Аэродинамический расчет вентиляционных каналов

Таблица 5.1.

Рис. 5.1. Аксонометрическая схема вентиляционной системы

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Расчет отопительных приборов

Таблица 4.1

А) б) в)

Рис 4.1. Схемы циркуляции воды в приборах: а – сверху вниз; б – снизу вниз; в – снизу вверх.

Рис. 4.2. Схемы размещения отопительных приборов: а – открыто у стены; б – под окном; в – в нише.

 

Результаты расчета по формулам (4.1)-(4.3) заносятся в табл.4.1.

Полученное по формуле (4.2) расчетное значение N округляется до ближайшего большого целого значения (фактическое число секций прибора).

Номер поме-щения № Тепловая нагрузка прибора, Qпр Тепловой поток прибора, q1 Расчетная поверх-ность нагрева, Fр Коэффициенты Z Число секций, N
b2 b3 Расчет-ное Факти-ческое
  Вт Вт/м2 м2 - - м2 - -
                 

В жилых зданиях проектируется общеобменная естественная вентиляция с удалением воздуха из санитарных узлов и кухонь. Приточный воздух для компенсации естественной вытяжки поступает снаружи через неплотности окон и других ограждений.

1) Количество удаляемого воздуха для жилых зданий должно быть не менее 3 м3/ч на 1 м2 жилой площади квартиры.

Нормы воздухообмена в кухнях и санузлах :

Кухня    
  негазифицированная…………………………………... м3/ч
  с 4-х конфорочной газовой плитой…………………... м3/ч
Ванная индивидуальная……………………………...…………….. м3/ч
Уборная индивидуальная………………………………………..… м3/ч
Санузел совмещенный……………………………………………… м3/ч

Сначала подсчитывают воздухообмен по величине жилой площади квартиры. Полученное значение сравнивают с воздухообменом для кухонь и санузлов. К расчету принимается большая из двух величин.

2) Предварительно необходимо вычертить аксонометрическую схему вентиляционной системы (рис. 5.1).

При проектировании системы вентиляции следует обратить вни­мание на следующие моменты :

а) для жилых зданий используются неметаллические воздуховоды ;

б) вертикальные каналы размещаются во внутренних капитальных стенах.

Размеры вертикальных каналов в кирпичных стенах должны быть кратными размерам кирпича. При отсутствии внутренних кирпичных стен устраивают приставные каналы из блоков или плит. Их минимальный размер 100 х 150 мм.

Устройство вентиляционных каналов в наружных стенах или приставных каналов (без отступа) у наружных стен не допускается.

в) Вытяжные отверстия в помещениях располагаются на высоте 0,5 м от потолка.

г) Вентиляционные каналы, прокладываемые в неотапливаемых помещениях, выполняются из двойных шлакогипсовых плит или теплоизолируются во избежании конденсации водяных паров на их внутренней по­верхности.

д) Вытяжные шахты могут быть выполнены деревянными, обитыми изнутри кровельной сталью по войлоку, а снаружи оштукатуренными или обитыми кровельной сталью. Высоту вытяжной шахты следует принимать не менее 0,5 м над плоской кровлей.

Аэродинамический расчет начинают с наиболее протяженной и нагруженной ветви, которую разбивают на расчетные участки (участки, которые имеют постоянное попереч-ное сечение и постоянный расход воздуха). Расчетные участки нумеруются, как это пока-зано на рис. 5.1.

3) Целью аэродинамического расчета является определение разме­ров поперечного сечения вентиляционных каналов и потерь дав­ления по длине воздуховодов.

Расчет сети каналов естественной втяжной вентиляции обычно начинают с ветви, для которой расчетное располагаемое гравитационное давление DРр имеет наименьшее значение (каналы из помещений верхнего этажа зданий).

