Расчет вентиляционных систем |
В большинстве закрытых помещений качество воздуха оставляет желать лучшего. Избыточное тепло, органическая и неорганическая пыль, газы, пары и пр. являются естественными загрязнителями воздуха. Относится это не только к промышленным объектам, но и к любой жилой квартире или дому. Допустимая доля посторонних примесей определяется различными нормативными документами как ПДК - предельно-допустимая концентрация. Чтобы примеси в воздухе зданий и помещений не превышали ПДК, применяют системы приточно-вытяжной вентиляции. Основой расчета любой вентиляционной системы является, так называемая, производительность по воздуху, исходя из которой, определяют основные характеристики системы: мощность вентиляторов, скорость движения воздуха, размеры воздуховодов и т.д. Исходными данными для расчета производительности по воздуху являются объем помещения и требуемая кратность воздухообмена, которую устанавливают для помещений различного назначения Строительные Нормы и Правила. При проектировании воздуховодов всегда нужно учитывать неизбежные потери давления и утечки воздуха за счет возможной разгерметизации магистрали (например, в местах сопряжения прямолинейных участков воздуховодов с фасонными изделиями и т.д.) и ее непрямолинейной конфигурации. Зная объемы помещения и определив кратность воздухообмена, можно рассчитать сечение воздуховода. Расчет площади воздуховода зависит от допустимой скорости движения воздуха в вентканалах. Расчетную скорость движения воздуха можно выбрать исходя из рекомендаций справочной литературы, в частности: Зная сколько раз в час и какой объем воздуха в помещении нужно сменить с заданной скоростью, можно рассчитать геометрию проходного сечения воздуховодной трассы, то есть площадь воздуховодов. Выбор типа воздуховодовВоздуховоды могут быть гибкими, полугибкими и жесткими. На территории СНГ проектировщики предпочитают жесткие воздуховоды прямоугольного сечения или круглого, реже - квадратного или овального. В производстве вентиляционных каналов обычно используют тонколистовой металл: «черную», оцинкованную, оксидированную или нержавеющую сталь, а также алюминий. Аэродинамический расчет воздуховодов показывает, что вентканалы круглого сечения имеют ряд следующих преимуществ в плане эксплуатационных расходов: После того как площадь проходного сечения воздуховода определена, ее пересчитывают в линейные размеры: ширину и высоту для прямоугольных вентканалов или в диаметр воздуховодов - для круглых. Подбор воздуховодов осуществляется из типоразмерного ряда по Техническим Условиям (ТУ) производителя. При этом значение площади выбранного воздуховода выбирается ближайшим большим от расчетного. ТУ разных производителей могут отличаться, соответственно, и таблицы воздуховодов могут иметь различные геометрические параметры. Выбор вентиляционного оборудованияКогда типоразмер воздуховодов определен, приступают к выбору всего сетевого оборудования, кроме самого вентилятора. Почти любой элемент вентиляционной сети (решетка, диффузор, фильтры, глушители, калориферы и т.д.) создают сопротивление движению проходящего воздуха, что в свою очередь сказывается на мощности вентилятора. Когда сетевое оборудование выбрано и расставлено в проекте, выбирают по мощности вентилятор с учетом расчетных аэродинамических потерь и местных сопротивлений воздуховодов. При выборе канального вентилятора учитывают его производительность по воздуху, и какое давление в воздуховоде он может развить. От выбора вентилятора будет зависеть работа всей вентиляционной установки. Слишком слабый вентилятор не сможет развить достаточное давление, чтобы воздух двигался по всей длине магистрали, а слишком мощный приведет к повышенному энергопотреблению. Вентиляционная магистраль отлично передает вибрации и шумы. Шум может проникать из соседних помещений или с улицы, но главным его источником является сам вентилятор, а точнее его вращающиеся лопасти и двигатель. Уровень шума напрямую зависит от линейной скорости движения лопастей. То есть, при одних и тех же оборотах, большой вентилятор будет создавать больше шума, поскольку крайние точки движущихся лопастей будут иметь большую линейную скорость. Шумовые характеристики двигателя вентилятора зависят от его загрузки на номинальную мощность. Недогруженный двигатель, выбранный с запасом по мощности, будет более шумным. Но выбирать вентилятор с расчетом по номиналу тоже не стоит. С течением времени вентиляционная магистраль может разгерметизироваться, что приведет к потерям давления в воздуховоде, сечение вентканалов «обрастет» пылью и жировым налетом, аэродинамика ухудшится, и нагрузка на вентилятор возрастет. Выбранный по номиналу вентилятор не сможет обеспечить требуемую скорость воздуха в воздуховодах, соответственно, не будет обеспечиваться воздухообмен с расчетной кратностью. В бытовых или жилых зданиях это приведет всего лишь к дискомфорту, а на производственных площадях последствия чреваты профзаболеваниями. Правильно выбранный вентилятор должен выдерживать расчетную нагрузку на 90% своей мощности, оставшиеся 10% учитываются на компенсацию воздухопотерь и ухудшение аэродинамики в процессе эксплуатации. |