Расчёт искусственной общеобменной вентиляции

Расчет системы вентиляции выполняют после того, как определена и нанесена на план вся трасса воздуховодов. Расчет состоит в определении потребного воздухообмена, размеров

сечений отдельных участков системы и гидравлических потерь воздушного напора на этих участках. По суммарным гидравлическим потерям и необходимому воздухообмену рассчитывают мощность вентиляторной установки и подбирают ее тип [3].

Необходимый воздухообмен в производственных помещениях определяют расчетом в зависимости от вида и количества выделяющихся в помещении вредных веществ. При выделении газов, паров, пыли воздухообмен, ь^/ч, определяют по формуле:

L =G/(g-gпр),

где G — количество вредного вещества, выделяющегося в помещении,мг/ч; g— предельно допустимая концентрация данного вредного вещества в воздухе помещения,мг/м³; g_пр —концентрация этого веще- ства в приточном воздухе, мг/м³. При выделении влаги воздухообмен, м³ /ч, равен:

L = Gвл/p(dуд – dпр)

, где G_вл —количество влаги, испаряющейся в помещении, г/ч; р— плотность воздуха в помещении, кг/м³; d_уд d_пр— содержание влаги соответственно в удаляемом и приточном воздухе, г/кг, сухого воздуха

Воздухообмен при избытке теплоты, м³/ч, равен:

L=3600 Qизб /с р(Т_уд — Tпр),

где Qизб — количество избыточной теплоты, поступающей в помещение и обусловливающей нагрев воздуха в нем, Дж/с; с — удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг К); р— плотность воздуха при 293 К, кг/м³; Т_уд,Т_пр — соответственно температура удаляе­мого и приточного воздуха, К.

При выделении в помещении нескольких вредных веществ расчет ведут по каждому из них. Если это вещества независимого действия, то принимают наибольший воздухообмен, а если однонаправленного — суммированный воздухообмен. Вне зависимости от расчета в помещениях, имеющих естественное проветривание, величина воздухообмена в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-91 должна быть не менее 30 м³/ч на 1 человека при объеме помещения менее 20 м³ на 1 человека и не менее 20 м³/ч при большем объеме помещения. При отсутствии естественного проветривания воздухообмен должен быть не менее 60 м /ч на человека, а его кратность — не менее 1.

Всю трассу воздуховодов разбивают на участки, по всей длине которых не изменяются скорость движения и расход воздуха, т. е, постоянны профиль и сечение воздуховода. Для каждого такого участка рассчитывают площадь поперечного сечения (м²):

S= L/3600 v,

где L— воздухообмен, м³/ч; v — скорость движения воздуха, м/с.

Обычно принимают v = 8...12 м/с. Более низкие скорости для обеспечения расчетного воздухообмена требуют больших сечений воздуховодов, а чрезмерно высокие — создают значительные гидравлические потери воздушного напора и требуют большую мощность вентиляционной установки. Например, увеличение скорости движения в 2 раза требует увеличения мощности в 32 раза. По известному сечению определяют поперечные размеры воздуховода (для круглого — диаметр d, для прямоугольного — его стороны А и В), м,

, A=S/B

Для прямоугольного воздуховода рассчитывают эквивалент­ный диаметр, м,

d экв = 2AB(A + B)

Потери напора на каждом прямом участке воздуховода (потери на трение), Па, равны:

где λ — коэффициент сопротивления трению (для воздуховодов из листовой стали λ =0,02); l- длина участка воздуховода, м; v — скорость движения воздуха на данном участке, м/с; р — плотность воздуха, кг/м³; d — диаметр (или эквивалентный диаметр) воздуховодов, м.

Определяют потери напора в местных сопротивлениях (су­жения, колена, жалюзи и т. п.), Па, например:

ΔHm = 0.5φυ³p

где ( φ — коэффициент местных потерь напора (определяют по справочникам в зависимости от профиля угла поворота и т. п.).

Определяют суммарные потери напора в целом в системе как сумму потерь на трение на всех участках и сумму всех местных потерь:

H = ΣΔHпр + ΣΔHм

Определяют потребную мощность электродвигателя вен­тилятора, кВт, по формуле:

Где k – коэффициент запаса (k = 1.1…1.5); η в, η п - соответ­ственно КПД вентилятора и передачи от электродвигателя к вентилятору, % (определяют по справочнику).

На основании значений Р, L, Н по справочникам выбирают необходимый тип вентилятора и электродвигателя.