Пример расчета проектированияприточной и вытяжной механическойвентиляции.

 

Рассчитать механическую вытяжную вентиляцию для помещения, вкотором выделяется пыль или газ и наблюдается избыточное явноетепло.

Исходные данные.

Количество выделяющихся вредностей: G _вр= 1,2кг/ч пыли;

Параметры помещения: 9х26х6 м.

Температура воздуха: t п= 21º С, t у=24ºС.

Допустимаяконцентрацияпыли С ПДК=50мг/м²

Числоработающих – 80 человек в смену

Схема размещения воздуховода приведена на рисунке 5.4.

Подобрать необходимый вентилятор, тип и мощность его электродвигателя.

Расчет: L_СГ ≤L_П≤L_Б,

 

где L_П – потребное количество воздуха для помещения, м³/ч;

L_СГ – потребное количество воздуха, исходя из обеспечения в данном помещение санитарно-гигиенических норм, м³/ч;

L_Б – то же, исходя из норм взрывопожарной безопасности, м³/ч.

 

ПУ

l д = 6м

l4=4м

l 1=7м

l 3=7м

l г=2м

l б=8м

l в=3,5м

l a=7м

l2=7м

 

Рисунок 7 - Схема воздуховодов вытяжнойвентиляции

 

 

Расчет значения L СГ ведут по избыткам явной или полной теплоте,массе выделяющихся вредных веществ, избыткам влаги (водяного пара),нормируемой кратности воздухообмена и нормируемому удельному расходуприточного воздуха. При этом значения L СГ определяют отдельно длятеплого и холодного периодов года при плотности приточного и удаляемого воздуха

Q

= 1,2 кг/м3 (при температуре 20С).

При наличии в помещении явной теплотыпотребный расходопределяют поформуле:

 

,

 

где t y и t п – температуры удаленного и поступающего в помещение воздуха.

 

При наличии выделяющихся вредных веществ (пар, газ, пыль т вр,мг/ч) в помещении потребный расход определяют поформуле:

,

 

где Сд – концентрация конкретного вредного вещества, удаляемого изпомещения,мг/м3;

С _ПДК – предельно допустимая концентрация вредного вещества врабочейзоне помещения, мг/м³.

C п 0,3 ПДК в рабочейзоне.

Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарнойбезопасностиведутпомассевыделяющихсявредныхвеществвданномпомещении,способных квзрыву:

 

,

где С нк = 60 г/м3 – нижний концентрационный предел распространенияпламени по пылевоздушнымсмесям.

Найденное значение уточняют по минимальному расходунаружного воздуха:

L min =nmz= 80251,3=2600м3/ч,

 

где m = 25 м3/ч – норма воздуха на одногоработника;

z =1,3 –коэффициентзапаса;

n = 80 – числоработников.

Окончательно: L М = 34286 м³/ч.

Аэродинамический расчет ведут при заданных для каждогоучасткавентиляционной сети значений их длин L, м, и расходов воздуха L, м3/ч. Дляэтогоопределяют:

- количество вытяжного воздуха по магистральным и другимвоздуховодам;

- суммарное значение коэффициентов местных сопротивлений поучасткам определяется поформуле:

 

,

 

где пов – коэффициент местного сопротивленияповорота;

ВТ = ВТ n – суммарный коэффициент местного сопротивлениявытяжныхтройников;

СП – коэффициент местного сопротивления при сопряжении потоковпод острым углом, СП =0,4.

В соответствии с построенной схемой воздуховодов определяемкоэффициентместныхсопротивлений.Всасывающаячастьвоздуховодаобъединяетчетыре отсоса, и после вентилятора воздух нагнетается по двумнаправлениям.

На участках а, 1, 2 и 3 давление теряется на входе в двух (четырех)от- водах и в тройнике. Коэффициент местного сопротивления на входезависитот выбранной конструкции конического коллектора. Последнийустанавливаетсяподуглом=30иприсоотношении l/d 0=0,05,тогдапосправочнымданным коэффициент равен 0,8. Два одинаковых круглых отводазапроектированы под углом = 90и с радиусом закругления R 0 /d э =2. Для них коэффициент местного сопротивления 0 =0,15.

Потерю давления в штанообразном тройнике с углом ответления в15ввидумалости(кромеучастка 2)неучитываем.Такимобразом,суммарныйкоэффициент местных сопротивлений на участках а, 1, 2, 3:

 

= 0,8 + 2 0,15 =1,1.

 

Научастках б и в местныепотерисопротивлениятольков тройнике, которые ввиду малости (0,01…0,003) не учитываем. На участке г потеридавления в переходном патрубке от вентилятора ориентировочно оцениваюткоэффициентомместногосопротивленияг=0,1.Научастке д расположенавыпускная шахта, коэффициент местного сопротивления зависит отвыбранной ее конструкции. Поэтому выбираем тип шахты с плоским экраном иегоотносительным удлинением 0,33, а коэффициент местного сопротивлениясоставляет 2,4. Так как потерей давления в тройнике пренебрегаем, то научастке д (включая и ПУ) получим д = 2,4. На участке 4 давление теряется насвободный выход (= 1,1 и в отводе = 0,15. Кроме того, следуеториентировочно предусмотреть потерю давления на ответвление в тройнике (= 0,15),таккакздесьможетбытьсущественныйперепадскоростей.Тогдасуммарныйкоэффициент местных сопротивлений на участке 4:

 

4 = 1,1 + 0,15 + 0,15 =1,4.

 

Определение диаметров воздуховодов из уравнения расходавоздуха:

 

.

 

Вычисленные диаметры округляются до ближайших стандартныхдиаметров. По полученным значениям диаметров пересчитываетсяскорость.

Определяется динамическое давление и приведенный коэффициентсопротивления движению воздуха на участках воздуховода.Подсчитываютсяпотеридавления:

 

.

 

 

Таблица 17 - Для упрощения вычислений составлена таблица срезультатами

Номер участка	L, м	L 1, м3/ч	d, мм	V, м/с	Па				Н уч, Па	НI, Па	Δ Н, Па
а						0,04	0,28	1,38			-
б				19,4		0,025	0,2	0,2	45,2		-
в	3,5					0,015	0,053	0,053	11,4	354,4	-
г	3,5					0,015	0,053	0,153			-
д						0,02	0,12	2,52			-
1						0,04	0,28	1,38			-
2						0,04	0,28	1,38
3						0,04	0,28	1,38
4						0,04	0,16	1,56

 

Как видно из таблицы, на участке 4 получилась недопустимая невязкав 462 Па (57%).

Каквидноизтаблицы,научастках 2, 3 получиласьнедопустимаяне вязка в 45 Па (13%).

Для участка 4: уменьшаем d с 400 мм до 250 мм,тогда

 

,

 

приэтом Па и H=780 Па, ∆Н=80Па, =>

 

Дляучастка 2 и 3:уменьшаем d с400ммдо250мм,тогда V =10м/с,

приэтом Па и H=305Па, ∆Н=80 Па, = >.

Выборвентилятора.

Из приложения 1 [3] по значениям L потр = 34286 м3/ч и НI = 1186 Павы- бранвентиляторЦ-4-76№12.5(Q в –35000м3/ч, М в –1400Па,в =0,84, п = 1). Отсюда установленная мощность электродвигателясоставляет:

 

 

где Q в – принятая производительность вентилятора,

N в – принятый напорвентилятора,

в = – КПД вентилятора,

п – КПДпередачи.

Позначениям N =75кВти=1000об/минвыбранэлектродвигательАО2-92-6 («АО» – защитное исполнение, 92 – размер наружногодиаметра, 6 – число полюсов).