Вентиляційні установки (стр. 2 из 7)

Для порівняння вентиляторів різних типів користуються параметром швидкохідності", який визначається із залежності:

де п - частота обертання лопаточного колеса, об/хв; ф - продуктивність вентилятора, м3/с; Н - повний тиск вентилятора, Па.

У радіальних вентиляторів критерій швидкохідності більший при порівняно невеликому діаметрі входу і великій кількості лопаток, а в осьових вентиляторів - при меншому діаметрі втулки і меншому числі лопаток (рис.10).

Радіальні вентилятори з лопатками, загнутими назад, мають критерій швидкохідності в межах 50 - 80, а осьові - 120 - 400.

Радіальні та осьові вентилятори характеризуються також коефіцієнтом повного тиску ці, який визначають за виразом

де Н - повний тиск вентилятора при номінальному режимі, Па; р - густина повітря, кг/м³; и - колова швидкість робочого колеса, м/с.

Рис.10. Конструкції вентиляторів різної швидкохідності: а - малої; б - великої

Швидкохідність п_у і заокруглене п'ятикратне значення коефіцієнта повного тиску V) / вказуються в позначенні типу вентиляторів. Так, для радіального вентилятора з номером 6,3, коефіцієнтом повного тиску 0,86 і швидкохідністю 75 його тип записується так: В-Ц4-75-6.3 Для осьового вентилятора з коефіцієнтом повного тиску 0,12, швидкохідністю 300 і номером 6,3 тип позначається В-06-300-6,3.

Розрахунок вентиляційних установок

У виробничих приміщеннях, де утримуються тварини або птиця, у повітрі містяться надлишкові вуглекислий газ, волога, тепло. В овочесховищах виділяється також надлишкова волога і тепло внаслідок біологічних процесів.

Кількість шкідливих домішок у повітрі приміщення є вихідною величиною при визначенні подачі свіжого повітря вентиляційною системою. Залежно від виду шкідливих домішок розрізняють повітрообмін по видаленню надлишкових вуглекислого газу, вологи, тепла.

Обмін повітря по видаленню надлишкового вуглекислого газу Ь_вг, м³/год, визначається залежністю

де 1,2 - коефіцієнт, який враховує виділення вуглекислого газу мікроорганізмами, підстилкою тощо; А_т - кількість вуглекислого газу, що виділяється однією твариною, м³/год; п_т - кількість тварин у приміщенні, голів; к_в - допустима концентрація вуглекислого газу в повітрі тваринницького приміщення за об'ємом у відносних одиницях, к_в = 0,002 - 0,0025; А_а - концентрація вуглекислого газу в припливному атмосферному повітрі, к_а = 0,0003. Обмін повітря по видаленню надлишкової вологи Ь_в, м³/год, визначають за виразом:

де 1,1 - коефіцієнт, що враховує випаровування вологи з підлоги; Т^_т - кількість водяної пари, що виділяється однією твариною або птицею, г/год; п - кількість тварин або птиці в приміщенні, голів; Т^_дп - допустимий вміст водяної пари в приміщенні, де утримуються тварини або птиця, г/м; УГ₃ - вміст водяної пари в атмосферному повітрі, г/м. Параметри 1У_Дп та 1У₃ визначають залежностями:

Ввміст водяної пари при повному її насиченні відповідно при оптимальній температурі в приміщенні та при розрахунковій температурі зовнішнього повітря, г/м; ф_п, ф₃ - відповідно відносна вологість повітря в приміщенні та зовнішнього повітря, % (наводиться в довідковій літературі).

Для визначення повітрообміну в приміщенні по видален-ню надлишкової теплоти, Ь_т, м /год, користуються залежністю

де (? _т - кількість вільного тепла, що виділяється однією твариною чи птицею, кДж/год; п - кількість тварин чи птиці в приміщенні, голів; ф_ог - втрати теплоти через зовнішні огорожі (стіни, вікна, стелю тощо), кДж/год; а - температурний коефіцієнт розширення повітря, 1/С, а = 1/273°С *; Су - питома об'ємна теплоємність повітря при температурі 0°С і барометричному тиску 760 мм рт. ст., кДж/м³; Су =1,283; 6_П,9₃ - відповідно температура повітря в приміщенні і зовнішнього,°С. Втрати теплоти <£ наближено можна визначити за залежністю

де V - об'єм приміщення за зовнішніми розмірами, м³; ^^ -

теплова характеристика приміщення, кДж/м°С год.

