В помощь инженерам, занимающимся проектированием и расчетом вентиляции, создано множество программ. Компьютер не только подсчитает все требуемые параметры, но и сделает чертежи вентиляции. О самых удобных и простых решениях, а также о том, на чем основывается алгоритм их работы, читайте далее.
Программа для расчета вентиляции Vent-Calc
Программа для проектирования Vent-Calc одна из самых функциональных и доступных. Алгоритм ее работы основан на формулах Альтшуля. Гидравлические расчеты воздуховодов делаются по методике, взятой из «Справочника проектировщика» под редакцией Староверова. Одинаково хорошо справляется с расчетом естественной и принудительной вентиляции.
Функции программы для вентиляции Vent-Calc :
- Расчет воздуховодов с учетом температуры и скорости движения потоков, расхода воздуха;
- Расчет воздуховодов гидравлический;
- Расчет местных сопротивлений (сужений, отводов, расширений и развилок) каналов помещений. Высчитываются коэффициенты сопротивления на различных участках системы, потери давления в Паскалях, программа подбирает вентиляционное оборудование. Чтобы удостовериться в правильности расчетов, прилагаются таблицы ВСН 353-86. Во время работы программа для вентиляции отсылает пользователя к требуемым формулам и таблицам;
- Подходит для расчета естественной вентиляции помещения. Определяется оптимальное сечение вентканала, обеспечивающее превалирование тяги над сопротивлением воздуха при заданном расходе воздуха;
- Подсчитывает мощность нагрева калорифером или любым другим типом подогревателя воздуха.
Эта программа для расчета систем вентиляции очень хороша для учащихся, только проходящих курс вентиляции в университете. Еще одно преимущество – это ее бесплатное распространение.
Последняя редакция программы для проектирования вентиляции Vent-Calc позволяет за кратчайшие сроки рассчитать аэродинамическое сопротивление системы и другие показатели, необходимые для предварительного подбора оборудования. Для этого необходимы следующие показатели:
- длина основного воздуховода помещения;
- расход воздуха в начале системы;
- расход воздуха в конце системы.
Вручную такой расчет достаточно трудоемок и осуществляется поэтапно. Поэтому программа для расчета Vent-Calc облегчит и ускорит работу проектировщиков, специалистов по продаже климатической техники и квалифицированных монтажников.
Программа для проектирования инженерных систем MagiCAD
Это программа для проектирования систем вентиляции, отопления, водоснабжения и канализации, электросетей. MagiCAD рассчитывает и делает необходимые чертежи.
Будет полезна строителям, проектировщикам, чертежникам и менеджерам по продаже оборудования.
Функции MagiCAD:
- все виды расчетов для вентиляционных систем(приточные и вытяжные);
- изображение в 2D;
- изображение в 3D;
- широчайшая база данных оборудования европейских производителей;
- создание всей необходимой проектной документации, в том числе спецификаций;
- возможность обмена данными с иными программами для рисования вентиляции;
- совместимость с ADT и AutoCAD.
Графика MagiCAD основана на базе AutoCAD и фактически является ее дополнением. Программа создана финскими разработчиками, которые максимально упростили ее использование. Поэтому инженер, знакомый с AutoCAD без труда разберется с дочерней программой для расчета вентиляции и других инженерных систем MagiCAD. Удобство использования достигается разделением ядра на модули: Вентиляция, Трубопроводы, Электричество и Помещение.
Специалисту не нужно прочерчивать сложные воздухораспределительные сети, фитинги и повороты. Уже готовые элементы составляются подобно конструктору. Не нужна даже линейка. Основная работа проектировщика – правильно скомпоновать существующие узлы для получения оптимального результата. Все данные о проекте присутствуют тут же. Заглянув в электронный чертеж, можно получить необходимые сведения о работе будущей вентиляции, например, о сечении воздуховодов и скорости воздушного потока в них.
Программой для расчетов вентиляционных систем MagiCAD пользуются десятки крупных проектных бюро скандинавских стран и многие проектные организации стран СНГ.
Программа расчета естественной вентиляции и аспирации GIDRV 3.093
Программа GIDRV 3.093 создана для расчета систем вентиляции с принудительной и естественной тягой. Представляет собой многозадачную форму с набором закладок: «Характеристики схемы», «Этажи», «Участки», «Местные сопротивления», «Расчетная таблица».
Функции программы для расчета естественной вентиляции GIDRV 3.093:
- контрольный расчет параметров вытяжного воздуховода естественной вентиляции;
- расчет нового и контрольный расчет воздушных каналов для аспирации;
- расчет новых и контрольные расчеты приточных и вытяжных воздуховодов для систем с принудительной тягой.
Получив результаты, можно изменить исходные параметры на любых участках воздуховодов и сделать новую схему. С помощью этой программы для расчета естественной вентиляции можно подбирать любые комбинации, добиваясь оптимальных показателей работы.
Схемы с пояснениями (характеристики каналов, сопротивления системы, результаты подсчетов) хранятся в едином файле. Переключение и работа с различными вариантами расчетов очень удобны и просты.
