Х 298 с x = 9,9

298 х 298 с x = 9,9.

Для узловой точки «Г» системы П-1 невязка по давлению составляет:

% = (172,1-20,5) / 172,1 × 100 = 88 > 10,

Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:

x = 151,6 / 12,7 = 11,9.

По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.

287 х 287 с x = 11,9.

Система В-1

Для узла «А» системы В-1 невязка по давлению составляет:

% = (61 – 42,9) / 61 × 100 = 30 > 10.

Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:

x = 18,1/12,7 =1,4

По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.

320х320 с x = 1,4.

Для узла «Б» системы В-1 невязка по давлению составляет:

% = (73,9 – 39,7) / 73,9 × 100 = 46 > 10.

Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:

x = 46/12,27 = 3,6

По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.

288х288 с x = 3,4.

Для узла «В» системы В-1 невязка по давлению составляет:

% = (90,3 – 42,2) / 90,3 × 100 = 53 > 10.

Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:

x = 48,1/12,7 =3,8

По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.

281х281 с x = 3,8.

Система В-2

Для узла «А» системы В-2 невязка по давлению составляет:

% = (53,8 – 53,1) / 53,8 × 100 = 1 < 10.

Т.к. нагрузка на ответвлении и магистрали расходятся на 1%, увязка не производиться.

Для узла «Б» системы В-2 невязка по давлению составляет:

% = (76,2 – 53,6) / 76,2 × 100 = 30 > 10.

Необходимый коэффициент местного сопротивления составляет:

x = 22,6/11,6 = 1,9

По таблице 12,52 /3/ определяется размер диафрагмы для соответствующего диаметра воздуховода.

195х195 с x = 2.

 

9. Расчёт и подбор вентиляционного оборудования

Вентиляционная камера - это помещение для размещения вентиляционного оборудования: вентиляторов, калориферов, фильтров и т.д.

В данном параграфе производится расчёт и подбор воздухозаборных вентиляционных решёток, утеплённого клапана, фильтров, калориферов, вентилятора и электродвигателя для расчётной приточной системе.

Воздухозаборные устройства ( решётки и шахты).

Воздухозаборные решётки подбирают исходя из того, что скорость движения воздуха в живом сечении не превышает 5¸6 м/с, при расчётной производительности системы вентиляции: L = 21076 м³/ч.

 Решётка необходимого сечения набирается из базовых штампованных решёток завода «Сантехдеталь», габаритные размеры которых приведены в /12, прил.2/.

Задаёмся скоростью движения воздуха в жалюзийной решетке равной 6 м/с и находим необходимую площадь:

f_возд = 21076 / (3600×6) = 0,97 м².

По допустимой площади выбираем 6 воздухозаборных решётки типа СТД 5291 с размерами 450х490 мм.

Затем находится фактическая скорость движения воздуха:

V_факт = 21076 / (3600×0,157×6) = 6,2 м/с.

Р_дин = 22,8 Па.

В виду того, что приточная камера располагается на втором этаже здания, приточная камера, как таковая, отсутствует.

Потери давления в воздухозаборном устройстве, Па:

DР_взу = DР_взр + DР_ш = x_реш×Р_дин = 1,2 × 22,8 = 27,4 Па,

Подбор утеплённого клапана

Утеплённые клапаны предназначены для предотвращения поступления холодного наружного воздуха в приточные камеры и помещения при отключённом вентиляторе. Клапаны выбираются исходя из скорости движения воздуха в живом сечении 5¸6 м/с. Индекс клапанов, площадь живого сечения и размеры выбираются по /12, прил.2/.

f_возд = 21076 / (3600×6) = 0,97 м².

К установке принимается клапаны воздушные утепленные КВУ (с подогревом), с размерами 1400 х 1800 мм, площадью 2,52 м².

V_факт = 21076 / (3600×2,52) = 2,3 м/с.

DР_ук = x_ук × Р_v = 0,2 × 8,2 = 1,64 Па.

Подбор воздушного фильтра.

 Фильтры предназначены для очистки наружного воздуха, поступающего в приточную установку, от пыли. В данном проекте применяются фильтры ячейковые. Исходными данными для подбора фильтров являются расход воздуха, равный производительности системы вентиляции, м³/ч, и требуемая эффективность очистки.

