1. Расчет потребного количества воздуха, подаваемого в помещение, проводится по одному из следующих факторов: по избыткам явного тепла либо по количеству выделяющихся вредных веществ.
В случае расчета по избыткам явного тепла при отсутствии местных отсосов используется формула:
, (5.1)
где Qиз – избыточное количество тепла, поступающего в помещение, кДж/ч;
с– средняя удельная теплоемкость воздуха, кДж/кг. 0К (с=1кДж/кг. 0К);
tвн - температура воздуха, удаляемого из помещения, 0С (в расчете принимается равной нормируемой);
tн - температура наружного воздуха, поступающего в помещение, 0С;
ρ - плотность наружного воздуха, кг/м3 (в расчете принимаем 1,2 кг/м3).
В случае расчета по количеству выделяющихся вредных веществ при отсутствии местных отсосов используется формула:
, (5.2)
где mпв – количество вредного веществ, поступающего в помещение, мг/ч;
qвн – концентрация вредного вещества в помещении, равная ПДК данного вещества, мг/м3 (табл.5.3);
Таблица 5.3 - Предельно допустимые концентрации некоторых веществ
(СанПіН МОЗ «Гранично допустимі концентрації у повітрі робочої зони»)
| Наименование вещества | Величина ПДК, мг/м3 |
| Аммиак | |
| Ацетон | |
| Бензин топливный | |
| Керосин | |
| Углерода окись |
qн – концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м3 (можно принять qн = 0,3 ПДК).
2. Рекомендуемая скорость движения воздуха для данного расчета принимается равной 6 м/с на всех участках воздуховода вентиляционной системы.
3. Площадь поперечного сечения воздухопровода определяется в зависимости от расчетного расхода воздуха на участке и рекомендуемой скорости движения воздуха по формуле:
, м2, (5.3)
где Lp – расчетный расход воздуха на участке, м3/с;
vp – рекомендуемая скорость движения воздуха на участке, м/с.
По величине Sp подбираются стандартные размеры воздуховода близкие по значению к расчетным размерам.
Для воздуховодов круглого сечения стандартом установлены следующие диаметры: 100, 110, 125, 160, 200, 250, 280, 315, 400, 500, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600 мм.
По выбранному стандартному размеру воздуховода вычисляем фактическую скорость движения воздуха:
(5.4)
Схема вентиляционной системы, принимаемая для данного расчета, представлена на рис.5.1.
Общие потери давления, Па, в сети воздуховодов определяются по формуле:
, (5.5)
где R – потери давления на трение на расчетном участке сети (Па) на 1 м;
l - длина участка воздуховода, м;
z - потери давления на местные сопротивления на расчетном участке сети, Па.
Потери давления на трение на 1м R для круглых воздуховодов можно определить по табл. 5.4.
Для воздуховодов, выполненных из других материалов с абсолютной эквивалентной шероховатостью Кэ ≥ 0,1 мм (табл. 5.5) значение R принимается с поправочным коэффициентом n на потери давления на трение, приведенным в табл.5.6.
Таблица 5.4 - Значения потерь давления на 1 м воздуховода R, Па/м
| Диаметр воздухо-вода d, мм | Скорость, м/с | |||||||||
| 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,25 | 5,5 | 5,75 | 6,0 | 6,25 | 6,5 | 7,0 | |
| 1,029 | 1,323 | 1,666 | 1,789 | 1,911 | 2,083 | 2,254 | 2,401 | 2,548 | 2,940 | |
| 0,813 | 1,029 | 1,274 | 1,372 | 1,470 | 1,568 | 1,666 | 1,813 | 1,960 | 2,274 | |