Располагаемое давление в естественных вытяжных системах вентиляции определяются для наружной температуры 5 0С по формуле:

(5.1)

где h – расстояние по вертикали от оси вытяжной решетки до устья вытяжной шахты;

g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;

rн = 1,27 кг/м3 – плотность наружного воздуха при температуре 5°С;

rв = 1,205 кг/м3 – плотность внутреннего воздуха при температуре 20°С.

Подбор сечений воздуховодов производят исходя из допустимых скоростей движения воздуха по ним. Для систем с естественным по­буждением можно принимать в каналах верхнего этажа скорость 0,5-0,8 м/с, в каналах нижнего этажа и сборных каналах на чердаке 1,0 м/с и в вытяжной шахте 1,0 - 1,5 м/с.

Расчет воздуховодов осуществляют с помощью таблиц (см. прил.8-12), по которым определяют размеры сечения каналов, потери давления на трение и в местных сопротивлениях. При пользовании таблицами следует учесть, что они составлены для расчета круглых стальных воздуховодов, а для жилых и общественных зданий обычно применяют каналы прямоугольного сечения из различных материалов с различной шероховатостью их поверхности. В этом случае необходимо определить соответствующее значение равновеликого диаметра возду­ховода круглого сечения, в котором потери давления на трение рав­ны потерям на трение в прямоугольном воздуховоде при той же ско­рости:

(5.2)

где а и в – размеры прямоугольного канала, м.

При применении неметаллического воздуховода в значение потерь давления на трение необходимо ввести поправку на шерохова­тость b, учитывающую абсолютную эквивалентную шероховатость принятого материала (прил. 12).

Исходные и расчётные данные заносятся с табл.5.1.

В первой графе записываются номера участков воздуховода от 1 до n. Жалюзийную решетку надо рассматривать как самостоятельный участок, т.к. ею осуществить монтажное регулирование.

Во второй графе записывают нагрузки участков Li, м3/ч, которые определены по воздухообмену помещения.

Длины участков li, м, в третьей графе определяются, согласно плану и разрезам помещения.

В четвертую графу заносятся размеры вентиляционных каналов аi´вi, взятые из (прил. 8). В нулевом приближении рекомендуется принимать минимальные размеры каналов:

из кирпича – 1/2´1/2 кирпича;

из шлакогипсовых или шлакобетонных плит - 100´100 мм.

Размеры жалюзийных решеток – в прил. 10.

В пятую графу записывается площадь воздуховода: Fi= аi´вi.

В шестую графу записываются величины эквивалентных диаметров вентиляционных каналов dэ.

Седьмая и восьмая графы заполняются по данным расчетных таблиц для круглых стальных воздуховодов (прил 9.), зная эквивалентный диаметр dэ и нагрузку L.

В девятую графу заносятся потери на трение в каналах, рассчитываемые по формуле

(5.3)

где b - поправочный коэффициент к потерям давления на трение (прил. 12).

В десятую графу заносятся значения коэффициентов местных сопротивлений (прил. 11) воздуховодов Sx по участкам.

В одиннадцатой графе записываются потери давления в местных сопротивлениях:

(5.4)

где r=1,27 кг/м3.

В двенадцатой графе записываются суммарные потери давления на участке:

(5.5)

Определяются суммарные потери в магистральном воздуховоде сложением потерь давления на всех его участках:

(5.6)

Суммарные потери давления в магистральном воздуховоде DP не должны превышать располагаемого давления, определенного по формуле (5.1). Невязка не должна превышать 10%:

(5.7)

В противном случае необходимо на отдельных участках выбрать другие размеры вентиляционных каналов и сделать пересчет.

Примечание. Тепловые и гидравлические расчеты рекомендуется выполнять на ЭВМ по программам, разработанным на кафедре ТГВ /7-9/.

№ участка Нагрузка, ai Длина, li Размеры канала, аi´вi Площадь, Fi Эквивалентный диаметр, dЭi Скорость, Vi Удельные потери на трение, Ri Потери на трение, DPтрi Сумма КМС, Sx Потери в МС, Zi Суммарные потери давления, DPi
  м3/ч м м´м м2 м м/с Па/м Па - Па Па