Втрати тиску у трубопроводах. Трійники. Визначення коефіцієнтів місцевих опорів трійників у системах вентиляції Аеродинамічний опір повітроводів таблиця

Розрахунок припливних та витяжних системповітроводів зводиться до визначення розмірів поперечного перерізуканалів, їх опору руху повітря та ув'язування напору в паралельних з'єднаннях. Розрахунок втрат напору слід вести шляхом питомих втрат тиску на тертя.

Методика розрахунку:

Будується аксонометрична схема вентиляційної системи, система розбивається на ділянки, на які наносяться довжина та значення витрати. Розрахункова схемапредставлена ​​малюнку 1.

Вибирається основний (магістральний) напрям, який є найбільш протяжним ланцюжком послідовно розташованих ділянок.

3. Нумеруються ділянки магістралі, починаючи з ділянки з найменшою витратою.

4. Визначаються розміри поперечного перерізу повітроводів на розрахункових ділянках магістралі. Визначаємо площі поперечного перерізу, м2:

F р = L p /3600V p ,

де L р - Розрахункова витрата повітря на ділянці, м 3 /год;

По знайденим значенням F р] приймаються розміри повітроводів, тобто. знаходиться F ф.

5. Визначається фактична швидкість V ф, м/с:

V ф = L p / F ф,

де L р - Розрахункова витрата повітря на ділянці, м 3 /год;

F ф - фактична площа поперечного перерізу повітроводу, м 2 .

Визначаємо еквівалентний діаметр за формулою:

d екв = 2·α·b/(α+b) ,

де α та b – поперечні розміри повітроводу, м.

6. За значеннями d екв та V ф визначаються значення питомих втрат тиску на тертя R.

Втрати тиску на тертя на розрахунковій ділянці становитимуть

P т = R·l·β ш,

де R – питомі втрати тиску тертя, Па/м;

l - Довжина ділянки повітроводу, м;

β ш – коефіцієнт шорсткості.

7. Визначаються коефіцієнти місцевих опорів та прораховуються втрати тиску у місцевих опорах на ділянці:

z = ∑ζ·P д,

де P д - динамічний тиск:

Pд=ρV ф 2 /2,

де ρ - щільність повітря, кг/м 3;

V ф - фактична швидкість повітря на ділянці, м / с;

∑ζ – сума КМС на ділянці,

8. Розраховуються повні втрати за дільницями:

ΔР = R·l·β ш + z,

l - Довжина ділянки, м;

z - Втрати тиску в місцевих опорах на ділянці, Па.

9. Визначаються втрати тиску у системі:

ΔР п = ∑(R·l·β ш + z) ,

де R - питомі втрати тиску тертя, Па/м;

l - Довжина ділянки, м;

β ш – коефіцієнт шорсткості;

z- втрати тиску в місцевих опорах на ділянці, Па.

10. Проводиться ув'язування відгалужень. Ув'язування проводиться, починаючи з найдовших відгалужень. Вона аналогічна до розрахунку основного напряму. Опір на всіх паралельних ділянках повинен бути рівним: нев'язка не більше 10%:

де Δр 1 і Δр 2 – втрати у гілках з більшими та меншими втратами тиску, Па. Якщо нев'язка перевищує задане значення, ставиться дросель-клапан.

Малюнок 1 – Розрахункова схема припливної системиП1.

Послідовність розрахунку припливної системи П1

Ділянка 1-2, 12-13, 14-15,2-2',3-3',4-4',5-5',6-6',13-13',15-15',16- 16':

Ділянка 2 -3, 7-13, 15-16:

Ділянка 3-4, 8-16:

Ділянка 4-5:

Ділянка 5-6:

Ділянка 6-7:

Ділянка 7-8:

Ділянка 8-9:

Місцеві опори

Ділянка 1-2:

а) на вихід: ξ = 1,4

б) відведення 90°: ξ = 0,17

в) трійник на прямий прохід:

Ділянка 2-2':

а) трійник на відгалуження

Ділянка 2-3:

а) відведення 90°: ξ = 0,17

б) трійник на прямий прохід:

ξ = 0,25

Ділянка 3-3':

а) трійник на відгалуження

Ділянка 3-4:

а) відведення 90°: ξ = 0,17

б) трійник на прямий прохід:

Ділянка 4-4':

