Расчет вентиляции
Нижегородский государственный архитектурно-
строительный
университет
Кафедра отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
Пояснительная записка к курсовому проекту
Студент IV курса
гр. 360
Преподаватель
Бубликова Н. В.
Нижний Новгород
2001
Содержание
- Определение расчётных воздухообменов ………………………………. 3
- Расчёт количества решёток приточных и вытяжных систем ………….. 4
- Аэродинамический расчёт вентиляционных систем …………………... 5
3.1 Расчёт приточной системы
побуждением П1……………………………………………………… 6
3.2 Расчёт вытяжной системы вентиляции с механическим
побуждением В1……………………………………………………… 8
3.3 Расчёт естественной вытяжной системы вентиляции ВЕ1 …………. 9
4. Подбор вентиляционного
4.1 Подбор вентилятора для
с механическим побуждением…………
4.2 Подбор оборудования приточной камеры……………………………. 12
4.2.1 Подбор и расчёт калориферов………
4.2.2 Подбор и расчёт
4.2.3 Подбор фильтра…………………………………………
4.2.4 Подбор утеплённого клапана…………
4.2.5 Подбор вентилятора………………………………
Литература……………………………………………………
1.
Определение расчётных
воздухообменов
Расчётный воздухообмен для каждого помещения определяют по формулам:
,
,
где
n – кратность воздухообмена, характеризующая количество воздуха, заменяемое в течении 1 часа, ч-1; [1, 2]
V – объём помещения, м3.
Результаты
расчётов сводим в таблицу 1.
Таблица
1 – Расчёт воздухообмена
в помещениях.
| № | Наименование
помещения |
t, оС | V, м3 | Нормативная кратность n, ч-1 | Расход воздуха L, м3/ч | ||
| 1 | Кассовый вестибюль | 12 | 180 | 2 | - | 360 | - |
| 2 | Фойе | 18 | 750 | 2 | - | 1500 | - |
| 3 | Зрительный зал | ||||||
| 4 | Перемоточная | 16 | 34 | 2 | 2 | 68 | 68 |
| 5 | Кинопроекционная | 16 | 105 | 3 | 3 | 315 | 315 |
| 6 | Комната киномеханика | 18 | 32 | - | 2 | - | 64 |
| 7 | Кладовая | 12 | 27 | - | 1 | - | 27 |
| 8 | Комната художника | 18 | 45 | 2 | 2 | - | 90 |
| 9 | Электрощитовая | 18 | 51 | 2 | 2 | - | 102 |
| 10 | Фойе | 14 | 210 | 2 | - | 420 | - |
| 11 | Курительная | 16 | 75 | - | 10 | - | 750 |
| 12 | Женский санузел | 15 | 22 | - | 100 м3/ч на 1 прибор | - | 500 |
| 13 | Мужской санузел | 15 | 22 | - | 100 м3/ч на 1 прибор | - | 500 |
| 14 | Щёлочная | 15 | 32 | - | 3 | - | 96 |
| 15 | Аккумуляторная | 15 | 37 | - | 3 | - | 111 |
| 16 | Кладовая | 15 | 9 | - | 1 | - | 9 |
| 17 | Кабинет директора | 18 | 31 | 2 | 1,5 | 62 | 46,5 |
| 18 | Контора | 18 | 28 | 2 | 1,5 | 56 | 42 |
| 19 | Комната персонала | 18 | 87 | 2 | 1,5 | 174 | 130,5 |
Общий приток: .
Общая вытяжка: .
| № | Наименование
помещения |
t, оС | V, м3 | Нормативная кратность n, ч-1 | Расход воздуха L, м3/ч | ||
| 1 | Зрительный зал | ||||||
| 2 | Сцена | 18 | 750 | 2 | - | 1500 | - |
| 3 | Перемоточная | 16 | 34 | 2 | 2 | 68 | 68 |
| 4 | Кинопроекционная | 16 | 105 | 3 | 3 | 315 | 315 |
| 5 | Комната киномеханика | 18 | 32 | - | 2 | - | 64 |
| 6 | Санузел | 12 | 27 | - | 1 | - | 27 |
| 7 | Гостиная и буфет | 18 | 45 | 2 | 2 | - | 90 |
| 8 | Кружкова танцев | 18 | 51 | 2 | 2 | - | 102 |
| 9 | Раздевальни | 14 | 210 | 2 | - | 420 | - |
| 10 | Фотокружок | 16 | 75 | - | 10 | - | 750 |
| 11 | Подсобная буфета | 15 | 22 | - | 100 м3/ч на 1 прибор | - | 500 |
| 12 | Комната персонала | 15 | 22 | - | 100 м3/ч на 1 прибор | - | 500 |
| 13 | Кружковые | 15 | 32 | - | 3 | - | 96 |
| 14 | Комнаты | 15 | 37 | - | 3 | - | 111 |
| 15 | Комната администратора | 15 | 9 | - | 1 | - | 9 |
| 16 | Гардероб | 18 | 31 | 2 | 1,5 | 62 | 46,5 |
| 17 | Вестибюль | 18 | 28 | 2 | 1,5 | 56 | 42 |
| 18 | Игровая (бильярд, теннис) | ||||||
| 19 | Инвентарная | ||||||
| 20 | Кладовая | ||||||
| 21 | Фойе | 18 | 2 | ||||
| 22 | Буфет и подсобная | ||||||
| 23 | Буфетная стойка | ||||||
2. Расчёт количества решёток приточных и
вытяжных
систем
Количество решёток для обеспечения воздухообмена в помещении определяется из выражения:
где
L – расход воздуха в соответствующей системе, м3/ч;
- площадь живого сечения
- расчётная скорость воздуха в решётке, м/с; для приточных механических ; для вытяжных гравитационных до 2м/с; для вытяжных механических .
