Участок №8

Так как все ответвления являются простыми, то принимаем максимальную, рекомендуемую для ответвлений скорость v_рек = 5,0 м/с и определяем расчетное значение площади поперечного сечения F_р:

F_p = L/(3600v_рек), F_p = 840/(3600*5,0) = 0,0466 м² ,

принимаем стандартный воздуховод bxh = 200x250 мм, F = 0,05 м². По формуле v = L/(3600F) определяем фактическую скорость воздуха на участке v:

v= 840/(3600*0,05) = 4,66 м/с.

Так как на участке №8 установлена вытяжная решетка, то необходимо ее подобрать. Принимаем скорость воздуха в живом сечении решетки v₀ = 3,0 м/с и определяем расчетную площадь живого сечения F_0.p:

F_0.p = 840/(3600*3,0)= 0,077м².

По данным табл. 1. подбираем решетку с размерами сторон 1225х125 мм, имеющую площадь живого сечения F₀ = 0,088 м². Определяем фактическую скорость движения воздуха в живом сечении решетки v₀:

v₀ = 840/(3600*0,088)=2,65 м/с.

По формуле d_v = 2bh/(b + h), для прямоугольных воздуховодов определяем эквивалентный по скорости диаметр d_v где b, h – соответственно ширина и высота прямоугольного воздуховода, м. По номограмме, определяем значение удельных потерь на трение R, Па/м, (значения R определяют по фактической скорости движения воздуха на расчетном участке v, м/с, и эквивалентному диаметру d_v). Так как участок №4 выполнен из бетонных плит, то по справочным данным определяем абсолютную эквивалентную шероховатость стенок k_э = 1,5 мм и в зависимости от скорости v на участке и величины k_э = 1,5 мм по справочным данным определяем поправочный коэффициент b_ш = 1,58. На остальных участках b_ш = 1,0.

Определяем потери давления на трение Dр_тр.

Dр_тр = Rlb_ш,

где R – удельная потеря давления на 1 м стального воздуховода, Па/м; l – длина участка воздуховода, м; b_ш – коэффициент, учитывающий фактическую шероховатость стенок воздуховода.

Переходим к расчету потерь давления на местных сопротивлениях. Определяем виды местных сопротивлений и по справочным данным определяем значения КМС.

Участок №1:

- боковая вытяжная решетка, табличное значение z_т = 2,0; пересчитываем значение КМС по отношению к скорости воздуха на участке z = 2(2,75/4,8)² = 0,656;

- один отвод на 90^о bxh = 250x250: z = 0,25;

- тройник проходной (L_o/L_c=1300/2400=0,54; F_п/F_c = 0,0625/0,125=0,5; F_o/F_c = 0,075/0,125= 0,6) по таблицам для вытяжных тройников определяем для прохода z_п = 0,6.

Sz₁ = 0,656 + 0,25 + 0,6 = 1,506

Участок №2:

- один отвод на 90^о bxh = 250x500: z = 0,51;

- тройник проходной (L_o/L_c = 840/3240 = 0,25; F_п/F_c = 0,05/0,125 =0,5; F_o/F_c = 0,05/0,150 = 0,333) z_п = 0,5;

Sz₂ = 1,01.

Участок №3:

- один отвод на 90^о bxh = 250x600: z = 0,59;

Sz₄ = 0,59.

Участок №4:

- диффузор пирамидальный за центробежным вентилятором (так как вентилятор еще не подобран, то принимаем a = 15^о , F₅/F₀ = 1,5, z = 0,23;

- вытяжная шахта с зонтом по серии 1.494-32 z = 1,15

Sz₅ = 0,23 + 1,15 = 1,38.

Участок №5:

- тройник проходной (L_o/L_c = 800/1300 = 0,38; F_п/F_c = 0,075/0,125 =0,6; F_o/F_c = 0,05/0,125 = 0,4) z_п = 0,6;

Sz₂ = 0,6.

Участок №6:

- боковая вытяжная решетка, табличное значение z_т = 2,0; пересчитываем значение КМС по отношению к скорости воздуха на участке z = 2(3,0/4,44)² = 0,456;

- отвод на 90^о bxh = 200x250: z = 0,26;

- тройник на ответвлении (L_o/L_c=800/1300=0,61; F_п/F_c = 0,0225/0,075 = 0,3; F_o/F_c = 0,05/0,075 = 0,66) по таблицам для вытяжных тройников определяем для ответвления z_о = 0,78.

