РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

5 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

В канальных системах естественной вытяжной вентиляции воздух пе­ремещается в каналах и воздуховодах под действием естественного дав­ления, возникающего вследствие разности давлений холодного наруж­ного и теплого внутреннего воздуха.

Естественное давление Δр_е Па, определяют по формуле:

, (5.1)

где h_i – высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты, м;

ρ_н, ρ_в – плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³.

Аэродинамический расчет воздуховодов (каналов) выполняют по таблице или номограммам, составленным для стальных воздуховодов круглого сечения при ρ_в = 1,205 кг/м³, t_в = 20 °С. В них взаимосвязаны величины L, R, w, h_w и d.

Чтобы воспользоваться таблицей или номограммой для расчета воздуховода прямоугольного сечения, необходимо предварительно определить соответствующую величину равновеликого (эквивалентно­го), диаметра, т.е. такого диаметра круглого воздуховода, при котором для той же скорости движения воздуха, как и в прямоугольном воздуховоде, удельные потери давления на трение были бы равны. Диаметр определяется по; формуле:

, (5.2)

где a, b – размеры сторон прямоугольного воздуховода, м.

Аксонометрическая схема вентиляции представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 Аксонометрическая схема системы вентиляции

Таблица 5 Расчёт местных сопротивлений

№ участка	Характер сопротивления	ξ	Σξ
1	жалюзийно-декоративная решётка с внутренними подвижными жалюзи	1,21	2,25
	колено с изменением сечения	1,04
2	прямоугольный тройник на проход	0,6	0,6
3	тройник на всасывание	0,8	0,8
4	диффузор с зонтом	0,7	0,7
5	жалюзийно-декоративная решётка с внутренними подвижными жалюзи	1,21	2,25
	колено с изменением сечения	1,04
6	прямоугольный тройник на проход	0,6	0,6
7	тройник на всасывание	0,8	0,8
8	жалюзийно-декоративная решётка с внутренними подвижными жалюзи	1,21	2,31
	прямоугольный тройник на ответвление	1,1
9	жалюзийно-декоративная решётка с внутренними подвижными жалюзи	1,21	2,31
	прямоугольный тройник на ответвление	1,1

Из таблицы VII.7 [5] определяем, что часовой объём вентилируемого воздуха, м³/ч.

Это значение принимаем в качестве расчётного.

Вытяжная решётка будет находиться на высоте 2,2 м над уровнем пола.

Для определения площади сечения канала на данном участке задаёмся скоростью движения воздуха по таблице 4.1 [6], м/с.

Площадь поперечного сечения канала, м², определяется по формуле:

, (5.3)

Принимаем размеры поперечного сечения прямоугольного канала, м.

Уточним скорость движения воздуха на участке:

, (5.4)

Эквивалентный диаметр участка:

, (5.5)

где а, b – размеры поперечного сечения прямоугольного канала, мм.

По номограмме, приложение 1 [6] определяем удельную потерю давления на трение, Па/м.

Потери давления на трение на участке с учётом шероховатости:

 

, (5.6)

где - коэффициент шероховатости материала канала, для шлакобетонных плит  таблица III.5 [5];

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке по таблице 6.

Из приложения 1 [6] по скорости воздуха определяем динамическое давление, Па.

Потери давления на местные сопротивления участка:

, (5.7)

Общие потери давления на участке, Па:

. (5.8)

Результаты расчёта системы вентиляции представлены в таблице 6.

Располагаемое давление, Па, в естественной вытяжной системе вентиляции определяется по формуле:

, (5.9)

где h – расстояние по вертикали от оси вытяжной решетки до устья вытяжной шахты, м,

Для второго этажа h = 1,6 м;

Для первого этажа h = 4,3 м;

 – плотность наружного воздуха, кг/м³, при температуре 5 °С, ;

– плотность внутреннего воздуха, кг/м³, при °С, ;

Па.

Па.

Сравним полученные потери на участке 1,2,3,4 с располагаемым давлением: 1,026 Па = 2,7 Па, следовательно, условие естественной вентиляции P_РАСП.≥Rl+Z = ΔP выполняется.

На участке 5,6,7,4: 0,969 Па < 1,37 Па;

На участке 8,7,4: 0,978 Па < 2,7 Па;

На участке 9,3,4: 0,921 Па < 1,37 Па;

Все условия выполняются.

№ участка	Расход воздуха L, м3/ч	Длинна участка l, м	Скорость воздуха на участке w, м/с	Площадь поперечного сечения воздухо-вода f, м2	Разме-ры воздуховода, м		Эквивалентный диаметр dэ, м	Удель-ная потеря давления на трение R, Па/м	Потеря давле-ния на трение Rl*β, Па	Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σζ	Динами-ческий напор hw, Па	Потеря давления на местные сопротив-ления Z=Σζ·hw,Па	Полные потери давления ΔP, Па
					а	b
1	50	4,3	0,43	0,03	0,16	0,2	0,178	0,018	0,091	2,25	0,117	0,262	0,354
2	50	0,5	0,35	0,04	0,2	0,2	0,2	0,018	0,011	0,6	0,075	0,045	0,055
3	100	0,5	0,69	0,04	0,2	0,2	0,2	0,018	0,011	0,8	0,299	0,239	0,249
4	200	1,2	0,89	0,06	0,25	0,25	0,25	0,018	0,025	0,7	0,489	0,342	0,368
Сумма потерь по участку 1,2,3,4													1,026
5	50	1,6	0,43	0,03	0,16	0,2	0,178	0,018	0,034	2,25	0,117	0,262	0,296
6	50	0,5	0,35	0,04	0,2	0,2	0,2	0,018	0,011	0,6	0,075	0,045	0,055
7	100	0,5	0,69	0,04	0,2	0,2	0,2	0,018	0,011	0,8	0,299	0,239	0,249
Сумма потерь по участку 5,6,7,4													0,969
8	50	4,3	0,43	0,03	0,16	0,2	0,178	0,018	0,091	2,31	0,117	0,269	0,361
Сумма потерь по участку 8,7,4													0,978
9	50	1,6	0,43	0,03	0,16	0,2	0,178	0,018	0,034	2,31	0,117	0,269	0,303
Сумма потерь по участку 9,3,4													0,921

Таблица 6 Расчёт смистемы вентиляции

6 ВЫБОР ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

Для подбора циркуляционного насоса необходимо знать требуемую его подачу и расчётное давление. Требуемая подача насоса V_нac, м³/ч, определяется тепловой нагрузкой обслуживаемой системы отопления ΣQ, Вт, и перепадом температуры воды .

, (6.1)

где α – коэффициент запаса, учитывающий бесполезные потери тепла, α= 1,1…1,2;

с – теплоемкость воды, кДж/(кг·К);

ρ₇₀ – плотность воды, кг/м³;

м³/ч.

Давление, создаваемое циркуляционным насосом, должно быть достаточным для преодоления всех сопротивлений движению воды в системе и принимается по потерям давления в самом невыгодном циркуляционном кольце:

 Па= 4,954 кПа.

; (6.2)

 м.

Насосы подбирают по их рабочим характеристикам, которые приведены в справочниках по санитарной технике и в каталогах заводов-изготовителей.

По требуемой подаче и давлению выбираем насос типа UPS 25-20 [4].

Характеристики насоса приведены в таблице 7.

Таблица 7 Характеристики насоса

Производительность, м3/ч	Полный напор Н,м.	Скорость	Р1, Вт.	Iп, А
1,7	1,2	3	55	0,24