Аэродинамический расчет воздуховодов
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

В с/х производственных помещениях используют перфорированные пленочные воздухораспределители. Предусматривают расположение двух несущих тросов внутри пленочной оболочки, что придает воздуховодам овальную форму при неработающем вентиляторе и тем самым предотвращает слипание пленки.

Задача аэродинамического расчета системы воздуховодов состоит в определении размеров поперечного сечения и потерь давления на отдельных участках системы воздуховодов, а также потери давления во всей системе воздуховодов.

Исходными данными к расчету являются: расход воздуха , длина воздухораспределителя , температура воздуха и абсолютная шероховатость мм (для пленочных воздуховодов).

В соответствии с принятыми конструктивными решениями составляют расчетную аксонометрическую схему воздуховодов с указанием вентиляционного оборудования и запорных устройств.

Схему делят на отдельные участки, границами которых являются тройники и крестовины. На каждом участке наносят выносную линию, над которой проставляют расчетный расход воздуха  ( ), а под линией - длину участка  (м). В кружке у линии указывают номер участка.

Составляем расчетную схему:

 

Рис.2. Расчетная аксонометрическая схема воздуховодов.

 

На схеме выбираем основные магистральные расчетные направления, которые характеризуются наибольшей протяженностью.

Расчет начинаем с первого участка.

Используем перфорированные пленочные воздухораспределители. Выбираем форму поперечного сечения - круглая.

Задаемся скоростью в начальном поперечном сечении:

 

.

 

Определяем диаметр пленочного воздухораспределителя, :

 

.

 

Принимаем ближайший диаметр, исходя из того, что полученный равен  (стр. 193 [2]). Динамическое давление, :

 

,

 

где  - плотность воздуха.

.

Определяем число Рейнольдса:

 

,

 

где  - кинематическая вязкость воздуха, ,  (табл.1.6 [2]).


.

Коэффициент гидравлического трения:

 

,

 

где  - абсолютная шероховатость, , для пленочных воздуховодов принимаем .

.

Рассчитаем коэффициент, характеризующий конструктивные особенности воздухораспределителя:

 

,

 

где  - длина воздухораспределителя, .

.

Полученное значение коэффициента  0,73, что обеспечивает увеличение статического давления воздуха по мере приближения от начала к концу воздухораспределителя.

Установим минимальную допустимую скорость истечения воздуха через отверстие в конце воздухораспределителя, :

 

,

 

где  - коэффициент расхода (принимают 0,65 для отверстий с острыми кромками).

.

Коэффициент, характеризующий отношение скоростей воздуха:

 

,

 

где  - скорость истечения через отверстия в конце воздухораспределителя,  (рекомендуется ), принимаем .

.

Установим расчетную площадь отверстий, , в конце воздухораспределителя, выполненных на 1  длины:

 

.

 

Принимаем один участок.

Определим площадь отверстий, , выполненных на единицу воздуховода:

 

,

 

где  - относительная площадь воздуховыпускных отверстий на участке воздухораспределителя (  по [1]).

 

.


Диаметр воздуховыпускного отверстия  принимают от 20 до 80 , примем .

Определим число рядов отверстий:

 

,

 

где  - число отверстий в одном ряду ( );

 - площадь воздуховыпускного отверстия, .

Определим площадь воздуховыпускного отверстия, :

 

.

 

.

Шаг между рядами отверстий, :

 

.

 

Определим статическое давление воздуха, :

в конце воздухораспределителя:

 

;

 

в начале воздухораспределителя:

 

.

Потери давления в воздухораспределителе, :

 

.

 

Дальнейший расчет сводим в таблицу. Причем:

 

,

,

,

 

где R - удельные потери давления на единице длины воздуховода, определяется по монограмме (рис.8.6 [2])

 - коэффициент местного сопротивления (таблица 8.7 [2])

скорость воздуха в жалюзийной решетке

 

Таблица 8. Расчет участков воздуховода.

