Расчет естественной и механической вентиляции
Производство Расчет естественной и механической вентиляции
просмотров — 26
а) Естественная вентиляция
По характеру действия естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной. Неорганизованную естественную вентиляцию осуществляют через открытые окна, двери, форточки, неплотности в конструкции помещения. Организованная вентиляция имеет устройства регулирования направления воздушных потоков и воздухообмена.
Организационная вентиляция подразделяется на канальную (воздух проходит по специальным каналам) и аэрацию (воздух поступает через верхние окна фонарей высотных помещений).
Естественное движение воздуха в помещении происходит вследствие разностей его плотностей, а также за счет разности давления наружного воздуха с наветренной и заветренной сторон здания (рисунок 4.6).
Рисунок 4.6 — Схема аэрации производственных помещений в теплый период года
Расчет естественной вентиляции проводится в такой последовательности:
1. Определяют воздухообмен L по приведенным формулам.
2. Определяют плотность наружного gн и внутреннего gв (кг/м3) воздуха:
(4.10)
3. Определяют напор, обеспечивающий движение воздуха:
(4.11)
где h — высота между серединами приточных и вытяжных проемов, м.
4. Рассчитывают скорость воздушного потока vв, м/с:
(4.12)
где j — коэффициент, учитывающий сопротивление воздуха в канале; для деревянных каналов j = 0,5.
5. Определяют суммарную площадь каналов:
(4.13)
6. Определяют число вытяжных устройств:
(4.14)
где f — площадь сечения вытяжного канала или проема, м2.
Для повышения эффективности естественной вентиляции применяют специальные устройства — дефлекторы, которые устанавливают в верхних частях каналов (рисунок 4.7). Поток ветра, обтекая дефлектор, создает в канале неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ разряжение, за счет этого скорость движения воздуха по каналу увеличивается.
Рисунок 4.7 — Дефлектор ЦАГИ
Расчет дефлектора конструкции ЦАГИ сводится к определению диаметра d патрубка:
(4.15)
где Lд — производительность дефлектора, м3/ч.
Скорость воздуха в канале vк зависит от скорости ветра vв. В приближенных расчетах принимают vк = (0,2…0,4)vв.
Производительность одного дефлектора
(4.16)
где nд — число дефлекторов.
б) Механическая вентиляция
В системах механической вентиляции движение воздуха осуществляется специальными устройствами — вентиляторами или эжекторами. Механическая вентиляция применяется там, где естественная вентиляция не обеспечивает требуемую чистоту воздуха. Она позволяет также подавать чистый воздух в любую зону помещения или удалять загрязненный воздух. В системе механической вентиляции в необходимых случаях предусматриваются устройства для очистки приточного или вытяжного воздуха, его подогрева или увлажнения.
Расчет системы искусственной вентиляции проводится следующим образом:
1. На плане помещения в масштабе вычерчивают схему вентиляционной сети, разбивают ее на участки и подбирают диаметры воздуховодов.
2. Определяют необходимый воздухообмен L по вышеуказанным формулам.
3. Рассчитывают производительность вентилятора:
(4.17)
где Кз — коэффициент запаса (1,3…2,0).
4. Рассчитывают потери напора на прямых участках воздуховодов:
(4.18)
где a — коэффициент, учитывающий сопротивление воздуховодов (для железных труб a = 0,02); I, di — длина и диаметр участка, м; vв — средняя скорость воздуха на рассматриваемом участке воздушной сети; для прилегающих к вентилятору участков принимается 8…12 м/с; для удаленных — 1…4 м/с; gв — плотность воздуха, кг/м3; n — количество прямых участков сети.
5. Рассчитывают местные потери напора:
(4.19)
где jм — коэффициент местных потерь напора; для колена с углом 90° jм = 1,1; для суживающихся воздуховодов jм = 0,2-0,3; при установке жалюзей на входе jм = 0,5, на выходе — 3,0.
6. Определяют полные потери напора:
(4.20)
7. Зная величины Qв и Н, по аэродинамической характеристике вентиляторов находят номер вентилятора N (диаметр рабочего органа, дм), коэффициент полезного действия hв и безразмерное число А.
8. Определяют частоту вращения вентилятора:
(4.21)
9. Рассчитывают мощность электродвигателя для вентилятора:
(4.22)
где hп — КПД передачи; Нв — полное давление вентилятора, Па.
На практике часто нужно повысить производительность вентилятора, при этом крайне важно знать, что производительность вентилятора прямо пропорциональна частоте вращения, давление — квадрату частоты, а потребная мощность — кубу частоты вращения.
Читайте также
а) Естественная вентиляция По характеру действия естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной. Неорганизованную естественную вентиляцию осуществляют через открытые окна, двери, форточки, неплотности в конструкции помещения. Организованная… [читать подробенее]
