TehTab.ru Инженерный справочник.




МЫ В СОЦ.СЕТЯХ:

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

АРЕНДНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ


ПОСОБИЕ 3.91 к СНиП 2.04.05-91


Вентиляторные установки



Главный инженер института           И.Б.Львовский

Главный специалист                  Б.В.Баркалов



УДК 697.911

Рекомендовано к изданию решением секции Технического Совета арендного предприятия Промстройпроект.

Пособие 3.91 к СНиП 2.04.05-91 разработано Промстройпроектом (канд. техн. наук Б.В.Баркалов) при участии ин-та СантехНИИПроект (канд. техн. наук Л.А.Бычкова) взамен раздела 11 пособия к СНиП 2.04.05.86.

В Пособии 3.91 приводятся указания по расчету потерь давления в установках радиальных вентиляторов и их аэродинамических характеристик. Течение воздуха в вентиляторе и присоединение к нему фасонных частей взаимосвязаны.

Пособие предназначено для специалистов в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.


Рецензент доктор технических наук         В.П.Титов

Редактор инженер                    Н.В.Агафонова



  1. Вентиляторной установкой называют вентилятор с присоединенными фасонными элементами сети, находящимися на расстоянии до пяти диаметров (5Dv) от входного и 3Dg от выходного отверстия, где Dg = 4,4v/P, Av и P – площадь и периметр выходного отверстия вентилятора. Течение воздуха в вентиляторе и присоединенных фасонных элементах взаимосвязаны, поэтому потери давления в установках с радиальными вентиляторами и аэродинамические характеристики вентустановок следует рассчитывать по данному Пособию. Характеристики вентустановок с осевыми вентиляторами следует рассчитывать по работе [1].

__________

1. Бычкова Л.А. Рекомендации по расчету гидравлических сопротивлений сложных элементов систем вентиляции - М., Стройиздат, 1981, 29 с.


  1. Коэффициенты гидравлического сопротивления (потерь давления) входного и выходного элементов вентустановки ( определены экспериментально и отнесены к динамическому давлению вентилятора Pdv Па. Величина ( зависит от вида элемента, его геометрических характеристик, аэродинамической схемы вентилятора, режима его работы и дается при фиксированном расходе воздуха для трех характерных режимов: оптимального, соответствующего расходу Lopt м3/ч, при максимальном значении КПД, и на границах аэродинамической характеристики вентилятора, соответствующих значению 0,9(max слева L1 и справа L2 от оптимального режима (рис. 1). При расположении рабочей точки на характеристике вентилятора в промежутке между оптимальным режимом и границей рабочей области величину коэффициента ( следует определять интерполяцией.

  2. Потери полного давления во входном и выходном элементах вентустановки (P, Па, рассчитываются по формуле:

img1                              (1)

где img2- сумма коэффициентов сопротивления входного и выходного элементов,


img3- динамическое давление вентилятора в рабочей точке, Па.

  1. Коэффициенты сопротивления фасонных элементов вентиляторной установки ( рекомендуется определять:

  2. для входных элементов – по табл. 1 и 2;

  3. для выходных элементов – по табл. 3-5;

для составных элементов за вентиляторами с лопатками, загнутыми назад, показанных на рис. 2, при img4= l / Dg = 1-1,5; n = A / Av = 1,5 - 2,6; img5 = H / Dg = 1 - 2 принимать равными (=2 при L1, ( =0,7 при Lopt и L2.

  1. Полное давление вентустановки img6, Па, меньше полного давления вентилятора на величину потерь в присоединенных фасонных элементах и равно:

img7 = Pv - (P                               (2)

  1. КПД вентустановки (' меньше КПД вентилятора на величину потерь, вызванных присоединительными элементами на входе и выходе

(' = ( - (( = ( (1 - img8)                         (3)

где (- Кпд вентилятора при заданном расходе воздуха;

(( и img9 - суммарное, действительное и относительное снижение КПД, вызванное присоединительными элементами.