Автоматически выявляются участки с избыточным напором и предоставляются варианты решения проблемы (сужать сечение, использовать диафрагмы, шибера, дроссели).
Программа расчетов естественной вентиляции снабжена функцией расчетов дросселирующих механизмов, выдающей несколько лучших вариантов и обозначив наиболее подходящий.
В процессе расчетов естественной вентиляции обнаруживает самые перегруженные участки системы. Показывает давление по каждому участку, потери и их причины (сопротивление трубы, трение).
Все расчеты можно распечатать, включая таблицы.
Платная, но для ознакомления доступна демо-версия.
Программа расчета противодымной вентиляции Fans 400
Программа Fans 400 создана для расчета противодымной вентиляции помещений. С ее помощью можно определить показатели системы удаления дыма из холлов, коридоров и вестибюлей. Программа для расчета противодымной вентиляции помогает подобрать мощность вентиляторов и другого специального оборудования.
Fans 400 создана для инженеров-проектировщиков, пожарных инспекторов и студентов профильных специальностей.
Использование для расчетов противодымной вентиляции не вызовет сложностей у пользователя любого уровня подготовки. Она распространяется бесплатно. Для корректной работы программы к компьютеру необходимо подключить принтер.
Программа подбора воздуховодов Ducter 2.5
Эта программа подбора вентиляционного оборудования высчитывает диаметры сечений воздуховодов. Пользователь вводит максимальные значения скорости потока в воздуховодах, перепады высот при расчетах естественной вентиляции или КМС отрезка. На основании этих сведений программа подбирает вентиляционное оборудование стандартного диаметра согласно ВСН 353-86 линейно. Таким образом, окончательное решение по диаметру остается за специалистом.
Если необходим воздуховод нестандартных параметров, программа тоже поможет: вводится один параметр, остальные подбираются. Шаг подбора устанавливается в настройках.
Задаются показатели давления и температуры воздуха, если рассчитывается система кондиционирования. Есть возможность получения данных о давлении на каждом участке, вводя его длину и суммарный коэффициент сопротивления. Учитывается материал будущего воздуховода.
Можно задать один из нескольких вариантов отображения размеров каждого участка.
Версии программы от Ducter 3 и выше для подбора оборудования помогут полностью просчитать всю систему вентиляции.
Программа для рисования вентиляции «SVENT»
Программа SVENT разработана для рисования вентиляции помещений на компьютерах под управлением Windows.
Функции SVENT:
- аэродинамический расчет систем принудительной и вытяжной вентиляции;
- программа для чертежей вентиляции в аксонометрии, использует элементы AutoCAD;
- составляет спецификации.
Производит 2 типа расчетов:
- Автоматически предлагает сечение прямоугольной или круглой формы на основании введенных данных о скоростях возле вентиляторов и на концах воздуховодов;
- Расчет системы с введенными данными о сечениях и потерях давления.
Программа расчета работает с любыми типами воздуховодов (круглые, прямоугольные и нестандартной формы). Можно дополнять базу данных воздуховодов необходимыми образцами.
База узлов работает на схемах расчетов коэффициентов местных сопротивлений из ВСН 353-86, Справочника проектировщика под редакцией Староверова И.Г. и нескольких других источников. Ее тоже можно дополнять.
Программа для рисования вентиляции CADvent
Эта программа для рисования вентиляции создана на базе мощной и сложной AutoCAD. Вместе с развитием AutoCAD видоизменяется и совершенствуется CADvent, добавляются новые возможности. Это профессиональные программы для черчения вентиляции, расчетов и презентаций, созданные для инженеров, работающих в области проектирования и разработок систем вентиляции, кондиционирования и отопления.
Функции CADvent:
- расчет сечения воздуховодов;
- расчет потерь давления;
- акустический расчет;
- создание 2D чертежа с необходимыми обозначениями;
- 3D моделирование;
- спецификация по элементам, которую можно перенести в MS excel;
- создание презентаций.
Программа CADvent предоставляет возможность изменять любые изменения в уже готовый проект, изменять расчетные параметры, добавлять новые элементы. Ее можно комбинировать с программами DIMsilencer (программа для подбора шумоглушителя в системе вентиляции) и DIMcomfort (подбирает распределители воздуха, учитывая скорость движения потока и шум в местах нахождения людей).
Пользователи отмечают удобство пользования, но не хватает русификации, а также возможности создать аксонометрическую проекцию.
Еще об одной программе под названием Комфорт-В смотрите видеоролик.
Требования к охране труда и экологическому состоянию окружающей среды вокруг действующих предприятий постоянно возрастают. Совершенствуются и системы очистки. В этой статье кратко рассмотрен процесс аспирации, виды систем и принцип работы.
Система аспирации – это вид фильтрации и очищения воздуха, применяемый в производственных цехах с технологическими процессами повышенной загрязнённости.
