Проектирование аспирационных и вентиляционных установок

мм.

 мм.

Коэффициент сопротивления  отводов берем из табл.10 [1].

Т.о. =0,15, =0,12.

Тогда расчетная длина  участка АБ:

 

Потери давления по длине:  Н=17,3 7,90=136,65  Па.

,

Потери давления на участке  АБ составляют:

Суммарные потери в проходном участке:

Σ

Участок аБ

 

Диаметр бокового участка аБ определим по объемному  расходу воздуха 420 м³/ч и скорости

мм.

Рассчитанный  диаметр не соответствует стандартному, примем при данном расходе стандартный  диаметр 110 мм.

Уточняем скорость:

 м/с.

Н_д=94 Па, R=19 Па/м.

Рассчитаем  размеры конфузора:

 м²

Примем одну из сторон b=400 мм.

Примем угол раскрытия  конфузора  =45⁰;

 мм

Коэффициент сопротивления  конфузора определим из табл. 8 в  зависимости от l_к/ D >1 и =45⁰; =0,09.

Вычислим длину отводов:

 мм.

 мм.

Коэффициент сопротивления  отводов берем из табл.10 [1].

Т.о. =0,15, =0,12.

Тогда расчетная длина  участка aБ:

 

Потери давления по длине:

Н=19 5,17=98,25 Па.

Коэффициенты сопротивления  тройника находим, задавшись диаметром  объединенного воздуховода D=140 мм по отношениям, из табл. 13, [1, с. 69]

 

.

Получим коэффициенты сопротивления тройника соответственно в проходном и боковом участках =0,4 и =0,2 [1, с. 69].

Потери давления на участке аБ составляют:

Суммарные потери в боковом участке:

Σ ;

где Н_М.Б = 60 Па - потери давления в смесителе СГК-1М.

Разница между  Н_ПТ.П и Н_ПТ.Б составляет 490,5 Па, т.е. более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивание потерь давлений в тройнике.

Выполним выравнивание с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:

По номограмме находим отношение а/D=0,61. Откуда заглубление диафрагмы: а=67,1 мм.

Участок БВ

 

Расход воздуха  на этом участке равен Q=820 м³/ч, D=140 мм.

Рассчитаем   скорость воздуха:

 м/с

Н_д=134 Па, R=19,6 Па/м.

Вычислим длину  отвода:

 мм.

Коэффициент сопротивления  отвода =0,15 берем из табл.10 [1].

Тогда расчетная длина участка БВ равна:

 

Потери давления по длине:  

Н=R∙l=19,6∙1,87=36,65 Па.

Потери давления на участке БВ составляют:

Суммарные потери в проходном участке:

Σ

Участок бВ

 

Диаметр бокового участка бВ определим по объемному расходу воздуха 340 м³/ч и скорости 14,8 м/с:

 мм.

Рассчитанный  диаметр не соответствует стандартному, примем при данном расходе стандартный  диаметр 100 мм.

 м/с.

Н_д=88,2 Па, R=20,1 Па/м.

Рассчитаем  размеры конфузора:

 м²

Примем одну из сторон b=400 мм.

Примем угол раскрытия  конфузора  =45⁰;

 мм

Коэффициент сопротивления  конфузора определим из табл. 8 в  зависимости от l_к/ D >1 и =45⁰; =0,09.

Вычислим длину отводов:

 мм.

 мм.

Коэффициент сопротивления  отводов: =0,15, =0,12, =0,15.

Коэффициенты  сопротивления тройника находим  задавшись диаметром объединенного  воздуховода D=160 мм по отношениям, из табл. 13, [1, с. 69]

 

.

Получим коэффициенты сопротивления тройника соответственно в проходном и боковом участках =0,3 и =0 [1, с. 69].

Тогда расчетная  длина участка бВ:

 

Потери давления по длине:  

Н=R∙l=20,1∙19,9=400  Па.

Потери давления на участке бВ составляют:

Суммарные потери в боковом участке:

Σ

где Н_М.Б = 60 Па - потери давления в бункере для готовой продукции.

Разница между Н_ПТ.П и Н_ПТ.Б составляет 390,6 Па, т.е. более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивание потерь давлений в тройнике.

