Расчет вентиляции клуба со зрительным залом на 400 человек
СОДЕРЖАНИЕ
1. Расчетные параметры наружного
воздуха
. Расчетные параметры внутреннего
воздуха
3. Определение количества вредных
выделений, поступающих в помещение
3.1 Теплоизбытки в помещении
.2 Теплопоступления
от людей
.3 Теплопоступления
от искусственного освещения
.4 Теплопоступления
в помещение за счет солнечной радиации
.5 Поступление
влаги в помещение
.6 Влаговыделения
от людей
.7 Поступление
в помещение газовых вредностей
.8 Сводная
таблица вредных выделений
. Расчет
воздухообмена в помещении
.1 Определение
воздухообмена "по расчету"
.2 Построение
процессов изменения состояния воздуха по J-d
диаграмме
.3 Выбор
расчетного воздухообмена
.4 Расчет
воздухообмена по нормативной кратности
. Расчет воздухораспределения в
помещении и подбор вентиляционных решеток
. Компановка
вентиляционных систем
. Расчет
и подбор вентиляционного оборудования аэродинамический расчет воздуховодов
.1 Расчет калориферов и компоновка
калориферной установки
.2 Аэродинамический
расчет воздуховодов механической вентиляции
.3 Расчет
воздуховодов систем естественной вентиляции
.4 Подбор
вентилятора
Библиографический список
В данном курсовом проекте произведен расчет
клуба со зрительным залом на 400 человек в городе Якутске. При выполнении
проекта было рассмотрено следующее:
1. Определить параметры
наружного, приточного, внутреннего и удаляемого воздуха.
2.
Расчетное
помещение - горячий цех. Для него определить количество выделяющихся
вредностей.
3.
С
помощью I
- d диаграммы
рассчитать требуемые воздухообмены для теплого, холодного и переходного
периода. Выбрать расчетный воздухообмен.
4.
Определить
воздухообмен по кратности во всех остальных помещениях.
5.
Построить
аксонометрические схемы систем естественной и механической вентиляции.
6.
Подобрать
вентиляционные решетки в каждом помещении.
7.
В
расчетном помещении рассчитать струю приточного воздуха.
8.
Выполнить
аэродинамический расчет одной естественной системы вентиляции, одной
механической приточной и одной механической вытяжной.
9.
Подобрать
оборудование системы вентиляции.
10.Составить
спецификацию.
приточный воздух
механический вентиляция клуб
1. Расчетные параметры наружного
воздуха
В СНиП "Отопление, вентиляция и
кондиционирование воздуха" приводятся значения температуры и энтальпии
наружного
воздуха для различных климатических районов. В России при проектировании систем
отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха приняты параметры А и Б. Для
расчета системы вентиляции, кроме особо оговоренных случаев, следует принимать
параметры А - для теплого периода года, и параметры Б - для холодного периода
года. Для переходного периода года: , .
2. Расчетные параметры внутреннего
воздуха
Параметры внутреннего воздуха
помещений устанавливают
в зависимости от назначения помещения в соответствии с приведенными в СНиП
требованиями на проектирование соответствующих зданий [17].
Допустимые и оптимальные параметры
внутреннего воздуха для общественных зданий принимают по [7, прил.4], а также
[9].
1.Параметры внутреннего воздуха:
ТП:, но не
больше 28°С;
ПП: ;
ХП: выбирают по
СНиП в зависимости от назначения помещения.
2.Параметры приточного воздуха:
ТП: ;
ПП: ;
ХП: ,
гдетемпературный перепад приточного
воздуха, ,
принимается в зависимости от высоты расположения приточного отверстия,
если ;
если ;
если подача воздуха производится
через плафоны эжекционного типа
3.Параметры удаляемого воздуха:
Температуру удаляемого воздуха
определяют по формуле:
,
гдеградиент температуры воздуха в
помещении по высоте, , принимают
по:
ТП: ;
ПП: ;
ХП: .
высота, на которой воздух удаляется
из помещения, м;
высота рабочей зоны, м, .
Таблица 2.1 - Расчетные параметры
наружного воздуха
Период
года
|
|
|
|
|
|
Теплый
|
22,7
|
50,2
|
25,7
|
22,7
|
35,1
|
Переходный
|
10
|
26,5
|
20
|
11
|
25,5
|
Холодный
|
-37
|
-37,1
|
18
|
14
|
20,2
|
3. Определение количества вредных
выделений, поступающих в помещение
Основными вредностями, выделяющимися в воздух
помещений жилых и общественных зданий, являются избыточная теплота, влага, газы
(чаще всего углекислый газ). Источниками этих вредностей могут быть люди,
технологическое оборудование, освещение, солнечная радиация, горячая пища и др.
3.1
Теплоизбытки в помещении
Во многих помещениях общественных зданий
основной вредностью является избыточная теплота, которую можно определить,
составив тепловой баланс помещения, Вт:
,
гдесуммарные теплопоступления, к
составляющим которых может относиться теплота, выделяемая людьми, теплота от
солнечной радиации, освещения.
суммарные теплопотери, составляющими
которых могут быть потери теплоты через ограждающие конструкции в холодный и
переходный периоды года, а также потери теплоты на нагрев воздуха, поступающего
в помещение за счет инфильтрации.
При выполнении курсового проекта по
вентиляции условно принимается, что все потери теплоты компенсируются
теплопоступлениями от приборов систем отопления. В помещениях с выделением
влаги необходимо составление баланса по полной теплоте, т.е. с учетом скрытой
теплоты, которую содержат поступающие в помещение водяные пары.
3.2 Теплопоступления
от людей
Количество теплоты, поступающей от
людей, можно определить по формуле:
,
гдечисло людей в помещении, чел.
полные тепловыделения одним человеком
Вт/чел, определяемые по [4, табл.2.2] в зависимости от температуры
воздуха в помещении и степени тяжести выполняемой работы.
- в состоянии легкого труда в ТП,
- в состоянии легкого труда в ПП,
- в состоянии легкого труда в ХП.
Для ТП: ;
Для ПП: ;
Для ХП: .
.3 Теплопоступления от
искусственного освещения
Количество теплоты, поступающей в
помещение от искусственного освещения, при неизвестной мощности светильника
определяют по формуле:
,
гдеосвещенность, лк, принимаемая
согласно СНиП в зависимости от назначения помещений [4, табл.2.3];
площадь помещения, ;
удельный тепловой поток, Вт/м2,
на 1 лк освещенности [4, табл.2.4];
доля тепловой энергии, попадающей в
помещение.
Средние удельные выделения теплоты
для помещений площадью 200-400 м2 составляют 0,09-0,08,
площадью 50-200 м2 - 0,1-0,08, площадью 20-50 м2
- 0,17-0,12 Вт/м2 лк.
; ; ; .
.
3.4 Теплопоступления
в помещение за счет солнечной радиации
Количество теплоты, поступающей в
теплый период года в помещение за счет солнечной радиации через
световые проемы и покрытия, определяют для наиболее жаркого месяца года и
расчетного времени суток [24]:
,
где поступления теплоты через световые
проемы, Вт;
поступления
теплоты через покрытие, Вт.
Поступление теплоты от солнечной
радиации через световые проемы.
