Выбор и расчет вентиляционного оборудования для приточных и вытяжных систем

1

1.2

1,5

1,7

1,9

2,1

2,35

2,6

1

1.2

1,5

1,7

1,9

2,1

2.4

2,6

И

1

1,2

1,5

1,7

1,9

2.1

2.4

2,6

12

1

1,2

1.5

1,7

1,9

2,1

2,4

2,7

Более 12

1

1,2

1,5

1,7

1,9

2,1

2,4

2,7

Коэффициент взаимодействия Кк зависит от количества струй и отношения х/1 (табл. 25), где х - длина струи, м; I - половина расстояния между воздухораспределителями, м.

Коэффициенты взаимодействия, приведенные для двух струй, следует вводить в формулы (8.4)-(8.7) и для одной струи при выпуске ее вблизи стен и потолка (когда создаются условия настилания струи на ближайшее сплошное ограждение).

Для воздухораспределителей зарубежных фирм не приводятся значения т и п (скоростного и температурного коэффициента) воздухораспределителя и формулы для расчета скорости и температуры, а даются номограммы для определения скорости vx и избыточной температуры Atx на оси струи для определенного типа воздухораспределителя, соответствие которым гарантируется заводом-изготовителем.

Пример. В механическом цехе размером 28x8x3,2 м требуется распределить L = 3 470 м3/ч приточного воздуха. Нормируемая температура в помещении tB = 18 °C, нормируемая скорость движения воздуха в помещении V = 0,2 м/с. Избыточная температура на выходе из воздухораспределителя Ar0 = tR - ?пр = 18 - 13 = = 5 °C. Воздух подается на высоте h = 4 м горизонтально. В цехе имеются незначительные теплоизбытки.

Решение. Принимаем к установке воздухораспределители типа Р (решетка щелевая) по прил. 3. Исходя из рекомендуемой скорости воздуха в решетке и0 = 3 м/с, определяем требуемую площадь живого сечения воздухораспределителей F, м2, по формуле

F = —-—; (8.16)

о0 •3600

3470 2

г =-------— 0,32 м .

3-3600

Принимаем к установке воздухораспределители Р200 с площадью живого сечения Го = 0,025, определим их количество:

F . ^реш ~ j-, ’

рсш 0,025

Принимаем к установке 14 решеток (кратное длине помещения). Воздухораспределители устанавливаем в один ряд, шаг установки 28/14=2 м. Определяем действительную скорость движения воздуха на выходе из решеток, м/с:

L

(8.18)

о0=------------;

"реиЛ -3600

3470 .

оп =---------------= 2,75 м/с.

0 14 0,025-3600

Расход воздуха через одну решетку, м3/ч,

(8.19)

А> =—; ^реш т 3470 з/ L, =----= 250 м /ч.

14

По формулам (8.4), (8.5) определяем скорость воздуха и избыточную температуру воздуха при входе струи в рабочую зону для осесимметричных струй.

Коэффициент стеснения Кс по табл. 3 в зависимости от величин (8.15):

где Fp = 2-3,2 = 6,4 м2 - площадь помещения, перпендикулярная потоку воздуха, приходящаяся на один воздухораспределитель; х = 6,13 м - расстояние, которое проходит струя до входа в рабочую зону. При горизонтальной подаче воздуха (см. рис. 14 и 15) расстояние х, м, определяется по формуле

(8.20)

х=^3-6,22-2 = 6,13м,

4/0 025

где Н » 5,45 • 4- 2,75 ’— = 6,2 - геометрическая характери-

л/3-5

стика струи, формула (8.8); у = 2 м (см. рис. 15).

Таким образом, интерполируя, получаем по табл. 24 Кс = 0,7, но так как в примечании сказано, что в далее используемых формулах (8.5) и (8.7) коэффициент Кс следует принимать равным не менее 0,85, следовательно Кс = 0,85.

Коэффициент взаимодействия Къ определяем по табл. 25 в зависимости от отношения х /1, где I - половина расстояния между воздухораспределителями (решетками):

х/1 = 6,13/1=6,13;КВ = 1.

Коэффициент неизотермичности Кн при горизонтальной подаче охлажденного воздуха (rnp < tB) настилающимися струями принимается равным 1. Горизонтальные компактные струи настилаются на потолок, если воздухораспределитель находится на расстоянии от пола h > 0,65- Нпом. В нашем случае 4 > 0,65-5, следовательно Кн = 1.

