Этим материалом редакция журнала "МИР КЛИМАТА" продолжает публикацию глав из книги "Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для произ-
водственных и общественных зданий". Автор Краснов Ю.С.
Аэродинамический расчет воздуховодов начинают с вычерчивания аксонометрической схемы (М 1: 100), проставления номеров участков, их нагрузок L (м3/ч) и длин I (м). Определяют направление аэродинамического расчета – от наиболее удаленного и нагруженного участка до вентилятора. При сомнениях при определении направления рассчитывают все возможные варианты.
Расчет начинают с удаленного участка: определяют диаметр D (м) круглого или площадь F (м2) поперечного сечения прямоугольного воздуховода:
 |
 |
Рекомендуемую скорость принимают следующей:
| в начале системы | вблизи вентилятора | |
| Административные здания | 4…5 м/с | 8…12 м/с |
| Производственные здания | 5…6 м/с | 10/…16 м/с |
Скорость растет по мере приближения к вентилятору.
По приложению Н из [30] принимают ближайшие стандартные значения: DCT или (а х b)ст (м).
 |
| Рис. 1. Аксонометрическая схема воздуховода |
Фактическая скорость (м/с):
 |
или |  |
Гидравлический радиус прямоугольных воздуховодов (м):
 |
| Критерий Рейнольдса:
Re=64100×Dст× υфакт (для прямоугольных воздуховодов Dст=DL). Коэффициент гидравлического трения: λ=0,3164⁄Re-0,25 при Re≤60000, λ=0,1266⁄Re-0,167 при Re>60000. Потери давления на расчетном участке (Па): |
 |
где 
– сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховодов.
Местные сопротивления на границе двух участков (тройники, крестовины) относят к участку с меньшим расходом.
Коэффициенты местных сопротивлений даны в приложениях.
Схема приточной системы вентиляции, обслуживающей 3-этажное административное здание
Пример расчета
Исходные данные:
| № участков | подача L, м3/ч | длина L, м | υрек, м/с | сечение
а × b, м |
υф, м/с |
Dl,м | Re | λ | Kmc | потери на участке Δр, па |
| решетка рр на выходе | 0,2 × 0,4 | 3,1 | — | — | — | 1,8 | 10,4 | |||
| 1 | 720 | 4,2 | 4 | 0,2 × 0,25 | 4,0 | 0,222 | 56900 | 0,0205 | 0,48 | 8,4 |
| 2 | 1030 | 3,0 | 5 | 0,25× 0,25 | 4,6 | 0,25 | 73700 | 0,0195 | 0,4 | 8,1 |
| 3 | 2130 | 2,7 | 6 | 0,4 × 0,25 | 5,92 | 0,308 | 116900 | 0,0180 | 0,48 | 13,4 |
| 4 | 3480 | 14,8 | 7 | 0,4 × 0,4 | 6,04 | 0,40 | 154900 | 0,0172 | 1,44 | 45,5 |
| 5 | 6830 | 1,2 | 8 | 0,5 × 0,5 | 7,6 | 0,50 | 234000 | 0,0159 | 0,2 | 8,3 |
| 6 | 10420 | 6,4 | 10 | 0,6 × 0,5 | 9,65 | 0,545 | 337000 | 0,0151 | 0,64 | 45,7 |
| 6а | 10420 | 0,8 | ю. | Ø0,64 | 8,99 | 0,64 | 369000 | 0,0149 | 0 | 0,9 |
| 7 | 10420 | 3,2 | 5 | 0,53 × 1,06 | 5,15 | 0,707 | 234000 | 0,0312 ×n | 2,5 | 44,2 |
| Суммарные потери: 185 |
||||||||||
| Таблица 1. Аэродинамический расчет | ||||||||||
| Примечание. Для кирпичных каналов с абсолютной шероховатостью 4 мм и υф = 6,15 м/с, поправочный коэффициент n = 1,94 ([32], табл. 22.12.) |
Воздуховоды изготовлены из оцинкованной тонколистовой стали, толщина и размер которой соответствуют прил. Н из [30]. Материал воздухозаборной шахты – кирпич. В качестве воздухораспределителей применены решетки регулируемые типа РР с возможными сечениями: 100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 и 600 х 200 мм, коэффициентом затенения 0,8 и максимальной скоростью воздуха на выходе до 3 м/с.
