Аэродинамический расчет каналов системы вентиляции

По способу перемещения воздуха системы вентиляции делят на системы с естественным и искусственным побуждением движения воздуха.

В системах с естественным побуждением воздух поступает и удаляется из помещений за счет гравитационных сил и ветрового давления.

В системах с искусственным побуждением воздух перемещается с помощью вентиляторов.

Вытяжка из помещений регулируется жалюзийными решетками в вытяжных отверстиях, а также дроссель-клапанами или задвижками, устанавливаемыми в сборном воздуховоде и в шахте.

Удаление воздуха из помещений предусматривается через вытяжные шахты, каналы, воздуховоды и воздухоприемные устройства.

5.1 Определение естественного давления и расчет воздуховодов

Для нормальной работы системы естественной вентиляции необходимо, чтобы было сохранено равенство:

(6.2).

где R — удельная потеря давления на трение, Па/м; - длина каналов, м; - потеря давления на трение расчетной ветви, Па; - потеря давления на местные сопротивления, Па;- располагаемое давление, Па; - коэффициент запаса, равный 1,1…1,15; -поправочный коэффициент на шероховатость поверхности (равный 1,43), (СНиП Теплоснабжение и вентиляция 2008, стр. 142) [11].

Естественное давление, Па, определяется по формуле:

(6.1).

где — высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты, м; , — плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³.

Номограммы для расчета стальных воздуховодов круглого сечения системы естественной вентиляции представлены в [10]. Чтобы воспользоваться номограммой для расчета воздуховода прямоугольного сечения, необходимо предварительно определить соответствующую величину равновеликого диаметра, т. е. такого диаметра круглого воздуховода, при котором для этой же скорости движения воздуха, как и в прямоугольном воздуховоде, удельные потери давления на трение были бы равны.

Температура наружного воздуха для расчета вытяжной системы естественной вентиляции принимается равной +5 ?С.

Производим расчет для помещения (санузел).Температура внутреннего воздуха.

t_в= 20? С.

кг/м³;

кг/м³;

h = 3,345 м;

Па.

Для кухонь жилых зданий с 2 комфорочными плитамипринимаем L = 30 м³/ч, [3].

Рассчитываем площадь сечения канала по формуле:

(6.4).

где — скорость движения воздуха м/с (1…1,5). Задаемся скоростью движения воздуха 1 м/с.

м².

Площадь сечения канала с учетом швов 0,015 м².

Определяем фактическую скорость воздуха:

м/с.

По таблице 6.1[4] определяем площадь воздуховода:

м².

Определяем эквивалентный диаметр d_э:

d_э= 140 мм.

По номограмме 6.5[4] в зависимости от = 0,56м/с определяем, что потеря давления на трение R = 0,09 Па/м.

= 0,035· 3,345·4 = 0,47 Па.

По таблице 6.3 [4] находим сумму коэффициентов местных сопротивлений:

— вход в жалюзийную решетку с поворотом потока о = 2;

=3.

Динамическое давление P_д = 0,45 МПа по скорости движения воздуха 0,93 м/с по номограмме [10].

Потеря давления на местное сопротивление Z участка определяется умножением на P_д:

Z= 3,4· 0,18 = 0,612 Па Общая потеря давления на участке будет составлять:

Па.

= 2,3>1,082 Па Условие выполняется Производим расчет для помещения 3. Температура внутреннего воздуха.

t_в= 20? С.

кг/м³;

кг/м³;

h = 5,05 м;

Па.

Для уборных комнатжилых зданий с 1 унитазомL = 40 м³/ч, [3].

Рассчитываем площадь сечения канала:

м².

Площадь сечения канала с учетом швов 0,015 м².

Определяем фактическую скорость воздуха:

м/с.

По таблице 6.1[4] определяем площадь воздуховода:

м².

Определяем эквивалентный диаметр d_э:

d_э= 140 мм.

По номограмме 6.5[4] в зависимости от = 0,93м/с определяем, что потеря давления на трение R = 0,09 Па.

= 0,035· 3,345·4 = 0,47 Па.

По таблице 6.3 [4] находим сумму коэффициентов местных сопротивлений:

• — вход в жалюзийную решетку с поворотом потока о = 2;
• — поворот шахты о = 2;
• — утепленный клапан о = 0,1;
• — шахта с зонтом о = 1,;

= 5,4.

Динамическое давление P_д= 0,45 МПа по скорости движения воздуха 0,56 м/с по номограмме 6.5 [4].

Потеря давления на местное сопротивление Z участка определяется умножением на P_д:

Z = 5,4· 0,18 = 0,612 Па.

Общая потеря давления на участке будет составлять:

Па.

= 2,3>1.584 Па Условие выполняется.