Расчет искусственной общеобменной вентиляции

 

В состав системы вентиляции входят: воздухозаборники в виде отверстий в конструкциях ограждений или шахт, оснащенных жалюзийными решетками; устройства для регулировки количества поступающего воздуха (клапаны, заслонки, шиберы); вентилятор, воздуховоды, фильтры, воздухораспределительные устройства и пр.

Для побуждения воздуха в системах вентиляции применяют центробежные и осевые вентиляторы. По создаваемому давлению центробежные вентиляторы делят на три группы: низкого давления – до 1000 Па, среднего давления – от 1000 до 3000 Па и высокого давления – свыше 3000 Па. Давление, создаваемое осевыми вентиляторами, как привило не превышает 350 Па. Существуют крышевые вентиляторы, устанавливаемые на кровлях зданий, которые могут быть как центробежными, так и осевыми.

В зависимости от состава перемещаемой среды вентиляторы изготавливают:

1. Обычного исполнения – для перемещения неагрессивных сред с температурой менее 423 К, не содержащих липких веществ, при концентрации пыли и других твердых примесей менее 150 мг/м³.

2. Антикоррозийного исполнения – для перемещения агрессивных сред.

3. Взрывобезопасного исполнения – для перемещения взрывоопасных смесей.

4. Пылевые – для перемещения воздуха с содержанием пыли более 150 мг/м³.

Проектирование и расчет системы искусственной (механической) вентиляции выполняют в следующем порядке:

1.Выбирают конфигурацию вентиляционной сети в зависимости от формы помещения и размещения в нем оборудования, разбивают ее на участки.

2.Зная требуемый расход воздуха на отдельных участках сети и задавая скорость движения воздуха (для участков, находящихся рядом с вентилятором, 8…12 м/c, а для отдаленных участков сети 1…4 м/с), определяют диаметр воздуховодов, а также материал для их изготовления.

3.Затем рассчитывают общие потери напора в сети, Па

 

Н_с = Н_м + Н_п,

 

где Н_м – местные потери, Н_п – потери на прямых участках воздуховодов.

4.Зная требуемый воздухообмен, рассчитывают производительность вентиляторов, м³/ч, с учетом потерь или подсосов воздуха в вентиляционной сети

 

L_в = к_пL,

 

где к_п – поправочный коэффициент на расчетное количество воздуха: при использовании стальных, пластмассовых и асбоцементных воздуховодов из труб длиной до 50 м к_п=1, 1, в остальных случаях=1, 15.

5.На основе известных величин L_в и Н_с по номограммам выбирают марку вентилятора с наибольшим значением коэффициента полезного действия (КПД) в зависимости от состава воздушной среды определяют конструктивное исполнение вентилятора.

Центробежные вентиляторы с колесами диаметром 0, 5 м и более должны иметь следующий КПД: при лопастях, загнутых назад, ≥ 0, 8; при лопастях, загнутых вперед, ≥ 0, 6; при лопастях, оканчивающихся радиально, ≥ 0, 65.

КПД пылевых вентиляторов должен быть не менее 0, 55, осевых вентиляторов с колесами диаметром 0, 5 м и более – не менее 0, 6.

6.Мощность электродвигателя, кВт, для принятого вентилятора рассчитывают по формуле

 

,

 

 

где к_з = 1, 05…1, 5 – коэффициент запаса; - КПД вентилятора: для центробежных вентиляторов =0, 4…0, 8; -КПД передачи: для плоскоременной передачи 0, 9, клиноременной 0, 95, при соединении электродвигателя с вентилятором с помощью муфты 0, 98, при непосредственной насадке вентилятора на вал электродвигателя 1.

 

Для снижения аэродинамического шума вентиляторов необходимо добиваться выполнения следующего условия:

 

π Dn< 1800,

 

где D – диаметр рабочего колеса вентилятора, м; n – частота вращения вентилятора, мин^-1: n=A/(60N); А – безразмерный параметр, определяемый по номограммам при выбросе вентилятора; N – номер вентилятора (диаметр его рабочего колеса в дециметрах).