В первую очередь – это металлургические, горнодобывающие, лакокрасочные, мебельные, химические и другие вредные производства. Главное отличие аспирации от вентиляции воздуха заключается в том, что загрязнения собираются непосредственно на рабочем месте, глобальное распространение по объёму цеха не допускается.
Типичная конструкция системы аспирации
Схематично конструкция системы аспирации включает:
- Вентилятор, который создаёт воздушный поток и всасывает воздух. Используется установки типа «циклон», внутри которых создается центробежная сила. Она притягивает крупные частицы загрязнений к стенкам корпуса устройства. Таким образом производится первичная грубая очистка.
- Уловители стружки для сбора крупных отходов.
- Фильтрующие элементы различной конструкции, устанавливаемые для очистки воздуха от мельчайших загрязнений. Наиболее производительные установки состоят из нескольких типов фильтров как первичной, так и последующей тонкой очистки. Они улавливают и отделяют 99% всех частиц больше 1 мкн.
- Улавливающие устройства и контейнеры, в которых складируются загрязнения.
- Связующие воздуховоды и трубы, которые устанавливаются под наклоном для предотвращения забивания твёрдыми загрязнениями.
Отходы разных типов производств различаются по своим физико-химическим свойствам, плотности и массе. Поэтому для каждого предприятия система аспирации разрабатывается индивидуально и включает необходимые элементы. Только при таком подходе вы получите эффективную очистку воздуха.
Типы аспирационных установок
Всё многообразие систем аспирации принято классифицировать по нескольким признакам:
По степени мобильности
По способу вывода отфильтрованного потока воздуха
- Прямоточные. После очистки выводят воздух за пределы помещения. Такие системы более эффективные и экологичные.
- Рециркуляционные. Выбрасывают очищенные и тёплые воздушные массы в цех. Главные преимущества таких систем: снижение затрат на нагрев и увлажнение воздуха, меньшая нагрузка на общую принудительную вентиляцию цеха.
Расчёт оборудования для системы аспирации
Правильный расчёт параметров оборудования – основной залог эффективной работы аспирационной установки. Расчёты сложные, так как необходимо учесть множество факторов для каждого отдельно взятого предприятия. Поэтому выполнять такую работу должны только высококвалифицированные специалисты-инженеры. Основные факторы, которые необходимо учитывать при составлении проекта системы аспирации:
- скорость движения воздуха в системе, которая зависит от материала воздуховода;
- площадь и объём помещения;
- влажность и температура воздуха;
- характер и интенсивность загрязнений;
- продолжительность рабочей смены.
На основе полученных данных определяется и рассчитываются основные параметры системы:
- пропускная способность каждого отдельного устройства;
- необходимый тип фильтров, их производительность;
- диаметр трубы воздуховода, при этом для каждого производственного участка он может быть разным;
- проектируются точки и расположение воздуховода.
Особенности монтажа и обслуживания
Для монтажа аспирационной установки не требуется менять компоновку основного оборудования или последовательность технологического процесса. Правильно спроектированные под заказ аспирационные системы учитывают все особенности производства и интегрируются в уже существующую систему.
Эффективность и скорость аспирации установки значительно снижают негерметичные соединения. Поэтому важно не только установить систему, но и регулярно проводить техосмотры и мероприятия, направленные на предупреждение разрывов соединений, вовремя устранять выявленные дефекты. Это повысит производительность установки и снизит энергозатраты при её работе.
Экономить на проектировании и внедрении аспирационных комплексов не стоит. Сомнительное оборудование или неправильно рассчитанная установка может привести не только к повышению заболеваемости среди рабочих и снижению производительности труда, но и к закрытию предприятия.
Монтаж системы аспирации – это обязательная и необходимая техническая процедура на любом современном предприятии. Кроме того – это часть культуры производства. Промышленная аспирация не только улучшает микроклимат в производственном помещении, но и предотвращает загрязнение окружающей среды за стенами завода или фабрики.
Производственные процессы нередко сопровождаются выделением пылеобразных элементов или газов, которые загрязняют воздух в помещении. Проблему помогут решить аспирационные системы, спроектированные и монтированные в соответствии с нормативными требованиями.
Разберемся, как работают и где применяют такие устройства, какие бывают виды воздухоочистительных комплексов. Обозначим главные рабочие узлы, опишем нормы проектирования и правила установки аспирационных систем.
Загрязнение воздуха – неизбежная часть многих производственных процессов. Чтобы соблюсти установленные санитарные нормы чистоты воздуха, используют процессы аспирации. С их помощью можно эффективно удалять пыль, грязь, волокна и другие подобные примеси.
Аспирация представляет собой засасывание, которое осуществляется путем создания в непосредственной близости от источника загрязнений области пониженного давления.
Чтобы создавать такие системы, необходимы серьезные специальные знания и практический опыт. Хотя работа средств аспирации тесно связана с функционированием , не всякий специалист по вентиляции справится с проектированием и монтажом оборудования этого типа.
Для достижения максимальной эффективности комбинируют методы вентилирования и аспирации. Вентиляционная система в производственном помещении должна быть оборудована , чтобы обеспечить постоянное поступление свежего воздуха снаружи.
