Вентиляция общественного здания

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО ”Полоцкий государственный университет”

Кафедра ТГСВ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

“Вентиляция общественного здания”

Руководитель: Зафатаев В.А.

Выполнил: Печура Н. гр.10-ТВз-5

Новополоцк 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВ ВРЕДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ

3. ОРГАНИЗАЦИЯ ВОЗДУХООБМЕНОВ В ПОМЕЩЕНИЯХ

3.1 Расчёт количества и размещение вентиляционных каналов и воздуховодов на плане здания

4. РАЗМЕЩЕНИЕ ПРИТОЧНЫХ И ВЫТЯЖНЫХ ЦЕНТРОВ, МАГИСТРАЛЬНЫХ, ПРИТОЧНЫХ И ВЫТЯЖНЫХ ВОЗДУХОВОДОВ

5. РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ

5.1 Выбор приточной камеры

5.2 Расчет калориферов

5.3 Расчет фильтра

5.4 Расчёт приёмной секции

5.5 Расчёт соединительной секции

6. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ

7. ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРОВ

8. ПОДБОР ЗОНТОВ И ДЕФЛЕКТОРОВ

9. ПОДБОР ШУМОГЛУШИТЕЛЯ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

вентиляционный воздуховод шумоглушитель здание

Основная задача выполнения данного курсового проекта «Вентиляция общественного здания» - обеспечение эффективной работы вентиляционных систем, способствующих улучшению условий, в которых находятся люди.

Для обеспечения параметров воздушной среды помещений, установленных санитарными нормами, в здании устанавливают системы вентиляции с естественным или механическим побуждением.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Проектируем в двухэтажном клубе со зрительным залом на 120 мест систему общеобменной приточно-вытяжной вентиляции для обеспечения параметров воздушной среды помещений, установленных санитарными нормами.

Все помещения здания обеспечиваются единой системой приточной вентиляции с механическим побуждением воздуха. Вытяжную систему вентиляции проектируем с естественным и механическим побуждением воздуха в зависимости от назначения помещений.

Здание расположено в городе Брест (52?С. Ш,). Наружные стены здания выполнены из кирпича. Внутренний микроклимат помещений зависит от параметров наружного воздуха, которые изменяются по периодам года.

Для теплого периода года принимаем расчетные параметры А наружного воздуха, для холодного периода года - параметры Б согласно СНБ 4.02.01-03.

Таблица 1 Параметры наружного воздуха

Период года	Температура, °С	Удельная Энтальпия воздуха, кДж/кг	Скорость движения , м/с
Холодный	-21	-19,6	3,7
Теплый	22,6	49,6	2,9

Расчетное помещение 2 (зрительный зал) относится к помещениям категории 3а.

Таблица 2 Параметры внутреннего воздуха по ГОСТ 30494-96.

Период года	Температура воздуха, °С	Относительна влажность воздуха ,%
Холодный	19	60
Теплый	28	65

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВ ВРЕДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ

Величина воздухообмена определяется по формуле:

, (2.1)

где V - объём помещения, , принимаем по расчету из графического задания;

Кр - нормируемая кратность воздухообмена, , /6, таблица 2.10/ . Величина воздухообмена по санитарным нормам:

, (2.2)

где - минимальная санитарная норма наружного воздуха на одного человека для помещения без естественного проветривания, , /6, таблица 2.10/;

n - расчетное количество людей в помещении .

Пример расчета для помещения 2 (зрительный зал).

Величина воздухообмена по санитарным нормам

,

Величины воздухообмена для остальных помещений рассчитываем по кратности. И приведены в таблице 4.

Величину воздухообмена зрительного зала определяем по количеству выделяющихся вредностей в помещении по формулам:

по избыткам явной теплоты:

 ; (2.3)

по избыткам полной теплоты:

; (2.4)

по избыткам влаги:

; (2.5)

по массе выделяющихся вредных веществ:

; (2.6)

где - избыточный явный и полный тепловые потоки в помещении, Вт;

с - теплоемкость воздуха, равная ;

- температура воздуха, подаваемого в помещении, єС;

- температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой зоны помещения, єС;

- удельные энтальпии воздуха при температурах , , кДж/кг;

W - избытки влаги в помещении г/ч;

влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны г/кг;

- влагосодержание воздуха подаваемого в помещение г/кг;

mрo - избытки углекислого газа в помещении, г/ч, определяется по таблице 1 /9/;

ql - концентрация СО2 в воздухе, удаляемом из помещения, мг/м3;

qin - концентрация СО2 в приточном воздухе, мг/м3;

Теплопоступления от людей в помещение зависят от температуры воздуха, вида выполняемой работы и принимаются для одного человека по /12, табл.1/ Выделения углекислого газа mCO2 и влаги w человеком также принимаются по /12, табл.1/.

Количества явной и полной теплоты, Вт, выделения углекислого газа CO2 и влаги, г/ч, в помещении определяем по формулам

Qлявн=qлявн N k, (2.7)

Qлполн=qлполн N k, (2.8)

МCO2=mCO2 N k, (2.9)

W=w N k, (2.10)

где qлявн, qлполн - выделения явной и полной теплоты одним человеком (мужчиной), Вт, определяемые в зависимости от температуры помещения для холодного и тёплого периода года;

N - число людей в помещении (60 мужчин и 60 женщин);

k - коэффициент снижения выделений (kм=1, kж=0,85).

Избыточная явная и полная теплота определяются для холодного и тёплого периодов.

