Книги / Каменев П.Н. Вентиляция1
.pdfВ выражении (15.9) отношение
|
|
|
/ |
- |
9K>B |
|
?ыт |
1 |
|
(15.17) |
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|||
|
|
|
АРпр _ |
Ця/7 ^пр |
<22 ’ |
|
|||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Реы/и |
(15.18) |
||
|
|
Ар |
а2 |
|
С |
выт |
Рпр |
||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
выт |
|
|
|
|
|
|||
Проведя преобразования, изложенные выше, получим выраже- |
|||||||||||
ния (15.12) и (15.13). |
|
|
|
|
давлений |
|
|
||||
По |
полученным |
величинам |
обеспечивающих приток |
||||||||
|
|
|
|
, |
|||||||
или вытяжку, |
вычисляем требуемые площади аэрационных про- |
||||||||||
емов.
Пример 4. Расчет аэрации на действие гравитационного давле-
ния. Прямая задача.
Исходные данные.
Определить требуемую площадь аэрационных проемов для вентили-
рования кузнечного цеха, расположенного в г. Камышин. Разница отметок
проемов нижних фрамуг и створок фонаря - 8,2 м, согласно действующим
нормам температура наружного воздуха по параметрам А равна +26,6°С.
Цех оборудован системами воздушного душирования и местными отсо-
сами, приток составляет 292000 кг/ч, вытяжка - 240000 кг/ч, коэффициен-
ты местного расхода аэрационных проемов составляют: \уприпюк = 0,62 и
Оттяжки = 0,67. Температуры: рабочей зоны 30°С; удаляемого воздуха
33,4°С, средняя температура воздуха помещения 31,7°С.
Расчет.
1. Расчетная схема воздухообмена в теплый период года - приток че-
рез нижние фрамуги в рабочую зону, вытяжка через фонарь. 2. Плотность воздуха
•приточного: рпр= 1,178 кг/м3;
•вытяжного: ршт= 1,152 кг/м3;
•средняя для цеха: рср = 1,159 кг/м3.
Располагаемое давление
Ар |
расч = $ |
Н |
|
рпр- рср) = |
9 81-8 |
2 |
(1,178 |
- |
159 |
= 1,528 Па |
|
||||||
|
|
( |
|
|
|
, |
, |
|
|
1, |
) |
|
. |
|
|||
Принимаем величину а - 1,3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Арпр |
_ |
|
1 |
&пр \2 |
Рвыт |
|
|
1 |
292000 |
|
1,152 |
= 0,857 |
= А. |
|||
|
Арвыт |
|
|
а |
2 |
, |
Рпр |
|
|
, |
240000 |
|
1,178 |
||||
|
|
|
|
Овыт |
|
1 32 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
471
Электронная библиотека ЫТр:/ / Ьдм.кНзТи.ги
Расчетные
давления
на
приток
и
вытяжку
:
ЬРпр
= |
|
А |
^ |
|
|
|
0,857 |
• 1,528 |
= 0,705 |
Па; |
||||
|
~ |
|
|
|
|
|
||||||||
|
1 |
7 |
Л |
грае |
1 |
+ |
0,857 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
выт = |
1,528 |
- 0,705 |
0,823 |
Па. |
|
|||||||
|
Ар |
|
|
|
|
|||||||||
Требуемые
площади
аэрационных
проемов
:
4
пр
3600
-
0,
292000 |
|
6272 |
-0,705 |
|
|
-
1,178
=
101,
5
м
2
;
Авыт
3600
•
240000 |
||
0,67 |
/ |
2 -0,823 |
л |
||
-
1,
152
=
72,
26
м
2.
При расчете верить является
аэрации на гравитационное давление
аэрационный проем «высоким» или
следует «низким
про |
|
» |
- |
- |
|
|
от |
верстием поправка
. .
В
случае
«
высокого»
отверстия
в
расчёт
аэрации
вводится
В
нашем
случае
нейтральная
плоскость
располагается
между
приточными и вытяжными кими», вносить уточнения в
проемами, поэтому
расчет не требуется.
