Нститут енергозбереження та енергоменеджменту

міністерство освіти та науки україни

національний технічний університет україни

"Київський політехнічний інститут"

Інститут енергозбереження та енергоменеджменту

„АЕРОДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ВЕНТИЛЯЦІЙНОЇ СИСТЕМИ” методичні вказівки ДО ВИКОНАННЯ ГРАФІЧНО-РОЗРАХУНКОВОЇ

ВСТУП

Вентиляція – одна з важливих ланок технічних дисциплін, що вивчаються студентами спеціальності «Інженерна екологія» згідно з програмою.

Основною задачею систем вентиляції є забезпечення санітарно-гігієнічних і технологічних вимог до параметрів повітря в приміщеннях різного призначення.

В процесі навчання студенти виконують курсові проекти та роботи, що тісно пов’язані з вирішенням питань вентиляції суспільних, цивільних та виробничих приміщень.

З метою підвищення якості знань в сфері «Вентиляційні системи» складені дані методичні вказівки по розрахунку аеродинамічних характеристик систем вентиляції, які в подальшому допоможуть студентам складати проекти будівель, приміщень, підземних шахт з правильним повітряобміном.

ЗМІСТ

ВСТУП…………………………………………………………………………4

І. Теоретичні відомості…………………………………………………6

1. Аеродинамічний розрахунок ситем вентиляції 6

2. проектування повітряних мереж.. 9

3. проведення розрахунку.. 11

4. принципи вибору систем вентиляції і кондиціонування.. 24

ІІ. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА……………………………………………27

5. розрахунок системи повітряпроводу (Варіант 1) 27

6. розрахунок системи місцевої вентиляції (варіант 2) 29

7. приклади розрахунків.. 34

7.1 ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ ЗА СХЕМОЮ 1…………………………….34

7.2 ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ ЗА СХЕМОЮ 2……………………………46

8. варіанти завдань до виконання розрахунку.. 49

9. КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ.. 54

Список використаної літератури.. 55

додатки.. 56

Мета роботи: набуття теоретичних та практичних знань у визначенні аеродинамічних характеристик вентиляційних систем місцевого значення за допомогою номограм по початковим значенням діаметрів повітряпроводів та витрат повітря для провітрювання.

І. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

АЕРОДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦІЇ

• забезпечувати продуктивність по повітрю; • мати мінімальні втрати напору; • мати швидкість потоку повітря задовольняючу вимогам санітарних норм;

ПРОЕКТУВАННЯ ПОВІТРЯНИХ МЕРЕЖ

Метод припустимих швидкостей. Як приклад приведемо послідовність ведення аеродинамічного розрахунку повітряпроводів по методу припустимих… 1. Задаються оптимальною швидкістю повітря (згідно з табличними даними з… 2. Вичерчують аксонометричну схему системи повітряпроводів. На схемі показують порядковий номер кожної розрахункової…

ПРОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКУ

1. Компонують вентиляційну схему. В приточних вентиляційних системах повітряпроводи служать для розподілу… У виробничих будинках застосовують повітряпроводи, що виготовляються з металу, в адміністративних і суспільних - з…

ПРИНЦИПИ ВИБОРУ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦІЇ І КОНДИЦІОНУВАННЯ

Дпя цього необхідно всебічно розглянути й оцінити об'єкт по пропонованим до нього вимогам, основними серед який є: 1. Санітарні вимоги: - Необхідно підтримувати визначену температуру чи температуру і вологість. Слід зазначити, що підтримка вологості…

Надійність системи.

Особливо важливі вимоги до надійності впрецизійному кондиціонуванні при точній підтримці мікрокліматичних параметрів різних технологічних процесів.

6. Економічні вимоги.

Необхідно оптимізувати ціну, порівнюючи впроекті устаткування різних виробників і різного класу.

Для об'єкта необхідно розробити кілька принципових варіантів систем на базі різних типів устаткування і провести їхню порівняльну оцінку.

ІІ. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

5. РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ПОВІТРЯПРОВОДІВ (Варіант 1)

Аеродинамічний розрахунок систем вентиляції заснований на залежності

де λ - коефіцієнт гідравлічного тертя; l - довжина повітряпровода; d - діаметр повітряпровода;

Приклад розрахунку за схемою1

Вихідні дані:     № ділянки Витрата повітря L, м3/год Довжина ділянки l, м Діаметр d,мм …

Розв’язок

Якщо в системах опалення при стандартних діаметрах труб легко усунути непогодженість у втратах тиску за рахунок зміни витрати води, то це далеко не завжди можна зробити в системах вентиляції, тому що основна умова їхнього розрахунку - забезпечення подачі або витяжки заданої кількості повітря через кожне повітрявипускний або повітря приймальний пристрій.

