Эквивалентное сопротивление воздухоприточного канала

Эквивалентное сопротивление воздухоприточного канала

Таблица 5.1.

Рис. 5.1. Аксонометрическая схема вентиляционной системы

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЕСТЕСТВЕННОЙ ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Расчет отопительных приборов

Таблица 4.1

А) б) в)

Рис 4.1. Схемы циркуляции воды в приборах: а – сверху вниз; б – снизу вниз; в – снизу вверх.

Рис. 4.2. Схемы размещения отопительных приборов: а – открыто у стены; б – под окном; в – в нише.

Результаты расчета по формулам (4.1)-(4.3) заносятся в табл.4.1.

Полученное по формуле (4.2) расчетное значение N округляется до ближайшего большого целого значения (фактическое число секций прибора).

Номер поме-щения № Тепловая нагрузка прибора, Qпр Тепловой поток прибора, q1 Расчетная поверх-ность нагрева, Fр Коэффициенты Z Число секций, N
b2 b3 Расчет-ное Факти-ческое
Вт Вт/м 2 м 2 м 2

В жилых зданиях проектируется общеобменная естественная вентиляция с удалением воздуха из санитарных узлов и кухонь. Приточный воздух для компенсации естественной вытяжки поступает снаружи через неплотности окон и других ограждений.

1) Количество удаляемого воздуха для жилых зданий должно быть не менее 3 м 3 /ч на 1 м 2 жилой площади квартиры.

Нормы воздухообмена в кухнях и санузлах :

Кухня
негазифицированная…………………………………. м 3 /ч
с 4-х конфорочной газовой плитой…………………. м 3 /ч
Ванная индивидуальная……………………………. …………….. м 3 /ч
Уборная индивидуальная………………………………………..… м 3 /ч
Санузел совмещенный……………………………………………… м 3 /ч

Сначала подсчитывают воздухообмен по величине жилой площади квартиры. Полученное значение сравнивают с воздухообменом для кухонь и санузлов. К расчету принимается большая из двух величин.

2) Предварительно необходимо вычертить аксонометрическую схему вентиляционной системы (рис. 5.1).

При проектировании системы вентиляции следует обратить вни­мание на следующие моменты :

а) для жилых зданий используются неметаллические воздуховоды ;

б) вертикальные каналы размещаются во внутренних капитальных стенах.

Размеры вертикальных каналов в кирпичных стенах должны быть кратными размерам кирпича. При отсутствии внутренних кирпичных стен устраивают приставные каналы из блоков или плит. Их минимальный размер 100 х 150 мм.

Устройство вентиляционных каналов в наружных стенах или приставных каналов (без отступа) у наружных стен не допускается.

в) Вытяжные отверстия в помещениях располагаются на высоте 0,5 м от потолка.

г) Вентиляционные каналы, прокладываемые в неотапливаемых помещениях, выполняются из двойных шлакогипсовых плит или теплоизолируются во избежании конденсации водяных паров на их внутренней по­верхности.

д) Вытяжные шахты могут быть выполнены деревянными, обитыми изнутри кровельной сталью по войлоку, а снаружи оштукатуренными или обитыми кровельной сталью. Высоту вытяжной шахты следует принимать не менее 0,5 м над плоской кровлей.

Аэродинамический расчет начинают с наиболее протяженной и нагруженной ветви, которую разбивают на расчетные участки (участки, которые имеют постоянное попереч-ное сечение и постоянный расход воздуха). Расчетные участки нумеруются, как это пока-зано на рис. 5.1.

3) Целью аэродинамического расчета является определение разме­ров поперечного сечения вентиляционных каналов и потерь дав­ления по длине воздуховодов.

Расчет сети каналов естественной втяжной вентиляции обычно начинают с ветви, для которой расчетное располагаемое гравитационное давление DРр имеет наименьшее значение (каналы из помещений верхнего этажа зданий).

Располагаемое давление в естественных вытяжных системах вентиляции определяются для наружной температуры 5 0 С по формуле:

(5.1)

где h – расстояние по вертикали от оси вытяжной решетки до устья вытяжной шахты;

g = 9,81 м/с 2 – ускорение свободного падения;

rн = 1,27 кг/м 3 – плотность наружного воздуха при температуре 5°С;

rв = 1,205 кг/м 3 – плотность внутреннего воздуха при температуре 20°С.

Подбор сечений воздуховодов производят исходя из допустимых скоростей движения воздуха по ним. Для систем с естественным по­буждением можно принимать в каналах верхнего этажа скорость 0,5-0,8 м/с, в каналах нижнего этажа и сборных каналах на чердаке 1,0 м/с и в вытяжной шахте 1,0 — 1,5 м/с.

Расчет воздуховодов осуществляют с помощью таблиц (см. прил.8-12), по которым определяют размеры сечения каналов, потери давления на трение и в местных сопротивлениях. При пользовании таблицами следует учесть, что они составлены для расчета круглых стальных воздуховодов, а для жилых и общественных зданий обычно применяют каналы прямоугольного сечения из различных материалов с различной шероховатостью их поверхности. В этом случае необходимо определить соответствующее значение равновеликого диаметра возду­ховода круглого сечения, в котором потери давления на трение рав­ны потерям на трение в прямоугольном воздуховоде при той же ско­рости:

(5.2)

где а и в – размеры прямоугольного канала, м.

При применении неметаллического воздуховода в значение потерь давления на трение необходимо ввести поправку на шерохова­тость b, учитывающую абсолютную эквивалентную шероховатость принятого материала (прил. 12).

Исходные и расчётные данные заносятся с табл.5.1.

В первой графе записываются номера участков воздуховода от 1 до n. Жалюзийную решетку надо рассматривать как самостоятельный участок, т.к. ею осуществить монтажное регулирование.

Во второй графе записывают нагрузки участков Li, м 3 /ч, которые определены по воздухообмену помещения.

Длины участков li, м, в третьей графе определяются, согласно плану и разрезам помещения.

В четвертую графу заносятся размеры вентиляционных каналов аi´вi, взятые из (прил. 8). В нулевом приближении рекомендуется принимать минимальные размеры каналов:

из кирпича – 1/2´1/2 кирпича;

Читайте также:  Виртуально по городу гулять

из шлакогипсовых или шлакобетонных плит — 100´100 мм.

Размеры жалюзийных решеток – в прил. 10.

В шестую графу записываются величины эквивалентных диаметров вентиляционных каналов dэ.

Седьмая и восьмая графы заполняются по данным расчетных таблиц для круглых стальных воздуховодов (прил 9.), зная эквивалентный диаметр dэ и нагрузку L.

В девятую графу заносятся потери на трение в каналах, рассчитываемые по формуле

(5.3)

где b — поправочный коэффициент к потерям давления на трение (прил. 12).

В десятую графу заносятся значения коэффициентов местных сопротивлений (прил. 11) воздуховодов Sx по участкам.

В одиннадцатой графе записываются потери давления в местных сопротивлениях:

(5.4)

В двенадцатой графе записываются суммарные потери давления на участке:

(5.5)

Определяются суммарные потери в магистральном воздуховоде сложением потерь давления на всех его участках:

(5.6)

Суммарные потери давления в магистральном воздуховоде DP не должны превышать располагаемого давления, определенного по формуле (5.1). Невязка не должна превышать 10%:

(5.7)

В противном случае необходимо на отдельных участках выбрать другие размеры вентиляционных каналов и сделать пересчет.

Примечание. Тепловые и гидравлические расчеты рекомендуется выполнять на ЭВМ по программам, разработанным на кафедре ТГВ /7-9/.

№ участка Нагрузка, ai Длина, li Размеры канала, аi´вi Площадь, Fi Эквивалентный диаметр, dЭi Скорость, Vi Удельные потери на трение, Ri Потери на трение, DPтрi Сумма КМС, Sx Потери в МС, Zi Суммарные потери давления, DPi
м 3 /ч м м´м м 2 м м/с Па/м Па Па Па

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8772 — | 7581 — или читать все.

Для систем вытяжной и приточной противодымной вентиляции в качестве основных параметров, подлежащих учету, рассматриваются величины давления и подачи вентиляторов.

С учетом полученных расчетных значений Gsm, Tsm для помещений, защищаемых вытяжной противодымной вентиляцией, согласно принятым исходным данным, определяется необходимое количество дымоприемных устройств и их размещение. В соответствии со структурной схемой систем намечается трассировка этажных вытяжных каналов, вертикальных коллекторов. Предусматриваются места установки вентиляторов с фиксированным наружным выбросом продуктов горения.

Предварительный выбор размеров проходных сечений сборных элементов вытяжных каналов и оборудования (решеток, клапанов) проводится, исходя из условия обеспечения максимальной скорости течения газов не более 11 м/с (предпочтительно, в диапазоне 9-11 м/с). Если указанное условие является невыполнимым ввиду ограниченной возможности прокладки конструкций вытяжных каналов с соответствующими размерами на всем протяжении или локально, выбирается иной типоразмер сечений, который обеспечивал бы возможно меньшее увеличение скорости течения газов.

Определяется требуемая величина давления на начальном участке вытяжного канала (в защищаемом помещении) по зависимости вида:

где Psmo — статическое давление в вытяжном канале в конце начального участка, Па;

Рo — добавочное статическое давление в вытяжном канале, Па;

ξoi — коэффициент i-го местного сопротивления на начальном участке вытяжного канала;

λo — коэффициент сопротивления трения для вытяжного канала на начальном участке;

loi — длина i-го элемента вытяжного канала на начальном участке, м;

dэоi — эквивалентный гидравлический диаметр i-го элемента вытяжного канала на начальном участке, м;

ρsто — плотность газа при расчетной температуре дымового слоя, кг/м 3 ;

Vsmoi — локальная скорость газа, перемещаемого в i-м элементе вытяжного канала на начальном участке, м/с.

Величина добавочного статического давления в вытяжном канале определяется по суммарным потерям давления в приточных устройствах компенсирующей подачи воздуха с естественным побуждением тяги:

где Ra — эквивалентное сопротивление воздухоприточного канала, кг -1 ·м -1 ;

Ga — массовый расход приточного воздуха по зависимости, кг/с.

Локальная скорость перемещаемого в канале газа определяется соотношением

Для определения эквивалентного гидравлического диаметра прямоугольного сечения канала используется соотношение

где a, b — размеры сторон сечения, м.

Коэффициенты местного сопротивления определяются по справочным данным, а коэффициенты сопротивления трения — по известной зависимости А.Д. Альтшуля:

где Re — критерий Рейнольдса;

k — эквивалентная шероховатость внутренней поверхности канала (для воздуховодов из стали k = 0,1 мм).

Если между вертикальным коллектором и начальным участком канала рассматриваемой системы существует промежуточный транзитный участок, то величина давления в нем может быть определена при соответствующей замене Рsmо на Рsmо и Рo на Рsmо. Поправка на изменение величины массового расхода в конце такого промежуточного транзитного участка определяется следующими зависимостями:

где G smо — массовый расход газа в конечном сечении промежуточного участка канала, кг/с;

ΔGa — подсосы воздуха через конструкции промежуточного участка канала, кг/с;

ρа — плотность воздуха, кг/м 3 ;

La — подсосы воздуха, м 3 /ч;

dэpi, l’oi — эквивалентный гидравлический диаметр и длина i-го элемента промежуточного участка канала, м.

Изменение температуры газа в конечном сечении промежуточного участка канала определяется зависимостью

где ql — потери тепла на единицу длины канала, кВт/м;

l — суммарная длина промежуточного участка вытяжного канала, м.

Удельные потери тепла определяются зависимостями вида:

где kl — коэффициент теплопередачи, кВт/м·К;

α1, α2 — коэффициенты теплоотдачи от газа к внутренней поверхности и от внешней поверхности канала к окружающему воздуху, кВт/м 2 ·К;

Читайте также:  Как приходит заказное письмо почта россии

λ1, λ2 — коэффициенты теплопроводности материалов собственно канала и огнезащитного покрытия, кВт/м·К;

dэ1, dэ2, dэ3 — эквивалентный гидравлический диаметр, соответствующий внутренней поверхности, внешней поверхности канала (внутренней поверхности огнезащитного слоя) и внешней поверхности этого слоя, м.

Коэффициенты теплопроводности λ1 и λ2 находятся по справочным данным. Значение α1 определяется из критериальной зависимости вида:

где Nu, Рr — критерии Нуссельта и Прандтля соответственно;

Количественные значения коэффициента εl устанавливаются по табличным справочным данным, а коэффициента εr — определяются по соотношению

где R — радиус изгиба канала, м.

Ввиду того что температура на внешней поверхности огнезащитного слоя вытяжного канала является неизвестной величиной, расчет qlТа 2 sm1 / 2,

где ξ1 — коэффициент местного сопротивления;

Значения ξ1 определяются по справочным данным с учетом геометрических характеристик элементов присоединения этажного канала к вертикальному коллектору при наличии противопожарного клапана. Коэффициент местного сопротивления для этого клапана определяется по техническим данным изготовителя.

При переходе на следующий участок вертикального коллектора принимается, что при давлении Psm1 остальные параметры имеют значения:

Давление в конце данного участка определяется зависимостью

где h2 — высота (длина) коллектора на данном участке, м;

Соответствующее изменение массового расхода газа в канале к концу данного участка составит

где ΔGda — расход воздуха, фильтрующегося в коллектор через неплотности противопожарного нормально закрытого клапана на данном участке, кг/с.

Измененная к концу данного участка температура газа определяется зависимостью

Для приближенных вычислений температуры газа в конце i-гo участка канала допускается не учитывать потери тепла через ограждающие конструкции канала. В этом случае взамен зависимости (61) может быть использовано соотношение:

Полученные в итоге аналогичных вычислений (для всех последующих вышележащих участков коллектора) параметры для верхней части коллектора (PsmN, TsmN, GsmN) используются для конечного определения параметров вентилятора системы:

где Lv — подача вентилятора, м 3 /ч;

Psv — приведенное к стандартным условиям статическое давление вентилятора, Па;

Pd — суммарное сопротивление присоединительных воздуховодов (от коллектора до устройства наружного выброса), Па.

Для систем вытяжной противодымной вентиляции с естественным побуждением тяги минимально необходимое проходное сечение дымовых люков, устанавливаемых в покрытиях зданий, определяется зависимостью

где Fi — площадь проходного i-го дымового люка, м 2 ;

Gsm — суммарный массовый расход газа через дымовые люки, кг/м 3 ;

μi — коэффициент расхода i-го дымового люка;

ρsm — плотность газа в дымовом слое при температуре Tsm, кг/м 3 ;

hsm — толщина дымового слоя, м;

ρa — плотность наружного воздуха при температуре Та, кг/м 3 ;

kа — аэродинамический коэффициент ветрового напора для покрытия здания;

п — коэффициент дисбаланса.

(51)

Диапазон допускаемого дисбаланса: -0,3 ≤ п ≤ 0,3.

(47)

Удельные потери тепла определяются зависимостями вида:

ρ s то — плотность газа при расчетной температуре дымового слоя, кг/м 3 ;

ε l , ε r — поправочные коэффициенты;

λ o — коэффициент сопротивления трения для вытяжного канала на начальном участке;

где Re — критерий Рейнольдса;

Для систем вытяжной и приточной противодымной вентиляции в качестве основных параметров, подлежащих учету, рассматриваются величины давления и подачи вентиляторов.

где q l — потери тепла на единицу длины канала, кВт/м;

Для определения требуемого объемного расхода подаваемого воздуха применяются зависимости

Р o — добавочное статическое давление в вытяжном канале, Па;

(53)

где Nu, Р r — критерии Нуссельта и Прандтля соответственно;

Для приближенных вычислений температуры газа в конце i -гo участка канала допускается не учитывать потери тепла через ограждающие конструкции канала. В этом случае взамен зависимости (61) может быть использовано соотношение:

Значение La определяется по аппроксимирующей зависимости согласно п. 1 прил. 3. При этом в аппроксимирующей формуле для воздуховодов класса «П» принимается:

5.1.1. С учетом полученных расчетных значений Gsm , Tsm для помещений, защищаемых вытяжной противодымной вентиляцией, согласно принятым исходным данным, определяется необходимое количество дымоприемных устройств и их размещение. В соответствии со структурной схемой систем намечается трассировка этажных вытяжных каналов, вертикальных коллекторов. Предусматриваются места установки вентиляторов с фиксированным наружным выбросом продуктов горения.