Аспирация широко применяется в таких областях промышленности:
- дробильное производство;
- обработка древесины;
- изготовление потребительской продукции;
- прочие процессы, которые сопровождаются выделением большого количества вредных для вдыхания веществ.
Обеспечить безопасность сотрудников стандартными средствами защиты удается далеко не всегда, и аспирация может стать единственной возможностью наладить безопасный производственный процесс в цеху.
Аспирационные установки предназначены для эффективного и быстрого удаления из воздуха различных мелких загрязнений, которые образуются в процессе промышленного производства
Удаление загрязнений с помощью систем этого типа выполняется по специальным воздуховодам, которые имеют большой угол наклона. Такая позиция позволяет предотвратить появление так называемых зон застаивания.
Мобильные вентиляционно-аспирационные установки просты в монтаже и эксплуатации, они прекрасно подходят для небольших предприятий или даже для домашней мастерской
Показателем эффективности работы такой системы считают степень невыбивания, т.е. соотношения количества загрязнений, которые были удалены, к массе вредных веществ, не попавших в систему.
Различают два типа систем аспирации:
- модульные системы – стационарное устройство;
- моноблоки – мобильные установки.
Кроме того, аспирационные системы классифицируют по уровню напора:
- низконапорные – менее 7,5 кПа;
- средненапорные – 7,5-30 кПа;
- высоконапорные – свыше 30 кПа.
Комплектация аспирационной системы модульного и моноблочного типа отличается.
В горячих цехах подогрев поступающего снаружи воздуха не нужен, достаточно сделать проем в стене и закрыть его заслонкой.
Выводы и полезное видео по теме
Здесь представлен обзор распаковки и монтажа мобильной системы аспирации RIKON DC3000 для деревообрабатывающей промышленности:
В этом ролике продемонстрирована стационарная система аспирации, используемая при производстве мебели:
Системы аспирации – современный и надежный способ очистки воздуха в промышленных помещениях от опасных загрязнений. Если конструкция правильно спроектирована и смонтирована без ошибок, она продемонстрирует высокую эффективность при минимальных затратах.
Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме аспирационных систем? Пожалуйста, оставляйте комментарии к публикации. Форма для связи находится в нижнем блоке.
Система аспирации воздуха чистит от промышленных загрязнений внутреннее пространство сборочных лакокрасочных и производственных цехов. Проще говоря: система аспирации – это одна из разновидностей «промышленного» фильтра, ориентированного на утилизацию сварочной гари, лакокрасочных аэрозолей, масляных взвесей и прочих отходов производства.
И если руководствоваться техникой безопасности или здравым смыслом, то без аспирации в производственном помещении находиться просто невозможно.
Конструкция системы аспирации воздуха
Любая аспирационная система состоит из трех основных узлов:
- Вентилятора, который генерирует вытяжное усилие.
- Системы фильтров, которая собирает промышленные отходы,
- Блока емкостей, куда «складируется» вся отобранная из воздуха «грязь».
В качестве вентилятора в системах аспирации используется особая установка типа «Циклон», которая генерирует и вытяжное и центробежное усилие. При этом вытяжку воздуха обеспечивает одноименное усилие, а центробежная сила производит первичную, «черновую» очистку, прижимая частицы «грязи» к внутренним стенкам корпуса «Циклона».
В качестве фильтрационных узлов в таких установках используются и внешние кассеты – крышные фильтры, и внутренние рукавные фильтры. Причем рукавные элементы оборудуются системой импульсной очистки, обеспечивающей «стекание» накопленной «грязи» в бункеры.
Кроме того, воздуховоды для систем аспирации деревообрабатывающих предприятий комплектуются еще и уловителями стружки – особыми фильтрами, «собирающими» крупные промышленные отходы. Ведь рукавные фильтры используются лишь для тонкой очистки – они улавливают частицы калибром более одного микрометра.
Подобная комплектация, предполагающая оборудование циклонов и воздуховодов кассетами и системами первичной очистки и фильтрами тонкой доочистки, гарантирует сбор около 99,9 процентов промышленных выбросов даже на самом экологически неблагополучном предприятии.
Однако каждое производство «генерирует» свой тип промышленных отходов, частички которых имеют определенную плотность, массу и агрегатное состояние. Поэтому для успешной работы установки в каждом конкретном случае необходимо индивидуальное проектирование аспирации, базирующееся на физических и химических характеристиках «отходов».
Типовые системы аспирации воздуха
Несмотря на исключительно индивидуальные эксплуатационные характеристики, которыми обладают буквально все схемы аспирации, конструкции подобного рода, все же, можно классифицировать по типу компоновки. И этот метод сортировки позволяет выделить следующие разновидности аспираторов:
Кроме того, все системы аспирации можно классифицировать еще и по принципу отвода отфильтрованного потока. И согласно этому принципу сортировки все установки разделяются на:
- Прямоточные аспираторы, сбрасывающие вытяжной поток за пределы обслуживаемого помещения, цеха или строения.
