7942
.pdf20
Таблица 2 - Таблица аэродинамического расчета систем вентиляции ВЕ1
участка№ |
L, |
F, |
l, |
а´ b, мм´ мм |
dv, |
v, |
R, Па/м |
|
×l, |
Видмест- ногосо- противле- нияи z |
|
Рд, |
Z, |
×l+Z, |
×l+Z) |
|
м3/ч |
м2 |
м |
мм |
м/с |
βш |
R×b Па |
Σζ |
Па |
Па |
R×b Па |
(R×bS Па, |
|||||
|
|
|
ш |
|
ш |
ш |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Система ВЕ1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
1-2 |
160 |
0,035 |
5,9 |
140х250 |
180 |
1,3 |
0,16 |
1,0 |
0,9 |
0,14 |
3,07 |
1,05 |
3,2 |
4,1 |
4,1 |
|
0,28 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,65 |
|
|
|
|
|
|
2-3 |
270 |
0,0992 |
5,1 |
315х315 |
315 |
0,8 |
0,03 |
1,0 |
0,2 |
1,6 |
1,6 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
4,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
4-2 |
110 |
0,04 |
2,6 |
200х200 |
200 |
0,8 |
0,06 |
1,0 |
0,2 |
0,25 |
1,4 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0,85 |
|
|
|
|
|
|
На участке 4-2 устанавливается заслонка n=1, α=26о, ζ=2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
|
dv = |
2× a × b |
= |
2×315×315 |
= 315 мм. |
|
a + b |
|
315+ 315 |
|
Принимаем по прил. 24 диаметр dv=315 мм; записываем это значе- ние в графу 6 табл. 2.
6. Определяем фактическую скорость в воздуховодах магистраль- ного направления по формуле (29) [1], учитывая перевод расхода из м3/ч в м3/c в виде величины 3600 с/ч в знаменателе.
Для участка 1-2
v = |
|
Lр |
= |
|
160 |
|
=1,3 м/c. |
||
|
F |
0,035×3600 |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
Для участка 2-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v = |
|
Lр |
|
= |
270 |
|
= 0,8 м/c. |
||
|
|
F |
0,0992×3600 |
||||||
|
|
|
|
|
Значение v, м/с, заносим в графу 7 табл. 2.
7. Определяем потери давления на трение R=f(v, d) по прил. 1 или табл. 22.15 [3]. При этом в случае значительного отличия расчетных и таб- личных величин v и d потери давления R определяют интерполяцией.
Для участка 1-2 v=1,3 м/с, dv=180 мм: R=0,16 Па/м. Для участка 2-3 v=0,8 м/с, dv=315 мм: R=0,03 Па/м.
Величину R, Па/м, заносим в графу 8 табл. 2.
Значение βш=1,0 для воздуховодов из оцинкованной стали. Значе-
ние βш заносим в графу 9 табл. 2.
Произведение величин l, R и βш заносим в графу 10 табл. 2.
8. Определяем динамическое давление воздуха Рд, Па, по прил. 1 или табл. 22.15 [3] в зависимости от скорости движения воздуха на участ- ках v, м/с.
Для участка 1-2 v=1,3 м/с: Рд=1,05 Па.
Для участка 2-3 v=0,8 м/с: Рд=0,4 Па.
22
Величину Рд, Па, заносим в графу 13 табл. 2.
9. Определяем вид местных сопротивлений, их значение и потери давления в них.
Для участка 1-2 следующие местные сопротивления:
Вытяжная решетка : ζ=2,0 (прил. 6).
Отвод сечением 140х250 мм при повороте воздуха после про-
хождения через решетку: ζ=0,14 (прил. 22, принимается по сечению
150х250).
Отвод сечением 140х250 мм при повороте воздуха с горизон- тального участка на вертикальный (в данном случае высота равна 140 мм,
то есть сечение 250х140 мм): ζ=0,28 (прил. 22).
Тройник на проходе . Для определения ζ тройника необходимо знать сечение участка 4-2, поэтому необходимо задаться сечением ответв- ления в соответствии с ранее описанными рекомендациями.
