Порядок расчета механической вентиляции

    3.2.1. Исходные данные для расчета

Для расчета механической вентиляции необходимы следующие сведения:

3.2.1.1. Объем производственного помещения и количество работающих в нем.

3.2.1.2. Наличие в помещении вредных производственных факторов и их количественная оценка.

В случае расчета по избыткам явного тепла должно быть известно:

нормируемая температура в рабочей или обслуживаемой зоне;

температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны;

температура воздуха, подаваемого в помещение.

В случае расчета по количеству выделяющихся вредных веществ должно быть известно:

ПДК вредных веществ в рабочей зоне помещения;

концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом из помещения за пределами рабочей или обслуживаемой зоны;

концентрация вредных веществ в воздухе, подаваемом в помещение.

3.2.1.3. Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздухопроводе вентиляционной системы.

3.2.1.4. Нормативные значения воздуховодов.

3.2.1.5. Расчетная схема вентиляционной системы. Значения длин прямолинейных участков и коэффициентов местных сопротивлений.

3.2.1.6. Удельные потери давления на прямолинейных участках воздуховодов в зависимости от его диаметра и скорости движения воздуха.

3.2.1.7. Плотность воздуха.

3.2.1.8. Характеристики вентиляторов, выпускаемых промышленностью.

3.2.1.9. Характеристики электродвигателей.

Расчет воздухообмена

Расчет потребного количества воздуха, подаваемого в помещение, в данных практических занятиях проводится по одному из следующих факторов: по избыткам явного тепла либо по количеству выделяющихся вредных веществ.

В случае расчета по избыткам явного тепла при отсутствии местных отсосов используется формула

;                                                     ( 8 )

где Q _из – избыточное количество тепла, поступающего в помещение, кДж/ч;

С – средняя удельная теплоемкость воздуха, кДж/кг^{. 0}К (С=1 кДж/кг^{. 0}К);

t _вн  - температура воздуха, удаляемого из помещения, ⁰С (в расчете принимается равной нормируемой);

t _н - температура наружного воздуха, поступающего в помещение, ⁰С;

ρ - плотность наружного воздуха, кг/м³ (в расчете принимаем 1,2 кг/м³).

В случае расчета по количеству выделяющихся вредных веществ при отсутствии местных отсосов используется формула

.                                                           ( 9 )

где m _пв – количество вредного веществ, поступающего в помещение, мг/ч;

   q _вн – концентрация вредного вещества в помещении, равная ПДК данного вещества, мг/м³;

  q _н – концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м³ (можно принять q _н = 0,3 ПДК.

        

Выбор рекомендуемой скорости движения воздуха в воздухопроводе вентиляционной системы

Рекомендуемая скорость движения воздуха для данного расчета принимается равной 6 м/с на всех участках воздуховода вентиляционной системы.

3.2.4. Определение площади поперечного сечения воздухопроводов и фактической скорости движения воздуха в нем

Площадь поперечного сечения воздухопровода определяется в зависимости от расчетного расхода воздуха на участке и рекомендуемой скорости движения воздуха по формуле

, м²                                                                                 (10)

где L_p – расчетный расход воздуха на участке, м³/с;

  V_p – рекомендуемая скорость движения воздуха на участке, м/с.

По величине S_p подбирается стандартные размеры воздуховода близкие по значению к расчетным размерам.

Для воздуховодов круглого сечения стандартом установлены следующие диаметры: 100, 110, 125, 160, 200, 250, 280, 315, 400, 500, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600 мм.

По выбранному стандартному размеру воздуховода вычисляем фактическую скорость движения воздуха    .                   (11)

3.2.5. Расчет потерь давления воздуха в вентиляционной системе

Схема вентиляционной системы, принимаемая для данного расчета, представлена на рис.1.