Sz₆ = 0,456 + 0,26 + 0,78 = 1,496.

Участок № 7:

- боковая вытяжная решетка, табличное значение z_т = 2,0; пересчитываем значение КМС по отношению к скорости воздуха на участке z = 2(3,00/5,00)² = 0,72;

- отвод на 90^о bxh = 100x150: z = 0,08;

- тройник на ответвлении (L_o/L_c = 500/1300 = 0,35; F_п/F_c = 0,05/0,075 =0,66; F_o/F_c = 0,0225/0,075 = 0,3) z_о = 0,75;

Sz₇ = 0,72 + 0,08 + 0,75 = 1,55.

Участок №8:

- боковая вытяжная решетка, табличное значение z_т = 2,0; пересчитываем значение КМС по отношению к скорости воздуха на участке z = 2(2,65/4,66)² = 0,104;

- отвод на 90^о bxh = 200x250: z = 0,26;

- тройник на ответвлении (L_o/L_c = 840/3240 = 0,25; F_п/F_c = 0,125/0,150 =0,83; F_o/F_c = 0,05/0,150 = 0,33) z_о = 0,85;

Sz₈ = 0,104 + 0,26 + 0,85 = 1,214.

По формуле рассчитываем потери давления на местных сопротивлениях и заносим данные в табл. П.1.

v²

Z = Sz r ¾,

где Z – потери давления на местных сопротивлениях. Па; v – средняя скорость движения воздуха, м/с; r - плотность воздуха, кг/м³; Sz - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

далее по формуле рассчитываем потери давления на участках вентиляционной сети. Результаты заносим в табл. П.1.

Dр_уч = Dр_тр + Z,

где Dр_тр – потери давления на трение, Па; Z – потери давления на местных сопротивлениях. Па;

Суммируя потери давления на участках магистрали, определяем потери давления в сети. Результаты заносим в табл. П.1.

Dр_сети = 115,41 Па.

Далее приступаем к увязке ответвлений. По формуле

dр = [(Dр_м - Dр_отв)/ Dр_м ]×100, %,

рассчитываем величину невязки для всех ответвлений и записываем эти данные в табл. П.1. Так как для всех ответвлений величина невязки превышает 10 %, то на ответвлениях устанавливаем диафрагмы. Для этого по формуле определяем расчетное значение коэффициента местного сопротивления диафрагмы, округляем его до ближайшего табличного значения и по справочным таблицам определяем размеры отверстия диафрагмы. Эти данные также представлены в табл. П.1.

z_д^р = (Dр_м - Dр_отв)/р_д^от ,

где р_д^от – динамическое давление в ответвлении, Па.

Задача №2.

Рассчитать по методу статических давлений вытяжную систему естественной вентиляции многоэтажного жилого дома. Ответвления присоединяются к сборному каналу под потолком следующего этажа. Вытяжной канал с верхнего этажа выполнен отдельно и к сборному каналу не присоединен. Вентиляционные каналы имеют круглое сечение и изготовлены из бетона. На ответвлениях установлены жалюзийные решетки с площадью живого сечения А₀ = 0,033 м². Данные для расчета принимают по таблице, где указано число этажей в здании – N, расход воздуха в этажном ответвлении - L_эт, высота этажа - h_эт, высота вытяжной шахты - h_ш, и угол примыкания ответвления к сборному каналу - a.

Последняя	По последней цифре	Предпоследняя	По предпоследней цифре
Цифра З.К.	N	Lэт, м3/ч	цифра З.К.	hэт, м	hш, м	a, град.
				2,9	3,2

Решение:

Определяем сечение сборного канала и этажных ответвлений. Принимаем скорость движения воздуха в сборном канале v_к = 2,0 м/с, а в этажном ответвлении

v_отв = 1,0 м/с.

F_отв^р = L_эт/3600/v_отв = 60/3600/1,0 = 0,0166 м²;

F_к^р = L_эт(N-1)/3600/vк = 60(8-1)/3600/2 = 0,0583 м².