Для участка 4-2
|
Lр |
|
110 |
2 |
|
|
F = |
|
= |
|
|
= 0,031м |
. |
|
|
|
||||
р |
vр |
|
1×3600 |
|
|
|
|
|
|
|
Выбираем сечение 200х200, при этом F=0,04 м2>0,031 м2. Величину F=0,04 м2 заносим в графу 3 табл. 2.
Сечение 200х200 заносим в графу 5 табл. 2.
dv = |
2×a ×b |
= |
2×200 |
×200 |
= 200 мм. |
|
a + b |
|
200+ |
200 |
|
Принимаем по прил. 24 диаметр dv=200 мм; записываем это значе- ние в графу 6 табл. 2.
Находим вспомогательные величины (см. прил. 20): fп/fс=(140·250)/(315·315)=0,35;
23
fо/fс=(200·200)/(315·315)=0,40 (ближайшее значение в таблице прил. 20: fо/fс=0,6);
Lо/Lс=110/270=0,41 (ближайшее значение в таблице прил. 20: Lо/Lс=0,5).
По прил. 20 определяем коэффициент z=0,65.
Для участка 2-3 следующие местные сопротивления:
Вытяжная шахта с зонтом . В соответствии с прил. 5 для вытяж-
ной шахты при h/dо=0,3: z=1,6.
В графе 11 табл. 2 изображаются схематически вид местных сопро- тивлений, рядом записываются их значения.
Сумму значений коэффициентов местных сопротивлений Sz зано- сим в графу 12 табл. 2.
По формуле (25) [1] определяем значение потерь давления в мест- ных сопротивлениях Z, Па, после чего значение Z, Па, заносим в графу 14 табл. 2.
Для участка 1-2
Z = Σς×Рд = 3,07×1,05 = 3,2 Па.
Для участка 2-3
Z= Σς × Рд =1,6 ×0,4 = 0,6 Па.
10.Определяем потери давления на расчетных участках, которые складываются из суммы значений граф 10 и 14 (см. табл. 2), после чего ве-
личину (R×bш×l+Z), Па, заносим в графу 15 табл. 2.
11. Определяем потери давления по магистральному направлению, которые находятся суммированием потерь давления на отдельных после- довательно соединенных участках.
В графе 16 табл. 2 записываем значения потерь давления на участ- ках с нарастающим итогом по каждому из направлений.
24
12. Производим сравнение полученных потерь давления по маги- страли с располагаемым давлением по формуле (40) [1].
5% £ 5,4 - 4,9 ×100 £10% ; 5,4
5% ≤ 9% ≤10% .
Расчет по направлению 1-2-3 считается законченным, так как нера- венство выполняется.
13. Проводим аналогичные расчеты для направления 4-2-3 с учетом того, что предварительно мы уже задавались его сечением участков 4-2 и 2-3.
Фактическая скорость в воздуховоде 4-2
v = |
Lр |
= |
110 |
|
= 0,8 м/c. |
|
F |
0,04×3600 |
|||||
|
|
|
Значение v, м/с, заносим в графу 7 табл. 2.
Потери давления на трение R=f(v, d) по прил. 1 или табл. 22.15 [3] в
воздуховоде 4-2 при v=0,8 м/с, dv=200 мм: R=0,06 Па/м.
Величину R, Па/м, заносим в графу 8 табл. 2.
Значение βш=1,0 для воздуховодов из оцинкованной стали. Значе-
ние βш заносим в графу 9 табл. 2.
Произведение величин l, R и βш заносим в графу 10 табл. 2. Определяем динамическое давление воздуха Рд, Па, по прил. 1 или
табл. 22.15 [3] в зависимости от скорости движения воздуха на участках v, м/с. Для участка 4-2 v=0,8 м/с: Рд=0,4 Па.
Величину Рд, Па, |
заносим в графу 13 табл. 2. |
|
Определяем вид |
местных сопротивлений, их значение и потери |
|
давления в них. Для участка 4-2 следующие местные сопротивления: |
||
Вытяжная решетка |
: ζ=2,0 (прил. 6). |
25
Отвод сечением 200х200 мм при повороте воздуха после про-
хождения через решетку: z=0,25 (прил. 22, принимается по значению отво-
да 250х250).