Поступление теплоты за счет
солнечной радиации и разности температур воздуха через световые проемы находят по
формуле:
,
где коэффициент, учитывающий затенение
остекления световых проемов переплетами и загрязнения атмосферы, принимаемый по
[24, прил.12, табл.4];
коэффициент, учитывающий загрязнение
стекла, принимаемый по [24, прил.12, табл.5];
поступление теплоты соответственно
от прямой и рассеянной солнечной радиации в июле через вертикальное остекление
светового проема, принимаемое для расчетного часа суток по [23, прил.12,
табл.3], Вт/м²;
площадь светового проема,
облучаемого прямой солнечной радиацией, м²;
коэффициент теплопропускания
солнцезащитных устройств [21, прил.8]
;
;
Север: ;
;
;
.
.
Поступления теплоты через покрытия
Поступление теплоты через покрытие, Вт,
определяют по формуле:
,
где среднесуточное поступление теплоты
через покрытие, Вт/м²;
коэффициент для определения
изменяющихся величин теплового потока в различные часы суток, принимаемый по
[24, прил.12, табл.9];
амплитуда колебаний теплового
потока, Вт/м²;
площадь покрытия, м².
.
Величину можно
определить по формуле:
,
гдесопротивление теплопередаче
покрытия, ;
условная среднесуточная температура
наружного воздуха, ;
расчетная температура внутреннего
воздуха под покрытием, .
;
.
Теплотехнический расчет чердачного
перекрытия
Условную среднесуточную температуру наружного
воздуха рассчитывают по формуле:
,
где средняя месячная температура
наружного воздуха за июль, ,
коэффициент поглощения солнечной
радиации материалом наружной поверхности покрытия [21, прил.7];
среднее суточное количество теплоты
от суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной) на горизонтальную
поверхность, Вт/м², [8];
коэффициент теплообмена наружной
поверхности покрытия в теплый период года [21, с.12], .
;
;
;
,
где максимальная из средних скоростей
ветра по румбам за июль.
переводной коэффициент, ;
.
.
Амплитуда колебаний теплого потока
находится по зависимости:
,
гдекоэффициент, принимаемый равным 0,6
для покрытия с вентилируемыми воздушными прослойками [24];
коэффициент теплоотдачи внутренней
поверхности покрытия [21], ;
амплитуда колебаний температуры
внутренней поверхности покрытия, , [21, с.11].
Амплитуда колебаний температуры
внутренней поверхности покрытия не должна превышать требуемой
амплитуды .
,
Требуемую амплитуду колебаний
температуры внутренней поверхности определяют по формуле
,
гдесреднемесячная температура наружного
воздуха за июль, .
.
Амплитуду колебаний внутренней
поверхности покрытия рассчитывают по зависимости:
,
гдерасчетная амплитуда колебаний
температуры наружного воздуха, ;
величина затухания расчетной
амплитуды колебаний температуры наружного воздуха.
Расчетная амплитуда колебаний наружного воздуха:
,
гдемаксимальная амплитуда суточных
колебаний температуры наружного воздуха в июле, принимаемая по СНиП;
коэффициент поглощения солнечной радиации
материалом наружной поверхности покрытия ;
соответственно максимальное и
среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной);
;
;
;
;
.
Величину затухания расчетной
амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в покрытии определяют по
формуле:
,
гдеоснование натуральных логарифмов;
тепловая инерция покрытия,
определяемая по формуле:
,
расчетных коэффициенты теплоусвоения
материала отдельных слоев покрытия;
коэффициенты теплоусвоения материала
отдельных слоев покрытия;
коэффициент теплообмена на наружной
поверхности покрытия в летних условиях;
коэффициент теплообмена на
внутренней поверхности покрытия.
Для определения коэффициентов
теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев покрытия предварительно
вычисляют тепловую инерцию каждого слоя, начиная с первого
слоя (считая от внутренней поверхности покрытия).
Если слой имеет тепловую инерцию , то для
этого слоя
,
Для слоев с тепловой инерцией коэффициенты
теплоусвоения наружной поверхности находят следующим образом:
для первого слоя
для i-ого слоя
Для первого слоя - бетонная плита:
; ;
Для второго слоя - минеральная вата:
; ;
Для третьего слоя - шлаковая
засыпка:
; , .
.
.
.
.
Время поступления максимума теплоты,
считая от полуночи, в помещения через покрытия определяют по формуле, ч.:
,
гдетепловая инерция покрытия [21].
.
.
Поступление теплоты через покрытие
рассчитывается в тот же час, что и для световых проемов. В тепловой баланс
помещений вносят наибольшую сумму теплопоступления через световые проемы и
через покрытия за те же часы, в течение которых предусматривается занятость
помещения людьми.
; .
3.5 Поступление влаги в помещение
В данном курсовом проекте источником
влаговыделений являются люди.
3.6 Влаговыделения от людей
Количество влаги выделяемое
людьми в помещении, определяют по формуле:
,
гдечисло людей;
количество влаги, выделяемое одним
человеком, в зависимости от температуры воздуха в помещении и тяжести
выполняемой работы, , [9,
табл.2.2].
В состоянии легкого труда:
ТП: , ;
ПП: , ;
ХП: , .
3.7 Поступление в помещение газовых
вредностей
Основным вредным газом, выделяющим в помещениях
общественных зданий, является углекислый газ, выделяемый людьми. Количество СО2,
выделяемое людьми, определяют по формуле:
,
гдечисло людей;
количество углекислого газа,
выделяемое одним человеком [18, табл.7.1.] в зависимости от интенсивности
выполняемой работы.
В состоянии покоя:
ТП, ПП и ХП: , ;
3.8
Сводная таблица вредных выделений
Количество вредностей, выделяющихся в помещении,
рассчитывается для трех периодов: теплого, холодного, переходного.
Результаты расчетов сводятся в таблицу 3.
Таблица 3.2 - Сводная таблица вредных выделений
в помещении.
Номер
помещения
|
Наименование
помещения
|
Период
года
|
Теплопоступления,
Вт
|
Влаговыделения,
кг/ч
|
Газовыделения,
г/ч
|
|
|
|
от
людей
|
от
солнечной радиации
|
от
освещения
|
всего
|
от
людей
|
всего
|
|
10
|
Зрительный
зал
|
Теплый
|
58000
|
1071
|
445
|
59516
|
48
|
48
|
24000
|
|
|
Переходный
|
60400
|
|
|
60845
|
30
|
30
|
24000
|
|
|
Холодный
|
61360
|
|
|
61805
|
26,8
|
26,8
|
24000
|
4. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ
4.1
Определение воздухообмена в помещении "по
расчету"
При одновременном выделении в помещении
значительных количеств теплоты и влаги воздухообмен определяется с
использованием графоаналитического метода.
Поскольку воздухообмен зависит от наружных
параметров воздуха, то его рассчитывают для трех периодов года.
Схема организации воздухообмена: один приток,
одна вытяжка, т.е. отсутствие местной вентиляции.
Уравнение баланса:
(4.1)
Определение воздухообмена по полной
теплоте:
(4.2),
где удельная энтальпия удаляемого и
приточного воздуха, кДж/кг, определяемые по J-d диаграмме, для каждого периода года:
кДж/кг, кДж/кг, кДж/кг;
кДж/кг, кДж/кг, кДж/кг.
теплоизбытки в помещении, Вт,
определяются для каждого периода.
Определение воздухообмена по избыточной влаге:
, кг/ч (4.3),
где избыточные влаговыделения,
определяемые по J-d диаграмме для каждого периода:
г/кг сух. возд, г/кг сух.
