Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Аэродинамический расчет вентиляционной системы




Читайте также:
  1. A. Расчетная часть
  2. C2 Покажите на трех примерах наличие многопартийной политической системы в современной России.
  3. II. Системы, развитие которых можно представить с помощью Универсальной Схемы Эволюции
  4. III. Когда выгодно рассматривать движение из движущейся системы отсчета (решения двух задач учителем)?
  5. III. Требования к организации системы обращения с медицинскими отходами
  6. IX. Обеспечение своевременных расчетов по полученным кредитам.
  7. MES-системы (Manufacturing Execution System) - системы управления производством (у нас больше известные как АСУТП)
  8. Ordm;. Понятие полярной системы координат.
  9. Oсoбеннoсти и прoблемы функциoнирoвaния вaлютнoй системы Республики Белaрусь
  10. Pезюме результатов математических расчетов

Пример. Произвести аэродинамический расчет вытяжной вентиляционной системы, схема которой приведена на рисунке 2.1, подобрать вентилятор и электродвигатель.

Удаляемой средой является воздух. Воздуховоды системы выполнены круглыми из листовой стали с коэффициентом, учитывающим шероховатость стенок, находящимся в пределах значений βш= 1 2.

 

Рисунок 2.1 - Аксонометрическая схема вытяжной вентиляционной установки

 

При определении коэффициентов местных сопротивлений принято, что:

а) вытяжные насадки выполнены в виде трубы с сеткой Fвх / F = 0,4 1;

б) дроссель-клапан открыт αдк = 0о;

в) отводы выполнены под углом 90о, отношение радиуса поворота к диаметру отвода Rп/d0 = 1 1,5;

г) вытяжные тройники выполнены под углом 30°;

д) выброс воздуха осуществляется через шахту с зонтом hш/d = 0,1 1.

Решение. Расчет выполнен для вентиляционной системы, аксонометрическая схема которой и исходные данные по участкам приведены на рисунке 2.1. Воздух удаляется с температурой 20°С и барометрическим давлением 105 Па, поэтому значения коэффициентов К1 и К2 в формуле (2.1) равны 1, согласно приложению Д. Коэффициент, учитывающий шероховатость стенок воздуховодов βш может быть определен по таблице приведенной в приложении Ж. При решении данной задачи βш принят равным 1. Расчет выполняется по каждому участку вентиляционной системы.

 

Участок 1

1. Определяются удельные потери давления на 1 м длины воздуховода, скорость и динамическое давление при L1 = 1440 м3/ч, d1= 280 мм (по приложению К).

 

R1 = 1,74 Па/м; υ1 = 6,5 м/с; Рд.1 = 25,3 Па.

 

2. Определение суммы коэффициентов местных сопротивлений на участке.

Вход в трубу с сеткой. Согласно п.Л.1 приложения Л (рисунок Л.1) при Fвх/F = 0,8 коэффициент местного сопротивления ξвх = 1,32;

Дроссель-клапан. Согласно п.Л.8 приложения Л (рисунок Л.8) при αд.к =0° коэффициент местного сопротивления ξдк = 0,05.

Отвод круглого сечения. Согласно п.Л.5 приложения Л (рисунок Л.5) при αотв = 90° и Rп/d0= 1,5 коэффициент местного сопротивления ξотв = 0,17.

Вытяжной тройник-проход. Согласно п.Л.9 приложения Л (рисунок Л.9) при αтр = 30° и соотношениях параметров конструкции и расходов перемещаемой среды:



 

 

 

 

коэффициент местного сопротивления ξ тр.пр = 0, а сумма коэффициентов местных сопротивлений ∑ξ1= ξвхдк + 2ξотв + ξтр.пр = 1,32 + 0,05 + 2 · 0,17 + 0 = 1,71.

3. Определение потерь давления на участке по формуле (2.1):

 

P1 = 1 · 1 · 1,74 · 6 + 1 · 1,71 · 25,3 = 53,7 Па.

 

На последующих участках определяются суммы коэффициентов местных сопротивлений, а значения удельных потерь давления, скорости, динамического давления Рд Па, из приложения К заносятся в общую таблицу результатов аэродинамического расчета (таблица 2.2).

 

Т а б л и ц а 2.2 – Результаты аэродинамичесого расчета

Номер участка L d v R βш Рл ∑ξ Рд Рм Руч
м3 м мм м/с Па/м   Па   Па Па Па
6.5 1.74 10.4 1,71 25,3 43,26 53.66
10.5 3.15 12.6 0.17 66.1 11.24 23.84
15.5 4.87 24,4 0.34 48.96 73.31
15.5 4.87 39.0 1.1 158.4 197.4
2.2 6.6 1.54 38.3 66.64 65.6
3.16 22.1 1.76 48.6 85.54 107,7
0.96 2.9 1.49 21.6 32.18 35.08
11,5 3.22 6.4 0.2 79.3 15.86 22.26

 



4. Определение суммы коэффициентов местных сопротивлений на каждом участке.

