3.3 Аэродинамический расчет систем вентиляции

Расчет системы вентиляции состоит в том, чтобы выполнить аэродинамический расчет. Он выполняется следующим образом:

• разбиваем аксонометрическую схему воздуховода на расчётные участки;

• определяют расход воздуха через приточные отверстия.

Задаваясь скоростью движения воздуха в вертикальных воздуховодах, определяем площадь поперечного сечения воздуходува, м², по участкам:

,

где V_доп – допустимая скорость в каналах, м/с.

Скорости воздуха, м/с, при естественной вентиляции принимаются:

• вытяжные решетки – V_доп = 0,5;

• вертикальные каналы – V_доп = 0,6…0,9;

• вытяжные шахты – V_доп = 1,5.

По ориентировочному сечению каналов выбирается количество каналов по ближайшему стандартному сечению: для каналов 140140 мм – f_к = 0,02 м²; 140270 мм – f_к = 0,038 м².

Число каналов определяется по формуле:

.

Вычисляется расчетное располагаемое давление p, Па, для каналов каждого этажа по формуле:

р = g ∙ h ∙ (_н – _в),

где h – вертикальное расстояние от центра вытяжной решетки до устья вытяжной шахты, м;

_н – плотность наружного воздуха при температуре +5 °С; _н = 1,27 кг/м³;

_в – плотность внутреннего воздуха (таблица 9).

Вычисляется расчетное располагаемое давление p, Па, для каналов каждого этажа по формуле:

р = g ∙ h ∙ (_н – _в),

где h – вертикальное расстояние от центра вытяжной решетки до устья вытяжной шахты, м;

_н – плотность наружного воздуха при температуре +5 °С; _н = 1,27 кг/м³;

_в – плотность внутреннего воздуха.

Определяется сопротивление системы вентиляции суммированием потерь давления на трения и в местных сопротивлениях участков сети:

,

где R_к – потери давления на 1 м длины воздуховода, Па/м, принимается по номо­грамме ;

т – поправочный коэффициент для прямоуголь­ных воздуховодов;

п – поправочный коэффициент на шероховатость стенок каналов ;

l – длина участка, м;

Z – потери давления в местных сопротивле­ниях, Па.

,

где  – сумма коэффициентов местных сопротивле­ний на участке, принимается для входа воздуха в вытяжную решетку  =2,0; для поворота на 90º – 1,1; для тройника на повороте – 0,4; для поворота перед входом в шахту – 0,35; для выхода из шахты – 2,5;

_д = (²)/2 – динамическое давление, Па, принимается по номограмме (приложение Ж

На номограмме расчет воздуховодов дается для круглого сечения, необходимо определять эквивалентный диаметр стандартному сечению канала:

d_эк = 2 a b / (a + b),

где a и b – стороны прямоугольного канала, мм.

Для нормальной работы системы естественной вентиляции необ­ходимо, чтобы было сохранено соотношение:

.

Если это не выполняется, необходимо изменить площади сечения каналов.

Если общие потери давления на всех расчетных участках при минимальных размерах каналов меньше располагаемого давления, тогда предварительные размеры каналов принимают как окончательные. Данные по приведенному аэродинамическому расчету вентиляционных систем сводятся в таблицу 12.

Таблица 13-Аэродинамический расчет системы вентиляции

По схеме			По расчету
Номер участка	Расход воздуха на участке L, м3/ч	Длина участка l , м	Размеры канала axb, мм	Эквивалентный диаметр d, мм	Действительная скорость воздуха vД, м/с	Потери давления на 1 м канала Rк, Па/м	Поправочный коэффициент для прямоугольных воздуховодов m	Абсолютная шероховатость канала К	Поправочный коэффициент на шероховатость стенок каналов n	Потери давления на трение на участках Rкmnl, Па	Динамическое давление на участках РД, Па	Сумма коэффициентов местных сопротивлений ∑ξ	Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па	Общие потери давления на участке (Rкmnl+Z), Па
1	137	15	270х400	322	0,43	0,01	1,17	0,8	1,25	0,22	0,1	3,5	0,35	0,57
2	272	0,3	270х400	322	0,95	0,045	1,17	0,8	1,2	0,02	0,67	0,4	0,27	0,29
3	410	0,3	270х400	322	1,17	0,07	1,17	0,8	1,5	0,04	1,125	0,4	0,45	0,49
4	545	0,3	270х400	322	1,77	0,12	1,17	0,8	1,7	0,07	2	0,4	0,80	0,87
5	683	0,3	400х400	400	1,45	0,07	1,3	0,8	1,57	0,04	1,2	0,35	0,42	0,46
6	979	1,3	400х400	400	2,25	0,14	1,3	0,8	2,2	0,52	2,6	2,5	6,50	7,02
														9,70