возд, г/кг сух.
возд;
г/кг сух. возд, г/кг сух.
возд, г/кг сух.
возд.
Определение воздухообмена по газовым
вредностям:
Gy= (4.4),
где МСО2- газовыделения,
определяемые по таблице для каждого периода;су1, сп1-
концентрация вредных веществ в удаляемом и приточном воздухе, г/м3, су1=3,7г/м3,
сп1=0,91 г/м3;
у, п- плотность
удаляемого и приточного воздуха, кг/м3 ;
у =1,21 кг/м3
, п = 1,27 кг/м3;
1. ТП:
;
;
.ПП:
;
;
3. ХП:
;
;
.
4.2 Построение процессов изменения
состояния воздуха на J-d диаграмме
Параметры приточного и удаляемого воздуха
определяются по J-d диаграмме при построении процессов изменения
тепловлажностного состояния воздуха для трех периодов.
Для общеобменной вентиляции параметры приточного
воздуха в теплый период совпадают с параметрами наружного воздуха; в переходный
период на (1;1,5)°C выше (при dн=const)
температуры наружного воздуха в этот период; в холодный период точка притока П
определяется пересечением линии dн=const
с изотермой tп. Параметры воздуха в обслуживаемой зоне и удаляемого
воздуха из верхней зоны помещения во всех периодах находятся на пересечении
лучей процесса с изотермами tв, tу .
Угловой коэффициент луча процесса в помещении
определяется, кДж/кг:
(4.5),
где - соответственно избыточные
тепловыделения и влаговыделения.
кДж/кг;
кДж/кг;
кДж/кг.
4.3 Выбор
расчетного воздухообмена
Результаты расчета требуемых
воздухообменов по периодам сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Результаты расчета
требуемого воздухообмена
Период
|
Количество
приточного воздуха, кг/ч
|
Количество
вытяжного воздуха, кг/ч
|
|
По
Qи
|
По
Wи
|
По
Mвр
|
По
Qи
|
По
Wи
|
По
Mвр
|
Теплый
Переходный Холодный
|
7190
9692 17180
|
7164
9677 17115
|
10252
10252 10252
|
7190
9692 17180
|
7164
9677 17115
|
10252
10252 10252
|
Расчетный
воздухообмен 17180
|
17180
|
По полученным требуемым воздухообменам принимаем
расчетный воздухообмен 17180 кг/ч.
4.4 Расчёт воздухообмена по
нормативной кратности
Для рядовых помещений расчёт воздухообмена
проводят по нормативной кратности:
(4.6)
- объёмный расход воздуха, м3/ч;
- кратность воздухообмена, 1/ч;
- внутренний объём помещения, м3;
Воздухообмен по норме на единицу
оборудования, м3/ч, определяют по формуле:
(4.7)
где
- воздухообмен на единицу
оборудования, м3/(ч∙об).
- количество единиц оборудования.
Результаты расчётов заносим в
таблицу 4.2.
Таблица 4.2 - Воздушный баланс
№
п/п
|
Наименование
помещения
|
Объем
помещения, м3
|
Кратность,
1/ч
|
Расход
воздуха, м3/ч
|
Тип
и количество решеток
|
|
|
|
притока
|
вытяжки
|
притока
|
вытяжки
|
приток
|
вытяжка
|
1
|
Вестибюль-фойе
|
689,94
|
2
|
-
|
1379,88
|
-
|
3;
300х300
|
-
|
2
|
Гардероб
|
118,8
|
-
|
2
|
-
|
237,6
|
-
|
1;
170х250
|
3,4
|
Зрительный
зал на 400 мест со сценой
|
2974,5
|
20м3/ч
|
20м3/ч
|
17180
|
17180
|
|
|
5
|
Драмкружок-артистическая
|
99,12
|
2
|
2
|
198,24
|
198,24
|
1;
170х250
|
1;
170х250
|
6
|
Комната
персонала
|
34,65
|
2
|
2
|
69,3
|
69,3
|
1;
170х250
|
1;
170х250
|
7
|
Электрощитовая
|
42
|
-
|
1
|
-
|
42
|
-
|
1;
170х250
|
8
|
Дежурный
администратор
|
21
|
-
|
1
|
-
|
21
|
-
|
1;
170х250
|
9
|
Подсобное
помещение буфета
|
32,55
|
-
|
1
|
-
|
32,55
|
-
|
1;
170х250
|
10
|
Тиристорная
|
43,68
|
-
|
1
|
-
|
43,68
|
-
|
1;
170х250
|
11
|
Кладовая
декораций
|
215,33
|
-
|
1
|
-
|
215,33
|
-
|
1;
170х250
|
12
|
Вентиляционная
камера
|
303,91
|
2
|
1
|
607,82
|
303,91
|
2;
250х250
|
1;
250х250
|
13
|
Санузел
женский
|
32,67
|
-
|
100м3/ун.
|
-
|
200
|
-
|
1;
170х250
|
14
|
Санузел
мужской
|
33,48
|
-
|
100м3/ун.
|
-
|
200
|
-
|
1;
170х250
|
15
|
Кладовая
уборочного инвентаря
|
7,68
|
-
|
1
|
-
|
7,68
|
-
|
1;
170х250
|
16
|
Коридоры
|
300,02
|
-
|
-
|
-
|
262,67
|
-
|
1;
170х250
|
17
|
Пост
пожарной сигнализации
|
10
|
-
|
2
|
-
|
20
|
-
|
1;
170х250
|
18
|
Тамбур
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
19
|
Кружковая
оркестровая
|
189,84
|
2
|
2
|
379,68
|
379,68
|
1;
250х250
|
1;
250х250
|
20
|
Библиотека
|
493,68
|
-
|
2
|
-
|
987,36
|
-
|
2;
300х300
|
21
|
Кружковая
политпросвещения
|
176,64
|
2
|
2
|
353,28
|
353,28
|
1;
250х250
|
1;
250х250
|
22
|
Кружковая
изоискусств
|
132,39
|
2
|
2
|
264,78
|
264,78
|
1;
170х250
|
1;
170х250
|
23
|
Хозяйственная
кладовая
|
30
|
-
|
1
|
-
|
30
|
-
|
1;
170х250
|
24
|
Светорегуляторная
|
30
|
3
|
3
|
90
|
90
|
1;
170х250
|
1;
170х250
|
25
|
Кинопроекционная
|
71,04
|
3
|
3
|
213,12
|
213,12
|
1;
170х250
|
1;
170х250
|
26
|
Перемоточная
|
12,6
|
2
|
2
|
25,2
|
25,2
|
1;
170х250
|
1;
170х250
|
27
|
Тамбур
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
28
|
Звукоаппаратная
|
23,31
|
2
|
2
|
46,62
|
46,62
|
1;
170х250
|
1;
170х250
|
29
|
Санузел
женский
|
23,94
|
-
|
100м3/ун.
|
-
|
200
|
-
|
1;
170х250
|
30
|
Санузел
мужской
|
25,92
|
-
|
100м3/ун.
|
-
|
200
|
-
|
1;
170х250
|
31
|
Кладовая
уборочного инвентаря
|
13,14
|
-
|
1
|
-
|
52,2
|
-
|
1;
170х250
|
32
|
Фотолаборатория
|
21,6
|
8
|
10
|
172,8
|
216
|
1;
170х250
|
1;
170х250
|
33
|
Вентиляционная
камера
|
61,2
|
2
|
1
|
122,4
|
61,2
|
1;
170х250
|
1;
170х250
|
34
|
Холл
|
218,4
|
-
|
-
|
-
|
525,33
|
-
|
2;
170х250
|
|
|
|
|
|
21891
|
21103
|
|
|
|
|
|
|
|
Δ
=788
|
|
|
Дисбаланс составляет для первого этажа 525 м3/ч,
для второго этажа 263 м3/ч.