Холодный период года

Теплопоступления от осветительных приборов

(2.11)

где Е - освещённость, лк /6, табл.3.2/;

A - площадь пола помещения, м2;

qосв - удельные тепловыделения, Вт/(м2·лк) /6, табл.3.3/;

зосв =0,15 - доля теплоты, поступающей в помещение.

Потери теплоты помещением

(2.12)

q0 - удельная тепловая характеристика здания, Вт/м3·єС /6, табл. 3.1/;

Vн - объем здания по наружному обмеру, м3;

tв - температура внутреннего воздуха, єС;

tн - температура наружного воздуха, єС;

кt - поправочный коэффициент на наружную температуру.

Избытки явной теплоты

(2.13)



Избытки полной теплоты

(2.14)

Температуру воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения, определяем по формуле

(2.15)

tw,z - температура внутреннего воздуха в рабочей зоне, єС;

в - градиент температур, єС /м, /12, табл. 3/;

Нп - высота помещения, м;

Нр.з. - высота рабочей зоны в помещении.

Температура приточного воздуха

(2.16)

Дt - допустимое отклонение температуры струи от нормируемой температуры в рабочей зоне при ассимиляции избытков теплоты.

Значение удельных энтальпий и влагосодержания определяем по I-d диаграмме. Для этого строим процесс обработки воздуха /Приложение А/.

Точка П, характеризующая параметры приточного воздуха в холодный период года, будет находиться в месте пересечения линий и . Для этой точки находим значение энтальпии и влагосодержания .

Точка У, характеризующая параметры удаляемого воздуха, строится на I-d диаграмме на пересечении линий и , и для полученной точки определяются значения энтальпии и влагосодержания .

Воздухообмен в помещении

Тёплый период года

,

Количество теплоты, поступающей в помещения общественных зданий через световые проёмы за счёт солнечной радиации

(2.17)

где qост - тепловой поток поступающий через 1 м2 поверхности остекления , Вт/м2 /6,табл.3.4/

qост=145 Вт/м2 для окон с двойным остеклением с деревянными переплётами,

kз - коэффициент затенения остекленения; kз=0,8 - обычное загрязнение /6, ст 54/

Fост - площадь поверхности остекления, м2;

Fост=0 м2

Аост - коэффициент, зависящий от вида остекления; для двойного остекленения с раздельными переплётами - 1 /6,ст. 54/

Для зданий с чердачным покрытием теплопоступления от солнечной радиации Qп, Вт, через чердачные покрытия определяются по формуле:

(2.18)

где Fп - площадь покрытия, м2.

qп - тепловой поток через покрытие, /6, табл. 3,5/

Для чердачного покрытия qп=6 Вт/м2

Избытки явной теплоты

(2.19)

Избытки полной теплоты

(2.19)

Температура воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения, определяется по формуле



В теплый период года параметры приточного воздуха принимаются равными параметрам наружного воздуха. Т. е.

tin=tн=22,6 ?С

Значение удельных энтальпий и влагосодержания определяем по I-d диаграмме /Приложение А/. Для этого находим луч процесса е:

Далее из точки, характеризующей приточный воздух, проводим прямую, параллельную лучу процесса, до пересечения с изотермами tв и tl. Для tl находим значения Il и dl

Воздухообмен в помещении

Расчет воздухообменов для помещения №2 сводим в таблицу 3.

Таблица 3 Величина воздухообменов в помещении

Период года	Номер помещения	Наименовоние помещения	Количество людей	Оъём помещения, м3	Воздухообмен по явной теплоте, м3/ч	Воздухообмен по влаговыделениям, м3/ч	Воздухообмен по выделениям СО2, м3/ч	Воздухообмен по полной теплоте, м3/ч	Воздухообмен по санитарным нормам, м3/ч	Воздухообмен при- нятый в расчет для притока, м3/ч	Воздухообмен принятый в расчет для вытяжки, м3/ч
Холодный	2	Зрительный зал	120	921,1	-	345	1956	-	2400	2400	2400
Теплый	2	Зрительный зал	120	921,1	1565	1542	1956	1450	2400	2400	2400

В системе вентиляции используем наибольшую величину воздухообмена .

Таблица 4 Величины воздухообменов помещений здания

Номер помещения	Наименование помещения	Объем помещения м3	Кратность воздухообмена Kp, 1/ч	Воздухообмен L, мі/ч
			+	-	+	-
1-ый этаж
1	Эстрада	368,5	20 м3/ч на одного человека	20 м3/ч на одного человека	2400	2400
2	Зрительный зал	552,6
3	Фойе-вестибюль с гардеробом	309	1	-	309	-
4	Кружковые	222	2	2	444	444
5	Кладовые	33	-	1	-	66
6	Санузел	57	-	100 м3/ч на один прибор	-	400
7	Комната политпросвещения	75	2	2	150	150
8	Склад декораций	75,6	-	1	-	75,6
9	Тамбуры и коридоры	204	по балансу	по балансу	433	-
10	Душевые	9	-	100 м3/ч на один прибор	-	200
Суммарное по этажу	3736	3736
2-ой этаж
11	Кинопроекционная	58,5	3	3	175,5	175,5
12	Библиотека	145,5	-	2	-	291
13	Холл	96	по балансу	по балансу	307	-
14	Кабинет управляющего	37,5	-	1,5	-	56,3
15	Комнаты специалистов	72	-	1	-	72
16	Помещение электросвязи	132	-	2	-	264
17	Комната общественных организаций	37,5	-	2	-	75
18	Вестибюль	49,5	по балансу	по балансу	307,5	-
19	Обработка почты	39	-	1	-	39
20	Кладовая посылок и ценностей	10,5	-	1	-	10,5
21	Операционный зал почты	96	2	-	192	-
Суммарное по этажу	983	983

Сумма по зданию L=4719 м3/ч

3. ОРГАНИЗАЦИЯ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИЯХ

3.1 Расчет количества и размещение вентиляционных каналов и воздуховодов на плане здания

Эффективность приточно-вытяжной общественной вентиляции в значительной степени зависит от способа и равномерности раздачи приточного воздуха в помещении и удалении отработанного. Поэтому для создания наилучшего воздухообмена в помещениях здания размещаем раздельно приточные и вытяжные каналы.

В данном курсовом проекте используем кирпичные встроенные и приставные каналы. Размеры поперечных сечений каналов принимаем по /3, таблица 12.7, таблица 12.8/.

В здании приточные и вытяжные решетки располагаются в верхней зоне помещений. Размеры жалюзийных решеток, устанавливаемых в помещениях, определяем по /7/.

Перед аэродинамическим расчетом произведем подбор вытяжных и приточных каналов и решеток.

Задаваясь рекомендуемой скоростью воздуха в вертикальных каналах хк, м/с, по /12, табл.5/, определяем расход воздуха через канал Lк, м3/ч по формуле:

(3.1)

Тогда, необходимое для одного помещения количество вентиляционных каналов будет:

(3.2)

Далее определяется действительная скорость движения воздуха д, м/с, с учетом выбранных размеров по формуле:

, (3.3)

Расчет размеров вертикальных каналов и соответствующих им решеток заносим в таблицу 5.

Для примера расчета вытяжных каналов и решеток в данном курсовом проекте рассмотрим помещение №11, в котором по условию установлена естественная вытяжка.

Последовательность расчета:

Принимаем хк=1,3 и fк=0,038 (140х270)

,

По известному объему воздуха , м/ч3 и принятой скорости воздуха в решетке , м/с таблица 5 /12/ определяем предварительно площадь жалюзийной решетки , м2 по формуле

. (3.4)

По /7/ принимаем стандартную жалюзийную решетку, имеющую площадь живого сечения, близкую к полученной по формуле (3.4) РШ-1 400х200 с fр=0,063 м2. Определяем действительную скорость движения воздуха , м/с с учетом размеров выбранной стандартной решетки по формуле

. (3.5)

Аналогично рассчитываем размеры приточных и вытяжных вертикальных каналов и размещаемых на них решеток для других помещений.

Результаты расчёта заносим в таблицу 5.

Таблица 5 Расчет каналов и решеток

Номер помещения	Наименование помещения	Принятая скорость воздуха в канале, м/с	Количество и размеры каналов, мм	Действительная скорость воздуха в канале, м/с	Действительная скорость воздуха в решетке, м/с	Количество и размеры решеток, мм
		+	-	+	-	+	-	+	-	+	-
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Эстрада	-	-		Крышный вентилятор	-	-	1,7	-	5(400x250)	-
2	Зрительный зал	-	-	-		-	-		-		-
3	Фойе-вестибюль с гардеробом	-	-	-	-	-	-	1,8	-	(300x200)	-
4	Кружковые	-	2	-	2(140x270)	-	1,6	1,96	0,98	(400x200)	2(400x200)
5	Кладовые	-	1	-	140x270	-	0,5	-	0,76	-	(200x150)
6	Санузел	-	1	-	5(140х270)	-	0,6	-	0,93	-	5(200х150)
7	Комната политпросвещения	-	2	-	140x270	-	1,1	-	0,88	-	(300х200)
8	Склад декораций	-	1	-	140х140	-	1,1	-	0,88	-	(200х150)
9	Тамбуры и коридоры	-	-	-	-	-	-	1,9	-	(400x200)	-
10	Душевые	-	1	-	2(140x140)	-	1,4	-	0,88	-	2(200х200)
11	Кинопроекционная	2	1	140x270	140x270	1,2	1,28	1,54	0,77	(200x200)	(400x200)
12	Библиотека	-	1	-	2(140x270)	-	1,1	-	0,64	-	2(400х200)
13	Холл	2		140x270	-	2,25	-	1,8	-	(300х200)	-
14	Кабинет управляющего	-	1	-	140x140	-	0,79	-	0,87	-	(150х150)
15	Комнаты специалистов	-	1	-	140х140	-	1,02	-	1,1	-	(150x150)
16	Помещение электросвязи	-	1	-	140x270	-	1,9	-	0,94	-	(400x250)
17	Комната общественных организаций	-	1	-	140x140	-	1,02	-	1,1	-	(150x150)
18	Вестибюль	2	-	140x270	-	2,25	-	1,8	-	(300x200)	-
19	Обработка почты		1	-	140x140	-	0,55	-	0,87	-	(150x100)
20	Кладовая посылок и ценностей	-	1	-	140x140	-	0,15	-	0,42	-	(150x50)
21	Операционный зал почты	2	-	140x140	-	2,72	-	0,92	-	(350x100)	-

4. РАЗМЕЩЕНИЕ ПРИТОЧНЫХ И ВЫТЯЖНЫХ ЦЕНТРОВ, МАГИСТРАЛЬНЫХ, ПРИТОЧНЫХ И ВЫТЯЖНЫХ ВОЗДУХОВОДОВ

Воздухозаборная решетка устанавливается с таким условием, чтобы низ решетки располагался на высоте 2 м от уровня земли. Транспортирование воздуха в помещение осуществляется с помощью горизонтальных металлических воздуховодов круглого сечения, проложенных под потолком этажа и укрытых подшивным потолком. Выброс воздуха производится через зонты (во избежание попадания дождя, снега, мусора в канал) и дефлекторы. Вытяжная шахта выводится выше плоской кровли на 0,5м. Выброс воздуха из зрительного зала предусмотрен с помощью крышных вентиляторов.