Скорость струи на входе в рабочую зону по формуле (8.4): 4-2,7570,025 ... , , ... . о =--------------0,85 • Г1 = 0,24 м/с.

х 6,13

Избыточная температура на входе в рабочую зону:

дг =У5^О25^= с х 6,13 0,85-1

Воздух входит в рабочую зону с температурой на 0,5 °C ниже, чем температура воздуха рабочей зоны, т. е. с температурой tx = 18 - 0,5 = 17,5 °C и скоростью vx = 0,24 м/с.

Скорость vx и избыточная температура x на оси струи при входе в рабочую зону должны быть не более допустимых значений (формулы (8.1)—(8.3)):

1)7 = 1,8-0,2 = 0,36 м/с;

Ч»п.2 = 2°С.

Как видно из результатов расчетов, воздухораспределители подобраны правильно, раздача воздуха осуществлена таким образом, что скорость и избыточная температура при входе струи в рабочую зону соответствуют требуемым параметрам.

Если при расчете воздухораспределения скорость на входе струи в рабочую зону 1)д больше требуемого значения, необходимо:

Если при расчете воздухораспределения избыточная температура на входе струи в рабочую зону Дгх больше требуемого значения, необходимо:

9. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОЗДУХОВОДОВ

Аэродинамический расчет выполняется с целью определения сечений воздуховодов и суммарной потери давления по участкам основного направления с увязкой всех остальных участков системы. Полная потеря давления в системе слагается из потерь давления на всех последовательно расположенных участках магистрального направления и потерь давления в вентиляционном оборудовании. Перед расчетом в масштабе вычерчиваются схемы воздуховодов систем в аксонометрической проекции (на чертежах и в пояснительной записке).

Последовательно от конца сети к вентилятору или вытяжной шахте нумеруют участки основного расчетного направления, затем все основные с дальнего ответвления, на схемах указывают номера участков, их длины и расходы воздуха. По форме воздуховоды бывают круглого и прямоугольного сечения.

Металлические воздуховоды изготавливаются из листовой кровельной, оцинкованной или нержавеющей стали на заводах или в заготовительных мастерских. Предпочтение следует отдавать круглым воздуховодам из-за меньшего аэродинамического сопротивления, расхода металла и трудоемкости при изготовлении. Рекомендуются стальные воздуховоды из тонколистовой стали. В каждом конкретном случае выбор материалов для проектирования воздуховодов производится в соответствии со СНиП [1]. Воздуховоды не должны мешать работе оборудования, транспортных средств, кранов и персонала.

Расчет выполняют по методу удельных потерь давления в следующей последовательности.

По известному объему вентиляционного воздуха L определяют ориентировочное сечение канала (воздуховода), м2:

F' =—(9.1) 3600-т>'

где г/- предварительная скорость движения воздуха, м/с, для воздуховодов производственных зданий при механическом по-63

буждении: магистральных - до 12 м/с, ответвлений - до 6 м/с [13]; L - расчетный воздухообмен в системе (максимальный по всем трем периодам года), м3/ч.

Исходя из расчетной площади каналов, с учетом конструктивных соображений, принимаем стандартные размеры сечения каналов (воздуховодов) по табл. 26, 27.

После этого уточняем фактическую скорость движения воздуха по каналам, м/с:

L

где F - стандартная площадь канала (воздуховода).

Потери давления в системах вентиляции складываются из потерь давления на трение и потерь давления в местных сопротивлениях, Па:

А^„ = Д^ + 2. (9.3)

Потери давления на трение, Па,

P^ = Rln, (9.4)

где R - удельные потери давления на трение, Па/м; I - длина участка воздуховода, м; п - поправочный коэффициент, который зависит от абсолютной эквивалентной шероховатости воздуховодов кэ.

При расчетах можно пользоваться таблицей (прил. 4), в которой определены: удельные потери давления на трение R, Па/м; динамическое давление Рд, Па; расход воздуха L, м3/ч, при различных скоростях для различных диаметров круглых металлических воздуховодов (при = 0,1 мм; р = 1,2 кг/м3; v = 15,06-1 О’6 м2/с, где v - кинематическая вязкость воздуха).

