- •Л.Н. Павлова
- •1.1, Нормирование состояния воздушной среды ' в помещениях
- •1.2. Расчётные параметре»/ наружного воздуха
- •1.3. Теплопередача через ограждения. Требуемое сопротивление теплопередаче
- •1 Системы отопления
- •2. 1. Определение отопительной нагрузки помещений
- •Тэппояотв-
- •1 Этаж
- •2.2. Виды систем отопления и их конструирования
- •Систем отопления
- •3.3. Расчет воздухообмена в помещении
- •3.5. Конструирование и устройство систем вентиляции
- •С пусковым устройством вентилятора
- •3.6. Аэродинамический расчет систем вентиляции
- •3.7.2, Подбор фильтра
- •3.7.3. Подбор вентилятора
- •4. Системы кондиционирования воздуха
- •4.1. Классификация систем кондиционирования воздуха
- •4,3. Местные кондиционеры
- •4 ' Воздушный фильтр; 5 - оросительная камера; 6 - секция переходная
- •Библиографический список
- •Содержание
- •455000, Магнитогорск, пр.Ленина, 38
С пусковым устройством вентилятора
Рис, 3.6. Разрез, и план приточном камеры:
1 - звукопоглощающий материал; 2-решетка с неподвижными
жaлк^^yr^n^^ныQклan&H]4' фильтр; 5 ~ клапан обводного
канале; '&'*.i<ia^u$^b%&*предохранительная сетка; 3- мяаКие
вставки; 9-виброоснование; 10-электродвиеатель; 11 - вентилятор; 12- воздуховод; 13 - герметичные двери
53
52
уменьшения шума от работы вентилятора его устанав ливают на выбрасывание, при соединении вентилятора е воздухо водом применяет мягкие вставки, кроме того, используют шумо глушители. ?
Схема вытяжной механической вентиляции приведена на рис. 3-7. При работе вытяжной систем вешияяции загрязненный воэдух помеи^ения через специальные насадки или жалюзийные решетки^ поступает в вытяжные каналы ив сборный воздуховод 3, noкоторому транспортируется в вытяжную камеру, в которой установлены устройства доя очистки воздуха 4 и вентилятора 5 е электродвигателем на в^роосновании и с шумоглушителем. Через вытяШую шахту 6, защищенную зонтом, воздух выбрасывается наружу. На воздуховодах могут быть установлены регулирующие устройства 2.
Рис. 3.7. Схема вытяжной системы вентиляции
Вытяжные камеры механической вентиляции можно располагать на техническом этаже, чердаке или на одном уровне с обслуживаемыми помещениями. В общественных зданиях устройства для очиетки воздуха, как правило, не предусматриваются.
3.6. Аэродинамический расчет систем вентиляции
3.6.1. Аэродинамический расчет воздуховодов
естественной вентиляции
Цель аэродинамического расчета естественной системы вентиляции — подобрать размеры воздуховодов таким образом, чтобы полные потери давления в основной расчетной ветви не превышали располагаемого давлейия."
Исходные данные для расчета
1. Температура наружного воздуха Гн. Согласно СНиП 2.04.05-86 за расчетную принимается температура наружного воздуха +5°С. " :
2; Температура воздуха щ; помещении fy — решетная темпершура в помещении (табг!3.4) или по ШйН. в зави^мШги от назначения помещения.
3. Ориентировочная скорость движения воздуха в каналах принимается согласно данным табл. 3.3.
4. 4.Количество воздуха, которое необходимо удалить из помещения, воздухообмен можно определить, используя табл. 3.4., или для помещений других назначений рассчитать по кратности или балансовым методом.
5. Аксонометрическая схема системы вентиляции, построенная на основе планов и разрезов здания.
Таблица 3.3 Рекомендуемые скорости движения воздуха! каналах
Наименование
|
V, м/с
|
Вертикальные каналы
|
0,5-1,0
|
Горизонтальные сборные каналы
|
1,0-1,5
|
Вытяжные шахты
|
1,5-2,0
|
Последовательность выполнения аэродинамического расчета 1 . Определяется располагаемое давление АРе, Па
. (3.17)
где h -расстояние от вытяжной решетки на входе воздуха до
устья вытяжной шахты (см. рис. 3,1); g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2; рн •;*• плотность воздуха при температуре ts, кг/м3; рв - плотность воздуха при температуре /в, кг/м3,
Плотность воздуха при расчетных температурах можно определить по формуле:
54
55
(3.18)
Из формулы t& 17) видно, что самоё низкое располагаемое давление имеет верхний этаж и что при равенстве рв»рн в теплый период года система вентиляции не работает. В этот период вентиляция осуществляется проветриванием через фрамуги и окна.
Таблица 3.4
' Расчетная температура и кратность обмена воздуха в помещениях жилых зданий
Помещения
|
Расчётная температура, °С
|
Кратность обмена или количество удаляемого воздуха из помещения
|
1, Жилая комнагга
|
18
|
3 м3 на 1м2 площади пола
|
2. Кухня в здании: а) негазифицированном б) негазифицированном, оборудованном плитами: двухкомфорочными трёхкомфорочными четырёхкомфорочными
|
15 15
|
не менее 60 м3 60 м3 75м3 90м3
|
3. Ванная а) индивидуальная б) с индивидуальным обогревателем
|
25 18
|
25м3 25м3
|
4. Уборочная индивидуальная
|
16
|
25м3
|
5. Совмещённый санитарный узел
|
25
|
50 м3
|
Примечание. В угловых помещениях расчётная температура воздуха должна быть выше на 2°С указанной в таблице.
|
(3.19)
/'
где S/ - сумма длин участков расчетной ветви, м.
Как правило, это ветвь, по которой удаляется -воздух с верх него этажа. ;
4. Участки основной расчетной ветви нумерукэтся, начиная с участка с меньшим расходом. Номер участка, его длину, количество удаляемого воздуха наносят на аксонометрическую схему.
5. Определяется сечение канала. Для этого рассчитывают ориентировочную площадь поперечного сечения по формуле
/о =
(3.20)
3600К
По величине/р подбирают стандартные размеры воздуховодов (табл. 12.1-12.7 [б], табл. 14.2 [5J) таким образом, чтобы/р»/Ф.
6. Для расчета потерь давления на трение ЛР-ip в местных сопротивлениях Z определяется фактическая скорость движения воздуха в каналах, м/с
(3.21)
* /ф3600
2аЪ
7. Определяются потери давления на трение. Таблицы и номограммы для определения потерь давления на трение и в местных сопротивлениях составлены для круглых стальных воздуховодов, поэтому для прямоугольных воздуховодов значения R и Z определяются по эквивалентному диаметру
(3.22)
/м *"""*
~
3. Выбирается осно§ная расчетная ветвь — это самая нагруженная ветвь, имеющая наименьшее располагаемое давление на единицу длины расчетной ветви, Па/м:
56
где а и Ъ - стороны прямоугольника.
Если воздуховоды изготовлены не из стали (т.е. имеют другой коэффициент шероховатости), то при расчете ДЛр вводится поправка на шероховатость ([5, табл. 14.3]).
57
Л/^=Л4Эш, (3.23)
где R - удельные потери давления на 1 м стального воздуховода, Па/м (рис. 14.9 [5] или табл. 12.17 (6J).
8. Определяются потери давления в местных сопротивлениях, используя формулу, Па:
(3.24)
где
- сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке (прил. 8 [5] или по табл. 12.18-12.49 [6]). Если коэффициент местного сопротивления приведен не для скорости на расчетном участке, то необходимо сделать перерасчет;
будут меньше располагаемого давления ДРе, Величина запаса давления составляв 5-10%, т.е
100 = (5-10)%.
