12. Аэродинамический расчет вентиляционных систем
Аэродинамический расчёт вентиляционной системы состоит из двух этапов: расчёта участков основного направления – магистрали и увязки всех остальных участков системы. Расчёт ведётся в такой последовательности.
Определяют нагрузки отдельных расчётных участков. Для этого систему разбивают на отдельные участки. Расчётный участок характеризуется постоянным по длине расходом воздуха. Границами между отдельными участками служат тройники.
Расчётные расходы на участках определяют суммированием расходов на отдельных ответвлениях, начиная с периферийных участков. Значения расхода и длину каждого участка указывают на аксонометрической схеме рассчитываемой системы.
Выбирают основное (магистральное) направление, для чего выделяют наиболее протяжённую цепочку последовательно расположенных расчётных участков. При равной протяжённости магистралей в качестве расчётной выбирают наиболее нагруженную.
Нумерацию участков магистрали обычно начинают с участка с меньшим расходом. Расход, длину и результаты последующих расчётов заносят в таблицу аэродинамического расчёта.
Ориентировочную площадь поперечного сечения принимают по формуле
[Титов,
с.132, ф-ла 6.3]
где
L
– расчётных расход воздуха на участке,
м3/ч;
vрек
– рекомендуемая скорость движения
воздуха на участках вентиляционных
систем. (п. 4 Торговников. Стр. 45)Фактическую
скорость vфак
, м/с, определяют с учётом площади сечения
принятого стандартного воздуховода:
[Титов,
с.132, ф-ла 6.4]
По этой скорости вычисляют динамическое давление на участке.
Определяют удельную потерю давления на трение по номограммам, составленных для стальных круглых воздуховодов.
Потери
давления в местных сопротивлениях
участков зависят от суммы коэффициентов
местного сопротивления и динамического
давления при выборе коэффициентов
местных сопротивлений необходимо
обращать внимание на то, к какой скорости
относится табличное значение коэффициента
и при необходимости делать пересчёт.
Расчет для холодного периода.
Участок 1-2
Ориентировочная S поперечного сечения
Принимаем нормируемые размеры воздуховода (спр. Староверова)
Тогда фактическая скорость составит
Участок 2-3
Ориентировочная S поперечного сечения
Принимаем нормируемые размеры воздуховода (спр. Староверова)
Тогда фактическая скорость составит
Участок 3-4
Ориентировочная S поперечного сечения
Принимаем
нормируемые размеры воздуховода (спр.
Староверова)
Тогда фактическая скорость составит
Участок 4-5
Ориентировочная S поперечного сечения
Принимаем нормируемые размеры воздуховода (спр. Староверова)
Тогда фактическая скорость составит
Участок 5-6
Ориентировочная S поперечного сечения
Принимаем нормируемые размеры воздуховода (спр. Староверова)
Тогда фактическая скорость составит
Участки
равны,
так как их расход воздуха равен 4872,2
м3/ч.
Рассчитываем
сумму коэффициентов местных сопротивлений
на участках
Участок 1-2
на
выход: ξ = 1,4 
на
отвод: ξ = 0,35 
на тройник
Участок 2-2’
на
выход: ξ = 1,4 
на отвод: ξ = 0,6
Участок 2-3
Участок
3-3’
на
выход: ξ = 1,4 
на отвод: ξ = 0,8
Участок 3-4
Участок 4-4’
на
выход: ξ = 1,4 
на отвод: ξ = 0,8
Участок
4-5
Участок 5-5’
на
выход: ξ = 1,4 
на отвод: ξ = 1,2
Участок 5-6
на отвод: ξ=0,35
от вентилятора: ξ=1,3
от калорифера: ξ=3,8
от приколонного воздухораспределителя типа НРВ: ξ=3
Результаты
аэродинамического расчета сводим в
таблицу
|
№ участка |
Расход воздуховода, м3/ч |
Длина участка, м |
Площадь сечения, м2 |
Диаметр, мм |
V движущегося воздуха, м/с |
Потери давления R, Па/м2 |
Потери давления на всем участке, Rl |
