pdf.php@id=6162
.pdfПлан
ТТТГ-Т-ПТ]^ |
Jfn ------- |
Щ Г |
Рис. XIV. 14. Вытяжная камера
/ — каналы; 2 —осевой вентилятор; 3 —шахта; 4 —отверстие; 5 —клапан
8* 211
В производственных помещениях камеры размещаются в це хах, в основном на площадках, если это возможно, у наружных стен.
На рис. XIV. 13 приведена компоновка приточной камеры, на ходящейся в подвале.
Л-Л
Рис. XIV. 15. Вытяжная камера с центробежным вентилятором
Наружный воздух через неподвижную жалюзийную решетку поступает в воздухоприемник, проходит через отверстие с утеп ленным клапаном, очищается в масляных фильтрах, подогрева ется в калориферах и при помощи вентилятора, приводимого в движение электродвигателем, нагнетается через каналы в поме щения. Для регулирования температуры подаваемого в помеще ния воздуха предусматривается обводной клапан. Через обводной
212
клапан наружный воздух поступает к вентилятору, минуя кало риферы. Вентилятор присоединяется к воздуховоду брезентовой вставкой, что уменьшает шум, производимый вентилятором.
В общественных зданиях вытяжные камеры обычно размеща ются на чердаке или в технических этажах. На рис. XIV. 14 изо бражена вытяжная камера с осевым вентилятором.
Воздух, поступающий из помещений через каналы, осевым вентилятором через шахту выбрасывается наружу. При низкой наружной температуре удаляемый воздух из помещений может проходить, помимо вентилятора через специальное отверстие; при этом вентилятор не работает и клапан открыт.
Вытяжные камеры с осевыми вентиляторами применяются при небольших сопротивлениях сети. При повышенном сопротивлении сети следует предусматривать вытяжные камеры с центробежными вентиляторами (рис. XIV.15).
Г л а в а XV
СИСТЕМЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
ИИХ РАСЧЕТ
§55. ВИДЫ УСТРОЙСТВА
Естественная вентиляция, как указано выше, может быть вы тяжная без организованного притока воздуха (канальная) и при точно-вытяжная с организованным притоком воздуха (канальная и аэрация). Схема устройства вентиляции без организованного притока (канальная) показана на рис. XV. 1.
Рис. XV. 1. Схема вытяжной вентиляции без организованного притока
Схема естественной приточно-вытяжной вентиляции с органи зованным притоком (канальной) приведена на рис. XV.2. Наруж ный воздух поступает через воздухоприемник в камеру, размещен ную в подвальном этаже, нагревается в калорифере (воздухона гревателе) до необходимой температуры и по каналам через при точные отверстия, снабженные жалюзийными решетками, посту пает в помещение. Такую вентиляцию можно совмещать с воз душным отоплением.
Из помещений загрязненный воздух по вертикальным каналам, сборному каналу и через шахту удаляется наружу. В каналах для регулирования количества перемещающегося воздуха уста навливаются указанные выше регулирующие приспособления.
214
4 56. МЕТОД РАСЧЕТА
Расчет вентиляции без организованного притока. Приведенная на схеме рис. XV. 1 вытяжная вентиляция широко применяется в жилых доМах. Такая вентиляция рассчитывается на темпера туру наружного воздуха, равную +5° С. При более высоких на ружных температурах помещение проветривают, открывая фор точки и створки окон.
Давление для находящихся в худших условиях по тепловому напору помещений верхнего этажа определяют по формуле
|
Hu = hu (Y„ — YB) кг/мг, |
|
(XV. 1) |
||
где |
h\\ — вертикальное расстояние от центра вытяжного от |
||||
|
верстия |
до |
устья вытяжной |
шахты в |
м (см. |
|
рис. XV. 1); |
|
|
||
|
уп— ув — разность объемных весов наружного и внутреннего |
||||
|
воздуха |
в |
кг/м3 (приложение |
15). |
|
|
Аналогично находится |
располагаемое давление для |
I этажа |
||
|
|
Я1 = Л ,(7 „-Т В). |
|
(XV.2) |
|
где h\ — расстояние от центра вытяжного отверстия до устья вы тяжной шахты в м.
