|
УДК 697.9 Визначення коефіцієнтів місцевих опорів трійників у системах вентиляції О. Д. Самарін, к.т.н., доцент (НДУ ММСУ) Розглянуто сучасну ситуацію з визначенням значень коефіцієнтів місцевих опорів (КМС) елементів вентиляційних мереж при їх аеродинамічному розрахунку. Даний аналіз деяких сучасних теоретичних та експериментальних робіт у розглянутій області та виявлено недоліки існуючої довідкової літератури щодо зручності використання її даних для здійснення інженерних розрахунків із застосуванням електронних таблиць MS Excel. Наведено основні результати апроксимації наявних таблиць для КМС уніфікованих трійників на відгалуженні при нагнітанні та всмоктуванні у системах вентиляції та кондиціонування повітря у вигляді відповідних інженерних формул. Дана оцінка точності отриманих залежностей та допустимого діапазону їх застосовності, а також представлені рекомендації щодо їх використання у практиці масового проектування. Виклад проілюстровано числовими та графічними прикладами. Ключові слова:коефіцієнт місцевого опору, трійник, відгалуження, нагнітання, всмоктування. |
UDC 697.9 Determination of local resistance coeffi cients of tees in ventilating systems O. D. Samarin, PhD, Assistant Professor, National Research Moscow State University of Civil Engineering (NR MSUCE) Сучасна сфера оцінюється з визначенням цінностей резидентів (CLR) елементів монтування систем на їх аеродинамічному обчисленні. Analysis of some contemporary theoretical and experimental works in this field is given and defi ciencies are identified ed in the existing reference literature for usability of its data to perform engineering calculations using MS Excel spreadsheets. Головні результати пристосування існуючих tables до CLR для uniform tees на сходинці і очищення в вентиляційних і кондиціонованих системах є в appropriate engineering formulas. Ситуація про прихильність до обтяжених dependences і valid range of the applicability are given, as well as recommendations for their use in practice mass design. Презентація ілюструється numerical and graphical examples. Keywords:coefficient of local resistance, tee, branch, injection, suction. |
При русі повітряного потоку в повітропроводах і каналах систем вентиляції та кондиціонування повітря (В і КВ), крім втрат тиску на тертя, істотну роль відіграють втрати на місцевих опорах - фасонних частинах повітроводів, повітророзподільниках та мережному обладнанні.
Такі втрати пропорційні динамічному тиску. рд = ρ v²/2, де ρ — щільність повітря, що дорівнює 1,2 кг/м³ при температурі близько +20 °C; v— його швидкість [м/с], яка визначається, як правило, у перерізі каналу за опором.
Коефіцієнти пропорційності ξ, звані коефіцієнтами місцевого опору (КМС), для різних елементів систем і КВ зазвичай визначаються за таблицями, наявними, зокрема, і в ряді інших джерел. Найбільшу складність у своїй найчастіше викликає пошук КМС для трійників чи вузлів відгалужень. Справа в тому, що в цьому випадку необхідно брати до уваги вид трійника (на прохід або на відгалуження) та режим руху повітря (нагнітання або всмоктування), а також відношення витрати повітря у відгалуженні до витрати у стволі L'о = L o /L cта площі перерізу проходу до площі перерізу стовбура F п = F п / F с.
Для трійників при всмоктуванні потрібно враховувати ще й відношення площі перерізу відгалуження до площі перерізу стовбура F' про = F про /F с. У посібнику відповідні дані наведено у табл. 22.36-22.40. Однак при проведенні розрахунків з використанням електронних таблиць Excel, що в даний час досить поширене у зв'язку з широким використанням різного стандартного програмного забезпечення та зручністю оформлення результатів обчислень, бажано мати аналітичні формули для КМС, принаймні, в діапазонах, що найчастіше зустрічаються, зміни характеристик трійників .
Крім того, це було б доцільно у навчальному процесі для скорочення технічної роботиучнів та перенесення основного навантаження на розробку конструктивних рішеньсистем.
Подібні формули є в такому досить фундаментальному джерелі, як , але там вони представлені в узагальненому вигляді, без урахування особливостей конструкції конкретних елементів існуючих вентиляційних систем, а також використовують значне число додаткових параметріві вимагають у ряді випадків звернення до певних таблиць. З іншого боку, що з'явилися в Останнім часомПрограми для автоматизованого аеродинамічного розрахунку систем В і КВ використовують деякі алгоритми для визначення КМС, але, як правило, вони невідомі для користувача і тому можуть викликати сумніви в своїй обґрунтованості і коректності.
Також в даний час з'являються деякі роботи, автори яких продовжують дослідження з уточнення розрахунку КМС або розширення діапазону параметрів відповідного елемента системи, для яких результати будуть справедливі. Дані публікації виникають як у нашій країні, так і за кордоном, хоча загалом їх кількість не надто велика, і ґрунтуються переважно на чисельному моделюванні турбулентних потоків за допомогою ЕОМ або на безпосередніх експериментальних дослідженнях. Однак отримані авторами дані, як правило, важко використовувати на практиці масового проектування, оскільки вони поки що не представлені в інженерному вигляді.
У зв'язку з цим доцільним є аналіз даних, що містяться в таблицях , і отримання на їх основі апроксимаційних залежностей, які мали б по можливості найбільш простий і зручний для інженерної практики вид і одночасно досить адекватно відображали б характер наявних залежностей для КМС трійників. Для найчастіше зустрічаються їх різновидів - трійників на проході (уніфікованих вузлів відгалужень) дане завданнябула вирішена автором у роботі. У той же час для трійників на відгалуженні аналітичні співвідношення знайти важче, оскільки самі залежності тут виглядають складніше. Загальний виглядапроксимаційних формул, як і завжди в подібних випадках, виходить виходячи з розташування розрахункових точок на полі кореляції, а відповідні коефіцієнти підбираються методом найменших квадратів з метою мінімізації відхилення побудованого графіка засобами Excel. Тоді для деяких найбільш уживаних діапазонів F п /F с, F про /F с і L про /L сможна отримати вирази:
при L´о= 0,20-0,75 та F´о= 0,40-0,65 - для трійників при нагнітанні (припливних);
при L´о = 0,2-0,7, F´о= 0,3-0,5 та F´ п= 0,6-0,8 - для трійників при всмоктуванні (витяжних).
Точність залежностей (1) та (2) демонструють рис. 1 та 2, де наведено результати обробки табл. 22.36 та 22.37 для КМС уніфікованих трійників (вузлів відгалужень) на відгалуженні круглого перерізу при всмоктуванні. У разі прямокутного перерізу результати відрізнятимуться несуттєво.