Количество ячеек, шт, определяется:

n = L/L₁,

n = 21076 / 2500 = 8,4 шт. ® 9 шт.

К установке принимается 9 фильтров ФяКП с фильтрующим материалом ФНИ, с компоновкой 2х2..

DР_ф = DР_нач · 2,5 = 60 · 2,5 = 150 Па.

Количество оседающей пыли, г/ч, при заданной степени очистки h, %, и начальной запыленности С_н, мг/м³, составляет:

q = (L × C_н × h) / (n × 100 × 1000) = (21076×1×92) / (9×100×1000) = 2,15 г/ч.

Пылеемкость ячейки составляет:

П_я = П_уд × f_я = 4000 × 0,22 = 880,2 г.

Время работы фильтра:

t = П_я / q = 880,2 / 2,15 = 409,4 ч.

Подбор калориферной установки

В холодный и переходный периоды года возникает необходимость в нагревания приточного воздуха, для этого устанавливают калориферы.

Массовый расход воздуха:

G = L × r_tп = 21076 × (353/(273+11,2)) = 26178 кг/ч.

1. Расход тепла на нагрев воздуха в калориферной установке, Вт:

Q_возд = 0,278×G×c_в×(t_п-t_см) = 0,278 × 26178×1,005×(11,2+24) = 257448 Вт,

где G - количество воздуха, нагреваемого в калориферах, кг/ч;

с_в - теплоёмкость воздуха, равная 1,005 кДж/кг×⁰С;

t_пр, t_н - соответственно температура приточного и смеси, ⁰С.

2. Определяется температура воды на входе и на выходе из калорифера:

T1 = d_tр × j^0,75 + t_в + 0,5 × Dt j,

T2 = d_tр × j^0,75 + t_в - 0,5 × Dt j,

d_tр – разность средних температур теплоносителя при расчетной температуре наружного воздуха на отопление.

d_tр = ((Т_г + Т_о)/2) – t_в = ((150+70)/2)-16 = 94.

j - коэффициент расхода;

j = (t_в - t_нрв) / (t_в - t_нро) = (16+24)/(16+31) = 0,85.

Dt = Т_г - Т_о – разность температур теплоносителя при расчетной наружной температуре на отопление.

Dt = 150 – 70 = 80°С.

Тогда:

T1 = 94 × 0,85^0,75 + 16 + 0,5 × 80 × 0,85 = 133,2°С,

T2 = 94 × 0,85^0,75 + 16 - 0,5 × 80 × 0,85 = 65,2°С.

3. Задаёмся значением массовой скорости ur = 5, кг/м²×с, и находим площадь живого сечения:

f_возд. = 26178 / (3600×5) = 1,45 м².

4.По вычисленному значению площади выбирается марка, модель, номер и количество параллельно установленных по воздуху калориферов с таким расчётом, чтобы действительное живое сечение было возможно ближе к величине f_возд.

Принимается калорифер КВС115 –ПУЗ с характеристиками:

- площадь поверхности теплообмена со стороны воздуха – 80,3 м²;

- площадь сечения фронтального - 0,581 м²;

- площадь сечения для прохода теплоносителя - 0,00261 м²;

4. Находим фактическую массовую скорость воздуха:

(ur)_факт = 26178 / (3600×1,162) = 4,4 кг/м²×с.

5. Скорость движения воды по трубкам калориферов, м/с:

w_т/н = Q_возд×3,6/ 3600×r_воды×с_воды×(Т1-Т2)×m×f_тр = 257448×3,6/ 3600×1000×4,187×(133,2-65,2)×2×0,00261 = 0,35 м/с;

где r_воды - плотность воды, равная 1000 кг/м³;

с_воды - теплоёмкость воды, равная 4,187 кДж/кг×⁰С;

Т1, Т2 - температура воды соответственно на входе и выходе из калориферов;

m - количество калориферов, параллельно соединённых по воде, шт;

f_тр - площадь сечения трубок одного калорифера для прохода теплоносителя, м².

6. Коэффициент теплопередачи, Вт/м²×⁰С, для принятой модели калорифера определяют по табл. II.7 /5/.

К = 34,64 Вт/м²×⁰С.

7. Потери давления в калориферной установке составляют:

DР_ку = 59,27 Па.

