2.3. Определение количества вентиляционного воздуха для отдельных приточных и вытяжных систем

Пример. Определить количество вентиляционного воздуха для зала.

Высота помещений зала 3,3 м.

Расчет количества вентиляционного воздуха для зала приведен в табл.2.

Т а б л и ц а 2

Назначение помещения	площадь помещений, м^2	объем помещений, м^3	Кратность воздухооб-мена			Количество воздуха, м^3/ч			Вентиляцион-ная система
			приток	вытяжка		приток	вытяжка		приток			вытяжка
Для посетителей
Зал с раздаточной, буфет	188	620	12	8	6768			4572	ПВ–1		В–1
Итого (м^3/ч):					6768			4572

2.4. Расчет и подбор оборудования приточных камер и вентиляторов вытяжных систем

В оборудование приточных камер входят: воздушные фильтры для очистки наружного воздуха от пыли, калориферы, вентиляторы и магистральные воздуховоды.

2.4.1. Расчет и подбор фильтров

Для приточных камер при производительности до 10 тыс. м³/ч используются сетчатые ячейковые масляные фильтры типа ФЯР. Требуемое количество ячеек фильтра (Я_ф) определяется по формуле:

,

где L_пр – количество приточного воздуха, м³/ч; ℓ_ф–пропускная способность (производительность) ячейки фильтра, м³/ч (ℓ_ф=1540 м³/ч).

Пример. Определить количество ячеек фильтров для приточных камер ПВ–1 по данным табл. 2.

ПВ–1

Принимаем к установке 4 ячейки фильтра.

К установке принимается только чётное количество ячеек фильтра.

Расчетное аэродинамическое сопротивление ячейковых фильтров (h_ф) можно принять равным 70 Па.

При необходимой производительности приточной вентиляционной системы свыше 10 тыс. м³/ч используются ленточные самоочищающиеся масляные фильтры. Производительность самоочищающихся масляных фильтров принимается в расчете на квадратный метр ℓ_м = 6000 м³/ч∙м².

Требуемая площадь фильтра (F_ф) определяется по формуле:

Расчетное аэродинамическое сопротивление ленточных фильтров (h_ф) можно принять равным 100 Па.

2.4.2. Расчет и подбор калориферов производится в следующем порядке:

а) определяют теплопроизводительность калориферной установки (Q_ку, Вт) по формуле:

,

где L^c_пр – количество нагреваемого приточного воздуха (производительность) в секунду, м³/с; С – теплоемкость воздуха, (1005 Дж/кг ⁰С);  – объемная масса воздуха (1,2 кг/м³); t_пр – температура приточного воздуха ⁰С; t_нв – расчетная температура наружного воздуха для системы вентиляции, ⁰С;

L^с_пр определяется делением часовой производительности на 3600 секунд: L^с_пр=L_пр/3600;

б) определяют площадь живого сечения калориферной установки (f_ку, м²) по формуле:

,

где () – массовая скорость воздуха кг/м²с (см. табл. 2 приложения 1).

в) определяют поверхность нагрева калориферной установки (F_ку, м²) по формуле:

,

где К_к – коэффициент теплопередачи калорифера Вт/м^{2 0}С; t_тср – средняя температура теплоносителя (воды) в калорифере, ⁰С; t_прср – средняя температура приточного воздуха, проходящего через калорифер, ⁰С.

По полученным значениям f_ку и F_ку подбирают тип, номер и количество калориферов в калориферной установке (см. табл. 1.1 приложения 1).

Пример. Подобрать калориферы для приточных камер ПВ–1. Климатические условия согласно варианта задания.

Секундная производительность приточных камер по воздуху:

L^с_пр = 6768 м³/ч = 6768/3600 = 1,9 м³/с.

Теплопроизводительность калориферных установок приточных камер:

ПВ–1

Площадь живого сечения калориферных установок:

массовая скорость воздуха () может быть принята в пределах 7–12 кг/м²с. Принимаем () = 9 кг/м²с.

ПВ–1

Поверхность нагрева калориферных установок.

Коэффициент теплоотдачи калориферов. (К_к) принимается по справочным данным исходя из массовой скорости движения воздуха и скорости движения воды (см. табл. 1.2 приложения 1). Скорость воды в трубках калориферов может быть принята в пределах 0,6–1,0 м/с. Принимаем 0,8 м/с.

