Проектирование и расчет системы механической вентиляции

Расчетный участок – это воздуховод, по которому проходит одинаковый объем воздуха при одинаковой скорости.

Т.к. количество выделяемых вредных веществ неизвестно, то расчет воздухообмена в помещении проводим по кратности с помощью формулы 2.11.

V_n=А*В*Н=16·14·4=896 м³;

k=5 (т.к. объём помещения более 672м³)

L₃=5·V_n=5·896=4480 м3/ч

L_1,2=L₃/2=4480/2=2240 м³/ч

Для обеспечения выброса данного объема воздуха при заданной скорости движения всасываемого воздуха производится расчет площади открытого сечения вытяжного устройства, воспользовавшись формулой 2.5. Из нее выразим F – площадь открытого сечения вытяжного устройства:

F=

В данной формуле V (скорость движения всасываемого воздуха) задается равной 10м/с – для воздуховодов и 0,9 м/с – для зонтов.

Так как L=L_в, то можно найти F, задав форму сечения воздуховода. Задается форма воздуховода в виде круглой стальной трубы. Форма зонтов – квадрат.

Рассчитывается зонт:

F_зонт 4480/2*3600*0,9=0,69м²;

Рассчитывается воздуховод:

F_возд= =4480/3600*10=0,124м²;

Рисунок 2.1 – Схема воздуховодов

Схему воздуховодов разделяют на участки (рис. 2.1), имея ввиду то, что участок – это часть воздуховода, в котором объем и скорость проходящего воздуха постоянны.

Далее найдем объем воздуховодов на участках.

На 3 участке он будет равен объему всего отсасываемого воздуха, а на 1 и 2 участках он делится пополам, поэтому сечения воздуховодов на участках 1 и 2 будут одинаковыми, а на участке 3 – большим.

F_1,2=(L/2)/3600·V;

F₃=L/3600·V;

V_в=10 м/с

F_1,2=4480/2/3600·10=0,062м²;

F₃=4480/3600·10=0,124м².

Определим диаметр труб воздуховодов на участках, имеются в виду трубы круглого сечения

F_в= , где d= ;

d_1,2=

d₃=

Находим длину стороны зонта, принимая во внимание то, что сечение зонта – квадрат: F_зонт=l², отсюда:

l= , l=0,83 м= 830мм.

По таблице методом интерполяции находим значение сопротивления для d_1,2=280мм, R_1,2=3,66 Па/м; для d₃=400мм, R₃=2,52 Па/м.

Коэффициент местного сопротивления фасонной части воздуховода берем из таблицы для каждого участка и подставляем в таблицу.

ε ₁=вход+колено+тройник=1,2+1,2+1,15=3,55

ε ₂=вход+тройник=1,2+0,5=1,7

ε ₃=колено+колено+выход=1,2+1,2+2,2=4,6

На каждом участке воздуховода определяем потери напора воздуха H по формуле 2,11:

Н₁=9,8·3,66+3,55·((10²·1,2)/2)=248,87 Па;

Н₂=1,8·3,66+1,7·((10²·1,2)/2)=108,59 Па;

Н₃=5·2,52+4,6·((10²·1,2)/2)=288,6 Па;

Полная мощность будет ровна (Н₁₊Н₂₊Н₃)*1,2_,

Н_1,2,3=(250,53+113,94+292,76)*1,2=788,676 Па.

Таблица 2.6

№ участка	Объем отс. Воздуха L, м3/ч	Длина участка L,м	Диаметр воздуха d, мм	Скорость воздуха в воздуховоде V, м/с	Сопротивление погонного метра воздуховода R, Па/м	Потери давления на трении Н=R*l, Па	Сумма коэфф. Сопрот	Скор. Давление P, Па	Потери давления местных сопрот. Н, Па	Полные потери давления Н, Па
		9,8			3,66	35,87	3,55			248,87
		1,8			3,66	6,59	1,7			108,59
					2,52	12,6	4,6			288,6
Полная мощность 646,06·1,2=775,272

Определим установочную мощность электродвигателя по формуле 2.10

N= ;

К_g=1,2 (по табл. 2.8);

N_уст=1,181·1,2=1,42 кВт

Выбираем вентилятор Ц4-70 с номером 5. По характеристикам вентилятора подбираем соответствующий электродвигатель – АОЛ-22-4 мощностью 1,5 кВт и частотой вращения 1420 об/мин.

Вывод: мы спроектировали и рассчитали систему механической вентиляции, подобрали схему воздуховодов системы местной вытяжной вентиляции для производственного помещения, подобрали вентилятор и электродвигатель с высоким КПД и относительно высокой скоростью вращения.