Так как на первом этаже избыточный приток,
следовательно, необходимо организовать дополнительную вытяжку из коридоров
первого этажа (помещения 15.1, 15.2 и 15.3). А так как на втором этаже
избыточная вытяжка, поэтому организовываем дополнительный приток в коридоры
второго этажа (помещения 31.1 и 31.2).
5. РАСЧЕТ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В
ПОМЕЩЕНИИ И ПОДБОР ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ РЕШЕТОК
На вытяжных и приточных каналах в отдельных
помещениях устанавливают вентиляционные решетки. Выпуск воздуха в помещениях с
теплоизбытками (зрительный зал) предусматривается через потолочные
воздухораспределители (плафоны).
Расчет проводится по рекомендуемым скоростям
движения воздуха, приведенным в таблице 5.1.
Таблица 5.1. - Рекомендуемые скорости движения
воздуха.
Наименование
элементов систем вентиляции
|
Значение
рекомендуемой скорости, м/с
|
|
При
естественной вентиляции
|
При
механической вентиляции
|
Приточные
решетки у потолка
|
0,5-1
|
1-3
|
Вытяжные
решетки
|
0,5-1
|
1,5-3
|
Порядок расчета:
1. Определяют ориентировочные размеры вытяжных и
приточных отверстий по формуле:
, м2 (5.1)
где:
- количество воздуха, которое
необходимого подать или удалить из помещения, м3/ч;
- величина рекомендуемой скорости,
м/с (принимаем по табл.5.1.)
. Количество устанавливаемых решеток
определяют исходя из принятого типоразмера жалюзийных решеток:
(5.2)
где
- площадь живого сечения жалюзийной
решетки, принимаемая в зависимости от типоразмера по [9,19,22], м2.
Для основного помещения, в котором
расчет воздухообмена проводился по расчету вредных выделений, при подаче
приточного воздуха необходимо проводить расчет приточной струи и проверять
соответствие температуры и подвижности воздуха в обслуживаемой зоне помещения
по допустимым по СНиП значениям.
Расчет воздухораспределения ведется
в следующем порядке:
1. Выбираем
схему распределения приточного воздуха по [9, рис.8.1].
,
гдевысота помещения;
высота рабочей зоны, ;
.
3. По
[9,табл.8.2] для принятого типа струи выбираем возможный тип
воздухораспределения:
Выбрана компактная свободная струя,
так как выполняется условие , где дальнобойность приточной струи, м; площадь
поперечного сечения зоны обслуживаемой одной струей, .
4.Исходя из условия по [9
табл.8.2.], выбираем расчетные формулы (1 и 2) для определения начальной
скорости воздуха в сечении воздухораспределителя и разности температур между
температурой воздуха в рабочей зоне и температурой в месте входа струи в
рабочую зону:
, (1)
где:
скорость струи в рабочей зоне
(допустимая), [9, стр.179], ;
площадь поперечного сечения зоны
обслуживаемой одной струей, ;
площадь живого сечения
воздухораспределителя, определяемая в зависимости от принятого типа и размера
по [9, табл.8.7], ;
коэффициент затухания скорости по
длине струи, принимаемый по [9, табл.8.1], ;
поправочный коэффициент на
стеснение струй ограждениями помещения,
поправочный коэффициент на
взаимодействие N одинаковых параллельных компактных
струй, ;
коэффициент для учета
неизотермичности струй,
,
Для компактных струй "текущий
критерий Архимеда":
,
где:
коэффициенты затухания
соответственно разности избыточных температур и скорости в струе, ,
характерный размер, м, зависящий от
схемы распределения воздуха, м.
Для компактных струй:
,
где:
разность температур воздуха в помещении
и на выходе из воздухораспределителя, ºС, ºС;
соответственно площадь выпускного
отверстия, м2, м2 ;
скорость выхода воздуха из
воздухораспределителя, м/с, принимаем м/с;
температура окружающего воздуха, К,
.
.
Тогда: .
(2),
.
ºС.
Допустимые колебания температуры
воздуха в вентилируемом помещении:
,
гдедопустимая и оптимальная температура
в рабочей зоне помещения, принимаемая по [9], в зависимости от назначения
помещения, , .
5.Разность температур считается
удовлетворительной, если выполняется условие: , но не
более 3ºС, .
удовлетворяет условию.
6.Определяем расход воздуха
через один воздухораспределитель:
,
.
7.Определяем число
воздухораспределителей:
,
гдеколичество приточного воздуха,
подаваемого в помещение, .
воздухораспределителей типа ВДПМ IIIа с Кж.с.
= 0,4.
6.
КОМПАНОВКА
ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ
При компоновке приточных и
вытяжных вентиляционных систем руководствуются следующими требованиями [9]:
1) количество вентиляционных
систем должно быть минимальным;
2)
системы
вентиляции должны быть конструктивно просты;
3)
вентиляционные
системы должны обслуживать однородные по своему значению помещения;
4)
вытяжные
каналы для однородных помещений могут быть объединены в пределах одного этажа,
а каналы разных этажей для однородных помещений объединяют на чердаке у сборных
магистралей;
5)
приточные
каналы для разных этажей объединяют только у магистральных каналов;
6)
вытяжные
каналы выполняют приставными или во внутренних кирпичных стенах;
7)
не
разрешается устройство вытяжных каналов в наружных стенах;
8)
приставные
каналы желательно устраивать у внутренних стен, перегородок и колонн; у
наружных стен приставные каналы устраивают с воздушной прослойкой 50 мм между
стенами канала и наружной стеной;
9) горизонтальные каналы
устраивают подвесными вдоль стен, перегородок, под потолком;
10) радиус действия систем
естественной вентиляции 8 - 10 м;
) радиус действия систем
механической вентиляции до 50 м;
) вытяжные камеры желательно
устраивать на чердаке, техническом этаже или в верхних этажах здания;
13)приточные
камеры желательно устраивать в подвале или на нижних этажах здания;
14)воздухозаборные
решетки устанавливают на высоте не менее 2,0 м от уровня земли с наименее
загрязненной стороны здания. Возможно, устройство отдельно стоящих приточных
шахт, расположенных в зеленой зоне;
15) удаление воздуха в
атмосферу осуществляется через вытяжные шахты, которые рекомендуется размещать
в наиболее высокой части кровли со стороны ската, выходящего на дворовый фасад.
7.
РАСЧЕТ
И ПОДБОР ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ
РАСЧЕТ ВОЗДУХОВОДОВ
7.1
Расчет калориферов и компоновка калориферной
установки
В общественных зданиях чаще всего в качестве
теплоносителя используют воду. В этом случае следует применять многоходовые
калориферы с горизонтальным расположением трубок с целью уменьшения опасности
замерзания.
Наиболее часто применяемыми калориферами в
настоящее время являются стальные пластинчатые многоходовые калориферы К3ВП
(средняя модель), К4ВП ( большая модель).
