Аэродинамический расчет воздуховодов
Воздуховоды рассчитывают для одной приточной и одной вытяжной систем зрительного зала по общепринятой методике [9, 18]. В результате расчета определяются размеры поперечных сечений и потери давления отдельных участков и системы в целом. Так как справочные таблицы составлены для круглых воздуховодов, то при проектировании каналов прямоугольного сечения определяется эквивалентный диаметр dэкв , м, для которого принимаются табличные значения
(8.1)
где a и b – стороны прямоугольного воздуховода, м.
Сопротивление сети воздуховодов Рсети, Па, определяется как сумма потерь давления на трение (Rl), Па, и в местных сопротивлениях Z, Па, на каждом участке
(8.2)
При расчете воздуховодов вводятся поправочные коэффициенты, зависящие от формы каналов (для каналов прямоугольного сечения) и абсолютной шероховатости материала. Необходимо увязать узловые потери давления для всех ответвлений. Невязка потерь давлений не должна превышать 10%.
Полные потери давления в системе Рсист., Па,
(8.3)
где Рсети – наибольшие потери давления в воздуховодах, Па;
Роб – потери давления в оборудовании, Па.
Потери давления в рециркуляционном воздуховоде приточной системы рассчитываются и увязываются как боковое ответвление.
Гидравлический расчет воздуховодов производится в табличной форме (Приложение Д).
Подбор оборудования вентиляционных систем
Оборудование приточных вентиляционных систем подбирается в зависимости от принятой схемы вентиляции. Кроме того, необходимо учитывать, принимается ли приточная камера типовой или нестандартной. В первом случае оборудование приточной системы подлежит поверочным расчетам, т.к. приточные камеры комплектуются определенным набором вентиляционного оборудования. Во втором случае необходимо произвести и выбор оборудования с поверкой его характеристик.
Воздухонагреватели
Воздухонагреватели рассчитывают в следующей последовательности.
Количество теплоты, необходимой для нагрева воздуха Q, Вт, определяется по формуле
, (9.1)
где G – количество нагреваемого воздуха для зимнего периода, кг/ч;
tнач – начальная температура нагреваемого воздуха, ºС;
tпр – температура воздуха, поступающего в помещение, ºС.
Начальная температура воздуха при прямоточном режиме tнач= text. При использовании частичной рециркуляции
(9.2)
Задаваясь массовой скоростью воздуха Vρ, кг/(м2.с), определяют полную площадь фронтального сечения f, м2, теплообменников по воздуху
. (9.3)
Рекомендуемая массовая скорость во фронтальном сечении для подбора воздухонагревателей составляет 4 – 5 кг/(м2.с).
Пользуясь техническими данными о воздухонагревателях [9, 10], и исходя из необходимой площади фронтального сечения f, подбирают номер и число устанавливаемых параллельно теплообменников и находят действительную площадь их фронтального сечения fд , м2.
При подборе воздухонагревателей необходимо стремиться к тому, чтобы число их было минимальным.
Фактическая массовая скорость воздуха в воздухонагревателе
(9.4)
Скорость движения воды в трубках воздухонагревателя W, м/с, (только при теплоносителе вода) определяется по формуле
, (9.5)
где fтр – живое сечение трубок для прохода воды, м2 [9, 10];
tг – температура горячей воды, °С;
tо – температура обратной воды, °С;
Сw – теплоемкость воды, кДж/(кг. °С); Сw = 4,19.
В зависимости от W и Vρ для данной модели воздухонагревателя по [9, 10] определяют значение коэффициента теплопередачи воздухонагревателя К, Вт/(м2.оС).
Необходимая площадь поверхности нагрева Fтр, м2, воздухонагревательной установки
. (9.6)
Число устанавливаемых воздухонагревателей n, шт.
(9.7)
где Fв – площадь поверхности нагрева одного воздухонагревателя выбранной модели, м2.
