Для удобства и систематичности ведения

15.02.2015
Комментариев: 0



Рассмотрим пример расчета потерь давления в вентиляционной сети, включающей приточную шахту 1, типовой кондиционер 2 и сеть приточных каналов 3—6. Кондиционер имеет стальные стенки, а шахта и каналы— железобетонные с коэффициентом эквивалентной шероховатости ka— =0,8 мм. В сети установлен кондиционер КТ-120 с расчетной производительностью 100 000 м3/ч.

Для удобства и систематичности ведения

Сопротивление трения определяем по номограмме С. С. Лазевника, найдя предварительно da.с- Удельное сопротивление трения находим сначала для гладких труб, а затем делаем поправку на шероховатость.

Сечение каждого воздухоприемного отверстия и жалюзи принимаем равным сечению шахты; при этом сопротивление канала определяем для случая, когда весь воздух поступает в шахту с двух сторон. Полагая, что перья жалюзи сокращают живое сечение на 20%, получаем Ai=0,8 h.

Сужение и расширение сечения шахты в месте установки клапанов. Коэффициент местного сопротивления для данного случая определяем по данным п. 18 табл. VII приложения. Полагаем, что клапаны состоят из пяти створок и полностью открыты; находим для п=5 и а=0 £2=0,15. Считая, что клапаны сокращают сечение шахты на 20%, найдем скорость воздуха в живом сечении шахты в месте установки клапанов.

Участок 2. Сюда входит кондиционер. Потери давления на трение воздуха о стенки кондиционера незначительны вследствие небольшой скорости воздуха и гладкости стенок. Поэтому потерями на трение в кондиционере можно пренебречь.

В то же время в кондиционере имеется много местных сопротивлений: сепараторы, водяная завеса, клапаны, фильтры, калориферы и пр. Сумму коэффициентов местных сопротивлений в двухрядных оросительных камерах можно принять по опытным данным равной |=26.

Участок 3. В этот участок входит фильтр для очистки воздуха от пыли. Как уже указывалось, в кондиционерах КТ для очистки воздуха от пыли применяются рулонные тканевые фильтры ФРП, для которых сопротивление можно принять в среднем 150 Н/м2, что и записываем в табл. 20.

Сопротивлением переходного патрубка а и диффузора Ь после вентилятора можно пренебречь ввиду их незначительной величины.

Участок 4. Этот участок включает часть магистрального канала от середины выхода из вентилятора до середины первого приточного канала. По конструктивным соображениям принимаем ширину магистрального канала равной ширине кондиционера, т. е. 4,0 м, высоту 1,5 м, длину 5,0 м.

Участок 5. Сюда входит часть распределительного канала от середины первого приточного канала до середины второго приточного канала. Длина участка 8 м. Расход воздуха на этом участке вдвое меньше, чем на предыдущем, и равен 25 000 м3/ч при скорости 1,65 м/с. Потери давления на трение здесь будут еще меньше, чем на участке 4, и ими можно пренебречь.

Участок 6. В этот участок входит приточный канал длиной 50 м постоянного сечения, по которому воздух распределяется по рабочему залу. Потери давления в приточном канале можно найти тем же методом, что и в магистральном канале. Однако ввиду большого числа приточных отверстий в канале и, следовательно, большого числа участков точный подсчет сопротивлений представляет весьма трудоемкую и кропотливую работу.

Рассмотрим упрощенный, но в то же время достаточно точный для практических целей способ определения сопротивлений в приточных каналах.

Из выражения хг = / следует, что при большем коэффициенте сопротивления X, т. е. при большем сопротивлении канала, а также большем значении—, т. е. при более значительном отклонении формы поперечного сечения канала от круглой, сечение, для которого Рх=min, будет отстоять дальше от начала канала. Наоборот, чем меньше сопротивление канала, тем сечение, в котором px = min, будет расположено ближе к началу канала. В каналах с малыми сопротивлениями минимальное статическое давление наблюдается обычно в начале канала.

