Розрахунок системи витяжної природної вентиляції
У канальних системах природної вентиляції повітря переміщається в каналах і повітроводах під дією природного тиску, що виникає внаслідок різниці щільності холодного зовнішнього і теплого внутрішнього повітря приміщень. В задачу розрахунку входить підбір перетинів ґрат і повітропроводів таким чином, щоб сумарні втрати тиску на тертя і місцеві опори від точки входу повітря і точки викиду повітря з системи не перевищували наявного природного тиску.
Для розрахунку потрібно розділити всю систему на розрахункові ділянки, тобто відрізки каналів і воздуховодов з постійною витратою повітря. Для цього на аксонометрической схемою проставляють вузлові точки (точки зміни витрат повітря), починаючи нумерацію з найбільш віддаленої від шахти жалюзійних ґрат. На полиці кожної ділянки вказується витрата повітря L. м 3 / ч, і розрахункова довжина ділянки l. м. Довжина вертикальних ділянок визначається як різниця відповідних будівельних відміток, позначених на схемі; довжина горизонтальних ділянок приймається рівною відстані між осями вертикальних повітропроводів. Позначку гирла витяжної шахти слід приймати на 0,5 м більше позначки найбільш високою точки покрівлі.
Для розрахункового ділянки визначають орієнтовну площу перетину воздуховода:
де L - витрата повітря на ділянці, м 3 / год;
Визначається найближчий по площі стандартний розмір каналів:
Визначають фактичну швидкість повітря на ділянці:
де f1 - фактична площа перетину підібраного каналу, м 2.
Оскільки в довідковій літературі наводяться таблиці для аеродинамічного розрахунку круглих повітропроводів, необхідно визначити величину рівновеликого (еквівалентного) діаметра, тобто такого діаметру круглого воздуховода, при якому для тієї ж швидкості руху повітря, як і в прямокутному повітроводі, питомі втрати тиску на тертя були б рівні. Еквівалентний по тертю діаметр ділянки:
де a, b - розміри повітропроводів і каналів, мм.
За швидкістю V і еквівалентному діаметру d е визначають питомі втрати на тертя R і динамічний тиск hw. використовуючи дод. 8 або ([5], рис. 14.9).
Значення коефіцієнтів місцевих опорів Sx визначають за додатком. 9 або ([5], дод. 9). При цьому коефіцієнти місцевих опорів в трійниках і хрестовинах враховують на ділянці з меншою витратою повітря. Складаютьвідомість місцевих опорів для кожної ділянки, як показано в прикладі розрахунку (п. 4).
За дод. 10 визначають поправку на шорсткість матеріалу повітропроводів b для кожного розрахункового ділянки.
Розрахункові втрати тиску на кожній ділянці обчислюють, складаючи втрати тиску на тертя з урахуванням шорсткості повітропроводів і втрати тиску в місцевих опорах:
Dp = R × l × b + Sx × hw, Па, (29)
де l - довжина ділянки, м;
Природне располагаемое тиск Dpе визначають за формулою:
де hi - висота повітряного стовпа, яка приймається від центру витяжного отвору (жалюзійних грат) до гирла витяжної шахти, м;
rн - щільність зовнішнього повітря при температурі 5 ° С, rн = 1,270 кг / м 3;
rв - розрахункова щільність внутрішнього повітря, кг / м 3;
де tр - температура повітря в приміщенні, ° С;
g - прискорення вільного падіння, g = 9,81 м / с 2.
Порівнюють сумарні втрати тиску для кожної гілки системи з розташовуваним природним тиском для цієї гілки. Нормальна робота системи природної вентиляції забезпечується, якщо виконана умова:
де R - питома втрата тиску на тертя, Па / м;
l - довжина повітроводів, м;
R × l - втрата тиску на тертя розрахункової гілки, Па;
Z - втрата тиску на місцеві опори, Па: Z = Sx × hw;
b - поправочний коефіцієнт на шорсткість поверхні;
a - коефіцієнт запасу, який дорівнює 1,1-1,15;
Dpе - располагаемое тиск, Па.
Якщо умова (32) не виконується, повторюють розрахунок, змінюючи переріз каналів, якщо виконується, розрахунок вважають закінченим.
Розрахунок повітропроводів представляють зазвичай у формі таблиці, як показано в прикладі розрахунку (п. 4).