они
являются
«
низ-
Обратная
задача
аэрации
.
Решение
обратных
задач
аэрации
также
производится
с
помо-
щью
соотношения
(
15.9
),
но
в
этом
случае,
известны
характеристики
аэрационных
проемов
(
площадь,
коэффициенты
расхода
)
и
неиз-
вестны
расходы
воздуха
через
них.
Поэтому
порядок
вычисления
величин избыточного давления, расходуемого на
вытяжки, будет несколько иным. Возможны два
создание варианта
притока и
аэрацион-
ного
воздухообмена:
• •
вариант вариант
1:
2:
|
|
|
вытяжке |
|
аэрационный приток равен аэрационной |
|
; |
||
|
вы |
|||
аэрационный приток не |
равен |
аэрационной |
- |
|
|
||||
тяжке
вследствие
наличия
местной
вентиляции
;
В
случае
варианта
1
соотношение
(
15.9
)
приобретает
вид
:
&Рпр
Арвыт
(
М-ЙЫ/И
Впр
^выт
^пр
Рвыт Рпр
=
Б
,
(
15.19
)
так
как
отношение
Спр/ С |
выт |
= |
1. |
|
характеристики |
за- |
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
Величина Б может быть рассчитана, так как |
|||||||||||
|
и |
||||||||||
|
приточного |
||||||||||
полнения аэрационных проемов |
известны, а плотность |
||||||||||
|
данным |
||||||||||
удаляемого воздуха могут быть |
приняты |
по нормативным |
|||||||||
|
|
|
|||||||||
472 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электронная
библиотека
Ъббр:
/
/
Ъду
.
кЬзби.ги
|
по |
результатам |
решения системы |
уравнений |
воздушно- |
|
иЛи |
|
|
|
|
тепло- |
|
балансов. Решение задачи одинаково с решением предыдущей |
||||||
1Х |
||||||
вЬ |
|
|
|
|
|
|
прямой |
|
|
|
|||
|
|
задачи аэрации, поэтому |
|
|
||
кРпр
=
Б |
Б |
1+ |
Ар
расч
’
ЬРвыт
~
расч
^Рпр
•
(
15.20
)
Расходы
через
аэрационные
проемы
вычисляются
по
формулам
(15.7) и (15.8). Критерием правильности деления расчетного давле- |
||||
ния |
на составляющие, обеспечивающие аэрационный приток |
и |
||
аэрационную вытяжку является равенство расходов Спр - С |
выт |
• |
|
|
|
|
|
|
|
Пример |
|
Вариант |
1. |
|
|
5
.
Расчет
аэрации
на
действие
ветра
.
Обратная
задача
.
Исходные данные. |
через |
Определить фактические расходы |
|
ветренной и заветренной сторонах складского |
|
каждый. Прочие параметры по примеру |
1. |
аэрационные проемы на |
на- |
|
помещения площадью 10 |
м |
2 |
|
||
Решение.
1. По формуле
(
15.19
)
вычисляем
параметр
Б
.
ЬРпр Арвыт
Рпр
А?ыт
д-пр
\
2
Рвыт Рпр
0,
0,
67 62
- -
10 10
\ 2 Г
‘
1,178
1,178
=
1,
1678.
2 |
Расчетное давление аэрации - 17,449 Па. |
|
|
. |
По формулам |
(15.20) вычисляем части |
|
3. |
давлений, |
||
приток и вытяжку: |
|
|
|
|
|
|
^ |
|
|
1,1678 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
АрпР = |
1 |
Б . |
|
расч |
|
17,449 |
= 9,4 |
Па; |
||||||||
|
|
|
1 |
+ |
1,1678 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
- Ар„ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Арвыт |
= |
Ар |
расч |
|
17,449 |
- |
9,4 |
= |
8,049 |
Па. |
||||||
|
|
|
|
р = |
|
|
|
|
|
|
||||||
расходуемых
4. Вычисляем расходы через приточные и вытяжные отверстия.
