Приклад обчислень

 

Приклад № 1. Запроектувати гравітаційну систему вентиляції санітарно-кухонного вузла в панельному чотирьохповерховому будинку (див.рис.3,4). Висота поверху 3,0м. Висота технічного поверху 1,4м. В кухні установлено чотириконфорну газову плиту і проточний газовий водонагрівач. Витрати видаляємого повітря: з кухні – 90 м³/г, з ванного приміщення - 25 м³/г, з вбиральні -25 м³/г, приток повітря неорганізований. Для обчислення приймаємо стандартні параметри повітря в приміщеннях: температура +20ºС, густина 1,205кг/м³.

Рішення. Приймаємо шлакобетонні вентиляційні блоки типу №1-к (див.рис.2) на чотири вентиляційні канали d=152мм. Кожний канал самостійно виходить в атмосферу вище покрівлі на 1,0 м.

Попереднім обчисленням встановлено, що один канал діаметром 152 мм не пропустить витрату повітря 90 м³/г. Тому для кожної кухні приймаємо два канали діаметром 152 мм. Витрати повітря в кожному каналі становлять 45 м³/г.

Перетин каналу вибрано. Завдання зводяться до знаходження типу вентиляційної гратки і перевірки його пропускної здатності за співвідношенням (3.11). Креслимо розрахункову схему (див.рис.3.4). Ділянка 1а. Витрата повітря L=45 м³/г, діаметр каналу d=152 мм, живий перетин каналу F=0,0181 м², швидкість повітря в каналі за формулою (3.6) V=0,689 м/с (розраховані величини записуємо до таб.1). Швидкісний тиск за формулою (3.5) або за номограмою [1,с.259] Р_шв=0,286 Па, питомі витрати тиску за номограмою R=0,066 Па/м, поправочний коефіцієнт на жорсткість каналу [1,с.258], β+1,17, довжина каналу l=3,0 м.

Витрати тиску на тертя:

R · l · β = 0,066 · 3 · 1,17 = 0,232 Па.

Місцеві опори без гратки (див.дод.2) поворот 90º - 1,3, вихід з каналу з зонтом в атмосферу – 1,3:

Σ' ζ = 1,3 + 1.3 = 2,6.

Витрати тиску в місцевих опорах без гратки:

Z' = (Σ' ζ)Р_шв = 2,6·0,286 = 0,743 Па.

За формулою (3.3) опір системи без гратки:

Р_с '= R_·· l · _·β + z' = 0,232 +0,743 = 0,975 Па.

Діючий гравітаційний тиск за формулою (3.2) з коефіцієнтом запасу 0,9:

Р_гр =0,9 hq(ρ_з –ρ_в) = 0,9·3,0·9,81(1,270 – 1,205) = 1,722 Па.

Витрати тиску в вентиляційній гратці:

Z_р' = Р_гр - Р_с´; = 1,722 – 0,975 = 0,747 Па.

За формулою (43.) коефіцієнт місцевого опору гратки:

ζ_р^´ = Z_р'/Р_шв. = 0,747 / 0,286 = 2,6.

За дод. 3 вибираємо гратку РК-7, коефіцієнт місцевого опору якої найближчий менший знайденого: ζ_р = 2,0 < 2,6

Рис. 3.7. Розгортка вентиляційних каналів. Розрахункова схема

вентиляційних каналів (до прикладу 5.4)

 

Уточнюємо витрати тиску в градці:

Z_р = ζ_р··Р_шв = 2,0·0,286 = 0,572 Па.

Повні витрати тиску в системі за формулою (3.9):

Р_с = Р_с´ + Z_р = 0,975 +0,572 = 1,547 Па.

Розрахована витрата повітря за формулою (3.10):

L = = 45 = 47,4 м³/г.

Співвідношення (3.11) виконано: L, 47,3> 45,0 м³/г.

Приклад № 2. Запроектувати гравітаційну систему вентиляції санітарно-кухонного вузла в панельному п’ятиповерховому будинку (див.рис.3.5). Висота поверху 3,0 м. Висота технічного поверху 2,1м. В кухні установлено чотириконфорну газову плиту і проточний газовий водонагрівач. Витрати повітря що видаляється з кухні, 90 м³/г, з ванного приміщення і вбиральні - 25 м³/г. Приток повітря неорганізований. Для обчислення приймаємо стандартні параметри повітря в приміщеннях: температура +20ºС, густина 1,205кг/м³.

