Смекни!
smekni.com

Проектирование приточной и вытяжной механической вентиляции (стр. 1 из 2)

Практическое задание №1

Проектирование приточной и вытяжной механической вентиляции

Вариант № 16

Задание: Рассчитать механическую вытяжную вентиляцию для помещения, в котором выделяется пыль или газ и наблюдается избыточное явное тепло.

Исходные данные: Количество выделяющихся вредностей: mвр.= 1,2 кг/час пыли, Qяизб.= 26 кВт. Параметры помещения: 9´26´6 м. Температура воздуха: tп.= 21 °С, tу.= 24 °С. Допустимая концентрация пыли Сд.=50 мг/м2. Число работающих: 80 человека в смену. Схема размещения воздуховода приведена на рис.3.1. Подобрать необходимый вентилятор, тип и мощность электродвигателя и указать основные конструктивные решения.


Рис 3.1. Схема воздуховодов

вытяжной вентиляции.


Расчет:

LП – потребное количество воздуха для помещения, м3/ч;

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

LП – тоже исходя из норм взрывопожарной безопасности, м3/ч.

Расчет значения LСГ ведут по избыткам явной или полной теплоте, массе выделяющихся вредных веществ, избыткам влаги (водяного пара), нормируемой кратности воздухообмена и нормируемому удельному расходу приточного воздуха. При этом значения LСГ определяют отдельно для теплого и холодного периода года при плотности приточного и удаляемого воздуха r = 1,2 кг/м3 (температура 20 °С).

При наличии в помещении явной теплоты

в помещении потребный расход определяют по формуле:

где tyи tп – температуры удалённого и поступающего в помещение воздуха

При наличии выделяющихся вредных веществ (пар, газ, пыль твр мг/ч) в помещении потребный расход определяют по формуле:

где Сдконцентрация конкретного вредного вещества, удаляемого из помещения, мг/м3

Сп –концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м3

в рабочей зоне

Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности ведут по массе выделяющихся вредных веществ в данном помещении, способных к взрыву

где Снк= 60 г/м3 – нижний концентрационный предел распространения пламени по пылевоздушным смесям.

Найденное значение уточняют по минимальному расходу наружного воздуха:

Lmin=n × m × z = 80 × 25 × 1,3 = 2600 м3

где m= 25 м3/ч–норма воздуха на одного работника,

z=1,3 –коэффициент запаса.

n = 80 – число работников

Окончательно LМ = 34286 м3

Аэродинамический расчет ведут при заданных для каждого участка вентсети значений их длин L, м, и расходов воздуха L, м3/ч. Для этого определяют:

1. Количество вытяжного воздуха по магистральным и другим воздуховодам;

2. Суммарное значение коэффициентов местных сопротивлений по i-участкам по формуле:

xпов – коэффициент местного сопротивления поворота (табл. 6 [2]);

SxВТ = xВТ×n – суммарный коэффициент местного сопротивления вытяжных тройников;

xСП – коэффициент местного сопротивления при сопряжении потоков под острым углом, xСП = 0,4.

В соответствии с построенной схемой воздуховодов определяем коэффициент местных сопротивлений. Всасывающая часть воздуховода объединяет четыре отсоса и после вентилятора воздух нагнетается по двум направлениям.

На участках а, 1, 2 и 3 давление теряется на входе в двух (четырех) отводах и в тройнике. Коэффициент местного сопротивления на входе зависит от выбранной конструкции конического коллектора. Последний устанавливается под углом a = 30° и при соотношении l/d0 = 0,05, тогда по справочным данным коэффициент равен 0,8. Два одинаковых круглых отвода запроектированы под углом a = 90° и с радиусом закругления R0/dэ=2.

Для них по табл. 14.11 [3] коэффициент местного сопротивления x0 = 0,15.

Потерю давления в штанообразном тройнике с углом ответления в 15° ввиду малости (кроме участка 2) не учитываем. Таким образом, суммарный коэффициент местных сопротивлений на участках а,1,2,3

Sx = 0,8 + 2 × 0,15 = 1,1

На участках б и в местные потери сопротивления только в тройнике, которые ввиду малости (0,01…0,003) не учитываем. На участке г потери давления в переходном патрубке от вентилятора ориентировочно оценивают коэффициентом местного сопротивления xг = 0,1. На участке д расположено выпускная шахта, коэффициент местного сопротивления зависит от выбранной её конструкции. Поэтому выбираем тип шахты с плоским экраном и его относительным удлинением 0,33 (табл. 1-28 [2]), а коэффициент местного сопротивления составляет 2,4. Так как потерей давления в тройнике пренебрегаем, то на участке д (включая и ПУ) получим xд = 2,4. На участке 4 давление теряется на свободный выход (x = 1,1 по табл. 14-11 [3]) и в отводе (x = 0,15 по табл. 14-11 [3]). Кроме того, следует ориентировочно предусмотреть потерю давления на ответвление в тройнике (x = 0,15), так как здесь может быть существенный перепад скоростей. Тогда суммарный коэффициент местных сопротивлений на участке 4

Sx4 = 1,1 + 0,15 + 0,15 = 1,4

Определение диаметров воздуховодов из уравнения расхода воздуха:

Вычисленные диаметры округляются до ближайших стандартных диаметров по приложению 1 книги [3]. По полученным значениям диаметров пересчитывается скорость.

По вспомогательной таблице из приложения 1 книги [3] определяются динамическое давление и приведенный коэффициент сопротивления трения. Подсчитываются потери давления:

Для упрощения вычислений составлена таблица с результатами:

N участка L, м Sx L1, м3 d, мм V, м/с
Па
Р, Па РI, Па
Р, Па
а 7 1.1 8572 400 19 216 0.04 0.28 1.38 298 298 -
б 8 - 17143 560 19.4 226 0.025 0.2 0.2 45.2 343 -
в 3,5 - 34286 800 19 216 0.015 0.053 0.053 11.4 354.4 -
г 3,5 0.1 34286 800 19 216 0.015 0.053 0.153 33 387 -
д 6 2.4 25715 675 23 317 0.02 0.12 2.52 799 1186 -
1 7 1.1 8572 400 19 216 0.04 0.28 1.38 298 298 -
2 7 1.1 8572 400 19 216 0.04 0.28 1.38 298 343 45
3 7 1.1 8572 400 19 216 0.04 0.28 1.38 298 343 45
4 4 1.4 8572 400 19 216 0.04 0.16 1.56 337 799 462

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

Как видно из таблицы, на участке 2, 3 получилась недопустимая невязка в 45 Па (13%).

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

м/с,

при этом

=418 Па и
= 0.08, Р = 780 Па, ÑР = 80 Па, Þ
.

Для участка 2 и 3: уменьшаем d с 400 мм до 250 мм, тогда V = 10 м/с, при этом

= 226 Па и
= 0.25, Р = 305 Па, ÑР = 80 Па, Þ
.

Выбор вентилятора.

Из приложения 1 книги [3] по значениям Lпотр = 34286 м3/ч и РI = 1186 Павыбран вентилятор Ц-4-76 №12.5 Qв – 35000 м3/ч, Мв – 1400 Па, hв = 0,84, hп = 1. Отсюда установленная мощность электродвигателя составляет: