Подача воздуха полной веерной струёй, настилающейся на потолок.

Полная веерная струя, настилающаяся на потолок с гладкой поверхностью, может быть сформирована воздухораспределителями ВР и ВРНС.

 

Последовательность расчёта.

1.Потолок разбивается на одинаковые квадратные или прямоугольные ячейки, в центре каждой из которых размещается воздухораспределитель (рис.8.3). Расчётная длина струи x = x _п + l. Размещение воздухораспределителей должно отвечать условию:

Количество ячеек определит количество устанавливаемых в помещении воздухораспределителей N _вр.

Рис.7.18. Подача воздуха веерной струей

 

2. Требуемая производительность воздухораспределителя:

                                              (7.25)

3. Безотрывное течение должно происходить на протяжении l, что обеспечивается величиной геометрической характеристикой струи Н_тр

Н_тр= l /0,4

4. Требуемая площадь приточного отверстия воздухораспределителя, обеспечивающая соблюдение нормируемой подвижности воздуха  определяется из отношения:

                                  (7.26)

Откуда:

                                     (7.27)

Принимается типоразмер воздухораспределителя с ближайшей к  величиной А₀.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

5. Вычисляются фактические:

• скорость выпуска воздуха

                              (7.28)

• скорость воздуха на оси при входе в рабочую зону

                     (7.29)

При данном способе воздухораспределения и подаче охлажденного воздуха коэффициенты стеснения, взаимодействия, неизотермичности принимаются равными 1, если подается нагретый воздух - коэффициент неизотермичности принимается по справочным данным.

• избыточная температура

                          (7.30)

• геометрическая характеристика струи

                        (7.31)

Расчет может считаться оконченным, если  и Δt_x, будут соответствовать  и , а Н_факт ≈ Н_тр, обеспечивая безотрывное течение струи на протяжении l.

Пример подбора воздухораспределителя.

Исходные данные:

Подобрать воздухораспределители для подачи в производственное помещение, в котором выполняется работа со степенью тяжести «средняя» 1 =1520 м³/ч, воздуха. Размеры помещения 10x5x5 (h_n) м. Температура рабочей зоны +18°С, притока +11°С. Допустимая подвижность воздуха в рабочей зоне 0,3 м/с.

Дополнительные данные:

Согласно действующим нормам на входе в рабочую зону допускается повышенная подвижность воздуха и отклонение температуры от расчетной температуры рабочей зоне. Коэффициент К перехода от нормируемой подвижности воздуха к максимальной скорости в струе равен 1,8. Допустимое отклонение температуры в приточной струе от нормируемой температуры в рабочей зоне ∆t = 2°С,

v_х = К· v_рз = 1,8 · 0,3 = 0,54 м/с.

Возможные типы воздухораспределителей, которые могут быть применены для подачи притока настилающимися струями направленными поперек помещения: приточные решетки РР и РВ. Аэродинамические характеристики решеток наименьших типоразмеров приведены в таблице 7.5.

Таблица 7.5.

Аэродинамические характеристики решеток.

Типоразмер	Размеры, мм	Площадь приточного отверстия,	Коэффициенты затухания осевых скорости и избыточной температуры
РР-1	100 200	0,0128	4,5	3,2
РР-2	100 400	0,0254
РВ-2	250 250	0,022	2	1,9

Расчет:

1. Определяем требуемую величину геометрической характеристики:

2. Вычисляем скорость притока, соответствующую Н_тр.

Решетка РР-1

Решетка РР-2

Решетка РВ-2

3. Вычисляем скорость на входе в рабочую зону:

Решетка РР-1

Решетка РР-2

Решетка РВ-2

По скорости на входе в рабочую зону для воздухораздачи пригодны оба типа воздухораспределителей.

4. Производительность воздухораспределителей:

РР-1         

РР-2         

РВ-2         

5. Требуемое количество воздухораспределителей:

РР-1                 

 Принимаем к установке 6 воздухораспределителей;

РР-2      

Принимаем к установке 4 воздухораспределителя;

РВ-2      

 Принимаем к установке 2 воздухораспределителя;

6. Проверяем степень равномерности распределения параметров воздуха в рабочей зоне.

РР-1. Размеры ячейки обслуживаемой одной приточной струей:

Вычисляем

                   

S > a ₁ или 4,27>1,67 поэтому

                .

РР-2. Размеры ячейки обслуживаемой одной струей:

 > или 4,27>2,5. =0,352.

Воздухораспределители РР-1 и РР-2 обеспечивают требуемую равномерность распределения параметров.

РВ-2. Размеры ячейки, обслуживаемой одной приточной струей:

Вычисляем

                   

S > a₁ или 9,6>5 поэтому

     

Воздухораспределитель РВ-2 обеспечивает требуемую равномерность распределения параметров.

7. Проверяем соответствие размеров ячейки, обслуживаемой одной струей, требуемым условиям.

