Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения

При выполнении данного проекта был подобран центральный кондиционер КЦТ3–31,5.

Кондиционер расположен в подвальном помещении. Забор наружного воздуха осуществляется при помощи приставной воздухозаборной шахты с жалюзийными решетками. Согласно требованиям к вентиляционным системам, расстояние от поверхности земли до низа воздухозаборной жалюзийной решетки составляет 2 м.

От приточных камер воздух по металлическим воздуховодам подается в помещения. На этажах запроектированы приставные каналы из шлакобетонных. Из воздуховодов посредством жалюзийных регулируемых решеток производится раздача воздуха в помещения.

Вытяжка осуществляется в обратном порядке. Через решетки воздух поступает в вытяжные каналы из шлакобетонных плит. Воздух из коробов удаляется через шахты механическим путем наружу. Шахты на чердаке утепляются.

8. Аэродинамический расчет вентиляционных систем.

Рис. 3 Схема центрального кондиционирования К1.

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

Рис.4 Схема системы вытяжки В1.

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

Расчет приточных и вытяжных систем воздуховодов сводится к определению размеров поперечного сечения каналов, их сопротивления движению воздуха и увязки напора параллельных соединений.

Расчет потерь напора проведем методом удельных потерь напора на трение. Аэродинамический расчет состоит из двух этапов:

- расчет участков основного магистрального направления;

- увязка участков системы.

Последовательность расчета

1. Строится аксонометрическая схема вентиляционной системы.

2. Разбивается схема на участки и выбираем основное (магистральное) направление, которое представляет собой наиболее протяженную цепочку последовательно расположенных участков.

3. Ориентируясь на табл. 12.2, 12.8 [10] определяем размеры поперечного сечения воздуховодов на расчетных участках магистрали.

Ориентированную величину площади поперечного сечения определяем по формуле:

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru (8.1)

где L – расчетный расход воздуха на участке, м3/ч;

ν0 – оптимальная скорость движения воздуха на участке, м/с.

4. Определим эквивалентные диаметры воздуховодов по каждому участку магистрали по формуле:

dэкв = 2a·b/(a+b) (8.2)

где а, в – размеры прямоугольного воздуховода, мм.

5. Определим фактическую скорость Vфр с учетом площади сечения Fст стандартного воздуховода по формуле:

Vфр = L/3600·Fст (8.3)

6. По значениям dэкв и Vфр по таблице 12.17 [10] определяем значения удельных потерь давления на трение R.

7. Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru Вводится поправочный коэффициент m, учитывающий шероховатость стенок канала по табл. 12.13 [10].

8. Выбираются коэффициенты местных сопротивлений и просчитывается их сумма ∑ζ по участкам. Результат расчетов сводят в таблицу.

9. По таблице 12.17 [10] для соответствующих скоростей по участкам находим динамическое давление.

10. Рассчитываются полные потери по участкам

Rст + Z = Rст + ∑ζ Рд (8.5)

11. Определяется величина требуемого напора вентилятора для систем с механическим побуждением, для этого суммируем сопротивления на всех участках магистрали.

12. Проводится увязка ответвлений. Сопротивления на всех параллельных участках должны быть равны (невязка не более 10%). Если невязка превышает заданное значение, то ставится диаграмма.

Аэродинамический расчет П1

Для помещений с большим расходом приточного воздуха производится расчет равномерной раздачи воздуха.

Расчет участка 2-3:

По таблице 22.8 [9] выбираем размеры поперечного сечения воздуховода 500х500мм по ориентированной величине площади поперечного сечения

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

dэкв = 2·0,5·0,5/(0,5+0,5)=0,535м

Vфр = 6402/3600·0,286=6,22 м/с

По значениям dэкв и Vфр по таблице 22.15 [9] находим значение удельных потерь давления на трение R=0,949 Па

По таблице 22.12 [9] находим m=1

Для Vфр по таблице 22.15 [9] находим динамическое давление Pд=30,79 Па.

На данном участке присутствует местное сопротивление в виде 2 отводов на 90о, тройник на прямой проход по таблицам 22.22-22.44 [9] определяем ζ=3,18

Z=3,18·30,79=97,91 Па

1. Rlm+Z=0,949·21,2·1+97,91+213,89=331,92 Па

Остальные участки рассчитываются аналогично.

Расчет сведен в таблицу 8.

Таблица 7

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

Коэффициенты местных сопротивлений приточной камеры.

Таблица 8.