Рішення. Приймаємо шлакобетонні вентиляційні блоки типу №2-п (див.рис.3.2) з прямокутним перетином каналів 115х170 мм. Кожний канал самостійно виходить в атмосферу вище будинку на 1,0 м.

Попередніми обчисленнями встановлено, що один канал перетином 115х170 мм не пропустить витрату повітря 90 м³/г. Тому для кожної кухні приймаємо два канали. Витрати повітря в кожному каналі становлять 45 м³/г.

Перетин каналу вибрано. Завдання зводяться до знаходження типу вентиляційної гратки і перевірки його пропускної здатності за співвідношенням (3.11).

Креслимо розрахункову схему (див.рис.3.5).

Ділянка 1а. Витрата повітря L=45 м³/г, перетин 115х170 мм, живий перетин каналу F =0,0195 м², швидкість повітря в каналі за формулою (3.6) V =0,639 м/с (розраховані величини записуємо до таб.2)

Швидкісний тиск за формулою (3.5) або Р_шв =0,246 Па.

Еквівалентний діаметр каналу за формулою (3.7):

d_е = 2аb/(а+b)= 2·115·170/115·170 = 137 мм.

За розрахованою швидкістю повітря і еквівалентним діаметром за допомогою номограми [1, с.259] знаходимо питомі витрати тиску R = 0,07 па. Поправочний коефіцієнт на жорсткість каналу β = 1,16 [1, с.259]. довжина каналу l = 3,7 м. Далі обчислюємо за схемою приладу 5.1.

 

Приклад № 3. Запроектувати гравітаційну систему вентиляції санітарно-кухонного вузла у цегляному чотириповерховому будинку (див.рис.3.6). Висота поверху 3,0 м. Висота технічного поверху 2,1м. В кухні установлено чотириконфорочну газову плиту і проточний газовий водонагрівач. Витрати виділяє мого повітря: з кухні- 90м³/г, з суміщеного приміщення ванни і вбиральні - 50 м³/г. Приток повітря неорганізований. Для обчислення приймаємо стандартні параметри повітря в приміщеннях: температура +20ºС, густина 1,205кг/м³(табл.3).

Рішення. Приймаємо перетин вентиляційних каналів: для вентиляції кухні 140 270 мм, спільного санітарного вузла - 140 140 мм. Кожний канал самостійно виводиться вище покрівлі на 1 м. Задача зводиться до підбору вентиляційної гратки і перевірки пропускної здатності каналу за співвідношенням (3.11).

Креслимо розрахункову схему (див. рис. 3.6).

Обчислюємо за схемою прикладу 5.2.

Обчислюємо зведені в табл. 3.

 

Приклад № 4. Запроектувати гравітаційну систему вентиляції санітарно-кухоного вузла і цегляному шестиповерховому будинку (див. рис.3.7). висота поверху 3,0 м. Висота технічного поверху 2,2 м. В кухні установлено чотириконфорочну газову плиту. Гаряче водопостачання централізоване. Витрати видаленого повітря з кухні становлять 90 м³/г, з ванного приміщення і вбиральні – 25 м³/г. Приток повітря неорганізований. Для розрахунку вентиляції приймаємо стандартні параметри повітря в приміщеннях і каналах: температура 20º С, густина 1,205 кг/м³.

Рішення. Приймаємо перетин вентиляційних каналів кухні 140 270мм, вентиляційних каналів приміщення ванни і вбиральні – 140х140 мм. Вентиляційні канали з кожного приміщення окремо виводимо на технічний поверх, де вони підключаються до горизонтального збірного колектора (короба), виконаного із гіпсошлакових плит. Зверху на колектор установлюємо витяжну шахту кільцевого перетину із шлакобетону. Гирло шахти закриваємо зонтом. Шахту виведемо вище покрівлі на 1,0 м. Креслимо розрахункову схему. Нумеруємо дільниці.

Далі наведено приблизний розрахунок системи вентиляції. Розрахункова витрата повітря на дільниці 19 (в вентиляційній шахті):

L_ш = 90 · 6 + 25 · 6 = 25 · 6 = 840 м³/г.

Знаходимо розміри колектора за ½ частиною витрати повітря в системі - 420 м³/г. Приймаємо максимальну швидкість повітря в колекторі 0,2 м/с, За такої швидкості повітря витрати тиску в колекторі незначне, тому її можна не враховувати.