8.         Теплопроизводительность калориферной установки определяется, Вт:

Q_к.у = K×F×(Т_ср - t_ср),

где F - поверхность нагрева калорифера, м²;

Т_ср = (Т1+Т2)/2 = (133,2+65,2)/2 = 99,2⁰С - средняя температура воды в калорифере, ⁰С.

Q_к.у = 34,64 × 80,3 × (99,2 + 6,4) = 293736 Вт.

Теплоотдача калориферной установки должна быть больше необходимого расхода тепла на нагрев воздуха на величину запаса:

10% £ (Q_к.у-Q_в)/Q_в×100% £ 25%,

10% £ (293736-257448)/257448×100% = 15 £ 25%

10%£ 15% £ 25%.

Условие выполнено, значит расчёт и выбор калорифера произведён верно.

9.Сопротивление калориферной установки по воздуху, Па:

DР_к.у = 59,27 Па - определяется по /5/.

 

Подбор воздушной обводной заслонки

Для калориферов подбирается из условия:

f_вз = 0,7 × f_действ,

где f_вз – площадь живого сечения воздушной обводной заслонки, м²;

f_действ – площадь живого сечения калориферной установки для прохода воздуха, м².

f_вз = 0,7 × 1,162 = 0,81 м².

Подбор вентиляторов

Подбор вентилятора для приточной системы П-1

Вентиляторы подбирают по свободным графикам и индивидуальным характеристикам /5, прил.1/.

1. Производительность вентилятора, м³/ч:

L_в = к_под × L_сист. = 1,1 × 21076 = 23184 м³/ч;

где к_под - коэффициент, учитывающий подсосы и утечки воздуха через неплотности, принимается равный 1,1 для систем с воздуховодами из металла;

L_сист. - расход воздуха на головном (у вентилятора) участке системы, м³/ч.

2. Давление создаваемое вентилятором, Па:

Р_в = 1,1×(DР_всас + DР_нагн),

где DР_всас - потери давления (сопротивление) по всасывающей линии, Па: равняется сумме потерь давления в воздухозаборном устройстве, утеплённом клапане, фильтре, калорифере;

DР_нагн - потери давления по нагнетательной линии системы, Па;

1,1 - коэффициент запаса давления на неучтённые потери.

Р_в = 1,1 × (27,4 + 1,64 + 150 + 59,3 + 280,4) = 570,6 Па.

Используя сводный график и индивидуальные характеристики подбирают серию и номер вентилятора. Подбираются вентиляторы, сравнивая характеристики вентиляторов разных номеров и серий. При этом к установке принимается вентилятор, коэффициент полезного действия у которого ближе к максимальному значению. При оптимальном режиме работы вентилятора к.п.д. должен отличаться от максимального не более чем на 10%.

К установке принимается вентилятор тип ВЦ 4-75-6,3, Е 6.3.100-1 исполнение 1 с характеристиками:

Д = Д_ном; h = 0,84; n = 935, об/мин.

Серийно выпускаемые вентиляторы поставляются в комплекте с электродвигателями. Технические характеристики комплектов приведены в /5, прил.1, табл. 1.1 и 1.6/.

Выбирается двигатель типа 4А90L6 с мощностью 3 кВт, с частотой вращения 935, об/мин, массой вентилятора с двигателем 171,7 кг.

При выборе проверяется соответствие установочной мощности, кВт, из комплекта и при конкретных условиях по формулам:

N_у = к_з × N_д,

N_д = Р_в×L_в / (3600×102×h_в×h_п),

где к_з - коэффициент запаса /5, табл.13.4/;

h_в - к.п.д. вентилятора;

h_п - к.п.д. передачи, равный 1, т.к. установка электродвигателя на одном валу с вентилятором (исполнение 1).

N_д = 570,5×23183,6 / (3600×102×0,84×1·9,81) = 1,4 кВт.

N_у = 1,15 × 2,4 = 2,8 кВт.

Имеется запас мощности вентилятора.

Подбор вентилятора для вытяжной системы В-1

1. Производительность вентилятора, м³/ч:

L_в = к_под × L_сист. = 1,1 × 10640 = 11704 м³/ч;

2. Давление создаваемое вентилятором, Па:

Р_в = 1,1×(DР_всас + DР_нагн),

Р_в = 1,1 × (286,6+32,2) = 350,7 Па.

DР_нагн = 1,15*(1,2*6,84²)/2=32,2 Па.