Для жилых и общественных зданий расчет сети воздуховодов начинают с ориентировочного подбора их сечения исходя из ве
личин допустимых |
скоростей |
дви |
|
|
|
|||||||||
жения воздуха в них. Для |
систем |
|
|
|
||||||||||
с естественным побуждением можно |
|
|
|
|||||||||||
предварительно |
принимать в |
ка |
|
|
|
|||||||||
налах |
верхнего |
|
этажа |
скорость |
|
|
|
|||||||
v = 0,6 м/сек, в каналах |
нижнего |
|
|
|
||||||||||
этажа и сборных |
каналах на чер |
|
|
|
||||||||||
даке |
v = |
1 м/сек |
и |
|
в |
вытяжной |
|
|
|
|||||
шахте |
v = |
1 — 1,5 |
м/сек. |
|
для |
|
|
|
||||||
Вентиляционные |
|
каналы |
|
|
|
|||||||||
упомянутых |
зданий |
могут |
про |
|
|
|
||||||||
кладываться |
в |
толщине |
стен, а |
|
|
|
||||||||
также быть |
приставными |
и |
под |
Рис. XV. 2. Принципиальная схе |
||||||||||
шивными, что находится в тесной |
||||||||||||||
зависимости |
от |
конструктивного |
ма приточно-вытяжной |
вентиля |
||||||||||
ции без механического |
побужде |
|||||||||||||
оформления |
зданий |
и внутренней |
||||||||||||
|
ния |
|
||||||||||||
отделки |
помещений. |
По |
ориен |
/ —воздухоприемник ; 2 —калорифер; |
||||||||||
тировочно |
принятым |
размерам се |
5 —каналы; 4 —жалюзийные решетки; |
|||||||||||
5 —вертикальный |
канал; |
6 —сборный |
||||||||||||
чений |
на участках |
сети |
|
воздухо |
канал; |
7 —шахта |
||||||||
водов с помощью |
таблиц |
(прило |
|
|
|
|||||||||
жения 16— 19) определяют суммарную потерю давления на трение, а также местные сопротивления. Если их сумма на 10% (учиты вая необходимый запас) менее величины располагаемого расчет ного давления (в соответствии с тем этажом, для которого делается
215
расчет воздуховодов), то данные сечения каналов принимаются как окончательные, В противном случае делается перерасчет одного или нескольких участков воздуховода. Следует отметить, что указанная таблица (см. приложение 16) составлялась для расчета круглых металлических воздуховодов, а для зданий жи лых, общественных и др. каналы обычно применяются прямо
угольного сечения из различных
Пд
личной степенью шероховатости.
|
|
|
|
|
|
|
|
Yl |
|
|
в |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
VS |
Рис. XV. 3. |
Дефлектор |
Рис. XV. 4. |
График |
разрежения |
||||
1—цилиндрический патрубок; ,2 —диффу |
и производительность |
дефлек |
||||||
зор; 3 —зонт; |
4 —кольцо |
|
|
|
тора |
|
|
|
В связи с этим при применении каналов прямоугольного се чения, прежде чем пользоваться таблицами, необходимо опреде лить соответствующую величину равновеликого диаметра возду ховода круглого сечения при тех же потерях на трение и скорости движения воздуха в воздуховоде и принять при расчете потерь на трение поправочный коэффициент на шероховатость, учитывая, из какого материала изготовлен канал.
Равновеликий диаметр находят по формуле
|
dr>= - ?Т Т Л1’ |
(XV.3) |
где |
dp — равновеликий диаметр; |
|
|
а и b — размеры прямоугольного канала в м. |
|
Равновеликий диаметр по трению для кирпичных каналов мо жет быть определен по таблице приложения 17.
Коэффициенты местного сопротивления определяются по таб лицам справочников по отоплению и вентиляции. В таблице при ложения 18 приводятся величины некоторых коэффициентов мест ных сопротивлений. Как и в системах отопления, потери давления в местных сопротивлениях определяются в зависимости от скорости движения воздуха и суммы коэффициентов местного сопротивле ния по соответствующей таблице приложения 19.
