Расчет участков воздуховодов

Полные потери давления в воздуховодах АС будут складываться из потерь давления в участках, составляющих главную магистраль, так как они соединены последовательно.

Расчет участков, составляющих главную магистраль, ведется поочередно и осуществляется следующим образом:

Задаются скоростью движения воздуха . При этом необходимо помнить, что для предотвращения залегания пыли, выделяющейся в производстве строительных материалов, скорость не может быть менее 15 м/с на участках до пылеуловителя и должна составлять 12…15м/с после него.

При расчете воздуховодов необходимо стремиться к тому, чтобы скорость воздуха по мере движения к пылеуловителю и от него несколько увеличивалась. Однако надо помнить, что высокие скорости требуют больших потерь давления, т.е. энергозатрат, поэтому не рекомендуется использовать скорости более 25 м/с.

Определяют расчетный диаметр воздуховода d_р, мм

, (1.3)

где Q – объем воздуха, м³/ч, определяемый по расчетной схеме АС. Например, на рис. 1.1 расходы воздуха составляют: для участка 1 – Q = 1700 м³/ч, 2, 3 – Q =1700 + 800 = 2500 м³/ч; 4 – Q = 800 м³/ч.

Исходя из полученного значения d_p, принимают стандартный диаметр трубопровода d из приведенного ниже ряда.

Нормируемые диаметры воздуховодов из листовой стали, мм: 100, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 325, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000.

При этом необходимо помнить, что увеличение диаметра влечет за собой снижение скорости.

Уточняют скорость движения воздуха υ, м/с

(1.4)

Определяют динамическое давление P_д, Па

. (1.5)

Вычисляют потери давления на трение по длине участка Р_l, Па

, (1.6)

где l – длина расчетного участка, м; d – диаметр воздуховода, м.

Для этого сначала рассчитывают число Рейнольдса :

, (1.7)

а затем коэффициент трения :

, (1.8)

где – шероховатость стенок воздуховода, мм; d – диаметр воздуховода, мм.

Определяют потери давления на местных сопротивлениях , Па

, (1.9)

где – сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке. Виды местных сопротивлений определяются по схеме, а их ориентировочные значения даны в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Ориентировочные значения коэффициентов

Местных сопротивлений

Вид местного сопротивления	Коэффициент
Вход в пылеприемную воронку	0,2
Пылеприемная воронка (местный отсос)	0,15
Отводы (повороты под углом): 90 град 45 град	0,4 0,2
Тройники: на проход на ответвление под углом 45 град	0,3 0,2
Вход: в циклон в вентилятор	0,5 0,15
Выход: из циклона из вентилятора	0,2 0,1
Выброс в атмосферу

Рассчитывают потери давления Р, Па, на участке:

. (1.10)

После завершения расчета всех участков, составляющих главную магистраль, определяют полные потери давления в воздуховодах АС как сумму потерь давления в данных участках. Например, для схемы на рис. 1.1 это будут участки 1–2–3. Тогда для данных условий:

. (1.11)

Анализ расчета воздуховодов главной магистрали показывает, что задаваемая скорость движения воздуха в значительной степени обусловливает величину возникающих в них потерь давления.

При расчете участков, подключенных параллельно к главной магистрали (рис. 1.1, участок 4), потери давления в них должны быть равны потерям давления в той части главной магистрали, которая идет от местного отсоса до точки подключения к ней параллельного участка. Данные потери давления называют располагаемым давлением Р_рдля параллельно подключенного участка. Например, применительно к схеме на рис. 1.1. располагаемое давление Р_рдля участка 4 равно потерям давления на участке 1.

Расчет участков, подключенных параллельно к главной магистрали, осуществляется следующим образом:

Задаются стандартным диаметром воздуховода d, и вычисляют скорость движения воздуха на участке υ, используя зависимость (1.4).

Используя выражения (1.5)…(1.10), определяют потери давления на участке Р.

Потери давления на участке должны соответствовать располагаемому давлению, несоответствие не должно превышать 10 %.

В случае, если данное условие не соблюдается, необходимо повторить все предыдущие расчеты, изменяя скорости движения воздуха на участках главной магистрали, что влечет за собой изменение располагаемых давлений для параллельных ветвей. Если и это не позволяет сбалансировать давление участков, то допускается как исключение применение нестандартного диаметра.

Результаты аэродинамического расчета воздуховодов сводятся в таблицу, образец которой приведен ниже (табл. 1.3).

Таблица 1.3