15 Основы расчета механической вентиляции

При расчете механической вентиляции на планах помещений наносят трассу воздуховодов вентиляционной системы, намечают места установки вентиляционного оборудования и составляют расчетную схему.

На каждом участке вентиляционной системы указывают его длину lи расход воздухаL.Все участки нумеруют. Затем приступают к аэродинамическому расчету системы, который состоит в определении сечения воздуховодов и потерь давления на каждом участке. При расчетах следует иметь ввиду, что скорости воздуха на участках должны плавно уменьшаться по мере отдаления от вентилятора.

Потери давления в системе воздуховодов определяют ,

где – потери давления на участке от трения о стенки воздуховода, Па;– потери давления на местные сопротивления на участке, Па.

Величина потерь на трение: ,

где – коэффициент шероховатости воздуховода;l, d– длина и диаметр воздуховода, м;- плотность воздуха,;– скорость воздуха,м/с.

Для упрощения расчетов вводят удельные потери давл. на 1м трубопровода – R_уд.

Диаметр воздуховода выбирают исходя из количества воздуха и его скорости на участке. Потери давления на участке длиной l:.

При расчетах вытяжной вентиляции учитывают потери динамического давления на выходе из диффузора и потери в циклоне, при расчете приточной вентиляции отнимают потери давления в приточной камере, фильтре, калорифереи воздухоподающем устройстве.

По общему давлению и по расчетному количеству воздухаLвыбирают вентилятор с учетом его работы в наиболее экономичном режиме.

16 Вентиляторы, их характеристики и подбор вентиляционного оборудования.

Вентиляторы делят на осевые и центробежные, вентиляторы низкого давления – до 0,981 кПа, среднего – от 0,981 до 2,94 кПа, высокого – от 2,94 до 11,77 кПа.

Преимущество осевых вентиляторов – простота устройства, а их недостатки – это высокий уровень шума.

Вентиляторы характеризуются полным давлением Н, подачей L, мощностью N, КПД – . Вентилятор выбирают исходя из расчетной подачи воздуха и полного давления с учетом работы вентилятора в наиболее экономичном режиме. КПД не должно быть менее 0,9 максимального его значения для данной серии вентиляторов.

17 Естественная вентиляция. Схема организации воздухообмена в помещении. Преимущества и недостатки естественной вентиляции.

Естественную вентиляцию используют для обеспечения благоприятных усло­вий труда в помещениях, где выделяется значительное тепло и не требуется спе­циальной подготовки воздуха или подачи его к определенным местам. Воздухооб­мен происходит за счет разности плотностей воздуха внутри и снаружи помещения, что обусловливается разностью его температур и вызывает поступление холодного воздуха в помещение и вытеснение из него теплого воздуха (тепловой напор). При действии ветра (ветровой напор) с заветренной стороны зданий создается понижен­ное давление, вследствие чего происходит вытяжка теплого воздуха из помещения. С наветренной стороны здания, наоборот, создается избыточное давление, и свежий воздух поступает в помещение. Естественная вентиляция производственных помещений может быть неоргани­зованной (инфильтрация) и организованной (аэрация). Для расчетов естественного воздухообмена за счет теплового напора опреде­ляют высоту расположения плоскости равных давлений воздуха внутри и вне поме­щения — нейтральную зону, относительно которой будут распределяться давления во входных и выходных вентиляционных устройствах производственного помеще­ния (форточки, фрамуги, фонари и т. п.),

(1) или, (2)

где H_вв, Н_вн — расстояние вниз и вверх от нейтральной зоны, м; Н — расстояние между центрами входных и выходных устройств, м; f_пр, f_вт— суммарные площади приточных и вытяжных отверстий, м²; — плотность наружного и уходящего воздуха, кг/м³.

Внутреннее избыточное давление по направлению вверх от выбранной гори­зонтальной плоскости увеличивается на величину Р_изб.пр = H_вн (), а по на­правлению вниз уменьшается на величину Р_изб.ух ⁼ Н_вв() . Здесь— средняя плотность воздуха в помещении, зависящая от средней температурыt ср.п, равной

(3)

где - температура воздуха в рабочей зоне, нормируемая ГОСТ 12.1.005-76;t_ух — температура уходящего из помещения воздyxa.

Избыточное давление в приточных и вытяжных отверстиях равно динамическо­му напору, за счет которою наружный воздух поступает в помещение или происхо­дит выброс из него загрязненного воздyxa, а именно Р_изб.пр=Н_вн(_н -_ср.п) = (_н/2_пр). (4)

Откуда ,(5)

где пр— скорость воздуха в приточных устройствах.

Количество воздуха, которое поступит за счет естественной тяги, составляет

L_np=3600μ_пр∑f_np, (6)

где μ_пр — коэффициент расхода воздуха, зависящий от угла раскрытия форточек (фрамуг) . При= 30° μ = 0,56, при= 45" μ = 0,48.

Аналогично определяют скорость и количество уходящего из помещений воздуха.

Чтобы уменьшить ощущение сквозняка, площади нижних отверстий (фрамуги, форточки) рекомендуется принимать на 20% больше площадей верхних (аэрационные фонари). Ветровое давление на форточки и фрамуги определяю Р_в= ± К_а Р_дин.в = ± K_a(_H/2), (7)

где _дин.в – динамический напор, создаваемый ветром, Па; _B – скорость ветра, м/с;

К_а – аэродинамический коэффициент здания, зависящий от его конструкции. Знак

«+ » означает, что помещение находится с наветренной стороны здания по отношению к господствующему ветру, а знак «-» — с подветренной стороны.