Розрахунки до проекту системи вентиляції

Висновок по системі опалення

В 101 кімнаті для підтримання заданої температури у +16 ⁰С треба встановити двотрубну систему з верхньою розводкою з шістьма 16-секційними чавунними батареями типу М-140-АО, при цьому вони сховані за декоративною решіткою з двома щілинами шириною 150 мм зверху та знизу бокової поверхні решітки.

Розрахунки до проекту системи вентиляції

Треба розрахувати необхідний повітрообмін для 101 кімнати (зала).

Основне джерело шкідливих викидів в приміщенні – люди.

1. Розрахунок необхідного повітрообміну для видалення кожного шкідливих виділень

Спочатку треба вирахувати, для якого саме виду шкідливих виділень потрібен найбільший повітрообмін.

1.1. Боротьба з вуглекислим газом

Необхідний повітрообмін для видалення СО₂ розраховується за формулою:

де - кількість джерел (людей);

- кількість шкідливих речовин від одного джерела;

- гранично допустима концентрація шкідливих речовин;

- концентрація шкідливих речовин в приливному повітрі.

– згідно умови;

– згідно норм допустимої концентрації СО₂ у повітрі для місць короткочасного перебування людей;

– згідно норм допустимої концентрації СО₂ у повітрі для великих міст;

– для людини у стані спокою при температурі повітря 16 ⁰С.

1.2. Боротьба з зайвою вологою

Необхідний повітрообмін для видалення зайвої вологи розраховується за формулою:

де – Волога, яку виділяє в повітря одна людина;

– волога, що знаходиться в повітрі приміщення;

– волога, що знаходиться в приливному повітрі;

– щільність повітря (приймається 1,2 кг/м³).

– для людини в стані спокою при температурі 16 ⁰С;

Значення та знаходимо з наступних припущень:

¾ при температурі 16 ⁰С та відносній вологості повітря 60 %:

¾ при температурі 10 ⁰С та відносній вологості повітря 40 %:

.

1.3. Боротьба з зайвою теплотою

Необхідний повітрообмін для видалення зайвої теплоті розраховується за формулою:

де - явна теплота, яку виділяє одна людина;

– температура повітря в кімнаті (+16 ⁰С);

– температура приливного повітря (+10 ⁰С);

– теплоємність повітря (приймається 10006 Дж/(кг×К)).

– для людини в стані спокою при температурі 16 ⁰С.

2. Вибір необхідного повітрообміну

Максимальним з 3-х значень є :

Тепер перевіримо, чи відповідає наше значення повітрообміну санітарним нормам. Для цього треба порівняти воздухообмін для кожної людини з необхідною кратністю воздухообміну, яке дорівнює 20 м³/год на людину.

3. Аксонометрична схема система вентиляція

Розміри на малюнку: Z = 1,9 м, a = 1,3 м, b = 1,2 м.

Довжини ділянок:

4. Аеродинамічний розрахунок системи вентиляції

Вираховуємо витрату повітря L на кожній з шести ділянок:

Обираємо площу поперечного перерізу каналів повітропроводів:

де – витрата повітря на ділянці воздухопровода;

– швидкість повітря на ділянці воздухопровода.

Швидкість повітря приймається з врахуванням певних рекомендацій:

Прийманні: Рекомендації:

; - до 1,5 м/с

; - 1,5…3 м/с

; - 1,5…3 м/с

; - 1,5…3 м/с

; - 1,5…3 м/с

. - до 5 м/с

Перерізи ділянок є квадратними, тому еквівалентний діаметр дорівнює стороні перерізу. При заданих швидкостях та витратах повітря на ділянках необхідні площі та розміри дорівнюють:

Отримані значення розмірів не є можливими до використання на практиці, тому приймаємо оптимальні значення розмірів, щоб виконались 2 вимоги:

¾ нові величини швидкостей не мають сильно відхилятися від рекомендацій;

¾ розміри не мають зменшуватися с кожною наступною ділянкою.

Тепер треба визначити величину аеродинамічного опору для нашої системи. Він визначається як сума втрат тиску на тертя та місцевих втрат тиску.

4.1. Втрати тиску через тертя

Втрати тиску через тертя для нашої системи визначаються як сума втрат тиску на тертя у кожній ділянці:

де

– коефіцієнт опору, який для шорстких повітропроводів визначається за формулою Альтшуля:

де К – шорсткість повітропроводу (для технічно гладких воздухопроводів може біту прийнятим рівним 0,1 мм);

– еквівалентний діаметр воздухопровода, який в нашому випадку дорівнює величині сторони воздухопровода.

n для повітря - 17×10^-6 м/с.

Звідси

Вирахуємо значення втрат тиску на тертя для кожної ділянки:

Втрати тиску на тертя по всіх ділянках складають:

4.2. Втрати тиску на місцевий опір

Втрати тиску через тертя для нашої системи визначаються як сума втрат тиску на місцевий опір у кожній ділянці:

де – коефіцієнт місцевого опору, який залежить від різних причин. Знайти його можна в довідниковій літературі, наприклад [2].

– для жалюзійної решітки на вході у канал вентиляції;

– для повороту на 90 ⁰С при квадратному перерізі;

– для злиття потоків повітря при однакових розмірах перерізу;

- для злиття потоків повітря при однакових розмірах перерізу;

- для злиття потоків повітря при збільшенні розмірів перерізу;

– для трійника на притоці повітря при відношення швидкостей W₂/W₁ = 0,6 (-0,1) та для повороту на 90 ⁰С при квадратному перерізі (1,2).

Вирахуємо значення втрат тиску на місцевий опір для кожної ділянки:

Втрати тиску на місцевий опір по всіх ділянках складають:

Всі дані, які були отримані під час розрахунків, заносяться в таблицю 4.

 

Таблиця 4
№ ділянки	Витрата повітря, м3/год	Довжина ділянки, м	Швидкість повітря, м/с	Розмір каналу, м´м	Еквівалентний діаметр, м	Площа перерізу, м2	Коефіцієнт опору	Втрати на тертя, Па	Сума коефіцієнтів місцевих опорів	Втрати на місцевий опір, Па	Загальні втрати тиску на ділянці, Па
		2,5	0,834	0,65´0,65	0,65	0,423	0,0161	0,81	1,1	16,6	17,4
		0,85	0,834	0,65´0,65	0,65	0,423	0,0181	0,122	0,92	4,58	4,7
		1,9	1,67	0,65´0,65	0,65	0,423	0,0189	0,207	0,96	3,6	3,81
		1,9	2,5	0,65´0,65	0,65	0,423	0,0206	0,1		1,67	1,77
		1,9	2,88	0,7´0,7	0,7	0,49	0,0241	0,029	1,2	0,5	0,53
		1,5	5,01	0,75´0,75	0,75	0,563	0,0241	0,023		0,835	0,86
Загальні втрати тиску в системі вентиляції	29,1

5. Вибір обладнання для системи вентиляції

Визначаємо потужність вентилятора по формулі:

де h - к. к. д. вентилятора (приймається в діапазоні 0,6 – 0,65).

Згідно даних вимог, з каталогу обирається вентилятор, який забезпечить необхідні параметри повітрообміну.

ВЦ 14-46 №5 з наступними характеристиками:

Потужність – 3 кВт;

Оберти – 750 хв^-1;

Витрата повітря – 3,4-10,5 тис. м³/год;

Перепад тиску – 450-600 Па