К установке принимается вентилятор тип ВЦ 4-75-6,3, Е 6,3.105-1 исполнение 1 с характеристиками:

h = 0,62; n = 950 об/мин.

Серийно выпускаемые вентиляторы поставляются в комплекте с электродвигателями. Технические характеристики комплектов приведены в /5, прил.1, табл. 1.1 и 1.6/.

Выбирается двигатель типа 4А100L6 мощностью 2,2 кВт, с частотой вращения 950, об/мин. При выборе проверяется соответствие установочной мощности, кВт, из комплекта и при конкретных условиях по формулам:

N_у = к_з × N_д,

N_д = Р_в×L_в / (3600×102×h_в×h_п),

N_д = 350,7·11704 / (3600×102×0,62× 9,81*1) = 1,84 кВт.

N_у = 1,15 × 1,84 = 2,11 кВт.

Имеется запас мощности вентилятора.

Подбор вентилятора для вытяжной системы В-2

1. Производительность вентилятора, м³/ч:

L_в = к_под × L_сист. = 1,1 × 4103 = 4513 м³/ч;

3. Давление создаваемое вентилятором, Па:

Р_в = 1,1×(DР_всас + DР_нагн),

Р_в = 1,1 × (153,6+43,1) = 196,7 Па.

DР_нагн = 1,15*(1,2*7,9²)/2=43,06 Па.

К установке принимается вентилятор тип ВЦ 4-75-5 Е 5,095-1 исполнение 1 с характеристиками:

h = 0,75; n = 900 об/мин.

Серийно выпускаемые вентиляторы поставляются в комплекте с электродвигателями. Технические характеристики комплектов приведены в /5, прил.1, табл. 1.1 и 1.6/.

Выбирается двигатель типа 4А71В6 мощностью 0,55 кВт, с частотой вращения 900 об/мин. При выборе проверяется соответствие установочной мощности, кВт, из комплекта и при конкретных условиях по формулам:

N_у = к_з × N_д,

N_д = Р_в×L_в / (3600×102×h_в×h_п),

N_д = 196,7·4513 / (3600×102×0,75× 9,81*1) = 0,33 кВт.

N_у = 1,15 × 0,33 = 0,37ья кВт.

Имеется запас мощности вентилятора

10.Акустический расчёт приточной системывентиляции и разработка мероприятий для борьбы с шумом и вибрацией

Уровень шума является существенным критерием качества систем вентиляции, что необходимо учитывать при проектировании зданий.

Источниками аэродинамического шума в вентиляционной установке являются работающий вентилятор, а также движение воздуха в воздуховодах, воздухораспределителях и воздухозаборных устройствах.

Для уменьшения шума и вибрации проводится ряд предупредительных мер, к которым относятся такие, как тщательная балансировка рабочего колеса вентилятора; применение вентиляторов больших номеров с меньшим числом оборотов с лопатками, загнутыми назад, и максимальным значением к.п.д.; крепление вентиляторных установок на виброосновании и присоединение вентиляторов к воздуховодам с помощью эластичных вставок; допустимые скорости движения воздуха в воздуховодах, воздухораспределительных и воздухоприёмных устройствах, по условиям бесшумности соответственно не более 8 и 5, м/с и др.

В расчёте определяется уровень звукового давления аэродинамического шума, создаваемого в расчётных точках помещения при работе систем вентиляции, выявляется необходимость установки шумоглушителя, определяется его тип и габариты.

Акустический расчёт производится для расчётного помещения, согласно методики приведённой в /4/.

Последовательность акустического расчёта приводится в виде таблицы 9.