Принимаем каналы стандартного сечения:

- сборный диаметром d_к = 250 мм; F_к = 0,049 м²;

- этажное ответвление диаметром d_отв = 160 мм; F_отв = 0,02 м².

Определяем фактическую скорость в этажном ответвлении и на участках сборного канала. Результаты расчетов заносим в табл. П.2.

Таблица П.2.

Этажа	№ уч-ка	L, м3/ч	l, м	d, мм	F, м2	v3, м/с	R, Па/м	bш	Rlbш, Па/м	рд, Па
шахта			3,2		0,159	0,84	0,086	1,19	0,327	0,414
VII			0,5		0,049	2,38	0,187	1,38	0,129	3,409
VI			2,9		0,049	2,04	0,174	1,35	0,681	2,505
V			2,9		0,049	1,70	0,143	1,32	0,547	1,739
IV			2,9		0,049	1,36	0,083	1,19	0,286	1,113
IIII			2,9		0,049	1,02	0,055	1,28	0,204	0,626
II			2,9		0,049	0,68	0,082	1,17	0,278	0,278
I			2,9		0,049	0,34	0,012	1,11	0,038	0,069
VIII			0,5		0,020	0,83	0,078	1,20	0,046	0,414

Окончание таблицы П.2.

v3¢ м/с	рд3¢, Па	Dрст, Па	рст, Па	hp, м	рр, Па	Dрдоп, Па
-	-	-	0,497*	-	-
1,963	2,319	0,213	-0,865	6,6	4,28	2,426
1,804	1,959	0,119	-0,065	9,5	6,16	5,106
1,560	1,465	0,068	0,550	12,4	8,04	7,601
0,814	0,398	0,083	0,919	15,3	9,92	9,850
0,721	0,312	0,057	1,180	18,2	11,81	11,619
0,592	0,210	0,014	1,472	21,1	13,69	13,207
0,453	0,123	-0,123	1,387	24,0	15,57	15,172
-	-	-	0,680*	3,7	2,40	1,223

Примечание. Звездочкой (*) отмечены потери полного давления на соответствующих участках.

Рис. 2. Расчетная схема.

v_отв = 60/3600/0,02 = 0,83 м/с. v_к = L_к/3600/F_к.

Вытяжная шахта (участок №1) имеет круглое сечение и выполнена из бетона. Определяем расчетную площадь живого сечения шахты, принимая скорость движения воздуха в шахте v₁ = 1,0 м/с.

F₁ = 480/3600/1 = 0.133 м2, этому сечению соответствует канал диаметром d = 450 мм, однако диаметр шахты должен быть не менее диаметра сборного канала, плюс диаметр ответвления с верхнего этажа и плюс две толщины стенки каналов, т.е.

d_ш ³ 250 +160 + 10 + 10 = 430 мм.

Принимаем стандартный канал диаметром d_ш = d₁ = 450 мм, F₁ = 0,159 м².

Определяем скорость движения воздуха в шахте

v₁ = 480/3600/0,159 = 0,838 м/с.

По справочным таблицам или диаграммам определяем удельные потери на трение R, Па/м и поправочный коэффициент на шероховатость стенок каналов, принимая для бетона k_э = 1,5 мм. Данные заносим в табл. П.2.

По формуле Dр_тр = Rlb_ш,

определяем потери давления на трение,

а по формуле

v²

р_д = r ¾, 2

определяем динамическое давление. Результаты заносим в табл. П.2.

По формулам определяем наивыгоднейшую скорость смешения воздуха в тройниках.

v_3n¢ = (1 – 1/n) v_1n + (1/n) v_2n cos a₂,

или

v_3n¢ = (n-1)²L_эт/(f_кn) + (L_эт/f_отвn)cos a₂,

где f_к, f_отв – площади поперечного сечения соответственно сборного канала и ответвления, м²; a₂ – угол между осями ответвлений и сборного канала,

Результаты записываем в табл. П.2, Сравнивая скорости v₃ и v₃¢, по формулам:

При v₃¢ > v₃ величину изменения статического давления определяют по формуле

Dр_ст = rv₃(v₃ - v₃¢ ).

