Статьи
по типу оборудования
Наши партнеры
 |
Журнал Мир климата: статьи о климатическом оборудовании  Архив №49 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.
Аэродинамический расчет воздуховодов начинают с вычерчивания аксонометрической схемы (М 1: 100), проставления номеров участков, их нагрузок L (м3/ч) и длин I (м). Определяют направление аэродинамического расчета - от наиболее удаленного и нагруженного участка до вентилятора. При сомнениях при определении направления рассчитывают все возможные варианты.
Расчет начинают с удаленного участка: определяют диаметр D (м) круглого или площадь F (м2) поперечного сечения прямоугольного воздуховода:
Рекомендуемую скорость принимают следующей:
| | в начале системы | вблизи вентилятора |
| Административные здания | 4...5 м/с | 8...12 м/с |
| Производственные здания | 5...6 м/с | 10/...16 м/с |
Скорость растет по мере приближения к вентилятору.
По приложению Н из [30] принимают ближайшие стандартные значения: DCT или (а х b)ст (м).
 |
| 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<60000.
Потери давления на расчетном участке (Па): |
где  - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховодов.
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 |
| 6а |
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 |
| 6а | 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"
|
