Расчет воздуховодов систем 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 выполняют в два этапа:

1) расчет основной ветви;

2) увязка ответвления;

Расчет выполняют по методу удельных потерь давления. Результаты расчета заносятся в табл.

Расчет ведут в следующей последовательности:

1. Выбирается основная расчетная ветвь – это самая удаленная и нагруженная ветвь;

2. Основная расчетная ветвь разбивается на участки и определяются расходы воздуха на каждом из участков. Нумерация производится, начиная с участка с меньшим расходом.

3. Определяется сечение канала. Для этого рассчитывают ориентировочную площадь поперечного сечения по формуле

                    (11.1)

Где  - рекомендуемая скорость движения воздуха, м/с, табл. 11.1.

По величине  подбирают стандартные размеры воздуховодов (9. табл. 12.1 - 12.12), таким образом, чтобы .

4. Для расчета потерь давления на трение  и в местных сопротивлениях Z определяется фактическая скорость движения воздуха в каналах, м/с.

                      (11.2)

5. Определяются 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

                      (11.3)

Если воздуховоды изготовлены не из стали (т.е. имеют другой коэффициент шероховатости), то при расчете  вводится поправка на шероховатость [9. табл. 12.14].

Потери давления на трение на расчетном участке длиной L определяются по формуле

,                         (11.4)

где  - удельные потери давления на 1 м стального воздуховода, Па/м [9. табл. 12.17].

6. Определяются потери давления в местных сопротивлениях, используя формулу

,                      (11.5)

где  - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке [9. табл. 12.18 – 12.49].

Если коэффициент местного сопротивления приведен не для скорости на расчетном участке, то необходимо сделать пересчет:

                         (11.6)

где  - табличное значение коэффициента местного сопротивления;

 - скорость воздуха, приведенная в таблицах.

Величину динамического давления  определяют по тем же таблицам и номограммам, что и .

7. Определяются полные потери давления на расчетном участке, Па

                   (11.7)

8. Определяются полные потери давления основной расчетной ветви, Па

               (11.8)

После определения потерь давления в расчетной ветви производят увязку ответвлений. Выбирают ответвление, разбивают на участки и рассчитывают 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 .

При больших значениях невязки изменяют сечение воздуховодов или устанавливают диафрагмы сечения которых рассчитывают по [9].

Для этого определяют коэффициент местного сопротивления диафрагмы:

где  - давление, которое необходимо погасить с помощью диафрагмы;

   - динамическое давление на участок на котором устанавливается диафрагма.

Затем подбирают размеры диафрагмы:

Диафрагмы желательно устанавливать на вертикальных участках.

Таблица 11.1.

 

Рекомендуемые скорости движения воздуха в механических системах вентиляции

 

Место прокладки	Магистральные	Ответвления
Воздуховоды производственных зданий	до 12 м/с	до 6 м/с
Воздуховоды общественных зданий	до 8 м/с	до 5 м/с

Таблица 11.2.

 

Аэродинамический расчет воздуховодов

 

Номер участка

Количество воздуха LP, м^3/ч

Длина L, м

Размеры воздуховодов

Потери давления на трение

Потери давления в местных сопротивлениях

Общие потери давления на участке , Па

Суммарные потери давления на участках от начала сети, Па

F, м^2

a*b, мм

DЭ=(2ab)/(a+b), мм

На 1 м RУД, Па/м

Коэффициент шероховатости

На участке , Па

V, м/с

Скоростное давление , Па

Сумма коэффициентов местных сопротивлений,

Потери давления на местные сопротивления Z, Па