Для обработки и нагнетания приточного воздуха используем приточную вентиляционную камеру, которая располагается на первом этаже. Производим подбор приточной камеры по заданному объемному расходу воздуха L=4719 мі/ч по /6, табл 4,15/. В нашем случае устанавливаем приточную камеру 2ПК-10 без оросительной секции, производительность которой L= 3,5 - 10 тыс.мі/ч.

Приточная камера 2ПК-10 комплектуется вентилятором ВР86-77 №6,3, соединительной и приемной секциями, калориферной секцией, секцией фильтра.

В секциях приточной камеры 2ПК-10 осуществляется очистка, нагрев воздуха. Фильтры для очистки воздуха размещаются после приемной секции. Для нагревания приточного воздуха используем калорифер КВС-П.

5. РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ

5.1 Выбор приточной камеры

Приточную камеру выбираем по суммарному расходу воздуха на приток по /6, таблица 4.16/.

Принимаем приточную камеру 2ПК-10 без оросительной секции.

В состав камеры 2ПК-10 входят вентиляторная установка с соединительной секцией (компануется вентилятором ВР86-77 №6,3, калориферная секция (2 калорифера КВБ-П №9 в одном ряду), секция фильтра (фильтрующий материал типа ФРНК ПГ), приемная секция.

5.2 Расчет калориферов

Расход теплоты на нагрев воздуха, Вт:

, (5.1)

где - объёмный расход воздуха, ;

- плотность воздуха, принимаемая по , кг/м3;

;

Cp=1кДж/кг•єС.

- начальная и конечная температура нагреваемого воздуха, єС;

.

Определяем требуемую площадь живого сечения, м2, воздухонагревательной установки по воздуху



где (v•с) - массовая скорость воздуха, кг/м2•с.

По / 6, таблице 4,17/ подбираем площадь живого сечения для прохода воздуха.

Массовая скорость воздуха, кг/(м2.с):

, (5.2)

.

Массовый расход воды через установку, кг/ч:

, (5.3)

где - удельная теплоемкость воды, ;

- температура воды на входе и на выходе из воздухонагревательной установки, єС;

.

Принимаем параллельную обвязку калориферов КВБ-П №9, определяем скорость воды, м/с:

, (5.4)

где - живое сечение калорифера КВБ по теплоносителю, м2 /6, таблица 4,10/ , м2.

.

Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2.ч):

, (5.5)

.

Требуемая площадь поверхности нагрева калориферной установки, м2:

, (5.6)

где

- средняя разность температур;

.

Сравниваем , с площадью поверхности нагрева одного ряда калориферов /6, таблица 4,17/ и определяем число рядов, установленных последовательно по ходу воздуха (в одном ряду 1 калорифер):

, (5.7)

шт.

Запас площади поверхности нагрева калориферной установки, %:

, (5.8)

.

Аэродинамическое сопротивление калорифера, Па:

, (5.9)

.

Гидравлическое сопротивление калорифера, кПа, типа КВБ9-П, Па:

, (5.10)

где- коэффициент пропорциональности /6, таблица 4.11/;

.

Результаты расчета калориферной установки сводим в таблицу 6.

Таблица 6 Расчет калориферной установки

Расход теплоты на нагрев воздуха Q, Вт	Требуемая площадь живого сечения калориферной установки ? f`, м2	Тип и номер калорифера	Количество калориферов в ряду, n	Площадь сечения для прохода воздуха одного ряда калориферов, fж, м2	Площадь живого сечения трубок одного калорифера fтр, м2	Количество калориферов, соединенных параллельно по воде, m	Площадь поверхности нагрева одного ряда калорифера F, м2	Количество рядов калориферов пр	Массовый расход воды Gв, кг/ч	Скорость воды в трубках калорифера, Vв, м/с	Коэффициэнт теплопередачи К, Вт/(м2єС)	Требуемая площадь поверхности нагрева установки Fтр, м2	Запас площади нагрева ш, %	Аэродинамическое сопротивление установки ДРк, Па	Гидравлическое сопротивление установки ДРв, кПа
73465	0,26	КВБ9-П	1	0,2376	0,001544	1	26	1	526	0,09	29,2	23	13	60	0,11

5.3 Расчет фильтра

Воздушные фильтры в системах вентиляции общественных зданий обеспечивают уменьшение концентрации пыли в приточном воздухе и защиту вентиляционного оборудования (калориферов, вентиляторов) от загрязнения.

В фильтрах фильтрующий материал располагается в одной плоскости перпендикулярно потоку воздуха, и периодически заменяется новым.

Удельную воздушную нагрузку фильтра , определяем по формуле:

, (5.11)

где - расход воздуха, м3/ч;

- площадь фильтрующего материала секции фильтра (6, табл. 4.17), м2;

;

;

Начальное сопротивление фильтра , Па:

, (5.12)

где - начальное максимальное сопротивление фильтра, Па;

- удельная максимальная воздушная нагрузка, м3/(м2·ч);

Для материала ФРНК ПГ Па и м3/(м2·ч);

;

Конечное сопротивление фильтра , Па, при заданных условиях :

, (5.13)

где - превышение сопротивления фильтра над начальным , Па;

- конечное максимальное сопротивление фильтра, Па;

Для материала ФРНК ПГ Па;

;

Продолжительность работы фильтра до регенерации или замены фильтрующего материала , ч:

 , (5.14)

где - конечная пылеемкость материала, г/м2, ;

- начальная запыленность воздуха, мг/м3, ;

- коэффициент очистки, ;

- удельная воздушная нагрузка на сечение фильтра, м3/(м2ч);

;

Число суток работы фильтра , сут:

, (5.15)

где - число часов работы фильтра в сутки,ч

.

