Вентиляция общественного здания

Целью расчета является:

— определение сопротивления системы;

— определение сечений воздуховодов на всех участках системы;

— увязка сопротивлений параллельных ветвей системы.

Порядок расчета:

1. Вычертим аксонометрическую схему, с выделением расчетной трассы.

2. Расчетную трассу разобьем на участки (участок — часть трассы с неизменными скоростями или расходом). Для каждого участка кружком обозначим его номер, дробью расход в м3/ч (числитель) и длина в м (знаменатель).

3. Определим потери давления на всех участках расчетной трассы, а их сумма будет равна полному сопротивлению трассы.

Для определения аэродинамических характеристик используются следующие расчетные формулы:

— диаметр воздуховода:

d = (6.1)

где L — расход воздуха на участке, м3/час;

Vусл — скорость воздуха на участке воздуховода, м/с;

Потери давления на участке:

ΔР = R + z (6.2)

где — длина участка, м;

z — потери давления в местах сопротивления, Па;

R — потери давления на трение по длине воздуховода, Па/м.

R = (6.3)

где НД — динамические потери давления на участке, Па;

λ - коэффициент сопротивления трения;

Коэффициент сопротивления трения рассчитывается по формуле Альтшуля:

λ = 0,11 (6.4)

где Rе — число Рейнольдса;

Кэ — абсолютная эквивалентная шероховатость Потери давления в местных сопротивлениях определяются по формуле:

Z = Нд (ξтр + ξ) (6.5)

где ξ - сумма коэффициентов местных сопротивлений (КМС) элементов сети воздуховодов на расчетном участке;

ξтр — КМС тройника;

Коэффициенты местных сопротивлений тройников:

— для приточной системы:

на проход ξ (6.6)

на ответвление ξ (6.7)

где DП, Dc Dо — диаметры прохода, ствола и ответвления, м;

LП, Lc Lо — соответственно расход воздуха на проходе, в ответвлении и стволе, м3/час.

— для вытяжной системы:

— на проход

ξП = (6.8)

— на ответвление:

ξ (6.9)

где — относительное сечение воздуховода на проходе, = fп/fc;

— относительное сечение воздуховода на ответвлении, = fо/fc;

— относительная скорость воздуха на ответвлении, =Vo/Vc;

— относительная скорость воздуха на ответвлении, =Lo/Lc;

fп, fo, fc — соответственно сечение воздуховода на проходе, ответвлении и стволе, м2;

Vo, Vc — скорость воздуха на ответвлении и стволе, м/с;

Аэродинамический расчёт приточной системы П1

Рис. 6.

1. Схема приточной вентиляции П-1

Таблица 6.1

Расчёт местных сопротивлений для системы П1

Номер участка Наименование сопротивления Количество КМС Сумма КМС 1 2 3 4 5 Основная магистраль (участки № 1−5) 1 ВДШп-8 1 1,3 ((=2,8438

Колено α=90о 1 1,2 Тройник на проход (см. формулу 6.6)

(= 1 0,3438 2 Тройник на проход

(= 1 0,218 ((= 0,218 3 Колено α=90о 1 1,2 ((= 1,5438

Тройник на проход

(= 1 0,3438 4 Тройник на проход

(= 1 0,2206 ((= 0,2206 5 Колено α=90о 2 1,2×2 ((= 2,4 1 ветка (участок № 6) 6 ВДШп-8 1 1,3 ((= 2,2291

Тройник на отвод (см. формулу 6.7)