а) трійник на відгалуження

Ділянка 4-5:

а) трійник на прямий прохід:

Ділянка 5-5':

а) трійник на відгалуження

Ділянка 5-6:

а) відведення 90°: ξ = 0,17

б) трійник на прямий прохід:

Ділянка 6-6':

а) трійник на відгалуження

Ділянка 6-7:

а) трійник на прямий прохід:

ξ = 0,15

Ділянка 7-8:

а) трійник на прямий прохід:

ξ = 0,25

Ділянка 8-9:

а) 2 відведення 90°: ξ = 0,17

б) трійник на прямий прохід:

Ділянка 10-11:

а) відведення 90°: ξ = 0,17

б) на вихід: ξ = 1,4

Ділянка 12-13:

а) на вихід: ξ = 1,4

б) відведення 90°: ξ = 0,17

в) трійник на прямий прохід:

Ділянка 13-13'

а) трійник на відгалуження

Ділянка 7-13:

а) відведення 90°: ξ = 0,17

б) трійник на прямий прохід:

ξ = 0,25

в) трійник на відгалуження:

ξ = 0,8

Ділянка 14-15:

а) на вихід: ξ = 1,4

б) відведення 90°: ξ = 0,17

в) трійник на прямий прохід:

Ділянка 15-15':

а) трійник на відгалуження

Ділянка 15-16:

а) 2 відведення 90°: ξ = 0,17

б) трійник на прямий прохід:

ξ = 0,25

Ділянка 16-16':

а) трійник на відгалуження

Ділянка 8-16:

а) трійник на прямий прохід:

ξ = 0,25

б) трійник на відгалуження:

Аеродинамічний розрахунок припливної системи П1

Витрата, L, м³/год

Довжина, l,м

Розміри повітроводу

Швидкість повітря V, м/с

Втрати на 1 м довжини уч-ка R, Па

Коеф. шорсткості m

Втрати на тертя Rlm, Па

Сума КМС, Σξ

Динамічне тиск Рд, Па

Втрати на місцеві сопр, Z

Втрати тиску на ділянці, ΔР, Па

Площа перерізу F, м²

Еквівалентний діаметр

Виконаємо нев'язку припливної системи П1, яка повинна становити не більше 10%.

Оскільки нев'язка перевищує допустимі 10%, потрібно поставити діафрагму.

Діафрагму встановлюю на ділянці 7-13, V = 8,1 м/с, РС = 20,58 Па

Отже для повітроводу діаметром 450 встановлюю діафрагму діаметром 309.

Створення комфортних умов перебування у приміщеннях неможливе без аеродинамічного розрахунку повітроводів. На основі отриманих даних визначається діаметр перерізу труб, потужність вентиляторів, кількість та особливості відгалужень. Додатково може розраховуватись потужність калориферів, параметри вхідних та вихідних отворів. Залежно від конкретного призначення кімнат враховується максимально допустима шумність, кратність обміну повітря, напрямок та швидкість потоків у приміщенні.

Сучасні вимоги до прописані у Зводі правил СП 60.13330.2012. Нормовані параметри показників мікроклімату в приміщеннях різного призначення дано в ГОСТ 30494, СанПіН 2.1.3.2630, СанПіН 2.4.1.1249 та СанПіН 2.1.2.2645. Під час розрахунку показників вентиляційних системвсі положення повинні обов'язково враховуватися.

Аеродинамічний розрахунок повітроводів - алгоритм дій

Роботи включають декілька послідовних етапів, кожен з яких вирішує локальні завдання. Отримані дані форматуються у вигляді таблиць, на їх основі складаються важливі схеми та графіки. Роботи поділяються на такі етапи:

1. Розробка аксонометричної схеми розподілу повітря за системою. На основі схеми визначається конкретна методика розрахунків з урахуванням особливостей та завдань вентиляційної системи.
2. Виконується аеродинамічний розрахунок повітроводів як головними магістралями, так і всіма відгалуженнями.
3. На підставі отриманих даних вибирається геометрична формата площа перерізу повітроводів, визначаються технічні характеристикивентиляторів та калориферів. Додатково береться до уваги можливість встановлення датчиків пожежогасіння, попередження розповсюдження диму, можливість автоматичного регулюванняпотужності вентиляції з урахуванням складеної користувачами програми.