Таблица 9

Последовательность акустического расчёта

№№ п/п	Рассматриваемая величина	Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц
		63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Lдоп, 50, дБ	70	61	54	49	45	42	40	38
2	Поправка DL1, дБ (для приточного вентилятора при n = 935)	6	5	5	9	11	16	22	28
3	Поправка DL2, дБ, dэ = 810	4	1	0	0	0	0	0	0
4	Октавные УЗМ приточного вентилятора, излучаемые выходным патрубком в воздуховод на стороне нагнетании Lpокт, дБ	130,8	128,8	127,8	123,8	121,8	116,8	110,8	104,8
5	В металлическом воздуховоде 600х1250 мм., длиной 30,5 м.	0,45	0,3	0,15	0,1	0,06	0,06	0,06	0,06
6	В прямоугольном повороте	1	4	6	4	3	3	3	3
7	В прямоугольном повороте	1	4	6	4	3	3	3	3
8	В прямоугольном повороте 500 мм	0	1	5	7	5	3	3	3
9	В тройнике на поворот 500х500 мм	7,3	7,3	7,3	7,3	7,3	7,3	7,3	7,3
10	В результате отражения от решётки	10	4	1	0	0	0	0	0
11	Суммарное снижение уровня звуковой мощности, DLрсети	19,75	20,6	25,45	22,4	18,36	16,36	16,36	16,36
12	Параметр f×(Fотв)1/2 = 0,28×F	17,6	35	70	140	280	460	1120	2240
13	Коэффициент направленности Ф (при J = 450)	7,8	6,9	5,8	4,4	4,2	4,1	4	4
14	Суммаå[Ф/(4×п×r2)],где(m=15 r=2,5)	0,1	0,09	0,07	0,06	0,05	0,05	0,05	0,05
15	Частотный множитель m	0,5	0,5	0,55	0,7	1	1,6	3	6
16	Постоянная помещения В = В1000×m (В1000 = V /6 = 284,8)	142,4	142,4	156,6	199,4	284,8	455,7	854,4	1709
17	Отношение 4×n / В (при n = 15)	0,42	0,42	0,38	0,3	0,21	0,13	0,07	0,035
18	Величина 10×ln[Ф/(4×п×r2) + 4×n/B], дБ	-2,8	-2,9	-3,5	-4,4	-5,8	-7,4	-9,2	-10,7
19	Октавные УЗД в расчётной точке L, дБ	108,2	105,3	98,8	97	97,6	93	85,2	77,7
20	Требуемое снижение УЗД (n=1), дБ	30	36,1	36,6	39,8	44,4	42,8	37	31,5

Из таблицы 9 видно, что для рассматриваемой системы для всех актавных полос необходимо снижение уровня шума.

По заданному расходу воздуха L = 21067 м³/ч, по /13, рис. 7/ определяется сечение пластинчатого шумоглушителя НхВ = 1500х1200, мм. Скорость v = 6 м/с.

По полученным размерам выбирается шумоглушитель /13, рис. 4/.

Шифр ГП 1-2;

Марка А7Е 178.000-01;

Площадь свободного сечения 0,9 м²;

Масса 204,1 кг;

Длина 1000 мм.

Исходя из уровня звуковой мощности которую необходимо заглушить на среднегеометрических частотах по /13, табл.4/ определяется длинна глушителя, толщина пластин и расстояние между ними.

Наиболее целесообразно принять глушитель с длиной 2,5 м, с пластинами 100х100, мм.

Снижение уровня звуковой мощности для данного глушителя по актавным полосам составляет:

63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1,5	6	14	40	48	35	29	15

По /13, рис. 5/ принимаются пластины:

Шифр П 1-2;

Модель А7Е 177.000-01;

Масса 10,4, кг.

Размеры В х L х Н = 100 х 1000 х 500, мм.

Гидравлическое сопротивление глушителя определяется:

DР = (x + l (l/D)) × ((r × u_ф²)/2), Па;

где x - суммарный коэффициент местных сопротивлений отнесенный к свободному сечению глушителя, 0,5 для пластин без обтекателя;

l - коэффициент трения, зависит от D;

l – длинна глушителя, м;

D – гидравлический диаметр глушителя;

D = (2×А×h)/(А+h) = (2×1500×1200)/(1500+1200) = 1,33 мм;

где А – высота, h – ширина проходного канала;

r - плотность воздуха;

u_ф – фактическая скорость в свободном сечении глушителя, м/с;

u_ф = L/(3600 × f) = 21067/(3600×0,3) = 16,5, м/с.

DР = (0,5 + 0,03 (2,5/1,33)) × ((1,22 × 16,5²)/2) = 51,3 Па.

Необходимо чтобы гидравлическое сопротивление глушителя составляло не более 10% от располагаемого давления вентилятора:

DР £ 0,1 × Р_в.

% = (DР_гл / DР_в) × 100 = (51,3/570) × 100 = 9,2%;

что допустимо, так как эта величина входит в запас на неучтенные потери располагаемого давления в вентиляторе.