При v₃¢ < v₃ величину изменения статического давления определяют по формуле

Dр_ст = р_д3[1,525 – 0,525(v₃¢/ v₃ )] – p_д3¢.

вычисляем величину изменения статического давления при слиянии потоков в тройнике. Результаты заносим в табл. П.2.

Определяем потери давления на местных сопротивлениях в шахте. Местным сопротивлением является дефлектор, имеющий диаметр d_o = 500, площадь сечения f_o = 0,196 м² и КМС z_о = 0,63. Тогда

v_o = 480/3600/0,196 = 0,680 м/с; Z₁ = 0,63*1,2*(0.680)²/2 = 0,17 Па.

Определяем потери давления в шахте (участок №1)

Dр₁ = 0,327 + 0,17 = 0,497 Па, результат заносим в табл. П.2.

Участок №2. По формуле

р_ст.N = p_п.к + Dp_ст.к + (Rlb_ш)_к.N + Z_к.N - р_д.N + Dp_ст.N,

где Dp_ст.к – изменение статического давления в канале при изменении его поперечного сечения; (Rlb_ш)_к.N – потеря давления в сборном канале от точки присоединения верхнего ответвления до среза вытяжной шахты; Z_к.N – потеря в местных сопротивлениях этой части сборного канала (внезапные расширения, сужения сечения, выход и пр.); р_д.N – динамическое давление в сборном канале (в месте слияния потоков); Dp_ст.N – изменение статического давления в N–ом тройнике.

определяем статическое давление в сборном канале в месте присоединения верхнего ответвления. При этом р_п.к = 0,497 Па и Dр_ст.к = 0 Па. Местным сопротивлением на этом участке является внезапное расширение. По справочным данным при f₂/f₁ = 0,0491/0,159 = 0,309 определяем для внезапного расширения z = 0,5.

р_ст.7 = 0,497 + 0 + 0,129 +(0,5-1)*3,409 + 0,213 = -0,865 Па.

Далее определяем статическое давление в остальных узлах сборного канала по формуле

p_стn = p_{ст. n+1} + (Rlb_ш)_{к. n}+1 + Dp_ст.n.

и заносим результаты в табл. П.2.

Участок №3. р_ст.6 = -0,865 + 0,681 + 0,119= -0,065 Па;

Участок №4. р_ст.5 = -0,065 + 0,547 + 0,068 = 0,550 Па;

Участок №5. р_ст.4 = 0,550 + 0,286 + 0,083 = 0,919 Па;

Участок № 6 р_ст.3 = 0,919 + 0,204 + 0,057 = 1,180 Па;

Участок № 7 р_ст.2 = 1,180 + 0,278 + 0,014 = 1,472 Па;

Участок № 8 р_ст.1 = 1,472 + 0,038 - 0,123 = 1,387 Па.

Участок №9. Определяем потери давления на отдельном ответвлении верхнего этажа. Местными сопротивлениями являются жалюзийная решетка на входе в вытяжной канал и внезапное расширение при входе канала в вытяжную шахту:

- внезапное расширение f₇/f₁= 0,02/0,159 = 0,126; z_в.р = 0,87;

- вытяжная решетка z_р.т = 2,0; z_р = 2,0*(0,020/0,033)² = 0,74.

Потери на местных сопротивлениях будут равны

Z9 = (0,87 + 0,74)*0,414 = 0,665 Па.

Потери полного давления на участке: Dр₇ = 0,014 + 0,665 = 0,680 Па. Результат заносим в табл. П.2.

Определяем по формуле

р_р.n = h_n(r_н - r_в)g;

h_n – расстояние по вертикали от центра вытяжной решетки на входе воздуха по расчетному направлению до верха (среза) вытяжной шахты, м; (r_н - r_в ) – разность плотностей наружного (при температуре + 5^оС) и внутреннего воздуха, кг/м³; g – ускорение силы тяжести;

располагаемое давление для всех этажных ответвлений. Расчет производится при температуре наружного воздуха t_н = +5 ^оС и внутреннего воздуха в помещениях t_в = +20 ^оС. Плотность воздуха соответственно будет равна:

r_н = 353/(273,15 + 5) = 1,2691 кг/м³; r_в = 353/(273,15 + 20) = 1,2042 кг/м³.

