расчет вентиляции

Расчет вентиляции

Методика аэродинамического расчета воздуховодов

Этим материалом редакция журнала „Мир Климата“ продолжает публикацию глав из книги „Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для произ-
водственных и общественных зданий“. Автор Краснов Ю.С.

Рекомендуемую скорость принимают следующей:

  в начале системы вблизи вентилятора
Административные здания 45 м/с 812 м/с
Производственные здания 56 м/с 10/16 м/с

Скорость растет по мере приближения к вентилятору.

Рис. 1. Аксонометрическая схема воздуховода

Фактическая скорость (м/с):

  или  

Гидравлический радиус прямоугольных воздуховодов (м):

Критерий Рейнольдса:

Re=64100×Dст× υфакт

(для прямоугольных воздуховодов Dст=DL).

Коэффициент гидравлического трения:

λ=0,3164 × Re-0,25 при Re≤60000,

λ=0,1266 × Re-0,167 при Re

Местные сопротивления на границе двух участков (тройники, крестовины) относят к участку с меньшим расходом.

Коэффициенты местных сопротивлений даны в приложениях.

Схема приточной системы вентиляции, обслуживающей 3-этажное административное здание

Пример расчета

Исходные данные:

№ участков подача L, м3/ч длина L, м υрек, м/с сечение
а × b, м
υф, м/с Dl,м Re λ Kmc потери на участке Δр, па
решетка рр на выходе 0,2 × 0,4 3,1 1,8 10,4
1 720 4,2 4 0,2 × 0,25 4,0 0,222 56900 0,0205 0,48 8,4
2 1030 3,0 5 0,25× 0,25 4,6 0,25 73700 0,0195 0,4 8,1
3 2130 2,7 6 0,4 × 0,25 5,92 0,308 116900 0,0180 0,48 13,4
4 3480 14,8 7 0,4 × 0,4 6,04 0,40 154900 0,0172 1,44 45,5
5 6830 1,2 8 0,5 × 0,5 7,6 0,50 234000 0,0159 0,2 8,3
6 10420 6,4 10 0,6 × 0,5 9,65 0,545 337000 0,0151 0,64 45,7
10420 0,8 ю. Ø0,64 8,99 0,64 369000 0,0149 0 0,9
7 10420 3,2 5 0,53 × 1,06 5,15 0,707 234000 0,0312 ×n 2,5 44,2
Суммарные потери: 185
Таблица 1. Аэродинамический расчет
Примечание. Для кирпичных каналов с абсолютной шероховатостью 4 мм и υф = 6,15 м/с, поправочный коэффициент n = 1,94 (32, табл. 22.12.)

Воздуховоды изготовлены из оцинкованной тонколистовой стали, толщина и размер которой соответствуют прил. Н из [30]. Материал воздухозаборной шахты — кирпич. В качестве воздухораспределителей применены решетки регулируемые типа РР с возможными сечениями: 100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 и 600 х 200 мм, коэффициентом затенения 0,8 и максимальной скоростью воздуха на выходе до 3 м/с.

Сопротивление приемного утепленного клапана с полностью открытыми лопастями 10 Па. Гидравлическое сопротивление калориферной установки 100 Па (по отдельному расчету). Сопротивление фильтра G-4 250 Па. Гидравлическое сопротивление глушителя 36 Па (по акустическому расчету). Исходя из архитектурных требований проектируют воздуховоды прямоугольного сечения.

Сечения кирпичных каналов принимают по табл. 22.7 [32].

Коэффициенты местных сопротивлений

Участок 1. Решетка РР на выходе сечением 200×400 мм (рассчитывают отдельно):

Динамическое давление:

KMC решетки (прил. 25.1) = 1,8.

Падение давления в решетке:

Δр — рД × KMC = 5,8 × 1,8 = 10,4 Па.

Расчетное давление вентилятора р:

Δрвент = 1,1 (Δраэрод + Δрклап + Δрфильтр + Δркал + Δрглуш)= 1,1 (185 + 10 + 250 + 100 + 36) = 639 Па.

Подача вентилятора:

Lвент= 1,1 х Lсист = 1,1 х 10420 = 11460 м3/ч.