Выполним выравнивание с  помощью дополнительного сопротивления  в виде боковой диафрагмы. Коэффициент  сопротивления диафрагмы:

По номограмме находим  отношение а/D=0,59. Откуда заглубление диафрагмы: а=82,6 мм.

Участок ВГ

 

Расход воздуха  на этом участке равен Q=1160 м³/ч, D=160 мм.

Рассчитаем   скорость воздуха:

 м/с

Н_д=156,8 Па, R=19,2 Па/м.

Вычислим длину отвода:

 

Коэффициент сопротивления  отвода: =0,12.

Тогда расчетная  длина участка БВ равна:

 

Н=R∙l=19,2∙4,352=83,6 Па.

Потери давления на участке ВГ составляют:

Суммарные потери в проходном участке:

Σ

 

Участок вГ

 

Диаметр бокового участка вГ определим по объемному расходу воздуха 480 м³/ч и скорости 16 м/с:

мм.

Рассчитанный  диаметр не соответствует стандартному, примем при данном расходе стандартный  диаметр 110 мм.

Уточняем скорость:

 м/с.

Н_д=120 Па, R=23,9 Па/м.

Рассчитаем  размеры конфузора:

 м²

Примем одну из сторон b=500 мм.

Примем угол раскрытия конфузора  =45⁰;

мм

Коэффициент сопротивления  конфузора определим из табл. 8 в  зависимости от l_к/ D >1 и =45⁰; =0,09.

Вычислим длину  отводов:

 мм.

 мм.

Коэффициент сопротивления  отводов: =0,15, =0,12.

Тогда расчетная  длина участка вГ:

 

Потери давления по длине:  

Н=R∙l=38,9∙5,07=197,22  Па.

Коэффициенты сопротивления  тройника находим задавшись диаметром  объединенного воздуховода D=180 мм по отношениям, из табл. 13, [1, с. 69]

 

.

Получим коэффициенты сопротивления тройника соответственно в проходном и боковом участках =0,3 и =0 [1, с. 69].

Потери давления на участке вГ составляют:

Суммарные потери в боковом участке:

Σ ;

где Н_М.Б = 100 Па - потери давления в дробилке молотковой А1-ДМ2Р-22.

Разница между  Н_ПТ.П и Н_ПТ.Б составляет 190,92 Па, т.е. более допустимой 10%, поэтому необходимо выравнивание потерь давлений в тройнике.

Выполним выравнивание с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы:

По номограмме находим отношение а/D=0,47. Откуда заглубление диафрагмы: а=75,2 мм.

Участок ГД

 

Расход воздуха  на этом участке равен Q=1640 м³/ч, D=180 мм.

Рассчитаем   скорость воздуха:

 м/с

Расчетное значение не стандартно, принимаем стандартное 17,6 м/с.

Н_д=189,4 Па, R=19,9 Па/м.

Необходимо  выявить, конфузором или диффузором является переходной патрубок при входе  в циклон. Площадь входного отверстия в переходном патрубке м², а площадь выходного отверстия патрубка, которое служит входным отверстием циклона БЦ-500, м². Так как , то патрубок является диффузором со степенью расширения .

Зададимся углом  расширения диффузора α=30˚. Тогда из табл. 4 коэффициент сопротивления диффузора ζ=0,19, длина диффузора - 95 мм.

Тогда расчетная длина  участка ГД равна:

 

Длина диффузора  не учитывается, т.к. потери по его длине  учтены в коэффициенте сопротивления.

Потери давления по длине:  

Rl=19,9∙1,02=20,3 Па.

Потери давления на участке ГД:

 

Участок ДЕ

 

Потери давления в циклоне БЦ-500 равны сопротивлению циклона - Н_Ц=850,8 Па.

 

Участок ЕЖ

Расход воздуха 

Скорость воздуха  после циклона можно снизить  до 10-12 м/с.

 

Выбираем стандартный  диаметр D=225 мм.

Уточняем скорость:

 

Т.о. Н_д=88,2 Па, R=7,29 Па/м.

