 |
Аэродинамический расчет систем вентиляции
|
|
|
|
6.1 Расчет системы аспирации
Целью аэродинамического расчета является определение диаметра трубопроводов и аэродинамического сопротивления сети.
Потери давления на участках воздуховодов определяются с учетом влияния транспортируемого материала, т.е. по формуле
ΔР = (1+к*μ)* Σ(Rl+Z),
где
μ – массовая концентрация материало - воздушной смеси.
к=1,4 – коэффициент учитывающий движение материала по воздуховоду.
Определяем массовую концентрацию материало-воздушнойт смеси по формуле:
μ =ΣGм/(L *ρв),
где
ΣGм= 357,5+69+191+225+57,2+410*2=1719,7 кг/ч – максимальный выход отходов от станков (Таблица 1).
μ =1719,7/(15590*1,2) = 0,09
Расчетная схема представлена в приложении А. Результаты аэродинамического расчета сведены в Таблицу 9.
Коэффициенты местных сопротивлений на участках магистрали и ответвления определяются по таблицам 22.53, 22.52 /1/ (тройники на проход и на ответвление принимаются при α = 300 ) и представлены в Таблице 9.
Таблица 7 – Присоединительные патрубки отсосов
| Марка станка | L, м3/ч | v, м/c | Размеры | |
| dэ, мм | F, м2 | |||
| СРЗ-6 | 1320 | 18 | 160 | 0,0201 |
| С2Ф-4-1 | 1500 | 18 | 170 | 0,0227 |
| 264 | 17 | 75 | 0,0044 | |
| С16-1 | 3648 | 18 | 160 | 0,0201 |
| СФ6 | 1320 | 18 | 160 | 0,0201 |
| Напольный отсос | 1100 | 17 | 150 | 0,0177 |
| Ответвление | ||||
| ЦА-2А+ЦПА-2 | 850+850 | 21 | 180 | 0,0254 |
| Напольный отсос | 1100 | 17 | 150 | 0,0177 |
Таблица 8. Подбор воздуховодов.
| ВЫТЯЖКА | ||||
| № участка | расход м3/ч | диаметр,м | Fо,м2 | скорость в-ха м/с |
| 1 | 3648 | 0,25 | 0,0491 | 20,65 |
| 2 | 7296 | 0,355 | 0,0989 | 20,49 |
| 3 | 8396 | 0,355 | 0,0989 | 23,57 |
| 4 | 9716 | 0,4 | 0,1256 | 21,49 |
| 5 | 11480 | 0,45 | 0,1590 | 20,06 |
| 6 | 12800 | 0,45 | 0,1590 | 22,37 |
| 7 | 14490 | 0,5 | 0,1963 | 20,51 |
| 8 | 15590 | 0,5 | 0,1963 | 22,07 |
| ответвления | ||||
| 9 | 850 | 0,125 | 0,0123 | 19,25 |
| 10 | 1690 | 0,16 | 0,0201 | 23,36 |
| 11 | 1100 | 0,125 | 0,0123 | 24,91 |
Таблица 9– Коэффициенты местных сопротивлений на участках магистрали и ответвления.
|
|
|
| Nуч | Сопротивления на участке | ξ | Σξ | |||
| 1 | отсос 1 отвод 300 | 1 0,1 | 1,6 | |||
| Тройник на проход | 0,5 | |||||
| Lо/Lств=3648/7296=0,5 | ||||||
| Fп/Fств=0,00,491/0,0989=0,7 | ||||||
| Fо/Fств=0,0201/0,0615=0, 3 | ||||||
| 2 | Тройник на проход | 0,43 | 0,43 | |||
| Lо/Lств=1100/8396=0,18 | ||||||
| Fп/Fств=0,0989/0,0989=1 | ||||||
| Fо/Fств=0,0177/0, 0989=0,22 | ||||||
| 3 | Тройник на проход | 0,3 | 0,3
| |||
| Lо/Lств1320/9716=0,19 | ||||||
| Fп/Fств=0,0989/0,01256=0,79 | ||||||
| Fо/Fств=0,0201/0,01256=0,2 | ||||||
| 4 | Тройник на проход | 0,3
0,1 | 0,4 | |||
| Lо/Lств=1764/11480=0,2 | ||||||
| Fп/Fств=0,0989/0,1256=0,8 | ||||||
| Fо/Fств=0,0227/0,1256=0,18 Отвод 30оС | ||||||
| 5 | Тройник на проход | 0,4 | 0,4 | |||
| Lо/Lств=1320/12800=0,13 | ||||||
| Fп/Fств=0,1256/0,1590=0,8 | ||||||
| Fо/Fств=0,0201/0,1590=0,16 | ||||||
| 6 | Тройник на проход | 0,2
0,1 | 0,3 | |||
| Lо/Lств=1690/14490=0,14 | ||||||
| Fп/Fств=0,1590/0,1590=1 | ||||||
