыточных давлений. Прямая задача.
Для проведения расчета аэрации должны быть заданны: количество вредных выделений в помещении, высота здания Нзд , отметки центров приточных и вытяжных отверстий, коэффициенты расхода μ , температуры tрз и tн , количество воздуха Gпр и Gуд.
Последовательность расчета.
1.Принимаем tпр = tн.
2.Определяем tух
tух = t рз + К (Н −2) = tн + t рз μ−tн
3. Определяем среднюю температуру по объему здания
tср = tух +2 t рз
4. Задаемся соотношением площадей |
fпр |
=1,25 . |
|
f уд |
|||
|
|
5. Определяем расстояние от центров отверстий до нейтральной плоскости Н1 и Н2.
Н = Н1 + Н2 ; Н2 = |
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
μ |
2 |
f |
2 |
|
2 |
|
|
ρух |
|
|||
( |
|
|
) |
|
|
|
|
+1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
μ1 |
f1 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
ρн |
|
|||||
6. Определяем перепады давлений в каждом из проемов
Р1 = g H1 (ρн − ρср ), Р2 = g H 2 (ρн − ρср )
7. Определяем скорости в приточных и вытяжных проемах
47
ϑ |
= |
1 |
|
2 Н1 g (ρн − ρср) |
;ϑ |
|
= |
1 |
|
2 Н2 g (ρн − ρср ) |
||||
μ |
|
ρ |
|
|
μ |
|
ρ |
|
||||||
1 |
|
1 |
|
н |
|
2 |
|
2 |
|
ср |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
8. Определяем площади приточных и вытяжных проемов
fпр |
= 3600 μ1 |
|
Gпр |
; |
|
2 Н1 g (ρн − ρср ) ρн |
|||
|
= 3600 μ2 |
|
Gуд |
|
f уд |
|
2 Н2 g ρн − ρср ) ρух . |
||
Обратная задача — по площади открытых проемов определяем расходы воздуха.
Последовательность расчета.
1.Задаются внутренним избыточным давлением на уровне пола (-0,8
или -0,3 кг/м2).
2.Определяют внутреннее избыточное давление на уровне центра отверстий.
3.Задаются схемой движения воздуха.
4.Определяют количество воздуха поступающего или удаляемого через тот или иной проем.
5.Проверяют баланс Gпр = Gуд , если равенство не получилось, надо перезадаться внутренним избыточным давлением на уровне пола, им задаются только два раза.
Рис. III.7 К определению баланса воздуха
Метод ветрового давлений.
По известным расходам воздуха Gпр и Gуд определяют площади аэрационных проемов Fпр и Fуд.
48
Последовательность расчета.
1.Определяют температуры tрз , tв , tуд , tн .
2.Определяют по таблицам значение аэродинамических коэффициентов К1 и К2.
3.Определяют наружное избыточное давление
Р1 = К1 ϑ22 ρ ; Р2 = К2 ϑ22 ρ
4.Задаваясь соотношением площадей определяют Рх.
5.Зная давление внутри и наружи определяют перепад давлений
Р1 = Р1 − Рх ; Р2 = Рх − Р1
6. Определяют скорости из условия
ϑ |
→ |
ϑ22 ρн |
= |
Р ;ϑ |
2 |
→ |
ϑ22 ρуд |
= |
Р |
2 |
|
|
|||||||||
1 |
2 |
|
1 |
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
7. Определяют площади аэрационных проемов
Fуд = |
|
Gпр |
|
|
|
|
; Fуд = |
|
Gуд |
|
|
||||
3600 |
μ |
1 |
|
ϑ |
1 |
ρ |
н |
3600 |
μ |
2 |
ρ |
ϑ |
2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уд |
|||||
Метод фиктивных давлений.
Данный метод аналогичен ветровых давлений, только давление Р2 заменяют на фиктивное ветровое давление Рф2 . По известным расходам воздуха определяем площади аэрационных проемов.
Последовательность расчета.
1.Определяют температуры tрз , tв , tуд , tн .