Данные для подбора калорифера :
- количество воздуха, нагреваемого в
калорифере, ;
температура, подаваемого в калорифер
воздуха, ;
температура воздуха после
калорифера, ;
тип калорифера К3ВП-6 [9, табл. II.
1-II.-25].
Расчет и компоновка калориферной
установки проводятся в следующей последовательности:
)Определяем количество теплоты,
необходимое для нагрева воздуха (тепловая нагрузка на калорифере), кДж/ч:
,
гдетеплоемкость воздуха, ;
плотность воздуха, .
.
)Рассчитываем требуемую площадь
живого сечения для прохождения воздуха, м2, задаваясь
массовой скоростью воздуха (Vρ), :
,
.
.
)Пользуясь техническими
характеристиками калориферов, подбираем номер и число установленных параллельно
по воздуху калориферов:
,
гдеколичество калориферов,
установленных в 1 ряду калориферной установки и соединенных параллельно по
воздуху;
действительная площадь одного
калорифера, м².
.
)Определяем действительную массовую
скорость воздуха в
живом сечении калорифера, :
,
.
)Рассчитывают количество воды,
проходящей через один калорифер, м3/с:
,
гдетеплоемкость воды, ;
температура воды на входе и выходе
из калорифера, ,
;
число калориферов, параллельно
присоединяемых по теплоносителю, .
.
)Находим скорость движения воды в
трубках калорифера, м/с:
,
гдеживое сечение трубок одного
калорифера по воде, м², .
.
)В таблицах [9, табл. II.1-II.-25]
для калорифера К3ВП-10 выбираем значение коэффициента теплопередачи К, кДж/(ч·м2).
)Вычисляем площадь калорифера,
необходимую для нагрева воздуха, м2:
,
гдесредняя температура теплоносителя, ,
;
средняя температура воздуха, ,
.
.
)Определяем общее число калориферов
в установке:
,
гдеплощадь нагрева калорифера выбранной
модели [9], м², .
2 калорифера.
Если в первом ряду N=1
калориферов, то в последующих рядах расположено калорифер, 2.
)Определяем величину запаса по
площади, %:
, %
.
)Определяем аэродинамическое
сопротивление калориферной установки по воздуху, Па:
,
гдечисло рядов калориферов по ходу
воздуха, ;
сопротивление одного калорифера по
воздуху, определяемое по [9, прил.2], .
.
)Определяют гидравлическое
сопротивление калориферов,
пользуясь [9, рис.13.8, табл.13.5]:
По расходу воды и принятому
диаметру подводящей трубы к калориферу 50 мм вычисляем сопротивление
одноходового калорифера . По табл. II.16 находим,
что калорифер К3ВП-6 имеет по теплоносителю 6 ходов. Вводя, согласно табл.13.5,
поправочный коэффициент 4,1 находим сопротивление двух установленных
последовательно калориферов:
.
7.2 Аэродинамический
расчет воздуховодов механической вентиляции
Цель аэродинамического расчета
систем механической вентиляции подобрать по допустимым скоростям движения
воздуха размеры воздуховодов, определить потери давления в системе и по потерям
давления и количеству воздуха подобрать вентилятор.
Расчет выполняем по методу удельных
потерь давления, результаты расчетов заносим в таблицы 7.1 и 7.2.
Порядок расчета:
)Выбираем основную расчетную ветвь -
это самая удаленная и нагруженная ветвь.
)Определяем расходы воздуха и длины
для каждого участка.
)Определяем сечение канала. Для
этого рассчитываем ориентировочную площадь поперечного сечения:
,
гдерасход воздуха на участке, м3/ч;
рекомендуемая скорость движения
воздуха:
в ответвлении до 5 м/с;
по магистрали 4-8 м/с.
По величине подбираем
стандартные размеры воздуховодов [9, табл.12.1 - 12.12], таким образом чтобы .
)Для расчета потерь давления на
трение и в местных
сопротивлениях Z определяем фактическую скорость движения воздуха в
каналах, м/с:
.
5)Определяем потери давления на
трение. Таблицы и номограммы для определения потерь давления на трение и в
местных сопротивлениях составлены для круглых стальных воздуховодов, поэтому
для прямоугольных воздуховодов значения и Z определяются по
эквивалентному диаметру:
,
гдеширина воздуховода;
высота воздуховода.
Если воздуховоды изготовлены не из
стали (т.е. имеют другой коэффициент шероховатости), то при расчете вводится
поправка на шероховатость [9, табл. 12.14].
Определяем потери давления на трение на
расчетном участке длиной l:
,
гдеудельные потери давления на 1 м
стального воздуховода, Па/м [9, табл. 12.17];
коэффициент шероховатости, для
стальных воздуховодов .
6) Определяем потери давления в местных
сопротивлениях:
,
гдесумма коэффициентов местных
сопротивлений на расчетном участке [9, табл. 12.18 - 12.49];
скоростное давление, Па [9,
табл. 12.17].
)Определяем полные потери давления
на расчетном участке, Па:
.
8)Определяем полные потери давления основной
расчетной ветви, Па:
После определения потерь давления в расчетной
ветви производим увязку ответвлений. Выбираем ответвление, разбиваем на участки
и рассчитываем в той же последовательности, что и магистральную ветвь. Потери
давления в увязанном ответвлении должны быть равны потерям давления в
параллельных ответвлению участках расчетной ветви. Допускается невязка 10%.
При больших значениях невязки устанавливают
диафрагму, в зависимости от величины избыточного давления, которое нужно
погасить. Для этого определяют коэффициент местного сопротивления диафрагмы по
формуле:
Затем по [9, табл. 12.52] определяем
диафрагмы.
Расчет сводим в таблицу 7.1 и 7.2.
Таблица 7.1 - Аэродинамический расчёт
воздуховодов механической приточной системы вентиляции
Номер
участка
|
Количество
воздуха Lр, м3/ч
|
Длина
участка l, м
|
Размеры
воздуховодов
|
Скорость
воздуха Vд, м/с
|
Потери
давления на трение
|
Потери
давления в местных сопротивлениях
|
Общие
потери давления на участке Rуд∙ βш∙l + Z, Па
|
Суммарные
потери давления на участках от начала сети ∑i (Rуд∙ βш∙l + Z)i , Па
|
|
|
|
F, м2
|
a×b, мм
|
Dэ=2∙a∙b/(a+b), мм
|
|
Rуд, Па/м
|
Коэф-т
шероховат-ти βш
|
Rуд∙ βш∙l, Па
|
Скоростное
давление Рд = V2∙ρ/2, Па
|
Сумма
коэф-тов местных сопротивлений ∑ξi
|
Потери
давления на местные сопротивления Z, Па
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
П2.