Розробка схеми системи вентиляції

Залежно від лінійних параметрівсхеми вибирається масштаб, на схемі вказується просторове положення повітроводів, точки приєднання додаткових. технічних пристроїв, існуючі відгалуження, місця подачі та забору повітря.

На схемі вказується головна магістраль, її розташування та параметри, місця підключення та технічні характеристикивідгалужень. Особливості розташування повітроводів враховують архітектурні характеристики приміщень та будівлі загалом. Під час складання припливної схемипорядок розрахунку починається з самої віддаленої від вентилятора точки або приміщення, для якого потрібно забезпечити максимальну кратність обміну повітря. Під час складання витяжної вентиляціїголовним критерієм приймаються максимальні значенняз витрат повітряного потоку. Загальна лінія під час розрахунків розбивається на окремі ділянки, при цьому кожна ділянка повинна мати однакові перерізи повітроводів, стабільне споживання повітря, однакові матеріали виготовлення та геометрію труб.

Відрізки нумеруються в послідовності від ділянки з найменшою витратою і зростаючою до найбільшої. Далі визначається фактична довжина кожної окремої ділянки, підсумовуються окремі ділянки та визначається загальна довжина системи вентиляції.

Під час планування схеми вентиляції їх допускається приймати загальними для таких приміщень:

• житлових чи громадських у будь-яких поєднаннях;
• виробничих, якщо вони за протипожежною категорією відносяться до групи А або Б і розміщуються не більше ніж на трьох поверхах;
• однією з категорій виробничих будівелькатегорії В1 – В4;
• категорії виробничих будівель В1 м В2 дозволяється підключати до однієї системи вентиляції у будь-яких поєднаннях.

Якщо системах вентиляції повністю відсутня можливість природного провітрювання, то схема повинна передбачати обов'язкове підключення аварійного устаткування. Потужності та місце встановлення додаткових вентиляторів розраховуються за загальним правилам. Для приміщень, що мають постійно відкриті або відкриваються у разі потреби отвори, схема може складатися без можливості резервного аварійного підключення.

Системи відсмоктування забрудненого повітря безпосередньо з технологічних або робочих зон повинні мати один резервний вентилятор, включення пристрою в роботу може бути автоматичним або ручним. Вимоги стосуються робочих зон 1-го та 2-го класів небезпеки. Дозволяється не передбачати на схемі монтажу резервного вентилятора лише у випадках:

1. Синхронна зупинка шкідливих виробничих процесіву разі порушення функціональності системи вентиляції.
2. У виробничих приміщенняхпередбачена окрема аварійна вентиляція зі своїми повітропроводами. Параметри такої вентиляції повинні видаляти щонайменше 10% обсягу повітря, що забезпечує стаціонарними системами.

Схема вентиляції має передбачати окрему можливістьдушування на робоче місцез підвищеними показникамизабрудненості повітря. Усі ділянки та місця підключення вказуються на схемі та включаються до загального алгоритму розрахунків.

Забороняється розміщення приймальних повітряних пристроїв ближче за вісім метрів по лінії горизонталі від сміттєзвалищ, місць автомобільного паркування, доріг з інтенсивним рухом, витяжних труб та димарів. Прийомні повітряні пристроїпідлягають захисту спеціальними пристроямиз вітряного боку. Показники опору захисних пристроївберуться до уваги під час аеродинамічних розрахунків загальної системивентиляції.
Розрахунок втрат тиску повітряного потокуАеродинамічний розрахунок повітроводів за втратами повітря робиться з метою правильного виборуперерізів для забезпечення технічних вимогсистеми та вибору потужності вентиляторів. Втрати визначаються за такою формулою:

R yd - Значення питомих втрат тиску на всіх ділянках повітроводу;

P gr – гравітаційний тиск повітря у вертикальних каналах;

Σ l – сума окремих ділянок системи вентиляції.

Втрати тиску отримують у Па, довжина ділянок визначається за метри. Якщо рух повітряних потоків у системах вентиляції відбувається за рахунок природної різниці тиску, то розрахункове зниження тиску Σ = (Rln + Z) по кожній окремій ділянці. Для розрахунку гравітаційного натиску потрібно використати формулу:

P gr - гравітаційний натиск, Па;

h – висота повітряного стовпа, м;

ρ н – щільність повітря зовні приміщення, кг/м3;

ρ в – густина повітря всередині приміщення, кг/м 3 .