- Рециркуляционные аспираторы, которые только фильтруют вытяжной поток, после чего он подается в приточную сеть вентиляции цеха.
С точки зрения безопасности оптимальным вариантом конструкции является прямоточная установка, удаляющие отходы за пределы цеха. А с позиции энергетической эффективности наиболее привлекательным вариантом конструкции является рециркуляционный аспиратор – он возвращает в помещение отфильтрованный и теплый воздух, помогая экономить на отоплении или кондиционировании пространства.
Расчет аспирационных систем
При составлении проекта установки аспирации расчетные работы ведется по следующей схеме:
- Вначале определяются справочные нормы расхода воздуха. Причем справочные нормы нужно спроецировать на объемы конкретного помещения, принимая во внимание потери давления в каждой точке аспирации.
- На следующем этапе определяют скорость воздухообмена, достаточную для аспирации частичек промышленных отходов определенного типа. Причем для определения скорости используются все те же справочники.
- Далее, по предполагаемой концентрации отходов определяют производительность систем фильтрации, делая поправку на пиковые выбросы. Для этого достаточно увеличить справочные показатели на 5-10 процентов.
- В финале определяют диаметры воздуховодов, напорную силу вентиляторов, расположение каналов и прочего оборудования.
При этом во время расчетов необходимо принимать во внимание не только справочные характеристики, но и индивидуальные параметры, такие как температура и влажность воздуха, продолжительность смены и прочее.
В итоге расчетные работы, проводимые с учетом индивидуальных потребностей заказчика, усложняются практически на порядок. Поэтому за такие работы берутся только самые опытные проектно-конструкторские бюро.
При этом доверяться новичкам или непрофессионалам в данном случае не стоит – вы можете потерять не только оборудование, но и рабочих, после чего предприятие могут закрыть по решению суда, а ответственных лиц, принимавших решение о вводе в эксплуатацию сомнительного оборудования, ждут еще большие неприятности.
Для расчета аспирационной установки необходимо знать месторасположение аспирируемого оборудования, вентиляторов, пылеуловителей и расположение трассы воздуховодов.
Из чертежей общего вида установки составляем без масштаба аксонометрическую схему сети и заносим на эту схему все данные для расчета. Разбиваем сеть на участки и определяем главную магистраль и боковые параллельные участки сети.
Главная магистраль состоит из 7 участков: АБ-БВ-ВГ-ГД-ДЕ-ЕЖ-ЖЗ; и имеет 4 боковых: аБ, бВ, вг, дг и гГ.
Результаты расчета сводятся в таблицу А.1 (Приложение1).
Участок АБ
Участок состоит из конфузора, прямого вертикального участка длиной 3800 мм, отвода на 30о, прямого горизонтального участка длиной 2590 мм.
Скорость воздуха на участке АБ принимаем 12 м/с.
Расход-240 м3/ч.
Принимаем стандартный диаметр D=80 мм . Площадь поперечного сечения воздуховода, выбранного диаметра, 0,005 м2. Уточняем скорость по формуле:
где S- площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
Потери давления по длине воздуховода определяем по формуле:
где R - потери давления на одном метре длины воздуховода, Па/м.
Расчетная длина участка, м.
По диаметру D и скорости v, по номограмме , находим потери давления на одном метре длины воздуховода и динамическое давление: R=31,4 Па/м, Нд=107,8 Па
Определяем размеры входного отверстия конфузора, исходя из площади входного отверстия по формуле:
Где v вх- скорость на входе в конфузор, для мукомольной пыли примем 0,8 м/с .
Длину конфузора (отсасывающего патрубка) находим по формуле :
где b- наибольший размер конфузора на аспирируемой машине,
d-диаметр воздуховода,
б- угол сужения конфузора.
Коэффициент сопротивления конфузора определяется из табл. 8 в зависимости от lк/D>1 иб=30о-тк=0,11.
Радиус отвода находим по формуле :
где n- отношение радиуса отвода к диаметру, принимаем 2;
D-диаметр воздуховода.
Ro=2·80=160 мм
Длину отвода вычисляем по формуле :
Длина отвода на 30о:
Расчетная длина участка АБ:
LАБ=lk+l3о+Уlпр
LАБ=690+3800+2590+84=7164 мм
Потери давления на участке АБ находим по формуле 12:
RlАБ=31,4·7,164=225 Па
Участок аБ
Участок аБ состоит из конфузора, прямого вертикального участка длиной 4700 мм, прямого горизонтального участка длиной 2190 мм и бокового участка тройника.
Скорость воздуха на участке аБ принимаем 12 м/с.
Расход -360 м3/ч.
Определяем требуемый диаметр по формуле 8:
Принимаем стандартный диаметр D=100 мм . Площадь поперечного сечения воздуховода, выбранного диаметра, 0,007854 м2. Уточняем скорость по формуле (10):
По диаметру D и скорости v, по номограмме , находим R = 23,2 Па/м, Нд=99,3 Па.
Примем одну из сторон конфузораb=420 мм.