Для воздуховодов из других материалов необходимо вводить поправочный коэффициент п, который зависит от абсолютной эквивалентной шероховатости воздуховодов кэ и скорости движения воздуха и определяется по табл. 28.

Таблица 26

Нормируемые размеры круглых воздуховодов из листовой стали

d, мм

Площадь поперечного сечения, м2

d, мм

Площадь поперечного сечения, м2

100

0,0079

630

0,312

125

0,0123

710

0,396

160

0,02

800

0,501

200

0,0314

900

0,635

250

0,049

1000

0.785

315

0,0615

1120

0,985

355

0,099

1250

1,23

400

0,126

1400

1,54

450

0,159

1600

2,01

500

0,96

1800

2,54

560

0,246

2000

3,14

Таблица 27

Нормируемые размеры прямоугольных воздуховодов из листовой стали

Внутренний размер, мм

Площадь поперечного сечения, м2

Внутренний размер, мм

Площадь поперечного сечения, м"

100x150

0,015

600x600

0,36

150x150

0,0225

600x800

0,48

150x250

0,0375

600x1000

0.6

150x300

0,045

600x1250

0,75

250x250

0,0625

800x800

0.64

250x300

0,075

800x1000

0,8

250x400

0,1

800x1200

0,96

250x500

0,125

800x1600

1,28

400x400

0.16

1000x1000

1,0

400x500

0,2

1000x1250

1.25

400x600

0,24

1000x1600

1,6

400x800

0,32

1000x2000

2,9

500x500

0.25

1250x1250

1.56

500x600

0,3

1250x1600

2,0

500x800

0,4

1250x2000

2.5

500x1000

0,5

1600x2000

3,2

Таблица 28

Поправочные коэффициенты п на потери давления на трение, учитывающие шероховатость материала воздуховодов