Участок 2

Отвод круглого сечения. Согласно п. Л.5 приложения Л (рисунок Л.5) при α= 90° и = 1,5 коэффициент местного сопротивления ξотв = 0,17.

Вытяжной тройник-проход. Согласно п. Л.9 приложения Л (рисунок Л.9) при αтр = 30° и соотношениях параметров конструкции и расходов перемещаемой среды:

 

 

 

 

коэффициент местного сопротивления ξтр.пр = 0, а сумма коэффициентов местных сопротивлений ∑ξ2 = ξотв + ξтр.пр = 0,17 + 0 = 0,17.

Участок 3

Отвод круглого сечения. Согласно п. Л.5 приложения Л (рисунок Л.5) при αотв = 90° и Rп/d0 = 1,5 коэффициент местного сопротивления ξотв = 0,17, а сумма коэффициентов местных сопротивлений ∑ξ3 = 2ξотв = 2 · 0,17 = 0,34.

Примечание. Перед вентилятором может быть установлен конический диффузор. При αд < 10° коэффициент местного сопротивления диффузора ξд = 0 согласно п. Л.6 приложения Л (рисунок Л.6).

Участок 4

Вытяжная шахта с зонтом. Согласно п. Л.4 приложения Л (рисунок Л.4) при hш/d =0.6 коэффициент местного сопротивления ξш = 1,1, а сумма коэффициентов местных сопротивлений ∑ξ4 = 1,1.



Участок 5

Вход в трубу с сеткой. Согласно п. Л.1 приложения Л (рисунок Л.1) при Fвх/ F = 0,8 коэффициент местного сопротивления ξвх = 1,32.

Дроссель-клапан. Согласно п. Л.8 приложения Л (рисунок Л.8) при αдк=0° коэффициент местного сопротивления ξдк = 0,05.

Отвод круглого сечения. Согласно п. Л.5 приложения Л (рисунок Л.5) при αдк = 90° и Rп/d0 = 1.5 коэффициент местного сопротивления ξотв = 0,17.

Вытяжной тройник - боковое ответвление. Согласно п. Л.10 приложения Л (рисунок Л.10) при αтр = 30° и Fп/Fс = 0,6, F0/Fc = 0,8, L0/Lc = 0,6 - значения определялись при расчете участка 1. Коэффициент местного сопротивления ξтр.б.о. = 0,2, а сумма коэффициентов местных сопротивлений ∑ξ5= ξвх + ξдк + ξотв + ξтр. б.о. = 1,31 + 0,05 + 0,17 + 0=1,53.

Участок 6

Вход в трубу с сеткой. Согласно п. Л.1 приложения Л (рисунок Л.1) при Fвх/F = 0,8 коэффициент местного сопротивления ξ вх = 1,32.

Отвод круглого сечения. Согласно п. Л.5 приложения Л (рисунок Л.5) при αотв = 90°; Rп/do = 1.5 коэффициент местного сопротивления ξотв =0,17.

Вытяжной тройник - проход. Согласно п.Л.9 приложения Л (рисунок Л.9) при αтр = 30° и соотношениях параметров конструкции и расходов перемещаемой среды:

 

 

 

 

коэффициент местного сопротивления ξтр.пр = 0,1, а сумма коэффициентов местных сопротивлений ∑ξ6 = ξвх+ 2ξотв + ξтр. пр = 1,32 + 2 · 0,17 + 0,1 = 1,76.

 

Участок 7

Вход в трубу с сеткой. Согласно п. Л.1 приложения Л (рисунок Л.1) при Fвх/F = 0,8 коэффициент местного сопротивления ξвх = 1,32.

Отвод круглого сечения. Согласно п. Л.5 приложения Л (рисунок Л.5) при αотв = 90° и Rп/d0 = 1,5 коэффициент местного сопротивления ξотв = 0,17.

Вытяжной тройник - боковое ответвление. Согласно п. Л.10 приложения Л (рисунок Л.10) при αтр =30° и Fп/Fс = 0,6, Fо/Fс = 1, Lо/Lс = 0,5 - значения определялись при расчете участка 6, коэффициент местного сопротивления ξтр.б.о. = 0, а сумма коэффициентов местных сопротивлений: ∑ξ7= ξвх + ξотв + ξтр.б.о. =1,32 + 0,17 + 0 = 1,49.

