Расчёт систем с естественной тягой

 

Работа печных труб и вентиляционных систем зданий, удаляющих дым и несвежий воздух из помещений, основана на естественной тяге Dp_е — разности приведённых полных давлений внутри и снаружи, Па.

Естественная тяга Dpе(Па) находится по формуле

 

Dp_e = gh(r_н – r_в),

 

где h — высота печной (дымовой) трубы или вентиляционной шахты;

r_н — плотность наружного (холодного) воздуха;

rв — плотность внутреннего (тёплого) воздуха.

Рассмотрим пример расчёта топки (рис. 28). При горении топлива в топке тяга дымовой трубы способству­ет удалению газов. Тяга возникает из-за раз­ности температур: горячего воз­духа внутри топки tв°и холодного —снаружи tн°. Разные температуры соответствуют разным плотно­стям воздуха rви rн. Из-за небольших скоростей v в таких системах ди­намиче­ское давление p_д = rv2/2 не учитывается. Тогда, подставляя в ура­вне­ние Бернулли для га­за приведённые полные давления для точек А и В, придём к формуле естественной тяги (см. выше) и определим Dpе.

Следующим шагом расчёта является нахождение общих потерь давления Dp_пот (см. с. 44) и сравнение их с величиной тяги Dpе. Если достигнуто равенство

Dpе = 1,1Dp_пот ,

то расчёт закончен, система будет работать нормально — удалять дым.

Если равенство не соблюдается, то нужно конструктивными мероприя­тиями изменить или тягу, или потери. Например, тягу можно увеличить двумя способами:

—сделать выше трубу;

—увеличить разницу температур (что не всегда возможно).

Потери давления будут меньше, если будет:

—больше проходное сечение трубы;

—короче путь прохождения удаляемых газов;

—меньше поворотов и других местных сопротивлений;

—меньше шероховатость стенок каналов.

Системы естественной вентиляции в зданиях по удалению несвежего во­здуха из помещений работают и рассчитываются точно по таким же прин­ци­пам.