1.1.4.Расчет воздушных завес

А) Расчет боковых двухсторонних завес шиберного типа

Общий расход воздуха, подаваемого завесой шиберного типа, определяют но формуле:

(1.1)

где - отношение расхода воздуха, подаваемого завесой, к расходу воздуха, проходящего в помещение через проем при работе завесы; _пр - коэффициент расхода проема при работе завесы (табл. 1.2); F_пр – площадь открываемого проема оборудованного завесой, м²; р – разность давлений воздуха с двух сторон наружного ограждения на уровне проема, оборудованного завесой, Па; _см – плотность, кг/м³, смеси воздуха подаваемого завесой и наружного воздуха при температуре t_см, равной нормативной: =353/(273+t).

Таблица 1.2

Коэффициенты расхода проемов _пр для завес шиберного типа

Тип завесы	Относительная площадь,	Значения пр при относительном расходе воздуха, подаваемого завесой,
		0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
Боковая	10	0,42	0,38	0,35	0,33	0,31	0,29
		0,36	0,32	0,31	0,28	0,26	0,25
	20	0,35	0,32	0,3	0,29	0,29	0,29
		0,3	0,27	0,26	0,25	0,25	0,25
	30	0,31	0,29	0,29	0,29	0,29	0,29
		0,27	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
	40	0,29	0,29	0,29	0,29	0,29	0,29
		0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
Нижняя	10	0,5	0,45	0,4	0,37	0,34	0,31
		0,42	0,38	0,36	0,32	0,3	0,27
	20	0,4	0,35	0,3	0,28	0,25	0,23
		0,34	0,3	0,28	0,25	0,23	0,21
	30	0,35	0,3	0,27	0,24	0,22	0,2
		0,31	0,26	0,24	0,24	0,22	0,2
	40	0,31	0,27	0,24	0,21	0,2	0,18
		0,27	0,24	0,21	0,19	0,17	0,15

Примечания: 1. Над чертой приведены значения _пр для раздвижного проема, под чертой – для распашного.

2. Значения относительного расхода и относительной площади принимают исходя из технико-экономических соображений. В первом приближении рекомендуется принимать =0,60,7; =2030.

Разность давлений р определяют расчетом в результате решения уравнений воздушных балансов помещений с учетом ветрового давления для холодного периода года.

Для ориентировочных расчетов, если нет полных исходных данных, значение ∆р можно определять по формуле

р=р_т+k₁р_в, (1.2)

где k₁, - поправочный коэффициент на ветровое давление, учитывающий степень герметичности зданий (табл. 1.3):

Таблица 1.3

Поправочный коэффициент k₁ на ветровое давление

Здание	k1
Без аэрационных проемов	0,2
С аэрационными проемами, закрытыми в холодный период года	0,5
То же, открытыми в холодный период года	0,8

; (1.3)

, (1.4)

где h_расч – расчетная высота, то есть расстояние по вертикали от центра проема, оборудованного завесой, до уровня нулевых давлений, где давления снаружи и внутри здания равны (высота нейтральной зоны), м; _н - плотность воздуха, кг/м³, при температуре наружного воздуха (параметры Б); _в – то же, при средней по высоте помещений температуре внутреннего воздуха t_в; v_в – расчетная скорость ветра, значение которой принимается при параметрах Б для холодного периода года; с - расчетный аэродинамический коэффициент, значение которого следует принимать по СНиП 2.01.07-85.

Расчетную высоту h_расч ориентировочно можно принимать:

а) для зданий без аэрационных проемов и фонарей

(1.5)

где h_пр – высота открываемого проема, оборудованного завесой;

б) для зданий с аэрационными проемами, закрытыми в холодный период года, , (1.6)

где h₁ – расстояние от центра проема, оборудованного завесой, до центра приточных проемов, м; h₂ – расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов, м; l_п – длина открываемых в теплый период года притворов приточных проёмов, м; l_в – то же, вытяжных проемов, м (для зданий со светоаэрационными или зенитными фонарями, закрытыми в холодный период года, усредненные значения h_расч приведены в табл. 1.4);

Таблица 1.4

Усредненные значения h_расч одноэтажных производственных здании

Высота здания, м	Значения hрасч, м, при размерах проема ворот, м
	33	3,63	3,63,6	4,24,2	4,85,4
7,2	5,6	5,4	4,8	4,1	2,7
	2,9	2,5	2	2,1	2,7
8,4	6,4	6,1	5,6	4,8	3
	3,4	2,9	2,4	2,1	2,7
10,8	7,8	7,6	7	6,1	4
	4,4	3,8	3,2	2,8	2,7
15,6	10,9	10,5	9,8	8,7	6,2
	6,2	5,5	4,8	3,8	2,7

Примечания: 1. Над чертой приведены значения h_расч для зданий со светоаэрационными фонарями, под чертой – для зданий с зенитными фонарями.

