Etapp ett
I detta ingår en aerodynamisk beräkning av mekaniska luftkonditionerings- eller ventilationssystem som innefattar ett antal sekventiella operationer, ett perspektivdiagram upprättas som inkluderar ventilation: både till- och frånluft och förbereds för beräkning.
Dimensionerna på luftkanalernas tvärsnittsarea bestäms beroende på deras typ: rund eller rektangulär.
Schemabildning
Schemat är uppgjort i axonometri med skala 1:100. Den indikerar punkterna med placerade ventilationsanordningar och förbrukningen av luft som passerar genom dem.
När du bygger en motorväg bör du vara uppmärksam på vilket system som designas: tillförsel eller avgas
Tillförsel
Här är beräkningslinjen byggd från den mest avlägsna luftfördelaren med högst förbrukning. Den passerar genom tillförselelement som luftkanaler och ventilationsaggregat fram till den plats där luften tas upp. Om systemet måste tjäna flera våningar, är luftfördelaren placerad på den sista.
uttömma
En ledning byggs från den mest avlägsna utblåsningsanordningen, som förbrukar luftflödet maximalt, genom huvudledningen till installationen av huven och vidare till schaktet genom vilket luft släpps ut.
Om ventilation är planerad för flera nivåer och installationen av huven är placerad på taket eller vinden, bör beräkningslinjen börja med luftfördelningsanordningen för det lägsta våningen eller källaren, som också ingår i systemet. Om fläktinstallationen är placerad i källaren, sedan från luftdistributionsanordningen på sista våningen.
Hela beräkningslinjen är uppdelad i segment, var och en av dem är en sektion av kanalen med följande egenskaper:
- luftkanal av samma sektionsstorlek;
- från ett material;
- med konstant luftförbrukning.
Nästa steg är numreringen av segmenten. Det börjar med den mest avlägsna avgasanordningen eller luftfördelaren, var och en tilldelas ett separat nummer. Huvudriktningen - motorvägen är markerad med en tjock linje.
Vidare, på basis av det axonometriska schemat för varje segment, bestäms dess längd, med hänsyn till skalan och luftförbrukningen. Det senare är summan av alla värden för det förbrukade luftflödet som strömmar genom grenarna som ligger intill motorvägen. Värdet på indikatorn, som erhålls som ett resultat av sekventiell summering, bör gradvis öka.
Bestämning av dimensionella värden för luftkanalsektioner
Den är gjord på grundval av sådana indikatorer som:
- luftförbrukning i segmentet;
- normativa rekommenderade värden för luftflödets hastighet är: på motorvägar - 6m / s, i gruvor där luft tas in - 5m / s.
Kanalens preliminära dimensionsvärde beräknas på segmentet, vilket reduceras till närmaste standard. Om en rektangulär kanal väljs, väljs värdena baserat på dimensionerna på sidorna, vars förhållande är inte mer än 1 till 3.
Initial data för beräkningar
När schemat för ventilationssystemet är känt väljs dimensionerna för alla luftkanaler och ytterligare utrustning bestäms, schemat avbildas i en frontal isometrisk projektion, det vill säga axonometri. Om det utförs i enlighet med gällande standarder, kommer all information som behövs för beräkningen att vara synlig på ritningarna (eller skisserna).
- Med hjälp av planritningar kan du bestämma längden på de horisontella sektionerna av luftkanaler. Om det på det axonometriska diagrammet finns märken på höjderna där kanalerna passerar, kommer längden på de horisontella sektionerna också att bli känd.I annat fall krävs sektioner av byggnaden med utlagda luftkanalstråk. Och i extrema fall, när det inte finns tillräckligt med information, måste dessa längder bestämmas med hjälp av mätningar på installationsplatsen.
- Diagrammet ska med hjälp av symboler visa all extrautrustning som är installerad i kanalerna. Dessa kan vara membran, motordrivna spjäll, brandspjäll, samt anordningar för att fördela eller dra ut luft (galler, paneler, paraplyer, diffusorer). Varje enhet av denna utrustning skapar motstånd i luftflödets väg, vilket måste beaktas vid beräkningen.
- I enlighet med föreskrifterna på diagrammet, nära de villkorade bilderna av luftkanalerna, bör luftflödet och kanalernas dimensioner fästas. Dessa är de definierande parametrarna för beräkningar.