 

Участок 8

Вытяжной тройник - боковое ответвление. Согласно п. Л.10 приложения Л (рисунок Л.10) при αтр = 30° , Fп/Fс = 0,6 , Fо/Fс = 0,8, Lо/Lс =0,6 - значения определялись при расчете участка 2, коэффициент местного сопротивления ξтр.б.о. = 0,2, а сумма коэффициентов местных сопротивлений ξ8 = 0,2.

5. Определяем потери давления на участках по формуле (2.1) и результаты расчета сводим в таблицу 2.2.

6. Выбор магистральной линии системы.

В данной системе магистральной линией могут быть следующие последовательно соединенные участки: 1-2-3-4; 5-2-3-4; 6-8-3-4; 7-8-3-4.

Наибольшие потери давления в линии 6-8-3-4:

 

Рмаг=∆Р6 + ∆Р8 + ∆Р3 + ∆Р4=107,66 + 22,3 +73,31+197,36=400,63Па.

 

7. Увязка параллельных участков 1 и 5. Потери давления на участке 1 должны быть равны потерям на участке 5 (допускается расхождение не более 10%).

Фактическое расхождение потерь давления по отношению к участку с большими потерями равно:

 

.

Следовательно, на участке 1 необходимо установить дополнительное сопротивление в виде дроссель-клапана, диафрагмы и т.п. Требуемый коэффициент местного сопротивления равен:

 

Увязка производится путем закрытия заслонки дроссель - клапана, установленного на участке 1. С учетом коэффициента сопротивления дроссель-клапана при αдк = 0о дк = 0,05), который учитывался в расчете, общий коэффициент сопротивления клапана должен быть равным ξдк1= 0,82. Угол закрытия заслонки дроссель - клапана определяем по п.Л.8 приложения Л αдк = 14о.

8. Увязка участков 7 и 6. Фактическое расхождение потерь давления равно:

 

Увязка производится путем установки диафрагмы с острыми краями на участке 7. Требуемый коэффициент местного сопротивления равен:

 

.

Отношение площади отверстия диафрагмы к площади сечения воздуховода по п. Л.7 приложения Л при ξтр.7 = 3,4 равно:

 

F0 / F7 = 0,53 или (d0/d7)2 = 0,53.

 

Тогда диаметр отверстия диафрагмы на участке 7 равен:

 

d0 = d7 =400 =291 мм.

 

9. Увязка параллельных линий воздуховодов, состоящих соответственно из участков 5 и 2, и из участков 6-8 (участки 1 и 7 уже увязывались).

Фактическое расхождение потерь давления по отношению к большим потерям равно:

 

 

Следовательно, на участке 2 необходимо установить добавочное сопротивление с коэффициентом местных потерь равным:

 

 

Угол закрытия дроссель-клапана согласно п. Л.8 приложения Л равен αд.к.2 =10°.

10. Выбор марки вентилятора и определение его характеристик.

Расчетное давление вентилятора равно:

 

Рр = 1,1∆Рмаг = 1,1 · 400,63 = 441 Па.

 

Расчетный расход воздуха равен:

 

Lp = 1,1 Lсист = 1,1 · 8600 = 9460 м3/ч.

 

Для перемещения воздуха принимаем вентилятор обычного исполнения, обеспечивающий условия Lв = Lр и Рв > Рр.

При этом следует принимать вентилятор, имеющий наибольший КПД и обеспечивающий давление Рв возможно более близкое к расчетному давлению Рр.

Из рисунка М.5 приложения М следует, что вентилятор ВЦ4-75-8 обеспечивает расчетные параметры системы при частоте вращения рабочего колеса 700 об/мин:

 

Lв = 9460 м3/ч; Рв = 620 Па; ηв= 0,81.

 

Для увязки вентилятора и системы перед вентилятором на участке 3 необходимо установить добавочное сопротивление с требуемым коэффициентом местного сопротивления:

 

.

 

Угол закрытия дроссель-клапана согласно п. Л.8 приложения Л αдк3=18°.

11. Определение мощности электродвигателя. Расчетная мощность электродвигателя на привод вентилятора равна:

кВт,

 

где ηп= 1 - КПД передачи при расположении рабочего колеса вентилятора непосредственно на валу электродвигателя.

Установочная мощность электродвигателя равна:

 

Ny = K3 Np = 1,15 · 2.01 = 2,31 кВт

 

где K3= 1,15 - коэффициент запаса мощности электродвигателя согласно приложению Н.

 


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 160; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.018 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты