Аэродинамический расчет приточной системы вентиляции с механическим побуждением движения воздуха

В системах с механическим побуждением за расчётное принимают направление через наиболее протяжённую и нагруженную ветвь.

Аэродинамический расчет вентиляционной системы состоит из двух этапов: 1) расчет участка основного направления магистрали.2) увязка всех остальных участков системы.

Потери давления в системах вентиляции складываются из потерь давления на трение и потерь давления в местных сопротивлениях, Па

Потери давления на трение, Па

где        R – удельные потери на трение, Па/м;

l – длина участка воздуховода, м;

n – поправочный коэффициент, который зависит от абсолютной эквивалентной

шероховатости воздуховодов.

 

Удельные потери давления на трение, Па/м, в круглых воздуховодах определяем по табл. 2.22 [5].

Динамическое давление, Па

Потери давления в местных сопротивлениях, Па

где      - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке

воздуховода, коэффициенты на границе двух участков относят к участку с меньшим

расходом и определяем по табл. 22.16-22.43 [9].

Для воздуховодов прямоугольного сечения за расчетную величину d принимаем эквивалентный диаметр d_э, мм, при котором потери давления в круглом воздуховоде при той же скорости будут равны потерям давления в прямоугольном воздуховоде

где        a, b – стороны прямоугольного воздуховода или канала, мм.

При расчете желательно, чтобы скорости движения воздуха на участках возрастали по мере приближения к вентилятору.

При невозможности увязки потерь давления по ответвлениям воздуховодов в пределах 10% следует устанавливать диафрагмы. Диафрагма (металлическая пластина с отверстием) – местное сопротивление, на котором гасится избыточное давление. Коэффициент местного сопротивления диафрагмы определяется по формуле:

где  Р_д – динамическое давление на участке, на котором устанавливается

диафрагма, Па;

 - располагаемые потери давления на ответвление, Па;

 - потери давления на увязываемом ответвлении, Па.

По значению и по размерам воздуховода, на котором устанавливается диафрагма, подбирают размер диафрагмы по табл. 22.48, 22.49 [9].

Расчеты сводим в табл. 9.

таблица 12

 

 

 

 

 

В проеме воздухозабора устанавливаем жалюзийные решетки типа с нерегулируемыми жалюзи типа ВР-ГН z _реш =1,8, не более 3 м/с.

Принимаем =8 м/с, тогда суммарное живое сечение для прохода воздуха:

                                    

Принимаем к установке 3 решеток типа ВР-ГН 450x300h.

Подбор вентиляционного оборудования: фильтра, калорифера, вентилятора

Приточная установка для организации механической вентиляции помещений поставляется в виде отдельных элементов, собираемых в установку на площадке монтажа.

Фильтр

Подберем фильтр для очистки приточного воздуха, подаваемого в административное здание в количестве L = 7930 м³/ч. Режим работы односменный (8 часов). Здание расположено в жилом районе крупного города.

Степень очистки (эффективность) фильтра, %, определяется отношением количества уловленной пыли к количеству поступающей

1. Требуемое число ячеек фильтра n:

n = L/L_n

2. Действительная удельная воздушная нагрузка фильтра:

УФ = L/F_ф

3. Количество пыли, оседающей на фильтрах за сутки (за 8 часов работы) будет:

G _с =С_н·L·E·t

При помощи программы подбора предоставленной производителем к установке принимаем фильтр кассетный FRC 100-50 G3. Потеря давления на фильтре составляет 189,5 Па.

 

Калорифер

На основании расчета воздухообмена подбираем калорифер для нагревания   L = 7930 м³/ч воздуха от температуры t _н ^Б = -21,6 ^оС до                        t _пр =13-1=12 ^оС.

1. Количество теплоты, необходимой для подогрева приточного воздуха:

 кВт

2. Задаемся массовой скоростью vr = 7 кг/(м²с). Находим площадь фронтального сечения калориферной установки для прохода воздуха:

, м²

3. Находим расход воды в калориферной установке:

G _ж =  кг/ч

где          с_ж – удельная теплоёмкость воды, с_ж =4,19кДж/(кг^оС);

При помощи программы подбора предоставленной производителем к установке принимаем воздухонагреватель WH 100-5/3. Потеря давления на калорифере составляет 166,0 Па.

Поскольку при подборе приточной установки, был учтен запас 10%, то характеристики калорифера отличаются от требуемых (результат подбора см. в приложении).

 

Вентилятор

Подоберем вентилятор для приточной системы общественного здания при следующих данных: расход воздуха L _сети =7930 м³/ч. Потери давления в сети, определенные на основании аэродинамического расчета воздуховодов, ∆Р_сети = 250 Па, потери давления в фильтре – 189,5 Па, потери давления в калорифере – 166 Па.

Производительность вентилятора:

, м³/ч

Развиваемое полное давление вентилятора

 Па

Принимаем вентилятор VR 100-50/63.4D, частота вращения рабочего колеса n =1432 об/мин, N =3,667 кВт.