Файл: 2.doc

А-А

юоо|ооооо1ооооо|оо

Рис. Х.23. Устройство вентиляционных каналов на чердаке

. oloooooloooooloc ИИИ1И1

дуется применять воздуховоды из листовой стали толщиной не менее 1 мм.

Как уже было сказано, для большинства воздуховодов в системах промышленной вентиляции принимают круглое сечение, так как оно характеризуется меньшим сопротивлением движению воздуха, меньшим расходом металла и более простым монтажом по сравнению с прямо­угольным сечением. Преимущество воздуховодов прямоугольного сече­ния заключается в удобстве их размещения внутри помещения.

Для облегчения механизированной заготовки воздуховодов и фа­сонных частей круглого и прямоугольного сечения созданы нормали для них.

Для воздуховодов и фасонных частей круглого сечения установле­ны следующие диаметры: 100, 110, 125, 160, 200, 250, 280, 315, 400, 500, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600 мм.

Для систем аспирации (пылеудаления) дополнительно к перечислен­ным делают воздуховоды диаметром 140, 180, 225, 355, 560 мм.

Для воздуховодов прямоугольного сечения, выполняемых из сталь­ного листа толщиной 0,7 мм, установлены следующие размеры сторон: 160ХЮ0, 160X160, 160X200, 200X200, 250X200, 250X250, 400X200, 400X250, 400X400 и 500X250 мм, а из стального листа толщиной 1 мм— от 500X400 до 2000X1600 мм (тринадцать размеров).

Крепление воздуховодов круглого сечения производится с помощью хомутов (рис. Х.24) и кронштейнов (рис. Х.25).'

Вытяжные шахты. На рис. Х.26, а показана вытяжная шахта систем вентиляции жилых и общественных зданий с объединенными вытяжны­ми каналами, выполненная из легкого бетона. На рис. Х.26, б изображе­на вытяжная шахта из досок, обитая с внутренней стороны кровельной сталью по войлоку, смоченному в глиняном растворе, и оштукатуренная с наружной стороны.

Вытяжные шахты механической вентиляции в промышленных зда­ниях выполняют из листовой стали и не утепляют, так как через них проходит большое количество воздуха, который не успевает охладиться до температуры точки росы, т. е. можно не опасаться конденсации водя­ных паров. Такая опасность может возникнуть при остановке вентиля

-

Рис Х.25. Кронштейны для подвески воздуховодов

а — диаметром до 315 мм; б — диаметром 400—1600 мм

Рис Х26. Вытяжные шахты

1 — дефлектор: 2 — болты для крепления деф­лектора, заделанные в стенки шахты; 3 — дроссель-клапан; 4 — люк для ремонта дрос­сель-клапана

Рис Х27. Факельный выброс

1 — циклон-промыватель; 2 — гибкая вставка; 3— дроссель-клапан; 4 — выкидная шахта с факельным выбросом, 5 — центробежный вен­тилятор; 6 — виброизолирующее основани

етора, и поэтому для таких систем необходимо организовывать отвод конденсата, образующегося в этот период. Вытяжные шахты снабжают­ся зонтами и дефлекторами. В настоящее время для удаления загряз­ненного воздуха применяют факельные выбросы, устанавливая насадки на вытяжных шахтах (рис. Х.27).

Противопожарные требования. При устройстве вентиляции различ­ные помещения и этажи связываются между собой каналами и возду­ховодами, что может служить источником пожарной опасности. В связи с этим материал каналов и воздуховодов и их прокладка должны от­вечать требованиям СНиП, определяющим обеспечение взрывной и по­жарной безопасности.

Глава XI

ОСНОВЫ АЭРОДИНАМИКИ

ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ

Аэродинамика — раздел гидроаэромеханики, в котором изучаются законы движения воздуха и силы, возникающие при взаимодействии потока воздуха с поверхностью тел. Вопросы, связанные с вентиляцией, объединяются термином промышленная аэродинамика. Из-за большой сложности аэродинамических явлений, в частности турбулентного дви­жения, в решении практических задач преобладает эмпирический под­ход. Инженерные методы, применяемые для аэродинамических расче­тов, достаточно просты и надежны.

§ 63. Основные понятия

Аэродинамический расчет воздуховодов обычно сводится к опреде­лению размеров их поперечного сечения, а также потерь давления на отдельных участках и в системе в целом. Это — прямая задача. Возмож­на и обратная задача — определить расходы воздуха при заданных раз­мерах воздуховодов и известном перепаде давления в системе.

При аэродинамическом расчете воздуховодов систем вентиляции можно пренебречь сжимаемостью перемещающегося воздуха, так как максимально возможное изменение давления в системе меньше 5% ат­мосферного. По этой же причине принято пользоваться значениями избыточных давлений, принимая за условный нуль атмосферное дав­ление на уровне системы. Одна из особенностей вентиляционных си­стем— наличие участков, где избыточное давление меньше нуля.

При движении воздуха по воздуховоду в любом поперечном сече­нии потока различают три вида давления: статическое, динамическое и полное.

Статическое давление определяет потенциальную энергию 1 м³ воз­духа в рассматриваемом сечении. Статическому давлению р_ст равно давление на стенки воздуховода.

Динамическое давление — это кинетическая энергия потока, отне­сенная к 1 м³ воздуха. При скорости движения воздуха в сечении и ди­намическое давление

Полное давление равно сумме статического и динамического дав­лений

Рп = Рст + Рд- (XI. 2)

Традиционно при расчете систем трубопроводов применяется тер­мин потери давления; необходимо помнить, что в действительности речь идет о потерях энергии потока. Единица потерь энергии, выраженных в удельных величинах (отнесенных к объему), совпадает с единицей давления. Например, в системе СИ единица давления паскаль (Па) соответствует Н/м² и, следовательно, Н-м/м³, т. е. Дж/м³. В системе МКГСС давление измеряется в кгс/м² (соответствует кгс*м/м³).

Потери давления в системе вентиляции складываются из потерь на трение и потерь в местных сопротивлениях.

Рис. XI.1. Отрезок воздуховода длиной I и диамет­ром d (v — скорость движения воздуха)

длина отрезка /, площадь поперечного сечения периметр сечения П и расход воздуха, проходящего через воздуховод, L, м³/ч. Статическое давление в сечении /—I равно pi, в сечении II—II — рп<.ръ

На объем воздуха, заключенного в воздуховоде между рассмат­риваемыми сечениями,, действует сила (р\—pn)f, уравновешиваемая си­лой сопротивления трения воздуха о стенки воздуховода.

Если обозначить касательное напряжение у поверхности стенки, возникающее при движении воздуха, то, то силу сопротивления можно определить так: т₀1 П. Следовательно, для установившегося движения

(Pi Pu)f~^x о^* (XI.3)

отсюда

(Pi — Рп) /

4= Jjj ■ <XM>

Известно, что касательное напряжение пропорционально динами­ческому давлению перемещающейся среды:

р«^а

Ч = (XI. 5)

где if — коэффициент пропорциональности, называемы?) коэффициентом трения к формуле Вейсбаха.

Сопоставляя выражения (XI.4) и (XI.5), получим формулу Вейс­баха, широко применяемую в гидравлике:

1П air

^АРтр =Pl -РП * ^^Х1-⁶⁾

Отношение Д/77 для воздуховода круглого сечения равно 0,25 d, т. е.

I DV²

Дртр=Ьтр — Y . (XI.7)

Эта формула предложена Дарси, а коэффициент Я_Тр=4ф называ­ют коэффициентом сопротивления трения. Формула Дарси для воздухо­водов с произвольной формой поперечного сечения

1П ру^а

Лргр^р— у. <^Х1-⁸>

Коэффициент сопротивления трения в общем случае является сложной величиной, зависящей от режима движения воздуха в воздухо­воде и шероховатости стенок воздуховода:

Ях_Р=/ ^Re, — j ,

где Re — критерий Рейнольдса; К — высота выступов шероховатости (абсолютная шероховатость):; значения К приведены в табл. XI. 1.

Для определения коэффициента сопротивления трения предложен ряд зависимостей, учитывающих характер движения и шероховатость стенок. Некоторые зависимости приведены в ч. I учебника. В настоящее время широкое распространение получила формула, предложенная А. Д. Альтшулем:

/ 68 К \<>.²⁵

^ fer⁺т) - <^Х1-⁹>

Эта формула универсальна и дает достоверные результаты для всех областей турбулентного режима движения. Единицы К и d в формуле (XI.9) принимают одинаковыми.