|
|
|
б |
|
|
|
3600 |
х |
|
А |
|
. |
/ |
2 |
АрПр |
— |
|
||||
|
|
|
' |
~ |
|
\ |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Пр |
|
пр у |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
= |
|
|
|
пр |
|
|
/ |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|||||
3600 |
|
0,62 |
|
2 |
|
|
9,4 |
|
1,178 |
105038 |
кг/ч. |
||||||||||
|
• |
• |
10л |
• |
|
• |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
на
С
выт
600\\>выт
Авыт
Арвыт
рвыт
=
3600
•
0,
67
•
Юу/
2
•
8,
049
•
1,
178
=
105035
кг/
ч
.
Невязка 0,003%. Расчет выполнен правильно.
Средняя величина притока и вытяжки - 105036,5
кг
/
ч
.
ного
Пример давления
6. Расчет аэрации на совместное
и ветра. Обратная задача.
действие
гравитацион-
473
Электронная
библиотека
Ы:1:р://:1 д
V.кНз
-Ьи
.ги
Вариант |
1. |
|
Исходные |
данные |
|
|
||
приняты
по
данным
примера
2.
рез
Расчет. |
|
схемы |
воздухообмена в теплый |
период |
года - приток |
|||||||||||||||
1. Расчетная |
||||||||||||||||||||
. |
|
|
||||||||||||||||||
нижние фрамуги в |
рабочую зону, вытяжка через |
|
|
|
||||||||||||||||
фонарь |
|
|
||||||||||||||||||
2. Плотность воздуха: |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
• |
|
|
: |
„ |
= |
1,178 |
кг/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
р |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
• |
приточного |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
: |
рвыт |
= |
1,152 |
кг/м |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
вытяжного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
3 |
|||
|
|
значение плотности |
воздуха для цеха: |
рср= 1,159 |
м . |
|||||||||||||||
• |
среднее |
кг |
||||||||||||||||||
|
давление аэрации - 18,977 |
Па. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
3. Расчетное |
Б. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
4. По формуле (15.19) вычисляем |
параметр |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
че
-
|
Рпр |
_( Ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рвыт |
_( 0, |
67 |
ЮСЛ |
|
1 |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
^ |
|
|
|
-выт А<ыт 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-100 |
|
' |
|
Д52 |
= |
1,142. |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0, |
62 |
|
1,178 |
|
||||||||||||||||||||
|
Ар |
|
|
|
^ |
|
\чр |
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
пр |
|
|
|
|
|
|
|
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
выт |
|
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5. По |
формулам |
(15.20) |
вычисляем |
части |
давлений, |
расходуемых |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
приток и вытяжку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,142 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
Ар |
|
|
|
|
|
|
18,977 |
=10,118 |
Па |
; |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
\ |
+ Б |
^ |
|
|
|
|
|
1 |
+1,142 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Рпр = |
|
поли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ар„ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
8,859 |
Па |
|
|||
|
|
|
|
|
Ар |
|
|
- |
|
= |
|
, |
|
- |
10,118 |
|
|
|
. |
|
|||||||||||||
|
А ? |
|
|
|
|
|
18 977 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
поли |
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
/ |
вы/л — |
|
|
|
|
|
|
через |
|
приточные и вытяжные |
отверстия |
. |
||||||||||||||||||||
6. Вычисляем |
|
расходы |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
кг/ч. |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,178 |
1089756 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
2 |
• |
, |
|
|
• |
|
||||||||||
|
|
= |
|
|
|
|
0,62 |
Ю0у |
|
|
10 118 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
СИР |
3600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
на
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
2 |
• 8,859 |
• 1,152 |
=1093016 |
|
Свыт |
= |
3600 |
• |
0,67 |
• |
100л |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
выполнен |
правильно |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Невязка |
0,3%. Расчет |
|
|
|
вытяжки |
. |
,5 |
кг/ч. |
|||||||
|
|
|
притока и |
|
|||||||||||
Средняя |
величина |
- 105495 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг/
ч
.
