Аэродинамический расчет воздуховодов. Методика бестабличного расчета

Аэродинамический расчет воздуховодов начинается с вычерчивания аксонометри­ческой схемы М 1:100, проставления номеров участков, их нагрузок Ь м /ч, и длин 1, м. Определяется направление аэродинамического расчета — от наиболее удаленного и на­груженного участка до вентилятора. При сомнениях при определении направления рас­считываются все возможные варианты.

Расчет начинают с удаленного участка, рассчитывается его диаметр Д, м, или пло-

Т — 2

Щадь поперечного сечения прямоугольного воздуховода Р, м :

(14.1)(14.2)

2830 *КеК 3600* V

Рекомендуемая скорость принимается из условий :

Начало системы у вентилятора

Административные здания 4-5 м/с 8-12 м/с

Производственные здания 5-6 м/с 10-16 м/с,

Увеличиваясь по мере приближения к вентилятору.

Пользуясь Приложением 21 [29], принимаем ближайшие стандартные значения Дст или (а х Ь)ст

Затем вычисляем фактическую скорость :

У ФАКТ лот* п 2 ’ М/С

К____ (14-3)

(14.4)

2830 *д;

Или———————— ———— — , м/с.

ФАКТ 3660*(а*6)ст

Для дальнейших вычислений определяем гидравлический радиус прямоугольных воздуховодов:

П 2а* Ъ

£>1 =—-,м. а + Ь

Чтобы избежать пользования таблицами и интерполяцией значений удельных по­терь на трение, применяем прямое решение задачи :

Определяем критерий Рейнольдса:

Яе = 64 100 * Ост * Уфакт (для прямоугольных Ост = Оь) (14.6)

И коэффициент гидравлического трения :

0, 3164*Яе 0 25 при Яе < 60 ООО (14.7)

0, 1266 *Ые 0167 при Яе > 60 000. (14.8)

Потери давления на расчетном участке составят :

* / П4 9^

КМС *0,6*Уфакт, Па, • ‘

СТ

Д.

Где КМС — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховодов.

Местные сопротивления, лежащие на границе двух участков (тройники, крестови­ны), следует относить к участку с меньшим расходом.

Коэффициенты местных сопротивлений приведены в приложениях.

Пример аэродинамического расчета приточной системы вентиляции, обслуживающей 3-этажное административное здание

Исходные данные:

Материал воздуховодов — оцинкованная тонколистовая сталь, толщиной и разме­рами в соответствии с Прил. 21 [29] .

Материал воздухозаборной шахты — кирпич. В качестве воздухораспределителей используются решетки регулируемые типа РР с возможными сечениями :

100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 и 600 х 200 мм, коэффициентом затенения 0,8 и макси­мальной скоростью воздуха на выходе до 3 м/с.

Таблица аэродинамического расчета.

Сопротивление приемного утепленного клапана с полностью открытыми лопастя­ми 10 Па. Гидравлическое сопротивление калориферной установки равно 132 Па (по отдельному расчету). Сопротивление фильтра 0-4 250 Па. Гидравлическое сопротивле­ние глушителя составляет 36 Па (по акустическому расчету). Исходя из архитектурных требований воздуховоды проектируются прямоугольного сечения.

№ Участка	Подача L, м3/ч	Длина 1, м	У Рек 9 М/с	Сечение а * Ь, м	V*, М/с	М	Re	X	КМС	Потери на участке р, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Решетка РР на выходе	200×400	3,1	—	_	_	1,8	10,4
1	720	4,2	4	0,2×0,25	4,0	0,222	56900	0,0205	0,49	8,4
2	1030	3,0	5	0,25×0,25	4,6	0,25	73700	0,0195	0,4	8,1
3	2130	2,7	6	0,4×0,25	5,92	0,308	116900	0,0180	1,05	25,4
4	3480	14,8	7	0,4×0,4	6,04	0,4	154900	0,0172	1,44	45,5
5	6830	1,2	8	0,5×0,5	7,6	0,5	234000	0,0159	0,2	8,3
6	10420	6,4	10	0,6×0,5	9,65	0,545	337000	0,0151	0,64	45,7
6а	10420	0,8	10	Ф0,64	8,99	0,64	369000	0,0149	0	0,9
7	10420	3,2	5	0,53×1,06	5,15	0,707	234000	0,0312хп	3,0	50,0

Таблица 14.1

Суммарные потери: 202,7

Примечание к участку 7. Поправочный коэффициент л для кирпичных каналов с аб­солютной шероховатостью 4мм и Уф= 6,15 м/с п= 1,94 (табл. 22.12 [29].) Сечения кир­пичных каналов принимать по табл. 22.7 [29].

