Аэродинамический расчет систем вентиляции

Конструктивное оформление вентиляционных систем.

В системах общеобменной и местной вентиляции, проектируемых в термическом цехе и в других отделениях используются воздуховоды из листовой стали круглого сечения (имеют меньшие габариты), за исключением воздушного душа – из листовой стали прямоугольного сечения. Чтобы не загромождать помещения многочисленными системами воздуховодов от местных вытяжных систем, некоторые из них прокладываются в подпольных каналах, изготовленных из кирпича и бетона. Исключение составляют лишь вертикальные участки и те горизонтальные участки, которые непосредственно примыкают к местным отсосам. Воздуховоды в этом случае следует выполнять с противокоррозионной защитой изнутри и снаружи. Вытяжные воздуховоды и каналы должны изготовляться герметичными и иметь плотно закрывающиеся люки для промывки и прочистки.

В цехе систем приточной и вытяжной вентиляции используются радиальные и осевые вентиляторы. Для защиты от шума используются виброоснование и гибкие вставки.

Мероприятия защиты от пыли включают в себя установку фильтров в приточных установках, а также использование электростатических фильтров для очистки воздуха, удаляемого системой местных отсосов.

В данном курсовом проекте согласно заданию необходимо рассчитать одну приточную систему (система воздушного душа) и одну вытяжную систему (система местных отсосов).

На планах и разрезах прокладывают трассы воздуховодов и каналов и объединяют их в отдельные приточные и вытяжные системы. Для рассчитываемой системы, вычерчивают аксонометрическую схему, на которой выделяют расчетные участки. В качестве расчётного участка принимают участок канала или воздуховода постоянного сечения и с постоянным расходом воздуха через него. Границами участков, как правило, являются тройники, решётки на боковой стенке канала или воздуховода, а также стыки каналов или воздуховодов различного сечения или конструкции.

Выбираем расчетное магистральное направление – наиболее протяженную и нагруженную цепочку последовательно соединенных участков. Далее последовательно нумеруем участки магистрали – от конца сети к вентилятору (вытяжной шахте), и после этого участки ответвлений.

Порядок расчёта:

1. Задаемся скоростью движения воздуха на участках системы – 10-12 м/с на магистрали и 5-8 м/с на ответвлениях (значения скорости постепенно увеличиваются по мере приближения к вентилятору). Определяют расчётную площадь поперечного сечения воздуховода А^|, м²:

A= L / (3600* V)

L – расход воздуха на участке, м³/ч.

Подбирают воздуховод (канал) с нормализованными размерами и площадью поперечного сечения А, наиболее близкой к А и диаметр.

Определяют фактическую скорость движения воздуха на участке:

V = L(3600* Δ), м/с.

2. Рассчитывают потери давления на трение Δр_тр:

Δр_тр= R* l* B_ш

3. Для каждого расчетного участка определяем виды местных сопротивлений и по справочным данным определяем значения коэффициентов местных сопротивлений.

Определяем потери на местных сопротивлениях:

Z = åz_å´P_д.

где P_д. – динамическое давление воздуха на расчетном участке, Па; z_å - сумма местных сопротивлений на участке (табл. 13.1.1. и 13.1.2.).

4. Определяем сумму потерь давления на участках магистрали: DР=DР_тр.+Z, Па

где DР_тр. – потери на трение на участках магистрали.

Таким же образом определяем потери давления на ответвлениях.

Результаты расчётов сводим в таблицу 13.2.1 и 13.3.1.

5. Выполняем увязку ответвлений – потери давления на ответвлении должны быть равны потерям давления на магистрали, считая от начала магистрали до точки разветвления. Величина невязки, равная: dР = 100´(DР_маг - DР_отв)/DР_маг,, % должна не превышать ± 10%.

(где DР_маг , DР_отв – соответственно потери давления на магистрали и на ответвлении, Па)

Устранение невязки производим с помощью установки диафрагм. Расчетное значение коэффициентом местного сопротивления z_{д.станд.}. Результаты расчёта по увязке давлений сводим в таблицы 13.2.2 и 13.3.2.