Вариант |
2. |
процесс |
|
предусматривает |
устройство |
|||||||||
Технологический |
|
|||||||||||||
|
|
. В |
||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
отсосов |
или местных |
отсосов |
и воздушного |
душирования |
|
|||||||||
|
не равен аэрационной |
вытяжке |
||||||||||||
|
приток |
|||||||||||||
этих случаев |
аэрационный |
|||||||||||||
|
в |
|||||||||||||
|
балансовое |
уравнение |
||||||||||||
/ч. |
Запишем |
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
между ними |
составляет |
АС, кг |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
местных |
||
любом |
из |
|
и |
разница |
|
виде: |
|
|
где
АС
-
дебаланс
между
СцР - Свыт + |
ДС |
, |
|
|
|
|
|
притоком |
и вытяжкой |
||
|
|
|
|
через
(15.21)
|
- |
аэрационные |
про |
|
емы, кг/ч.
Заменив Спр
(15.21) на (15.8),
и |
Свыт |
выражениями |
после преобразований |
||
(15.7) и (15.8 |
|
|
) |
получим |
: |
|
|
и
поделив
выражение
11 |
А |
|
0 |
5 |
|
о |
' |
|
|||
Г^пр |
глпр |
' |
II |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
||
Рвы/и |
Двыт |
Рвыт |
|
||
|
|
Ар„
Арвыт
\ |
0 |
5 |
|
|
, |
) |
|
= |
|
|
1
+
72
|
АС |
-3600 |
, |
цвьиАью |
Р0.5 выт
1 Арвыт
0,5
,
(
15
-
22
)
474
Электронная
библиотека
Ъббр:
/
/
Ьдл/
.
кЬзби.ги
, |
Р |
IV АР |
0.5 |
« |
|
Мвыт Авыт Рвыт |
|
=
М
,
(
15.23)
ИЛИ откуда
|
ЗбООл/2 |
|
АС |
|
|
|
^ |
= |
N |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
\хвытАвыт |
° |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Я |
= |
ММ , |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
^ |
|
N |
_ Ар0,5 |
|
|
||||||
& |
,з |
_ Ар° |
|
+ |
|
|
|
|
, |
|
я |
+ к |
|
|
|
в |
т |
|
|
|
|
|
вы |
|
|
||||
Рпр |
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(15.24)
(15.25)
(15.26)
Подставив
(1
5.13),
(
15.23
),
(
15.24)
,
(
15.25
)
в
уравнение
(
15.22)
и
прове
-
дя |
необходимые преобразования, получим уравнение: |
|
|
2 |
+\) |
^ |
+ ( М |
2 |
Я - |
М |
2 |
Аррасч ) = 0 |
. |
||
|
(Л/ |
|
Арвыт + 2 МКАр |
|
|
|
|||||||
Такие |
уравнения |
решаются методом |
подстановки, |
приняв |
|||||||||
получим обыкновенное квадратичное уравнение: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
(15.27) |
||
Ар |
0,5 |
= |
х , |
|
|||
выт |
|
|
|
(
А/
2
+
1)
л:2
+
2
МКх
+
(
М
2
К
-
М
2
Аррасч
)
=
0
.
(
15.28)
Решение уравнения |
: |
|
|
|
|
|
± у ] |
|
2 |
-4( М |
2 |
+ |
|
|
Л |
= |
2 |
МК |
( 2 |
МК ) |
|
|
|
\) |
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
' |
|
|
|
|
|
|
2(М |
2 |
+ |
1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М
2
К
2
-
М
2
Аррасч
)
(
15.29)
Доля давления, расходуемого на вытяжку
отбрасываем, поскольку он имеет отрицательное
Ар |
х |
2 |
|
||
выт = |
|
|
значение. |
|
|
,
второй
корень
Пример Вариант 2.
7.
Расчет
аэрации
на
действие
ветра
.
Обратная
задача
.
Исходные данные |
|
|
. |
Определить |
фактические |
|
|
расходы
через
аэрационные
проемы
на
на-
ветренной и предприятия
заветренной площадью 15
сторонах |
помещения деревообрабатывающего |
|||
м |
2 |
каждый. Объем вытяжки через местные |
отсо |
|
|
- |
|||
сы
составляет
20000
кг
/
ч
.