где Lv — подача вентилятора, м 3 /ч;

где F i — площадь проходного i -го дымового люка, м 2 ;

l — суммарная длина промежуточного участка вытяжного канала, м.

Ga — массовый расход приточного воздуха по зависимости (45), кг/с.

Давление в конце данного участка определяется зависимостью

μ i — коэффициент расхода i -го дымового люка;

(53)

где Ra — эквивалентное сопротивление воздухоприточного канала, кг -1 ·м -1 ;

Способы подачи воздуха могут быть различными, но в основном подразделяются на использование принудительной и естественной вентиляции. Естественная вентиляция может быть предусмотрена с применением дверей наружных выходов помещения или специально выполненных воздухоприточных каналов. Требуемые размеры проходных сечений таких дверей и каналов определяются с учетом их фактического гидравлического сопротивления, соотносимого с установленным статическим давлением вытяжной противодымной вентиляции.

α1, α2 — коэффициенты теплоотдачи от газа к внутренней поверхности и от внешней поверхности канала к окружающему воздуху, кВт/м 2 ·К;

Vsmoi — локальная скорость газа, перемещаемого в i -м элементе вытяжного канала на начальном участке, м/с.

Читайте также:  Как узнать модель ноутбука днс

При этом Re определяется по теплофизическим параметрам, приведенным в прил. 2:

где Psmo — статическое давление в вытяжном канале в конце начального участка, Па;

(49)

(57)

где k l — коэффициент теплопередачи, кВт/м·К;

(56)

Δ Ga — подсосы воздуха через конструкции промежуточного участка канала, кг/с;

T a , Tsm — абсолютные температуры воздуха и удаляемых продуктов горения, К.

Для первого такого участка вначале определяется давление в конечном сечении:

Величина добавочного статического давления в вытяжном канале определяется по суммарным потерям давления в приточных устройствах компенсирующей подачи воздуха с естественным побуждением тяги:

Psv — приведенное к стандартным условиям статическое давление вентилятора, Па;

Коэффициенты теплопроводности λ1 и λ2 находятся по справочным данным. Значение α1 определяется из критериальной зависимости вида:

(61)

Значения ξ 1 определяются по справочным данным [12] с учетом геометрических характеристик элементов присоединения этажного канала к вертикальному коллектору при наличии противопожарного клапана. Коэффициент местного сопротивления для этого клапана определяется по техническим данным изготовителя.

dэоi — эквивалентный гидравлический диаметр i -го элемента вытяжного канала на начальном участке, м;

Коэффициенты местного сопротивления определяются по справочным данным [11], а коэффициенты сопротивления трения — по известной зависимости А.Д. Альтшуля:

(46)

5.1.5. При переходе на следующий участок вертикального коллектора принимается, что при давлении Psm 1 остальные параметры имеют значения:

5.1.4. Параметры перемещаемого газа при входе его в вертикальный коллектор соответствуют значениям

k — эквивалентная шероховатость внутренней поверхности канала (для воздуховодов из стали k = 0,1 мм).

Локальная скорость перемещаемого в канале газа определяется соотношением

La — подсосы воздуха, м 3 /ч;

где a , b — размеры сторон сечения, м.

где h 2 — высота (длина) коллектора на данном участке, м;

d э 1 , d э 2 , d э 3 — эквивалентный гидравлический диаметр, соответствующий внутренней поверхности, внешней поверхности канала (внутренней поверхности огнезащитного слоя) и внешней поверхности этого слоя, м.

Для определения эквивалентного гидравлического диаметра прямоугольного сечения канала используется соотношение

Ввиду того что температура на внешней поверхности огнезащитного слоя вытяжного канала является неизвестной величиной, расчет q l проводится последовательными приближениями, на первом шаге которых задается значение Та Т 3 Tsmo .

