Расчет искусственной вентиляции, определение наиболее экономичного варианта. Практические задания, страница 2

3 Методические рекомендации

а) Данная задача эмитирует производственную ситуацию, когда возможно множество вариантов решения (в данном случае – 14) задачи и необходимо отбросить те из них, которые не отвечают тем или иным ограничениям технико-экономического характера, и оставшихся в качестве основного варианта выбрать тот, где расход материалов или трудозатрат минимален. Необходимым условием является выполнение нормативных требований, в данном случае кратность воздухообмена должна быть не менее нормативной.

Из условий задачи следует, что: а) должны быть рассмотрены все 14 сечений венткоробов; б) количество венткоробов определяется, например, с использованием формул (1) и (3) для системы нагнетания воздуха; в) из 14 возможных сечений далее не рассматриваются те, где не выполняются ограничения – число коробов N – от двух до шести, кратность обмена воздуха ( К_н и К_уд) обеспечивается с излишним запасом, более чем на 10 %, г) для тех сечений венткоробов ( например, четырех из 14), для которых указанные ограничения выполняются, определяется суммарный расход материала – жести S_мi, м²; например, для системы нагнетания воздуха

 S_мнi = N_нi (2А_i + 2В_i) × (L_п / 3)                                    (5)

и выбирается окончательный вариант. При выборе окончательного варианта учитывать два довода: в этом i-том варианте расход материала минимален или близок к этому; при возможности для систем нагнетания и удаления воздуха используется одинаковое сечение венткоробов, что предпочтительно для размещения заказа на их изготовление.

б) При прямом решении – в каждом из вариантов определить при заданном количестве венткоробов N_н (или N_уд), W_н по (1) или W_уд по (2), определить К_н (или К_уд) и добиться выполнения условий (3) и (4) – объем вычислений будет большим. Поэтому решение рекомендуется вести в табличном виде. Из совместного рассмотрения, например, (1) и (3) определим N^тр – «требуемое» количество венткоробов, при котором кратность обмена при нагревании будет равна нормативной – 3.5.

 N_н^тр =  ,                                          (6.а)

Так как кроме размеров сечения короба A_i и B_i здесь все величины известны, то следует привести к виду, например,

 N_н^тр = 1.276 / А_i × B_i ,                                        (6.б)

где в числителе будет число (здесь для примера – 1.276), равное 3.5 × W_п / _н × t.

Как правило, N_н^тр – величина дробная, например, N_н.1^тр = 4.72 или N_н.2^тр = 6.24, которые нужно «округлить» до ближайших больших целых чисел – 5 и 7. Так как величины W_н и К_н пропорциональны N_н, то по величине

 DN_н % = 100(N_н – N_н^тр) / N_н^тр = (N_н / N_н^тр – 1) × 100,                    (7)

можно судить – на сколько процентов фактический воздухообмен превышает нормативное, «требуемое» значение. В приводимых выше примерах

DN_н.1 % = 100(5 – 4.72) / 4.72 = 5.93 % < 10 % и

N_н.1 = 5 < N_{н max} = 6 – этот вариант оставляется для дальнейшего рассмотрения.

Второй вариант исключаем сразу по двум причинам:

N_н.2 = 7 > 6 и DN_н.2 = (7 / 6.24 – 1) × 100 = 12.18 % > 10 %

в) Расчет системы нагнетания воздуха рекомендуется вести в табличной форме со столбцами: 1) - № сечения венткоробов

(от 1 до 14); 2) – сечение венткороба А_i ´ B_i , м;

3) – N_н^тр = 1.276 / A_i ×B_i, м;

4) – N_н, шт;

5) - DN_{н i} ; % (по(7))

6) – Примечания: обоснование к выводу, например, N_н.2 = 7 > 6 – вариант далее не рассматриваем;

7) - S_м,н,i , м² (площадь поверхности венткоробов в тех вариантах, которые приняты для дальнейшего рассмотрения;

г) Расчет системы удаления воздуха выполняется по аналогичной методике, либо в отдельной таблице, либо в одной, введя столбцы 8…13 для системы удаления, аналогичные столбцам 2…7 для системы нагнетания воздуха.

д) С учетом соображений, приведенных в п. 1.3 А, делается выбор основных вариантов по системам нагнетания и удаления воздуха. Для основных вариантов вычисляется:

а) W_н и W_уд по (1) и (2);

б) К_н и К_уд по (3) и (4);

в) отмечается, на сколько выбранный вариант эффективней других по расходу материалов, то есть по площади боковой поверхности коробов.