Выбран радиальный вентилятор ВЦ4-75 № 6,3, исполнение 1:

L = 11500 м3/ч; Δрвен = 640 Па (вентагрегат Е6.3.090- 2а), диаметр ротора 0,9 х Dпом., частота вращения 1435 мин-1, электродвигатель 4А10054; N = 3 кВт установлен на одной оси с вентилятором. Масса агрегата 176 кг.

Проверка мощности электродвигателя вентилятора (кВт):

По аэродинамической характеристике вентилятора nвент = 0,75.

№ участков Вид местного сопротивления Эскиз Угол α, град. Отношение Обоснование КМС
F0/F1 L0/Lст fпрох/fств
1 Диффузор 20 0,62 Табл. 25.1 0,09
  Отвод 90 Табл. 25.11 0,19
  Тройник-проход 0,3 0,8 Прил. 25.8 0,2
  ∑ = 0,48
2 Тройник-проход 0,48 0,63 Прил. 25.8 0,4
3 Тройник-ответвление 0,63 0,61 Прил. 25.9 0,48
4 2 отвода 250 × 400 90 Прил. 25.11  
  Отвод 400 × 250 90 Прил. 25.11 0,22
  Тройник-проход 0,49 0,64 Табл. 25.8 0,4
  ∑ = 1,44
5 Тройник-проход 0,34 0,83 Прил. 25.8 0,2
6 Диффузор после вентилятора h=0,6 1,53 Прил. 25.13 0,14
  Отвод 600 × 500 90 Прил. 25.11 0,5
  ∑= 0,64
Конфузор перед вентилятором   Dг=0,42 м     Табл. 25.12 0
7 Колено   90 Табл. 25.1 1,2
  Решетка жалюзийная           Табл. 25.1 1,3
  ∑ = 1,44
Таблица 2. Определение местных сопротивлений

Краснов Ю.С.,

„Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для производственных и общественных зданий“, глава 15. „Термокул“





Source: http://www.hvac-school.ru/biblioteka/proektirovshhiku_materiali/otdelnie_tehnicheskie_reshenija/metodika_aehrodinamicheskogo/?doc=1017



Смотреть видео про расчет вентиляции

Аэродинамический расчет системы вентиляции в екселе

  • Главная →
  • Монтаж вентиляции. Проектирование вентиляции. Очистка воздуха, чистые помещения →
  • Библиотека online →
  • Расчет вентиляции

Расчет вентиляции

Основы расчета и компоновки систем вентиляции

Нормы приточного и вытяжного воздуха

Расход приточного воздуха для обеспечения людей необходимым для дыхания количеством кислорода определяется из условия подачи:

  • 60м 3/ч на одного человека при постоянном пребывании на рабочем месте.
  • 20 м 3/ч на одного человека при временном пребывании (менее 2-х часов).
  • 85 м 3/ч на одного человека при занятиях спортом.

Эти цифры соответствуют требованиям СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Количество приточного и вытяжного воздуха нормируются СНиП для каждого типа помещений. Если количество вытяжного воздуха превышает количество приточного, то разница подается в коридор для обеспечения баланса, что препятствует подсосу воздуха через окна. Зимой подсасываемый воздух имеет уличную температуру, его приток воспринимается как дискомфорт и может стать причиной сквозняков и заболеваний.

Если мы решаем задачу удаления неприятных запахов, то рассчитываем количество вытяжного воздуха, а количество приточного определяем в проценте от количества вытяжного. Это нужно для того, чтобы искусственно создать отрицательный воздушный баланс в помещении с неприятными запахами. Подсос воздуха в такие помещения извне препятствует распространению запахов из них. При этом следует соблюдать следующие правила:

Подсос воздуха должен осуществляться из теплых помещений без неприятных запахов. Например, подсос воздуха из зала ресторана в ресторанную кухню. При этом 35% приточного воздуха подается в кухню, а 65%—в зал.