Прочие
параметры
по
примеру
1.
Решение. |
полного ветрового |
1. Величина |
|
2. Вычисляем параметр М: |
|
давления
17
,
449
Па
.
3.
|
|
|
м |
А |
оС |
|
|
|
|
- |
|
-1,17805 |
|
|
||
|
|
|
г^пр1 хпр * |
5 |
|
0,62 |
15 |
|
|
|||||||
М |
= |
и’ |
|
= 0,92537. |
||||||||||||
вытАытРЦы , |
0,67 |
- |
15 |
-1,17805 |
||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
^ |
|
|
|
» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вычисляем |
параметр |
/V: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20000 |
|
|
||||
|
|
АС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Т |
Ц |
|
, |
Р„ |
|
|
|
> |
|
- |
|
|
“ |
0,36014. |
||
36007 |
|
|
° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
.»А™ |
1« |
3600 |
|
/2 |
|
0 67.15 -1 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
178 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
, |
|
|
|
475
Электронная
библиотека
Нббр://:1 д
V.кЬзби.ги
4. Вычисляем параметр К:
К = 0,36014/0,92537 = 0,38919.
5. Вычисляем корень квадратичного уравнения (15.25) х{ :
_ -2МК ± у1( 2 МК )2 - 4( М 2 + 1 )( М 2 Я 2 - М 2 Арп01„ ) .
2(М2 + 1)
XI |
= |
-2 -0,92537 -0,38919 |
|
|
2(0,925372 +1) |
У(2-0,92537-0,38919)2-4(0,925372+1)(0,925372-0, 389192-0,92537247Л49) 2(0,925372+1)
=2,637214.
6. Величина ветрового давления, расходуемого на вытяжку
Д, рвыт = 2,6372142 = 6,954897 Па.
7. Величина ветрового давления, расходуемого на приток
Ар„р =17,449 - 6,954897 = 10,4941 Па.
8. Вычисляем расходы через приточные и вытяжные отверстия.
Спр = 3600 - 0,62 -15>/2^1Д494ьХ178 =166473,7 кг/ч.
Свыт = 3600 • 0,67 • 15-72• 6,954897 -1,178 =146454,1 кг/ч.
Дебаланс составляет 166473,7 - 146454,1 = 20019,6 кг/ч. против рас-
четных 20000 кг/ч. Расчет выполнен верно.
Решение квадратичного уравнения ручным счетом по формуле (15.29) производится обычным порядком, но для получения необходимой точности
приходится набирать на микрокалькуляторе многозначные числа, что соз-
дает определенные трудности. Более просто проводить вычисления с по-
мощью математических программ пакета Ма^САЭ. Вариант такого расчета представлен ниже.
Пример 8. Расчет аэрации на совместное действие ветра и гра-
витационного давления. Обратная задача, вариант 2.
Исходные данные.
Цех оборудован местными системами вытяжной вентиляции. Требуе-
мые аэрационные приток составляет 292000 кг/ч., вытяжка - 240000 кг/ч.
Разность расходов между притоком и вытяжкой 52000 кг/ч. Прочие данные
по примеру 2.
Расчет. -
1. Расчетная схемы воздухообмена в теплый период года - приток че
рез нижние фрамуги в рабочую зону, вытяжка через фонарь.
476
Электронная библиотека Пббр:// Ьдч.кПзби.ги
2. Плотность воздуха: |
|
|
|
|
кг/м |
; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
• приточного: |
|
р„= 1,178 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
• вытяжного: рвыт |
= |
1 |
,152 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
кг/м . |
|
|
Па. |
|
|
|
||||||||
Расчетное давление аэрации - 18,977 |
|
|
|
||||||||||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Вычисляем параметр М: |
|
|
|
-100 |
|
|
780 |
|
||||||
|
|
ЧЛХ |
5 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
0,62 |
|
|
. |
Ц |
|
’ |
|
|
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
= |
|
|
|
|
|
|
0,67 |
|
100 |
-1,152 |
а5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Вычисляем параметр |
/V: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
=
0
,
936.