Результаты расчетов заносим в табл. П.2. Далее по формуле

Dр_доп = р_р.n – [(Rb_шl)_n + (Sz + 1)_nр_д.n ] – p_ст.n,

где р_р.n - располагаемое давление в ответвлении n-го этажа

определяем дополнительное сопротивление на входе воздуха в этажное ответвление:

Dр_доп.7 = 4,28 – [0,078*2,9*1,19 + (0.74 +1)*0,414] + 0,865 = 2,426 Па;

Dр_доп.6 = 6,16 – [0,078*2,9*1,19 + (0.74 +1)* 0,414] +0,065 = 5,106 Па;

Dр_доп.5 = 8,04 – [0,078*2,9*1,19 + (0.74 +1)* 0,414] – 0,550 = 7,601 Па;

Dр_доп.4 = 9,92 – [0,078*2,9*1,19 + (0.74 +1)* 0,414] – 0,919 = 9,850 Па;

Dр_доп.3 = 11,81 – [0,078*2,9*1,19 + (0.74 +1)* 0,414] – 1,180 = 11,619 Па;

Dр_доп.2 = 13,69 – [0,078*2,9*1,19 + (0.74 +1)* 0,414] – 1,472 = 13,207 Па;

Dр_доп.1 = 15,57 – [0,078*2,9*1,19 + (0.74 +1)* 0,414] – 1,387 = 15,172 Па;

Дополнительное сопротивление на входе в отдельный канал верхнего этажа определяем как разность между располагаемым перепадом давления и потерями давления в канале и вытяжной шахте

Dр_доп.8 = 2,40 – 0,680 – 0,497 = 1,223 Па.

Результаты расчета показывают, что для всех ответвлений располагаемый перепад давлений превышает потери давления, следовательно, система является работоспособной, а для ее балансировки необходимо установить дополнительные сопротивления в каналах этажных ответвлений.

Задача №4.

Рассчитать калориферную установку и выполнить схему обвязки калориферов. Исходные данные для расчета представлены в таблице.: G_в – расход нагреваемого воздуха; t_н, t_к – соответственно начальная и конечная температура нагреваемого воздуха; t_г – t_о – температура теплоносителя - воды в тепловой сети.

Исходные данные к задаче.

Последняя	Gв,	tг - tо,	Предпоследняя	tн,	tк,	Марка
цифра З.К.	кг/ч	оС	цифра З.К.	оС	оС	калорифера
		130 – 70		-20	+30	Кск

Решение:

1. Задаваясь рекомендуемой массовой скоростью воздуха (vr), кг/(м²×с), (для современных отечественных калориферов (vr) = 4 кг/(м²×с)), определяем необходимую расчетную площадь фронтального сечения калориферов по воздуху f_в^р, м²:

f_в^р = G/3600/(vr) = 60000/3600/4 = 4,16 м².

2. Пользуясь техническими данными о калориферах и исходя из необходимой площади фронтального сечения f_в^р , подбираем номер и число параллельно устанавливаемых калориферов n_ф. Число калориферов должно быть минимальным. Принимаем калорифер Кск-3 №12, f_в.1 = 2,488 м², n_ф = 2. Определяем фактическую массовую скорость движения воздуха в калориферах

(vr) = G/3600/(n_фf_в.1) = 60000/3600/(2*2,488) = 3,34 кг/(м²×с)

3. Определяем расчетную тепловую мощность установки Q, Вт:

Q = 0,278Gс_pв(t_к – t_н) = 0,278*60000*1,005*(30 + 20) = 838170 Вт.

4. Определяем расход воды в калориферной установке G_w, кг/ч:

G_w = 3,6Q/c_pw/(t_г – t_о) = 3,6*838170/4,19/(130 – 70) = 12002 кг/ч.

5. Задаваясь числом калориферов параллельно соединенных по теплоносителю n_w, определяем скорость движения воды в трубках калорифера w, м/с (в первом приближении принимаем последовательную схему соединения n_w = 1):

w = G_w/3600/r_w/f_w/n_w = 12002/3600/955/0,003881/1 = 0,29 м/с.

6. По массовой скорости воздуха (vr) и скорости движения воды в трубках w, используя справочные данные для калориферов, определяем коэффициент теплопередачи калорифера К = 38,54 Вт.(м²×К), и рассчитываем площадь поверхности теплообмена F_н^р, м²:

F_н^р = Q/[K(t_г + t_о)/2 – (t_н + t_к)/2]= 838170/[38,54(100 – 5)] = 228,9 м².

7. Определяем расчетное число калориферов в калориферной установке N^p :

N^p = F_н^р/f_н.1 = 228,9/125,27 = 1,827 ® N_у = 2.

Рассчитываем запас поверхности нагрева dF_н,%,

dF_н = [(f_н.1N_у – F_н^р)/(F_н^р)]×100 = [(125,27*2 – 228,9)/228,9]*100 = 9.45 %.

Величина запаса не должна превышать 10 %, т.е. запас находится в допустимом пределе.

8. По справочным таблицам, зная массовую скорость воздуха, определяем аэродинамическое сопротивление одного калорифера Dр_в.1, Па, и рассчитываем аэродинамическое сопротивление калориферной установки:

Dр_в = Dр_в.1(N_у/n_ф) = 50,07(2/2) = 50,07 Па.

9. Определяем гидравлическое сопротивление калориферной установки Dр_w, кПа:

Dр_w = (N_у/n_w)Aw² = (2/1)*64,29*(1,14)² = 167,1 кПа.

где А = 64,29 – коэффициент гидравлического сопротивления, определяемый по справочным данным для выбранного калорифера.

Задача №5.

Выполнить расчет воздушного душа для теплого и холодного периодов года. Исходные данные представлены в табл.9. q – интенсивность теплового облучения на рабочем месте; N – число рабочих мест, подвергаемых душированию; x – расстояние от душирующего патрубка до работающего.

Исходные данные к задаче.

Последняя	q,	x,	Предпоследняя	Пункт	Степень
цифра З.К.	Вт/м2	м	цифра З.К.	строительства	тяжести работы
		1,80		Тамбов	IIа

(t_н^А = 24,5 ^оС; h_н^А = 52,3 кДж/кг; р_В = 99 кПа). Интенсивность теплового облучения на рабочем месте q = 960 Вт/м2; N = 4 – число рабочих мест, подвергаемых душированию; x = 1,8 м – расстояние от душирующего патрубка до работающего.

Решение:

1. По данным [СниП 2.04.05-91, прил. 3] принимаем нормируемые параметры воздуха на рабочем месте: t_норм = 25,8 ^оС; v_норм. = 3,0 м/с. В первом приближении предпочтение следует отдавать варианту с меньшим расходом воздуха, то есть с меньшим значением скорости v_норм.

2. По заданию x = 1,8 м.

3. Выбираем патрубок УДВ: m = 6,0; n = 4,9; x = 2,1.

4. По h-d-диаграмме определяем температуру наружного воздуха после адиабатного охлаждения его t_охл (из точки, соответствующей параметрам наружного воздуха категории А в ТП года, проводим луч h=const до значения относительной влажности j = 90%) t_охл = 8,4 ^оС.

Необходимо пересчитать значение относительной влажности j = 90% при барометрическом давлении р_В = 99 кПа на значение j₀, соответствующее нормальному барометрическому давлению р_В0 = 101,3 кПа, при котором составлена h – d – диаграмма: j₀ = 101,3*90/99 = 92,1 %.

5. Определяем расчетную площадь душирующего патрубка F₀^¢, м², при

t_норм > t_охл - адиабатное охлаждение воздуха

F₀^¢ = {(t_рз - t_норм)X/[(t_рз - t_охл)n]}² = {(28,5 – 25,8)*1,8/(28,5 – 8,4)*4,9]}² =

= 0,002 м²,

принимается к установке патрубок ближайшего большего размера по площадью F₀ = 0,17 м².

- определяем длину начального участка струи по скорости движения воздуха

x_нv = m(F₀)^1/2 = 6,0*(0,17)^0,5 = 2,47 м;

- определяем скорость воздуха из душирующего патрубка:

при x < x_нv v₀ = v_норм = 3,0 м/с;

- определяем длину начального участка струи по температуре:

x_нt = n(F₀)^1/2 = 4,9*(0,17)^0,5 = 2,02 м/с.