Тройник на повороте . Для определения z тройника находим вспомогательные величины (см. прил. 20):
fп/fс=(140·250)/(315·315)=0,35;
fо/fс=(200·200)/(315·315)=0,40 (ближайшее значение в таблице прил. 20: fо/fс=0,6);
Lо/Lс=110/270=0,41 (ближайшее значение в таблице прил. 20: Lо/Lс=0,5).
По прил. 20 определяем коэффициент z=-0,85.
В графе 11 табл. 2 изображаются схематически вид местных сопро- тивлений, рядом записываются их значения.
Сумму значений коэффициентов местных сопротивлений Sz зано- сим в графу 12 табл. 2.
По формуле (25) [1] определяем значение потерь давления в мест- ных сопротивлениях Z, Па, после чего значение Z, Па, заносим в графу 14 табл. 2.
Определяем потери давления на расчетном участке, которые скла- дываются из суммы значений граф 10 и 14 (см. табл. 2), после чего величи-
ну (R×bш×l+Z), Па, заносим в графу 15 табл. 2.
Вграфе 16 табл. 2 записываем значения потерь давления на участке
снарастающим итогом по каждому из направлений.
14. Определяем потери давления по направлению 4-2-3, складывая потери давления на участках 4-2 и 2-3:
(R×bш×l+Z)4-2-3=0,8+0,8=1,6 Па.
26
Производим сравнение полученных потерь давления по магистрали с располагаемым давлением по формуле (40) [1].
5% £ 2,5 -1,6 ×100 £10%; 2,5
5% ≤ 36% ≤10%.
Неравенство не выполняется, поэтому необходимо провести новый расчет участка 4-2 для достижения соблюдения неравенства.
Если достигнуть требуемых результатов не удается, то на участке 4- 2 необходимо установить устройство, которое может создавать дополни- тельное сопротивление (заслонка, шибер, диафрагма).
Предположим, что в нашем случае получить требуемую невязку не удалось, следовательно, необходимо создать на участке 4-2 дополнитель- ное сопротивление, например, установив заслонку с ручным приводом.
Нам необходимо создать такое сопротивление на участке 4-2, чтобы общее сопротивление направления (R×bш×l+Z)4-2-3 было меньше располага- емого давления Ррасп 4-2-3 на диапазон 5 %÷10 %, то есть необходимое до- полнительное сопротивление на участке 4-2 можно определить по формуле (например, задавшись запасом 5 %)
ΔРдоп 4-2=0,95·Ррасп 4-2-3-(R×bш×l+Z)4-2-3;
ΔРдоп 4-2=0,95·2,5-1,6=0,8 Па.
Определяется требуемый коэффициент местного сопротивления за-
слонки по формуле
ς = |
DРдоп 4 |
-2 |
= |
0,8 |
= 2 . |
Рд 4-2 |
|
0,4 |
|||
|
|
|
|
По значению z=2 по прил. 11 или табл. 22.33 [3] определяем угол наклона α створки или створок заслонки (воздуховоды небольшого сече- ния обычно имеют заслонки с одной створкой): при одной створке n=1 находим интерполяцией ее угол наклона: α=26о.
27
В табл. 2 под строкой расчета участка 4-2 записываются характери- стики устанавливаемой на этом участке заслонки. На чертеже показывает- ся место установки заслонки с ручным приводом и ее сечение.
Окончательный вариант системы ВЕ1 с рассчитанными сечениями участков представлен на рис. 4.
Схема системы ВЕ1
Рис. 4. Схема системы вентиляции ВЕ1 после проведения аэродинамического расчета
28
Приложение 1 Расчет металлических воздуховодов круглого сечения (первая строка – количество воздуха, м3/ч;
вторая строка – потери давления на трение на 1 м длины воздуховода, кгс/м2; третья строка – то же, Па)
Ско- |
Динамиче- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
рость |
ское давле- |
|
|
|
|
|
Диаметр воздуховода, мм |
|
|
|
|
|
|||||
дви- |
ние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
же- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния |
кгс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воз- |
|
Па |
80 |
100 |
110 |
125 |
140 |
160 |
180 |
200 |
225 |
250 |
280 |
315 |
355 |
400 |
|
м2 |
|
||||||||||||||||
духа, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
15 |
17 |
20 |
30 |
35 |
45 |
55 |
70 |
90 |
110 |
140 |
180 |
225 |
0,5 |
0,01 |
|
0,1 |
0,0056 |
0,0053 |
0,005 |
0,0048 |
0,004 |
0,0035 |
0,003 |
0,0026 |
0,0023 |
0,002 |
0,0017 |
0,0015 |
0,0013 |
0,0011 |
|
|
|
|
0,0549 |
0,052 |
0,049 |
0,0473 |
0,04 |
0,0347 |
0,03 |
0,0263 |
0,0227 |
0,0199 |
0,0172 |
0,0149 |
0,0123 |
0,011 |
|
|
|
|
10 |
17 |
20 |
27 |
33 |
45 |
55 |
70 |
85 |
105 |
135 |
170 |
215 |
270 |
0,6 |
0,02 |
|
0,2 |
0,01 |
0,0084 |
0,0077 |
0,0066 |
0,0057 |
0,0048 |
0,0042 |
0,0036 |
0,0032 |
0,0027 |
0,0024 |
0,0021 |
0,0018 |
0,0016 |
|
|
|
|
0,0981 |
0,0824 |
0,0755 |
0,065 |
0,0564 |
0,0478 |
0,0412 |
0,036 |
0,031 |
0,0273 |
0,0237 |
0,0205 |
0,0176 |
0,0152 |
|
|
|
|
13 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
125 |
155 |
195 |
245 |
315 |
0,7 |
0,03 |
|
0,3 |
0,014 |
0,0115 |
0,0102 |
0,0086 |
0,0075 |
0,0063 |
0,0055 |
0,0048 |
0,0041 |
0,0036 |
0,003 |
0,0027 |
0,0023 |
0,002 |
|
|
|
|
0,137 |
0,113 |
0,0999 |
0,0852 |
0,0789 |
0,625 |
0,054 |
0,0473 |
0,0408 |
0,0358 |
0,031 |
0,0268 |
0,023 |
0,0199 |
|
|
|
|
15 |
23 |
27 |
35 |
45 |
60 |
75 |
90 |
115 |
140 |
175 |
225 |
285 |
360 |
0,8 |
0,04 |
|
0,4 |
0,019 |
0,0145 |
0,0129 |
0,011 |
0,0095 |
0,008 |
0,0069 |
0,006 |
0,0052 |
0,0046 |
0,004 |
0,0034 |
0,0029 |
0,0025 |
|
|
|
|
0,1864 |
0,142 |
0,126 |
0,108 |
0,0934 |
0,079 |
0,0682 |
0,0598 |
0,0516 |
0,452 |
0,0393 |
0,0339 |
0,0292 |
0,0251 |
|
|
|
|
16 |
25 |
30 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
130 |
160 |
200 |
250 |
320 |
410 |
0,9 |
0,05 |
|
0,5 |
0,0235 |
0,0178 |
0,0158 |
0,0135 |
0,0117 |
0,0099 |
0,0085 |
0,0074 |
0,0064 |
0,0056 |
0,0049 |
0,0042 |
0,0036 |
0,0031 |
|
|
|
|
0,231 |
0,175 |
0,155 |
0,132 |
0,115 |
0,097 |
0,0838 |
0,0735 |
0,0634 |
0,0556 |
0,0482 |
0,0416 |
0,0359 |
0,0309 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ско- |
Динамиче- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
рость |
ское давле- |
|
|
|
|
|
Диаметр воздуховода, мм |
|
|
|
|
|
|||||
дви- |