Тому в тих випадках, коли не вдається шляхом розрахунку забезпечити подачу заданої кількості повітря, доводиться переходити на нестандартні діаметри або використовувати для регулювання дроселюючий пристрою (діафрагми, клапани, шибери).

При розрахунку будемо користуватися формулою

 

По номограмі додатка I знаходимо значення λ/d, швидкість v і динамічний тиск Н_g. Дані заносимо в таблицю 2.

 

Ділянка 1

Циліндрична насадка. Коефіцієнт місцевого опору насадки, віднесений до швидкості у повітряпроводі, дорівнює ξ1=2. Конфузор циліндричний. Приймаємо кут звуження α=15°, тому що діаметр… конфузора, віднесений до швидкості в меншому перетині:

Ділянка 2

За вихідним даними витрати повітря L = 4000 м3/ год й діаметра перетину d= 545 мм по номограмі визначаємо швидкість повітря v2=5 м/сек, відношення… λ/d· l=0,086. Насадка. Коефіцієнт місцевого опору насадки, віднесений до швидкості у воздуховоде, дорівнює ξ1=2.

Ділянка 3

λ/d· l =0,09. Щоб знайти ξп двійника на границі ділянок 3 і 5, визначаємо по номограмі… При ,з додатка визначаємо, що ξп=0,04.

Ділянка 4

λ/d· l =0,135. Циліндричний насадка. Коефіцієнт місцевого опору насадка, віднесений до… Конфузор циліндричний. Через малу різницю в діаметрах конфузора й повітрчпровода коефіцієнт місцевого опору приймаємо…

Ділянка 5

Трійник на проході. Щоб знайти ξп трійника на границі ділянок 5 і 8, визначаємо по номограмі додатка 1 для ділянки 8 v8=4,8 м/сек. При . З додатка шляхом інтерполяції визначаємо, що ξп=0,26.

Ділянка 6

За вихідним даними витрати повітря L = 8000 м³/ год й діаметра перетину d= 775 мм по номограмі визначаємо швидкість повітря v₆=5 м/сек, відношення λ/d =0,0179, Н_g=1,5 кг/м². Довжина ділянки l = 5 м, тоді λ/d· l=0,1.

Двійник на проході. Щоб знайти ξ_п двійника на границі ділянок 6 і 7, визначаємо по номограмі додатка 1 для ділянки 7 v₇=5 м/сек.

При З додатка визначаємо, що ξ_п=0,52.

Визначаємо А₆:

А₆= λ/d· l+ Σξ=0,1 + 0,52=0,62.

Втрати тиску на ділянці 6 Н₆ = А₆· Н_g =0,62·1,5=0,93 кг / м².

Всі вихідні й отримані дані заносимо в таблицю 2.

Ділянка 7

Насадка. Коефіцієнт місцевого опору насадка, віднесений до швидкості у повітряпроводі, дорівнює ξ1=2. Конфузор циліндричний. Приймаємо кут звуження α=15°, тому що діаметр… конфузора, віднесений до швидкості в меншому перетині:

Ділянка 8

Двійник на проході. Щоб знайти ξп двійника на границі ділянок 5 і 8, визначаємо по номограмі додатка 1 для ділянки 5 v5=6,2 м/сек. При З додатка визначаємо, що ξп=0,04.

Приклад розрахунку за схемою 2

  По даним витратам повітря на ділянках 1, 2, 4 визначаємо витрати на всіх ділянках системи (табл.3). Коефіцієнти ξ…

Контрольні питання

2. За якими двома головними параметрами класифікують системи повітряних комунікацій? 3. Які вентиляторні установки (за швидкістю потоку і робочим тиском)… 4. Дайте визначення статичному та динамічному тиску.

Список використаної літератури

2. Кострюков В.А. Примеры расчета по отоплению и вентиляции, 1966 г. 3. Гусєнцова Я.А., Андрійчук К.М., Коваленко А.О., Соколов В.І. Системи… 4. Жуковський С.С., Лабай В.Й. Аеродинаміка вентиляції. Львів, 2003, с. – 377.