- Alla formade och förgrenade element måste också återspeglas i diagrammet.
Om ett sådant schema inte finns på papper eller i elektronisk form, måste du rita det åtminstone i en utkastversion, du kan inte göra utan det i beräkningar.
2. Beräkning av friktionsförluster
Förluster
flödesenergierna beräknas proportionellt
så kallade
"dynamiskt" huvud, magnitud
pW2/2,
där p är densiteten
luft vid framledningstemperatur
(bestäms enligt tabell (1)
och (2)), a
W
- hastighet i en viss del av konturen
luftcirkulation.
Fallet
lufttrycket på grund av åtgärden
friktion beräkna
enligt Weisbach-formeln:
=
varl
— längden på cirkulationskretsens sektion, m,
dekv-likvärdig
tvärsnittsdiameter,
m,
dekvv=
-koefficient
friktionsmotstånd.
Koefficient
motstånd
friktionen bestäms av luftflödesregimen
i den betraktade delen av konturen
cirkulation, eller värdet
Reynolds kriterium:
Re=
dekv
var
Widekv
- hastighet och motsvarande diameter
kanal
och
kinematisk viskositetskoefficient
luft (bestäms enligt tabellerna
/1/ och /2/,
m
/Med.
Menande
för värdenRev
intervall 105
-108
(tagit fram
turbulent
värde) bestäms av formeln
Nikuradze:
=3,2
.
10-3—
0,231 .Re-0,231
Mer
urvalsdetaljer
kan erhållas från /4/ och /5/ B
/5/
ett diagram för att hitta
värden
,
underlättande
beräkningar.
Beräknade värden
uttryckt i pascal (Pa).
V
Tabell 3 sammanfattar initialens värden
data för varje kanal
fart,
längd, tvärsnitt,
motsvarande diameter,
magnitud
Reynolds kriterium, koefficient
motstånd,
dynamisk
huvud och värdet av de beräknade förlusterna på
friktion.
|
Tabell 3 |
||||||||
|
kanalnummer |
W, Fröken |
F, m2 |
dekv M |
jag, |
|
Re |
|
|
|
1 |
15 |
0.8 |
0,77 |
1,0 |
76,5 |
3,5 |
0,015 |
1,5 |
|
2 |
25 |
0,87 |
0,88 |
1,75 |
212,5 |
6,7 |
0,013 |
5,5 |
|
3 |
21,7 |
1,0 |
0,60 |
3,0 |
160,1 |
3,9 |
0,014 |
11,2 |
|
4 |
28,9 |
0,75 |
0,60 |
1,75 |
283,9 |
5,3 |
0,0135 |
11,2 |
W2/2
,
Beräkningar
friktionsmotstånd i ugnskanalerna
5.3.
"Lokala" förluster
- denna term avser förluster
energi i dem
platser där luften plötsligt flödar
expanderar eller smalnar av, genomgår
svängar osv.
V
det finns tillräckligt med sådana platser för den designade ugnen
många - värmare, varv
kanaler, expanderande eller avsmalnande kanaler
och så vidare.
Dessa
förluster beräknas på samma sätt som andelen
dynamiskt huvud sid=W2/2,
multiplicera
den på den så kallade "koefficienten
lokalt motstånd"
:
Belopp
29.4Pa
lokal
=
/2
Koefficient
lokalt motstånd bestäms
men tabeller /1/ och /5/ beroende på typ
lokalt motstånd och överlag
egenskaper. Till exempel i
denna ugns lokal resistanstyp
plötslig förträngning sker
i kanal 1-2 (se fig. 7). Sektionsförhållande
(smal till bred) By
applikation /1 / hitta
=0,25
= 160Pa,
Absolut
andra lokala
förluster. Nödvändig
notera att i vissa fall lokalt
förluster beror
verkan av två typer av motstånd samtidigt.
Har till exempel
placera kanalen sväng och samtidigt
förändring i dess tvärsnitt (avsmalnande
eller förlängning) bör utföras
förlustberäkning för
båda fallen och summera resultaten.