Можна відзначити, що розбіжність тут більше, ніж для трійників на прохід, і становить у середньому 10-15%, іноді навіть до 20%, але для інженерних розрахунків це може бути допустимим, особливо з урахуванням очевидної вихідної похибки, що міститься в таблицях, і одночасного спрощення розрахунків під час використання Excel. У той самий час отримані співвідношення не вимагають жодних інших вихідних даних, крім які у таблиці аеродинамічного розрахунку. Справді, в ній у явному вигляді повинні бути зазначені і витрати повітря, і перерізи на поточній та сусідній ділянці, що входять до перерахованих формул. Насамперед це спрощує обчислення при застосуванні електронних таблиць Excel. Одночасно мал. 1 і 2 дозволяють переконатися, що знайдені аналітичні залежності цілком адекватно відображають характер впливу всіх основних факторів на КМС трійників і фізичну сутність процесів, що відбуваються в них при русі повітряного потоку.
При цьому формули, наведені в цій роботі, дуже прості, наочні та легко доступні для інженерних розрахунків, особливо в Excel, а також у навчальному процесі. Їх використання дозволяє відмовитися від інтерполяції таблиць при збереженні точності, необхідної для інженерних розрахунків, і безпосередньо обчислювати коефіцієнти місцевого опору трійників на відгалуження в широкому діапазоні відносин перерізів і витрат повітря в стовбурі та відгалуженнях.
Цього цілком достатньо для проектування систем вентиляції та кондиціонування повітря у більшості житлових та громадських будівель.
- Довідник проектувальника. Внутрішні санітарно-технічні пристрої. Ч. 3. Вентиляція та кондиціювання повітря. Кн. 2/ За ред. Н.М. Павлова та Ю.І. Шиллера. - М.: Будвидав, 1992. 416 с.
- Ідельчик І.Є. Довідник з гідравлічних опорів / За ред. М.О. Штейнберг. - Вид. 3-тє. - М: Машинобудування, 1992. 672 с.
- Посохін В.М., Зіганшин А.М., Баталова А.В. До визначення коефіцієнтів місцевих опорів обурювальних елементів трубопровідних систем // Вісті ВНЗ: Будівництво, 2012. №9. С. 108-112.
- Посохін В.М., Зіганшин А.М., Варсегова О.В. До розрахунку втрат тиску місцевих опорах: Повідом. 1// Известия вузів: Будівництво, 2016. №4. С. 66-73.
- Аверкова О.О. Експериментальне дослідження відривних течій на вході в отвори, що всмоктують // Вісник БДТУ ім. В.Г. Шухова, 2012. №1. С. 158-160.
- Kamel A.H., Shaqlaih A.S. Frictional pressure losses of fluids flowing in circular conduits: A review. SPE Drilling and Completion. 2015. Vol. 30. No. 2. Pp. 129-140.
- Gabrielaitiene I. Номерна simulation of district heating system with emphases on transient temperature behavior. Proc. of the 8th International Conference “Environmental Engineering”. Vilnius. VGTU Publishers. 2011. Vol. 2. Pp. 747-754.
- Horikiri K., Yao Y., Yao J. Modelling conjugate flow and heat transfer in ventilated room for indoor thermal comfort assessment. Building and Environment. 2014. No. 77. Pp. 135-147.
- Самарін О.Д. Розрахунок місцевих опорів у системах вентиляції будівель // Журнал С.О.К., 2012. №2. С. 68-70.
Аеродинамічний розрахунок повітроводів починають з креслення аксонометрической схеми (М 1: 100), проставлення номерів ділянок, їх навантажень L (м 3 /год) та довжин I (м). Визначають напрямок аеродинамічного розрахунку - від найбільш віддаленої та навантаженої ділянки до вентилятора. При сумнівах щодо напрями розраховують всі можливі варіанти.
Розрахунок починають з віддаленої ділянки: визначають діаметр D (м) круглого або площу F (м 2) поперечного перерізу прямокутного повітроводу: 
Таблиця. Необхідна годинна витрата свіжого повітря, м 3 /год (cfm)
За додатком Н приймають найближчі стандартні значення: D ст або (а х b) ст (м)
Фактична швидкість (м/с): 
або 
Гідравлічний радіус прямокутних повітроводів (м): 
Критерій Рейнольдса: Re = 64 100 x D ст x U факт (для прямокутних повітроводів D ст = D L).
Коефіцієнт гідравлічного тертя: λ = 0,3164 x Re - 0,25 при Re ≤ 60000, λ = 0,1266 x Re - 0,167 при Re Втрати тиску на розрахунковій ділянці (Па): 
де – сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці повітроводів.
Місцеві опори на межі двох ділянок (трійники, хрестовини) відносять до ділянки з меншою витратою. Коефіцієнти місцевих опорів дано у додатках.
Схема припливної системи вентиляції, що обслуговує 3-поверховий адміністративний будинок.
Таблиця 1. Аеродинамічний розрахунок
| № ділянок | подача L, м 3/год | довжина L, м | U р до, м/с | переріз а x b, м | U ф, м/с | D l , м | Re | λ | Kmc | втрати на ділянці? |
| грати PP на виході | 0,2 x 0,4 | 3,1 | - | - | - | 1,8 | 10,4 | |||
| 1 | 720 | 4,2 | 4 | 0,2 x 0,25 | 4,0 | 0,222 | 56900 | 0,0205 | 0,48 | 8,4 |
| 2 | 1030 | 3,0 | 5 | 0,25 x 0,25 | 4,6 | 0,25 | 73700 | 0,0195 | 0,4 | 8,1 |
| 3 | 2130 | 2,7 | 6 | 0,4 x 0,25 | 5,92 | 0,308 | 116900 | 0,0180 | 0,48 | 13,4 |
| 4 | 3480 | 14,8 | 7 | 0,4 x 0,4 | 6,04 | 0,40 | 154900 | 0,0172 | 1,44 | 45,5 |
| 5 | 6830 | 1,2 | 8 | 0,5 x 0,5 | 7,6 | 0,50 | 234000 | 0,0159 | 0,2 | 8,3 |
| 6 | 10420 | 6,4 | 10 | 0,6 x 0,5 | 9,65 | 0,545 | 337000 | 0,0151 | 0,64 | 45,7 |
| 6a | 10420 | 0,8 | ю. | ø 0,64 | 8,99 | 0,64 | 369000 | 0,0149 | 0 | 0,9 |
| 7 | 10420 | 3,2 | 5 | 0,53 x 1,06 | 5,15 | 0,707 | 234000 | 0,0312 x n | 2,5 | 44,2 |
| Сумарні втрати: 185 Примітка. Для цегляних каналівз абсолютною шорсткістю 4 мм та U ф = 6,15 м/с, поправочний коефіцієнт n = 1,94 (табл. 22.12.). |
||||||||||
Повітропроводи виготовлені з оцинкованої тонколистової сталі, товщина та розмір якої відповідають дод. Н з. Матеріал повітрозабірної шахти - цегла. Як повітророзподільники застосовані решітки регульовані типу РР з можливими перерізами: 100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 та 600 х 200 мм, коефіцієнтом затінення 0,8 та максимальною швидкістю повітря на виході до 3 м/с.