Живий перетин колектора за швидкості повітря 0,2 м/с:

F_кол = 420/3600·2 = 0,58 м².

Приймаємо колектор постійного перетину з внутрішніми розмірами 0,8х0,7 (h).

Дільниця 19 (витяжна шахта).

Розрахунок шахти ведемо за витрати повітря з запасом 10%:

1,1L₁₉ = 1,1·840 = 924 м³/г.

Результати обчислень заносимо до табл.4.

Відповідно до рекомендації додатку 1 приймаємо швидкість повітря в шахті 1,0м/с. Знаходимо живий перетин шахти в першому наближенні:

Діаметр шахти:

Приймаємо діаметр шахти 0,6 м. Живий перетин шахти:

м².

Швидкість повітря:

Швидкісний тиск за формулою (3.5).

Питомі витрати тиску на тертя за номограмою[1, рис.14.9] R= 0.018 Па/м.

Поправочний коефіцієнт на шорсткість шахти [ 1, табл.. 14.3] β=1,21.

Витрати тиску на тертя Rlβ = 0,018 · 2,85 · 1,21 = 0,062 Па.

Коефіцієнти на місцевих опорів (дод. 2): трійник симетричної форми ζ _тр = 2,0; вихід в атмосферу з труби з зонтом ζ _з = 1,3. Витрати тиску в місцевих опорах:

Z₁₉ = (ζ _тр + ζ _з)·Р_шв = (2,0 + 1,3)·0,496 = 1,638 Па.

Загальні витрати тиску в шахті:

Р₁₉ = Rlβ + Z₁₉ = 0,062+1,638 = 1,7 Па.

Дільниця 1.переріз каналу 140 270 мм, живий переріз каналу F₁=0,0378 м², V₁=0,661 м², швидкісний тиск за формулою (3.5) Р_шв=0,246 Па, еквівалентний діаметр за формулою (3.7) d_l = 184 мм, питомі витрати тиску на тертя R= 0,049 Па/м, β = 1.35, l = 0,65 м.

Витрати тиску на тертя:

Rlβ = 0,049·0,65·1,35 = 0,043 Па.

Коефіцієнти місцевого опору (без гратки): поворот 90º - ζ_n = 1,2, раптове розширення в разі входу в колектор – ζ_вх = 0,4:

Σ'ζ = ζ_n +ζ_вх+ 1,2 + 0,4 = 1,6.

Витрати тиску в місцевих опорах (без гратки):

Z' = Σ'ζ·Р_шв = 1,6 ·0,264 = 0.422 Па.

Витрати тиску на дільниці 1 (без гратки):

Р₁^{' =} Rlβ +Z' = 0,043 + 0,422 = 0,465 Па.

Діючий гравітаційний тиск за формулою (3.2):

Р_гр1,19 = 0,9 · 3,8 5 ·9,81(1,27 – 1,205) = 2,209 Па,

де 3,85 м – різниця відміток гирла шахти і осі гратки.

Витрати тиску в гратці:

Z_р ' = Р_{гр 1,19} - Р'_1,19 = 2,209 – 2,165 = 0,044 Па.

Коефіцієнт місцевого опору гратки:

ζ_р' =Z_р' / Р_шв = 0,044/0,264 =0,17.

Приймаємо гратку (додю3) РВ-1, ζ_р = 0,12.

Витрати тиску в прийнятій гратці:

Z_р = ζ_р ·Р_{шв 1} = 0,12 · 0,264 = 0,032 Па.

Опір дільниці 1:

Р₁ = Р₁' + Z_р = 0,465 + 0,032 = 0,497 Па.

Діючий гравітаційний тиск на дільниці 1:

Р_гр.1 = Р_гр.1-19 – Р_1,9 = 2,209 – 1,700 = 0,509 Па.

Обчислене витрата повітря на дільниці 1:

L₁ = = 90 = 90,7 м³/г.

Співвідношення (13.1) виконано: 90,7 90 м³/г. Аналогічно розраховується дільниці 2, …., 18.

Знаходимо уточнену витрату повітря у вентиляційній шахті (дільниця 19):

= = 90,7 + 91,9 + 92,2 + 90,4 + 101,4 + 91.8 + (27,3 + 29,8 + 31.8 + +29,4 + 33.3 + 36,5)·2 = 934,6 м³/г.

L₁₉’ > L₁₉; 934,6 >840 м³/г, що дозволяється.