  • от кухонной электроплиты 60 м 3/ч;
  • от кухонной газовой плиты 90 м 3/ч;
  • из совмещенного (душ+унитаз) санузла в квартире 50 м 3/ч;
  • от отдельно размещенного туалета, либо ванной комнаты 25 м 3/ч;
  • из общественного туалета 50 м 3/ч от каждого унитаза и 25 м 3/ч от каждого писсуара;
  • для жилых зданий—СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные», МГСН 3.01-96 »Жилые здания», Пособие к СНиП 2.08.01-89 «Отопление и вентиляция жилых зданий».
  • для общественных зданий—СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения», СНиП 31-05-2003 «Общественные здания административного назначения»,
  • магазинов – МГСН 4.13-97 «Помещения магазинов»
  • для производственных зданий—СНиП 2.09.02-85 «Производственные здания»
  • для складских зданий СНиП 2.11.01-85 «Складские здания»
  • для стоянок автомобилей—МГСН 5.01-94 «Стоянки легковых автомобилей», СНиП 21-02-99 «Стоянки автомобилей»,

Существует также множество приложений к перечисленным нормативным документам по таким зданиям как: бассейны, рестораны (предприятия общественного питания), многофункциональные здания и комплексы, и.др.:

  • Пособие к СНиП 2.08.02-89 «Предприятия бытового обслуживания»
  • Пособие к СНиП 2.08.02-89 «Проектирование бассейнов»
  • Пособие к СНиП 2.08.02-89 «Проектирование театров»
  • Пособие к СНиП 2.08.02-89 «Спортивные сооружения»
  • Пособие к СНиП 2.08.02-89 »Проектирование бассейнов»

Влажность воздуха

Атмосферный воздух состоит из смеси газов (азот – 78%, кислород– 21% и др.), состав которых постоянен, а также из водяного пара, количество которого не постоянно.

Иными словами, относительная влажность характеризует, сколько процентов влаги от максимально возможного количества в данный момент содержится в воздухе.

Воздух может содержать различное максимальное количество влаги при разной температуре и давлении. Например при нормальном атмосферном давлении при -20°С максимальное количество влаги составит 1г на 1кг воздуха, при 0°С – 4 г/кг, при +20°С – 14,5 г/кг. Именно по этой причине при охлаждении воздуха выпадает конденсат – при понижении температуры воздух больше не может содержать прежнее количество влаги в виде пара и теряет влагу в виде капель.

При нагреве происходит следующее: например, в зимой калорифере нагревается приточный воздух с температурой -20°С до температуры +20°С. Относительная влажность на улице зимой около 80%, т.е. в воздухе содержится влаги 0,8 г/кг. Когда воздухнагрели в нем осталось столько же влаги, но ее количество по сравнению с максимально возможным (относительная влажность) составит величину 0,8/14,5 = 0,055 или 5.5%.

Комфортной при комнатной температуре является относительная влажность в пределах 40-60%, т.е. с минимальным содержанием влаги 40%*14,5 г/кг = 5,8 г/кг. Т.е. в холодный период года наружный воздух, подаваемый в помещение желательно увлажнять.

Для расчетов систем с нагревом или охлаждением воздуха следует пользоваться I-d диаграммой, которая представляет собой графическую зависимость основных параметров воздуха. Изучать работу с I-d диаграммой рекомендуем по п. 1.6 «Применение I-d диаграммы для расчетов» справочника «Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 1.» М.: «Стройиздат», 1991 г. Воздухоподготовка.

Основные принципы разработки вентиляционных агрегатов

Состав приточной установки выбираем с учетом требований клиента по охлаждению приточного воздуха и поддержанию влажности. Расчет приточных установок и центральных кондиционеров выполняется в расчетной программе, которую предлагает каждый производитель центральных кондиционеров.

Воздух, который мы подаем в помещение, должен пройти через соответствующее оборудование и подвергнуться следующим этапам подготовки:

Воздушная заслонка.

Фильтр.

Для уменьшения габаритов фильтра ткань сшивают в виде карманов и крепят на рамке.

Калорифер.

  1. Электрический. Нагрев воздуха осуществляется термоэлектрическим нагревателем, а регулирование степени нагрева – регулированием его мощности, либо периодическим отключением.
  2. Водяной. Нагрев воздуха осуществляетсятеплообменником, состоящим из изогнутой змейкой трубки, на которую нанизаны пластины из тонкого металла (чаще используется трубка из меди, а пластины—из алюминия).