№ уч-ка Наименование сопротивления ζ ∑ζ
1-2 Отвод 90ох2 0,13 0,26
2-3 Отвод 90ох2 0,24 3,18
Тройник на прямой проход 2,7
3-4 Тройник на ответвление 1,2 1,2
4-5 Отвод 90о 0,43 0,43
6-6' Приточная шахта 1,2 1,2
7-10 Отвод 90ох2 0,24 0,48
10-4 Тройник на прямой проход 2,7 2,7
8-9 Отвод 90ох2 0,37 0,74
9-3 Тройник на ответвление 1,2 1,2

На участках 2-3, 9-3, 10-4 установлены зональные подогреватели, их аэродинамическое сопротивление равное 213,89 Па учтено в соответствующих строках.

Произведем увязку ответвлений. Сопротивления на всех параллельных ответвлениях.

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru (8.6)

Невязка должна составлять не более 10 %.

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

Для увязки этого участка необходимо установить диафрагму на участке 9-3.

Требуемое местное сопротивление диафрагмы определяется по формуле:

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru (8.7)

где Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru - разность потерь давления в расчетном направлении и ответвлении, Па

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru - скоростьной напор в ответвлении

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

Согласно [9, табл. 22.49], необходимый размер отверстия диафрагмы 287х487.

Аэродинамический расчет вытяжки В1.

Расчет участка 1-2:

По таблице 22.8 [9] выбираем размеры поперечного сечения воздуховода 450х420мм по ориентированной величине площади поперечного сечения

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

dэкв = 2·0,45·0,42/(0,45+0,42)=0,482м

Vфр = 6362/3600·0,482=7,55 м/с

По значениям dэкв и Vфр по таблице 22.15 [9] находим значение удельных потерь давления на трение R=0,949 Па

По таблице 22.12 [9] находим m=1,63

Для Vфр по таблице 22.15 [9] находим динамическое давление Pд=34,45 Па.

На данном участке присутствуют местные сопротивления в виде трех отводов на 90о, по таблицам 22.22-22.44 [9]] определяем ζ=0,14*3=0,42 и тройника на прямой проход ζ=0,25; ∑ζ=0,67

Z=0,67·34,45=23,08 Па

Rlm+Z=0,949·16,39·1,63+23,08=48,43 Па

Остальные участки рассчитываются аналогично.

Расчет сведен в таблицу 10.

Таблица 10

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

Коэффициенты местных сопротивлений

Таблица 10

№ уч-ка Наименование сопротивления ζ ∑ζ
1-2 Отвод 90ох3 0,14 0,67
Тройник на прямой проход 0,25
2-3 Тройник на ответвление 0,82 0,82
3-4 Вытяжная шахта 1,8 1,8
5-2 Отвод 90ох2 0,14 1,03
Тройник на ответвление 0,75
6-7 Отвод 90ох2 0,25 1,35
Тройник на ответвление 0,85
8-7 Отвод 90ох2 0,3 1,25
Тройник на прямой проход 0,65
7-3 Тройник на ответвление 0,82 0,82

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

Для увязки этого участка необходимо установить диафрагму на участке 2-3.

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru

Согласно [9, табл. 22.49], необходимый размер отверстия диафрагмы 330х630

Выбор вентиляторов

Выбор вентиляционной установки для кондиционера осуществляется по требуемой производительности и требуемого давления, принимаемого:

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru ,

где ∑Рк –суммарные потери давления в секциях кондиционера, Па,

(Rlm+z)- потери давления в сети на магистральных участках нагнетательной линии, Па.

При выборе вентилятора рабочий режим его нужно принимать так, чтобы коэффициент полезного действия отличался не более, чем на 10 % от максимального.

1. Подберем в вентилятор в кондиционер:

Потери давления в кондиционере ΔPк составляют:

Воздухонагреватели – 213,89

Фильтр – 100 Па,

Приемный клапан – 25 Па,

Блок приемный – 70 Па.

Итого 408,89 Па.

Компоновка вентиляционных систем и конструктивные решения - student2.ru Па

Выбираем вентилятор по расходу и потерям давления. Что соответствует вентиляторному агрегату ВЦ4-75-8 Е8 105-2 с двигателем 4A132М6 , входящему в стандартную поставку кондиционера.

Мощность двигателя 7,5 кВт

Частота вращения вентилятора 9700 об/мин

Масса вентилятора с двигателем 338 кг

2.Подберем вентилятор на вытяжную шахту В-1:

Расход: 22552 м3/ч.

ВЦ4-75-8:

Двигатель: тип 4A132М6

мощность 7,5 кВт

частота 9700 об/мин

Масса вентилятора с двигателем 338 кг.

Наши рекомендации