в, м/с

п при кэ, мм

и. м/с

п при кэ, мм

1

1.5

4

10

1

1.5

4

10

0,2

1,04

1,06

1,15

1,31

6,2

1,45

1,58

1,99

2,49

0.4

1,08

1.11

1.25

1.48

6.4

1,45

1.59

2,00

2,50

0.6

1,11

1,16

1.33

1.60

6.6

1,46

1.60

2,01

2,51

0,8

1,13

1,19

1,40

1,69

6,8

1,47

1,60

2.02

2,52

1,0

1,16

1,23

1,46

1,77

7,0

1,47

1,61

2,03

2,54

1,2

1,18

1,25

1,50

1,84

7,2

1,48

1,62

2,04

2,55

1,4

1,20

1,28

1,55

1,95

7,4

1,48

1,62

2,04

2,56

1,6

1,22

1,31

1,58

1,95

7,6

1,48

1,63

2,05

2,57

1,8

1,24

1,33

1,62

2,00

7,8

1,49

1,63

2,05

2,57

2,0

1,25

1,35

1,65

2,04

8,0

1,49

1,64

2,06

2,58

2,2

1,27

1,37

1,68

2,08

8,2

1,50

1,64

2,07

2,59

2,4

1,28

1,38

1,70

2,11

8,4

1,50

1,64

2,07

2,60

2,6

1,29

1,40

1,73

2,14

8,6

1,50

1,65

2,08

2,61

2,8

1,31

1,42

1,75

2,17

8,8

1,51

1,65

2,09

2,62

3,0

1,32

1,43

1.77

2,20

9,0

1,51

1,66

2,10

2,62

3.2

1.33

1,44

1.79

2,23

9.2

1,52

1,66

2,10

2,63

3.4

1,34

1,46

1,81

2,25

9,4

1,52

1,67

2,11

2,64

3.6

1,35

1,47

1,83

2,28

9.6

1,52

1,67

2.11

2,65

3.8

1,36

1,48

1,85

2,30

9,8

1,53

1,68

2,12

2,65

4,0

1,37

1,49

1,86

2.32

10,0

1,53

1,68

2,12

2,66

4.2

1,38

1.50

1.87

2.34

10,5

1.54

1.69

2.14

2,67

4.4

1,39

1,51

1,89

2,36

11,0

1.54

1,70

2.15

2,69

4,6

1,40

1,52

1,90

2,37

11,5

1,55

1,70

2,16

2,71

4,8

1,40

1,53

1,92

2,39

12,0

1,56

1,71

2,17

2,72

5,0

1,41

1,54

1.93

2,41

12,5

1,56

1.72

2.18

2,73

5,2

1,42

1,55

1,94

2,42

13,0

1,57

1,73

2,19

2,74

5,4

1,43

1,56

1,95

2,44

13,5

1,57

1,73

2,20

2,75

5,6

1,43

1,56

1,96

2,45

14,0

1,58

1,74

2,20

2,76

5,8

1,44

1.57

1.97

2,46

14,5

1.58-

1.74

2.21

2,77

6,0

1,44

1.58

1,98

2.48

15,0

1,58

1.74

2.21

2,77

Абсолютная эквивалентная шероховатость поверхности воздуховодов из стали кэ = 0,1 мм; шлакобетонных плит кэ = 1,5 мм; кирпича кэ = 4 мм: штукатурки по металлической сетке кэ = 10 мм.

При расчете воздуховодов прямоугольного сечения используют таблицы и номограммы, составленные для круглых воздуховодов, но при этом в качестве расчетного значения используется эквивалентный по трению (гидравлический) диаметр воздуховода, мм,

d,= — , (9.5)

а + Ь

где а, b - стороны прямоугольного воздуховода или канала, мм.

Потери давления в местных сопротивлениях, Па,

= (9-6)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке воздуховода, коэффициенты местных сопротивлений на границе двух участков относят к участку с меньшим расходом [8,11,13] или прил. 9; р - плотность воздуха, кг/м3.

Расчет воздуховодов следует оформить в виде таблицы (табл. 29). Заполнение расчетной таблицы начинают с граф 1, 2, 3 по данным аксонометрической схемы. Руководствуясь предварительным расчетом сечения воздуховода по нормируемым скоростям движения воздуха, а также типовыми размерами воздуховодов, заполняют гр. 4 (диаметр воздуховода d) при круглых воздуховодах или гр. 5 (размеры воздуховода а х Ь) и гр. 6 (эквивалентный диаметр J3) при прямоугольных воздуховодах. На основании этих значений заполняют гр. 7 (площадь сечения воздуховода F) и гр. 8 (скорость воздуха о).

По прил. 2, зная d, о на участке, находят величину удельных потерь давления R и динамическое давление Рд, значение которых заносят в гр. 9 и гр. 12.

По табл. 28 при известных значениях К3 и о (гр. 8) определяют величину поправочного коэффициента на шероховатость п (гр. 10). Потери давления на трение с учетом шероховатости воздуховодов Rin заносятся в гр. И. Используя таблицы местных сопротивлений [8, 11, 13] или прил. 9, определяют сумму местных сопротивлений на участке X 5, и её значение вносят в гр. 13. По данным гр. 13, 12 находят величину потерь давления в местных сопротивлениях Z и заносят её в гр. 14. Суммируют потери давления на трение (гр. 11) и в местных сопротивлениях (гр. 14) и результаты заносят в гр. 15. Общие потери давления сети (по главной магистрали) заносятся в гр. 16.

Следует иметь в виду, что расход воздуха в круглом и прямоугольном воздуховоде с эквивалентным диаметром при равенстве скоростей не совпадают.

При расчете желательно, чтобы скорости движения воздуха на участках возрастали по мере приближения к вентилятору. При невозможности увязки потерь давления по ответвлениям воздуховодов в пределах 10-15 % следует устанавливать диафрагмы. Диафрагма (металлическая пластина с отверстием) -местное сопротивление, на котором гасится избыточное давление. Коэффициент местного сопротивления диафрагмы определяется по формуле

^диафр неувязки д v расп отв 'д’

где Рд - динамическое давление на участке, на котором устанавливается диафрагма, Па; Ррасп - располагаемые потери давления на ответвление, Па; Ротв - потери давления на увязываемом ответвлении, Па.

По значению и по размерам воздуховода, на котором устанавливается диафрагма, подбирают размер диафрагмы (прил. 10).