Общие потери давления, Па, в сети воздуховодов определяются по формуле                                                                      (12)

где R – потери давления на трение на расчетном участке сети, Па, на 1 м;

l  - длина участка воздуховода, м;

z  - потери давления на местные сопротивления на расчетном участке сети, Па.

Потери давления на трение R, Па, на 1 м в круглых воздуховодах определяют по формуле ,                                              (13)

где λ –коэффициент сопротивления трения;

d – диаметр воздуховода, м;

V – скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с;

ρ – плотность воздуха, перемещаемого по воздуховоду, кг/м³ равная 1,2 кг/м³.;

ρ V ² /2 – скоростное (динамическое) давление, Па.

    Коэффициент сопротивление рассчитывается по формуле Альтшуля

                             ,                                       ( 14)

где  К_Э – абсолютная шероховатость поверхности воздуховода из листовой стали К_Э = 0,1 мм; d – диаметр воздуховода, мм; Re – число Рейнольдса.

Число Рейнольдса - это безразмерная характеристика потока жидкости, определенная отношением динамического давления(ρ v ²) и касательного напряжения (μ v / L), и которая может быть выражена следующим образом:

Re = ( ρ ^. v ^. L )/ μ ,                                                                                (15)

где Re - Число Рейнольдса (безразмерное);

ρ - плотность воздуха (кг/м³), (Приложение 3);

v - скорость (м/с);

μ - динамическая вязкость воздуха (Н*с/м²), (Приложение 4);

L - характеристический размер (м), в данном случае равный диаметру воздуховода.

    Потери давления на трение на 1 м R для круглых воздуховодов также можно определить по табл. 3.3.

Для воздуховодов, выполненных из других материалов с абсолютной эквивалентной шероховатостью К_э ≥ 0,1 мм (табл.3.1) значение R принимается с поправочным коэффициентом n на потери давления на трение, приведенным в табл.3.2.

    Потери давления z, Па, на местные сопротивления определяются по формуле                                                                                    (16)

где Σξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке воздуховода.

    Значения коэффициентов местных сопротивлений некоторых деталей приточных и вытяжных систем приведены в табл. 3.4.

 

Подбор вентилятора

    Подбор вентилятора осуществляется в зависимости от развиваемого им полного давления и потребного расхода воздуха. В Приложении даны номограммы, отражающие характеристики ряда центробежных вентиляторов, выпускаемых промышленностью (Приложение 5).

Характеристики вентиляторов составлены для стандартного воздуха (t = 20⁰С; относительная влажность φ=50%; барометрическое давление - 101 325 Па (760 мм рт.ст.); ρ = 1,2 кг/м³).

На графиках по оси абсцисс находят соответствующую заданным условиям производительность (потребный воздухообмен) L, м³/ч, и от этой точки проводят прямую вверх до пересечения с линией требуемого полного давления Н, Па (кг/м²). Полное давление должно быть не меньше вычисленной величины общих потерь давления р в вентиляционной системе. В этой точке одновременно находят число оборотов n (об/мин), мощность вентилятора N _в (кВт) и коэффициент полезного действия η_в . При выборе вентилятора необходимо стремиться к значениям η_в не ниже 0,9 максимальной величины.

Подбор электродвигателя

Подбор электродвигателя осуществляется в зависимости от мощности, необходимой для привода соответствующего вентилятора, и частоты вращения.

Расходуемая мощность на валу электродвигателя определяется по формуле                                                              (17)

где k – коэффициент запаса мощности электродвигателя (табл. 3.5);

  η_в – к.п.д. вентилятора;

  η_п – к.п.д. подшипников, принимаемый равным 0,95…0,98;

  η_р.п.– к.п.д. ременной передачи. Для плоских ремней к.п.д. принимаем0,85…0,90, для клиновых ремней 0,90…0,95.

 

Для расчета и подбора электродвигателя к.п.д. вентилятора и частота вращения определяется по вышеуказанным номограммам. По Приложению 2 определяют характеристики электродвигателя.

 

 

 

---

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 428; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!