Коэффициенты местных сопротивлений.

Участок 1. Решетка РР на выходе сечением 200 х 400 мм

Уф =————— ————- 3,1 м/с

Ф 3600*а*6*0,8

V2 3,12

Динамическое давление Р„ — р = — т—1,2 = 5,8 Па

2 2

КМС решетки (Табл. 25 прил.) =1,8 Падение давления в решетке:

Др = КМС*Рд = 1,8 *5,8 = 10,4 Па

0,14 0,25

Отвод 90

Участок 2. Тройник на проход (Табл.25) И=1100

1030 0.48

Ьс 2130

Ь. Ж о, зо Ьс 1030 0,200*0,250 7ё 0,250*0,250

0,8

— ТА 0

20и КМС = 0,09

Диффузор (Табл. 25) Рис. 01

0,2*0,25 7^ 0,2 *0.4

0,62

-200-

Рис. 02

КМС = 0,20 (Табл.25)

Тройник на проход (Табл.25) Ь=310

250×250 Ь =1030

200×250 Ь =720

КМС = 0,2

Рис. 03

КМС 0,49

Л_ 0,25*0,25 /с 0,4*0,25

0,625

400×250 Ь =2130
250×250 1,=1030
КМС = 0,4

Участок 3. Тройник на ответвление (Табл. 15) Ь°=1350 Ь„=2130 / — £„=400×250

^ 0,6. Ьг 3480

Рис. 04

0,4*0,25 /с 0,4 *0,4

0,625 КМС =1,05

Ьс=3480 {=400×400 Рис. 05

Участок 4. Два отвода

КМС = 0,41 * 2 = 0,82

Рис. 06

Табл.25 отвод КМС = 0,22 Тройник на проход табл. (Табл.25) L„=3350

■1

Рис. 07

500×500 = Lc=6850

400×400 L„=3480

L0 3350

— ———- 049 Lc 6830 ’

Рис. 08 Fn 0,4 *0,4

0,64

/с 0,5 *0,5

Участок 5. Тройник на проход (Табл.25) Lo=3590

Ь. Ш 0,34 Lc 10420

KMC = 0,4

КМС 1,44

Л_ 0,5 *0,5 /с 0,6 *0,5

0,83

600×500 Lc=10420	500×500
КМС = 0,2
L„=6850

0,6

1

1,36

1

Дг 0,442 F 0,03

1,53

0,195

Рис. 09

Участок 6. Отвод 90 (Табл.25) КМС = 0,5 Плоский диффузор после вентилятора (Табл.25)

F=0,6×0,5=0,03

Лопатки загнуты вперед

D =0,442 >

F=0,444×0,441=0,195 Рис. 10

При Lom КМС = 0,14

КМС 0,64

Участок 6а. Конфузор перед вентилятором (Табл.25) КМС = 0

Рис. 11

Г?

, 2*0,78*0,55

D, =—————— — = 0,645

L 0,78 + 0,55

Средний диаметр (0,645+0,63)/2 = 0,64 м Участок 7. Колено 900 (Табл.25) КМС=1,2 Жалюзийная решетка (Табл.25) КМС =1,8

^ КМС = 3,0 Расчетное давление вентилятора составит:

АрВЕНТ = 1,1(ДРаэрод + Арклап + Лрфилшр + Аркал + Арреш + Арг1уш) =

= 1,1(203 +10 +190 +132 +10 + 36) = 639Па

Подача вентилятора:

Ь =1,1*Ь = 1,1 * 10420 = 11460 мУч.

Вент ‘ СИСТ » ‘

К установке принимаем радиальный вентилятор ВЦ4-75 №6,3 исполнение 1 Ь = 11500 м3/ч Дрвент = 640 Па (вентагрегат Е6.3.090-2а) с диаметром ротора 0,9 *ДНОм> частотой вращения 1435 мин “’ис электродвигателем на одной оси 4А10054 N = 3 кВт. Масса агрегата 176 кг.

Следует проверить мощность электродвигателя по формуле

I *

N =——- ^, кВт.

3600 * 1000 * гвент

Из аэродинамической характеристики цвент = 0,75

М= 11500-640

3600*1000*0,75

Posted in Системы вентиляции и кондиционирования