5.4 Расчёт приёмной секции

Приёмные секции предназначены для забора наружного воздуха и обслуживания калориферных секций. Они снабжаются утепленными заслонками для прохода наружного воздуха.

Аэродинамическое сопротивление приёмной секции , Па:

, (5.16)

где - для приточных камер 2ПК-10 /6, страница 132/ ;

- плотность наружного воздуха в холодный период, кг/м3;

- скорость воздуха, м/с:

;

- живое сечение для прохода воздуха /6, таблица 4.17/ ;

- расход воздуха, м3/ч;

;

.

5.5 Расчёт соединительной секции

Соединительные секции применяются при отсутствии оросительных секции и предназначены для соединения вентиляционных установок с калориферными секциями и обслуживания последних.

Аэродинамическое сопротивление соединительной секции , Па:

, (5.17)

где - для приточных камер 2ПК-10 /6, страница 132/ ;

- плотность наружного воздуха в холодный период, кг/м3;

- скорость воздуха, м/с:

;

- живое сечение для прохода воздуха /6, таблица 4.17/ ;

- расход воздуха, м3/ч;

;

.

5.6 Расчёт воздухозаборной шахты

где vш=2 - 6 м/с - рекомендуемая скорость воздуха в шахте.

Выбираем воздухозаборную шахту с площадью живого сечения fш=0,30 м2, то есть 380х790 мм.

Решетку подбираем РШ-6. Количество решеток n=3.

Выбираем РШ-6 с площадью живого сечения 0,21 м2 (450х580).

6. Аэродинамический расчет вентиляционных систем

В системе приточной и вытяжной вентиляции с механическим побуждением применяем круглые воздуховоды из тонколистовой стали. Чтобы не ухудшать интерьер помещений, воздуховоды закрываем подшивным потолком. Воздухозаборная шахта выполняется из кирпича.

Аэродинамический расчет систем вентиляции производится для определения потерь давления в воздуховодах на трение и в местных сопротивлениях, для определения размеров поперечного сечения воздуховодов.

Порядок аэродинамического расчета вентиляционных систем следующий:

1) Вычерчиваем схему системы в аксонометрической проекции.

2) За расчетное магистральное направление выбираем наиболее протяженное и нагруженное.

3) Аксонометрическую схему разбиваем на участки, начиная с удаленных участков расчетной магистрали с меньшим расходом воздуха.

4) Скорость движения воздуха на участках принимаем равной в соответствии с рекомендациями /3, табл.12.15/.

По известному расходу воздуха по /3, табл.12.17/ определяем диаметр воздуховодов, удельные потери давления на трение , Па/м, динамическое давление ,Па.

5) На каждом участке определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений.

6) Рассчитываем потери давления в местных сопротивлениях для каждого участка по формуле:

(6.1)

8) Определяем потери давления на участке с учетом поправочного коэффициента шероховатости стенок воздуховода ,Па.

Общие потери давления в вентиляционной сети , Па, определяем по формуле:

(6.2)

где R - удельные потери давления на трение на расчетном участке сети, Па/м, определяемые в зависимости от скорости и расхода воздуха, диаметра воздуховодов по таблице 12.17 /3/;

l - длина участка воздуховода, м;

в - поправочный коэффициент шероховатости стенок воздуховода, принимается по таблице 12.14 /3/;

Z - потери давления в местных сопротивлениях на расчетном участке, Па;

(6.3)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке сети воздуховодов, определяемых по /3, таблица 12.18 - 12.44/;

с - плотность воздуха, кг/м3;

- скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с.

9) Производим увязку потерь давления в ответвлениях с потерями давления в расчетной магистрали.

Расчет систем механической вентиляции заканчиваем подбором вентиляционного агрегата по известному общему объемному расходу воздуха и найденному значению потерь давления в основном магистральном направлении (для приточных систем необходимо добавить сопротивление приточной камеры).

При расчете систем вентиляции с механическим побуждением выполняется увязка потерь давления в ответвлениях с потерями давления в расчетной магистрали. При этом потери давления в ответвлениях ДPотв должны быть равны потерям давления в магистрами ДPм от дальнего участка до места присоединения расчетного ответвления:

(6.4)

Размеры воздуховодов ответвлений считаются подобранными, если относительная невязка потерь давления не превышает 10%:

(6.5)

Для уравнивания потерь давления Д Рм и Д Ротв производится либо изменение размеров сечения ответвления, либо на ответвлении устанавливается диафрагма, сопротивление ДРд, Па, которой определяется по формуле:

, Па (6.6)

а коэффициент местного сопротивления диафрагмы по формуле:

, (6.7)

где - сопротивление диафрагмы, Па;

- плотность воздуха, кг/м3;

- скорость воздуха в ответвлении, где устанавливается диафрагма, м/с.

Подбор диафрагмы для круглых воздуховодов производится по таблице 12.51 /3/.

Для систем вытяжной вентиляции с естественным побуждением расчет заканчиваем соблюдением условия:

(6.8)

где - естественное располагаемое давление, Па:

, (6.9)

где сн, св - плотность воздуха соответственно наружного при температуре tн = 5оС и внутреннего при нормируемой температуре внутреннего воздуха помещения для холодного периода года, кг/м3;

h - высота от центра вытяжной решетки до устья вытяжной шахты, м;

g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.

Приведем пример аэродинамического расчета участка №1 системы П1: расход на данном участке составляет: L=441 мі/ч, длина - 5,14 м.

По таблице 12.17 /3/, принимая ориентировочную скорость воздуха 2-8 м/с, подбираем диаметр воздуховода ш 200 мм. По расходу воздуха на данном участке выписываем из таблицы: удельную потерю давления на трение R=1,05 Па/м, динамическое давление на данном участке Па.

По таблице 12.14 /3/ принимаем поправочный коэффициент шероховатости стенок воздуховода в=1, при Кэ=0,1 для стальных воздуховодов. Затем находим потери на трение на данном участке путем перемножения Па. Общий КМС на данном участке получаем путем суммирования всех КМС на этом участке, а именно: решетка, отвод 90? и внезапное сужение.

Потери давления в местных сопротивлениях на расчетном участке, Z, Па, определяем по формуле (6.1):

Па.

Общие потери давления в вентиляционной сети , Па, определяем по формуле (6.2).

Па.

Аналогично производится расчет для остальных участков данной системы. Далее рассчитываем относительную невязку потерь давления между первым участком магистрали и участком №9 ответвления

Следовательно диафрагма не требуется.

Рассчитаем относительную невязку потерь для участка №13 и №3 магистрали.

Сопротивление диафрагмы

Коэффициент местного сопротивления диафрагмы

По таблице 12.51 /3/ подбираем диафрагму с диаметром отверстия 86 мм при диаметре воздуховода 125 мм.

Также рассчитаем диафрагму для участка №11, который примыкает к участку №4 магистрали. Невязка потерь

Сопротивление диафрагмы

коэффициент местного сопротивления диафрагмы

По таблице 12.51 /3/ подбираем диафрагму с диаметром отверстия 196 мм придиаметре воздуховода 250 мм.

Расчет естественной вытяжной вентиляции ВЕ1(ВЕ2, ВЕ3).

Естественное располагаемое давление

где сн, св - плотность воздуха соответственно наружного при температуре tн = 5оС и внутреннего при нормируемой температуре внутреннего воздуха tв=18?С помещения для холодного периода года, кг/м3.

Так как условие не выполняется, то следует установить дефлектор.

Значения коэффициентов местных сопротивлений занесены в таблицу 7

Таблица 7 Значения коэффициентов местных сопротивлений

Номер участка	Коэффициент местного сопротивления	Значение величины КМС о	Сумма КМС ?о
1	2	3	4
П1
1	Решетка Отвод 90?	1,2 0,35	1,55
2	Решетка Тройник на проход	1,2 1	2,2
3	Тройник на проход Отвод 90?	1 0,35	7,05
4	Тройник на проход 5 Решеток	1 1,2	7
5	3 Отвода 90?	0,35	1,05
Ответвления
6	Решетка Колено	1,2 1,2	2,4
7	Тройник на ответвление	2,3	2,3
8	Решетка Колено	1,2 1,2	2,4
9	Тройник на ответвление	2,6	2,6
10	Тройник на отвод Решетока	2,38 1,2	3,58
11	Тройник на проход Тройник на проход Решетока	0,6 0,65 1,2	2,45
12	Тройник на отвод Решетока	3,21 1,2	4,41
13	Решетка Колено	1,2 1,2	2,4
14	Тройник на отвод	2,04	2,04
15	Решетка Колено	1,2 1,2	2,4
16	Тройник на отвод	2,15	2,15
В1
1	Решетка Тройник на проход	2,2 1	3,2
2	Решётка Внезапное расширение	2,2 0,36	2,56
3	Зонт	1,15	1,15
ВЕ1
1	Решетка	2	2

Результаты данных расчетов сводим в таблицу 8.

Таблица 8 Аэродинамический расчет сети воздуховодов

Номер участка	Параметры участка	Абсолютная шероховатость Кэ, мм	Поправочный коэффициент на шероховатость в	Потери на трение на участке R•l•в, Па	Общий КМС участка Уж	Динамическое давление на участке Рд, Па	Потери давления в местных сопротивлениях z, Па	Общие потери давления на участке Rlв+z, Па
	Расход воздуха на участке L, м3/ч	Длина участка l, м	Размеры участка AxB, мм	Эквиволентный диаметр dэ, мм	Площадь сечения Fк, м2	Действительная скорость воздуха vд, м/с	Удельное сопротивление участка R, Па/м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
П1
Магистраль
1	441	5,14	200	200	0,031	3,90	1,05	0,1	1	5,40	2,89	9,3	26,88	32,27
2	867,2	3	270x270	270	0,073	3,30	0,72	4	1,8	3,89	0,72	9,79	7,05	10,94
3	867,2	0,89	280	280	0,062	3,91	0,69	0,1	1	0,61	2,2	9,3	20,46	21,07
4	1033,6	0,85	280	280	0,062	4,66	0,97	0,1	1	0,82	0,1	13,5	1,35	2,17
5	1723,5	5,98	355	355	0,099	4,84	0,75	0,1	1	4,49	0,22	14,1	3,10	7,59
6	8923,5	9,29	710	710	0,396	6,26	0,52	0,1	1	4,83	6,2	24,3	150,66	155,49
7	9011,7	6,83	710	710	0,396	6,32	0,53	0,1	1	3,62	0,75	24,7	18,53	22,14
8	9125,9	1,18	710	710	0,396	6,40	0,54	0,1	1	0,64	0,35	25,1	8,79	9,42
													ДP	261,10
Ответвления
9	426,2	3,71	200	200	0,031	3,77	1,00	0,1	1	3,71	2,89	8,83	25,52	29,23
													ДPотв	29,23
10	345	3,39	180	180	0,025	3,77	1,15	0,1	1	3,90	2,56	8,83	22,60	26,50
11	689,9	5,28	250	250	0,049	3,90	0,80	0,1	1	4,22	2,3	9,30	21,39	25,61
													ДPотв	52,12
12	66,4	6,29	100	100	0,008	2,35	0,97	0,1	1	6,10	3,09	3,24	10,01	16,11
13	166,4	3,86	125	125	0,012	3,77	1,81	0,1	1	6,99	0,1	8,83	0,88	10,47
													ДPотв	26,58
Воздухозаборная шахта
1	9125,9	1	1060x790	905	0,837	3,03	0,17	4	1,77	0,30	2,2	9,79	21,54	21,84
В1
1	300	0,92	180	180	0,025	3,27	0,89	0,1	1	0,82	3,2	6,66	21,31	22,13
2	600	1	200	200	0,031	5,31	1,84	0,1	1	1,84	2,56	17,20	44,03	45,87
3	600	0,91	140x270	184	0,038	4,41	3,05	4	1,75	4,86	1,15	26,60	30,59	35,45
													ДP	103,45
ВЕ1
1	69	0,91	140x270	184	0,038	0,51	0,06	4	1,28	0,07	2	0,30	0,60	0,67
ВЕ6
1	147	2,53	140x270	184	0,038	1,07	0,24	4	1,46	0,89	2	1,57	3,14	4,03

