5. Подбор элеваторного узла

Водоструйный элеватор предназначен для смешивания высокотемпературной воды (Т_с= 150С) с охлажденной от системы отопления (t₀= 70С) и подачи смеси в систему отопления с температурой t_r= 95С.

Диаметр горловины d_r, мм, рассчитывается по формуле (26) :

d_r =87,4* (26)

где - количество теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, кг/ч ( =1555 кг/ч);

- потери давления в главном циркуляционном кольце, Па ( =3449 Па)

= (27)

d_r =

Далее вычисляем коэффициенты смещения теплоносителя q:

q = (Т_с-t_r)/(t_r- t₀) (28)

q =(150-95)/(95- 70)=2,2

Рассчитываем диаметр сопла d_с, мм:

d_с = (d_r)/(1+q) (29)

d_с =(13,04)/(1+2,2)=4,08

По расчетному диаметру горловины d_r подбираем номер водоструйного элеватора. В нашем случае это будет элеватор №1 с d_r=15мм.

6. Аэродинамический расчет системы естественной вентиляции

Цель расчета: определить размеры вентиляционных каналов для прохождения по ним требуемого количества воздуха.

Для аэродинамического расчета необходимо знать расчетное гравитационное давление ΔΡ, Па, которое определяют при температуре наружного воздуха 5 °С по формуле (25) :

∆P = 9,81*h*(ρ_н-ρ_в) , Па (25)

где h – вертикальное расстояние от места удаления воздуха соответствующего этажа до устья вытяжной шахты, м;

ρ_н и ρ_в – плотности наружного и внутреннего воздуха, кг/м³;

ρ= 353/(273+t) ,кг/м³

ρ_Н= 353/(273+5)=1,27 кг/м³

ρ_В(КУХ)= 353/(273+18)=1,21 кг/м³

ρ_В(С.У.)= 353/(273+25)=1,18 кг/м³

h₃=h_Ш+0,5=4м.

h₁= h_Ш+h_ЭТ+0,5=7,3м.

h₁= h_Ш+2*h_ЭТ+0,5=10,1м.

где h_Ш – высота вытяжной шахты над уровнем верхнего этажа=3,5м

Рассчитываем требуемую площадь сечения канала:

1. Вычерчиваем аксонометрическую схему системы вентиляции;

2. Расчитываем требуемую площадь сечения канала, f_TP, м²

f_TP = L/(3600*V¹), м² (26)

где V¹ – рекомендуемая скорость(для вертикальных каналов V^/=0,8 м/с, для сборного короба V^/=1м/с , для вытяжной шахты V^/ =1,5 м/с).

По значению f_TР подбирают стандартное сечение канала F, м², размерами

a x b, мм.

3. Для каналов прямоугольной формы вычисляют эквивалентный диаметр по формуле (27):

D = 2*a*b/(a+b), мм (27)

4. Определяем скорость движения воздуха в канале V, м/с, по формуле (28) :

V = L/(3600*F), м/с (28)

5. В зависимости от скорости движения воздуха в канале V, м/с и эквивалентного диаметра d_э, мм определяем удельные потери давления на трение R, Па/м, скорости движения воздуха V, м/с, и материала из которого изготовлен канал, определить коэффициент шероховатости β.

6. Определяем динамическое давление Р_дин , Па, по формуле (29):

Р_дин = V²*ρ/2, Па (29)

где ρ – плотность воздуха, транспортируемого по каналу, кг/м³.

7. Определяем коэффициенты местных сопротивлений ξ и рассчитываем потерю давления в местных сопротивлениях:

Z=P_дин*∑ ξ, Па (30)

8. Аналогично рассчитываем все участки, по которым транспортируется воздух от жалюзийной решетки до выброса в атмосферу.

9. Рассчитываем требуемую площадь живого сечения жалюзийной решетки

f_ж.р.^тр , м², по формуле (31):

F_ж.р.^тр = L/(3600* V¹_ж.р), м² (31)

где V¹_ж.р.- требуемая скорость воздуха, проходящего через живое сечение жалюзийной решетки , м/с, которая определяется по формуле (32) :

, м/с (32)

где ΔΡ_ж.р. – потери давления для жалюзийной решетки, Па, которые определяются по формуле (33) :

ΔΡ_ж.р = ΔΡ^p-∑(β*R*l+Z)_у, Па (33)

где ∑(β*R*l+Z)_у - сумма потерь давления в каналах , по которым транспортируется воздух, удаляемый через решетку , Па;

ξ – коэффициент сопротивления жалюзийной решетки;

ρ – плотность воздуха, кг/м³.

10. Подбираем стандартную жалюзийную решетку размерами a x b, мм, площадью живого сечения f_ж.р.^Ф, м².

Рассчитываем потери давления на жалюзийной решетке Z_Ж.Р., Па:

Z_Ж.Р = Р_дин *∑ξ, Па (34)

11. Скорость движения воздуха V, м/с, рассчитать по формуле (35) :

V = L/(3600* f_ж.р.^Ф), м/с (35)

12. Определяем невязку для рассчитываемых каналов:

∆ = ([ΔΡ^p-(∑(β*R*l+Z)_v+ Z_Ж.Р)]/ ΔΡ^p)*100% < 10% (36)

Если условие невязки не выполняется, делается перерасчет для отдельных участков или выбирается другая жалюзийная решетка.

Расчет сводим в таблицу 7:

Таблица 7 – Аэродинамический расчет системы естественной вентиляции

№ уч-ка	L, м3/ч	l, м	axb, мм2	dэ, мм	F, м2	V, м/с	R, Па/м	β	ΒRl, Па	Рдин, Па	∑ ξ,	Z, Па	(βRl)+Z, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Кх1	90	10,1	150х 150	150	0,013	1,06	0,08	1,16	0,11	0,68	2,5	1,70	1,82
Жр1	90	-	100х 100	-	0,01	2,5	-	-	-	3,78	1,2	4,54	4,54

ΔΡ=7,06-(1,82+4,54)/7,06*100%=9,91%-Условие выполняется.

Кх3	90	4,0	200х300	240	0,06	0,69	0,02	1,11	0,02	0,29	1,2	0,34	0,36
Жр3	90	-	150х150	-	0,013	1,06	-	-	-	1,075	1,2	1,29	1,29

ΔΡ=1,76-(0,36+1,29)/1,76*100%=6,25%-Условие выполняется.

Су1	50	10,1	150х150	150	0,0225	0,62	0,08	1,15	1,12	0,29	2,5	0,72	2,12
Жр1	50	-	150х200	-	0,03	1,39	-	-	-	1,17	2,5	2,94	2,94

ΔΡ=5,29-(2,12 +2,94)/5,29*100%=4,35%-Условие выполняется.

Су3	50	4,0	150х200	171	0,03	0,81	0,08	1,15	0,276	0,40	2,5	1	1,276
Жр3	50	-	150х200	-	0,03	1,39	-	-	-	1,17	1,2	1,41	1,41

ΔΡ=2,65- (1,276+1,41)/2,65*100%=-1,36%-Условие выполняется.

Библиографический список

1.СНиП 2.04.05.86. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1987.64с.

2.СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. М.:ГНЦИН,1995.29с.

3.СНиП 2.01.01.82. Строительная климатология и геофизика. М.: Строй Издат, 1991.480с.

4. «Инженерные сети систем теплоснабжения и вентиляции» - методические указания к контрольной работе. Красноярск, КрасГАСА,2003.

24