  1. Относительное снижение КПД вентустановки определяется:

  2. для входных элементов по табл. 1 и 2;

  3. для выходных элементов величина относительного снижения КПД равна:

img10                                   (4)

где ( принимается по табл. 3-5 или по п. 4.в.

  1. Применение оптимальных способов присоединения вентилятора к сети и учет потерь в элементах присоединения особенно важен, когда доля динамического давления вентилятора в полном Pdv/Pv велика, т.е. при расположении рабочей точки вблизи оптимального режима и в правой части рабочей области аэродинамической характеристики вентилятора.

  2. Для преобразования характеристики полного давления вентилятора и характеристику полного давления вентиляторной установки необходимо рассчитать согласно  п.п. 3 и 4 потери  полного давления в элементах присоединения при фиксированном расходе воздуха в названных в п. 2 трех характерных точках. Затем вычесть эти потери из характеристики вентилятора (п.5) и по полученным трем  точкам построить характеристику полного давления img11 вентиляторной установки (рис.1).

Аналогично могут быть построены кривые КПД (' (рис.1) и статистического КПД img12 вентиляторной установки.

  1. Рабочая точка вентиляторной установки 4 (рис.1) находится на пересечении характеристики сети с характеристикой полного давления вентиляторной установки. Рабочей точкой 5, находящейся на пересечении характеристики сети с каталожной характеристикой вентилятора, пользоваться не следует, т.к. это может явится причиной значительного снижения фактического расхода воздуха img13 по сравнению с его расчетной величиной L.

  2. Если потери в вентустановке вызвали снижение расхода воздуха с L до img14 м3/ч (рис.1), то для получения требуемого расхода скорость вращения n должна быть увеличена до определяемой по формуле:

n'  = n L / L'                                  (5)

  1. Входные элементы, усиливающие неравномерность воздушного потока (прямоугольные колено, коробка, диффузор и т.п.) рекомендуется размещать от вентилятора на расстоянии, превышающем указанные в п. 1.

Примечание. Потери в прямоугольной входной коробке, поворачивающей поток воздуха на 90оС, не могут значительно превышать потери в прямоугольном колене.


  1. Хорошо изготовленные и смонтированные гибкие вставки практически не влияют на характеристики вентустановок, но при несносности их с входом в вентилятор, при провисании материала и уменьшении проходного сечения гибкие вставки являются источником существенных потерь.

Пример 1.  Задано определить оптимальные геометрические характеристики и гидравлические потери пирамидального диффузора за радиальным вентилятором с лопатками, загнутыми вперед. Относительная длина диффузора img15 = l / Dg = 1,5.

Решение. По рис.3б находим, что длине img16 = 1,5 соответствует оптимальная степень расширения n=1,9. Коэффициент сопротивления в таком диффузоре согласно табл. 3 составит на оптимальном режиме 0,3, на левой границе рабочей области 0,5, на правой границе 0,31.

Пример 2. Требуется по заданной характеристике полного давления радиального вентилятора с лопатками, загнутыми назад, построить характеристики вентустановки (рис.1).

Перед входом в вентилятор размещен плавный отвод, за вентилятором следует диффузор, отвод, короб.

Решение. Согласно табл. 2 коэффициенты ( и относительное снижение КПД установки с плавным отводом R=1,5D0 на входе для трех характерных режимов составят: (=0,4; 0,45 и 0,36img17=0,01; 0,01 и 0,02.

За вентилятором размещен диффузор (img18 = 1,5, n = 2), отвод (R = Dg) и короб img19 = H/ Dg = 2. Для выходного элемента по п. 4в коэффициенты ( для трех характерных режимов работы вентилятора составят: при L1 коэффициент ( = 2, при Lopt и L2, ( = 0,7. Используя эти значения, рассчитываем по формуле 4 относительное снижение КПД установки под влиянием элементов выхода.