Охладитель воздуха.

Увлажнитель воздуха.

После увлажнителя воздух несколько теряет свою температуру, поэтому после увлажнителя ставят калорифер второго подогрева.

Вентилятор.

Шумоглушитель.

Таким образом, можно разделить устройства для обработки подаваемого потребителям воздуха на комплект приточной установки и комплект для комфортного кондиционирования.

Комплект приточной установки:

  1. воздушная заслонка
  2. фильтр
  3. калорифер
  4. вентилятор

В больших приточных установках шумоглушитель не ставят сразу за вентилятором, т.к. после вентилятора скорость потока воздуха не одинаковая по всему сечению канала. На выходе из вентилятора ставят (в заводском исполнении) диск из перфорированного стального листа для рассечения и выравнивания потока воздуха. Также распространены пустые секции между вентилятором и шумоглушителем, которые работают как.

Если в приточную установку добавить хотя бы одну из секций: воздухоохладитель, увлажнитель с калорифером второго подогрева, то такой аппарат принято называть центральным кондиционером.

Комплект центрального кондиционера:

  1. воздушная заслонка
  2. фильтр
  3. калорифер 1-го подогрева
  4. охладитель
  5. увлажнитель
  6. калорифер 2-го подогрева
  7. вентилятор
  8. шумоглушитель

Контрольные вопросы

  1. Из каких элементов состоит приточная система вентиляции?
  2. Из каких элементов состоит вытяжная система вентиляции?
  3. Из каких элементов состоит центральный кондиционер?
  4. Почему в вытяжной вентиляции отсутствуют фильтр, нагреватель, охладитель?
  5. Может ли шумоглушитель устанавливаться перед вентилятором? С обоих сторон от него? С какой целью?
  6. Как вы думаете, в какой системе (приточной или вытяжной) должен быть установлен более мощный вентилятор при одинаковой производительности системы? Почему?

Дополнительная литература

  1. «Применение I-d диаграммы для расчетов» справочника «Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 1.» М.: «Стройиздат», 1991 г. Воздухоподготовка.
  2. Под ред. И.Г.Староверова, Ю.И. Шиллера, Н.Н.Павлова и др. «Справочник проектировщика» Изд. 4-е, Москва, Стройиздат, 1990г.
  3. Ананьев В.А., Балуева Л.Н., Гальперин А.Д., Городов А.К., Еремин М.Ю., Звягинцева С.М., Мурашко В.П.,Седых И.В. «Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика.» Москва, Евроклимат, 2000г.
  4. Беккер А. (перевод с немецкого Казанцевой Л.Н. под редакцией Резникова Г.В.) «Системы вентиляции» Москва, Евроклимат, 2005г.
  5. Бурцев С.И., Цветков Ю.Н. «Влажный воздух. Состав и свойства. Учебное пособие.» Санкт-Петербург, 1998г.
  6. Технические каталоги Flaktwoods

Source: http://www.xn--2-0tbcev.xn--p1ai/montazh_vent/biblioteka_vent/raschet_vent/



Больше информации про расчет вентиляции

В данной статье речь пойдет о проектировании общеобменной механической вентиляции преимущественно в общественных/административных и промышленных зданиях. Мы не будем касаться здесь вопросов аварийной и противодымной вентиляции, а также местных отсосов, душирования и тепловых завес.


Рассмотрим принципиальные этапы расчета.


Заранее скажем, что ничего нового в этой статье написано не будет. Расчет основывается на существующей нормативной документации, а конкретно СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», и особо полюбившихся автору справочниках советского и постсоветского периода, рекомендациях зарубежных изготовителей оборудования.


Сразу оговоримся, что для произведения расчета необходимо иметь хотя бы минимальную базу – план помещений с их назначением.


Source: http://aircutklima.com/information/raschet_sistem_ventiljacii.php



Картинки про расчет вентиляции из Google, Bing

Leave a Replay

Make sure you enter the(*)required information where indicate.HTML code is not allowed