Коэффициент сопротивления конфузора определяется из табл. 8 в зависимости от lк/D>1 и б=30о-тк=0,11.
Ro=2·100=200 мм
Коэффициент сопротивления отвода на 30о находим из таблицы 10 .
Длина отвода на 30о
Расчетная длина участка аБ:
LаБ=lk+2·l9o+ Уlпр
LаБ=600+4700+2190+105=7595 мм.
Потери давления на участке аБ находим по формуле 12:
RlаБ=23,2·7,595=176 Па
Коэффициенты сопротивления тройника находим, задавшись диаметром объединенного воздуховода D=125 мм, S=0,01227 м2.
Отношение площадей и расходов определяем по формуле:
гдеSп- площадь проходного воздуховода, м2;
Sб- площадь бокового воздуховода, м2;
S-площадь воздуховода объединенных потоков, м2;
Lб- расход бокового воздуховода, м3/ч;
L-расход воздуховода объединенных потоков, м3/ч.
Отношение площадей и расходов определяем по формулам (18):
Коэффициент сопротивления тройника определяем из таблицы 13 : проходного участка жпр=0,0 и бокового участка жбок=0,2.
Hпт=Rl+УтHд
Потери давления на участке АБ составляют:
Нпт.п=225+(0,069+0,11+0,0)107,7=244 Па
Потери давления на участке аБ составляют:
Нпт.б=176+(0,069+0,11+0,2)99,3=214 Па
УНпт.п=Нпт.п+Нм.п.=244+50=294 Па,
где Нм.п.=50,0 Па - потери давления в бункере из табл. 1.
УНпт.б=Нпт.б+Нм.б.=214+50,0=264 Па,
где Нб.п.=50,0 Па - потери давления в бурате из табл. 1.
Разница давлений между участками АБ и аБ:
Ндиаф=294-264=30 Па
Так как разница составляет 10 %, значит нет необходимости выравнивать потери в тройнике.
Участок БВ
Участок состоит из прямого горизонтального участка длиной 2190 мм, проходного участка тройника.
Расход-600м3/ч.
Диаметр воздуховода на участке БВ -125 мм.
По диаметру D и скорости v по номограмме , находим R=20 Па/м, Нд=113 Па.
Расчетная длина участка БВ:
RlБВ=20,0·2,190=44 Па
Участок бВ
Участок бВ состоит из конфузора, прямого вертикального участка длиной 5600 мм и бокового участка тройника.
Скорость воздуха на участке бВ принимаем 12 м/с.
Расход -1240 м3/ч.
Определяем требуемый диаметр по формуле 8:
Принимаем стандартный диаметр D=180 мм . Площадь поперечного сечения воздуховода, выбранного диаметра, 0,02545 м2. Уточняем скорость по формуле (10):
По диаметру D и скорости v, по номограмме , находим R = 12,2 Па/м, Нд=112,2 Па.
Определяем размеры входного отверстия конфузора, исходя из площади входного отверстия по формуле 13:
Примем одну из сторон конфузора b=300 мм.
Длину конфузора (отсасывающего патрубка) находим по формуле 15:
Коэффициент сопротивления конфузора определяется из табл. 8 в зависимости от lк/D>1 и б=30о-тк=0,11.
Радиус отвода находим по формуле 15
Ro=2·180=360 мм
Коэффициент сопротивления отвода на 30о находим из таблицы 10 .
Длину отвода вычисляем по формуле 16.
Длина отвода на 30о
Расчетная длина участка бВ:
LаБ=lk+l30o+ Уlпр
LбВ=220+188+5600=6008 мм.
Потери давления на участке бВ находим по формуле 12:
RlБВ=12,2·6,008=73 Па.
Коэффициенты сопротивления тройника находим, задавшись диаметром объединенного воздуховода D=225 мм, S=0,03976 м2.
Коэффициент сопротивления тройника определяем из таблицы 13 : проходного участка жпр=-0,2 и бокового участка жбок=0,2.
Потери давления на участке рассчитывают по формуле:
Hпт=Rl+УтHд
Потери давления на участке БВ составляют:
Нпт.п=43,8-0,2113=21,2 Па
Потери давления на участке бВ составляют:
Нпт.б=73+(0,2+0,11+0,069)112,0=115 Па
Сумарные потери на проходном участке БВ:
УНпт.п=Нпт.п+Нм.п.=21,2+294=360 Па,
Суммарные потери на боковом участке:
УНпт.б=Нпт.б+Нм.б.=115+80,0=195 Па,
где Нб.п.=80,0 Па - потери давления в колонке аспирационной из табл.1.
Разница давлений между участками БВ и бВ:
Так как разница составляет 46%, что превышает допустимые10%, то необходимо выравнивание потерь давлений в тройнике.
Выполним выравнивание с помощью дополнительного сопротивления в виде боковой диафрагмы.
Коэффициент сопротивления диафрагмы находим по формуле:
По номограмме определяем значение 46 . Откуда заглубление диафрагмы а=0,46·0,180=0,0828 м.