Расчет воздуховодов

Потери давления в сети, Па

чо

Потери давления на участке Rin + Z, Па

Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па

я-Н

Сумма коэффициентов местных сопротивлений X

СП

Т—<

Динамическое давление Ра, Па

сч

Потери давления на трение Rin, Па

Поправочный коэффициент на шероховатость п

о

Удельные потери давления R, Па/м

о

Скорость воздуха о, м/с

оо

Площадь сечения воздуховода, F, м2

о

Воздуховоды

прямоугольные

эквив. диаметр

ЧО

размеры а*Ь, м

«Л

круглые

диаметр d, м

Длина воздуховода на участке /, м

ГС

Расход L, м3

со

№ участка

—я

Пример. Рассчитать сеть металлических воздуховодов приточной установки П1 (рис. 20). Раздача воздуха осуществляется через плафоны регулируемые типа ВДУМ-3 с площадью живого сечения Fq = 0,08 м2 и коэффициентом местного сопротивления S, = 1,4. На каждый плафон приходится 1270 м3/ч.

Решение. Расчетное направление выбирается через наиболее протяженную и загруженную ветвь. В нашем случае вентиляционная система симметрична, воздуховоды будем рассчитывать для направления через участки 1, 2, 3, 4, 5.

Результаты расчета заносим в табл. 30, удельные потери на трение R, Па/м, определяем по прил. 2, коэффициенты местных сопротивлений - по прил. 9.

Расчетная схема сети воздуховодов П1

Рис. 20. Расчетная схема сети воздуховодов П1

Примечание. В данном случае разветвления системы П1 абсолютно симметричны по длинам и расходам. Если этого нет, необходимо рассчитывать левое ответвление и увязывать его с правым ответвлением, т. е.

Z{Rl + Z\_, = Z{Rl+Z\_.. (9.8)

Определение коэффициентов местных сопротивлений (КМС) на расчетных участках вентиляционной сети.

Участок 1. Плафон ВДУМ (табл. 23) = 1,4. Поворот (отвод) 90° (прил. 9) = 0,21. Тройник на проход (прил. 9):

=0,4+0,21 + 1,4 = 2,01.

Участок 2. Тройник на проход:

^=iazo=O;33;^=4otf =

Lc 3810 Fc 4002 р

Участок 3. Тройник на проход:

Участок 4. Поворот (отвод) 90°, ? = 0,21. Тройник на от-

z L. 5080 „ с F 4502 л

ветвление (прил. 9): — =-----= 0,5; —- =---- = 0,65;

Lc 10160 Fc 5602

^ = 1,05.^4 = 0,21+1,05=1,26.

Участок 5. Поворот = 0,21; переход за вентилятором = 0,1 [13]; конфузор перед вентилятором ?, = 0,3 [13]. Узел воздухозабора: в промышленных зданиях приточные камеры обычно располагаются на площадках на высоте 3^4 м от пола, при этом воздух забирается через проем в стене цеха. В этом проеме устанавливаются неподвижные штампованные жалюзийные решетки типа СТД S, =1,2. Рекомендуемая скорость «реш Д° 5 М/СРасчет воздуховодов

Потери давления в сети, Па

40

Главная магистраль

264,65

Потери давления на участке Rin + Z, Па

ID

4

27,82

40

ип

13,91

68,12

149,04

Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па

—?

24,74

3,22

8,52

59.57

142,74

Сумма коэффициентов местных сопротивлений X

СП

о со"

о"

со о"

40 СЧ

оо

Динамическое давление Рд, Па

СО н

12,31

1 18,93 |

42,6

47.28

78,86

Потери давления на трение Rin, Па

т—I

3,08

ип МП со"

5,39

8.55

СП 40"

Поправочный коэффициент на шероховатость п

О •—4

i—1

1

Удельные потери давления R, Па/м

04

о"

МП оо о"

00

4 н

Н-

Скорость воздуха о, м/с

оо

«Л

оо"

04 оо"

МП

Площадь сечения воздуховода F, м2

Г"

00

о о"

0,126 1

0,126

0,159

0,246

Воздуховоды прямоугольные, а*Ь, м

ю

  • 1
  • 1

1 1

  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1

Воздуховоды круглые, диаметр d, м

СП

о о

о

о

о л

о

40 un

Длина воздуховода на участке /, м

СП

?ct

СП

СП

МП

СП

Расход L, м3

со

1270

3810

5080

10160

№ участка

т—I

4

со

СП

тГ

ип

S9

03 о ч © © ©

ч

Потери давления в сети, Па

ЧО »—н

Потери давления на участке

Rln+Z, Па

Потери давления в местных

сопротивлениях Z, Па

Сумма коэффициентов

местных сопротивлений X S

Динамическое давление Рл,

СО

Па

Потери давления на трение

4

Rin, Па

4

Поправочный коэффициент

О

на шероховатость п

Удельные потери давления R, Па/м

©4

Скорость воздуха ъ, м/с

00

Площадь сечения воздуховода F, м2

Воздуховоды

прямоугольные,

а*Ь, м

Воздуховоды

круглые,

’Т

диаметр d, м

Длина воздуховода на

сп

участке /, м

Расход L, м3

со

№ участка

т—I

Принимаем вреш= 5 м/с, тогда суммарное живое сечение для прохода воздуха

X F« о =--------= 10160 = о, 57 м2.