Рассмотрим далее распределение давлений в канале произвольного сечения с прерывной раздачей воздуха, т. е. когда воздух выходит через отверстия прямоугольного, круглого, квадратного сечений или через поперечные щели, расположенные на некотором расстоянии друг от друга.

Из уравнений видно, что статическое давление к концу канала, с одной стороны, возрастает за счет падения скорости, с другой стороны, падает, так как часть энергии потока затрачивается на преодоление сопротивлений, переходя в тепло. Изменение статического давления и, следовательно, раздача воздуха по длине канала зависят от приращения статического давления за счет падения скорости воздуха и величины сопротивлений каналов. В зависимости от соотношения указанных величин в приточных каналах возможны три основных случая.

В этом случае градиент статического давления в результате падения скорости воздуха равен сумме сопротивлений в каналах и, значит, целиком расходуется на преодоление сопротивлений. Другими словами, статическое давление и, следовательно, раздача воздуха по всей длине канала постоянны.

Профессор К. К. Баулин впервые теоретически определил форму воздуховода в виде клинообразного канала, суживающегося к концу, в котором статическое давление воздуха по всей длине канала постоянно. Однако на текстильных фабриках такие каналы широкого практического применения не получили вследствие сложности их изготовления.

Это соотношение говорит о том, что приращение статического давления за счет падения скорости воздуха превышает сумму сопротивлений в каналах; следовательно, статическое давление и раздача воздуха будут возрастать к концу канала. Нередко в этом случае в начале канала образуется разрежение, и тогда через первые отверстия воздух будет не выходить, а всасываться из окружающей среды. Такое явление происходит обычно в металлических каналах небольшой длины с гладкими стенками.

В этом случае приращение статического давления за счет падения скорости воздуха меньше суммы сопротивлений, т. е. сопротивление в канале превышает приращение статического давления. В результате статическое давление воздуха по длине канала начинает падать, доходит до некоторого минимума, а затем к концу канала снова несколько возрастает. Последнее объясняется тем, что темп падения скорости воздуха к концу канала значительно усиливается и скорость в конце канала резко падает, следовательно, резко уменьшается его сопротивление. Поэтому в конце канала происходит явление, обратное тому, какое наблюдалось в начале канала.

Третий случай характеризует движение воздуха в каналах, имеющих большие сопротивления. Сюда можно отнести каналы с шероховатыми стенками, например железобетонные каналы значительной длины.

Из уравнений и видно, что закон изменения статического давления и, следовательно, характер раздачи воздуха по длине канала достаточно сложны. В связи с этим на практике возникают большие затруднения для получения равномерной раздачи воздуха по отверстиям.

Один из способов получения равномерной раздачи воздуха — установка диафрагм на приточных отверстиях; это весьма трудоемкая и кропотливая работа, если принять во внимание большое число отверстий и каналов.

В связи с этим рассмотрим основные условия, способствующие равномерной раздаче воздуха по отверстиям, с тем чтобы избежать регулировки его диафрагмами или свести ее к минимуму.

Прежде всего следует отметить, что увеличение статического давления воздуха в канале способствует выравниванию давления по длине канала и устраняет возможность подсоса воздуха в первых отверстиях. Увеличения статического давления можно достигнуть за счет увеличения скорости выхода воздуха из отверстий канала. Поэтому чем больше скорость выхода воздуха уВЫх по отношению к скорости в корне канала ук, тем раздача воздуха по отверстиям будет равномернее.

Длину приточных каналов рекомендуется принимать равной не более 50 м. При необходимости распределения воздуха на большей длине следует предусматривать транзитные участки, в которых нет приточных отверстий и по которым воздух перемещается к удаленным приточным отверстиям 2 в канале 3.

Вентиляторы представляют собой устройства, предназначенные для перемещения воздуха.

В технике вентиляции и кондиционирования воздуха применяют центробежные и осевые вентиляторы.