Опір приймального утепленого клапана із повністю відкритими лопатями 10 Па. Гідравлічний опір калориферної установки 100 Па (за окремим розрахунком). Опір фільтру G-4 250 Па. Гідравлічний опір глушника 36 Па (по акустичного розрахунку). Виходячи з архітектурних вимог, проектують повітроводи прямокутного перерізу.
Перерізи цегляних каналів приймають за табл. 22.7.
Коефіцієнти місцевих опорів.
Ділянка 1. Ґрати РР на виході перетином 200 x 400 мм (розраховують окремо): 
Динамічне тиск: 
KMC грати (дод. 25.1) = 1,8.
Падіння тиску у ґратах: Δр - рД x KMC = 5,8 x 1,8 = 10,4 Па.
Розрахунковий тиск вентилятора р: Δр вент = 1,1 (Δр аерод + Δр клап + Δр фільтр + Δр кал + Δр глуш) = 1,1 (185 + 10 + 250 + 100 + 36) = 639 Па.
Подача вентилятора: L вент = 1,1 х Lсист = 1,1 х 10 420 = 11 460 м 3 /год.
Вибраний радіальний вентиляторВЦ4-75 № 6,3, виконання 1: L = 11500 м 3 /год; Δр вен = 640 Па (вентагрегат Е6.3.090 - 2а), діаметр ротора 0,9 х D пом, частота обертання 1435 хв-1, електродвигун 4А10054; N = 3 кВт встановлений однією осі з вентилятором. Маса агрегату 176 кг.
Перевірка потужності електродвигуна вентилятора (кВт): 
за аеродинамічній характеристицівентилятора n вент = 0,75. 
Таблиця 2. Визначення місцевих опорів
| № ділянок | Вид місцевого опору | Ескіз | Кут α, град. | Ставлення | Обґрунтування | КМС | ||
| F 0 / F 1 | L 0 / L ст | f прох / f ств | ||||||
| 1 | Дифузор |  |
20 | 0,62 | - | - | Табл. 25.1 | 0,09 |
| Відведення |  |
90 | - | - | - | Табл. 25.11 | 0,19 | |
| Трійник-прохід |  |
- | - | 0,3 | 0,8 | Дод. 25.8 | 0,2 | |
| Σ | 0,48 | |||||||
| 2 | Трійник-прохід |  |
- | - | 0,48 | 0,63 | Дод. 25.8 | 0,4 |
| 3 | Трійник-відгалуження |  |
- | 0,63 | 0,61 | - | Дод. 25.9 | 0,48 |
| 4 | 2 відведення | 250 x 400 | 90 | - | - | - | Дод. 25.11 | |
| Відведення | 400 x 250 | 90 | - | - | - | Дод. 25.11 | 0,22 | |
| Трійник-прохід |  |
- | - | 0,49 | 0,64 | Табл. 25.8 | 0,4 | |
| Σ | 1,44 | |||||||
| 5 | Трійник-прохід |  |
- | - | 0,34 | 0,83 | Дод. 25.8 | 0,2 |
| 6 | Дифузор після вентилятора |  |
h=0,6 | 1,53 | - | - | Дод. 25.13 | 0,14 |
| Відведення | 600 x 500 | 90 | - | - | - | Дод. 25.11 | 0,5 | |
| Σ | 0,64 | |||||||
| 6a | Конфузор перед вентилятором |  |
D г =0,42 м | Табл. 25.12 | 0 | |||
| 7 | Коліно | 90 | - | - | - | Табл. 25.1 | 1,2 | |
| Ґрати жалюзійні | Табл. 25.1 | 1,3 | ||||||
| Σ | 1,44 | |||||||
Краснов Ю.С., "Системи вентиляції та кондиціювання. Рекомендації з проектування для виробничих та громадських будівель", глава 15. "Термокул"
Цим матеріалом редакція журналу „Світ Клімату“ продовжує публікацію розділів із книги „Системи вентиляції та кондиціювання. Рекомендації з проектування для виробництва
водних та громадських будівель”. Автор Краснов Ю.С.
Аеродинамічний розрахунок повітроводів починають з креслення аксонометрической схеми (М 1: 100), проставлення номерів ділянок, їх навантажень L (м 3 /год) та довжин I (м). Визначають напрямок аеродинамічного розрахунку - від найбільш віддаленої та навантаженої ділянки до вентилятора. При сумнівах щодо напрями розраховують всі можливі варіанти.
Розрахунок починають з віддаленої ділянки: визначають діаметр D (м) круглого або площу F (м 2) поперечного перерізу прямокутного повітроводу:
Швидкість зростає з наближенням до вентилятора.
За додатком Н приймають найближчі стандартні значення: D CT або (а х b) ст (м).
Гідравлічний радіус прямокутних повітроводів (м):
де – сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці повітроводів.
Місцеві опори на межі двох ділянок (трійники, хрестовини) відносять до ділянки з меншою витратою.
Коефіцієнти місцевих опорів дано у додатках.
Схема припливної системи вентиляції, що обслуговує 3-поверховий адміністративний будинок
Приклад розрахунку
Вихідні дані:
| № ділянок | подача L, м 3/год | довжина L, м | річок, м/с | перетин а × b, м |
υ ф, м/с | D l ,м | Re | λ | Kmc | втрати на ділянці Δр, па |
| грати рр на виході | 0,2 × 0,4 | 3,1 | - | - | - | 1,8 | 10,4 | |||
| 1 | 720 | 4,2 | 4 | 0,2 × 0,25 | 4,0 | 0,222 | 56900 | 0,0205 | 0,48 | 8,4 |
| 2 | 1030 | 3,0 | 5 | 0,25×0,25 | 4,6 | 0,25 | 73700 | 0,0195 | 0,4 | 8,1 |
| 3 | 2130 | 2,7 | 6 | 0,4×0,25 | 5,92 | 0,308 | 116900 | 0,0180 | 0,48 | 13,4 |
| 4 | 3480 | 14,8 | 7 | 0,4×0,4 | 6,04 | 0,40 | 154900 | 0,0172 | 1,44 | 45,5 |
| 5 | 6830 | 1,2 | 8 | 0,5×0,5 | 7,6 | 0,50 | 234000 | 0,0159 | 0,2 | 8,3 |
| 6 | 10420 | 6,4 | 10 | 0,6×0,5 | 9,65 | 0,545 | 337000 | 0,0151 | 0,64 | 45,7 |
| 6а | 10420 | 0,8 | ю. | Ø0,64 | 8,99 | 0,64 | 369000 | 0,0149 | 0 | 0,9 |
| 7 | 10420 | 3,2 | 5 | 0,53 × 1,06 | 5,15 | 0,707 | 234000 | 0,0312 ×n | 2,5 | 44,2 |
| Сумарні втрати: 185 | ||||||||||
| Таблиця 1. Аеродинамічний розрахунок | ||||||||||
Повітропроводи виготовлені з оцинкованої тонколистової сталі, товщина та розмір якої відповідають дод. Н із. Матеріал повітрозабірної шахти - цегла. Як повітророзподільники застосовані решітки регульовані типу РР з можливими перерізами: 100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 та 600 х 200 мм, коефіцієнтом затінення 0,8 та максимальною швидкістю повітря на виході до 3 м/с.