216
Для увеличения располагаемого давления в системах естест венной вентиляции на устья вентиляционных шахт устанавливают насадки-дефлекторы. Усиление тяги происходит за счет разреже ния, создаваемого при обтекании ветром дефлектора. На рис. XV.3 приведена схема дефлектора ЦАГИ.
За счет разрежения, создаваемого ветром, происходит более интенсивное удаление воздуха из помещения.
Разрежение, создаваемое дефлектором, и его производитель ность зависят от скорости ветра и могут быть определены при по мощи графика (рис. XV.4): на оси абсцисс — отношение скорости воздуха в патрубке дефлектора уд к скорости ветра vBм/сек, а на оси ординат — отношение
Ёк
я в ’
где Нд — разрежение, |
создаваемое ветром, в |
кг/м2; |
Нв — скоростное |
давление ветра кг/м2: |
|
|
HB= lV l Ka/M\ |
(XV.4) |
в2g
Зная скорость ветра vB и принимая скорость в патрубке деф лектора уд = (0,2~0,4) ув, по графику определяют величину
Нв
и величину разрежения дефлектора
н ^ И ^ -к г / м У |
(XV.5) |
дн в 2g
Пример XV.1.- Определить сечение каналов вытяжной системы с естест венным побуждением, обслуживающих уборные квартир. Температура уда ляемого воздуха 16° С. Соответствующая аксонометрическая схема приведена на рис. X V .5. Вертикальные каналы проложены в кирпичных стенах. Сбор ный канал — на чердаке из двойных гипсошлаковых плит. Аксонометричес кую схему каналов вычерчивают после размещения их и вытяжной шахты на планах этажей и чердака. Определив воздухообмены по отдельным помеще ниям и пронумеровав участки расчетной ветви воздуховодов с обозначением на них длин и нагрузок, переходят к расчету воздуховодов. На рис. X V .6 приведен план чердака с указанием каналов и шахт.
Расчет начинаем с неблагоприятно расположенного канала. Таким является канал, проложенный из помещения II этажа, возможная удельная потеря давления для которого имеет наименьшее значение. Определяем рас полагаемое давление. Оно равно для II этажа:
|
//ц = |
(3 + 0,8) (1,27 — 1,22) = 0,19 |
кг/м2, |
где |
(3 + 0,8) — вертикальное расстояние от устья |
шахты до центра вытяж |
|
|
ного |
отверстия в м; |
|
|
Y5O= 1,27 кг/м3, Yi§о = 1,22 |
кг/м3. |
|
8В |
Зек. 6?i |
|
217 |
Объем воздуха, удаляемого из каждой уборной, принимаем согласно уста
новленным нормам 25 м3/ч на очко. |
|
||
При скорости |
воздуха v — 0,6 м/свк и его количестве /.> — 25 м^/ч |
||
площадь сечения |
канала |
|
|
|
F= |
25 |
= 0,011 м2. |
|
3600*0,6 |
||
|
|
|
|
Кирпичные каналы не делают размером меньше l/2 X V2 кирпича. Площадь сечения канала l/2 X V2 кирпича равна 0,02 м2, В связи с этим
скорость на участке № 1 |
|
v |
25 |
= 0,35 м/сек. |
|
|
3600*0,02 |
Эту скорость принимаем как ориентировочную. |
|
Канал прямоугольного |
сечения, и поэтому для определения потерь |
давления на трение на участке № 1 находим диаметр канала круглого сече ния, равновеликий по трению. По таблице приложения 17 он равен 140 мм.