Resultat av lokala förlustberäkningar
sammanfattat i tabell 4
|
№ |
En typ |
W, Fröken |
|
|
Notera. |
|
plötslig |
43,4 |
0,125 |
160 |
Nä. enligt tabellen |
|
|
1-1 |
Sväng |
25 |
1,5 |
318 |
~ |
|
2-3 |
avrundad |
25 |
O,1 |
21,3 |
~ |
|
3 |
Bländare in
flöde |
35,8 |
3,6 |
601 |
~ |
|
3-4 |
avrundad |
21,7 |
0,28 |
44,8 |
~ |
|
4-1 |
Sväng |
28,9 |
0,85 |
241 |
~ |
|
4-1 |
plötslig |
28,9 |
0,09 |
25,5 |
~ |
Pa
Belopp
=1411,6 Pa
Total
förluster:
=30 + 1410 =1440 Pa
Fans
välj efter funktioner
centrifugal
fans
, förmodligen för VRS typ nr 10
(arbetssätt
hjul
diameter 1000
mm).
För
prestanda 21,5
m3/Med
och det tryck som krävs H>1440
Pa...
Vi får: n=550
rpm;
,5;
Nmun
25
kW.
Drivenhet
fläkt från asynkronmotor,
kraft 30
kW
typ
JSC
på 720
rpm,
genom en kilremsdrift.
Steg två
Här beräknas aerodynamiska luftmotståndsindikatorer. Efter att ha valt standardsektionerna för luftkanalerna anges värdet på luftflödeshastigheten i systemet.
Friktionstryckförlustberäkning
Nästa steg är att bestämma den specifika friktionstrycksförlusten baserat på tabelldata eller nomogram. I vissa fall kan en miniräknare vara användbar för att bestämma indikatorer utifrån en formel som låter dig räkna med ett fel på 0,5 procent. För att beräkna det totala värdet av indikatorn som kännetecknar tryckförlusten i hela sektionen, är det nödvändigt att multiplicera dess specifika indikator med längden. I detta skede bör även en korrektionsfaktor för grovhet beaktas. Det beror på storleken på den absoluta grovheten hos ett visst kanalmaterial, såväl som hastigheten.
Beräkning av det dynamiska tryckindexet på segmentet
Här bestäms en indikator som karakteriserar det dynamiska trycket i varje sektion baserat på värdena:
- luftflödeshastighet i systemet;
- luftmassadensitet under standardförhållanden, vilket är 1,2 kg/m3.
Bestämning av lokala resistansvärden i sektioner
De kan beräknas från lokala motståndskoefficienter. De erhållna värdena sammanfattas i tabellform, som inkluderar data från alla sektioner, och inte bara raka segment, utan också flera formade delar. Namnet på varje element skrivs in i tabellen, motsvarande värden och egenskaperna anges också där, genom vilken koefficienten för lokalt motstånd bestäms. Dessa indikatorer finns i relevant referensmaterial för val av utrustning för ventilationsinstallationer.
I närvaro av ett stort antal element i systemet eller i frånvaro av vissa värden på koefficienterna, används ett program som gör att du snabbt kan utföra besvärliga operationer och optimera beräkningen som helhet. Det totala resistansvärdet definieras som summan av koefficienterna för alla segmentelement.
Beräkning av tryckförluster på lokala motstånd
Efter att ha beräknat det slutliga totala värdet på indikatorn fortsätter de till beräkningen av tryckförluster i de analyserade områdena. Efter att ha beräknat alla segment av huvudlinjen, summeras de erhållna siffrorna och det totala motståndsvärdet för ventilationssystemet bestäms.
Beräkning av luftkanaler för till- och frånluftssystem av mekanisk och naturlig ventilation
Aerodynamisk
beräkning av luftkanaler reduceras vanligtvis
för att bestämma måtten på deras tvärgående
sektion,
samt tryckförluster på individ
tomter
och i systemet som helhet. Kan bestämmas
kostar
luft för givna dimensioner av luftkanaler
och känt differentialtryck i systemet.
På
aerodynamisk beräkning av luftkanaler
ventilationssystem är vanligtvis eftersatta
kompressibilitet
flytta luft och njuta
övertrycksvärden, förutsatt
för en villkorlig
noll atmosfärstryck.
