книги / Проектирование вентиляционных установок

реынего избыточного давления на высоте hi принимается равной р/, определяемая по выражению

а величина внешнего избыточного давления принимается равной ветровому давлению, определяемому по выражению

Приотсутствии ветра величина внешнегоизбыточного дав­ ления

В случаеотсутствия данных о расчетных значениях аэродинамиче­ ского коэффициента К. эти значения могут приниматься по табл. 32.

Т а б л и ц а 32

Расчетные значения аэродинамического коэффициента К

Приведенные в этой таблице данные относятся к случаю, когда ветер направлен под прямым углом к рассматриваемой поверхности.

При ином направлении ветра приведенные в таблице численные значения аэродинамических коэффициентов следует умножить на sin2 а, где а — угол между направлением ветра и рассматриваемой поверхностью.

Количество воздуха, проходящего через открытый проем в на­ ружных ограждениях, может быть определено по формуле

В тех случаях, когда заданы направления движения и количество воздуха, проходящего через тот или иной открытый проем, площади этих проемов могут быть определены по выражению

Для проемов, работающих на приток, следует принимать

У/ = у.,;

а для проемов, работающих на вытяжку,

У/ = Ув.

При отсутствии особых указаний можно принимать

р = 0,65.

Для проемов, защищенных завесой,

У/ = Уем-

Ниже излагается метод избыточных давлений и показано его применение для решения некоторых задач расчета аэрации зданий.

Решение задачи по определению направления и количества воз­ духа, проходящего через тот или иной открытый проем, производит­ ся следующим образом.

1.Для рассматриваемого проема по формуле (9,21) определяются внешние избыточные давления Р,-.

2.Задаются значением избыточного давления на плоскости от­ счета высот, а затем по формуле (9,20) определяется значение избы­ точного внутреннего давления pi.

3.По соотношению между величинами Р, и р,- определяется на­ правление движения воздуха в проеме и определяется значение входящей в формулу (9,23) величины Дpt.

Очевидно, что для приточных проемов

4. На основании данных, приведенных в предыдущем пункте

В том случае, когда у какого-либо наружного проема устраива­ ется воздушная завеса, баланс воздухообмена в помещении в соот­ ветствии с выражением (7,27) может быть выражен зависимостью

Если окажется, что общее количество воздуха, входящего в по­ мещение, равно количеству воздуха, выходящего из него, то задача может считаться решенной. В противном случае путем повторных попыток следует найти такое значение избыточного внутреннего

давления, при котором требование баланса воздухообмена в конечном итоге окажется выполненным.

Решение задачи по определению необходимой площади открытых проемов, при которых обеспечиваются заданные направления и ко­ личества воздуха, проходящего через эти проемы, связаны с необ­ ходимостью выбора такого значения величины избыточного внут­ реннего давления на плоскости отсчета высот, при котором входящая в формулу (9,24) величина перепада давления Др,-, вычисленная Соответственно по выражениям (9,25) и (9,26), обеспечивала бы дви­ жение воздуха в заданном в открытом проеме направлении.

=10,0 М;

скорость ветра v = 0 м/сек]

коэффициент расхода (согласно примеру 37) р.х = 0,21; коэффициент расхода р2 — 0,65; коэффициент расхода р3 = 0,65.

Предположим, что внутреннее избыточное давление на уровне пола

р = 20,00 н/м2\

по формуле (9,20)

рл= — 20,00+2,0-9,81 (1,548— 1,226) = — 13,68 н/м2\

р2= — 20,00+5,0-9,81 (1,548 — 1,226) = — 4,21 Н/м2;

р3= — 20,00+10,0-9,81 (1,548— 1,226) = 11,59 н/м2.

Из сопоставления избыточных внешних и внутренних давлений видно, что проемы 1 и 2 работают на приток, а проем 3 — на вы­ тяжку.

По формуле (9,25)

Лрх = 13,68 м/Л12;

Др2 = 4,21 н/м2;

по формуле (9,26)

Др3 = 11,59 н1м2-,

по формуле (9,23) приток:

<?х = 0,21 -12,01/2-13,68-1,239=14,67 кГ/сек;

G2 = 0,65 •10,0 У 2-4,21-1,548 = 23,47 кГ/сек;

вытяжка:

G3 = 0,65-15,0 V 2 lT ,5 9 -1,226=51,62 кГ/сек.

С учетом выражения (7,27) баланс воздухообмена в помеще­ нии представляется в следующем виде:

приток:

(1 — q) G, + G2 + GM= (1 — 0,6) 14,67+23,47+ 28,00 =

= 57,34 кГ/сек;

вытяжка:

G3 = 51,62 кГ/сек.

Так как приток оказался неравным вытяжке, то принимаем

р = — 18,00 н/м2.

По формуле (9,20)

Рх = — 18,00+2,0-9,81 (1,548— 1,226) = — 11,68 н/м2-,

Р« = — 18,00+5,0-9,81 (1,548 — 1,226)= — 2,21 н/м2-,

р3 = — 18,00+10,0-9,81 (1,548— 1,226)= 13,59 н/м2.

Из сопоставления внешних и внутренних избыточных давлений видно, что проемы 1 и 2 работают на приток, а проем 3— на вытяжку.

По формуле (9,25)

Дрх = 11,68 н/м2;

Др2 = 2,21 н/м2.

По формуле (9,26)

Др3 = 13,59 н/м2.

По формуле (9,23)

<?! = 0,21 -12,0 / Г П ,68-Г,239 =13,56 кГ/сек;

G2 = 0,65 -10,0 У 2 -2,2 Ь 1,548 = 17,00 кГ/сек;

G3 = 0,65• 15,0/ 2 -13,59 .1,226 = 56,28 кГ/сек.

С учетом выражения (7,27) баланс воздухообмена в помещении представляется в следующем виде:

приток:

б

(1 — q) Gi + G2 -f- GM= (1 —

— 0,6) 13,56 + 17,00 + 28,00 = = 50,42 кГ/сек;

вытяжка:

G3 —56,28 кГ/сек.

И на этот раз оказалось, что при­ ток не равен вытяжке. Путем гра­ фической интерполяции (рис. 56) на­ ходим

Pi = — 19,00 + 2,0-9,81 (1,548 — 1,226) = — 12,68 н/м2;

р2 = — 19,00+5,0-9,81 (1,548— 1,226)= — 3,21 н/м2;

р3 = -1 9 ,0 0 + 1 0 ,0 -9 ,8 1 (1,548— 1,226) = 12,59 н/м2.

Из сопоставления внешних и внутренних избыточных давлений находим, что проемы 1 и 2 работают на приток, а проем 3—на вы­ тяжку.

По формуле (9,25)

Ар! = 12,68 н/м2;

Ар2 = 3,21 н/м2.

По формуле (9,26)

Арз = 12,59 н/м2.

По формуле (9,23)

Gi = 0,21 - 12,0/2П 27б8'./239 = 14,13 кГ/сек;

G2 = 0,65 •1 0 ,0 / 2 ^ 2 Г / 5 4 8 "-= 20,49 кГ/сек;

G3 = 0,65-15,0 / 2П 2^ §Т / 226 = 54,17 кГ/сек.

С учетом выражёния (7,27) баланс воздухообмена представляет­ ся в следующем виде:

приток:

(1 — Ч)вг + С2+ 28,00 = 0 — 0,6) 14,13 + 20,49 + 28,00 =

= 54,14 кГ/сек;

вытяжка:

Gз = 5 4 ,1 7 кГ/сек.

Из приведенного результата видно, что приток равен вытяжке. Таким образом, при действии воздушной завесы количество воздуха, проходящего через ворота при q = 0,6 и = 0,21 имеет

величину GB = Gi = 14,13 кГ/сек.

Расчет воздуховодов

При выборе компоновочных решений воздуховодов необходимо принимать во внимание следующее:

1)местные условия;

2)характер перемещаемого воздуха;

7) обеспечение наилучших технико-экономических показателей. Радиус действия вентиляционных систем, как правило, для си­ стем с естественным побуждением не должен превышать 8 ж, а для

систем с механическим побуждением — 30 ж.

Приведенная на рис. 57 номограмма, относящаяся к гладким воз­ духоводам, составлена автором для нормальных условий, для кото­ рых приняты следующие значения:

барометрическое давление В — 101,325 кн/м2;

В рассматриваемой номограмме имеются две взаимосвязанные части. Левая часть относится непосредственно к круглым воздухово­ дам, а правая часть — к прямоугольным.

При составлении этой номограммы величина удельного падения давления на трение в круглых воздуховодах определялась по фор­

Пде R — сопротивление трения на один погонный метр воздуха, н/ж2; v — скорость воздуха, м/сек\

d — диаметр воздуховода, м; у — плотность воздуха, кГ/м3; Re — критерий Рейнольдса.

При помощи правой части номограммы находят эквивалентный по площади диаметр d, соответствующий заданным значениям сто­ рон прямоугольного воздуховода а и b и одновременно же находится поправочный коэффициент п, дающий возможность по потерям дав­ ления, соответствующим эквивалентному по площади диаметру, определить потери давления прямоугольного воздуховода.

Для непрямоугольного воздуховода значения эквивалентного диаметра по площади d и значения поправочного коэффициента п могут быть определены по формулам

где d — эквивалентный диаметр по площади, м; F — поперечное сечение воздуховода, м2;

Р— периметр воздуховода, м;

п— поправочный коэффициент.

Вслучае шероховатых воздуховодов следует пользоваться номо­ граммой (рис. 57), относящейся, как уже указывалось выше, к глад­ ким воздуховодам, однако полученные по этой номограмме потери давления R следует умножить на поправочный коэффициент т, значение которого может быть получено по номограмме (рис. 58).

При составлении номограммы приняты нижеследующие значения абсолютной шероховатости К, мм:

1) шлакоалебастровые и опилкоалебастровые плиты К = 1,0 мм;

2)шлакобетонные плиты К = 1,5 мм;

3)кирпичная кладка К = 2,0 мм;

4)штукатурка по металлической сетке К = 12,5 мм.

Потеря давления на местные сопротивления z определяется по формуле

Значения £ приведены в справочниках.

Значения нормальной скорости воздуха в воздуховодах приведе­ ны в табл. 33.

При механическом побуждении необходимо стремиться к обеспе­ чению постепенного и плавного нарастания скорости воздуха в воз­ духоводе от конечного участка сети к вентилятору.

вестного предела. Минимальные диаметры воздуховодов, транспор­

Оптимальные значения потери давления и расчетной магистрали #опт и оптимальной средней скорости в воздуховодах г;опт, при кото­ рых величина годовых расходов будет иметь наименьшее значение, могут быть определены по следующим формулам, предложенным автором,