6. Для систем воздушного душа (П1), необходимо вычислить общую потерю давления в вентиляционной системе:

DР_сист = 1,1 [DР_сеть - DР_ф + DР_кал.] = 1,1* [240,6+ 98+ 65] = 443,96 Па

åDР_сист = 1235,8 Па – суммарная потеря давления на магистрали;

DР_ф = 98 Па – потеря давления в фильтре;

DР_кал = 65 Па – потеря давления в воздухонагревателе.

L_сист= 1,1* L_сеть= 1,1* 11016= 12118 м³/ч.

Ведомость местных сопротивлений. Система В2. Таблица 13.1.2.

№ уч.	Вид местного сопротивления	Кол-во	ζ	Σζ
	Кольцевой		0,5	2,6
Отвод (круглое сечение) 90		0,35
Тройник на проход, Lо/Lc=0,4;fп/fc=0,65		0,4
	Тройник на ответвление, Lо/Lc=0,25,fп/fc=0,7		0,4	0,4
	Отвод (круглое сечение) 90		0,35	4,2
	Тройник на ответвление, Lо/Lc=0,4,fо/fc=0,65		0,4	1,2
	Суммарное сопротивление	8,4

Ведомость местных сопротивлений. Система П2. Таблица 13.1.1.

№ уч.	Вид местного сопротивления	Кол-во	ζ	Σζ
	Отвод (круглое сечение) 90		0,35	1,05
НРВ-8		2,1	4,2
Тройник на проход, Lо/Lc=0,25;fп/fc=0,8		0,2	0,2
	НРВ-8		2,1	4,2
	Переход, Lо/Lc=0,2,fп/fc=0,8		0,15	0,15
	Тройник на проход, Lо/Lc=0,14,fп/fc=1		0,15	0,15
	Переход, Lо/Lc=0,2,fп/fc=0,8		0,15	0,15
НРВ-8		2,1	4,2
Тройник на проход, Lо/Lc=0,14,fп/fc=1		0,15	0,15
	НРВ-8		2,1	4,2
Переход, Lо/Lc=0,2,fп/fc=0,8		0,15	0,15
	Суммарное сопротивление	18.8

Аэродинамический расчёт системы П2 (воздушный душ) Таблица 13.2.1.

№ уч.	L	l	d	A	V	R	Δ	βш	ΔPтр	Pд	Σζ	Z	ΔPуч	ΣΔPуч
м3/ч	м	мм	м2	м/с	Па/м	мм	Па	Па		Па	Па	Па
Магистраль
		19,0	Ø1150	0,903	4,53	4,1	0,1		10,3	12,3	1,05	32,6	82,9	82,9
		6,9	Ø600	0,2826	6,8	3,5	0,1		6,7	27,7	4,4	5,5	32,2	65,1
		10,0	Ø1000	0,785	6,38	1,3	0,1		4,4	14,4	0,2	4,9	8,3	53,4
		10,0	Ø 850	0,567	6,8	2,3	0,1		2,5	27,7	4,5	4,2	6,7	71,1
		11,2	Ø 850	0,567	6,3	2,1	0,1		2,5	22,5	4,35	3,7	7,7	54,1

Аэродинамический расчёт системы В2 (система местных отсосов) Таблица 13.3.1.

№ уч.	L	l	d	A	V	R	Δ	βш	ΔPтр	Pд	Σζ	Z	ΔPуч	ΣΔPуч
м3/ч	м	мм	м2	м/с	Па/м	мм	Па	Па		Па	Па	Па
Магистраль
		8,6		0,159		0,6	0,1		5,16	15,07	1,6	24,12	29,28	29,28
		1,5		0,246	6,5	0,8	0,1		1,2	25,19	0,4	10,08	11,28	40,56
		9,3		0,396	6,9	0,6	0,1		5,58	28,77	0,35	10,07	15,65	56,21
Ответвления
		6,7		0,196	4,1	0,4	0,1		2,68	9,92	0,9	8,93	11,61
				0,246	4,7	4,7	0,1		2,7	13,07	1,575	20,59	23,29

Увязка давлений участков системы В4. Таблица 13.3.2.

№ уч.	Внутренний размер, мм	ΔРмаг, Па	ΔРотв, Па	бР, %	Рд.отв, Па	ζд.	ζд. станд	Размер диафрагм, мм
		29,28	11,61	60,3	9,92	1,78	1,8
		40,56	23,29	42,6	13,07	1,32	1,4

14. Расчёт и подбор оборудования.

Дата добавления: 2015-06-27