7. ПОДБОР ВЕНТИЛЯТОРОВ

Для приточной системы (П1) подбор вентиляторов производим по расходу воздуха, перемещаемого системой вентиляции , м3/ч, и потерям давления в системе , Па, по сводному графику для подбора радиальных вентиляторов с. 52 /9/.

Расход перемещаемого воздуха вентилятором , м3/ч:

(7.1)

где сист- расход воздуха в системе, м3/ч;

Полное давление вентилятора Рв, Па составит:

(7.2)

где - потеря давления в системе вентиляции, Па.

Для приточной системы вентиляции:

(7.3)

где - потери давления в воздухозаборной шахте, Па;

- потери давления в приемной секции, Па;

- потери давления в фильтре, Па;

- потери давления в калорифере, Па;

- потери давления в соединительной секции, Па;

- потери давления в шумоглушители, Па;

- потери давления в сети воздуховодов, Па;

Па;

Па;

м3/ч.

По сводному графику для подбора радиальных вентиляторов, стр. 52 /9/ принимаем к установке в приточной камере вентилятор ВР86-77-6,3 (1 исполнение)с электродвигателем типа АИР112М4, мощностью 5,5 кВт, частотой вращения 1435 об/мин.

Для вытяжной механической системы вентиляции (В1):

Па;

м3/ч.

По сводному графику для подбора канальных вентиляторов с. 237 /10/ принимаем к установке для механической вытяжки канальный вентилятор «Турбо 200» мощностью 162 Вт, частотой вращения 2630 об/мин.

Для вытяжной механической системы вентиляции (В2и В3) в помещении 103 устанавливаем радиальные крышные вентиляторы. Подбираем их по расходу перемещаемого воздуха, формула (1).

м3/ч.

На с. 101 /9/ принимаем к установке два радиальных вентилятора ВКРМ-5-03 с типоразмером двигателя АИР80А6, мощностью 0,75 кВт каждый и частотой вращения рабочего колеса 915 об/мин.

8. ПОДБОР ЗОНТОВ И ДЕФЛЕКТОРОВ

Зонт располагаем над шахтой механической вытяжки. Тип зонта устанавливается в зависимости от площади сечения вытяжной шахты для круглых зонтов по таблицам III.24 /7/.

В помещениях с естественной вытяжкой, на каналы размерами 140Ч140 и 140х270 устанавливаем зонты прямоугольные Т10( А=250 мм, А1=450 мм, H=100 мм, H1=75 мм,, масса 6,5 кг) с площадью живого сечения 0,0625 .

На вытяжной шахте ВЕ1 устанавливаем дефлектор Т18 (D=250мм, D1=500мм, Н=425мм, h=125мм, Н1=250мм, масса 10,5кг) с площадью живого сечения 0,049 .

9. Подбор шумоглушителя

Расчет шумоглушителя сведен к определению его геометрических размеров для двух октавных полос с частотой 125 и 250 Гц и принятию наиболее благоприятных, максимальных размеров. Расчет производится к наиболее близкому помещению, в котором находятся люди, от источника шума (вентилятора). В нашем случае это помещение №106 (артистическая).

Рис.1 Схема вентиляции здания

Таблица 9

Фамилия, имя, отчество	Широкий Е. О.
Группа	08-ТВ-1
Исходные данные для расчета (125 Гц).	для 250 Гц
Производительность, м3/с	Q	2,53	2,53
Полное давление, Па	р	786,6	786,16
Номер предельного спектра	ПС	30	30
Критерий шумности, дБ	L'	36	36
Поправка на режим работы вентилятора в зависимости от КПД вентилятора, дБ	?	-6	-6
Поправка, дБ	?L1	8	8
Поправка, дБ	?L2	1	0
Снижение уровня звуковой мощности в жалюзийной решетке, дБ	Lреш	13	7
Общее число принимаемых в расчет источников шума(число решеток в помещении)	r	1	1
Элементы вентиляционной сети
Прямые участки воздуховодов
Число расчетных участков прямых участков воздуховодов	n	3
Сечение воздуховода (прямоугольное - 1; круглое - 2)		1	1	2
	№ уч.	1	2	3
Длины участков, м	li	2,1	5,6	0,9
Гидравлический диаметр участков, мм	di	685	685	710
Повороты воздуховодов
Поворот (плавный - 1, прямоугольный - 2)		1
Число поворотов	m	2
	№ пов.	1	2
Ширина поворота, мм	hj	600	710
Разветвления воздуховодов (тройники)
Число узлов разветвлений	k	1
	№ разв.	1
Диаметр магистрального участка i-го узла, мм	dмk	710
Диаметр главного ответвления i-го узла, мм	dгоk	710
Диаметр дополнительного ответвления i-го узла, мм	dдоk	140