Динамическое давление, PV |
Сумма коэффициентов мстных сопротивлений |
Потеря давлений на местное сопротивление |
Общие потери давления на участке |
Суммарные потери давления на участках | |||||||||||
|
1-2 |
4872,2 |
8,6 |
0,246 |
560 |
5,6 |
1 |
9,85 |
18,2 |
1,85 |
33,67 |
43,54 |
43,54 | |||||||||||
|
2-2’ |
4872,2 |
9,85 |
0,246 |
560 |
5,6 |
1 |
1,25 |
18,2 |
2 |
36,4 |
36,75 |
80,29 | |||||||||||
|
2-3 |
9744,4 |
9,4 |
0,396 |
710 |
7,0 |
1 |
9,4 |
29,4 |
0,1 |
2,94 |
12,34 |
92,63 | |||||||||||
|
3-3’ |
4872,2 |
1,25 |
0,246 |
560 |
5,6 |
1 |
1,25 |
18,2 |
1,4 |
40,04 |
41,29 |
133,92 | |||||||||||
|
3-4 |
14616,4 |
8,6 |
0,500 |
800 |
8,3 |
1 |
8,6 |
43,3 |
0,1 |
4,33 |
16,63 |
150,55 | |||||||||||
|
4-4’ |
4872,2 |
1,25 |
0,246 |
560 |
5,6 |
1 |
1,25 |
18,2 |
1,4 |
40,04 |
41,29 |
191,84 | |||||||||||
|
4-5 |
19488,8 |
7,6 |
0,635 |
900 |
8,7 |
1 |
7,6 |
48,6 |
0,1 |
4,86 |
12,46 |
204,3 | |||||||||||
|
5-5’ |
4872,2 |
1,25 |
0,246 |
560 |
5,6 |
1 |
1,25 |
18,2 |
1,4 |
47,32 |
48,57 |
252,87 | |||||||||||
|
5-6 |
24361 |
|
0,785 |
1000 |
10,3 |
1 |
6,4 |
60 |
0,1 |
0 |
35,5 |
288,37 | |||||||||||
|
6-7 |
24361 |
|
0,785 |
1000 |
10,3 |
1 |
6 |
60 |
5,45 |
327 |
336 |
624,37 | |||||||||||
Вытяжная система вентиляции
Поз. 1 обдирочно - шлифовальные станки (4 шт)
Тип местного отсоса – укрытие, V=3-5 м/с
Расчет для одного:
L = 400 м3/ч
d = 200 мм
Расчет для 2-х:
L = 800 м3/ч
d = 315
мм
Расчет
для 3-х:
L = 1200 м3/ч
d = 355
мм
Расчет для 4-х:
L = 1600 м3/ч
d = 400
мм
Поз. 2 голтовочный барабан
Тип местного отсоса – укрытие, V = 3-5 м/с
L = 1625 м3/ч
d = 450
мм
Поз. 3 и поз. 4 дробеметная камера (2 шт)
Тип местного отсоса – укрытие, V=3-5 м/с
Расчет для одного:
L = 1800 м3/ч
d = 355
мм
Поз.
5 очистной барабан непрерывного действия
Тип местного отсоса – укрытие, V=3-5 м/с
L = 10111 м3/ч
d = 900
мм
Поз. 6 сварочный стол (3 шт)
Тип местного отсоса – вытяжной шкаф, V=3,5 м/с
Расчет для одного:
L = 6912 м3/ч
d = 800
мм
Расчет для 2-х:
L = 13824 м3/ч
d = 1120
мм
Расчет
для 3-х:
L = 20736 м3/ч
d = 1400
мм
Поз. 7 нагревательная печь (2 шт)
Тип местного отсоса – зонт-козырек над загрузочным отверстием, V=0,8 м/с
Расчет для одного:
L = 438 м3/ч
d = 450
мм
Расчет для 2-х печей:
L = 786 м3/ч
d = 630
мм
Поз. 8 термическая печь
Тип местного отсоса – зонт-козырек над загрузочным отверстием, V=0,8 м/с
L = 1290 м3/ч
d = 710
мм
Поз. 9 томильная печь
Тип местного отсоса – зонт-козырек над загрузочным отверстием, V=0,8 м/с
L = 1211 м3/ч
d = 710
мм
Подбор вентиляционного оборудования
|
Оборудование |
Количество удаляемого воздуха L, м3/ч |
Вентилятор |
Тип электродвигателя |
Производительность вентилятора L, м3/ч |
|
Поз. 1 обдирочно-шлифовальные станки (4 шт) |
1600 |
ВЦ4-70 №4 n=1500 об/мин |
АОЛ2-21-4
|
2000-3500 |
|
Поз. 2 голтовочный барабан |
1625 | |||
|
Поз. 3 дробеметная камера |
1800 |
ВЦ4-70№8 n=1000 об/мин |
7,5 |
8000-20000 |
|
Поз. 4 дробеметная камера |
1800 | |||
|
Поз. 5 очистной барабан непрерывного действия |
10111 | |||
|
Поз. 6 сварочный стол (3 шт) |
20736 |
ВЦ4-70№8 n=1000 об/мин |
7,5
|
8000-20000 |
|
Поз. 7 нагревательная печь (2 шт) |
786 |
ВЦ4-70 №4 n=1500 об/мин |
АОЛ2-21-4
|
2000-3500 |
|
Поз. 8 термическая печь |
1290 | |||
|
Поз. 9 томильная печь |
1211 |
Аэродинамический
расчет душирующего патрубка
Поз. 7 нагревательная печь (2 шт.)
Поз. 8 термическая печь
Поз. 9 томильная печь
Расчет для одной печи:
V = 4,57 м/с
L
= 6663
м3/ч
F = 0,396 d = 710
Расчет для четырех печей:
V = 4,57 м/с
L
= 26652
м3/ч
F = 1,54 d = 1400