Опір приймального утепленого клапана із повністю відкритими лопатями 10 Па. Гідравлічний опір калориферної установки 100 Па (за окремим розрахунком). Опір фільтру G-4 250 Па. Гідравлічний опір глушника 36 Па (за акустичним розрахунком). Виходячи з архітектурних вимог, проектують повітроводи прямокутного перерізу.
Перерізи цегляних каналів приймають за табл. 22.7.
Коефіцієнти місцевих опорів
Ділянка 1. Ґрати РР на виході перетином 200×400 мм (розраховують окремо):
| № ділянок | Вид місцевого опору | Ескіз | Кут α, град. | Ставлення | Обґрунтування | КМС | ||
| F 0 / F 1 | L 0 / L ст | f прох / f ств | ||||||
| 1 | Дифузор |
 |
20 | 0,62 | - | - | Табл. 25.1 | 0,09 |
| Відведення |
 |
90 | - | - | - | Табл. 25.11 | 0,19 | |
| Трійник-прохід |
 |
- | - | 0,3 | 0,8 | Дод. 25.8 | 0,2 | |
| ∑ = | 0,48 | |||||||
| 2 | Трійник-прохід |
 |
- | - | 0,48 | 0,63 | Дод. 25.8 | 0,4 |
| 3 | Трійник-відгалуження |
 |
- | 0,63 | 0,61 | - | Дод. 25.9 | 0,48 |
| 4 | 2 відведення | 250 × 400 | 90 | - | - | - | Дод. 25.11 | |
| Відведення | 400 × 250 | 90 | - | - | - | Дод. 25.11 | 0,22 | |
| Трійник-прохід |
 |
- | - | 0,49 | 0,64 | Табл. 25.8 | 0,4 | |
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| 5 | Трійник-прохід |
 |
- | - | 0,34 | 0,83 | Дод. 25.8 | 0,2 |
| 6 | Дифузор після вентилятора |
 |
h=0,6 | 1,53 | - | - | Дод. 25.13 | 0,14 |
| Відведення | 600 × 500 | 90 | - | - | - | Дод. 25.11 | 0,5 | |
| ∑= | 0,64 | |||||||
| 6а | Конфузор перед вентилятором |
 |
D г =0,42 м | Табл. 25.12 | 0 | |||
| 7 | Коліно | 90 | - | - | - | Табл. 25.1 | 1,2 | |
| Ґрати жалюзійні | Табл. 25.1 | 1,3 | ||||||
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| Таблиця 2. Визначення місцевих опорів | ||||||||
Краснов Ю.С.,
1. Втрати на тертя:
Pтр = (x * l / d) * (v * v * y) / 2g,
z = Q * (v * v * y) / 2g,
Метод допустимих швидкостей
Примітка: швидкість повітряного потоку в таблиці дана в метрах за секунду
Використання прямокутних повітроводів
У діаграмі втрат напору вказані діаметри круглих повітроводів. Якщо замість них використовуються повітроводи прямокутного перерізу, необхідно знайти їх еквівалентні діаметри за допомогою наведеної нижче таблиці.
Примітки:
- Якщо місця недостатньо (наприклад, при реконструкції), вибирають прямокутні димарі . Зазвичай, ширина воздуховода вдвічі більше висоти).
Таблиця еквівалентних діаметрів повітроводів
Коли відомі параметри повітроводів (їх довжина, переріз, коефіцієнт тертя повітря на поверхню), можна розрахувати втрати тиску в системі при витраті повітря, що проектується.
Загальні втрати тиску (у кг/кв.м.) розраховуються за такою формулою:
де R – втрати тиску на тертя у розрахунку на 1 погонний метр повітроводу, l – довжина повітроводу в метрах, z – втрати тиску на місцеві опори (при змінному перерізі).
1. Втрати на тертя:
У круглому повітроводі втрати тиску на тертя P тр вважаються так:
Pтр = (x * l / d) * (v * v * y) / 2g,
де x - коефіцієнт опору тертя, l - довжина повітроводу в метрах, d - діаметр повітроводу в метрах, v - швидкість перебігу повітря в м/с, y - густина повітря в кг/куб.м., g - прискорення вільного падіння(9,8 м/с2).
Зауваження: Якщо повітропровід має не круглий, а прямокутний переріз, у формулу треба підставляти еквівалентний діаметр, який для повітроводу зі сторонами А і В дорівнює: dекв = 2АВ/(А + В)
2. Втрати на місцеві опори:
Втрати тиску на місцеві опори вважаються за формулою:
z = Q * (v * v * y) / 2g,
де Q - сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці повітроводу, для якого проводять розрахунок, v - швидкість перебігу повітря в м/с, y - щільність повітря в кг/куб.м., g - прискорення вільного падіння (9,8 м/с2 ). Значення Q містяться у табличному вигляді.
Метод допустимих швидкостей
При розрахунку мережі повітроводів методом допустимих швидкостей за вихідні дані приймають оптимальну швидкість повітря (див. таблицю). Потім вважають потрібне переріз повітропроводу та втрати тиску в ньому.
Порядок дій при аеродинамічному розрахунку повітроводів за методом допустимих швидкостей:
Накреслити схему повітророзподільної системи. Для кожної ділянки повітроводу вказати довжину та кількість повітря, що проходить за 1 годину.
Розрахунок починаємо з найдальших від вентилятора та найбільш навантажених ділянок.
Знаючи оптимальну швидкість повітря для даного приміщення та об'єм повітря, що проходить через повітропровід за 1 годину, визначимо відповідний діаметр (або перетин) повітропроводу.
Обчислюємо втрати тиску тертя P тр.
За табличними даними визначаємо суму місцевих опорів Q та розраховуємо втрати тиску на місцеві опори z.
Тиск для наступних розгалужень повітророзподільної мережі визначається як сума втрат тиску на ділянках, розташованих до даного розгалуження.
У процесі розрахунку потрібно послідовно ув'язати усі гілки мережі, прирівнявши опір кожної гілки до опору найбільш навантаженої гілки. Це роблять із допомогою діафрагм. Їх встановлюють на слабко навантажені ділянки повітроводів, підвищуючи опір.
Таблиця максимальної швидкості повітря в залежності від вимог до повітропроводу
Метод постійної втрати напору
Цей метод передбачає постійну втрату напору на 1 погонний метр повітроводу. На основі цього визначаються розміри мережі повітроводів. Метод постійної втрати напору досить простий та застосовується на стадії техніко-економічного обґрунтування систем вентиляції:
Залежно від призначення приміщення за таблицею допустимих швидкостей повітря вибирають швидкість магістральному ділянці воздуховода.
За визначеною в п.1 швидкості та на підставі проектної витрати повітря знаходять початкову втрату напору (на 1 м довжини повітроводу). Для цього служить наведена нижче діаграма.
Визначають саму навантажену гілку, і її довжину сприймають як еквівалентну довжину повітророзподільної системи. Найчастіше це відстань до найдальшого дифузора.