Полное давление вентиляторной установки img20 на характерных режимах определяется по формуле (1) как разность полного давления вентилятора и суммарных потерь давления во входных и выходных элементах установки.

Относительное снижение КПД установки в каждой из трех точек суммируется для элементов входа и выхода, а КПД рассчитывается по формуле (3). По полученным  трем точкам строится кривая КПД вентустановки.

img21

Рис. 1. Аэродинамические характеристики вентилятора и вентиляторной установки: 1- кривая полного давления вентилятора; 2- кривая полного давления вентиляторной установки;

3- характеристика сети; 4- рабочая точка вентиляторной установки; 5- рабочая точка вентилятора (без учета потерь давления в фасонных присоединительных элементах сети);

6- кривая КПД вентилятора; 7- кривая КПД вентиляторной установки; 8- значение КПД вентилятора, соответствующее рабочей точке 5; 9- значение КПД вентиляторной установки, соответствующее рабочей точке


img22


Рис. 2. Составной присоединительный элемент вентиляторной установки: Av, A – площади поперечного сечения диффузора, м2; l – длина диффузора, м; H - высота воздуховода, м;

Dg - гидравлический диаметр выходного сечения вентилятора Dg=4Av/Ф, где Ф- периметр выходного сечения вентилятора, м.


img23

Рис. 3. Геометрические характеристики оптимальных пирамидальных диффузоров за радиальными вентиляторами: а - размеры диффузоров; б - график оптимальных относительных размеров диффузоров img24 и nopt=A/Av за вентиляторами с лопатками загнутыми вперед; в- то же, но с лопатками загнутыми назад; Av, A- площадь поперечного сечения диффузора, м2; l- длина диффузора, м; Ф- периметр выходного сечения вентилятора, м.

img25


Рис. 4. Геометрические характеристики оптимальных, плоских несимметричных диффузоров за радиальными вентиляторами: а - размеры диффузоров; б - график оптимальных относительных размеров диффузоров img26 и nopt = A/Av за вентиляторами с лопатками загнутыми вперед; в- то же, но с лопатками загнутыми назад; Av, A - площадь поперечного сечения диффузора, м2; l- длина диффузора, м; Ф- периметр выходного сечения вентилятора, м.


Таблица 1


Значение коэффициентов сопротивления ( и относительного снижения КПД img27 установок радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми вперед


Схемы элементов входа


(/img28

Режим работы вентилятора




L1

Lорт

L2

Схема 1

img29









R=1-1,5D0







(

img30







0,4

0,05







0,4

0,05







0,35

0,1

Схема 2

img31







(






(

img32






2

0,3






2

0,3






2

0,4

Схема 3

img33

img34 = 1 / D0

n = (D0 / D1)2




img35 = 1,5

n = 0,4 - 0,7




(

img36




0

0




0

0




0

0

Схема 4

img37

n = 1,5

img38 = 0,5


n = 2

(

img39

(

img40

0

0,04

0,5

0,08

0,2

0,08

0,8

0,20

0,2

0,12

0,7

0,41

img41 = 1 / D0

n = (D0 / D1)2

n = 1,5

img42 = 0,8


n = 2

(

img43

(

img44

0,1

0

0,3

0,06

0,15

0,03

0,3

0,06

0,1

0,06

0,2

0,11


n = 1,5

img45 = 1,5


n = 2

(

img46

(

img47

0,2

0,05

0,4

0,07

0,2

0,06

0,5

0,14

0,15

0,09

0,4

0,22






















Таблица 2


Значение коэффициентов сопротивления ( и относительного снижения КПД img48 установок радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад


Схемы элементов входа


(/img49

Режим работы вентилятора




L1

Lорт

L2

Схема 1

img50








R=1-1,5D0







(

img51







0,4

0,01







0,4

0,02







0,36

0,02

Схема 2

img52






(






(

img53






1

0,08






1

0,08






1

0,20

Схема 3

img54

img55 = 1 / D0

n = (D0 / D1)2


img56 = 1

n = 0,7


img57 = 1,2

n = 0,5


img58 = 1,4

n = 0,4



(

img59


(

img60


(

img61


0,7

0,07


0,8

0,02


0,5

0,03


0,3

0,07


0,4

0,06


0,5

0,05


0,2

0,05


0,3

0,06


0,1

0,02

Схема 4

img62img63img64img65

n = 1,5

img66 = 0,8


n = 2

(

img67

(

img68

0,5

0,03

0,5

0,02

0,5

0,06

0,8

0,10

0,3

0,08

0,8

0,21

img69 = 1 / D0

n = (D0 / D1)2

n = 1,5

img70 = 1,4


n = 2

(

img71

(

img72

0,2

0,01

0,2

0,02

0,3

0,04

0,3

0,04

0,3

0,07

0,7

0,08


Таблица 3


Значение коэффициентов сопротивления ( установок радиальных вентиляторов с пирамидальными диффузорами на выходе (рис. 3а)


Вентилятор

Характеристика

Режим работы вентилятора


диффузора

L1

Lopt

L2

Лопатки загнуты вперед

n = 1,5

img73 = 1

2

0,4


0,75

0,2


0,4

0,2


0,5


n = 1,5

img74 = 1,5                   2

2,5

0,3

0,55

0,8

0,1

0,35

0,5

0,15

0,35

0,55


n = 2

img75 = 2,5                2,5

3                          

0,35

0,4

0,55

0,1

0,3

0,3

0,1

0,3

0,45

Лопатки загнуты назад

n = 1,5

img76 = 1                      2

2,5

1,1

1,25

1,5

0,25

0,2

0,6

0,1

0,15

0,4


n = 1,5

img77 = 1,5                   2

2,5

1,1

1,25

1,5

0,15

0,2

0,45

0,15

0,15

0,2


Таблица 4


Значение коэффициентов сопротивления ( установок радиальных вентиляторов с плоскими диффузорами на выходе (рис.4а)


Вентилятор

Характеристика

Режим работы вентилятора


диффузора

L1

Lopt

L2

Лопатки загнуты вперед

n = 1,2

img78 =1                   1,5

1,8

0,2

0,3

0,45

0,1

0,2

0,5

0,1

0,35

0,6


n = 1,2

img79 =1,5                1,5

1,8

2

0,1

0,2

0,22

0,25

0,05

0,1

0,2

0,35

0,1

0,2

0,35

0,55


n = 1,5

img80 =2,5                    2

2,5                          

0,1

0,15

0,3

0,1

0,15

0,4

0,1

0,35

0,6

Лопатки загнуты назад

n = 1,2

img81 =1                   1,5

1,8

1

1

1,2

0,05

0,15

0,45

0,1

0,2

0,6


n = 1,2

img82 =1,5                 1,5

1,8

2

1

1

1,2

1,2

0,05

0,2

0,3

0,4

0,15

0,2

0,35

0,45


n = 1,5

img83 =2,5                   2

2,5

1

1,2

1,2

0,15

0,15

0,4

0,1

0,25

0,45

Таблица 5


Значение коэффициентов сопротивления (  установок с радиальными вентиляторами


Схема

Характеристика выхода

Лопатки вентилятора

Режим работы вентилятора




L1

Lорт

L2

Схема 5

img84

R = Dou


вперед (

назад (


0,2

0,6


0,3

0,2


0,3

0,3

Схема 6

img85

Диффузор

n = 2,

( = 14(,

отвод

R = Dou


вперед (

назад (


0,4

0,2


0,2

0,2


0,2

0,2

Схема 7

img86


(


вперед (

назад (


0,2

0,1


0,2

0,1


0,2

0,1


 
 





Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.

TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: info@tehtab.ru
Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.