2. Значения h_расч приняты не менее половины высоты проема ворот и получены в результате; расчета (ЦНИИпромзданий) для промышленных зданий общего назначения пятипролетных по ширине и длиной 300 м. Принято, что в здании имеется четверо ворот, из которых одни ворота открыты. Остекление ленточное: в нижней зоне с двумя рядами открывающихся створок, в верхней один или два ряда окон с глухими створками (размер створки 1,5х1,2 м). Светоаэрационные фонари - П-образного профиля с одним рядом открывающихся створок (размер панели 6х1,25 м).

в) для зданий с аэрационными проемами, открытыми в холодный период года:

(1.7)

или

(1.8)

где h_п – расстояние от центра открытых приточных аэрационных проемов до уровня нулевого давления, полученного при расчете аэрации в холодный период года (параметры Б), м; и ‑ произведения коэффициентов расхода открытых соответственно приточных и вытяжных аэрационных проемов и их площадей, м².

При наличии дисбаланса G_мех и превышении в помещении механической вытяжки над притоком значение G₃, ориентировочно, можно определять по следующим формулам:

а) при заборе воздуха для завесы из помещения

; (1.9)

б) при заборе воздуха для завесы снаружи

, (1.10)

где ‑ сумма произведении коэффициентов расхода открытых приточных проемов и их площадей м²; ‑ сумма произведений коэффициентов расхода одновременно открытых проемов, оборудованных завесами, и их площадей, м².

При расчете следует проверять значения G₃ по формуле (1.1), и за расчетный расход принимать большее из значений, полученных по формулам (1.1) и (1.9) или (1.1) и (1.10). Значение G_мех не должно превышать однократного обмена в 1 ч.

Требуемая температура воздуха завесы t₃ определяется на основании уравнения теплового баланса по формуле

(1.11)

где отношение теплоты, теряемой с воздухом, уходящим через открытый проем наружу, к тепловой мощности завесы. (рис. 1.5)

Для боковых завес значение t₃ может быть определено с помощью номограммы, приведенной на рис.1.6.

Тепловая мощность калориферов воздушно-тепловой завесы определяется:

_, (1.12)

где A=0,28 - коэффициент; t_нач – температура воздуха, забираемого для завеса; °С (на уровне всасывающего отверстия вентилятора t_нач принимается равной температуре смеси воздуха, поступающего в помещение; из верхней зоны – равной температуре воздуха в верхней зоне; снаружи – равной температуре наружного воздуха для холодного периода года, соответствующей параметрам Б).

Если в результате расчета t_з окажется меньше t_нач, то следует

а) б)

Рис. 1.5. Определение потерь теплоты с частью струи завесы шиберного типа, уходящей наружу.

а – для боковой завесы; б – для нижней завесы

использовать завесы без калориферных секций.

Для экономии тепловой энергии целесообразно использовать комбинированные воздушно - тепловые завесы (КВТЗ), подающие часть воздуха без подогрева. /5/ рис 1.7

КВТЗ состоят из двух пар вертикальных воздухораспределительных коробов (стояков), установленных внутри помещения. Наружная пара стояков, расположенная ближе к воротам подает неподогретый воздух, а внутренняя пара нагретый до 70 С, что позволяет снизить тепловые потери струи воздушной завесы.

Расчет КВТЗ ведется в следующем порядке.

Задается относительный расход воздуха и относительная площадь щелей наружной пары стояков воздушной завесы и .

Рекомендуется принимать и . По значениям и .из рисунка 1.5 определяются относительные потери теплоты со струей наружной завесы . При и , .

Затем вычисляется относительный расход воздуха через «внутреннюю» завесу по формуле:

, (1.13)

Рис. 1.6. Номограмма для определения температуры воздуха для боковой завесы шиберного типа

Рис. 1.7. Комбинированная воздушно-тепловая завеса

1 – стояк наружной завесы неподогретого воздуха; 2 – стояк внутренней завесы нагретого воздуха

Рассчитывается относительная площадь воздуховыпускных щелей «внутренней» завесы

_. (1.14)

Определяется общая относительная площадь воздуховыпускных щелей и общий относительный расход КВТЗ

; (1.15)

_. (1.16)

По полученным значениям и по табл. 1.1 находится _пр и рассчитывается общий расход воздуха G₃ подаваемого КВТЗ по формуле (1.1). После этого определяется расход воздуха через наружную и внутреннюю завесу соответственно

(1.17)

(1.18)

Тепловая мощность калориферов КВТЗ рассчитывается по формуле (1.12) при G₃=G_в и t_з=70°С.