Помножують еквівалентну довжину системи на втрату тиску з п.2. До отриманого значення додають втрату напору на дифузорах.
Тепер за наведеною нижче діаграмою визначають діаметр початкового повітроводу, що йде від вентилятора, а потім діаметри інших ділянок мережі за відповідними витратами повітря. При цьому приймають постійну початкову втрату напору.
Діаграма визначення втрат напору та діаметру повітроводів 
У діаграмі втрат напору вказані діаметри круглих повітроводів. Якщо замість них використовуються повітроводи прямокутного перерізу, необхідно знайти їх еквівалентні діаметри за допомогою наведеної нижче таблиці.
Примітки:
Якщо дозволяє простір, краще вибирати круглі або квадратні повітропроводи;
Якщо місця недостатньо (наприклад, при реконструкції), вибирають прямокутні димарі. Зазвичай, ширина воздуховода вдвічі більше висоти).
У таблиці по горизонтальній вказана висота повітроводу в мм, по вертикальній - його ширина, а в осередках таблиці містяться еквівалентні діаметри повітроводів у мм.
Створення комфортних умов перебування у приміщеннях неможливе без аеродинамічного розрахунку повітроводів. На основі отриманих даних визначається діаметр перерізу труб, потужність вентиляторів, кількість та особливості відгалужень. Додатково може розраховуватись потужність калориферів, параметри вхідних та вихідних отворів. Залежно від конкретного призначення кімнат враховується максимально допустима шумність, кратність обміну повітря, напрямок та швидкість потоків у приміщенні.
Сучасні вимоги до прописані у Зводі правил СП 60.13330.2012. Нормовані параметри показників мікроклімату в приміщеннях різного призначення дані в ГОСТ 30494, СанПіН 2.1.3.2630, СанПіН 2.4.1.1249 та СанПіН 2.1.2.2645. Під час розрахунку показників вентиляційних систем усі положення повинні обов'язково враховуватися.
Аеродинамічний розрахунок повітроводів - алгоритм дій
Роботи включають кілька послідовних етапів, кожен з яких вирішує локальні завдання. Отримані дані форматуються у вигляді таблиць, на їх основі складаються важливі схеми та графіки. Роботи поділяються на такі етапи:
- Розробка аксонометричної схеми розподілу повітря за системою. На основі схеми визначається конкретна методика розрахунків з урахуванням особливостей та завдань вентиляційної системи.
- Виконується аеродинамічний розрахунок повітроводів як за головними магістралями, так і за всіма відгалуженнями.
- На підставі отриманих даних вибирається геометрична формата площа перерізу повітроводів, що визначаються технічні характеристикивентиляторів та калориферів. Додатково приймається до уваги можливість встановлення датчиків пожежогасіння, попередження розповсюдження диму, можливість автоматичного регулювання потужності вентиляції з урахуванням складеної користувачами програми.
Розробка схеми системи вентиляції
Залежно від лінійних параметрів схеми вибирається масштаб, на схемі вказується просторове положення повітроводів, точки приєднання додаткових технічних пристроїв, відгалуження, місця подачі та забору повітря.
На схемі вказується головна магістраль, її розташування та параметри, місця підключення та технічні характеристики відгалужень. Особливості розташування повітроводів враховують архітектурні характеристики приміщень та будівлі загалом. Під час складання припливної схеми порядок розрахунку починається з самої віддаленої від вентилятора точки або приміщення, для якого потрібно забезпечити максимальну кратність обміну повітря. Під час складання витяжної вентиляціїОсновним критерієм приймаються максимальні значення витрати повітряного потоку. Загальна лінія під час розрахунків розбивається на окремі ділянки, при цьому кожна ділянка повинна мати однакові перерізи повітроводів, стабільне споживання повітря, однакові матеріаливиготовлення та геометрію труб.
Відрізки нумеруються в послідовності від ділянки з найменшою витратою і зростаючою до найбільшої. Далі визначається фактична довжина кожної окремої ділянки, підсумовуються окремі ділянки та визначається загальна довжина системи вентиляції.
Під час планування схеми вентиляції їх допускається приймати загальними для таких приміщень:
- житлових чи громадських у будь-яких поєднаннях;
- виробничих, якщо вони за протипожежною категорією відносяться до групи А або Б і розміщуються не більше ніж на трьох поверхах;
- однією з категорій виробничих будівелькатегорії В1 - В4;
- категорії виробничих будівель В1 м В2 дозволяється підключати до однієї системи вентиляції у будь-яких поєднаннях.
Якщо системах вентиляції повністю відсутня можливість природного провітрювання, то схема повинна передбачати обов'язкове підключення аварійного устаткування. Потужності та місце встановлення додаткових вентиляторів розраховуються за загальними правилами. Для приміщень, що мають постійно відкриті або відкриваються у разі потреби отвори, схема може складатися без можливості резервного аварійного підключення.
Системи відсмоктування забрудненого повітря безпосередньо з технологічних або робочих зон повинні мати один резервний вентилятор, включення пристрою в роботу може бути автоматичним або ручним. Вимоги стосуються робочих зон 1-го та 2-го класів небезпеки. Дозволяється не передбачати на схемі монтажу резервного вентилятора лише у випадках:
- Синхронна зупинка шкідливих виробничих процесіву разі порушення функціональності системи вентиляції.
- У виробничих приміщеннях передбачено окрему аварійну вентиляцію зі своїми повітропроводами. Параметри такої вентиляції повинні видаляти щонайменше 10% обсягу повітря, що забезпечує стаціонарними системами.
Схема вентиляції має передбачати окрему можливість душування на робоче місце із підвищеними показниками забрудненості повітря. Усі ділянки та місця підключення вказуються на схемі та включаються до загального алгоритму розрахунків.
Забороняється розміщення приймальних повітряних пристроїв ближче за вісім метрів по лінії горизонталі від сміттєзвалищ, місць автомобільного паркування, доріг з інтенсивним рухом, витяжних трубта димоходів. Прийомні повітряні пристроїпідлягають захисту спеціальними пристроями з вітряного боку. Показники опору захисних пристроївберуться до уваги під час аеродинамічних розрахунків загальної системивентиляції.
Розрахунок втрат тиску повітряного потокуАеродинамічний розрахунок повітроводів за втратами повітря робиться з метою правильного виборуперерізів для забезпечення технічних вимогсистеми та вибору потужності вентиляторів. Втрати визначаються за такою формулою:
R yd - значення питомих втрат тиску всіх ділянках повітроводу;
P gr - гравітаційний тиск повітря в вертикальних каналах;
Σ l – сума окремих ділянок системи вентиляції.
Втрати тиску отримують у Па, довжина ділянок визначається за метри. Якщо рух повітряних потоків у системах вентиляції відбувається за рахунок природної різниці тиску, то розрахункове зниження тиску Σ = (Rln + Z) по кожній окремій ділянці. Для розрахунку гравітаційного тиску необхідно використовувати формулу:
P gr - гравітаційний тиск, Па;
h – висота повітряного стовпа, м;
ρ н – щільність повітря зовні приміщення, кг/м3;
ρ в – густина повітря всередині приміщення, кг/м 3 .