Рис. XV.5. Расчетная схема |
Рис. XV. 6. План с нанесением |
вентиляции (цифры в круж- |
вентиляционных каналов и шахты |
ках — номера участков) |
|
По таблице расчета воздуховодов (см. приложение 16) при скорости в канале v = 0,35 м/сек потеря давления на трение в воздуховоде R = 0,0025 кг/м2. Тогда ff/p = 0,0025 1,80.2,5 = 0,01125 кг/м2\
Р — коэффициент шероховатости; для кирпичного канала принимается рав
ным |
2,5. |
|
|
|
|
|
Согласно таблице местных сопротивлений £ (см. приложение 18), опреде |
||||
ляем сумму |
коэффициентов местных сопротивлений для участка № 1: |
||||
|
|
Вход воздуха |
в вытяжную жалюзийную ре |
||
|
|
шетку с |
поворотом................... ... |
.................. 2 |
|
|
|
Колено прямоугольное 90® ............................... |
1,1 |
||
|
|
Тройник на |
повороте |
|
|
|
По скорости и найденной сумме коэффициентов местных сопротивлений |
||||
находим по таблице |
приложения 19 потери |
на местные сопротивления} |
|||
г = |
0,029; |
2 (Я/Р + г) = |
0,040 кг/м2. |
|
|
Далее принимаем для участка № 2 скорость воздуха равной 1 м/сек. Находим ориентировочную площадь сечения канала:
50
F = 3600*1 = 0,014 лг.
2 1 8
Конструктивно наименьшая величина сборного канала 150 X 150 мм имеет площадь сечения, равную 0,022 ж2. В связи с этим для предварительного
расчета |
принимаем скорость в канале 0,63 ж/сек. Согласно формуле (XV.3) |
||||||
дидметр |
равновеликого |
по трению |
круглого |
воздуховода |
d = 150 мм. |
||
При |
d = |
150 мм и |
v = |
0,63 |
м/сек по |
таблице приложения 16 R = |
|
= 0,006 |
кг/м2. |
|
0,006-2,2-2 = |
0,026 кг/м2, |
Р — коэффициент |
||
Потеря |
на трение Rl$ = |
||||||
шероховатости; для гипсошлаковых воздуховодов принимается равным 2.
|
|
Определяем местные сопротиления на участке № 2. |
0,35. |
|
|||||||
|
|
1. |
Колено перед входом в шахту при а = |
135° — £ = |
|
||||||
По таблице приложения |
19 при v = 0,63 м/сек и £ = 0,35 потеря давления |
||||||||||
на |
местные сопротивления г = 0,007 |
кг/м2; |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
2(Я /р + |
Z)2y4 = |
0,033 |
кг/м2. |
|
|
||
X |
|
Для |
участка № 3 |
(шахта) |
принимаем те |
же |
размеры канала 150 X |
||||
150 мм, как для участка № 2. |
|
|
|
|
|
||||||
метр |
При этом сечении: скорость воздуха v = 0,63 м/сек. Равновеликий диа |
||||||||||
d = |
150 мм. Потери на трение R — 0,006. |
Общая |
потеря |
на трение |
|||||||
на участке № 3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Я/р = 0 ,006-3-1 =0,018 |
кг/м2\ |
|
|
||||
Р |
= |
1 |
(шахта внутри |
обита |
кровельной сталью). |
|
|
||||
|
|
Определяем коэффициент местного сопротивления. Выход воздуха из |
|||||||||
шахты £ = 2,5. Потери |
давления на местные сопротивления Z = |
0,04 кг/м2; |
|||||||||
2(/?/р + Z)3y4 — 0,058 кг/м2.
Общая потеря давления на участках № 1, 2 и 3 при минимальных разме рах каналов меньше располагаемого давления. Поэтому предварительные раз меры каналов принимаем как окончательные.
Данные по приведенному расчету включены в табл. XV.1.