| 0,706 | 0,902 | 1,078 | 1,176 | 1,274 | 1,397 | 1,519 | 1,617 | 1,715 | 1,960 | |
| 0,617 | 0,755 | 0,931 | 1,054 | 1,176 | 1,824 | 1,303 | 1,387 | 1,470 | 1,725 | |
| 0,529 | 0,657 | 0,804 | 0,882 | 0,960 | 1,044 | 1,127 | 1,201 | 1,274 | 1,509 | |
| 0,461 | 0,568 | 0,686 | 0,755 | 0,823 | 0,892 | 0,960 | 1,029 | 1,098 | 1,274 | |
| 0,392 | 0,490 | 0,608 | 0,657 | 0,706 | 0,765 | 0,823 | 0,892 | 0,960 | 1,117 | |
| 0,343 | 0,431 | 0,519 | 0,573 | 0,627 | 0,671 | 0,715 | 0,774 | 0,833 | 0,970 | |
| 0,294 | 0,372 | 0,461 | 0,500 | 0,539 | 0,588 | 0,637 | 0,676 | 0,715 | 0,853 | |
| 0,265 | 0,333 | 0,402 | 0,446 | 0,490 | 0,525 | 0,559 | 0,598 | 0,637 | 0,735 | |
| 0,225 | 0,274 | 0,343 | 0,378 | 0,412 | 0,441 | 0,470 | 0,505 | 0,539 | 0,637 | |
| 0,196 | 0,245 | 0,294 | 0,324 | 0,353 | 0,383 | 0,412 | 0,446 | 0,480 | 0,539 | |
| 0,167 | 0,216 | 0,255 | 0,279 | 0,304 | 0,334 | 0,363 | 0,388 | 0,412 | 0,470 | |
| 0,147 | 0,186 | 0,225 | 0,245 | 0,265 | 0,290 | 0,314 | 0,339 | 0,363 | 0,421 | |
| 0,137 | 0,157 | 0,196 | 0,216 | 0,235 | 0,254 | 0,274 | 0,293 | 0,312 | 0,372 | |
| 0,118 | 0,147 | 0,176 | 0,191 | 0,206 | 0,226 | 0,245 | 0,260 | 0,274 | 0,333 |
Таблица 5.5 - Абсолютная эквивалентная шероховатость материалов, применяемых для изготовления воздуховодов
| Материал | КЭ, мм | Материал | КЭ, мм |
| Листовая сталь | 0,1 | Шлакоалебастровые плиты | |
| Винипласт | 0,1 | Шлакобетонные плиты | 1,5 |
| Асбестоцементные плиты или трубы | 0,11 | Кирпич | |
| Фанера | 0,12 | Штукатурка (по мет. сетке) |
Таблица 5.6 - Поправочные коэффициенты n на потери давления
на трение, учитывающие шероховатость материала воздуховодов
| V, м/с | n при КЭ, мм | |||
| 1,5 | ||||
| 4,0 | 1,37 | 1,49 | 1,86 | 2,32 |
| 4,2 | 1,38 | 1,5 | 1,87 | 2,34 |
| 4,6 | 1,4 | 1,52 | 1,9 | 2,37 |
| 4,8 | 1,4 | 1,53 | 1,92 | 2,39 |
| 5,0 | 1,41 | 1,54 | 1,93 | 2,41 |
| 5,2 | 1,42 | 1,55 | 1,94 | 2,42 |
| 5,4 | 1,43 | 1,56 | 1,95 | 2,44 |
| 5,6 | 1,43 | 1,56 | 1,96 | 2,45 |
| 5,8 | 1,44 | 1,57 | 1,97 | 2,46 |
| 6,0 | 1,44 | 1,58 | 1,98 | 2,48 |
| 6,2 | 1,45 | 1,58 | 1,99 | 2,49 |
| 6,4 | 1,45 | 1,59 | 2,0 | 2,5 |
| 6,6 | 1,46 | 1,6 | 2,01 | 2,51 |
| 6,8 | 1,47 | 1,6 | 2,02 | 2,52 |
| 7,0 | 1,47 | 1,61 | 2,03 | 2,54 |
Потери давления z, Па, на местные сопротивления определяются по формуле:
, (5.6)
где Σξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке воздуховода, исходя из табл. 5.7;
ρ - плотность воздуха, кг/м3, (табл.5.8);
v – скорость, м/с;
Значения коэффициентов местных сопротивлений некоторых деталей приточных и вытяжных систем приведены в табл. 5.7.
Таблица 5.7 - Коэффициенты местных сопротивлений
| №п/п | Наименование | Коэффициент местного сопротивления ξ |
| Колено под 900 | 1,1 | |
| Колено с направляющими металлическими лопатками – 900 | 0,4 | |
| Жалюзийная решетка | 1,7 | |
| Жалюзийно-декоративная решетка | 2,19 | |
| Зонт с рассекателем | 1,5 |
Продолжение табл.5.7
| №п/п | Наименование | Коэффициент местного сопротивления ξ |
| Зонт обычный | 1,3 | |
| Насадка с поворотом | 1,0 | |
| Дроссель- клапан | 0,05 | |
| Дисковая насадка | 2,5 | |
| Тройник | 0,5 |
Таблица 5.8 - Плотность воздуха при нормальном атмосферном