Главная расчетная ветвь
|
1
|
353
|
7,7
|
0,025
|
100×250
|
140
|
3,9
|
1,65
|
1
|
12,7
|
9,3
|
2,1
|
19,53
|
32,2
|
32,2
|
2
|
618
|
8,6
|
0,0375
|
150×250
|
180
|
4,6
|
1,63
|
1
|
14,02
|
12,9
|
1,1
|
14,19
|
28,1
|
60,3
|
3
|
959
|
0,8
|
0,04
|
200×200
|
200
|
6,7
|
2,84
|
1
|
2,27
|
27,5
|
1,9
|
52,25
|
54,5
|
114,8
|
4
|
1634
|
2,7
|
0,06
|
200×300
|
250
|
7,1
|
2,4
|
1
|
6,48
|
30,8
|
0
|
0
|
6,5
|
121,3
|
5
|
3281
|
15,6
|
0,125
|
250×500
|
315
|
7,1
|
1,79
|
1
|
27,92
|
30,8
|
1,2
|
36,96
|
64,9
|
186,2
|
6
|
3889
|
7,6
|
0,15
|
250×600
|
355
|
7
|
1,55
|
1
|
11,48
|
30
|
6,6
|
198
|
209,5
|
395,7
|
Ответвления
|
7
|
265
|
0,5
|
0,025
|
100×250
|
140
|
2,9
|
0,96
|
1
|
0,48
|
5,14
|
5,2
|
26,73
|
27,2
|
27,2
|
8
|
90
|
6
|
0,02
|
100×200
|
140
|
1,3
|
0,23
|
1
|
1,38
|
1,03
|
11,6
|
11,95
|
13,3
|
13,3
|
9
|
213
|
0,2
|
0,015
|
100×150
|
125
|
3,9
|
1,9
|
1
|
0,38
|
9,3
|
1,7
|
15,81
|
16,2
|
16,2
|
10
|
303
|
6,4
|
0,02
|
100×200
|
140
|
4,2
|
1,88
|
1
|
12,03
|
10,8
|
4,32
|
16,4
|
16,4
|
11
|
47
|
1
|
0,01
|
100×100
|
100
|
1,3
|
0,35
|
1
|
0,35
|
1,03
|
11,7
|
12,05
|
12,4
|
12,4
|
12
|
350
|
2,3
|
0,02
|
100×200
|
140
|
4,9
|
2,5
|
1
|
5,75
|
14,7
|
3,2
|
47,04
|
52,8
|
52,8
|
13
|
173
|
2
|
0,015
|
100×150
|
125
|
3,2
|
1,32
|
1
|
2,64
|
6,26
|
3,7
|
23,16
|
25,8
|
25,8
|
14
|
122
|
0,2
|
0,015
|
100×150
|
125
|
2,3
|
0,73
|
1
|
0,15
|
3,24
|
7,5
|
22,72
|
24,5
|
24,5
|
15
|
295
|
2,9
|
0,02
|
100×200
|
140
|
4,1
|
1,8
|
1
|
5,22
|
10,3
|
2,2
|
22,66
|
27,9
|
27,9
|
16
|
380
|
6,2
|
0,0225
|
150×150
|
160
|
4,7
|
1,96
|
1
|
12,15
|
13,5
|
1,2
|
16,2
|
28,4
|
28,4
|
17
|
675
|
12,3
|
0,04
|
200×200
|
200
|
4,7
|
1,48
|
1
|
18,2
|
13,5
|
4,4
|
59,4
|
77,6
|
77,6
|
18
|
198
|
1,2
|
0,015
|
100×150
|
125
|
3,7
|
1,73
|
1
|
2,08
|
8,37
|
2,5
|
20,93
|
23
|
23
|
19
|
69
|
1,3
|
0,015
|
100×150
|
125
|
1,3
|
0,26
|
1
|
0,34
|
1,03
|
8,7
|
8,96
|
9,3
|
9,3
|
20
|
267
|
28
|
0,03
|
150×200
|
180
|
2,5
|
0,54
|
1
|
15,12
|
3,82
|
5,6
|
21,4
|
36,5
|
36,5
|
21
|
1380
|
3,8
|
0,1
|
250×400
|
315
|
3,8
|
0,57
|
1
|
2,17
|
8,83
|
4,1
|
36,2
|
38,4
|
38,4
|
22
|
1647
|
11
|
0,125
|
250×500
|
315
|
3,7
|
0,54
|
1
|
5,94
|
8,37
|
6,2
|
51,9
|
57,8
|
57,8
|
23
|
608
|
1,6
|
0,05
|
200×250
|
225
|
3,4
|
0,71
|
1
|
1,14
|
7,07
|
9,4
|
66,46
|
67,6
|
67,6
|
Увязка
ответвлений
|
ΔР7
≈
ΔР1;
ΔР7
= 27,2 Па, ΔР1
= 32,2 Па. %. ; a×b = 84×169, ξ = 0,9
|
ΔР8
≈
ΔР9; ΔР8
= 13,3 Па; ΔР9=16,2
Па. %. ; a×b = 74×148,
ξ = 2,85
|
ΔР11
≈
ΔР10; ΔР11
=10 Па; ΔР10
= 16,4 Па. %. ; a×b = 63×100,
ξ = 8,55
|
ΔР12
≈
ΔР1-2; ΔР12
= 52,8 Па; ΔР1-2
=60,3 Па. %. ; a×b =88×176,
ξ = 0,55
|
ΔР14
≈
ΔР13; ΔР14
= 24,5 Па; ΔР13
= 25,8 Па. % < 10
% - допустимая невязка.
|
ΔР15≈ ΔР16;
ΔР15=
27,9 Па, ΔР16
=28,35 Па. % < 10
% - допустимая невязка.
|
ΔР17
≈
ΔР1-3; ΔР17
= 77,6 Па; ΔР1-3
= 114,8 Па. %. ; a×b = 148×148,
ξ = 2,85
|
ΔР19
≈
ΔР18; ΔР19
= 12,6 Па; ΔР18=
26,4 Па. %. ; a×b = 58×93,
ξ = 13,7
|
ΔР20
≈
ΔР21;
ΔР20
= 36,5 Па, ΔР21
=38,4 Па. % < 10
% - допустимая невязка.
|
ΔР22
≈
ΔР1-4;
ΔР22
=57,8 Па, ΔР1-4
=121,3 Па. %. ; a×b =160×320, ξ =7,69
|
ΔР23
≈
ΔР1-5;
ΔР23
=67,6 Па, ΔР1-5
=186,2 Па. %. ; a×b=112×140, ξ =16,2
|
Этот расчет ведется аналогично расчету
воздуховодов приточной механической вентиляции, в той же последовательности.
Результаты расчета занесены в таблицу 7.2.