Таблица 10

Расчет пластинчатого шумоглушителя
Широкий Е. О.	08-ТВ-1
Производительность, м3/с	Q	2,53
Полное давление, Па	р	808,26
Размеры глушителя (для октавы 125 Гц)
Требуемая величина заглушения шумоглушителем, дБ	Lтр	18,85
Длина, м	l	1
Толщина пластин, мм	В	800
Расстояние между пластинами, мм	А	250
Площадь сечения глушителя для прохода воздуха, м2	Fсв	0,63
Габаритная площадь сечения глушителя, м2	Fгаб	2,53
Аэродинамическое сопротивление шумоглушителя, Па	?ргл	22,9
Величина заглушения, дБ	L	18,9
Размеры глушителя (для октавы 250 Гц)
Требуемая величина заглушения шумоглушителем, дБ	Lтр	32,43
Длина, м	l	2
Толщина пластин, мм	В	800
Расстояние между пластинами, мм	А	250
Площадь сечения глушителя для прохода воздуха, м2	Fсв	0,63
Габаритная площадь сечения глушителя, м2	Fгаб	2,53
Аэродинамическое сопротивление шумоглушителя, Па	?ргл	30,3
Величина заглушения, дБ	L	32,43

В проект принимаем глушитель для среднегеометрических частот октавной полосы 250 Гц и произведем его компоновку.

Высота глушителя определяется исходя из величины площади сечения глушителя для прохода воздуха по формуле

b = Fсв/(A•m)=0,63/(0,25•2)=1,26м; (9.1)

где А -- расстояние между пластинами, м; m - кол-во каналов для прохода воздуха

Ширина глушителя определяется в зависимости от габаритной площади и сечения, то есть

a= Fгаб/ b=2,53/1,26=2м, (9.2)

где а, b -- соответственно ширина и высота глушителя, м.

Суммарная площадь сечения заглушающих пластин определяется по формуле

Fпл=Fгаб-Fcв=2,53 -0,63=1,9м2, (9.3)

где Fcв -- площадь сечения глушителя для прохода воздуха, м2.

Тогда количество пластин в шумоглушителе

(9.4)

где В - толщина пластины, м.

Принимаем к установке две пластины толщиной 800 мм. Для лучшего эффекта заглушения разбиваем одну из них на две, имеющих толщину 400 мм, и устанавливаем их у наружных стенок глушителя.

Тогда ширина глушителя, принимаемого к установке, из-за принятых изменений при компоновке составит а = 2•0,8 + 2•0,25 = 2,1 м.

Окончательный вид шумоглушителя, скомпонованного для данной системы, представлен на рис. 2.

Рис. 2 Компоновка шумоглушителя для системы приточной вентиляции школы

Литература

1 СНБ 4.02.01-03 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Министерство архитектуры и строительства РБ. Минск, 2003.

2 ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

3 Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика / Под ред. И.Г. Староверова. М.:1977.-ч2: Вентиляция и кондиционирование воздуха. -502с.

4 Проектирование промышленной вентиляции: справочник Торговников Б.М. и др. Киев : Будевельник, 1983. -256с.

5 Монтаж вентиляционных систем /Под ред. И.Г.Староверова. Изд.3-е Перераб. И доп. М.: Строймздат, 1978.-591с.

6 Сазонов Э.В. Вентиляция общественных зданий: Учебное пособие. -

7 Каталог предприятия «Альтернатива»/ - г. Брест.

8 Методические указания по курсу «Вентиляция» «Расчет шумоглушителя» для студентов специальности 70 04 02/ - Новополоцк, 2006, - 16с.

9 Каталог ОАО «Мовен»/ - г. Москва.

10 Каталог ОАО «Арктика»/ - г. Санкт-Петербург.

11 Каталог ОАО «Арктос»/ - г. Санкт-Петербург.

12 Методические указания к выполнению курсового проекта «Вентиляция общественного здания»/ - Новополоцк.

Приложение Б

Таблица 11 Характеристика вентиляционных систем

Обозначение системы	Количество систем	Номер обслуживаемого помещения	Тип установки, агрегата	Вентилятор	Элекродвигатель
				Тип	Номер	Схема исполнения	Положение	L, м3/ч	Р, Па	n, об/мин	Тип	N, кВт	n, об/мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
П1	1	101,102,103,104, 106,111,114	2ПК-10	ВР86-77	6,3	1	Правое 0є	12000	1250	1435	АИР112М4	5,5	1435
В1	2	109,110	--	ВКРМ-5-03	5	1	-	2800	250	915	АИР80А6	0,75	915

Таблица 12

Обозначение системы	Воздухонагреватель	Фильтрующий материал
	Тип	Номер	Количество	Температура нагрева, єС	Расход Теплоты Q, Вт	ДР, Па	Тип	Количество	ДР, Па	Концентрация, мг/мі	Количесво суток работы до регенерации
				от	до						Начальная	Конечная
	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27
П1	КВС-П	10	4	-22	19	146664	78	ФРНК ПГ	1	250	0,89	0,11	42,4
В1	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--

Размещено на Allbest.ru