Расчёт
количества решёток сводим в таблицу
2.
Таблица
2 – Определение
типа и количества
решёток.
| № | Наименование
помещения |
L,
м3/ч |
Размеры решётки или сетки, мм | Площадь живого
сечения |
Скорость воздуха |
Кол-во решёток
или сеток
Nр, шт. |
| П1 | Кассовый вестибюль | 360 | 150х150 | 0,0144 | 2,31 | 3 |
| Фойе | 1500 | 200х200 | 0,0256 | 1,81 | 9 | |
| Перемоточная | 68 | 150х150 | 0,0144 | 1,31 | 1 | |
| Кинопроекционная | 315 | 150х150 | 0,0144 | 2,03 | 3 | |
| Фойе | 420 | 150х150 | 0,0144 | 2,03 | 4 | |
| Кабинет директора | 62 | 150х150 | 0,0144 | 1,2 | 1 | |
| Контора | 56 | 150х150 | 0,0144 | 1,08 | 1 | |
| Комната персонала | 174 | 150х150 | 0,0144 | 1,68 | 2 | |
| В1 | Женский санузел | 500 | 150х150 | 0,0144 | 2,41 | 4 |
| Мужской санузел | 500 | 150х150 | 0,0144 | 2,41 | 4 | |
| Курительная | 750 | 200х200 | 0,0256 | 1,63 | 5 | |
| В2 | Щёлочная | 96 | 150х150 | 0,0144 | 1,85 | 1 |
| В3 | Аккумуляторная | 111 | 150х150 | 0,0144 | 2,14 | 1 |
| В4 | Кинопроекционная | 315 | 200х200 | 0,0256 | 1,71 | 2 |
| Перемоточная | 68 | 150х150 | 0,0144 | 1,31 | 1 | |
| ВЕ1 | Комната персонала | 130,5 | 250х170 | 0,026 | 0,7 | 2 |
| Кладовая | 27 | 190х190 | 0,014 | 0,54 | 1 | |
| Комната киномеханика | 64 | 250х170 | 0,026 | 0,68 | 1 | |
| ВЕ2 | Электрощитовая | 102 | 250х170 | 0,026 | 0,54 | 2 |
| Комната художника | 90 | 190х190 | 0,014 | 0,89 | 2 | |
| Кладовая | 9 | 190х190 | 0,014 | 0,18 | 1 | |
| Кабинет директора | 46,5 | 190х190 | 0,014 | 0,92 | 1 | |
| Контора | 42 | 190х190 | 0,014 | 0,83 | 1 |
3.
Аэродинамический
расчёт вентиляционных
систем
Расчёт проводится для того, чтобы определить потери давления и диаметры воздуховодов.
Порядок расчёта:
- Вычерчивают аксонометрическую схему системы вентиляции и проставляют длины участков и расходы с учётом нарастающего итога.
Участком вентсистем называется канал (воздуховод), имеющий постоянный расход. Границами участков служат тройники.
- Выбирают магистральное направление.
- Начиная с конечного участка, производят нумерацию магистрального направления, а затем нумеруют ответвления.
- По значениям допускаемых скоростей [4] определяют площадь сечения участка системы:
По справочникам
принимают стандартный
- По таблицам аэродинамического расчёта [4] по расходу и диаметру определяют R, , Рд, а если воздуховод или канал неметаллический, то и .
- Определяют коэффициенты местных сопротивлений на участках.
- Определяют Z по формуле:
- - для металлических воздуховодов
- для неметаллических воздуховодов
Порядок расчёта от п. 4 до п. 8 повторяют для всех участков магистрали.
- Начинают рассчитывать ответвления аналогично п. 4 по п. 8.