Таблица 7.2 - Аэродинамический расчёт
воздуховодов механической вытяжной системы вентиляции
Номер
участка
|
Количество
воздуха Lр, м3/ч
|
Длина
участка l, м
|
Размеры
воздуховодов
|
Скорость
воздуха Vд, м/с
|
Потери
давления на трение
|
Потери
давления в местных сопротивлениях
|
Общие
потери давления на участке Rуд∙ βш∙l + Z, Па
|
Суммарные
потери давления на участках от начала сети ∑i (Rуд∙ βш∙l + Z)i , Па
|
|
|
|
F, м2
|
a×b, мм
|
Dэ=2∙a∙b/(a+b), мм
|
|
Rуд, Па/м
|
Коэф-т
шерохова-тти βш
|
Rуд∙ βш∙l, Па
|
Скоростное
давление
Рд
= V2∙ρ/2, Па
|
Сумма
коэф-тов местных
сопротивлений
∑ξi
|
Потери
давления на местные сопротивления Z, Па
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
В
2. Главная расчётная ветвь
|
1
|
238
|
25,4
|
0,02
|
100×200
|
140
|
3,3
|
1,22
|
1
|
31
|
6,66
|
3,8
|
25,31
|
56,3
|
56,3
|
2
|
307
|
4,9
|
0,02
|
100х200
|
140
|
4,3
|
1,97
|
1
|
9,65
|
11,3
|
2,9
|
32,77
|
42,4
|
98,7
|
3
|
505
|
8,7
|
0,08
|
200×400
|
280
|
1,2
|
0,08
|
1
|
0,7
|
0,88
|
8,7
|
7,66
|
8,4
|
107,1
|
4
|
2460
|
0,2
|
0,1
|
200×500
|
280
|
6,8
|
1,92
|
1
|
0,38
|
28,3
|
3
|
84,9
|
85,3
|
192,4
|
Ответвления
|
5
|
69
|
1,2
|
0,01
|
100×100
|
100
|
1,9
|
0,69
|
1
|
0,83
|
2,21
|
1,2
|
2,65
|
3,5
|
3,5
|
6
|
198
|
1,5
|
0,02
|
100х200
|
140
|
2,8
|
0,9
|
1
|
1,35
|
4,8
|
1,3
|
6,24
|
7,6
|
7,6
|
7
|
265
|
12,9
|
0,025
|
100×250
|
140
|
2,9
|
0,96
|
1
|
12,38
|
5,14
|
9,8
|
50,37
|
62,8
|
8
|
353
|
3,2
|
0,025
|
100×250
|
140
|
3,9
|
1,65
|
1
|
5,28
|
9,3
|
5
|
46,5
|
51,8
|
51,8
|
9
|
618
|
2,2
|
0,04
|
200×200
|
200
|
4,3
|
1,26
|
1
|
2,77
|
11,3
|
0,7
|
7,91
|
10,7
|
10,7
|
10
|
968
|
14,2
|
0,08
|
200×400
|
280
|
3,4
|
0,54
|
1
|
7,67
|
7,07
|
3,5
|
24,75
|
32,4
|
32,4
|
11
|
987
|
1,7
|
0,08
|
200×400
|
280
|
3,4
|
0,54
|
1
|
0,32
|
7,07
|
4,2
|
29,69
|
30
|
30
|
12
|
350
|
5,3
|
0,03
|
150×200
|
180
|
3,2
|
0,84
|
1
|
4,45
|
6,26
|
0,6
|
3,76
|
8,2
|
8,2
|
13
|
90
|
1
|
0,015
|
100×150
|
125
|
1,7
|
0,43
|
1
|
0,43
|
1,77
|
1,8
|
3,2
|
3,6
|
3,6
|
14
|
213
|
1
|
0,02
|
100х200
|
140
|
3
|
1,02
|
1
|
1,02
|
5,5
|
2,6
|
14,3
|
15,3
|
15,3
|
15
|
260
|
0,4
|
0,02
|
100х200
|
140
|
3,6
|
1,42
|
1
|
0,57
|
7,93
|
0,5
|
3,97
|
4,5
|
4,5
|
16
|
47
|
11,8
|
0,01
|
100×100
|
100
|
1,3
|
0,35
|
1
|
4,13
|
1,03
|
3,6
|
3,71
|
7,8
|
7,8
|
17
|
1955
|
3,7
|
0,08
|
200×400
|
280
|
6,8
|
1,92
|
1
|
7,1
|
28,3
|
2,5
|
70,75
|
77,9
|
77,9
|
Увязка
ответвлений
|
ΔР5
≈
ΔР1;
ΔР5
= 3,5 Па, ΔР1
= 56 Па. %. ; a×b = 53×84, ξ = 23,35
|
ΔР6
≈
ΔР1-2; ΔР6
= 7,6 Па; ΔР1-2=98,7
Па. %. ; a×b = 54×109,
ξ = 19,2
|
ΔР8
≈
ΔР7; ΔР8
=51,8 Па; ΔР7
= 62,8 Па. %. ; a×b = 82×164,
ξ = 1,23
|
ΔР12
≈
ΔР9; ΔР12
= 8,2 Па; ΔР9=10,7
Па. %. ; a×b = 144×180,
ξ = 0,38
|
ΔР10
≈
ΔР11; ΔР10
= 32,4 Па; ΔР11
=30 Па. % < 10
% - допустимая невязка.
|
ΔР17
≈
ΔР1-3; ΔР17
= 77,9 Па; ΔР1-3
= 107,4Па. %. ; a×b = 166×333,
ξ = 1,05
|
7.3
Расчет воздуховодов систем естественной
вентиляции
В системах естественной вытяжной
вентиляции воздух перемещается в каналах и воздуховодах под действием
естественного давления ,
возникающего вследствие разности давлений холодного наружного и теплого
внутреннего воздуха, Па:
,
гдевысота воздушного столба,
принимаемая от центра вытяжной решетки до устья шахты, м;
плотность наружного (при ) и
внутреннего (при ) воздуха, .
.
За расчётную ветвь в системах естественной
вентиляции принимают самую удалённую ветвь, имеющую наименьшее располагаемое
гравитационное давление. Как правило, это ветвь, по которой удаляется воздух с
верхнего этажа.
Расчет воздуховодов систем естественной
вентиляции аналогичен расчету систем механической вентиляции. Расчет сведен в
таблицу 8.
Таблица 8.1 - Аэродинамический расчёт
воздуховодов естественной приточной системы вентиляции
Номер
участка
|
Количество
воздуха Lр, м3/ч
|
Длина
участка l, м
|
Размеры
воздуховодов
|
Скорость
воздуха Vд, м/с
|
Потери
давления на трение
|
Потери
давления в местных сопротивлениях
|
Общие
потери давления на участке Rуд∙ βш∙l + Z, Па
|
Суммарные
потери давления на участках от начала сети ∑i (Rуд∙ βш∙l + Z)i , Па
|
|
|
|
F, м2
|
a×b, мм
|
Dэ=2∙a∙b/(a+b), мм
|
|
Rуд, Па/м
|
Коэф-т
шероховатости βш
|
Rуд∙ βш∙l, Па
|
Скоростное
давление
Рд
= V2∙ρ/2, Па
|
Сумма
коэф-тов местных
сопротивлений
∑ξi
|
Потери
давления на местные сопротивления Z, Па
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
1
|
100
|
0,6
|
0,038
|
140×270
|
180
|
0,7
|
0,06
|
1,29
|
0,046
|
0,3
|
2,2
|
0,66
|
0,71
|
0,71
|
2
|
100
|
0,5
|
0,033
|
150х220
|
180
|
0,8
|
0,07
|
1,19
|
0,042
|
0,4
|
1
|
0,4
|
0,44
|
1,15
|
3
|
200
|
0,3
|
0,048
|
150х320
|
200
|
1,2
|
0,13
|
1,25
|
0,049
|
0,88
|
1
|
0,88
|
0,93
|
2,08
|
4
|
400
|
3,8
|
0,073
|
270
х270
|
280
|
1,5
|
0,12
|
1,56
|
0,46
|
1,38
|
1
|
1,38
|
1,84
|
3,92
|
Ответвления
|
5
|
100
|
3,6
|
0,038
|
140×270
|
180
|
0,7
|
0,06
|
1,29
|
0,279
|
0,3
|
2,2
|
0,66
|
0,94
|
0,94
|
6
|
100
|
0,5
|
0,033
|
150х220
|
180
|
0,8
|
0,07
|
1,19
|
0,042
|
0,4
|
1,1
|
0,44
|
0,48
|
0,48
|
7
|
100
|
0,6
|
0,038
|
140×270
|
180
|
0,7
|
0,06
|
1,29
|
0,046
|
0,3
|
2,1
|
0,63
|
0,68
|
0,68
|
8
|
200
|
0,3
|
0,048
|
150х320
|
200
|
1,2
|
0,13
|
1,25
|
0,049
|
0,88
|
1,1
|
0,97
|
1,02
|
1,02
|
9
|
100
|
3,6
|
0,038
|
140×270
|
180
|
0,7
|
0,06
|
1,29
|
0,279
|
0,3
|
2,1
|
0,63
|
0,91
|
0,91
|
Для нормальной работы системы естественной
вентиляции необходимо выполнение условия для расчетной ветви:
=3,766÷3,975.