Если Р>ДРе, то необходимо увеличить размеры вентканалов или для увеличения располагаемого давления на вытяжной шахте предусмотреть установку дефлектора.
11. Выполняется увязка ответвлений с учетом разности располагаемых давлений ДРе. Невязка не параллельных участков не более 5%.
(3.29)
(3.28)
АР.
Примечание:
графы 1, 2, 3 заполняются согласно ;даннь»м
аксонометрической
схемы. -
, .
где %габл - табличное значение коэффициента местного сопротив-
ления; V-m5x - скорость воздуха, приведенная в таблицах.
Величину динамического давления рё=(№/2)'р определяют по тем же таблицам и номограммам, что и R.
Значения R, рш ДРтр, ££, -^g- Z заносят в таблицу.
9. Определяют полные потери давления на расчетном участке, Па
(3.26)
APy*=j
10. Определяют полные потери давления основной расчетной ветви
(3-27)
где i - номера участков основной ветви.
Система вентиляции будет работать только в том случае, если потери давления на трение ив местных сопротивлениях АР
Аэродинамический расчёт ведут в табличной'формё'^абл. 3.5).
Таблица 3.5 Аэродинамический расчёт системы вентиляции
^ч!
+
H
sa-
ш I
s
о
i i ss
со
vo S о SL
8
il 11
58
59
3.6.2. Аэродинамический расчёт воздуховодов механической вентиляции
Цель аэродинамического расчёта систем механической вентиляции подобрать по допустимым скоростям движения воздуха (с табл. 3.6) размеры воздуховодов, определить потери давления в системе (npOH3BoflHTentHoctH), подобрать вентилятор.
Таблица 3.6
Рекомендуемые скорости при движении воздуха в механических системах вентиляции
Вид здания
|
Магистрали
|
Ответвление
|
1. Производственные здания
|
До 12 м/с
|
До 6 м/с
|
2. Общественные здания
|
До 8 м/с
|
До 5 м/с
|
Методика расчёта воздуховодов механической вентиляции аналогична вышеизложенной.
За основную расчётную ветвь принимают самую удалённую и самую нагруженную. После определения потерь давления в расчётной ветви производят увязку ответвлений. Выбирают ответвление, разбивают на участки и рассчитывают в той же последовательности, что и магистральную ветвь. Потери давления в увязанном ответвлении должны быть равны потерям давления в параллельных ответвлению участках расчётной ветви. Допускается невязка ±10%.
При больших значениях невязки устанавливают диафрагмы, сечения рассчитывают по |6].
3.7. Подбор вентиляционного оборудования
3.7.1. Расчёта компоновка калориферной установки
Калориферы — это теплообменники, служащие для нагрева приточного воздуха. В качестве теплоносителей могут быть использованы: горячая вода (k=150; fo=70; Гг=130; Го=70),водяной пар, дымовые газы, электрический ток. По числу ходов различают одноходовыё калориферы, В^которых теплоноситель по трубкам движется в одном направлении, и многоходовые, в которых теплоноситель неоднократно меняет направление своего движения.
Ка/фриферы изготавливают Двух моделей: средний и большой. В гладкотрубных калориферах используется стальные трубки диаметром 20-32 мм, которые могут быть расположены в каледор-ном и шахматном порядке. Для увеличения теплопередачи могут быть насажаны пластины прямоугольной или круглой формы — это пластинчатые калориферы, которые наиболее применяются в настоящее время. В спирально-навивных калориферах на трубки навивается стальная гофрированная лента шириной 10мм, шаг рёбер 4 мм, как правило, эти калориферы одноходовыё.
В общественных зданиях чаще всего" в качестве теплоносителя используется вода. В этом случае следует применять многоходовые калориферы с горизонтальным расположением трубок с целью уменьшения опасности замерзания.
При теплоносителе - воде рекомендуется последовательное присоединение калориферов, что приводит к увеличению скорости воды в трубах, а следовательно, к увеличению коэффициента теплопередачи К. Из уравнения (3.37) видно, что увеличение К влечёт за собой уменьшение площади поверхности нагрева.