Сопротивление приемного утепленного клапана с полностью открытыми лопастями 10 Па. Гидравлическое сопротивление калориферной установки 100 Па (по отдельному расчету). Сопротивление фильтра G-4 250 Па. Гидравлическое сопротивление глушителя 36 Па (по акустическому расчету). Исходя из архитектурных требований проектируют воздуховоды прямоугольного сечения.
Сечения кирпичных каналов принимают по табл. 22.7 [32].
Коэффициенты местных сопротивлений
Участок 1. Решетка РР на выходе сечением 200×400 мм (рассчитывают отдельно):
 |
Динамическое давление:
 |
|
KMC решетки (прил. 25.1) = 1,8.
Падение давления в решетке: Δр – рД × KMC = 5,8 × 1,8 = 10,4 Па. Расчетное давление вентилятора р: Δрвент = 1,1 (Δраэрод + Δрклап + Δрфильтр + Δркал + Δрглуш)= 1,1 (185 + 10 + 250 + 100 + 36) = 639 Па. Подача вентилятора: Lвент= 1,1 х Lсист = 1,1 х 10420 = 11460 м3/ч. Выбран радиальный вентилятор ВЦ4-75 № 6,3, исполнение 1: L = 11500 м3/ч; Δрвен = 640 Па (вентагрегат Е6.3.090- 2а), диаметр ротора 0,9 х Dпом., частота вращения 1435 мин-1, электродвигатель 4А10054; N = 3 кВт установлен на одной оси с вентилятором. Масса агрегата 176 кг. Проверка мощности электродвигателя вентилятора (кВт): |
 |
По аэродинамической характеристике вентилятора nвент = 0,75.
 |
| № участков | Вид местного сопротивления | Эскиз | Угол α, град. | Отношение | Обоснование | КМС | ||
| F0/F1 | L0/Lст | fпрох/fств | ||||||
| 1 | Диффузор |  |
20 | 0,62 | |
| Табл. 25.1 |
0,09 |
|
| Отвод |  |
90 | |
| — |
Табл. 25.11 |
0,19 |
| |
| Тройник-проход |  |
|
| 0,3 |
0,8 |
Прил. 25.8 |
0,2 |
| |
| ∑ = | 0,48 | |||||||
| 2 | Тройник-проход |  |
|
| 0,48 |
0,63 |
Прил. 25.8 |
0,4 |
|
| 3 | Тройник-ответвление |  |
| 0,63 |
0,61 |
| Прил. 25.9 |
0,48 |
|
| 4 | 2 отвода | 250 × 400 | 90 | |
| — |
Прил. 25.11 |
|
|
| Отвод | 400 × 250 | 90 | |
| — |
Прил. 25.11 |
0,22 |
| |
| Тройник-проход |  |
|
| 0,49 |
0,64 |
Табл. 25.8 |
0,4 |
| |
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| 5 | Тройник-проход |  |
|
| 0,34 |
0,83 |
Прил. 25.8 |
0,2 |
|
| 6 | Диффузор после вентилятора |  |
h=0,6 | 1,53 | |
| Прил. 25.13 |
0,14 |
|
| Отвод | 600 × 500 | 90 | |
| — |
Прил. 25.11 |
0,5 |
| |
| ∑= | 0,64 | |||||||
| 6а | Конфузор перед вентилятором |  |
Dг=0,42 м | Табл. 25.12 | 0 | |||
| 7 | Колено | 90 | |
| — |
Табл. 25.1 |
1,2 |
| |
| Решетка жалюзийная | Табл. 25.1 | 1,3 | ||||||
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| Таблица 2. Определение местных сопротивлений | ||||||||
Краснов Ю.С.,
“Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для производственных и общественных зданий”, глава 15. “Термокул”