Первое условие:

Второе и третье условие:

,

РР-1. Ячейка: а₁ =1,67 м, b₁ =5,0 м.

Первое условие:

 или .

Второе условие:

 или

Второе условие для воздухораспределителя РР-1 не соблюдается, поэтому 3-е условие не проверяем. Воздухораспределитель РР-1 не может быть принят к установке.

РР-2. Ячейка: а₁ =2,5 м, b₁ =5,0 м.

Первое условие:

 или .

Второе условие:

 или

Третье условие:

или

Третье условие практически соблюдается. Воздухораспределитель РР-2 может быть установлен.

РВ-2. Ячейка: а₁ =5,0 м, b₁ =5,0 м.

Первое условие:

 или .

Второе условие:

 или

Третье условие:

или

Третье условие не соблюдается. Воздухораспределитель РВ-2 не может быть установлен.

Предварительно к установке принимаются 4 воздухораспределителя РР-2. Производительность каждого – 380 м³/ч, фактическая скорость выпуска воздуха:

Фактическое значение геометрической характеристики струи:

Или безотрывное течение будет происходить на расстоянии  4,3 м при ширине помещения 5,0 м, что вполне достаточно. Скорость выпуска воздуха меньше предельной, вычисленной выше, поэтому проверку фактической скорости входа струи в рабочую зону производить не следует.

Избыточная температура на входе в рабочую зону составляет:

.

Окончательно к установке принимаются 4 воздухораспределителя РР-2.

 

Воздуховоды

В системах вентиляции и кондиционирования воздуха используется большое количество воздуховодов и фасонных частей из различных материалов. /17/.

По форме воздуховоды и фасонные части могут применяться как круглого, так и прямоугольного сечения. В зависимости от материалов, из которых они изготавливаются, воздуховоды подразделяются на металлические, металлопластиковые и неметаллические.

По конструкции воздуховоды делятся на прямошовные и спиральные (спирально-замковые, спирально-сварные), а по способу соединения – на фланцевые, бесфланцевые и сварные (см. рис. 8.1.).

Рис. 8.1. Воздуховоды:

 а – прямошовный круглого сечения; б – прямошовный прямоугольный; в – спирально-навивной воздуховод.

 

Кроме перечисленных модификаций, воздуховоды также могут быть гибкими, полугибкими, теплоизолированными, а также выполняющими роль шумоглушителя (звукопоглощающими).

А) Металлические воздуховоды.

Обычные воздуховоды круглого и прямоугольного сечения изготавливаются из листовой оцинкованной или нержавеющей стали. Воздуховоды круглого сечения могут быть выполнены из ленты (спирально-навивные) или, так же, как и прямоугольные, - из листа (прямошовные). При этом шов бывает фальцевым (замковым) для воздуховодов из стали толщиной до 1,4 мм или сварным – для воздуховодов из стали большей толщины.

Круглые воздуховоды по расходу металла и трудовым затратам при равных аэродинамических показателях более экономичны по сравнению с прямоугольными, и поэтому СНиП 2.04.05-91* допускает применение прямоугольных воздуховодов при соответствующем обосновании.

Из всех конструкций круглых воздуховодов наиболее распространены прямошовные.

Спирально-замковые воздуховоды изготавливают из стальной холоднокатаной или оцинкованной ленты толщиной 0,5-1 мм, шириной от 125 до 135 мм.

Преимущества воздуховодов этой конструкции: повышенная жесткость по сравнению с прямошовными воздуховодами; неограниченная длина воздуховодов, что очень важно при монтаже систем больших объектов; высокая плотность шва и хороший внешний вид.

Спирально-сварные воздуховоды изготавливают из стальной горячекатаной ленты шириной 400-750 мм, толщиной 0,8-2,2 мм. Достоинство таких воздуховодов в использовании недефицитной стальной ленты; в меньшем расходе металла на образование сварного шва по сравнению с прямошовными и спирально-замковыми воздуховодами.

Вентиляционная сеть, собранная из металлических воздуховодов круглого и прямоугольного сечения, может содержать разнообразные фасонные детали: отводы на 90⁰ и 45⁰, переходы с одного размера на другой и с круглого сечения на прямоугольное, тройники, крестовины и др. (рис.8.2., 8.3.).

Рис. 8.2. Фасонные части круглых металлических воздуховодов:

а – отводы; б – тройники; в – переход; г – крестовина.

 

Рис. 8.3. Фасонные части прямоугольных металлических воздуховодов

Причем фасонные детали, применяемые в системах вентиляции, обычно имеют более резкие повороты, а тройники и крестовины – форму прямой врезки.

 

Основные характеристики гладких металлических воздуховодов:

Абсолютная шероховатость, мм……………….0,1

Толщина стали, мм…………………………..0,5-3,9

 

Соединения воздуховодов и деталей к ним на сварке используют редко в связи с тем, что это более сложно и трудоемко, кроме того, неразъемные соединения не позволяют производить профилактические работы.