Расчет воздухораспределения, выбор воздухораспределителей

2.3.3Воздухораспределение, выбор воздухораспределителей.

Расчет воздухораспределения сводится к подбору размеров воздухораспределителя с целью обеспечения максимальных скоростей и перепадов температур в образующемся воздушном потоке, отвечающих требованиям [2], прил.5; 6. Расчет ведется в соответствии с [6].

В качестве расчётного помещения принимается кабинет заместителя директора  (помещение №603).

Исходные данные:

- размер помещения: а х b х Н=5,6 х2,9 х 3 м.

- расход приточного воздуха L_пр = 60 м3/ч;

- температура внутреннего воздуха t_в=18 ºС;

- температура приточного воздуха t_пр=18 ºС.

Максимально возможная высота установки воздухораспределителя Н_max=2,7 м.

Высота рабочей зоны h_р.з.=1,5 м.

      

Рисунок  1.2

1  Проверка геометрических условий:

1.1 Условие обеспечения прямого потока при входе струи в рабочую зону:

                                                               0,5≤l/х_п≤1,5                                                           (2.1)

где       

                                                               х_п=Н_max- h_р.з.,                (2.1)

х_п=2,7-1,5=1,2 м

                                                                 l=b/2,                          (2.1)

l=2,9/2=1,45 м

l/х_п=1,45/1,2=1,2

Так как 0,5<1,2<1,5 – условие выполняется.

1.2 Условие размещения воздухораспределителя по площади помещения:

                                                                 0,5≤а/b≤2                                                            (2.2)                                                

а/b=5,69/2,9=1,93

Так как 0,5<1,93<2 – условие выполняется.

1.3 Относительная площадь приточной струи при поступлении её в рабочую зону:

                                      F_стр=1-0,15х[1-(H_max-h_р.з.)/√F_п ]²=0,4÷1,0                                       (2.3)

где   F_п – площадь пола, приходящаяся на  воздухораспределитель:

F_п=ахb=5,6х2,9=16,24 м2,

      F_стр=1-0,15х[1-(2,7-1,5)/√16,24]²=0,74

Так как 0,4<F_стр=0,74<1,0 – условие выполняется.

2 Расход воздуха  воздухораспределителем :  L=L_пр=60 м3/ч.                                                

Используя номограмму для подбора воздухораспределителя [7, стр.236] к установке принимаем воздухораспределитель DVS-100 :

- скоростной коэффициент m=1,2;

- температурный коэффициент n=1,9;

- диаметр 100 мм;

- расчётная площадь А_о=0,06 м2.

Расчётная скорость в начальном сечении:

                                                   V_o=L/(3600хA_о),                        (2.3)

                                       V_o =60/(3600х0,06)=0,28 м/с                                        

3 Проверка ограничений по схеме циркуляции () и разность температур в струе и окружающем воздухе в месте внедрения в рабочую зону (∆tх) не производится, т.к. ∆t_о=t_пр-t_в =18-18=0 ºС.

4 Скорость в струе в месте внедрения в рабочую зону по формуле прямого потока:

                                               U_х=U₀х(m/ ) х К_н х К_ст х К_вз,                                               (2.5)                              

где                                                            

                                                             =х/√А₀,                       (2.5)

                                                               х=х_п+l,                           (2.5)

х=1,45+1,2=2,65 м,

=2,65/√0,06=10,6

К_вз – коэффициент взаимодействия, принимается по таблице 17.4 справочника [6],   К_вз=1;

К_ст – коэффициент стеснения, принимается по 17.2 справочника [6], К_ст=1;

К_н – коэффициент неизотермичности струи, К_н=1.

U_х=0,28 х (1,2/10,6) х 1 х 1 х 1=0,03 м/с

Максимальная скорость воздуха в струе:

                                                   V_max=KхV_норм, м/с                                                             (2.6)

где К – коэффициент перехода от нормируемой скорости к максимальной,        принимается по приложению 6 СНиП 2.04.05-91* [1], к=1,4;

V_норм – нормируемая скорость воздуха в струе, принимается по приложению 1 СНиП 2.04.05-91* , V_норм =0,2 м/с.

V_max =1,4х0,2=0,28 м/с

Так как  V_x=0,03 м/с < V_маx=0,28 м/с – условие выполняется.

5  Расчёт диапазона изменения температуры воздуха в приточной струе:

Аr ^кр_х=0,5 – для нагретой струи.

                                              Аr ^кр_х =(n/m²)хАr₀x(х/1,13х√А₀)²                                             (2.7)

0,5=(1,39/1,2²)хAr₀х(10,6/1,13х√0,06)²

Откуда получаем Ar_о=0,0003.

                                Аr _о=11,1х(Δt_ox√A_o)/(T_окрхU_о²)                                               (2.8)                                                

где         Т_окр=t_в+273=18+273=291 ºС,

0,0003=11,1х(Δt_ox√0,06)/(293х0,28²)                                              

Откуда получаем ∆t_о=0,002 ºС

Таким образом, температура приточной струи может быть равной t_пр=t_в±0,01 ºС. Так как вентиляция не несет никаких нагрузок по восполнению недостатков теплоты и ассимиляции теплопоступлений, то этого перепада температуры приточной струи вполне достаточно.