жс 3600-w^ 3600-5

Принимаем к установке решетки типа СТД 5289 размером 150x580. Гжс= 0,06 м2, тогда число решеток п = 0,57/0,06 = 10 шт. Уточняем скорость движения воздуха в решетках:

10160 л п ,

V =--------------“ 4, 7 М/С.

реш 3600 0,06 10

Устанавливаем решетки по вертикали в 2 ряда, по горизонтали в 5 рядов. В этом случае размер приточного проема 750x1160 (/г).

2Х = 0,21 + 0,1 + 0,3 +1,2 = 1,81.

Участок 10. Плафон ВДУМ (табл. 23) = 1,4. Тройник на ответвление (прил. 9): — = = 0,5; — = = 0,62; 4> = 0,9.

Lc 2540 Fc 4002 ^40 = 1,4+0,9 = 2,3.

Участок 11. Плафон ВДУМ § = 1,4. Тройник на ответвление: ^ = 1^ = О,ЗЗЛ = ^_ = О,62; 4 = 1,5.^,, =1,4+1,5=2,9. Lc 3810 4 4002 ° "

Участок 12. Плафон ВДУМ ? = 1,4. Тройник на ответвление: Cl = 1=2!! = 0,25; = 211. = 0,49; = 2,6. ? §12 = 1,4 + 2,6 = 4.

Д 5080 Fc 4502 12

Потери давления в воздуховодах системы П1 равны сумме потерь давления на отдельных участках: ДРсети = 265 Па.

Нагревание воздуха в приточных камерах вентиляционных систем производится в теплообменных аппаратах, называемых калориферами. В качестве греющей среды может использоваться горячая вода, пар, электроэнергия.

Широко применяются калориферы биметаллические со спирально-накатным оребрением: КСкЗ и КСк4, КПЗ-СК и КП4-СК. В качестве теплоносителя в калориферах КСкЗ и КСк4 используется перегретая вода с рабочим избыточным давлением до 1,2 МПа и температурой до 180 °C. Теплоноситель в калориферах КПЗ-СК и КП4-СК - пар с избыточным давлением до 1,2 МПа.

В курсовом проекте необходимо подобрать калориферы с теплоносителем - перегретая вода. Технические характеристики калориферов КСкЗ приведены в табл. 31. Ширина одного калорифера КСкЗ (глубина по ходу воздуха) - 180 мм.

Таблица 31

Обозначение

FH, м2

/в, м2

Лр, м2

А

Размер калорифера

КСкЗ-5

10,20

0,21

0,0008

11,20

0,42x0,5

КСкЗ-6

13,26

0,27

0,000846

12,12

0,53x0,5

КСкЗ-7

16,34

0,33

0,000846

12,97

0,65x0,5

КСкЗ-8

19,42

0,39

0,000846

13,83

0,78x0,5

КСкЗ-9

22,50

0,46

0,000846

14,68

0,9x0,5

КСкЗ-10

28,66

0,58

0,000846

16,39

1,15x0,5

КСкЗ-11

83,12

1,66

0,00258

34,25

1,7x1,0

КСкЗ-12

125,27

2,49

0,0030

64,29

1,7x1,5

Установка калориферов по отношению к проходящему через них воздуху может быть параллельной и последовательной. При последовательной схеме увеличивается скорость воздуха, что приводит к повышенной теплоотдаче калориферов, но при этом возрастает сопротивление калориферной установки.

Присоединение трубопроводов к многоходовым калориферам осуществляется по двум схемам - параллельной и последовательной. Оптимальная скорость движения воды в трубках 0,2-0,5 м/с. При теплоносителе воде в основном применяют последовательное соединение калориферов по воде и параллельное соединение по воздуху.