Наиболее часто применяемыми калориферами в настоящее время являются стальные пластинчатые многоходовые калориферы КЗВП (средняя -модель), К4ВП (большая модель) и многоходовые пластинчатые калориферы, модели КВС-Н и КВБ-II, технические характеристики приведены в таблице [6].
Для подбора калорифера необходимо иметь следующие данные:
- количество воздуха, нагреваемое в калорифере, L, м3/ч, или G, кг/ч;
- значение температур подаваемого в калорифер воздуха ?н, °С;
- значение температуры воздуха после калорифера Zk, "С;
- тип калорифера выбранного согласно [6, табл. П.1-П.25].
Расчет и компоновка калориферной установки проводится в следующей последовательности:
1. Определяется количество теплоты, необходимое для нагрева воздуха (fепловая нагрузка), кДж/ч: '
*н); (3.30)
где св и рв - теплоемкость и плотность воздуха, кДж/(кг-°С) и кг/м соответственно.
61
&, Рассчитывают jjj«6yeM)|Q плсададь живого сечения для прохождения воздуха, iyr, задаваясь массовой скоростью воздуха Кр, кг/см:
(3.32)
=/жс,
3. Пользуясь техническими характеристиками калориферов [6], подбирают номер и число установленных параллельно по воздуху калориферов таким образом, что
(3,33)
При расчете Gw и со рассматривают варианты вьючения ка лориферов по теплоносителю "и выбираютнаиболее целесообраз ную скорость воды, руководствуясь [6]. ;) ;
i. В таблицах [6, табл. П.2-П;25] для данного вида калори фера выбирают или подсчитывают значение коэффициента теп лопередачи К, КДж/(ч*м2). , , 1; ^
Q
8. Вычисляют площадь калорифера, необхо^м^р дтш на грева воздуха, м2: /
(3.37)
где N - количество калориферов, установленных в 1 ряду калориферной установки и соединенных параллельно по воздуху;
fg - действительная площадь одного калорифера, м2.
4. Определяют действительную массовую скорость воздуха в живом сечении калорифера, кг/(м • с):
где Fw - средняя температура теплоносителя, равная 0,5(?г+/р), *С; Тъ - средняя температура воздуха, равная 0,5{?н+**), °Q-9. Определяют общее количество калориферов в установке
(3.38)
(3.34)
5. Рассчитывают количество воды, проходящей через 1 ка-
Q
лорифер, м/с:
(3.35)
G. =
3600ew(/r-fe). 1000л'
где cw - теплоемкость воды, кДк/(кг- град);
/г и tQ - температура воды на входе и выходе из калорифера,
°С; п - число калориферов, параллельно присоединяемых по
теплоносителю,
о =
—-
'''Ч'
6. Находят скорость воды в трубах калорифера, м/с
(3.36)
тр - живое сечение трубок одного калорифера по воде, м2 [6].
62
где Fk - площадь нагрева калорифера выбранной модели [6], м .
Как правило, предусматривают запас по площади, составляющей 15-20%.
Если суммарная площадь нагрева калориферов меньше требуемой, то ее увеличивают путем замены средней модели на большую, либо установкой подобранной модели или меньшей в два раза последовательно по воздуху.
При запасе, превышающем 20%, часть подогретого воздуха направляют через обводной клапан, а часть — через калорифер с уменьшенной площадью нагрева. (Расчет при этом повторяется.)
10. Определяют аэродинамическое сопротивление калори ферной установки по воздуху, Па t -
АРа-АРт, (3.39)
где т - число рядов калориферов по ходу воздуха;
ДР- сопротивление одного калорифера по воздуху, определяемое по [6, прил. П].
11. Определяют гидравлическое сопротивление ДД калориферов, пользуясь [6, рис, 13.8. табл. 13.5].
63
1