Расчетные температуры для калорифера

где средняя температура теплоносителя

,

где t _т.ср - средняя температура теплоносителя;

Т_г и Т_о – температура горячей и обратной воды.

Средняя температура приточного воздуха в калорифере:

Поверхность нагрева калориферных установок ПВ–1 подбираем, предполагая использовать калорифер КВС–П:

ПВ–1

По f_ку F_ку принимаем к установке стальные калориферы с пластинчатым оребрением средней модели (табл. 1.1 приложения 1):

ПВ–1 – один калорифер КВС–П №9 (F_ку=19,6 м²; f_ку=0,24 м²).

Фактическая массовая скорость воздуха будет равна:

ПВ–1

Эти значения находятся в допустимых пределах 7–12 кг/м²с. Аэродинамическое сопротивление принятых калориферов определяется по таблице № 1.2 приложения 1 исходя из марки калориферов и вычисленной . Для данного варианта расчета h_ф = 77 Па принят калорифер КВС – П №9.

2.4.3. Подбор вентиляторов выполняется по двум показателям: производительности L_пр.в (м³/ч, м³/с) и создаваемому напору Н_в (Па). При этом принимают:

L_пр.в=1,1 L_пр; Н_пр.в=1,1 Н_{сис.пр ,}

L_в.в=1,1 L_в; Н_в.в=1,1 Н_сис.в

где Н_сис.пр – сумма аэродинамических сопротивлений приточной вентиляционной камеры h_пр.к и воздуховодов приточной системы h_пр.в, Па. (Н_сис.пр = h_пр.к+h_пр.в)

Аэродинамическое сопротивление приточной камеры h_пр.к = h_з+h_ф+h_к,

где соответственно аэродинамическое сопротивление:

воздухозаборного устройства h_з = 50 Па;

фильтров h_ф = 70 Па или 100 Па в зависимости от его типа;

калориферов h_к по расчету, Па.

Аэродинамическое сопротивление воздуховодов приточной системы h_пр.в состоит из сопротивления движению воздуха воздуховодов и регулирующих устройств. В данной работе не рассчитывается, а принимается h_пр.в = 290 Па_.

Аэродинамическое сопротивление вытяжной системы состоит из сопротивления движению воздуха воздуховодов и регулирующих устройств. В данной работе не рассчитывается, а принимается H_сис.в= h_в= 250 Па_.

Вентиляторы (тип и номер) подбирают по справочным данным или графикам так, чтобы коэффициент полезного действия вентилятора (КПД) был не менее 0,70.

Пример. Подобрать вентиляторы для приточных камер ПВ–1 (центробежные вентиляторы) и вытяжных систем В–1 (крышные вентиляторы).

Требуемая производительность:

ПВ–1 L_пр.в1=1,1 L_пр1=1,1х6768=7445 м³/ч

В–1 L_в.в1=1,1 L_в1=1,1х4572=5029 м³/ч

Аэродинамическое сопротивление систем вентиляции:

ПВ–1 Н_сис.пр1=(h_з+h_ф+h_к)+h_пр.в=(50+70+77)+290=487 Па,

при h_пр.в=290 Па.

В–1 Н_сис.в1=h_в1=250 Па.

Требуемый напор вентиляторов:

ПВ–1 Н_пр.в1=1,1Н_сис.пр1=1,1х487=539 Па

В–1 Н_в.в1=1,1Н_сис.в1=1,1х250=275 Па.

Данные расчета вентиляторов приведены в табл. 3.

Т а б л и ц а 3

Система вентиляции	Количество воздуха в системе, м^3/ч	Произво- дительность вентилятора, м^3/ч	Аэродинами- ческое сопротив- ление систем, Па	Напор венти-лятора, Па
ПВ–1	6768	7445	487	539
В–1	4572	5029	250	275

Тип, номер и характеристики вентиляторов, принятых к установке, даны в табл. 4 (подобраны по табл. 1.3 приложения 1).

Т а б л и ц а 4

Система вентиля- ции	Тип и номер вентиля-тора	Произво-дительно-сть, м^3/ч	КПД, %	Напор венти- лятора, Па	Электродвигатель
					мощно-сть, кВт	частота вращения, об/мин
ПВ–1	В–Ц4–75№6,3	9100	85	667	3,0	1120
В–1	ВКР №6,3	7280	74	349	1,5	950