Подальші обчислення для систем природної вентиляції виконуються за формулами:
Визначення поперечного перерізу повітроводів
Визначення швидкості руху повітряних мас у газоходах
Розрахунок на втрати за місцевими опорами системи вентилювання
Визначення втрати на подолання тертя
Визначення швидкості повітряного потоку в каналах
Розрахунок починається з найбільш протяжної та віддаленої ділянки системи вентиляції. Внаслідок аеродинамічних розрахунків повітроводів повинен забезпечуватися необхідний режим вентиляції у приміщенні.
Площа поперечного перерізу визначається за такою формулою:
F P = L P /V T .
F P – площа перерізу повітряного каналу;
L P - фактична витрата повітря на ділянці вентиляційної системи, що розраховується;
V T – швидкість руху повітряних потоків задля забезпечення необхідної кратності обміну повітря у необхідному обсязі.
З урахуванням отриманих результатів визначається втрати тиску при примусовому переміщенні повітряних мас по повітроводах.
Для кожного матеріалу виготовлення повітроводів застосовуються поправочні коефіцієнти, що залежать від показників шорсткості поверхонь та швидкості переміщення повітряних потоків. Для полегшення аеродинамічних розрахунків повітроводів можна скористатися таблицями.
Табл. №1. Розрахунок металевих повітроводів круглого профілю.
Таблиця №2. Значення поправочних коефіцієнтів з урахуванням матеріалу виготовлення повітроводів та швидкості повітряного потоку.
Використовувані для розрахунків коефіцієнти шорсткості за кожним матеріалом залежать як від його фізичних характеристик, а й від швидкості руху повітряних потоків. Чим швидше переміщається повітря, тим більший опір він відчуває. Цю особливість обов'язково слід брати до уваги під час підбору конкретного коефіцієнта.
Аеродинамічний розрахунок витрати повітря в квадратних і круглих повітроводах показує різні показники швидкості пересування потоку при однаковій площі перерізу умовного проходу. Пояснюється це відмінностями у природі завихрень, їх значення та здатності чинити опір руху.
Основна умова розрахунків – швидкість руху повітря постійно зростає з наближенням ділянки до вентилятора. З огляду на це пред'являються вимоги до діаметрів каналів. При цьому обов'язково враховуються параметри обміну повітря у приміщеннях. Місця розташування припливу і виходу потоків підбираються з такою умовою, щоб люди, які перебувають у приміщенні, не відчували протягів. Якщо прямим перетином не вдається досягти регламентованого результату, то в повітропроводи вставляються діафрагми з наскрізними отворами. За рахунок зміни діаметра отворів досягається оптимальне регулювання повітряних потоків. Опір діафрагми розраховується за такою формулою:
Загальний розрахунок вентиляційних систем має враховувати:
- Динамічне тиск повітряного потоку під час пересування. Дані узгоджуються з технічним завданням і є головним критерієм під час вибору конкретного вентилятора, місця його розташування та принципу дії. У разі неможливості забезпечити плановані режими функціонування системи вентиляції одним агрегатом, передбачається монтаж кількох. Конкретне місце їх установки залежить від особливостей принципової схеми повітроводів та допустимих параметрів.
- Об'єм (витрата) повітряних мас, що переміщуються в розрізі кожного відгалуження і приміщення в одиницю часу. Вихідні дані – вимоги санітарних органів щодо чистоти приміщення та особливості технологічного процесупромислових підприємств.
- Неминучі втрати тиску, що виникають в результаті вихрових явищ під час руху повітряних потоків різних швидкостях. Крім цього параметра до уваги береться до уваги фактичний переріз повітроводу та його геометрична форма.
- Оптимальна швидкість пересування повітря в головному каналі та окремо за кожним відгалуженням. Показник впливає вибір потужності вентиляторів і місць їх установки.
Для полегшення виробництва розрахунків допускається використовувати спрощену схему, вона застосовується всім приміщень з некритичними вимогами. Для гарантування необхідних властивостей вибір вентиляторів за потужністю і кількістю проводиться з запасом до 15%. Спрощений аеродинамічний розрахунок систем вентиляції здійснюється за таким алгоритмом:
- Визначення площі перерізу каналу, залежно від оптимальної швидкості руху потоку повітря.
- Вибір наближеного до розрахункового стандартного перерізуканалу. Конкретні показники завжди слід підбирати у бік збільшення. Повітряні канали можуть мати збільшені технічні показники, зменшувати їх можливості забороняється. При неможливості підібрати стандартні канали технічних умовпередбачається їх виготовлення за індивідуальними ескізами.
- Перевірка показників швидкості руху повітря з урахуванням реальних значень умовного перерізу основного каналу та всіх відгалужень.
Завдання аеродинамічного розрахунку повітроводів – забезпечити заплановані показники вентилювання приміщень із мінімальними втратами фінансових коштів. При цьому одночасно слід добиватися зниження трудомісткості та металомісткості будівельно-монтажних робіт, забезпечення надійності функціонування встановленого обладнання у різних режимах.
Спеціальне обладнання має монтуватися у доступних місцях, до нього забезпечується безперешкодний доступ для виробництва регламентних технічних оглядівта інших робіт для підтримки системи у робочому стані.
Відповідно до положень ГОСТ Р ЄН 13779-2007 для розрахунку ефективності вентиляції ε v потрібно застосовувати формулу:
з ЄНА- Показники концентрації шкідливих сполук і зважених речовин у повітрі, що видаляється;
з IDA– концентрація шкідливих хімічних сполук та завислих речовин у приміщенні або робочій зоні;
c sup- Показники забруднень, що надходять з припливним повітрям.
Ефективність систем вентиляції залежить не тільки від потужності підключених витяжних або нагнітальних пристроїв, а й від розташування джерел забруднення повітря. Під час аеродинамічного розрахунку повинні братися до уваги мінімальні показники ефективності функціонування системи.
Питома потужність (P Sfp > Вт∙с/м 3 ) вентиляторів розраховується за такою формулою:
де Р - Потужність електричного двигуна, встановленого на вентиляторі, Вт;
q v - витрата повітря, що подається вентиляторів при оптимальному функціонуванні, м3/с;
∆ р – показник перепаду тиску на вході та виході повітря з вентилятора;
η tot – загальний коефіцієнт корисної дії для електричного двигуна, повітряного вентилятора та повітроводів.
Під час розрахунків маються на увазі наступні типи повітряних потоків згідно з нумерацією на схемі:
Схема 1. Типи потоків повітря системі вентиляції.
- Зовнішній, надходить у систему кондиціонування приміщень із зовнішнього середовища.
- Припливний. Потоки повітря, що подаються в систему повітроводів після попередньої підготовки(Підігріву або очищення).
- Повітря, що знаходиться в приміщенні.