В результате расчета калориферов определяется их тип, номер, количество, схемы соединения по воздуху и теплоносителю, аэродинамическое и гидравлическое сопротивление.

где L - расход нагреваемого воздуха (для ХПГ), м3/ч; рк - плотность воздуха, кг/м3, при температуре /к, °C; с - удельная теплоемкость воздуха - 1,005 кДж/(кг-°С); ta - температура воздуха tE

до калорифера, °C, принимаем равной н для ХПГ; tK - температура воздуха после калорифера, °C, принимаем равной t™r 1 °C.

L‘Pk

(Ю.2)

Jb 3600 up'

г>р = Лр/(3600 •?/„). (10.3)

G«=-------.

0,28-сж(^-^)

где сж - удельная теплоемкость воды, сж = 4,19 кДж/(кг-°С); trop -температура горячей (подающей) воды, °C; гобР - температура обратной воды, °C.

7. Находим скорость воды в трубках калориферов, м/с,

Сж

Д,-1000-3600

F =-------

(10.6)

” 0.28-e(f -t‘ ж ср ср

где Q - расход теплоты для нагревания воздуха, Вт; f - средняя температура теплоносителя, °C (для воды = (Ггор + Гобр) / 2); t* = (fH + О/ - средняя температура нагреваемого воздуха, °C; к - коэффициент теплопередачи калорифера, Вт/(м2-°С).

10. Определяем общее число устанавливаемых калориферов, шт:

п’ = —^-. (10.7)

Округляя число калориферов до ближайшего целого п, 7-2 находим действительную площадь поверхности нагрева гд, м , калориферной установки:

F. = FH-n. (10.8)

11. Определяем запас поверхности нагрева калориферной установки, %:

Ф = (^-^)400/^. (10.9)

Запас поверхности нагрева должен быть не более 10 %. При избыточном тепловом потоке более 10 % следует применить другую модель или номер калорифера и произвести повторный расчет.

дртр = а-<, (ю.ю)

где А - коэффициент, принимаемый по табл. 31.

Гидравлическое сопротивление установки определяем умножением сопротивления одного калорифера на число калориферов, подключенных последовательно по воде.

Пример. Подобрать калорифер для нагревания L = 6800 м3/ч воздуха. Теплоносителем является перегретая вода с параметра-ми ггор= 150 °C; г(йр = 70 °C. Проектируемое здание расположено в г. Минске.

Решение. Расчётная температура наружного воздуха в холодный период для г. Минска = -24 °C.

На основании расчета воздухообмена и воздухораспреде-ления определена температура приточного воздуха /пр = 13 °C. Учитывая нагрев воздуха в вентиляторе на 1 °C, воздух в калориферах необходимо подогревать до температуры rK = znp - 1 = = 13-1 = 12 °C.

1. Расход теплоты, необходимой для нагревания приточного воздуха:

Q = 0,28 • 6800• 1,005 • 1,238(12+24) = 85280 Вт.

Плотность воздуха при tK = 12 °C: р = 353 / (273 + 12) = = 1,238 кг/м3.

2. Задаемся массовой скоростью vp = 7 кг/(м2с) и находим площадь фронтального сечения калориферной установки для прохода воздуха:

/; = 6800 1,238/(3600-7) = 0,32 м2.

3. Принимаем к установке один калорифер марки КСкЗ-7 (табл. 31):

/, = 0,33 м2;/„= 0,000846 м2; FH = 16,34 м2,

4. Находим действительную массовую скорость:

up = 6800 • 1,2 / (3600 • 0,33) = 6,9 кг/(м2с).

5. Находим расход воды в калориферной установке:

=------85280-----= 909 кг/ч

и =-------—-------= 0,3 м/с.

” 0,000846-1000-3600

7. По найденным значениям гр и у^ по прил. 5 находим коэффициент теплопередачи калорифера:

к = 55 Вт/(м2-°С).

8. Определяем требуемую поверхность нагрева:

„ 1,1-85280 1 . _ 2

F =---------= 14,7 м

55(110+6)

f =(150+ 70)/2=110 °C;

F„ 16,34

Гд = 16,34-1 = 16,34 м2.

ДРК = 208 Па.

12. Гидравлическое сопротивление калорифера определяем при Утр = 0,3 м/с; А = 12,97 (табл. 31):

АРтр = 12,97-0,32 = 1,17 кПа.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >