Количественная оценка вредностей. Расчет воздухообменов. Определение параметров по J-d диаграмме. Расчет воздухораспределения

МИНИИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ

И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

КУРСОВАЯ РАБОТА

ВЕНТИЛЯЦИЯ ГРАЖДАНСКОГО ЗДАНИЯ

Работу выполнил

Гр. 2Т-IV

Работу приняла

Санкт- Петербург

2007

Содержание

1. Количественная оценка вредностей
2. Расчет воздухообменов
3. Определение параметров по J-d диаграмме
4. Расчет воздухораспределения.
5. Аэродинамический расчет приточной системы
6. Расчет системы естественной вытяжки.
7. Аэродинамический расчет вытяжного воздуховода (В1)
8. Подбор калорифера
9. Подбор воздушной заслонки (клапана) КВУ
10. Подбор решеток
11. Подбор фильтра
12. Вентиляторы
13. Список литературы

Расчет воздухораспределения

Подача воздуха происходит в верхнюю зону зала, т.к. невозможно реализовать рассредоточенную раздачу воздуха из средней зоны (очень большая скорость подачи струи).

Поэтому применяется традиционная схема вентиляции зала «сверху-вниз-вверх» с удалением воздуха из О.З. в объеме не менее 50% от притока.

Воздух раздается рассредоточено с потолочных воздухораспределителей – плафонов ПРМ 5, образующих ниспадающие конические струи.

Эти воздухораспределители не обеспечивают регулирование расхода подаваемого воздуха, однако за счет изменения типа струи позволяют воздействовать на их аэродинамические и тепловые характеристики.

Данные:

H₀= 1,5м

L  = 24м

B = 24м

H_п = 9,2м

T_в = 18°C

t_пр = 11,3°С

t₀ = 6,7°C

Результаты расчета:

1. Условие полного поступления струи в О.З.:

L_Y  = H, где  Н – геометрическая характеристика струи

2. Устанавливаем плафоны ПРМ-4 размером d = 500 мм; m = 0,75; n = 0,7.

Допустимая скорость истечения воздуха w₀ = 4 м/с.

Начальная скорость истечения струи:

V₀₁ = w₀ · 3600 · F₀ = 3,1·3600 · 0,2 = 2232 м³/ч

3. Расчетное расстояние х определяется:

х = Н_П – h_О.З. = 9,2 – 1,5 =7,7м

4. Условия применения уравнений для основных участков:

К_HW = m · Ö F₀ = 0,75 · Ö0.31 = 0.41 < x = 7,7 м

x_Ht = n ·ÖF₀ = 0.7 · Ö0.31 = 0.38 < x = 7,7м

5. Определяем коэффициент неизотермичности струи:

где

Для неполных веерных струй при A_rx > 0.2

 

6.   Определяем коэффициент стеснения струи

Значит  К_с=0,65

7.   Определяем коэффициент взаимодействия струй:

   К_в=1

8. Для основного участка конических струй:

Аэродинамический расчет воздуховода с попутной раздачей воздуха через регулируемые многодиффузорные веерные конические плафоны ПРМ -4

Исходные данные согласно расчету воздухообмена и воздухораспределения:

Расход воздуха:   V_вент = G_вент / r = 24994,3 / 1,2 = 20828,5 м³/ ч

Воздух раздаем через 9 воздухораспределителей типа ПРМ-5:

V₀ = V_вент / 9 = 20828,5 / 6 = 2314,28 м³/ч;  w₀ = 3,1м/с

Размер воздухораспределителя d₀=500мм, отстоящих друг от  друга на расстоянии l=6,4м.

1. Определяем размеры начального сечения воздуховода и концевого участка 1-2:

Начальное сечение:

При w £ w^max = 8 м/с

м²

Нормируемые размеры круглого сечения воздуховода находим из [4]:

F_н = 0,985 м² – площадь поперечного сечения

d = 1120 мм – диаметр

Уточняем скорость:

м/с при этом Р_д = 20,1 Па ([1]22.15)

Участок 1-2

Задаемся w_1-2 = 2 – 4 м/с, принимая w_1-2 = 3 м/с. Находим:

м²

Нормируемые размеры круглого сечения:

F_1-2 = 0,196 м²  d = 500 мм

Уточняем скорость:

   P_д = 6,54 Па (по 22.15)

Участок 2-3

Нормируемые размеры круглого сечения:

F_2-3 = 0,312 м², d = 630 мм

   P_д = 10,1 Па

Участок 3-4

Нормируемые размеры круглого сечения:

F_2-3 = 0,396 м², d = 710 мм

   P_д = 14,8 Па

Участок 4-5

Нормируемые размеры круглого сечения:

F_2-3 = 0,785 м², d = 1000 мм

   P_д = 14,8 Па

Участок 5-6

Нормируемые размеры круглого сечения:

F_2-3 = 0,985 м², d = 11200 мм

   P_д = 20,1 Па

2. Рассчитываем потери давления на участке 1-2:

2.1 Потери давления на трение:

при w_1-2 = 3,3 м/с, d_1-2 = 500 мм

 [1]

2.2 Определяем потери давления на местные сопротивления:

2.2.1 Коэффициенты местного сопротивления концевого воздухораспределителя ПРМ-4, отнесенный к скорости в отверстии w₀ – ζ_F0 = 1.4  [1]

Площадь отверстия в свету:

F_1-2 = 0,2 м² , d_1-2 =500 мм (прил. 5)

     ζ_F0 = 1,4

2.2.2 КМС колена с направляющими лопатками под 90°:

2.2.3 КМС тройника на проход

V_c – расход воздуха в стволе тройника

V_пр – расход воздуха в проходе тройника

V₀ – расход воздуха в отводе тройника

КМС тройника на проход , при  и (таб. 22.37)

Потери давления на местные сопротивления:

2.3 Суммарные потери давления на участке 2-3:

3. Рассчитываем потери давления на участке 2-3:

3.1 Потери давления на трение:

при w_2-3 = 4,1 м/с, d_2-3 = 630 мм

 [1]

3.2 Определяем потери давления на местные сопротивления:

3.2.1 КМС тройника на проход

КМС тройника на проход , при  и (таб. 22.37)

Потери давления на местные сопротивления:

3.3 Суммарные потери давления на участке 2-3:

4. Рассчитываем потери давления на участке 3-4:

4.1 Потери давления на трение:

при w_3-4 =4,9 м/с, d_3-4 = 710 мм

 [1]

4.2 Определяем потери давления на местные сопротивления:

4.2.1 КМС колена с направляющими лопатками под 90°:

4.2.2 КМС тройника на проход

КМС тройника на проход , при  и (таб. 22.37)

Потери давления на местные сопротивления:

4.3 Суммарные потери давления на участке3-4:

5. Рассчитываем потери давления на участке 4-5:

5.1 Потери давления на трение:

при w_4-5 =4,9 м/с, d_4-5 = 1000 мм

 [1]

5.2 Определяем потери давления на местные сопротивления:

5.2.1 КМС тройника на проход

КМС тройника на проход , при  и (таб. 22.37)

Потери давления на местные сопротивления:

5.3 Суммарные потери давления на участке3-4:

6. Рассчитываем потери давления на участке 5-6:

6.1 Потери давления на трение:

при w_4-5 =5,9 м/с, d_4-5 = 1120 мм

 [1]

6.2 Определяем потери давления на местные сопротивления:

6.2.1 КМС колена с направляющими лопатками под 90°:

Общее количество 5 отводов.

Потери давления на местные сопротивления:

6.3 Суммарные потери давления на участке3-4:

7. Потери давления на всем воздуховоде:

           

Расчет системы естественной вытяжки

V_пр = 20828 м³/ч

V_{ест.выт} = 50%·V_пр = 10414 м³/ч

Принимаем скорость воздуха в вытяжных отверстиях w = 1 м/с.

Определяем площадь всех вытяжных отверстий:

 м²

Принимаем 9 воздухозаборных отверстий с размерами а = 0,7 м; b = 0,7 м, с коэффициентом живого сечения k = 0,8.

Площадь воздухозаборных решеток будет равна:

м²

 

                    Уточняем скорость:

 м/с < 1,5 м/с – что соответствует действительной скорости.

Расход через одну шахту

 м3/ч

Аэродинамический расчет вытяжного воздуховода (В1)

Воздуховод статического давления из стали для удаления:

 кг/ч

 м³/ч

Удаление воздуха производится из нижней зоны зрительного зала через воздухозаборные отверстия, расположенные под сценой. Принимаем декоративные решетки с коэффициентом живого сечения  k = 0,8.

1.  Определяем площадь и размеры воздуховода, задаваясь скоростью w £ 8 м/с при w = w^max = 8 м/с.

Нормируемые размеры поперечного сечения:

а = 0,4 м (высота), b = 1,12м (ширина), при F = 0,448 м²

, при этом Р_д = 24,6 Па

2.  Число воздухозаборных отверстий определяем с учетом того, что высота  воздуховода  а = 0,4 м постоянная.

2.1 Принимаем высоту каждого отверстия , задаваясь длиной концевого отверстия , и скоростью воздуха в живом сечении  определяем расход воздуха:

2.2 Число отверстий:

Принимаем – 8, тогда:

 

Уточняем скорость:

         < w₀₁^max = 4 м/с

3.  Площадь и размеры сечения воздуховода в его концевом участке 1-2 определяем, задаваясь скоростью w_1-2 = 2-4 м/с.

при w_1-2 = 3 м/с

           нормируемые размеры: a = 0.4 м; b = 0.3 м, при F_1-2  = 0.12 м², уточняем скорость:      , при этом Р_д = 5,4 Па

Определяем эквивалентный размер воздуховода:

При помощи тройной интерполяции находим потери давления на трение по таблице 22.15 «Справочника проектировщика» часть 3.

Потери давления на трение:

где - длина участка 1-2, м.

Определяем потери давления на местные сопротивления:

Коэффициент местного сопротивления (КМС) концевого отверстия ζ_F1-2=2,28 рассчитывается с учетом площади живого сечения отверстия  (по табл.22.18).

КМС диффузора пирамидального при α=30°:

при   ζ_1-2 = 0,19([2] табл. VII.13).

Суммарные потери давления на участке:

Статическое давление в сечении П2 - П2 при :

По приложению 17 методических указаний из известных соотношений

    

находим при при

Коэффициент местного сопротивления на проход согласно приложению 17 методических указаний отнесен к скорости суммарного потока  поэтому пересчитываем его на скорость в пределах участка 1-2:

,15

Потери давления на местные сопротивления:  

Суммарные потери давления на участке:

Определяем размеры поперечного сечения воздуховода и скорость воздуха на каждом участке:

Участок 2-3

при F_2-3 = 0,2м²,    а_2-3 = 0,4 м , b_2-3 = 0,5 м

, при этом Р_д = 7,77 Па

Определяем эквивалентный размер воздуховода:

Потери давления на трение:

Рассчитываем потери давления на местные сопротивления.

КМС диффузора пирамидального при α=30°:

при   ζ_2-3 = 0,04([2] табл. VII.13).

потери давления в диффузоре

КМС на проход в отверстии 3 (ζ_ПП3):

полное давление в сечении П₂ – П₃:

 

статическое давление в сечении П₃ – П₃:

По приложению 17 при известных отношениях

 

находим при при

Коэффициент местного сопротивления на проход согласно приложению 17 методических указаний отнесен к скорости суммарного потока  поэтому пересчитываем его на скорость в пределах участка 2-3:

Потери давления на местные сопротивления:  

Суммарные потери давления на участке:

Участок 3-4

при F_3-4 = 0.24 м²,   а_3-4 = 0,4 м , b_3-4 = 0,6 м

     Р_д = 12,1 Па

Определяем эквивалентный размер воздуховода:

Потери давления на трение:

Рассчитываем потери давления на местные сопротивления.

КМС диффузора пирамидального при α=30°:

при   ζ_3-4 = 0,07([2] табл. VII.13).

потери давления в диффузоре

КМС на проход в отверстии 4 (ζ_ПП4):

полное давление в сечении П₄– П₄:

 

статическое давление в сечении П₄ – П₄:

По приложению 17 при известных отношениях

 

находим при при

Коэффициент местного сопротивления на проход согласно приложению