Для утеплених тваринницьких приміщень д₀⁼ 2,1 - 2,9, для неутеплених о ⁼ 2,9 - 5,1 кДж/м·С·год.

Після розрахунків обміну повітря по видаленню надлишкових вуглекислого газу, вологи та теплоти визначають годинну кратність обміну повітря К за найбільшим значенням обміну повітря за виразом. Якщо кратність обміну повітря не більше 3, то приймають вентиляційну систему з природною тягою, а якщо більше 3 - з механічним спонукачем. Для кожного виду тварин і птиці нормами технологічного проектування передбачено мінімальну кількість свіжого повітря на одну тварину або на 1 кг живої маси птиці, за якою визначають мінімально допустиму кратність обміну повітря за годину:

Вираз (10) не повинен бути меншим за вираз (11).

Якщо припливна вентиляція здійснюється через один повітропровід круглого перерізу, то його діаметр І), м, визначають за формулою

де V - швидкість руху повітря в повітропроводі, м/с, V = = 5-10 м/с.

При виборі вентилятора, крім його подачі, необхідно знати повний напір Н, який визначають за виразом

У більшості випадків радіальні вентилятори працюють з приєднаним повітропроводом, в якому мають місце гідравлічні втрати тиску за рахунок тертя, та місцеві втрати тиску, зумовлені зміною конфігурації повітропроводу.

Втрати тиску на тертя АН_Т визначають за залежністю:

де X. - коефіцієнт втрат на тертя; І - довжина прямої ділянки повітропроводу, м;

2) _г - гідравлічний діаметр повітропроводу, м; р - густина повітря, кг/м³; V - швидкість руху повітря, м/с.

Коефіцієнт втрат на тертя А. залежить від числа Рейнольд-са Не та відносної шорсткості А повітропроводу. Число Рей-нольдса визначають за формулою

де V - кінематична в'язкість повітря. При температурі повітря + 20 С кінематична в'язкість повітря дорівнює 1,5 10 м /с.

Відносна шорсткість - це відношення її абсолютного значення до гідравлічного діаметра.

Абсолютна шорсткість повітропроводу з нової прооліфеної сталі становить ОДО - 0,15 мм, оцинкованих стальних труб - 0,10 - 0,15, оцинкованої листової сталі - 0,15 - 0,18, азбоцементних труб - 0,05 - 0,1, з труб, що виготовлені з дерев"яних струганих дощок - 0,15 - 0,3 мм.

Знаючи абсолютну шорсткість, гідравлічний діаметр повітропроводу і число Не, знаходять коефіцієнт втрат на тертя:

Гідравлічний діаметр повітропроводу £) _г визначають так: О_г = 4. Р/П, де Р і П - відповідно площа, м, і периметр, м, поперечного перерізу повітропроводу. Для повітропроводів круглого поперечного перерізу гідравлічний діаметр дорівнює діаметру повітропроводу.

При малих значеннях Ее (ламінарний потік) вплив відносної шорсткості стає незначним. При цьому вираз (15) записують так:

При великих значеннях Ее (турбулентний потік) значення виразу 100/і? е дуже мале і ним нехтують. При цьому коефіцієнт втрат визначають за залежністю

Вираз (17) використовують при наближених розрахунках шорстких повітропроводів.

При температурі 20 С, барометричному тиску 760 мм рт. ст. і відносній вологості 50 % густина повітря р = 1,2 кг/м³.

Втрати тиску, зумовлені зміною конфігурації повітропроводу, визначають за формулою

Розрахунковий тиск вентиляційної установки визначають за виразом (13).

За розрахунковою максимальною подачею і розрахунковим тиском вибирають вентилятор, використовуючи аеродинамічні характеристики вентиляторів певної швидкохідності. При цьому розрахункові значення подачі і повного тиску повинні знаходитись у робочій зоні аеродинамічної характеристики вентилятора.

Для одержання робочої точки на характеристиці Н - Q необхідно розрахувати характеристику повітропроводу за виразом