Округляют число теплообменников до кратного числа их в первом ряду n, находят действительную площадь поверхности нагрева установки Fу, м2:
. (9.8)
Тепловой поток выбранного воздухонагревателя не должен превышать расчетный более чем на 10%. Избыточный тепловой поток выбранного воздухонагревателя составит
. (9.9)
При избыточном тепловом потоке более 10% следует применить другую модель или номер воздухонагревателя и произвести повторный расчет.
По [9, 10] по массовой скорости воздуха определяют аэродинамическое сопротивление воздухонагревательной установки ΔΡА , Па.
Гидравлическое сопротивление воздухонагревателя по воде ∆Pw , Па, определяют по формуле
, (9.10)
где А – коэффициент, принимаемый по [9, 14].
Гидравлическое сопротивление воздухонагревательной установки определяют умножением сопротивления одного воздухонагревателя на число воздухонагревателей, соединенных последовательно по воде.
На сопротивление по воздуху следует давать запас 10%, на сопротивление по воде – 20%.
Вентиляторы
Подбор вентиляторов и электродвигателей производится для рассчитываемых систем зрительного зала. Для общественного здания принимаются к установке радиальные вентиляторы. Вентиляторы комплектуются электродвигателем, передачей, виброоснованием, образуя вентагрегат. Необходимый вентиляторный агрегат подбирается по справочной литературе [9, 10, 11] в зависимости от расчетной производительности системы по воздуху и давления.
Расчетная производительность L, м3 /ч
, (9.11)
где 1,1 – коэффициент запаса;
G – расход воздуха в системе, кг/ч;
ρ – плотность воздуха в зависимости от его температуры, кг/м3.
Полное давление вентилятора принимается равным потерям давления в системе, которые определяются в результате гидравлического расчета Рсист. , Па. В соответствии с этими данными (L, Pсист.) подбирается типоразмер вентилятора и всего комплекта.
Соответствие установочной мощности электродвигателя расчетной определяется по формуле:
, (9.12)
где Nуст – расчетная установочная мощность, кВт;
кэ – коэффициент запаса мощности;
N – потребная мощность на валу электродвигателя, кВт.
Величина кэ зависит от мощности на валу электродвигателя и определяется по таблице 9.
Таблица 9–Коэффициент запаса мощности
N, кВт
| кэ ,
для радиальных вентиляторов
| 0,5
| 1,50
| 0,51-1,0
| 1,30
| 1,01-2,0
| 1,20
| 2,01-5,0
| 1,15
| 5,0
| 1,10
|
Расходуемая мощность на валу электродвигателя N, кВт, определяется по формуле
(9.13)
где ηв – КПД вентилятора;
ηр – КПД передачи (на одном валу с электродвигателем – 1, для клиновых ремней – 0,9–0,95);
ηП – КПД подшипников (0,95-0,98).
Мощность принятого к установке электродвигателя должна быть ближайшей большей из выпускаемых комплектов.
Дефлекторы
Во многих случаях для удаления воздуха из верхней зоны предусматриваются системы с естественным побуждением, в частности дефлекторы.
Количество дефлекторов n, шт., определяется по формуле
(9.14)
где L – количество воздуха, удаляемого из зала, м3/ч;
L1 – производительность одного дефлектора, м3/ч (принимается в пределах 2000-5000).
В общественном здании для систем с естественным побуждением дефлекторы рассчитываются на гравитационное давление.
Скорость воздуха в патрубке дефлектора WД, м/с, при действии теплового напора определяется по формуле
(9.15)
где WД – скорость воздуха в патрубке дефлектора, м/с;
Н – тепловое давление, Па;
Σξ – сумма коэффициентов местного сопротивления вытяжного патрубка; ξ=0,5 (при отсутствии воздуховодов);
– отношение длины патрубка к его диаметру.
.
Величина теплового давления Н, Па, определяется по формуле
, (9.16)
где h – высота от входа воздуха в вытяжную систему до плоскости выхода из дефлектора, м;
ρн – плотность воздуха при температуре 5оС, кг/м3; ρн = 1,27;
ρв – плотность воздуха при температуре помещения, кг/м3.
Диаметр патрубка дефлектора D, м, определяется по формуле
(9.17)
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|