Так как на участке  ЕЖ диаметр воздуховода D=225 мм, а диаметр выходного отверстия циклона БЦ-500 d_вых=300 мм, то необходимо выяснить, конфузором или диффузором является переходной патрубок. S_ЕЖ=0,040, т. е. переходной патрубок является конфузором. Зададимся углом расширения конфузора α=30˚, длина конфузора 65 мм. Тогда из табл. 8 коэффициент сопротивления конфузора ζ=0,17.

Вычислим длину  отвода:

 

Коэффициент сопротивления  отвода берем из табл.10 [1].

Тогда расчетная длина  участка ЕЖ равна:

l_ЕЖ=706,5+706,5+706,5+289+1654=4562,5 мм =4,6 м

Потери давления по длине:  

Rl=7,29∙4,6=33,5 Па.

Потери давления на участке  ЕЖ:

 

Участок ЗИ

 

Расход воздуха  на этом участке равен расходу  при входе в вентилятор, т.е. 1722 м³/ч, скорость воздуха 12 м/с. Диаметры воздуховодов на участках принимаем равными диаметру до вентилятора, т.е. 225 мм. При данных значениях диаметра и скорости: R=7,29 Па/м, Н_д=88,2 Па.

Определим, чем  служит переходной патрубок на выходе из вентилятора. Площадь отверстия  вентилятора: м², площадь поперечного сечения воздуховода диаметром 225 мм м². Здесь , поэтому  имеет место диффузор.

Примем угол диффузора из конструктивных соображений α=30˚, тогда l_д=75 мм и S₂/S₁=0,04/0,024=1,7 , ζ_д=0,19.

Расчетная длина  участка ЗИ:

l_ЗИ = 75+6500=6575 мм = 6,575 м.

Потери давления по длине:  

Rl=7,29∙6,537=47,9 Па.

На выхлопе  предусмотрена насадка с защитным зонтом с  коэффициентом потерь из табл. 6.

Потери давления на участке ЗИ:

Из расчета  общее сопротивление сети по главной  магистрали составляет 2235,4 Па. С учетом коэффициента запаса 1,1 и возможного вакуума в помещениях цеха 50 Па требуемое давление, развиваемое вентилятором:

 Па.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ  ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРА И РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ДЛЯ ЕГО ПРИВОДА

 

Вентилятор  подбираем по аэродинамическим характеристикам с максимальным КПД по расходу Q_В=1804 м³/ч и р_В=2560 Па.

При просмотре  характеристик радиальных вентиляторов для Q_В=1804 м³/ч и р_В=2509 Па подходит вентилятор В.Ц5-35-4.01 с n=2930 об/мин. Марка окончательно выбранного вентилятора совпадает с маркой вентилятора, выбранного предварительно.

Определим мощность для привода вентилятора:

,

Потребная мощность электродвигателя:

,

где - КПД подшипников вентилятора;

     - КПД клиноременной передачи;

     k_З =1,15 - коэффициент запаса.

Из приложения 11 для вентилятора В.Ц5-35-4.01находим электродвигатель АИР80В2 мощностью 2,2 кВт c n=3000 об/мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

10.1 РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ

 

Воздухообмен  по нормативной кратности:

Для большинства  помещений общественных зданий воздухообмен L, м³/ч, определяют по нормативной кратности:

L=kV,

где k – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч, зависит от назначения помещения, для зала заседаний k = 6 (1/ч);

     V_п – объём помещения, м³.

Зал заседаний: L=6·462=2772 м³/ч,

Сан. узел: L=50 м³/ч.

Теплопоступление  от искусственного освещения:

Тепловыделения  от источников искусственного освещения  определяется по формуле:

Q_осв=N·n·а,

где N – потребляемая мощность светильников;

     n – количество светильников,

a - коэффициент, учитывающий вид арматуры.

a = 0,6 для люминесцентных ламп, закрытых матовым стеклом.

Зал заседаний: Q_осв= 60·13·0,6 =468 Вт;

      Таблица 2 Определение воздухообмена для помещений офиса.

Название помещения	Объем   помещения, м3	Нормативная кратность (вытяжная)	Воздухообмен, м3/час
Зал заседаний	462	6	2772
Санузел (один унитаз)	10	-	50