- Перетікаючі повітряні потоки. Повітря, що переходить з одного до іншого приміщення.
- Витяжний. Повітря, що відводиться із приміщення назовні або в систему.
- Рециркуляційний. Частина потоку, що повертається до системи для підтримки внутрішньої температури в заданих значеннях.
- Видалений. Повітря, що виводиться із приміщень безповоротно.
- Вторинне повітря. Повертається назад у приміщення після очищення, нагрівання, охолодження тощо.
- Втрата повітря. Можливі витоки через негерметичність з'єднань повітроводів.
- Інфільтрація. Процес надходження повітря в приміщення природним шляхом.
- Ексфільтрація. Природний витік повітря із приміщення.
- Суміш повітря. Одночасне припинення кількох потоків.
По кожному типу повітря є свої державні стандарти. Усі розрахунки вентиляційних систем мають їх враховувати.
Можна також скористатися наближеною формулою:
0, 195 v 1 , 8
R ф. (10) d 100 1 , 2
Її похибка вбирається у 3 – 5%, що досить для інженерних розрахунків .
Повні втрати тиску на тертя для всієї ділянки отримують множенням питомих втрат R на довжину ділянки l, Rl, Па. Якщо застосовують повітропроводи або канали з інших матеріалів, необхідно ввести поправку на шорсткість βш за табл. 2. Вона залежить від абсолютної еквівалентної шорсткості матеріалу повітроводу К е (табл.3) та величини v ф .
Таблиця 2 |
|||||
Значення поправки βш |
|||||
v ф , м/с |
βш при значеннях До е, мм |
||||
Таблиця 3 Абсолютна еквівалентна шорсткість матеріалу повітроводів
Штукатур- |
||||||
ка по сітці |
||||||
До е, мм |
Для сталевих повітроводів βш = 1. Докладніші значення βш можна знайти в табл. 22.12. З урахуванням даної поправки уточнені втрати тиску на тертя Rl βш , Па отримують множенням Rl на величину βш . Потім визначають динамічний тиск на уча-
дартних умовах ρв = 1.2 кг/м3.
Далі на ділянці виявляють місцеві опори, визначають коефіцієнти місцевого опору (КМС) ξ та обчислюють суму КМС на даній ділянці (Σξ). Усі місцеві опори заносять у відомість за такою формою.
Відомість КМС СИСТЕМИ ВЕНТИЛЯЦІЇ
І т.д.
В колонку «місцеві опори» записують назви опорів (відвід, трійник, хрестовина, коліно, грати, розподільник повітря, парасолька і т.д.), що є на даній ділянці. Крім того, відзначають їх кількість та характеристики, за якими для цих елементів визначають значення КМС. Наприклад, для круглого відведення це кут повороту та відношення радіуса повороту до діаметра повітроводу r /d , для прямокутного відведення – кут повороту та розміри сторін повітроводу a та b . Для бічних отворів у повітроводі або каналі (наприклад, у місці установки повітрозабірної решітки) – відношення площі отвору до перерізу повітроводу
f отв / f про. Для трійників і хрестовин на проході враховують відношення площі перерізу проходу і стовбура f п /f с і витрати в відгалуженні і в стовбурі L про /L с , для трійників і хрестовин на відгалуженні - відношення площі перерізу відгалуження і стовбура f п /f с знов-таки величину L про / L . Слід мати на увазі, що кожен трійник або хрестовина з'єднують дві сусідні ділянки, але відносяться вони до того з цих ділянок, у якого витрата повітря менше. Різниця між трійниками та хрестовинами на проході та на відгалуженні пов'язана з тим, як проходить розрахунковий напрямок. Це показано на мал. 11. Тут розрахунковий напрямок зображено жирною лінією, а напрямки потоків повітря – тонкими стрілками. Крім того, підписано, де саме в кожному варіанті знаходиться стовбур, прохід і від-
розгалуження трійника для правильного вибору відносин fп /fс , fо /fс та L про /L с . Зазначимо, що у припливних системах вентиляції розрахунок ведеться зазвичай проти руху повітря, а витяжних – вздовж цього руху. Ділянки, до яких відносяться трійники, що розглядаються, позначені галочками. Те саме стосується і хрестовин. Як правило, хоч і не завжди, трійники та хрестовини на проході з'являються при розрахунку основного напрямку, а на відгалуженні виникають при аеродинамічній ув'язці другорядних ділянок (див. нижче). При цьому той самий трійник на основному напрямку може враховуватися як трійник на прохід, а на другорядному
– як на відгалуження з іншим коефіцієнтом. КМС для хрестовин
приймають у такому розмірі, як і для відповідних трійників.
Рис. 11. Схема розрахунку трійників
Приблизні значення ξ для опорів, що часто зустрічаються, наведені в табл. 4.
Таблиця 4 |
||||
Значення ξ деяких місцевих опорів |
||||
Найменування |
Найменування |
|||
опору |
опору |
|||
Відведення кругле 90о , |
Решітка нерегулюється. |
|||
r /d = 1 |
травня РС-Г (витяжна або |
|||
Відведення прямокутне 90о |
повітрозабірна) |
|||
Трійник на проході (на- |
Раптове розширення |
|||
гнітіння) |
||||
Трійник на відгалуженні |
Раптове звуження |
|||
Трійник на проході (вс- |
Перше бічне отвер- |
|||
стіє (вхід у повітроза- |
||||
Трійник на відгалуженні |
–0.5* … |
борну шахту) |
||
Плафон (анемостат) СТ-КР, |
Коліно прямокутне |
|||
90о |
||||
Решітка регульована РС- |
Парасолька над витяжною |
|||
ВГ (припливна) |
||||
*) негативний КМС може бути при малих Lо /Lс з допомогою ежекції (підсмоктування) повітря з відгалуження основним потоком.
Докладніші дані для КМС вказані в табл. 22.16 - 22.43. Для найпоширеніших місцевих опорів –
трійників на проході – КМС можна приблизно обчислити також за такими формулами:
0. 41 f "25 L" 0. 2 4 |
0. 25 при |
0.7 та |
f "0.5 (11) |
|||||||
– для трійників при нагнітанні (припливних); |
||||||||||
при L" |
0.4 можна користуватися спрощеною формулою |
|||||||||
прох прит 0. 425 0. 25 f п "; |
||||||||||
0. 2 1. 7 f " |
0. 35 0. 25 f " |
2. 4 L" |
0. 2 2 |
|||||||
– для трійників при всмоктуванні (витяжних).
Тут L" |
f про |
і f " |
f п |
|||||||
f з |
||||||||||
Після визначення величини Σξ обчислюють втрати тиску на місцевих опорах Z P д Па і сумарні втрати дав-
лення на ділянці Rl βш + Z, Па.
Результати розрахунків заносять до таблиці за наступною формою.
АЕРОДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ВЕНТИЛЯЦІЇ
Розрахунковий |
|||||||||||||||
Розміри повітроводу |
тиску |
||||||||||||||
на тертя |
Rlβ ш |
Рд, |
|||||||||||||
βш |
|||||||||||||||
d або |
f ор, |
fф , |
Vф , |
d екв |
|||||||||||
l, м |
a×b, |
||||||||||||||
Коли розрахунок всіх ділянок основного напряму закінчено, значення Rl βш + Z для них підсумовують і визначають загальне сопро-
тивление вентиляційної мережі Р мережі = Σ(Rl βш + Z).
Після розрахунку основного напряму роблять ув'язку одного - двох відгалужень. Якщо система обслуговує кілька поверхів, для ув'язування можна вибрати поверхові відгалуження на проміжних поверхах. Якщо система обслуговує один поверх, пов'язують відгалуження від магістралі, що не входять до основного напрямку (див. приклад у п.4.3). Розрахунок ув'язуваних ділянок проводять у тій же послідовності, що і для основного напрямку, і записують таблицю за тією ж формою. Ув'язування вважається виконаним, якщо сума
втрат тиску Σ(Rl βш + Z ) вздовж ув'язуваних ділянок відхиляється від суми Σ(Rl βш + Z ) уздовж паралельно приєднаних ділянок основного напряму на величину не більше ніж 10%. Паралельно приєднаними вважаються ділянки вздовж основного напряму, що ув'язується, від точки їх розгалуження до кінцевих повітророзподільників. Якщо схема виглядає так, як показано на рис. 12 (основний напрямок виділено жирною лінією), то ув'язка напрямку 2 вимагає, щоб величина Rl ш + Z для ділянки 2 дорівнювала Rl βш + Z для ділянки 1, отриманої з розрахунку основного напрямку, з точністю 10%. Ув'язка досягається підбором діаметрів круглих або розмірів перерізів прямокутних повітроводів на ділянках, що ув'язуються, а якщо це неможливо, установкою на відгалуженнях дросель-клапанів або діафрагм.
Підбір вентилятора слід проводити за каталогами виробника або за даними. Тиск вентилятора дорівнює сумі втрат тиску у вентиляційній мережі за основним напрямом, визначеною при аеродинамічному розрахунку системи вентиляції, та сумі втрат тиску в елементах вентиляційної установки (повітряному клапані, фільтрі, повітронагрівачі, шумоглушнику тощо).
Рис. 12. Фрагмент схеми системи вентиляції з вибором відгалуження для ув'язування
Остаточно можна підібрати вентилятор лише після акустичного розрахунку, коли буде вирішено питання про встановлення шумоглушника. Акустичний розрахунок може бути виконаний тільки після попереднього підбору вентилятора, так як вихідними даними для нього є рівні звукової потужності, що випромінюється вентилятором в повітропроводи. Акустичний розрахунок виконують, керуючись вказівками глави 12 . При необхідності виконують розрахунок та визначення типорозміру шумоглушника, далі остаточно підбирають вентилятор.
4.3. Приклад розрахунку припливної системи вентиляції
Розглядається припливна системавентиляції для приміщення обідньої зали. Нанесення повітроводів та повітророзподільників на план наведено у п.3.1 у першому варіанті (типова схема для залів).
Схема системи
1000х400 5 8310 м3/год
2772 м3/ч2 |
|||||||
Докладніше з методикою розрахунку та необхідними вихідними даними можна ознайомитись по , . Відповідна термінологія наведена у .
Відомість КМС СИСТЕМИ П1
Місцеві опори |
||||||
924 м3/год |
||||||
1. Відведення кругле 90о r /d =1 |
||||||
2. Трійник на проході (нагнітання) |
||||||
fп/fc |
Lo/Lc |
|||||
fп/fc |
Lo/Lc |
|||||
1. Трійник на проході (нагнітання) |
||||||
fп/fc |
Lo/Lc |
|||||
1. Трійник на проході (нагнітання) |
||||||
fп/fc |
Lo/Lc |
|||||
1. Відведення прямокутне 1000×400 90о 4 шт |
||||||
1.Повітрозабірна шахта із парасолькою |
||||||
(перше бічне отвір) |
||||||
1. Жалюзійні грати повітрозабору |
||||||
ВІДОМІСТЬ КМС СИСТЕМИ П1 (ВІДПОВІДІ №1) |
||||||
Місцеві опори |
||||||
1. Повітророзподільник ПЗМ3 при витраті |
||||||
924 м3/год |
||||||
1. Відведення кругле 90о r /d =1 |
||||||
2. Трійник на відгалуженні (нагнітання) |
||||||
fо / fc |
Lo/Lc |
|||||
ДОДАТОК Характеристики вентиляційних ґратта плафонів
I. Живі перерізи, м2, припливних та витяжних жалюзійних грат РС-ВГ та РС-Г
Довжина, мм |
Висота, мм |
|||||
Швидкісний коефіцієнт m = 6.3, температурний коефіцієнт n = 5.1.
ІІ. Характеристики плафонів СТ-КР та СТ-КВ
Найменування |
Розміри, мм |
f факт, м 2 |
||
Габаритний |
Внутрішній |
|||
Плафон СТ-КР |
||||
(круглий) |
||||
Плафон СТ-КВ |
||||
(квадратний) |
||||
Швидкісний коефіцієнт m = 2.5, температурний коефіцієнт n = 3.
БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК
1. Самарін О.Д. Підбір обладнання припливних вентиляційних установок(Кондиціонерів) типу КЦКП. Методичні вказівки до виконання курсових та дипломних проектів для студентів спеціальності 270109 «Теплогазопостачання та вентиляція». - М.: МДСУ, 2009. - 32 с.
2. Бєлова Є.М. Центральні системикондиціювання повітря у будинках. - М.: Євроклімат, 2006. - 640 с.
3. СНиП 41-01-2003 «Опалення, вентиляція та кондиціювання». - М: ГУП ЦПП, 2004.
4. Каталог обладнання "Арктос".
5. санітарно-технічні устрою. Ч.3. Вентиляція та кондиціювання повітря. Кн.2. / За ред. Н.Н.Павлова та Ю.І.Шіллера. - М.: Будвидав, 1992. - 416 с.
6. ГОСТ 21.602-2003. Система проектної документації на будівництво. Правила виконання робочої документації опалення, вентиляції та кондиціювання. - М: ГУП ЦПП, 2004.
7. Самарін О.Д. Про режим руху повітря у сталевих повітроводах.
// СІК, 2006, № 7, с. 90 - 91.
8. Довідник проектувальника. Внутрішнісанітарно-технічні пристрої. Ч.3. Вентиляція та кондиціювання повітря. Кн.1. / За ред. Н.Н.Павлова та Ю.І.Шіллера. - М.: Будвидав, 1992. - 320 с.
9. Каменєв П.Н., Тертичник О.І. Вентиляція. - М.: АСВ, 2006. - 616 с.
10. Крупнов Б.А. Термінологія з будівельної теплофізики, опалення, вентиляції та кондиціювання повітря: методичні вказівкидля студентів спеціальності "Теплогазопостачання та вентиляція".
Завантаження...