På
rörelse av luft genom kanalen i någon
tvärgående
flödestvärsnitt det finns tre typer
tryck:
statisk,
dynamisk
och komplett.
statisk
tryck
bestämmer potentialen
energi 1 m3
luft i avsnittet som behandlas (sst
lika med trycket på kanalens väggar).
dynamisk
tryck
är flödets kinetiska energi,
relaterad till 1 m3
luft, bestämd
enligt formeln:
(1)
var
– densitet
luft, kg/m3;
- fart
luftrörelse i sektionen, m/s.
Komplett
tryck
lika med summan av statisk och dynamisk
tryck.
(2)
Traditionellt
vid beräkning av kanalnätet används det
termen "förlust
tryck"
("förluster
flödesenergi").
Förluster
tryck (fullt) i ventilationssystemet
består av friktionsförluster och
förluster i lokal
motstånd (se: Uppvärmning och
ventilation, del 2.1 "Ventilation"
ed. V.N. Bogoslovsky, M., 1976).
Förluster
friktionstrycken bestäms av
formel
Darcy:
(3)
var
- koefficient
friktionsmotstånd, vilket
beräknas med den universella formeln
HELVETE. Altshulya:
(4)
var
– Reynolds kriterium; K - höjd
grovhetsprojektioner (absolut
grovhet).
tekniska tryckförlustberäkningar
friktion
,
Pa (kg/m2),
i en luftkanal med en längd /, m, bestäms
genom uttryck
(5)
var
– förluster
tryck per 1 mm kanallängd,
Pa/m [kg/(m2
*m)].
För
definitioner Rutarbetats
tabeller och nomogram. Nomogram (fig.
1 och 2) är byggda för förhållandena: sektionsform
kanalcirkeldiameter,
lufttryck 98 kPa (1 atm), temperatur
20°C, grovhet = 0,1 mm.
För
beräkning av luftkanaler och kanaler
rektangulära sektioner används
tabeller och nomogram
för runda kanaler, införa kl
detta
motsvarande diameter av en rektangulär
kanal, i vilken tryckförlusten
för friktion i
runda
och rektangulär
~
luftkanalerna är lika.
V
designpraxis mottagits
Sprida
tre typer av ekvivalenta diametrar:
■ med hastighet
på
paritet av hastigheter
■ av
konsumtion
på
eget kapital
■ av
tvärsnittsarea
om lika
tvärsnittsareor
På
beräkning av luftkanaler med grovhet
väggar,
annorlunda än vad som föreskrivs i
tabeller eller nomogram (K = OD mm),
göra en rättelse till
tabellvärde av specifika förluster
tryck på
friktion:
(6)
var
- tabellform
specifikt tryckförlustvärde
för friktion;
- koefficient
med hänsyn till väggarnas grovhet (tabell 8.6).
Förluster
tryck i lokala motstånd. V
platser för rotation av kanalen, vid delning
och sammanslagning
flyter i tees, vid byte
storlekar
luftkanal (expansion - i diffusorn,
förträngning - i förvirraren), vid ingången till
luftkanal eller
kanal och utgång från den, såväl som på sina ställen
installationer
kontrollanordningar (gasreglage,
grindar, membran) finns en droppe
flödestryck
rörlig luft. I det angivna
platser som pågår
omstrukturering av lufthastighetsfält i
luftkanal och bildandet av virvelzoner
vid väggarna, som åtföljs
förlust av flödesenergi. inriktning
flöde sker på något avstånd
efter att ha passerat
dessa platser. Villkorligt, för bekvämlighet
aerodynamisk beräkning, förlust
tryck lokalt
motstånd anses vara koncentrerade.
Förluster
tryck i lokalt motstånd
fast besluten
enligt formeln
(7)
var
–
lokal resistanskoefficient
(vanligtvis,
i vissa fall finns det
negativt värde, vid beräkning
skall
ta hänsyn till tecknet).
Ratio syftar på
till toppfart
i den smala delen av sektionen eller hastigheten
i avsnitt
sektion med lägre flödeshastighet (i en tee).
I tabeller
lokala motståndskoefficienter
anger vilken hastighet det avser.
Förluster
tryck i lokala motstånd
plot, z,
beräknas med formeln
(8)
var
- summa
lokala motståndskoefficienter
Plats på.
Är vanliga
tryckförlust i kanaldelen
längd,
m, i närvaro av lokala motstånd:
(9)
var
– förluster
tryck per 1 m kanallängd;
– förluster
tryck i lokala motstånd
webbplats.