(= 1 0,9291 2 ветка (участок № 7) 7 ВДШп-8 1 1,3 ((= 2,2468

Тройник на отвод

(= 1 1,3438 3 ветка (участки № 8, 9, 10) 8 ВДШп-8 1 1,3 ((= 2,8438

Тройник на проход

(= 1 0,3438

Колено α=90о 1 1,2 9 Тройник на проход

(= 1 0,2553 ((=0,2553 10 Тройник на отвод

(= 1 1,5201 ((= 1,5201 4 ветка (участок № 11) 11 ВДШп-8 1 1,3 ((= 2,2291

Тройник на отвод

(= 1 0,9291 5 ветка (участок № 12) 12 ВДШп-8 1 1,3 ((= 2,1801

Тройник на отвод

(= 1 0,8801 6 ветка (участки № 13, 14, 15) 13 ВДШп-8 1 1,3 ((= 2,8438

Тройник на проход

(= 1 0,3438

Колено α=90о 1 1,2 14 Тройник на проход

(= 1 0,2553 ((=0,2553 15 Тройник на отвод

(1 2,2447 ((= 2,2447 7 ветка (участок № 16) 16 ВДШп-8 1 1,3 ((= 2,2291

Тройник на отвод

(= 1 0,9291 8 ветка (участок № 17) 17 ВДШп-8 1 1,3 ((= 2,1801

Тройник на отвод

(= 1 0,8801

Таблица 6.2

Аэродинамический расчёт приточной системы П1 для зрительного зала

№ уч. L, м3/час ,

м d,

мм F,

м2 V,

м/с R, Па/м  Rβ, Па Pд, Па  Z= Pд· Σξ, Па P = Rβ+Z, Па ΔP

1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 15 Основная магистраль (участки № 1−5) 1 5389 3,5 710 0,3957 3,7829 0,1822 1 0,6377 8,5397 2,8438 24,2852 24,9229 24,9229 2 10 778 3 900 0,6359 4,7085 0,1987 1 0,5961 13,231 0,218 2,8843 3,4804 28,4033 3 16 167 9,7 1000 0,7850 5,7208 0,2449 1 2,3755 19,531 1,5437 30,1506 32,5262 60,9294 4 32 324 7,5 1250 1,2266 7,3204 0,2853 1 2,1398 31,98 0,2206 7,0548 9,1945 70,1240 5 48 501 13,12 1400 1,5386 8,7563 0,3387 1 4,4437 45,757 2,4 109,8163 114,2601 184,3840 1 ветка (участок № 6) 6 5389 0,5 710 0,3957 3,7829 0,1822 1 0,0911 8,5397 2,2291 19,0358 19,1269 19,1269

Невязка = -23,2557, невязка = 0 при установки диафрагмы диаметром 612,7321 мм на участке № 6 2 ветка (участок № 7) 7 5389 0,5 710 0,3957 3,7829 0,1822 1 0,0911 8,5397 2,6438 22,5773 22,6684 22,6684

Невязка = -20,191, невязка = 0 при установки диафрагмы диаметром 613,2607 мм на участке № 7 3 ветка (участки № 8, 9, 10) 8 5389 3,5 710 0,3957 3,7829 0,1822 1 0,6377 8,5397 2,8438 24,2852 24,9229 24,9229 9 10 778 3 900 0,6359 4,7085 0,1987 1 0,5961 13,231 0,2553 3,3778 3,9739 28,8968 10 16 167 2,2 1120 0,9847 4,5606 0,1429 1 0,3144 12,412 1,5201 18,8681 19,1825 48,0792

Невязка = -21,0903, невязка = 0 при установки диафрагмы диаметром 931,3538 мм на участке № 10 4 ветка (участок № 11) 11 5389 0,5 710 0,3957 3,7829 0,1822 1 0,0911 8,5397 2,2291 19,0358 19,1269 19,1269

Невязка = -23,2557, невязка = 0 при установки диафрагмы диаметром 612,7321 мм на участке № 11 5 ветка (участок № 12) 12 5389 0,5 710 0,3957 3,7829 0,1822 1 0,0911 8,5397 2,1801 18,6174 18,7085 18,7085