5.1.6. Полученные в итоге аналогичных вычислений (для всех последующих вышележащих участков коллектора) параметры для верхней части коллектора ( PsmN , Ts m N , GsmN ) используются для конечного определения параметров вентилятора системы:

ρ а — плотность воздуха, кг/м 3 ;

Vsm 1 — скорость перемещения газа, м/с.

где G sm о — массовый расход газа в конечном сечении промежуточного участка канала, кг/с;

5.1.7. Для систем вытяжной противодымной вентиляции с естественным побуждением тяги минимально необходимое проходное сечение дымовых люков, устанавливаемых в покрытиях зданий, определяется зависимостью

λ1, λ2 — коэффициенты теплопроводности материалов собственно канала и огнезащитного покрытия, кВт/м·К;

Измененная к концу данного участка температура газа определяется зависимостью

loi — длина i -го элемента вытяжного канала на начальном участке, м;

Pd — суммарное сопротивление присоединительных воздуховодов (от коллектора до устройства наружного выброса), Па.

где Δ Gda — расход воздуха, фильтрующегося в коллектор через неплотности противопожарного нормально закрытого клапана на данном участке, кг/с.

Соответствующее изменение массового расхода газа в канале к концу данного участка составит

5.1.3. Если между вертикальным коллектором и начальным участком канала рассматриваемой системы существует промежуточный транзитный участок, то величина давления в нем может быть определена по зависимости (47) при соответствующей замене Р sm о на Р sm о и Р o на Р sm о . Поправка на изменение величины массового расхода в конце такого промежуточного транзитного участка определяется следующими зависимостями:

где ξ 1 — коэффициент местного сопротивления;

где L a, Lsm — объемный расход соответственно подаваемого воздуха и удаляемых продуктов горения, м 3 /с или м 3 /ч;

где R — радиус изгиба канала, м.

Предварительный выбор размеров проходных сечений сборных элементов вытяжных каналов и оборудования (решеток, клапанов) проводится, исходя из условия обеспечения максимальной скорости течения газов не более 11 м/с (предпочтительно, в диапазоне 9-11 м/с). Если указанное условие является невыполнимым ввиду ограниченной возможности прокладки конструкций вытяжных каналов с соответствующими размерами на всем протяжении или локально, выбирается иной типоразмер сечений, который обеспечивал бы возможно меньшее увеличение скорости течения газов.

5.1.2. Определяется требуемая величина давления на начальном участке вытяжного канала (в защищаемом помещении) по зависимости вида:

ξ oi — коэффициент i -го местного сопротивления на начальном участке вытяжного канала;

dэpi , l’oi — эквивалентный гидравлический диаметр и длина i -го элемента промежуточного участка канала, м.

(62)

При условии сохранения неизменными площади проходных сечений и соосности таких сечений коллектора по всей его высоте производится условное разделение на участки с границами на уровне межэтажных перекрытий здания.

Gsm — суммарный массовый расход газа через дымовые люки, кг/м 3 ;

Количественные значения коэффициента ε l устанавливаются по табличным справочным данным [11], а коэффициента ε r — определяются по соотношению

Изменение температуры газа в конечном сечении промежуточного участка канала определяется зависимостью

Удельные теплопотери определяются согласно выше приведенным зависимостям (55)-(58).

(48)

Ссылка на основную публикацию
Шаблоны букв английского алфавита для вырезания
Трафареты и шаблоны букв английского алфавита для вырезания из бумаги, это разнообразные шрифты разного стиля и тематики. Трафареты помогут вам...
Что значит спящий режим компьютера
В операционной системе Windows есть несколько режимов выключения компьютера – это обыкновенный режим, (который полностью выключает PC), режим гибернации и...
Что значит сторнировать документ
Сто́рно (итал. storno — перевод на другой счёт, отвод; от stornare — поворачивать обратно) — в общем смысле возврат к...
Шаблоны для брошюры в ворде
Автор: admin Дата записи Быстрей всего набросать буклет, если под рукой окажется готовый шаблон. Проще всего создать буклет в программе...
Adblock detector