| Fо/Fств=0,0133/0,1590=0,1 Отвод 30оС | ||||||
| 7 | Тройник на проход | 0,2 | 0,2 | |||
| Lо/Lств=1100/15590=0,1 | ||||||
| Fп/Fств=0,1590/0,1963=1 | ||||||
| Fо/Fств=0,0254/0,1963=0,16 | ||||||
| 8 | четыре отвода по 45° | 0,18*4 | 0,72 | |||
| Ответвление | ||||||
| 9 | 2 отвода 30оС | 0,1*2=0,2 | 0,66 | |||
| Тройник на проход | 0,46 | |||||
| Lо/Lств=850/1700=0,5 | ||||||
| Fотв/Fств=0,0254/0,0254=1 | ||||||
| Fп/Fств=0,0113/0,0254=0,44 | ||||||
| 10 | Тройник на ответвление | 0,4 | 0,4 | |||
| Lо/Lств=1690/10944=0,16 | ||||||
| Fотв/Fств=0,0254/0,1256=0,2 | ||||||
| Fп/Fств=0,1256/0,1256=1 | ||||||
| 11 | Тройник на ответвление Lо/Lств=1100/13272=0,1 | 0,7 | 0,7 | |||
|
| Fотв/Fств=0,0123/0,1590=0,1 | |||||
|
| Fп/Fств=0,1590/0,1590=1 | |||||
Таблица 9 – Аэродинамический расчет системы аспирации
| Nуч | L, м3/ч | l, м | v, м/c | F,м2 | dэ,м | R,Па/м | Rl,Па | Рд,Па | Σξ | Z,Па | ΣР | Σ | ||
| 1 | 3648 | 5 | 20,65 | 0,0491 | 0,25 | 18 | 90 | 256 | 1,6 | 409,37 | 499,37 | 499,37 | ||
| 2 | 7296 | 3 | 20,49 | 0,0615 | 0,28 | 16 | 48 | 252 | 0,43 | 108,32 | 156,32 | 655,68 | ||
| 3 | 8396 | 2,3 | 23,57 | 0,0779 | 0,315 | 12 | 27,6 | 333 | 0,3 | 100,00 | 127,60 | 783,28 | ||
| 4 | 9716 | 6,5 | 21,49 | 0,0989 | 0,355 | 11 | 71,5 | 277 | 0,4 | 110,84 | 182,34 | 965,62 | ||
| 5 | 11480 | 6 | 20,06 | 0,1256 | 0,4 | 8,5 | 51 | 241 | 0,4 | 96,58 | 147,58 | 1113,20 | ||
| 6 | 12800 | 2 | 22,37 | 0,1256 | 0,4 | 13 | 26 | 300 | 0,3 | 90,08 | 116,08 | 1229,27 | ||
| 7 | 14490 | 1,5 | 20,51 | 0,1590 | 0,45 | 8,5 | 12,75 | 252 | 0,2 | 50,48 | 63,23 | 1292,50 | ||
| 8 | 15590 | 16 | 22,07 | 0,1590 | 0,45 | 10 | 160 | 292 | 0,72 | 210,42 | 370,42 | 1662,92 | ||
| ΔР асп= (1+к*μ)* Σ(Rl+Z)=(1+1,4*0,09)*1662,92=1872,4 Па | ||||||||||||||
| Увязка ответвлений | ||||||||||||||
| 9 | 850 | 4 | 19,25 | 0,0123 | 0,125 | 20 | 80 | 222 | 0,66 | 146,74 | 226,74 | 226,74 | ||
| 10 | 1700 | 2 | 23,36 | 0,0201 | 0,16 | 35 | 70 | 327 | 0,4 | 130,97 | 200,97 | 200,97 | ||
| 11 | 1100 | 1,5 | 24,91 | 0,0123 | 0,125 | 23 | 34,5 | 372 | 0,7 | 260,61 | 295,11 | 295,11 | ||
| Невязка [(ΔР1-6 - ΔР9)/ ΔР1-6 ] * 100%=[ (1292,5 - 200,97)/1292,5] *100% =84% >10%,
| ||||||||||||||
| что не удовлетворяет условиям расчета. | ||||||||||||||
| требуется установка дросселирующей диафрагмы | ||||||||||||||
| ∆Рдиафр=ρV2/2=1,2*19,25/2=222,33Па; ξ=(1292-226,74)/ 222,33=4,8 | ||||||||||||||
6.2 Аэродинамический расчет приточной системы
Расчет приточной системы вентиляции производится с целью восполнения объемов воздуха, удаляемого системой аспирации В1. Для выполнения этой цели, необходимо запроектировать и рассчитать приточную систему таким образом, чтобы воздух удаляемый из помещения полностью компенсировался приточным воздухом. Для запроектированной приточной системы, необходимо:
1) Подобрать воздухораспределительные устройства
2) Выполнить аэродинамический расчет с целью
3)Определения поперечных размеров сечения воздуховода
4)Определения потерь давления в системе
Приточная система вентиляции запроектирована для помещения цеха и для приточной камеры.
Подбор воздухораспределителей
Для организации притока воздуха в помещение деревообрабатывающего цеха, в качестве воздухораспределительного устройства принимаем воздухораспределитель вихревой ркгулируемый5.904-40 РВ-3
Для определения количества воздухораспределителей воспользуемся следующей формулой
-суммарная площадь воздухораспределителей, м², определяется по формуле
-площадь одного воздухораспределителя, м², определяется по справочнику/12/ и равна 0,09 м²
-Объемный расход, м³/ч, приточного воздуха, который необходимо подать в помещение деревообрабатывающего цеха. =24404 м³/ч.
-рекомендуемое значение скорости воздуха, м/с, на выходе из воздухораспределителя ВДУМ-2Д. Принимается равным из диапазона 4-12 м/с. В качестве расчетного примем значение = 8 м/с
Определим суммарную площадь воздухораспределителей:
Определим количество воздухораспределителей необходимых для системы притока, подставив известные нам значения в формулу 6.2
Следовательно принимаем к установке 9 воздухораспределителей РВ-3
Таким образом, расход воздуха от одного воздухораспределителя типа РВ-3 в течении часа составит 24404/9=2711,6 м³/с.
|
|
|
Коэффициенты местных сопротивлений на участках с 1 по 11 схемы П1 определяются по справочнику/1/ и представлены в таблице 10
Расчетная схема представлена в приложении Б.
Результаты аэродинамического расчета сведены в Таблицу 11.
Подбор воздуховодов.
| при точка | ||||
| № участка | расход м3/ч | диаметр,м | Fо,м2 | скорость в-ха м/с |
| 1 | 2712 | 0,56 | 0,2462 | 3,06 |
| 2 | 5423 | 0,71 | 0,3957 | 3,81 |
| 3 | 8135 | 0,9 | 0,6359 | 3,55 |
| 4 | 10846 | 0,9 | 0,6359 | 4,74 |
| 5 | 13558 | 1,0 | 0,7850 | 4,80 |
| 6 | 16270 | 1,0 | 0,7850 | 5,76 |
| 7 | 18981 | 1,0 | 0,7850 | 6,72 |
| 8 | 24404 | 1,0 | 0,7850 | 8,64 |
| 9 | 24584 | 1,0 | 0,7850 | 8,70 |
| ответвления | ||||
| 13 | 2712 | 0,56 | 0,2462 | 3,06 |
| 14 | 5423 | 0,71 | 0,3957 | 3,81 |
| 15 | 180 | 0,14 | 0,0154 | 3,25 |
Таблица 10 – Коэффициенты местных сопротивлений на участках магистрали и ответвления.
| Nуч | Сопротивления на участке | ξ | Σξ |
| 1 | Решетка РВ-3 | 2,3 | 3,64
|
| Отвод 900 | 0,24 | ||
| Тройник на проход | 1,1 | ||
| Lо/Lств=2712/5423=0,5 | |||
| Fп/Fств=0,2462/0,3957=0,6 | |||
| 2 | Тройник на проход | 0,4 | 0,4 |
| Lо/Lств=2712/8135=0,33 | |||
| Fп/Fств=0, 3957 /0,6359=0,6 | |||
| 3 | Тройник на проход | 0,3 | 0,3
|
| Lо/Lств=2712/10846=0,25 | |||
| Fп/Fств=0,6359/0,6359=1 | |||
| 4 | Тройник на проход | 0,2 | 0,2 |
| Lо/Lств=2712/13558=0,2 | |||
| Fп/Fств=0,6359/0,7850=0,81 | |||
| 5 | Тройник на проход | 0,4 | 0,4 |
| Lо/Lств=2712/16270=0,17 | |||
| Fп/Fств=0,7850/0,7850=1 | |||
| 6 | Тройник на проход | 0,25 | 0,25 |
| Lо/Lств=2712/18981=0,14 | |||
| Fп/Fств=0,3957/0,3957=1 | |||
| 7 | Тройник на проход Отвод 90о | 0,3 0,24 | 0,54 |
| Lо/Lств=5423/24404=0,22 | |||
| Fп/Fств=0,7850/0,7850=1 | |||
| 8 | Тройник на проход | 0,8 | 0,8 |
| Lо/Lств=24404/24584=0,99 | |||
| Fп/Fств=0,7850/0,7850=1 | |||
| 9 | 2 отвода 90° | 2х0,24 | 0,48 |
| ответвления | |||
| 12
| Решетка РВ-3 | 2,3 | 3,64
|
| Отвод 900 | 0,24 | ||
| Тройник на проход | 1,1 | ||
| Lо/Lств=2712/5423=0,5 | |||
| Fп/Fств=0,2462/0,3958=0,6 | |||
| 13 | Тройник на оветвление | 4,7 | 4,7 |
| Lо/Lств=5423/15722,3=0,18 | |||
| Fо/Fств=0,3957 /0,7850=0,5 | |||
| 14 | Тройник на ответвление Lо/Lств=180/24584=0,01 Fо/Fств=0, 0154/0,7850=0,02 | 9,3 | 9,3 |
Таблица 11– Аэродинамический расчет приточной системы
| Nуч | L, м3/ч | l, м | v, м/c | F,м2 | dэ,м | R,Па/м | Rl,Па | Рд,Па | Σξ | Z,Па | ΣР | Σ | ||
| 1 | 2712 | 3,5 | 3,06 | 0,246 | 0,56 | 0,2 | 0,7 | 6 | 3,64 | 20,45 | 21,15 | 21,15 | ||
| 2 | 5423 | 3,5 | 3,81 | 0,396 | 0,71 | 0,28 | 0,98 | 9 | 0,4 | 3,48 | 4,46 | 25,60 | ||
| 3 | 8135 | 3,5 | 3,55 | 0,636 | 0,9 | 0,14 | 0,49 | 8 | 0,3 | 2,27 | 2,76 | 28,37 | ||
| 4 | 10846 | 3,5 | 4,74 | 0,636 | 0,9 | 0,22 | 0,77 | 13 | 0,2 | 2,69 | 3,46 | 31,83 | ||
| 5 | 13558 | 3,5 | 4,80 | 0,785 | 1 | 0,2 | 0,7 | 14 | 0,4 | 5,52 | 6,22 | 38,06 | ||
| 6 | 16270 | 3,5 | 5,76 | 0,785 | 1 | 0,27 | 0,945 | 20 | 0,25 | 4,97 | 5,92 | 43,97 | ||
| 7 | 18981 | 3,5 | 6,72 | 0,785 | 1 | 0,37 | 1,295 | 27 | 0,54 | 14,62 | 15,91 | 59,88 | ||
| 8 | 24404 | 3,5 | 8,64 | 0,785 | 1 | 0,55 | 1,925 | 45 | 0,8 | 35,80 | 37,72 | 97,60 | ||
| 9 | 24584 | 0,5 | 8,70 | 0,785 | 1 | 0,6 | 0,3 | 45 | 0,48 | 21,80 | 22,10 | 119,70 | ||
| ответвления
| ||||||||||||||
| 10 | 2712 | 3,5 | 3,06 | 0,246 | 0,56 | 0,2 | 0,7 | 6 | 3,64 | 20,45 | 21,15 | 21,15 | ||
| 11 | 5424 | 2 | 3,81 | 0,396 | 0,71 | 0,28 | 0,56 | 9 | 4,3 | 37,40 | 37,96 | 59,11 | ||
| 12 | 180 | 2,5 | 3,25 | 0,015 | 0,14 | 1,4 | 3,5 | 6 | 9,4 | 59,56 | 63,06 | 63,06 | ||
| Невязка [(ΔР1-7 – ΔР10-11)/ ΔР1-7 ] * 100%=[ (59,88 – 59,11)/59,88] *100% = 1,2% >10%, | ||||||||||||||
| что удовлетворяет условиям расчета. | ||||||||||||||
|
|
|