6.
ЗбООл/2 |
АС |
А™ .1° |
« |
||
ц „ |
, |
|
|
р |
|
|
|
|
Вычисляем параметр К: |
||
^ |
|
3600 |
2 |
|
52000 |
|
• |
0,67 |
100 |
|
|
|
•
1Д
520,5
=
0,142.
7.
Составляем
/? = 0 |
142 |
/0,936 |
= 0,152. |
|
, |
|
|
квадратичное |
|
|
|
|
уравнение: |
||
|
|
|
(Л/ |
2 |
+ 1)/ |
+ 2 М Я х +( М |
2 |
К - М |
2 |
Аррасч |
) |
= |
0; |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(0,9362 |
|
|
/ + 2 |
-0,936 |
-0,152л: |
|
|
9362 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
+ 1 |
) |
+ |
|
* 0, |
1522 |
- 0,9362 |
* |
18,977) |
= |
||||||||||||||
|
|
|
(0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
8. Упрощаем уравнение командой |
ехрапс! |
( |
или |
1трМу) |
|
||||||||||||||||||
Ма1СА1. |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
$ |
|
|
|
|
|
) |
||||||
0.
0 |
9362 |
+ 1)/ + 2 |
|
0,936 |
|
0,152лс+ (0,9362*0,1522- |
|
* |
18,977) |
|||||
( |
, |
|
* |
|
|
* |
|
|
|
|
0,9362 |
|||
|
|
|
-> |
1, |
876096/ + 0,284544 |
- 16, |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
* |
605432470016. |
||||||
|
|
9. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
помощью |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уе |
|
||
|
|
Решаем уравнение с |
команды зо1 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|||
ехрапс!,
х
1
,
876096/
+ 0,284544 :- 16, |
||||
|
|
; |
605432470016 |
|
|
|
|
||
—> |
( -3,0518730035563348365" |
|||
2, |
9002048586426417205 |
|||
|
||||
|
|
|
||
зо1уе
,
х
->
10.
водим в
Действительным |
является |
положительное |
- |
|
корня, его воз |
||
|
|
значение |
|
квадрат с тем, чтобы получить давление, расходуемое на вытяжку. |
|||
11
.
выт = |
2, |
90020485864264172052 |
= |
8,411 |
Па. |
Ар |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Величина расчетного давления, расходуемого на приток |
|||||
12.
Вычисляем
Ар |
, |
- |
8,411 |
= 10,566 Па. |
|
прит = 18 |
977 |
|
|||
расходы через приточные и |
вытяжные отверстия. |
||||
Спр
=
3600
•
0,
62
•
100>
/2
•
10,
566
•
1,
178
=
1113620
кг/
ч
.
л ^выт
3600
*
0,
67
10072
-
8,
411
*
1,
152
=
1061338
кг/
ч.
Дисбаланс |
составляет |
Невязка |
|
составляет 0,54%. |
|
1113620 |
- |
1061338 |
= |
52282 |
Расчет выполнен верно. |
||||
кг/ч
вместо 52000 |
кг/ч. |
477
Электронная
библиотека
ЪССр://
Ъф/-.
кНзСи
.ги
§92. Расчет аэрации многопролетных цехов
Характер обтекания потоком ветра многопролетного здания с
большим количеством аэрационно-световых фонарей более сложен
чем однопролетных. Производственное здание может быть разновы- соким, что еще более усложняет процесс обтекания. Поэтому аэро-
динамические коэффициенты аэрационных проемов одного назна-
чения (приточных или вытяжных) в таких зданиях бывают различ-
ными, разными будут и давления для них, что существенно услож-
няет расчет аэрации.
В настоящее время применительно к многопролетным цехам раз-
работаны методики решения лишь обратных задач аэрации. Это вы-
нуждает при проектировании новых объектов выполнять несколько вариантов расчета, задаваясь различными площадями аэрационных
проемов до тех пор, пока не будет обеспечен расчетный воздухообмен.
Требуемые характеристики сопротивления проходу воздуха
аэрационным проемом рассчитываются по формуле:
Ъ = |
26-106 |
1 |
А*ройиа ’ |
(15.30) |
|
рЦ 2 |
|||||
|
где р-плотность, кг/м3, воздуха; если проем приточный - плотность
наружного воздуха, если вытяжной - плотность удаляемого воздуха; ц- коэффициент расхода проема; А - площадь проема, м2.
Характеристика сопротивления аэрационной шахты вычисляет-
ся как:
^ = т+1 (15.31)
г2
^расч
где ( К1 + г)-потери давления, Па, в аэрационной шахте при расчетном расходе; Срасч - расчетный расход воздуха в аэрационной шахте, кг/ч.
Рассмотрим расчет аэрации многопролетного цеха, состоящего из
нескольких пролетов, разделенных внутренними стенами с проемами, через которые происходит перетекание воздуха из пролета в пролет.
Последовательность расчета.
1. Выбирается аэрационный проем, в плоскости которого на-
ружное давление максимальное из приложенных к аэрационным
проемам многопролетного цеха. Допустим, что этот проем нахо-
дится в пролете I. Обозначим его номером 1, а приложенное к нему наружное давление /V Этот проем всегда будет работать на при-
478
Электронная библиотека Нббр://:1 дV.кЬзби.ги
т0к. Задаемся предварительным расходом через него С ] . Внутрен-
нее давление в нем будет равно:
Л = /!~ '?Д2- |
|
(15.32) |
||||
Соседний пролет имеет номер II. |
|
|
|
|||
2. По величинам наружных давлений |
приложенным |
к прочим |
||||
|
|
|
|
, |
||
I ~ м аэрационным проемам 1-го пролета, определяем расходы через |
||||||
них по формулам вида: |
|
^ |
|
|
|
|
5; |
|
|
5ёп (/> -(/> -*,С,2 )) , |
|
||
О, = АВ5( Р1 -( Р[ ~ 51С |
|
)) |
(15.33) |
|||
здесь 5§п определяет направление потока воздуха. |
|
|||||
3. Дисбаланс по воздуху в |
пролете I |
определится алгебраиче- |
||||
ской суммой расходов через проемы в наружных ограждениях и ме-
стные отсосы:
Т,01+( ~С%10 )
1
4. Дисбаланс по воздуху компенсируются притоком через проем у в стенке, разделяющей пролеты I и II под действием разности дав-
лений в соседних пролетах:
дР,=*у Г 20/ ,н-0и.)\ 2
1
Величина ДР; позволяет вычислить внутреннее давление в про-
лете II. Если из пролета II имеет место приток (С7;- > 0), внутреннее
давление в нем равно давлению в пролете I плюс АР или: |
|
|||
|
|
|
/ |
|
Ра =( Р1 -з10 |
+5 |
-/ X,• |
с,. + (-0„„ )\ 2. |
(15.34) |
^ |
1 |
|
|
|
Если через межцеховой проем происходит вытяжка {0] < 0): |
|
|||
Ри ~ ( Р\ |
|
Г ; |
\ 2 |
|
|
1 |
0Х1 0 ) . |
(15.35) |
|
|
|
|
|
|
Приведенные выше формулы справедливы для случая, когда
температуры в пролетах I и II одинаковы, т.е. отсутствует гравита-
ционная составляющая давления.