Участок ВГ
Участок ВГ состоит из прямого горизонтального участка длиной 800 мм, прямого вертикального участка длиной 9800 мм отвода на 90о и бокового участка тройника.
Скорость воздуха на участке ВГ принимаем 12 м/с.
Расход-1840 м3/ч.
Принимаем стандартный диаметр D=225 мм. Площадь поперечного сечения воздуховода, выбранного диаметра, 0,03976 м2. Уточняем скорость по формуле (10):
По диаметру D и скорости v, по номограмме , находим R= 8,0 Па/м, Нд=101,2 Па.
Радиус отвода находим по формуле 15
Ro=2·225=450 мм
Коэффициент сопротивления отвода на 90о находим из таблицы 10 .
Длину отвода вычисляем по формуле 16.
Длина отвода на 90о
Расчетная длина участка ВГ:
LВГ=2·l9o +Уlпр
LВГ=800+9800+707=11307 мм.
RlВГ=8,0·11,307=90 Па
Участок вг
Участок вг состоит из конфузора, отвода на 30о,вертикального участка длиной 880 мм, горизонтального участка 3360 мм и проходного участка тройника.
Расход-480 м3/ч.
Определяем размеры входного отверстия конфузора, исходя из площади входного отверстия по формуле 13:
Коэффициент сопротивления конфузора определяется из табл. 8 в зависимости от lк/D>1 и б=30о-тк=0,11.
Ro=2·110=220 мм
Коэффициент сопротивления отвода на 30о находим из табл. 10 .
Длину отвода вычисляем по формуле 16.
Длина отвода на 30о
Расчетная длина участка вг:
Lвг=lk+l30+ Уlпр
lвг=880+115+300+3360=4655 мм.
Потери давления на участке вг находим по формуле 12:
Rlгв=23·4,655=107 Па
Участок дг
Участок дг состоит из конфузора, прямого вертикального участка длиной 880 мм и бокового участка тройника.
Расход -480 м3/ч.
Выбираем скорость 12 м/с. Определяем требуемый диаметр по формуле 8:
Принимаем стандартный диаметр D=110 мм . Площадь поперечного сечения воздуховода, выбранного диаметра, 0,0095 м2. Уточняем скорость по формуле 10:
По диаметру D и скорости v, по номограмме , находим R=23,0 Па/м, Нд=120,6 Па.
Определяем размеры входного отверстия конфузора, исходя из площади входного отверстия по формуле 13:
Примем одну из сторон конфузора b=270 мм.
Длину конфузора (отсасывающего патрубка) находим по формуле 14:
Коэффициент сопротивления конфузора определяется из табл. 8 в зависимости от lк/D>1 и б=30о-тк=0,11.
Расчетная длина участка вг:
Lвг=lk+l30+ Уlпр
lвг=880+300=1180 мм.
Потери давления на участке вг находим по формуле 12:
Тогда, потери давления по длине воздуховода:
Rlгв=23·1,180=27,1 Па
Коэффициенты сопротивления тройника находим, задавшись диаметром объединенного воздуховода D=160 мм, S=0,02011 м2.
Отношение площадей и расходов определяем по формуле 18:
Коэффициент сопротивления тройника определяем из таблицы 13 : проходного участка жпр=0,0 и бокового участка жбок=0,5.
Потери давления на участке рассчитывают по формуле:
Hпт=Rl+УтHд
Потери давления на участке вг составляют:
Нпт.п=107+(0,069+0,11+0,0)120,6=128 Па
Потери давления на участке дг составляют:
Нпт.б=27+(0,11+0,5)120,6=100 Па
Суммарные потери на проходном и боковом участках:
УНпт.п=Нпт.п+Нм.п.=128+250=378 Па,
УНпт.б=Нпт.б+Нм.б.=100+250=350 Па,
где Нм.п.=250,0 Па - потери давления в триере из табл. 1.
Разница давлений между участками вг и дг:
Ндиаф=378-350=16 Па
Так как разница составляет 7 %, что не превышает допустимые10%, то необходимости выравнивания потерь давлений в тройнике нет.
Участок гГ
Участок состоит из прямых горизонтальных участков длиной 2100 мм, и проходного участка тройника.
Расход участка гГ равен сумме расходов на участках вг и дг.
Расход -960 м3/ч.
Диаметр воздуховода на участке гГ-160 мм.
Площадь поперечного сечения воздуховода, выбранного диаметра, 0,02011 м2.
Уточняем скорость по формуле 10:
По диаметру D и скоростиv, по номограмме , находим R=14,1 Па/м, Нд=107,7 Па
Расчетная длина участка гГ:
LгГ=2100 мм.
Потери давления по длине находим по формуле 12:
RlгГ=14,1·2,1=29,6Па
Коэффициенты сопротивления тройника находим, задавшись диаметром объединенного воздуховода D=250 мм, S=0,04909 м2.
Отношение площадей и расходов определяем по формуле 18:
Коэффициент сопротивления тройника определяем из таблицы 13 : проходного участка жпр=0,2 и бокового участка жбок=0,6.
Потери давления на участке рассчитывают по формуле:
Hпт=Rl+УтHд
Потери давления на участке ВГ составляют:
Нпт.б=90+(0,15+0,2)101,2=125,4 Па
Потери давления на участке гГ составляют:
Нпт.п=29,6+0,6·107,7=94,2 Па
Суммарные потери на проходном и боковом участках:
УНпт.п=Нпт.п+Нм.п..=125,4+360,4=486 Па,
УНпт.б=Нпт.б+Нм.б =94.2+378=472 Па,
Разница давлений между участками ВГ и гГ:
Ндиаф=486-472=14 Па
Разница - менее 10%.
Участок ГД
Участок состоит из прямого горизонтального участка длиной 1860 мм.
Расход участка ГД - 2800 м3/ч
Диаметр воздуховода на участке ГД-250 мм, S=0.04909м2.
Уточняем скорость по формуле 10:
По диаметру D и скорости v, по номограмме , находим R=11,0 Па/м, Нд=153,8 Па.
Площадь входного отверстия в циклон равна площади входного патрубка S2=0,05 м2
Расчетная длина участка ГД:
lГД=1860 мм.
Потери давления на участке ГД находим по формуле 12:
Тогда, потери давления по длине воздуховода:
RlГД=11,0·1,86=20,5Па
Потери давления на участке ГД составляют:
УНпт.п=20+486=506 Па
Участок ДЕ
Циклон 4БЦШ-300.
Расход воздуха с учетом подсоса воздуха:
Потери давления в циклоне равны сопротивлению циклона и составляют Нц=951,6 Па.
Суммарные потери на участке ДЕ:
Участок ЕЖ
Участок состоит из конфузора, трех отводов на 90о, прямых горизонтальных участков 550 мм и 1200 мм, прямого вертикального участка длиной 2670 мм, прямого горизонтального участка 360 мм и диффузора.
Расход на участке ЕЖ определим с учетом подсоса в циклоне, равного 150 м3/ч:
Скорость воздуха после циклона 10…12 м/с, так как после циклона воздух очищен.
Скорость воздуха на участке ЕЖ принимаем 11 м/с.
Определяем требуемый диаметр по формуле 8:
Принимаем стандартный диаметр D=315 мм, S=0,07793 м2.
Уточняем скорость по формуле 10:
По диаметру D и скорости v, по номограмме , находим R = 3,8 Па/м, Нд=74,3Па.
Площадь входного отверстия в переходном патрубке S1=0,07793м2, а площадь выходного отверстия циклона S2=0,090 м2, так как S1 Примем одну из сторон конфузора b=450 мм. Длину конфузора находим по формуле 15: Коэффициент сопротивления конфузора определяется из табл. 8 в зависимости от lк/D=0,6 и б=30о - тк=0,13. Необходимо выявить, конфузором или диффузором является переходной патрубок на входе в вентилятор. Так как на выходе патрубок диаметром 315 мм, а диаметр на входе в вентилятор 320 мм, то переходный патрубок является диффузором со степенью расширения: Радиус отвода находим по формуле 15: Коэффициент сопротивления отвода на 90о находим из табл. 10 . Длину отвода вычисляем по формуле 16: Расчетная длина участка ЕЖ: LЕЖ=989,6*3+2670+360+1200+550=7749 мм. RlЕЖ=3,78·7,749=29 Па. УНпт.п=1458+29+(0,13+0,1+0,15·3)74,3=1538 Па. Участок ЖЗ Участок состоит из диффузора, прямого вертикального участка длиной 12700 мм, отвода на 90 и диффузор с защитным зонтом. Расход воздуха на этом участке равен расходу при входе в вентилятор, т.е. 3090м3/ч. Скорость воздуха-11,0 м/с. Диаметры воздуховодов на участках принимаем равными диаметру до вентилятора, т.е. 315мм. По диаметру D и скорости v, по номограмме , находим R = 3,8 Па/м, Нд=68,874,3 Па. Определим, чем служит переходной патрубок на выходе из вентилятора. Площадь отверстия вентилятора S1=0.305х0,185=0,056 м2, площадь поперечного сечения воздуховода диаметром 315 ммS2=0,07793м2. S2>S1, следовательно имеет место диффузор со степенью расширения: Зададимся углом расширения диффузора б=30?. Тогда из табл. 4 коэффициент сопротивления диффузора ж=0,1. Расчетная длина участка ЕЖ: lЕЖ=12700 мм. Потери давления по длине воздуховода определяем по формуле 11: RlЕЖ=3,78·12,7=48,0 Па. На трубе предусмотрен диффузор с защитным зонтом. Коэффициент потерь находим в табл. 6 ж=0,6. Потери давления на участке ЕЖ составляют: УНпт.б=48+(0,1+0,6)74,3=100 Па. Общее сопротивление сети по главной магистрали составляет: УНпт.п=100+1538=1638 Па. С учетом коэффициента запаса 1,1 и возможного вакуума в помещениях цеха 50 Па требуемое давление, развиваемое вентилятором.