ние |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
же- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния |
кгс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
воз- |
|
Па |
80 |
100 |
110 |
125 |
140 |
160 |
180 |
200 |
225 |
250 |
280 |
315 |
355 |
400 |
|
м2 |
|
||||||||||||||||
духа, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
28 |
35 |
45 |
55 |
70 |
90 |
115 |
145 |
175 |
220 |
280 |
355 |
450 |
1,0 |
0,06 |
|
0,6 |
0,0283 |
0,0214 |
0,019 |
0,0162 |
0,0140 |
0,0119 |
0,0103 |
0,009 |
0,0077 |
0,0068 |
0,0059 |
0,005 |
0,0043 |
0,0037 |
|
|
|
|
0,278 |
0,206 |
0,186 |
0,159 |
0,136 |
0,117 |
0,1 |
0,083 |
0,0762 |
0,0666 |
0,058 |
0,05 |
0,0431 |
0,037 |
|
|
|
|
22 |
35 |
40 |
55 |
65 |
85 |
110 |
135 |
170 |
210 |
265 |
335 |
430 |
545 |
1,2 |
0,09 |
|
0,9 |
0,0389 |
0,0295 |
0,0262 |
0,0223 |
0,0193 |
0,0164 |
0,0141 |
0,0124 |
0,011 |
0,0094 |
0,0081 |
0,007 |
0,001 |
0,0052 |
|
|
|
|
0,382 |
0,289 |
0,257 |
0,219 |
0,19 |
0,161 |
0,139 |
0,122 |
0,105 |
0,092 |
0,0798 |
0,0689 |
0,0593 |
0,0511 |
|
|
|
|
25 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
130 |
160 |
200 |
245 |
310 |
390 |
500 |
635 |
1,4 |
0,12 |
|
1,2 |
0,051 |
0,0386 |
0,0343 |
0,0292 |
0,0253 |
0,0214 |
0,0185 |
0,0162 |
0,014 |
0,0123 |
0,0107 |
0,0092 |
0,0079 |
0,0068 |
|
|
|
|
0,50 |
0,379 |
0,336 |
0,286 |
0,249 |
0,21 |
0,182 |
0,159 |
0,137 |
0,12 |
0,105 |
0,0902 |
0,0777 |
0,0699 |
|
|
|
|
30 |
45 |
55 |
70 |
90 |
115 |
145 |
180 |
230 |
285 |
355 |
450 |
570 |
752 |
1,6 |
0,16 |
|
1,5 |
0,0644 |
0,0487 |
0,0433 |
0,0369 |
0,032 |
0,027 |
0,0303 |
0,0205 |
0,0177 |
0,0155 |
0,0135 |
0,0116 |
0,01 |
0,0096 |
|
|
|
|
0,632 |
0,478 |
0,425 |
0,362 |
0,314 |
0,266 |
0,299 |
0,201 |
0,174 |
0,152 |
0,132 |
0,114 |
0,0981 |
0,0845 |
|
|
|
|
33 |
50 |
60 |
80 |
100 |
130 |
165 |
205 |
260 |
320 |
400 |
506 |
640 |
815 |
1,8 |
0,2 |
|
1,9 |
0,0792 |
0,0599 |
0,0552 |
0,0453 |
0,0393 |
0,0393 |
0,0333 |
0,0207 |
0,0252 |
0,0217 |
0,0191 |
0,0165 |
0,0143 |
0,0106 |
|
|
|
|
0,777 |
0,588 |
0,522 |
0,445 |
0,386 |
0,327 |
0,282 |
0,247 |
0,213 |
0,187 |
0,162 |
0,14 |
0,121 |
0,104 |
|
|
|
|
36 |
55 |
70 |
85 |
110 |
145 |
185 |
225 |
285 |
356 |
445 |
560 |
715 |
905 |
2,0 |
0,24 |
|
2,4 |
0,0952 |
0,072 |
0,0636 |
0,0545 |
0,0473 |
0,04 |
0,0346 |
0,0303 |
0,026 |
0,0229 |
0,0199 |
0,0172 |
0,0148 |
0,0127 |
|
|
|
|
0,934 |
0,707 |
0,627 |
0,535 |
0,464 |
0,393 |
0,339 |
0,297 |
0,256 |
0,225 |
0,195 |
0,168 |
0,145 |
0,125 |
|
|
|
|
45 |
70 |
85 |
110 |
140 |
180 |
230 |
285 |
360 |
440 |
555 |
700 |
890 |
1130 |
2,5 |
0,38 |
|
3,7 |
0,141 |
0,106 |
0,0945 |
0,0805 |
0,0699 |
0,0592 |
0,0511 |
0,0448 |
0,0386 |
0,0333 |
0,0294 |
0,0254 |
0,0218 |
0,019 |
|
|
|
|
1,38 |
1,04 |
0,927 |
0,79 |
0,689 |
0,58 |
0,501 |
0,439 |
0,379 |
0,332 |
0,288 |
0,249 |
0,214 |
0,186 |