2.1. Расчет системы механической вентиляции

Система механической вентиляция распределяет и удаляет воздух по всему производственному помещению. В ее состав входят следующие обязательные элементы: воздухозаборное устройство, фильтр, вентилятор, глушитель шума и сеть воздуховодов.

Расчет системы механической вентиляции проводится в следующей последовательности:

1. Определяются на плане производственного помещения конфи-

гурация вентиляционной системы, расположение ее элементов и разбивка системы на участки для проведения расчета.

2. Определяются площади проходного сечения воздуховодов F_С,

м², из выражения

L

F_С = -------------, (2.1)

3600  v_В

где L – потребный воздухообмен, м³/ч;

v_В – скорость воздуха в воздуховодах, м/с.

Скорость воздуха имеет следующие значения: в магистральных воздуховодах v_В = 4  12 м/с; в ответвлениях v_В = 3  6 м/с. Чем ближе участок воздуховода расположен к вентилятору, тем больше принимаются значения скорости.

Диаметр круглого сечения воздуховода, мм, определяется по формуле

_______

D =  2F_С /  . (2.2)

Стандартные диаметры воздуховода имеют следующие значения:

125; 140; 160; 180; 200; 225; 250; 280; 325; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 1250; 1600.

3. Определяются потери давления воздуха Р_ОБЩi, Па, на i–м участ-

ке воздуховода из выражения

Р_{ОБЩ i} = Р_{ТР i} + Р_{М i} , (2.3)

где Р_ТРi – потери давления воздуха на трение на i–м участке воздуховода, Па;

Р_Мi – потери давления воздуха в местных сопротивлениях на i–м участке воздуховода, Па.

Потери давления воздуха на трение Р_{ТР i} в i–м участке воздуховода определяются из выражения

Р_ТРi = _i  l_i  v_i   / 2d _{i ,} (2.4)

где  _i – коэффициент сопротивления проходу воздуха,  = 0,03;

l _i – длина i – го участка воздуховода, м;

v _i – скорость воздуха на i –м участке воздуховода, м / с;

 – плотность воздуха, кг/ м ³,  = 1,2 кг / м ³;

d _i – диаметр i – го участка круглого воздуховода, м;

Потери давления в местных сопротивлениях Р_{М i} на i –м участке воздуховода определяются из выражения

Р_Мi = _i  v_i ²   / 2, (2.5)

где  _i – коэффициент местного сопротивления на i–м участке воздуховода, приводится в табл. 17.

Общие потери давления в сети воздуховодов определяются по формуле

_n

Р _ОБЩ =  Р _{ОБЩ i .} (2.6)

^{i =1}

где n – число участков, на которые разбита система вентиляции.

Таблица 17

Элементы системы вентиляции	Коэффициент местных сопротивлений 
Шахта с зонтом: Приточная Вытяжная	1 – 1,3 1 – 2
Воздухораспределитель приточный	1 – 2
Колено (отвод) под углом 90 0: Круглое Прямоугольное	0,5 1,1
Тройник приточный: на проход на ответвление	0,1 – 0,2 0,2 – 0,4
Вход: свободный в прямую трубу с торца в отверстии на трубе	0,5 2,5
Выход: Свободный из трубы с торца Из отверстия на трубе	1,1 1
Жалюзийная решетка: На приток На вытяжку	2 2,5
Дроссельный клапан: Открытый Закрытый	0,05 до 
Конфузор и диффузор	0,1 – 0,2

4. Результаты расчета оформляются в виде табл.17

Таблица 17

Номер учас-тка

L, м3/ч

l i, м

v, м /c

Di, мм

P ТРi Па

v2/2 Па

РМi, Па

РОБЩi,, Па

РОБЩ, Па

5. Провести подбор вентилятора для системы вентиляции по величине потребного воздухообмена и потерям давления в сети воздуховодов, используя каталог вентиляторов.

Полное давление Р, которое должно создаваться вентилятором, принимается равным потери общего давления в вентиляционной сети, т.е.

Р = Р_ОБЩ. Производительность вентилятора G_В , м ³ / ч, принимается равной потребному воздухообмену, т.е. G_В = L.

5. Определяется потребная мощность N, кВт, электродвигателя вентилятора по формуле

N = G_В  P  К / (3,6 10³   _В   _П), (2.7)

где G_В – производительность вентилятора, м ³ / ч;

Р – полное давление, создаваемое вентилятором, Па;

К – коэффициент запаса мощности электродвигателя, К=1,05 – 1,5;

_В, _П – КПД соответственно вентилятора и передачи от электродвигателя к вентилятору. КПД вентилятора берется из каталога, а КПД передачи от электродвигателя к вентилятору выбирается при условии: для непосредственной посадки колеса вентилятора на вал электродвигателя _П = 1; для соединения на клиноременной передаче _П = 0,95.

Исходные данные для расчета взять из воздухообмена по удалению избыточного тепла.