№ участка
а*
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
XVЛ |
|
участкаДлина/ в м |
вvСкоростьм/сек |
Расчет вентиляционных |
каналов |
коэффициенСумма сопроместныхтов тивлений |
местныенаПотеря сопротивления кг/м2вZ |
потериСуммарные участкенадавления кг/м2в |
|||
вFПлощадьм2 |
Равновеликийдиа трениюпометрd ммв |
давленияПотеря |
кг/м2вRм1на |
трениенаПотеря (ZRiучасткена кг/м2в |
|||||
Размер
канала
ахЬ в мм
1 |
25 |
1,8 |
0,35 |
0,02 |
135x125 |
140 |
0,002 |
0,011 |
3,5 |
0,029 |
0,04 |
|
2 |
50 |
2,2 |
0,63 |
0,022 |
150Х 150 |
150 |
0,006 |
0,026 |
0,35 |
0,007 |
0,033 |
|
3 |
50 |
3 |
0,63 |
0,022 |
150X150 |
150 |
0,006 |
0,018 |
2,5 |
0,04 |
0,058 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,131 |
|
Расчет участка № 4 производится аналогичным образом. Разница состоит |
|||||||||||
лишь в определении |
давления: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
H\—h\ (ун ув) |
2 |
(Rl P + Z)2H3y4, |
|
|
|
||||
где |
/ij — вертикальное расстояние |
от |
устья шахты до |
центра |
вытяжного |
|||||||
отверстия |
канала 1-го этажа. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Канальная приточно-вытяжная вентиляция с организованным притоком |
|||||||||||
и естественным побуждением рассчитывается так же, как и для систем с меха ническим побуждением (см. гл. XVI).
6В! 219
Расчет вентиляции с организованным притоком воздуха (аэра ция). Аэрация применяется в производственных помещениях при больших теплоизбытках (рис. XV.7).
Чтобы поддержать в рабочей зоне в летнее время температуру не более чем на 5° выше наружной (в соответствии с санитарными нормами), требуется создание большого воздухообмена. В здании с теплоизбытками 100 ккал/м3 необходимо предусмотреть примерно 20-кратный воздухообмен. Так, например, для цеха с кубатурой 40 000 м3 воздухообмен получается равным 800 000 м3/ч. Чтобы осуществить такой воздухообмен естественным путем, в цехе пре
|
|
дусматривается устройство большого числа |
|||||||||
|
|
фрамуг для притока свежего и удаления |
|||||||||
Ветер |
|
загрязненного |
воздуха. Фрамуги должны |
||||||||
|
|
располагаться |
таким |
образом, |
чтобы |
в |
|||||
|
|
летнее время наружный воздух поступал |
|||||||||
|
|
непосредственно |
к рабочим |
местам, |
а зи |
||||||
|
|
мой холодный |
|
воздух, |
поступивший |
в |
|||||
|
|
цех, успевал смешиваться с внутренним |
|||||||||
Рис. XV. 7. Схема |
аэра |
воздухом и поступал |
к |
рабочим |
местам |
||||||
с |
температурой, |
близкой |
к температуре |
||||||||
ции однопролетного цеха |
рабочей зоны. |
В связи |
с |
этим |
в |
летнее |
|||||
|
|
время открываются нижние и верхние |
|||||||||
фрамуги, а в зимнее — только верхние, |
расположенные на высоте |
||||||||||
не менее 4 ж от пола. |
В |
однопролетных цехах |
приток |
осущест |
|||||||
вляется через |
проемы |
в |
наружных стенах, |
а |
вытяжка — через |
||||||
фонари. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чем больше разность температур наружного и внутреннего воздуха, а также чем больше разность высот между осями при точных и вытяжных фрамуг, тем больше тепловой напор и обра зующийся воздухообмен.
Ветер также содействует удалению воздуха из цеха, создавая избыточное давление на наветренной стороне, а разрежение на под ветренной стороне здания.
При расчете аэрации под воздействием теплового напора необ ходимый воздухообмен определяется из условия борьбы с тепло
избытками |
по |
формуле |
Q |
|
|
|
||
|
|
|
G — |
•кг/ч. |
|
|||
|
|
|
|
|
0,24 (^уХ — £Пр) |
|
|
|
Расход воздуха через приточные отверстия может быть опре |
||||||||
делен по |
формуле |
Gn |
|
|
|
(XV.6) |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
г = ^ £ - = 3600цГпрОпр м31ч- |
||||||
где Fnр — сумма |
площадей |
приточных |
отверстий |
в ж2; |
||||
ипр — скорость |
приточного воздуха |
в м/сек; |
|
|||||
у — объемный |
вес |
приточного воздуха; |
способа подвески |
|||||
(л — коэффициент |
расхода, зависящий от |
|||||||
|
створок, соотношения сторон створок аэрационных прое |
|||||||
мов и |
угла раскрытия |
(60°). |
|
|||||
220