- Каждое
ответвление следует
выравнивать по сопротивлению с участком магистрали от начального участка до точки врезки ответвления
Воздуховоды прямоугольного сечения рассчитываются аналогичным образом, но в п. 4 определяется скорость на участке, т. е.
4.
По справочникам принимают стандартный ближайший размер [4] и вычисляют dэ и :
где
a и b – размеры воздуховода.
5. По таблицам аэродинамического расчёта [4] по и dэ определяют R, Рд, а если воздуховод или канал неметаллический, то и ( ).
Если не получается уравнять ответвление с участком магистрали, то на ответвлении устанавливается либо диафрагма, либо дроссель-клапан.
где
- давление, которое необходимо
погасить.
3.1 Расчёт
приточной системы вентиляции
с механическим побуждением П1
Расчёт
сводим в таблицу 3.
Таблица
3 – Расчёт приточной
механической вентсистемы.
| №№ | L,
м3/ч |
F,
м2 |
axb,
мм |
dэ,
мм |
м/с |
R,
Па/м |
м |
Па |
Рд,
Па |
Z,
Па |
||
| 1-2 | 1500 | 0,1 | 250х400 | 308 | 4,17 | 0,69 | 13 | 8,97 | 5,2 | 11,5 | 59,8 | 68,77 |
| 2-3 | 1860 | 0,1 | 250х400 | 308 | 5,17 | 0,883 | 1,0 | 0,883 | 0,75 | 15,5 | 11,625 | 12,508 |
| 3-4 | 2280 | 0,125 | 250х500 | 333 | 5,07 | 0,82 | 1,0 | 0,82 | 0,15 | 15,1 | 2,265 | 3,085 |
| 4-5 | 2572 | 0,16 | 400х400 | 400 | 4,47 | 0,548 | 8,6 | 4,713 | 2,83 | 12,1 | 34,243 | 38,956 |
| 5-6 | 2955 | 0,16 | 400х400 | 400 | 5,13 | 0,67 | 1,0 | 0,67 | 0,4 | 15,3 | 6,12 | 6,79 |
| 7-3 | 420 | 0,0375 | 150х250 | 188 | 3,11 | 0,65 | 3,9 | 2,535 | 2,29 | 5,9 | 13,511 | 16,046 |
| 8-2 | 360 | 0,0225 | 150х150 | 150 | 4,44 | 1,65 | 1,2 | 1,98 | 6,0 | 11 | 66,0 | 67,98 |
| 9-10 | 62 | 0,015 | 100х150 | 120 | 1,15 | 0,17 | 4,2 | 0,714 | 2,1 | 0,67 | 1,407 | 2,121 |
| 11-10 | 56 | 0,015 | 100х150 | 120 | 1,04 | 0,165 | 0,9 | 0,149 | 6,23 | 0,6 | 3,738 | 3,887 |
| 10-12 | 118 | 0,015 | 100х150 | 120 | 2,19 | 0,58 | 6,2 | 3,596 | 2,25 | 2,9 | 6,525 | 10,121 |
| 13-12 | 174 | 0,015 | 100х150 | 120 | 3,22 | 0,83 | 2,0 | 1,66 | 2,1 | 6,3 | 13,23 | 14,89 |
| 12-4 | 292 | 0,0225 | 150х150 | 150 | 3,6 | 1,14 | 1,4 | 1,596 | 3,4 | 7,6 | 25,84 | 27,436 |
| 14-15 | 68 | 0,015 | 100х150 | 120 | 1,26 | 0,23 | 10 | 2,3 | 4,0 | 1,03 | 4,12 | 6,42 |
| 16-15 | 315 | 0,0225 | 150х150 | 150 | 3,89 | 1,44 | 2,7 | 3,888 | 2,5 | 8,9 | 22,25 | 26,138 |
| 15-5 | 383 | 0,0225 | 150х150 | 150 | 4,73 | 1,95 | 3,5 | 6,825 | 0,49 | 10,8 | 5,292 | 12,117 |
Значения
коэффициентов местных
1-2:
, ,
2-3: , ,
3-4: , ,
4-5:
, ,
5-6:
7-3:
, ,
8-2:
, ,
9-10:
, ,
11-10:
, ,
10-12: , ,
13-12:
, ,
12-4: , ,
14-15:
, ,
16-15:
, ,
15-5:
,
,
Уравниваем потери давления:
По [4] .
По [4] .
По [4] .
По [4] .
По [4] принимаем дроссель-клапан:
,
.
3.2 Расчёт
вытяжной системы вентиляции
с механическим побуждением В1
Расчёт
сводим в таблицу 4.