2.Определяют по таблицам значение аэродинамических коэффициентов К1 и К2.
3.Определяют наружное избыточное давление
Р1 = К1 ϑ22 ρ ; Р2 = К2 ϑ22 ρ
4. Определяют фиктивное ветровое давление
Рф2 = Р2 − g H ρ
5. Определяют внутреннее избыточное давление Рх
Р |
|
|
Р |
F 2 |
+ P |
F 2 |
|
P |
α2 + P |
х |
= 1 |
1 |
2ф |
2 |
= 1 |
2 ф |
|||
|
|
|
F 2 |
+ F 2 |
|
|
|
α2 +1 |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
6. Определяют перепад давлений для приточных и вытяжных проемов
Р1 = Р1 − Рх ; Р = Рх − Р2ф
7. Определяют скорости из условия
ϑ →ϑ22 ρн = |
Р;ϑ → |
ϑ22 ρуд |
= |
Р |
||
|
||||||
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
||
8. Определяют площади аэрационных проемов
49
Fуд = |
Gпр |
|
|
|
; Fуд = |
Gуд |
|
|||
3600 μ |
1 |
ϑ |
1 |
ρ |
н |
3600 μ |
2 |
ρ ϑ |
||
|
|
|
|
|
|
н 2 |
||||
8.2 Расчет аэрации многопролетных цехов
Рассмотрим аэрацию многопролетного цеха (рис. III.8). Особенность
Рис. III.8 Схема аэрации многопролетного цеха
расчета заключается в том, что во внутренний пролет воздух может поступать только из крайних пролетов. Загрязненный воздух удаляется из всех пролетов через фрамуги аэрационных фонарей. Часть воздуха поступившего в 1 и 3 пролеты будет поступать во 2 пролет, следовательно, приточный воздух поступивший во 2 пролет отличается параметрами от воздуха 1 и 3 пролетов, т.к. он ассимилирует часть теплоизбытков.
Последовательность расчета.
1.Определяем теплоизбытки в каждом пролете.
2.Принимаем площади 9 и 10 отверстий.
3.Принимаем температуру воздуха в рабочей зоне 1 и 3 пролетов.
4.Принимаем соотношение расходов воздуха поступающего через 9 и 10 отверстия. G9 G10 =α;G9 = G10 α .
5.Определяют температуру уходящего воздуха из 1 и 3 пролетов
tух =tпр + tрз m−tпр
6.Определяем среднюю температуру приточного воздуха во 2 пролете.
50
tпр(2) = |
G |
9 |
t(3) +G |
t(1) |
α t(3) +t(1) |
||
|
рз |
10 |
рз |
= |
рз рз |
||
|
|
G9 |
−G10 |
|
α +1 |
||
|
|
|
|
|
|||
7. Определяют температуру уходящего воздуха из 2 пролета
tуд(2) = tпр(2) + |
t(2) +t(2) |
|
рз пр |
||
т(2) |
||
|
8. Определяют необходимое количество воздуха для каждого пролета
G(2) = |
Qизб(2) |
|
= G |
|
+G |
= G |
(α +1);G |
= |
|
G(2) |
|
;G |
|
= G α |
с (tуд(2) −tпр(2)) |
|
α +1 |
|
|||||||||||
|
|
9 |
10 |
10 |
10 |
|
|
9 |
10 |
|||||
9. Определяют количество воздуха удаляемого из 2-3 и 6-7 отверстий
|
Q(1) |
|
Q(3) |
||
|
изб |
|
изб |
||
G2−3 = |
|
;G6−7 |
= |
|
|
с (tуд(1) −tпр(1)) |
с (tуд(3) −tпр(3)) |
||||
Через 1 отверстие поступает в первый пролет
G(1) = G2−3 = G10
Аналогично определяется количество воздуха поступающего через 8 отверстие.
G3 =G6−7 + G9
10.Для каждого продета определяется располагаемый тепловой напор
Р = Н ρ g
11.Определяются площади отверстий
f = |
G |
3600 μ ρ ϑ |