Если располагаемое давление ∆Pе
меньше ∆Pосн.р.в , тогда для увеличения располагаемого
давления на шахте устанавливают дефлекторы, номер дефлектора соответствует
диаметру патрубка в дм.
Естественная система вентиляции работает, если ∆Pе
больше потерь давления.
Увязку ответвлений системы выполняют с учетом
разности располагаемых давлений для отдельных ответвлений. Невязка не должна
быть более 10%:
.(Rтр+Z)9=(Rтр+Z)1,2
+(∆P1е-∆P2е)
(Rтр+Z)1,2 +(∆P1е-∆P2е)
= 1,15+ (5,01-2,95) = 3,21
%
a×b = 102×123,
ξ = 7,69
.(Rтр+Z)7=(Rтр+Z)5,6+(∆P1е-∆P2е)
(Rтр+ Z)5,6 +
(∆P1е-∆P2е) =3,48 Па.
%
3.(Rтр+Z) 5,6,8=(Rтр+Z)1,2,3+(∆P1е-∆P2е)
(Rтр+ Z)1,2,3 + (∆P1е-∆P2е)
=4,14 Па.
%
a×b = 133×166,
ξ = 1,05.
7.4
Подбор вентилятора
Для механических систем вентиляции
используют, как правило, радиальные (центробежные) вентиляторы. Подбор
радиального вентилятора выполняют по заданным значениям производительности , м3/ч,
и перепада давления , Па,
по сводному графику, представленному в [9, прил. 1.1].
По индивидуальным характеристикам
вентиляторов, зная и , находят
частоту вращения n, об/мин, КПД в рабочей
зоне. Вентилятор должен работать с максимальным КПД, отклонение от которого не
должно превышать 10%.
Так как характеристики вентиляторов
составлены для стандартных условий, при подборе вентиляторов необходимо
предварительно выполнить перерасчет:
,
гдекоэффициент, учитывающий потери
давления неучтенные аэродинамическим расчетом;
;
барометрическое давление, ;
потери давления в основной расчетной
ветви:
.
.
.
.
,
гдепоправочный коэффициент, учитывающий
утечку или подсос воздуха в системе, , в зависимости от длины воздуховода
и его материала;
расчетное количество воздуха,
которое необходимо подать или удалить из системы, м3/ч;
количество воздуха, подсасываемого к
пылеуловителю в фильтрах, принимается согласно заводским характеристикам, м3/ч.
.
.
По сводному графику, представленному в [9,
прил.11], подбираем радиальный вентилятор для приточной и вытяжной систем.
Для приточной системы выбран вентилятор Ц4-70
№6,3, Dн = 95мм,
n=950
об/мин, =0,7.
Для вытяжной системы выбран
вентилятор Ц4-70 №5, Dн = 90 мм,
n=915
об/мин, =0,75.
Потребляемая мощность на валу
электродвигателя, кВт:
,
гдеКПД передачи, учитывает способ
соединения вентилятора и электродвигателя, принимаемый по [9, табл. 13.3],
непосредственная насадка колеса вентилятора на вал электродвигателя .
.
.
Минимальная установочная мощность
электродвигателя, кВт:
,
гдекоэффициент запаса мощности,
принимаемый по [9, табл. 13.4] в зависимости от мощности на валу
электродвигателя и конструкции вентилятора.
На основании полученного значения и числа
оборотов n по [9, прил. 5] подбираем электродвигатель для
вентиляторов.
Для приточной системы: электродвигатель единой
серии А02, тип А02-31-6.
Для вытяжной системы: электродвигатель единой
серии А02, тип А02-22-6.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ
СПИСОК
1.СТП МГМИ 1.01-84.
Комплексная система управления качеством работы. Дипломный проект. Структура,
содержание, общие правила выполнения и оформления. Магнитогорск: МГМИ, 1984.18
с.
2. ГОСТ
2.786-70. ЕСКД. Условные графические обозначения элементов отопления и
вентиляции.
3. ГОСТ
21.602-79.Система проектной документации для строительства. Отопление,
вентиляция и кондиционирование воздуха. Рабочие чертежи.
4. Курсовое
и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий
/В.П. Титов, Э.В. Сазонов, ЮС. Краснов, В.И. Новожило. М.:Стройиздат,1985. 208
с.
5. Семенов
В.Н. Унификация и стандартизация проектной документации для строительства. Л.:
Стройиздат,1985. 224 с.
6. Теплоснабжение
и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование /Под ред. Б.Н. Хрусталева.
Минск: Дизайн ПРО, 1997. 383 с.
7.СНиП
2.07.06-86.Отопление, вентиляция и кондиционирование
воздуха.
М.: Стройиздат, 1987, 61 с.
8.СНиП.2.01-82.
Строительная климатология и геофизика. М.: Стройиздат, 1983. 136 с.
9.Справочник
проектировщика. Внутренние санитарно- технические устройства /Под ред. И.Г.
Староверова. М.: Стройиз дат,1978. Ч.И.:Вентиляция и кондиционирование воздуха.
509 с.
10. СНиП
П-Л.8-71. Предприятия общественного питания. М.: Стройиздат, 1979. 32 с.
11. СНиП
П-69-78.Лечебно-профилактические учреждения. М.: Стройиздат,
1979,56 с.
12. СНиП
П-76-28.Спортивные сооружения. М.: Стройиздат, 1979.
84
с.
13. СНиП
П-85-80.Вокзалы.М..Стройиздат,1982. 12 с.
14. СНиП
П-73-76.Кинотеатры. М.:Стройиздат,1977. 17 с.
15.СНиП П-85-75.
Предприятия бытового обслуживания. М.: Стройиздат, 1976. 32 с.
16.СНиП
П-64-80.Детские дошкольные учреждения. М.: Стройиздат,1981. 16 с.
17.СНиП П-65-73.
Общеобразовательные школы и школы- интернаты. М.: Стройиздат, 1974. 36 с.
18.Отопление и
вентиляция/Под ред. В.Н. Богословского. М.:Стройиздат, 1976. 4.11.:
Вентиляция.
439 с.
19.Справочник
по теплоснабжению и вентиляции /Под ред. Р.В. Щекина. Киев: Будивельник,
1976, Кн.2: Вентиляция и кондиционирование воздуха. 460 с.
20. Сенатов И.
Г. Санитарная техника в общественном питании. М.: Экономика, 1973. 380 с.
21. СНиП П-3-79.
Строительная теплотехника.М.:Стройиэдат,1986. 40 с.
22. Справочник
монтажника. Монтаж вентиляционых систем /Под ред. И.Г. Староверова М.
:Стройиздат,1978. 591 с.
23. Короткова
Л.И., Скутин Н.И. Расчет калориферов на ЭВМ: Метод, указания. Магнитогорск:
МГМИ, 1987. 20 с.
24. СНиП
П-33-75.Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат,
1982. 96 с.