Таблица
4 – Расчёт вытяжной
механической системы
вентиляции
| №№ | L,
м3/ч |
F,
м2 |
d,
мм |
м/с |
R,
Па/м |
м |
Па |
Рд,
Па |
Z,
Па |
||
| 1-2 | 500 | 0,0314 | 200 | 4,42 | 1,2 | 2,5 | 3,0 | 2,61 | 11,9 | 31,059 | 34,059 |
| 2-3 | 1000 | 0,049 | 250 | 5,67 | 1,4 | 6,5 | 9,1 | 0,46 | 18,8 | 8,648 | 17,748 |
| 3-4 | 1750 | 0,0615 | 315 | 7,9 | 2,06 | 7,3 | 15,038 | 0,82 | 38,0 | 31,16 | 46,198 |
| 4-5 | 1750 | 0,0615 | 315 | 7,9 | 2,06 | 2,8 | 5,768 | 1,0 | 38,0 | 38,0 | 43,768 |
| 6-2 | 500 | 0,0314 | 200 | 4,42 | 1,2 | 2,0 | 2,4 | 2,4 | 11,9 | 28,56 | 30,96 |
| 7-3 | 750 | 0,049 | 250 | 4,25 | 0,85 | 2,3 | 1,955 | 2,05 | 10,85 | 22,24 | 24,195 |
Значения
коэффициентов местных
1-2:
, , ,
2-3:
, ,
3-4:
4-5:
6-2:
, , ,
7-3:
,
,
Уравниваем потери давления:
По [4]
.
3.3 Расчёт естественной вытяжной системы
вентиляции
ВЕ1
Основной отличительной особенностью этого расчёта от механической системы является ограничение потерь давления располагаемым давлением по каждому уровню.
Расчёт
производится в следующей
- Вычерчивается аксонометрическая схема воздуховодов, и расставляются длины участков и расходы с нарастающим итогом.
- Выбирается магистральное направление, начиная с самого верхнего уровня.
- Производят нумерацию участков по каждому уровню.
- Определяют располагаемое давление для верхнего уровня:
где
Нр – вертикальное расстояние от среза вытяжной шахты до центра вытяжной решётки, м;
- удельный вес соответственно наружного (5оС) и внутреннего (18оС) воздуха, Н/м3.
- По аналогии с механической системой вентиляции определяют диаметр и потери давления по направлению верхнего уровня с учётом поправки на шероховатость, если воздуховоды (каналы) отличаются абсолютной шероховатостью от табличного значения.
- Находят суммарные потери давления по направлениям:
- Потери давления должны удовлетворять неравенству:
- Определяют располагаемое давление для следующего уровня
Потери давления должны удовлетворять неравенству
Расчёт сводим в таблицу 5.
Таблица 5 – Расчёт естественной системы вентиляции ВЕ1
| №№ | L,
м3/ч |
F,
м2 |
axb,
мм |
dэ,
мм |
м/с |
R,
Па/м |
м |
Па |
материал | Рд,
Па |
Z,
Па |
|||||
| 1-2 | 64 | 0,03 | 150х200 | 178 | 0,54 | 0,035 | 1,8 | 0,063 | * | 1,11 | 0,07 | 3,32 | 0,14 | 0,465 | 0,535 | |
| 2-3 | 91 | 0,03 | 150х200 | 178 | 0,77 | 0,059 | 0,3 | 0,0177 | * | 1,11 | 0,0196 | 0,25 | 0,3 | 0,075 | 0,095 | |
| 3-4 | 221,5 | 0,045 | 150х300 | 200 | 1,37 | 0,1 | 3,6 | 0,36 | ** | 1,0 | 0,36 | 1,15 | 0,7 | 0,805 | 1,165 | |
| 5-2 | 27 | 0,03 | 150х200 | 178 | 0,51 | 0,05 | 1,0 | 0,05 | * | 1,11 | 0,056 | 2,22 | 0,21 | 0,466 | 0,522 | |
| 6-7 | 65,25 | 0,038 | 140х270 | 185 | 0,51 | 0,05 | 3,8 | 0,19 | *** | 1,33 | 0,253 | 3,87 | 0,16 | 0,619 | 0,872 | |
| 0,03 | 150х200 | 178 | 0,52 | 0,06 | 1,8 | 0,108 | * | 1,11 | 0,12 | 1,16 | 0,19 | 0,22 | 0,34 | |||
| 8-7 | 62,25 | 0,038 | 140х270 | 185 | 0,51 | 0,05 | 3,8 | 0,19 | *** | 1,33 | 0,253 | 3,87 | 0,16 | 0,619 | 0,872 | |
| 0,03 | 150х200 | 178 | 0,52 | 0,06 | 1,8 | 0,108 | * | 1,11 | 0,12 | 0,98 | 0,19 | 0,186 | 0,306 | |||
| 7-3 | 130,5 | 0,03 | 150х200 | 178 | 1,2 | 0,22 | 0,3 | 0,066 | * | 1,11 | 0,073 | 1,0 | 0,6 | 0,6 | 0,673 | |