Подальші обчислення для систем природної вентиляціївиконуються за формулами:

Визначення поперечного перерізу повітроводів

Визначення швидкості руху повітряних масу газоходах

Розрахунок на втрати за місцевими опорами системи вентилювання

Визначення втрати на подолання тертя

Визначення швидкості повітряного потоку в каналах
Розрахунок починається з найбільш протяжної та віддаленої ділянки системи вентиляції. В результаті аеродинамічних розрахунків повітроводів повинен забезпечуватися необхідний режим вентиляції у приміщенні.

Площа поперечного перерізу визначається за такою формулою:

F P = L P /V T .

F P – площа перерізу повітряного каналу;

L P - фактична витрата повітря на ділянці вентиляційної системи, що розраховується;

V T – швидкість руху повітряних потоків задля забезпечення необхідної кратності обміну повітря у необхідному обсязі.

З урахуванням отриманих результатів визначається втрати тиску при примусовому переміщенні повітряних мас по повітроводам.

Для кожного матеріалу виготовлення повітроводів застосовуються поправочні коефіцієнти, що залежать від показників шорсткості поверхонь та швидкості переміщення повітряних потоків. Для полегшення аеродинамічних розрахунків повітроводів можна скористатися таблицями.

Табл. №1. Розрахунок металевих повітроводівкруглого профілю.

Таблиця №2. Значення поправочних коефіцієнтів з урахуванням матеріалу виготовлення повітроводів та швидкості повітряного потоку.

Коефіцієнти шорсткості по кожному матеріалу, що використовуються для розрахунків, залежать не тільки від його фізичних характеристик, а й від швидкості руху повітряних потоків. Чим швидше переміщається повітря, тим більший опір він відчуває. Цю особливість обов'язково слід брати до уваги під час підбору конкретного коефіцієнта.

Аеродинамічний розрахунок витрати повітря у квадратних і круглих повітроводах показує різні показникишвидкості пересування потоку при однаковій площі перерізу умовного проходу. Пояснюється це відмінностями у природі завихрень, їх значення та здатності чинити опір руху.

Основна умова розрахунків – швидкість руху повітря постійно зростає з наближенням ділянки до вентилятора. З огляду на це пред'являються вимоги до діаметрів каналів. При цьому обов'язково враховуються параметри обміну повітря у приміщеннях. Місця розташування припливу і виходу потоків підбираються з такою умовою, щоб люди, які перебувають у приміщенні, не відчували протягів. Якщо прямим перетином не вдається досягти регламентованого результату, то повітряводи вставляються діафрагми з наскрізними отворами. За рахунок зміни діаметра отворів досягається оптимальне регулювання повітряних потоків. Опір діафрагми розраховується за такою формулою:

Загальний розрахунок вентиляційних систем має враховувати:

1. Динамічне тиск повітряного потоку під час пересування. Дані узгоджуються з технічним завданням і є головним критерієм під час вибору конкретного вентилятора, місця його розташування та принципу дії. При неможливості забезпечити плановані режими функціонування системи вентиляції одним агрегатом, передбачається монтаж кількох. Конкретне місце їх встановлення залежить від особливостей принципової схемиповітроводів та допустимих параметрів.
2. Об'єм (витрата) повітряних мас, що переміщуються в розрізі кожного відгалуження і приміщення в одиницю часу. Вихідні дані – вимоги санітарних органів щодо чистоти приміщення та особливості технологічного процесупромислових підприємств.
3. Неминучі втрати тиску, що виникають внаслідок вихрових явищ під час руху повітряних потоків на різних швидкостях. Крім цього параметра до уваги береться до уваги фактичний переріз повітроводу та його геометрична форма.
4. Оптимальна швидкість пересування повітря в головному каналі та окремо щодо кожного відгалуження. Показник впливає вибір потужності вентиляторів і місць їх установки.

Для полегшення виробництва розрахунків допускається використовувати спрощену схему, вона застосовується всім приміщень з некритичними вимогами. Для гарантування необхідних властивостей вибір вентиляторів за потужністю і кількістю проводиться з запасом до 15%. Спрощений аеродинамічний розрахунок систем вентиляції здійснюється за таким алгоритмом:

1. Визначає площу перерізу каналу в залежності від оптимальної швидкості руху потоку повітря.
2. Вибір наближеного до розрахункового стандартного перерізу каналу. Конкретні показники завжди слід підбирати у бік збільшення. Повітряні канали можуть мати збільшені технічні показники, зменшувати їх можливості забороняється. При неможливості підібрати стандартні канали в технічних умовпередбачається їх виготовлення за індивідуальними ескізами.
3. Перевіряє показники швидкості руху повітря з урахуванням реальних значень умовного перерізу основного каналу та всіх відгалужень.

Завдання аеродинамічного розрахунку повітроводів – забезпечити заплановані показники вентилювання приміщень із мінімальними втратами фінансових коштів. При цьому одночасно слід добиватися зниження трудомісткості та металомісткості будівельно-монтажних робіт, забезпечення надійності функціонування. встановленого обладнанняу різних режимах.

Спеціальне обладнання має монтуватися в доступних місцях, до нього забезпечується безперешкодний доступ для регламентних технічних оглядів та інших робіт для підтримки системи в робочому стані.

Відповідно до положень ГОСТ Р ЄН 13779-2007 для розрахунку ефективності вентиляції ε v потрібно застосовувати формулу:

з ЄНА- Показники концентрації шкідливих сполук і зважених речовин у повітрі, що видаляється;

з IDA– концентрація шкідливих хімічних сполук та завислих речовин у приміщенні чи робочій зоні;

c sup- Показники забруднень, що надходять з припливним повітрям.

Ефективність систем вентиляції залежить не тільки від потужності підключених витяжних або нагнітальних пристроїв, а й від розташування джерел забруднення повітря. Під час аеродинамічного розрахунку повинні братися до уваги мінімальні показникищодо ефективності функціонування системи.

Питома потужність (P Sfp > Вт∙с/м 3 ) вентиляторів розраховується за такою формулою:

де Р – потужність електричного двигуна, встановлений на вентиляторі, Вт;

q v - витрата повітря, що подається вентиляторів при оптимальному функціонуванні, м3/с;

∆ р – показник перепаду тиску на вході та виході повітря з вентилятора;

η tot – загальний коефіцієнт корисної діїдля електричного двигуна, повітряного вентилятора та повітроводів.

Під час розрахунків маються на увазі такі типи повітряних потоків згідно з нумерацією на схемі:

Схема 1. Типи потоків повітря системі вентиляції.

1. Зовнішній, надходить у систему кондиціювання приміщень із довкілля.
2. Припливний. Потоки повітря, що подаються в систему повітроводів після попередньої підготовки(Підігріву або очищення).
3. Повітря, що знаходиться в приміщенні.
4. Перетікаючі повітряні потоки. Повітря, що переходить з одного в інше приміщення.
5. Витяжний. Повітря, що відводиться із приміщення назовні або в систему.
6. Рециркуляційний. Частина потоку, що повертається до системи для підтримки внутрішньої температури в заданих значеннях.
7. Вилучений. Повітря, що виводиться із приміщень безповоротно.
8. Вторинне повітря. Повертається назад у приміщення після очищення, нагрівання, охолодження тощо.
9. Втрата повітря. Можливі витікання через негерметичність з'єднань повітроводів.
10. Інфільтрація. Процес надходження повітря в приміщення природним шляхом.
11. Ексфільтрація. Природний витік повітря із приміщення.
12. Суміш повітря. Одночасне припинення кількох потоків.

По кожному типу повітря є свої державні стандарти. Усі розрахунки вентиляційних систем мають їх враховувати.

Після вибору діаметра чи розмірів перерізу уточнюється швидкість повітря: , м/с, де f ф – фактична площа перерізу, м 2 . Для круглих повітроводів для квадратних для прямокутних м 2 . Крім того, для прямокутних повітроводів обчислюється еквівалентний діаметр , мм. У квадратних еквівалентний діаметр дорівнює стороніквадрат.

Можна також скористатися наближеною формулою . Її похибка вбирається у 3 – 5%, що достатньо для інженерних розрахунків. Повні втрати тиску тертя всього ділянки Rl, Па, виходять множенням питомих втрат R на довжину ділянки l. Якщо застосовуються повітропроводи або канали з інших матеріалів, необхідно ввести поправку на шорсткість ш. Вона залежить від абсолютної еквівалентної шорсткості матеріалу повітроводу Ке і величини v ф.

Абсолютна еквівалентна шорсткість матеріалу повітроводів:

Значення поправки β ш :

V ф, м/с	β ш при значеннях Е, мм
	1.5
	1.32	1.43	1.77	2.2
	1.37	1.49	1.86	2.32
	1.41	1.54	1.93	2.41
	1.44	1.58	1.98	2.48
	1.47	1.61	2.03	2.54

Для сталевих та вініпластових повітроводів β ш = 1. Більше докладні значенняβ ш можна знайти в таблиці 22.12. З урахуванням даної поправки уточнені втрати тиску на тертя Rl ш, Па, виходять множенням Rl на величину ш.

Потім визначається динамічний тиск на ділянці Па. Тут ρ в - щільність повітря, що транспортується, кг/м 3 . Зазвичай приймають ρ = 1.2 кг/м 3 .

У колонку «місцеві опори» записуються назви опорів (відвід, трійник, хрестовина, коліно, грати, плафон, парасолька і т.д.), що є на даній ділянці. Крім того, відзначається їх кількість та характеристики, за якими для цих елементів визначаються значення КМС. Наприклад, для круглого відведення це кут повороту і відношення радіуса повороту до діаметру повітроводу r/d, для прямокутного відведення – кут повороту та розміри сторін повітроводу a та b. Для бічних отворів у повітроводі або каналі (наприклад, у місці установки повітрозабірних грат) – відношення площі отвору до перерізу повітроводу f отв /f о. Для трійників і хрестовин на проході враховується відношення площі перерізу проходу і ствола f п /f с знову ж величина L про /L с. Слід мати на увазі, що кожен трійник чи хрестовина з'єднують два сусідніх дільницьале відносяться вони до того з цих ділянок, у якого витрата повітря L менше. Різниця між трійниками та хрестовинами на проході та на відгалуженні пов'язана з тим, як проходить розрахунковий напрямок. Це показано на малюнку.

Тут розрахунковий напрямок зображено жирною лінією, а напрямки потоків повітря – тонкими стрілками. Крім того, підписано, де саме в кожному варіанті знаходиться ствол, прохід і відгалуження трійника для правильного вибору відносин f п / f с, f / f с і L / l с. Зазначимо, що у припливних системах розрахунок ведеться зазвичай проти руху повітря, а витяжних – вздовж цього руху. Ділянки, до яких відносяться трійники, що розглядаються, позначені галочками. Те саме стосується і хрестовин. Як правило, хоч і не завжди, трійники та хрестовини на проході з'являються при розрахунку основного напрямку, а на відгалуженні виникають при аеродинамічній ув'язці другорядних ділянок (див. нижче). При цьому той самий трійник на основному напрямі може враховуватися як трійник на прохід, а на другорядному – як на відгалуження з іншим коефіцієнтом.

Приблизні значення ξ для опорів, що часто зустрічаються, наведені нижче. Грати та плафони враховуються лише на кінцевих ділянках. Коефіцієнти для хрестовин приймаються у такому ж розмірі, як і для відповідних трійників.

Значення ξ деяких місцевих опорів.

Найменування опору	КМС (ξ)	Найменування опору	КМС (ξ)
Відведення кругле 90 про, r/d = 1	0.21	Грати нерегульовані РС-Г (витяжні або повітрозабірні)	2.9
Відведення прямокутне 90 о	0.3 … 0.6
Трійник на проході (нагнітання)	0.25 … 0.4	Раптове розширення
Трійник на відгалуженні (нагн.)	0.65 … 1.9	Раптове звуження	0.5
Трійник на проході (всмоктування)	0.5 … 1	Перше бічне отвір (вхід у повітрозабірну шахту)	2.5 … 4.5
Трійник на відгалуженні (всмокт.)	–0.5 * … 0.25
Плафон (анемостат) СТ-КР, СТ-КВ	5.6	Коліно прямокутне 90 о	1.2
Решітка регульована РС-ВГ (припливна)	3.8	Парасолька над витяжною шахтою	1.3

*) негативний КМС може виникати при малих L про /L з за рахунок ежекції (підсмоктування) повітря з відгалуження основним потоком.

Більш детальні дані для КМС вказані в таблицях 22.16 - 22.43. Після визначення величини Σξ обчислюються втрати тиску на місцевих опорах Па і сумарні втрати тиску на ділянці Rl ш + Z, Па. Коли розрахунок всіх ділянок основного напряму закінчено, значення Rl ш + Z для них сумуються і визначається загальний опір вентиляційної мережіΔР мережі = Σ(Rlβ ш + Z). Величина ΔР мережі служить одним із вихідних даних для підбору вентилятора. Після підбору вентилятора в припливній системі робиться акустичний розрахунок вентиляційної мережі (див. розділ 12) і при необхідності підбирається глушник.

Результати розрахунків заносяться до таблиці за наступною формою.

Після розрахунку основного напряму проводиться ув'язування одного – двох відгалужень. Якщо система обслуговує кілька поверхів, для ув'язування можна вибрати поверхові відгалуження на проміжних поверхах. Якщо система обслуговує один поверх, пов'язуються відгалуження від магістралі, що не входять до основного напрямку (див. приклад у п.2.3). Розрахунок ув'язуваних ділянок проводиться в тій же послідовності, що і для основного напрямку, і записується в таблицю за тією самою формою. Ув'язування вважається виконаним, якщо сума втрат тиску Σ(Rlβ ш + Z) вздовж ув'язуваних ділянок відхиляється від суми Σ(Rlβ ш + Z) уздовж паралельно приєднаних ділянок основного напрямку на величину не більше ніж ±10%. Паралельно приєднаними вважаються ділянки вздовж основного і напрямів, що ув'язуються, від точки їх розгалуження до кінцевих повітророзподільників. Якщо схема виглядає так, як показано на наступному малюнку (основний напрямок виділено жирною лінією), то ув'язування напрямку 2 вимагає, щоб величина Rlβ ш + Z для ділянки 2 дорівнювала Rlβ ш + Z для ділянки 1, отриманої з розрахунку основного напрямку, з точністю ±10%.

Аеродинамічний розрахунок повітроводівпочинають з креслення аксонометрической схеми (М 1: 100), проставлення номерів ділянок, їх навантажень L (м 3 /год) та довжин I (м). Визначають напрямок аеродинамічного розрахунку - від найбільш віддаленої та навантаженої ділянки до вентилятора. При сумнівах щодо напрями розраховують всі можливі варіанти.

Розрахунок починають з віддаленої ділянки: визначають діаметр D (м) круглого або площу F (м 2) поперечного перерізу прямокутного повітроводу:

Таблиця. Необхідна годинна витрата свіжого повітря, м 3 /год (cfm)

За додатком Н приймають найближчі стандартні значення: D ст або (а х b) ст (м).

Фактична швидкість (м/с): або
Гідравлічний радіус прямокутних повітроводів (м):

Критерій Рейнольдса: Re = 64 100 x D ст x U факт (для прямокутних повітроводів D ст = D L).

Коефіцієнт гідравлічного тертя: λ = 0,3164 x Re - 0,25 при Re ≤ 60000, λ = 0,1266 x Re - 0,167 при Re Втрати тиску на розрахунковій ділянці (Па): де - сума коефіцієнтів місцевих опорів дільниці воздуховодов.

Місцеві опори на межі двох ділянок (трійники, хрестовини) відносять до ділянки з меншою витратою. Коефіцієнти місцевих опорів дано у додатках.

Схема припливної системи вентиляції, що обслуговує 3-поверховий адміністративний будинок.

Таблиця 1. Аеродинамічний розрахунок

№ ділянок	подача L, м 3 /год	довжина L, м	U рік, м/с	переріз а x b, м	U ф, м/с	D l , м	Re	λ	Kmc	втрати на ділянці?
грати PP на виході				0,2 x 0,4	3,1	-	-	-	1,8	10,4
1	720	4,2	4	0,2 x 0,25	4,0	0,222	56900	0,0205	0,48	8,4
2	1030	3,0	5	0,25 x 0,25	4,6	0,25	73700	0,0195	0,4	8,1
3	2130	2,7	6	0,4 x 0,25	5,92	0,308	116900	0,0180	0,48	13,4
4	3480	14,8	7	0,4 x 0,4	6,04	0,40	154900	0,0172	1,44	45,5
5	6830	1,2	8	0,5 x 0,5	7,6	0,50	234000	0,0159	0,2	8,3
6	10420	6,4	10	0,6 x 0,5	9,65	0,545	337000	0,0151	0,64	45,7
6a	10420	0,8	ю.	ø 0,64	8,99	0,64	369000	0,0149	0	0,9
7	10420	3,2	5	0,53 x 1,06	5,15	0,707	234000	0,0312 x n	2,5	44,2
Сумарні втрати: 185 Примітка. Для цегляних каналів з абсолютною шорсткістю 4 мм та U ф = 6,15 м/с, поправочний коефіцієнт n = 1,94 (табл. 22.12.).

Повітропроводи виготовлені з оцинкованої тонколистової сталі, товщина та розмір якої відповідають дод. Н із . Матеріал повітрозабірної шахти- Цегла. В якості повітророзподільниківзастосовані решітки регульовані типу РР з можливими перерізами: 100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 та 600 х 200 мм, коефіцієнтом затінення 0,8 та максимальною швидкістю повітря на виході до 3 м/с.

Опір приймального утепленого клапана із повністю відкритими лопатями 10 Па. Гідравлічний опір калориферної установки 100 Па (за окремим розрахунком). Опір фільтру G-4 250 Па. Гідравлічний опір глушника 36 Па (за акустичного розрахунку). Виходячи з архітектурних вимог, проектують повітроводи прямокутного перерізу.
Перерізи цегляних каналів приймають за табл. 22.7.

Коефіцієнти місцевих опорів.

Ділянка 1. Ґрати РР на виході перетином 200 x 400 мм (розраховують окремо):
Динамічний тиск:

KMC грати (дод. 25.1) = 1,8.
Падіння тиску у ґратах: Δр - рД x KMC = 5,8 x 1,8 = 10,4 Па.
Розрахунковий тиск вентилятора р: Δр вент = 1,1 (Δр аерод + Δр клап + Δр фільтр + Δр кал + Δр глуш) = 1,1 (185 + 10 + 250 + 100 + 36) = 639 Па.
Подача вентилятора: L вент = 1,1 х Lсист = 1,1 х 10420 = 11460 м 3 /год.

Вибраний радіальний вентиляторВЦ4-75 № 6,3, виконання 1: L = 11500 м 3 /год; Δр вен = 640 Па (вентагрегат Е6.3.090 - 2а), діаметр ротора 0,9 х D пом, частота обертання 1435 хв-1, електродвигун 4А10054; N = 3 кВт встановлено на одній осі з вентилятором. Маса агрегату 176 кг.
Перевірка потужності електродвигуна вентилятора (кВт):
за аеродинамічній характеристицівентилятора n вент = 0,75.

Таблиця 2. Визначення місцевих опорів

№ ділянок	Вид місцевого опору	Ескіз	Кут α, град.	Ставлення			Обґрунтування	КМС
				F 0 / F 1	L 0 / L ст	f прох / f ств
1	Дифузор		20	0,62	-	-	Табл. 25.1	0,09
	Відведення		90	-	-	-	Табл. 25.11	0,19
	Трійник-прохід		-	-	0,3	0,8	Дод. 25.8	0,2
							Σ	0,48
2	Трійник-прохід		-	-	0,48	0,63	Дод. 25.8	0,4
3	Трійник-відгалуження		-	0,63	0,61	-	Дод. 25.9	0,48
4	2 відведення	250 х 400	90	-	-	-	Дод. 25.11
	Відведення	400 x 250	90	-	-	-	Дод. 25.11	0,22
	Трійник-прохід		-	-	0,49	0,64	Табл. 25.8	0,4
							Σ	1,44
5	Трійник-прохід		-	-	0,34	0,83	Дод. 25.8	0,2
6	Дифузор після вентилятора		h=0,6	1,53	-	-	Дод. 25.13	0,14
	Відведення	600 x 500	90	-	-	-	Дод. 25.11	0,5
							Σ	0,64
6a	Конфузор перед вентилятором			D г =0,42 м			Табл. 25.12	0
7	Коліно		90	-	-	-	Табл. 25.1	1,2
	Ґрати жалюзійні						Табл. 25.1	1,3
							Σ	1,44

Краснов Ю.С., "Системи вентиляції та кондиціювання. Рекомендації з проектування для виробничих та громадських будівель", Глава 15. "Термокул"