3. Проектирование приточной и вншной кеханичешй вентиляции

3.1. Методика проектирования

Проектирование механической вентиляции для различных по­мещений состоит из трех этапов. На первом этапе определяют помещение(я), где необходима механическая вентиляция, его(их) размеры, наличие в нем(них) избытков явного или полного тепла летом и зимой, газовых и пылевых примесей, работающих людей, а также расчетные метеорологические и иные условия, вытекающие из раздела 2 СНиП 2.04.05-91 [9] и его обязательных приложений 1,2, 5 и 8. Здесь же решаются вопросы размещения воздухово­дов, воздухозаборных шахт и других элементов механической вентиляции. Их принимают с учетом строительных особенностей данного(ых) помещения(й) и эстетических требований. В частности, наиболее удобно располагать воздуховоды над подвесными потол­ками или на специальных технических этапах, в толщах стен (при сборном строительстве), под полом или перекрытием. Расположе­ние воздуховодов и их трасс в значительной мере предопределя­ется местом установки вентилятора. Его по возможности устанав­ливают в середине воздуховода, соединенного параллельно. Опре­деление числа воздуховодов (ветвей) для обслуживания данного помещения является одной из важнейших задач проектирования ме­ханической вентиляции.

Этот этап проектирования частично реализуется студентами только на практических занятиях, так как многие сведения даны в исходных данных заданий: в других случаях он выполняется полностью с соответствующими обоснованиями.

На втором этапе определяют потребное количество воздуха (1_П, м³/ч) для конкретного помещения (а следовательно и проек­тируемой механической вентиляции) и ведут аэродинамический расчет вентиляционной сети, заданной (принятой) к проектирова­нии,

Согласно СНиП 2.04.05-91 [9] величину 1^ определяют рас­четом, исхояя из обеспечения в данном помещении санитарно-гигиенических норм (Lсг, м /ч) и норм взрывопожарной безопаснос­ти (L_б, м³/ч). При этом величина L_П должна быть большей из по­лученных расчетом величин для данного помещения, т.е.

(3.1)

Расчет значения L_СГ ведут по избыткам явной или полной теплоте, массе выделяющихся вредных веществ, избыткам влаги (водяного пара), нормируемой кратности воздухообмена и норми­руемому удельному расходу приточного воздуха. При этом значе­ния Lсг определяют отдельно для теплого и холодного периодов года при плотности приточного и удаляемого воздуха р = 1,2 кг/м⁵ (температура 20^СС). Конечной величиной Lсг принимают большую из величин, полученных по формулам (3.2, ..3.4).

При наличии избытков явной или полной теплоты ( или , Вт) в помещении потребный расход воздуха, м³/ч, определяют по формулам

Lя = 3.6 / 1.2 (t-t) (3.2)

-32-

Рис. 3.1. Расчетная схема воздуховода:

а, б, в, г и д - участки магистрального воздуховода; 1 и 2 - ответвления; ПЗ - пылеулавливающее устройство

де зависит от выбранной конструкции (табл. 14.11 с. 307 книги [12]) конического коллектора. Последний устанавливается под углом 30°и при соотношении = 0,05, тогда по справочни­ку коэффициент равен 0,8. Два одинаковых круглых отвода запро­ектированы под углом 90° и с радиусом закругления =2,

Для них по табл. 14.11 [121 коэффициент местного сопротив­ления = 0,15

Потерю давления в штанообразном тройнике с углом ответв­ления в 15° ввиду малости (кроме участка 2) не учитываем. Та­ким образом, суммарный коэффициент местных сопротивлений на участках а и 1

.

На участках бив местные потери давления только в трой­нике, которые ввиду малости (0,01...О,03) не учитываем. На участке г потерю давления в переходном патрубке от вентилятора ориентировочно оценивают коэффициентом местного сопротивления =0,1. На участке д расположена выпускная шахта, коэффици­ент местного сопротивления зависит от выбранной ее конструк­ции. Поэтому выбираем тип шахты с плоским экраном и его отно­сительным удлинением 0,33 (табл. 1-28 книги [10]), а коэффици­ент местного сопротивления составляет 2,4. Так как потерей давления в тройнике пренебрегаем, то на участке д (включая и ПУ) получим = 2,4. На участке 2 давление теряется на сво­бодный выход ( = 1,1 по табл. 14-11 книги [121) и в отводе

(0,15 см. выше). Кроме того, следует ориентировочно предус­мотреть потерю давления на ответвление в тройнике ( 0,15), так как здесь может быть существенный перепад скоростей. Тогда суммарный коэффициент местных сопротивлений на участке 2

= 1,1 + 0,15 + 0,15 = 1,4 . Пример 2. При расчете вентсети (рис. 3.2) требуется опре­делить суммарные значения коэффициентов местных сопротивлений для приточной вентиляции.

Рис. 3.2. Расчетная схема воздуховода;

КУ - калориферная установка; а, б и в - участки ма­гистрального воздуховода

Решение. На участке а давление теряется на приточный на­садок на спуске, в двух отводах и в тройнике. Приточный наса­док выбираем из табл. 14.11 [121. Нам подходит веерная решетка с ^ = 1,1. Коэффициент местного сопротивления в двух отводах рассчитывается аналогично примеру 3.1 и равен ^ = 2 х 0,15 = •0,3. Потери давления в тройниках ввиду малости (0, 01... О, 03) не учитываем. Таким образом, суммарный коэффициент местных сопротивлений на участке а

= 1Л + 0,3 - 1,4 . На участке б местные потери давления в тройнике не учиты­ваем ввиду их малости, но на этом участке предусматривается работа КЗ в зимнее время. Ее сопротивление определяется по графикам фиг. 5 и 6 (с. 532 книги СИ]) при определении ве­совой скорости воздуха и его массового расхода. На практичес­ких занятиях сопротивление (потеря давления) КУ следует прини-

мать 30... 50 Па. На участке в давление теряется на свободный вход в колено (= 90 и равен 1,1 (табл. 14.11 книги [12]), на внезапное сужение потока в отводе при соотношении площадей = 0,8 и составляет 0,15. Кроме того, на данном участке расположена приточная шахта; выбираем ее с зонтом при утолщен­ной входной кромке (H/d= 0,5) с = 0,75 (табл. 14.11 книги [12]. Таким образом, суммарный коэффициент местных сопротивле­ний на участке в

= 1.1 + 0.15 + 0,75 = 2,0 .

Затем аэродинамический расчет ведут следующим образом.