479
Электронная библиотека ЕЕЕр://ЕдV.кЕзЕи.ги
Если температуры |
воздуха |
в |
соседних |
пролетах не |
равны, |
|
- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воз |
||||||
|
|
|
: |
гравитационная составляющая |
способствует |
- |
||||||||||||||
можны два случая |
по |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
в пролет, тогда ее величина должна |
быть |
|
|
- |
||||||||||||
ступлению воздуха |
вычте |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прибавить |
|||||||||||
на из значений |
Ри |
, |
в противном |
случае |
ее следует |
к |
этой |
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
величине. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
итоге |
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
для |
вычисле |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
В конечном |
|
|
|
|
|
4 |
расчетные |
формулы |
|
|
|
- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ния внутреннего давления в соседнем с |
рассматриваемым пролетом |
|||||||||||||||||||
если температуры |
воздуха в них |
различны |
: |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
•
б;
>
0,
гравитационное
давление
способствует
притоку
в
пролет
I:
•
б,
|
|
|
Г |
; |
|
|
|
|
|
|
|
— |
|
|
I |
Омо |
|
|
|
|
15.36) |
|
( Р |
|
+( |
|
/ гравит |
|
|
|||
Ри |
\ |
|
|
|
) |
А 7 |
’ |
( |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> 0, гравитационное давление препятствует притоку |
в пролет I: |
|||||||||
•
б;
<
0,
Р„ |
|
|
|
^ |
|
|
|
|
Г |
; |
|
|
|
|
|
\ |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
= |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
’ |
|
[ |
|
|
+ |
|
|
|
10 |
|
СЛ |
10 |
|
|
|
гравит |
|||||
|
( Р -з |
|
|
|
г |
|
|
,+ |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
) |
|
5 |
|
|
|
( |
- |
|
) |
|
+ |
др |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гравитационное |
давление способствует притоку в |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
( |
15.37) |
|
|
пролет I: |
|
•
б,
<
0,
Ри =( Рх -^ гравитационное
|
|
- |
Г |
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
- Ар |
|
|
|
|
I |
( 0„ |
|
|
|
||
)-5 |
, |
10 |
|
) |
|
|||
. |
|
|
||||||
|
, |
+ - , |
о |
|
гравит |
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
давление препятствует притоку в |
||||||||
(15.38)
пролет I:
до
Ра = |
1 |
- |
|
- |
хо |
0 |
\ |
2 |
|
гравит |
|
|
|
|
||
|
|
^ |
)-з , |
|
|
I |
|
|
+ др |
|
|
|
(15.39 |
|
||
|
( Р |
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
, + (-о„ |
|
|
|
|
* |
) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, рассматриваются |
прочие |
проемы, вплоть |
|||||||||||
6. Далее, аналогично |
|
|
определяются |
только |
расходы |
через |
||||||||||
|
|
; в последнем |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
предпоследнего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
аэрационные |
проемы. |
расходов в последнем пролете |
через |
все |
|||||||||
7. Вычисляется |
баланс |
||||||||||||
|
- |
||||||||||||
превыша |
|||||||||||||
через местные отсосы. Если |
дисбаланс |
|
|||||||||||
проемы и вытяжки |
|
||||||||||||
расчет по- |
|||||||||||||
|
С |
|
и |
||||||||||
|
|
, задаются |
новым значением |
\ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ет допустимый предел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
вторяется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчеты |
аэрации |
многопролетных |
|
цехов |
методом |
|
попыток |
||||||||||||||
|
|
|
|
ав- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
, |
которые |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
удобно |
выполнять в среде |
электронных |
таблиц Ехсе1 |
|
расхода |
в |
|||||||||||||||
|
|
на |
новое |
значение |
|||||||||||||||||
|
производят пересчет |
||||||||||||||||||||
томатически |
|||||||||||||||||||||
|
работает |
||||||||||||||||||||
|
|
проем |
|||||||||||||||||||
|
в расчете |
ошибочно аэрационный |
|||||||||||||||||||
проеме |
1. Если |
||||||||||||||||||||
проходу |
возДУ |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивление |
|
||||||||||||
|
|
а в |
|
|
применено |
|
|
|
|
|
|
' |
|||||||||
на вытяжку, |
расчете |
|
|
|
и |
повто |
- |
||||||||||||||
|
|
величину сопротивления |
|||||||||||||||||||
ха для |
|
, |
надо |
заменить |
|||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
притока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
рить
расчет.
480
Электронная
библиотека
ЪЕЕр://
ЕдV.кЪзби.ги