Расчет механической вентиляции

Расчет основных параметров механической вентиляции осуществляется в следующей последовательности:

- выполняется в масштабе схема помещения с указанием расположения вентиляционных каналов, их формы и размеров;

- рассчитывается необходимая производительность вентилятора

L_В = К_З L, (5.1.13)

где L_В - производительность вентилятора, м³/ч;

К_З - коэффициент запаса, принимается К_З = 1, 3... 2, 0;

В соответствии с необходимой производительностью подбирается тип вентилятора по справочнику (табл. 5.1.9 и 5.1.10). При этом необходимо учитывать специфику удаляемых вредностей. Если они агрессивны или огнеопасны, то применение осевых вентиляторов, у которых электродвигатель располагается на одной оси с крыльчаткой, следует избегать.

Указывается характеристики выбранного вентилятора - типоразмер вентилятора, шифр выбранной установки, производительность, (L¢ _В, м³/ч), давление (напор), Н, Па.

Затем осуществляют проверку на соответствие выбранного вентилятора параметрам вентиляционной системы. Определяются потери напора вентилятора в воздуховоде

Н_ПН = Н_ПП + Н_М, (5.1.14)

где Н _ПН - суммарные потери напора вентилятора в воздуховоде, Па;

Н _ПП - потери напора на прямых участках воздуховода, Па,

Н _ПП = j l_П g_В V²_СР / 2d_Т , (5.1.15)

j - коэффициент, учитывающий сопротивление воздуховода, для железных труб принимается j = 0, 02;

l_П - длина прямолинейных участков труб (воздуховода), м, принимается на основании исходных данных;

g_В - плотность воздуха в воздуховоде, кг/м³,

g_В = 353 / (273 + t_В); (5.1.16)

t_В - температура внутри воздуховода, ^оС, ориентировочно принимается равной температуре помещения согласно исходных данных;

V_СР - средняя скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с (принимается в зависимости от длины участка в пределах Vср = 8…4);

d _Т - диаметр воздуховода, м (исходные данные);

Н_М - местные потери напора в отдельных переходах, коленах, жалюзи и т.д., Па

Н_М = 0, 5y_М V²_СР g_В; (5.1.17)

y _М - коэффициент местных потерь напора, принимается на основании исходных данных по таблице 5.1.11.

Проверяется достаточность напора вентилятора. Должно соблюдаться условие

Н > Н_{П Н}, (5.1.18)

где Н - напор выбранного вентилятора по технической характеристике, Па.

Если это условие не соблюдается, то подбирается иной типоразмер вентилятора с более высоким напором, не снижая при этом его производительности.

Рассчитывается мощность электродвигателя для привода вентилятора по уравнению

Р _ДВ = Н Lв¢ / (3, 6× 10 ⁶ h_П h_В), (5.1.19)

где Р _ДВ - мощность электродвигателя, кВт;

h_П - КПД передачи (привода), принимается h _П = 0, 90... 0, 95;

h_В - КПД вентилятора, принимается h_В = 0, 85... 0, 90

Определяется суммарная площадь воздухозаборников или щелей для удаления вредных веществ

å F_З = L¢ _В / 3600 V_З, (5.1.20)

где å F_З - суммарная площадь воздухозаборников, м²;

V_З - скорость движения воздуха в воздухозаборнике (щели бортового отсоса), м/с, принимается V_З = V_{С Р}, но не менее 0, 8 м/с для ванн с вредными испарениями и не менее 1, 2 м/с для горизонтального стола на посту сварки и удаления пыли.

Рассчитывается необходимое количество воздухозаборников (щелей)

n_З = å F_З / f_З, (5.1.21)

где h_З - необходимое количество воздухозаборников (щелей);

f_З - площадь одного воздухозаборника (щели), м².

Размеры воздухозаборников (щелей) выбираются конструктивно и равномерно размещаются в зоне образования вредностей.

Справочные данные.

 

Таблица 5.1.1 - Значения кратности воздухообмена для производственных помещений.

Наименование помещения	Кратность, К, 1/ч	Наименование помещения	Кратность, К, 1/ч
Станочные Столярные Моторемонтное Конторское, административное Сварочное Залы заседаний Топливной аппаратуры	2...3   1, 5 4...6	Кузнечное Испытания двигателей Курительные Моечное Лабораторное (с использованием токсичных препаратов)	4..6 2..3 2...3

 

Таблица 5.1.2 -Допустимые значения концентрации вредного вещества в поме-щении.