Невязка = -35,2575, невязка = 0 при установки диафрагмы диаметром 582,272 мм на участке № 12 6 ветка (участки № 13, 14, 15) 13 5389 3,5 710 0,3957 3,7829 0,1822 1 0,6377 8,5397 2,8438 24,2852 24,9229 24,9229 14 10 778 3 900 0,6359 4,7085 0,1987 1 0,5961 13,231 0,2553 3,3778 3,9739 28,8968 15 16 167 2,2 1120 0,9847 4,5606 0,1429 1 0,3144 12,412 2,2447 27,8621 28,1765 57,0733

Невязка = -18,6109, невязка = 0 при установки диафрагмы диаметром 929,8807 мм на участке № 15 7 ветка (участок № 16) 16 5389 0,5 710 0,3957 3,7829 0,1822 1 0,0911 8,5397 2,2291 19,0358 19,1269 19,1269

Невязка = -23,2557, невязка = 0 при установки диафрагмы диаметром 612,7321 мм на участке № 16 8 ветка (участок № 17) 17 5389 0,5 710 0,3957 3,7829 0,1822 1 0,0911 8,5397 2,1801 18,6174 18,7085 18,7085

Невязка = -35,2575, невязка = 0 при установки диафрагмы диаметром 582,272 мм на участке № 17

Аэродинамический расчёт вытяжной системы В11

Рис. 6.

2.

Таблица 6.3

Расчёт механической вытяжной системы В11

№ уч. L, l, м, А Б d, мм F, м2 V, м/с R,

Па/м  Rβ, Па Pд, Па  Z= Pд*, Па P = Rβ+Z, Па, Па  ΔP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 13 14 15 1 1352 4,35 400 300 342,86 0,0923 4,0698 0,5657 1 2,4608 10,055 1,3 13,0715 15,53 15,53 2 1352 1,2 400 300 342,86 0,0923 4,0698 0,5657 1 0,67 884 10,055 2,4 24,1320 24,81 40,34 3 1352 3,3 140 270 184,39 0,0267 14,0711 24,9073 2,1 172,608 112,4161 1,3 146,1409 318,75 359,09 Таблица 6.4

Расчёт местных сопротивлений для системы В11

Номер участка Наименование сопротивления Кол-во Условия выбора Знач. Сумма Материал участка 1 Решетка вентиляционная РВ 1 — 1,3 1,3 листовая сталь 2 Колено 2 1,2· 2= 2,4 листовая сталь 3 Зонт 1 1,3 1,3 кирпич Суммарные потери давления в сети составят, с коэффициентом запаса 10%: ΔР=359,09· 1,1=395Па Подбор вентилятора.

По приложению I [2] принимаем вентилятор Ц14−46 со следующими техническими характеристиками:

Обозначение: В2−1а Схема исполнения № 1

Количество оборотов: n=1375об/мин КПД:

Подбираем электродвигатель серии 4А со следующими характеристиками:

Тип: 4АА56А4

Установочная мощность: 0,12 кВт Количество оборотов: n=1375об/мин Масса вентилятора с электродвигателем: 20,5 кг

Выбор вентилятора Определение потерь давления в калорифере и подбор обводного клапана Сопротивление одного калорифера при составляет. Учитываем 10% запаса по воздуху:. Сопротивление обводного клапана принято равным сопротивлению калорифера. Для расчёта клапана использована прямолинейная характеристика клапанов:

(7.1)

где Lmax — расход воздуха через обводной клапан м3/ч:

(7.2)

м3/ч

По справочнику определяем сопротивление одноходового калорифера равное 29,7 Па. Так как калорифер многоходовой, то вводим поправочный коэффициент (на 11 ходов) 7,4. С учётом 20% запаса определяем гидравлическое сопротивление калорифера, Па:

Определение потерь давления в приточной камере зрительного зала Таблица 7.1

Потери давление в приточной камере зрительного зала Тип местного сопротивления Условие выбора (V, м/с Pд, Па F, м2 P, Па (Pi, Па 1 2 3 4 5 6 7 8 Жалюзийная решётка СТД 5889 2,2 6 21,6 1,97 47,5 47,5 Внезапное расширение 0,57 1,48 1,32 8 0,75 48,25 Внезапное сужение 0,47 4,8 14,1 0,45 6,63 54,88 Утеплённый клапан 1,1 4,8 14,1 0,45 15,5 70,38 Внезапное расширение 0,725 0,72 0,3 3,0 0,22 70,6 Внезапное сужение 0,38 3,5 7,5 0,8 2,85 73,45 Калорифер из расчёта — - - - 186,73 260,18 Внезапное расширение 0,57 0,93 0,495 3,0 0,28 260,46 Внезапное сужение 0,25 8,2 41,1 1,5 10,28 270,74 Конфузор 0,2 10,3 64,2 1,2 12,84 283,58

Суммарные потери давления в приточной камере и в приточной системе составляют, с коэффициентом запаса 10%:, Па.

Подбор вентилятора для зрительного зала:

По приложению I [2] принимаем вентилятор ВР 86−77−10 со следующими техническими характеристиками:

Обозначение: ВР-12

Схема исполнения № 1

Количество оборотов:

КПД:

Подбираем электродвигатель серии 4А со следующими характеристиками:

Тип: 4А132М6

Установочная мощность: 7,5 кВт Масса вентилятора с электродвигателем: 369 кг Тип виброизолятора: Д041

Число виброизоляторов: 5 шт Подбор вытяжных вентиляторов для зрительного зала Предварительно принимаем к установке 8 ВКРМ (ТУ4861−001−39 400 557−04) со следующими характеристиками:

для всего здания L= 48 501м3/ч Требуемая производительность для одного вентилятора L = 48 501/8 = 6062м3/ч Таблица 7.2

Технические характеристики Типоразмер вентилятора Двигатель Номинальные параметры в рабочей зоне Масса вентилятора, не более, кг Тип Мощность, кВт Частота вращения рабочего колеса, об/мин Производи-тельность, тыс. м3/час Полное давление, Па ВКРМ-6,3 АИР100L6 2,2 950 6,0−13,5 430−0 120

Рис. 7.

1. Схема вентилятора ВКРМ-6,3

Таблица 7.3

Габаритные размеры ВКРМ-6,3

Типоразмервентилятора ВКРМ-6,3 H, мм 880 H1, мм 1770 h1, мм 550 h2, мм 600 D, мм 830 D1, мм 770 D2, мм 940 d, мм 14

Заключение

В результате проектирования системы вентиляции кинозала здания, был произведен расчёт:

— воздушного режима помещений (с подбором приточных и вытяжных решёток, а также воздухораспределительных плафонов)

— теплового режима помещений

— аэродинамики приточной и вытяжной системы (с подбором оборудования приточных камер).

Литература

Методические указания к выполнению курсового проекта.

Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 1, 2/ Под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. — М.: Стройиздат, 1992.

Богословский В. Н и др. Отопление и вентиляция. Ч. П. Вентиляция. -М.: стройиздат, 1976.

СНиП 41−01−2003

Отопление, вентиляция и кондиционирование. Минстрой России М: ГП ЦПП 2003 г.

Богословский В.Н., Щеглов В. П., Разумов Н. Н. Отопление и вентиляция. — М.: Стройиздат, 1980.

ГОСТ 21–602−2003

Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

СНиП 2.

04.05−91·. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

Каменев П.Н., Тертичник Е. И. Вентиляция. — М.:Изд-во АВС, 2006.

Пособие к программе аэродинамического расчета Compactvent

Интернет ресурсы. www.ventprofil.ru/

Изм. Кол Лист № док Подпись Дата Разраб. Пояснительная записка Стад Лист Листов Консул. Р 1 3 Н.контр.

Лист 3 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата

Лист 7 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата

Лист 9 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата

Лист 11 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата

Лист 26 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата

Лист 28 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата

Лист 37 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата

Лист 41 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата

Лист 47 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата

Лист 52 Изм. Кол уч Лист № док Подпись Дата