Номер участка , , , , , , , , , ,
1 3916,25 66 560 0,0022 6 0,62 40,92 0,4 12,59 5,036 45,956
2  916,25 6 560 0,0025 6 0.62 3,78 1 12,59 12,59 16,31
3 7832,5 5 600 0,0029 8 1,6 8 1,3 38,4 49,92 57,92
Калорифер 7832,5 - - - - - - - - - 130,68
Жал. реш. 7832,5 - - - 5 - - 2 15 30 30

 

итого: 280,866




Вытяжные шахты

 

Расчет вытяжных шахт естественной вентиляции производят на основании расчетного расхода воздуха в холодный период года. Работа вытяжных шахт будет более эффективной при устойчивой разности температур внутреннего и наружного воздуха (не менее 5°С), что наблюдается в холодный период года.

Скорость воздуха в поперечном сечении вытяжной шахты, :

 

,

 

где  - высота вытяжной шахты между плоскостью вытяжного отверстия и устьем шахты (3-5),  (принимаем );

 - диаметр (эквивалентный (0.8,0.9,1)) шахты,  (принимаем );

 - расчетная наружная температура,  ( );

 - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Местное сопротивление определяем по таблице 8.7 [1]:

для входа в вытяжную шахту: ;

для выхода из вытяжной шахты: .

 

, .

 

Определяем число шахт:


,

 

где  - расчетный расход воздуха в зимний период, ;

 - расчетный расход воздуха через одну шахту, .

Определяем расчетный расход воздуха через одну шахту, :

 

,

 

где  - площадь поперечного сечения шахты, .

Рассчитаем площадь поперечного сечения шахты, :

 

.

 

.

.

Принимаем число шахт для всего помещения




Выбор вентилятора

 

Подбор вентилятора производят по заданным значениям подачи и требуемого полного давления.

В системах вентиляции и воздушного отопления с/х производственных зданий устанавливают радиальные (центробежные) вентиляторы марок В. Ц 4-75, В. Ц 4-76 и В. Ц 4-46, осевые вентиляторы марок В-06-300 и ВО.

Радиальные вентиляторы изготавливают по схемам конструктивного исполнения 1 и 6. Вентиляторы исполнения 1 более компактны и удобны при эксплуатации, с меньшим уровнем шума.

Подачу вентилятора определяем с учетом потерь или подсосов воздуха в воздуховоды, вводя поправочный коэффициент к расчетному расходу воздуха для стальных воздуховодов 1,15, :

 

.

 

Определяем требуемое полное давление вентилятора, :

 

,

 

где  - температура подогретого воздуха,

=1 - при нормальном атмосферном давлении.

.

По подаче воздуха вентилятора и требуемому полному давлению, согласно графику характеристик вентиляторов ВЦ 4-75 (рис.8.16 [2]), выбираем вентилятор марки: Е 6,3-100-1.

В соответствии с выбранным ранее калорифером и выбранным теперь вентилятором заполняем таблицу характеристик отопительно-вентиляционной системы:

 

Таблица 9. Характеристика отопительно-вентиляционной системы.

Обозначение

Кол. систем

Наим-е помещения

Тип установки

Вентилятор

тип номер исполнение положение , , ,
  2 Свинарник Е 6,3-100-1. ВЦ 4-75 6,3 1 Л 9007 281,04 935
                     

 

Обозначение

Электродвигатель

Воздухонагреватель (калорифер)

Примечание

Тип

,

,

Тип

Номер

Кол-во

Тем-ра нагрева

Мощности,

,

от до
  4А90L6 1,5 935 КВСБ 10 1 -22 20,4   22,605    


Энергосбережение

 

Наиболее эффективным техническим решением вопроса сокращения расхода тепловой энергии на обеспечение микроклимата, безусловно является использование типа воздуха, удаляемого из животноводческих и птицеводческих помещений. Расчет технико-экономических показателей микроклимата показывает, что применение в системах утилизаторов тепла позволяет сократить расход тепловой энергии на данный технологический процесс более чем в 2 раза. Однако такие системы более металоемкие и требуют дополнительных эксплуатационных затрат электрической энергии на вентиляторы. Использование тепловой энергии в системах вентиляции в основном обеспечивается за счет применения регенеративных и рекуперативных теплообменных аппаратов различной модификации.



Литература

 

1. Отопление и вентиляция животноводческих зданий. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. - Мн. Ротопринт БАТУ. 1994 г.

2. Справочник по теплоснабжению сельского хозяйства. Под ред. А.В. Ядренцева и др.: - Мн.; Ураджай. 1993 г.

Дата: 2019-05-29, просмотров: 177.