- определяем температуру воздуха на выходе из душирующего патрубка:

при x < x_нt t₀ = t_норм = 25,8 оС.

так как t₀ ³ t_охл, то принимается вариант с адиабатным охлаждением воздуха и определяем расход воздуха через душирующий патрубок, L₀, м³/ч:

L₀ = 3600v₀F₀ = 3600*3,0*0,17 = 1836 м³/ч.

6. Определяем производительность душирующей установки L_в.д, м³/ч:

L_в.д = 1,1L₀N_в.д = 1,1*1836*4 = 8078 м³/ч.

где N_в.д - число рабочих мест, подвергаемых душированию.

7. Определяем температуру приточного воздуха в холодный период года. Так как при x < x_нt t₀ = t_норм = 25,4 оС и зависит только от интенсивности теплового облучения и скорости движения воздуха на рабочем месте.

Задача №6.

Рассчитать фильтровальную установку, оснащенную плоскими ячейковыми фильтрами типа Фя. Выполнить эскиз фильтровальной камеры. Определить время непрерывной работы фильтра. Исходные данные для расчета принимать по табллице: С_н – концентрация пыли в наружном воздухе; L – расход очищаемого воздуха.

Исходные данные к задаче

Последняя	Сн, мг/м3	Тип ячейки	Предпоследняя	L, м3/ч
цифра З.К			цифра З.К.
	1,85	ФяУ

Решение:

1. По справочным данным [4] определяем удельную воздушную нагрузку ячейки ФяУБ = 7000 м³/(ч×м²) или номинальную пропускную способность ячейки L₁ = 1540 м³/ч и зная площадь фильтрующей поверхности одной ячейки fя = 0,22 м2, определяем расчетную площадь фильтрующей поверхности фильтра F_ф^р, м2, и число ячеек в установке N.

(l = L₁/f_я = 1540/0,22 = 7000 м³/(ч×м²)).

F_ф^р = L/l = 37000/7000 = 5,28 м².

N^p = F_ф^р /f_я = 5,28/0,22 = 23,36 ® N = 24.

Округление величины N^p производится до целого, как правило, в большую сторону, равного числу ячеек в типовой панели [4]. Компоновка 4х6 (шифр Ус39А4 х 6, габариты: высота – Н=2176 мм; ширина В = 3512 мм).

2. Определяем фактическую удельную воздушную нагрузку l_ф, м³/(ч×м²),

l_ф = L/(Nf_я) = 37000/24/0,22 = 7007 м³/(ч×м²).

3. Зная величину l_ф, по аэродинамической характеристике фильтров определяем начальное сопротивление фильтра

Dр_н = 40 Па.

4. Предельное сопротивление фильтров ФяУБ равно Dр_к = 100 Па, определяем рабочий перепад давлений Dр_р:

Dр_р = Dр_к - Dр_н = 100 – 40 = 60 Па.

5. По пылевой характеристике фильтров определяем удельную пылеемкость фильтра в расчетных условиях G_у^р, г/м², при повышении сопротивления на 60 Па - G_у^р = 340 г/м² и эффективность очистки - h = 100 – 16 = 84 %.

6. Определяем время непрерывной работы фильтра между двумя регенерациями

Z = G_y^p/(hl_фС_нt×10^-5) = 340/(82*7007*1,85*11*10^-5) = 2,9 сут.

7. Определяем основные размеры фильтровальной камеры. Размеры канала для подвода воздуха определяем, принимая скорость движения воздуха v₀ = 6 м/с:

F₀ = L/3600/v₀ = 37000/3600/6 = 1,71 м².

Принимаем D₀ = 1400 мм, F₀ = 1,54 м².

L₁ > 0,8D₀ ® L₁ = 1,2 м; L₂ > 1 – 1,2 м ® L₂ = 1,4 м; L₃ > 1,5 D₀ ® L₃ = 2,2 м.

Определяем коэффициент необходимого местного сопротивления сетки либо решетки перед фильтром

z ³ (F_ф/F₀)² – 1 = [(24*0,22)/1,54]² – 1 = 10,8.