Название вредного вещества	Допустимая концентрация, Р Д, мг/м3	Название вредного вещества	Допустимая концентрация, Р Д, мг/м3
Аммиак Ацетон Бензин топливный Керосин Окись углерода Серная кислота Сероводород		Соляная кислота Пыль растительная Пыль абразивная Гексахлоран Тиафос Меркуран	0, 1 0, 05 0, 02

 

 

Таблица 5.1.3 - Максимальная влажность воздуха при данной температуре.

Температура воздуха, оС	Содержание водяных паров, г/м3	Температура воздуха, оС	Содержание водяных паров, г/м3
- 20	1, 0		12, 0
- 15	1, 6		13, 6
- 10	2, 3		14, 3
- 5	3, 4		17, 2
- 3	3, 9		19, 3
	4, 9		21, 6
	6, 4		25, 6
	8, 3		30, 1
	9, 4		39, 4
	10, 6		50, 9

 

Таблица 5.1.4 - Средняя температура наружного воздуха по месяцам для вто-рой климатической зоны, ^оС.

Пункт	Месяцы года:
зоны	январь	февраль	март	апрель	октябрь	ноябрь	декабрь
Москва, Рязань	- 10, 8	- 9, 1	- 4, 8	+ 3, 4	+ 3, 5	- 2, 8	- 8, 0

 

Таблица 5.1.5 - Выделение водяного пара животными разных видов.

Вид животного	Масса, mi, кг	Количество водяных паров, выделяемых одним животным, qi, г/ч
Коровы Телята Свиньи Овцы Лошади Птица	400...800 120...200 100...300 40...60 400...800 2, 5...3, 0	350...500 180...240 130...230 50...80 280...440 5, 0...5, 5

Таблица 5.1.6 - Норма воздухоотсоса в зависимости от токсичности электро-дов.

Марка электрода	Норма, q, м3/кг	Марка электрода	Норма, q, м3/кг
ОММ-5 ЦМ-7		ЦМ-8 УОНИ и К-52

 

Таблица 5.1.7 - Коэффициент, учитывающий образование пыли с 1 м² абразивного круга за 1 час

Диаметр круга, d, м	Коэффициент a, м3/ч*мм	Диаметр круга, d, м	Коэффициент а, м3/ч*мм
До 0, 25 0, 25...0, 60	2, 0 1, 8	Более 0, 60	1, 6

 

Таблица 5.1.8 - Коэффициент, учитывающий необходимую скорость воздухоотсоса в зависимости от назначения ванны

Назначение ванны	Коэффициент С, м/ч	Назначение ванны	Коэффициент С, м/ч
Мойка горячей водой Химическое обезжиривание Никелирование		Электролитическое обезжиривание Травление Хромирование

 

Таблица 5.1.9 - Техническая характеристика осевых вентиляторов

Типоразмер вентилятора	Частота вращения колеса, n, об/мин	Производительность, L¢ В, м3/мин	Давление (напор), Н, кПа
СВМ-4м СВМ-5м СВМ-6м ВМ-3 ВМ-4 ВМ-5 ВМ-6 Вм-8	- - - - -		0, 65 1, 20 1, 80 0, 80 1, 18 1, 80 2, 50 3, 15

 

Таблица 5.1.10 - Техническая характеристика вентиляционных установок (ВУ) с центробежными вентиляторами.

Типоразмер вентилятора	Шифр установки	Частота вращения колеса, n, об/мин	Аэродинамические параметры:
Производитель-ность, L¢ В, тыс. м3/ч	Давление (напор), Н, кПа
Ц4-70 № 2, 5 Ц4-70 № 3, 2 Ц4-70	А 2, 5 095 А 2, 5 100 А 3, 2 095 А 3, 2 100 А 4095-2		0, 5 0, 6 1, 0 1, 5 2, 0	0, 15 0, 22 0, 28 0, 32 0, 41
№ 4 Ц4-70 № 5 Ц4-76 № 12 Ц4-76 № 16 Ц4-76 Продолжение Таблицы 1.10№ 20 Ц4-100 № 16 Ц4-100 № 20	А 4100-2 А 5090-2 А 5100-2 ВУ 1211 ВУ 1212 ВУ 1611 ВУ 1612 ВУ 2011 ВУ 2012   ВУ 1621   ВУ 2021		2, 5 4, 0 5, 0	0, 50 0, 55 0, 80 0, 60 1, 50 0, 60 1, 40 0, 60 2, 00   1, 60   2, 40

Примечание. Для удаления пыли применяются вентиляторы (центробежные) типа ЦП

 

Таблица 5.1.11 - Значения коэффициентов потерь напора y _М

Наименование местного сопротивления	Коэффициент y М
Колено a = 90о a = 120о a = 150о Внезапное сужение Внезапное расширение Жалюзи - вход Жалюзи - выход	1, 10 0, 50 0, 20 0, 25 0, 40 0, 50 3, 00