Каталог - Арктос вентиляционной продукции (воздухораспределители)

Подождите немного. Документ загружается.

170

УКАЗАНИя ПО РАСЧёТУ

основные сведения о приточных

вентиляционных струях

Приточной струей называется поток, образо-

ванный принудительным истечением воздуха из

отверстия. Струя распространяется в направле-

нии истечения как прямой относительно узкий

потоксрасширяющимисяграницами.

Приточнаяструяназываетсясвободной(схемыБ,

Г),еслиогражденияпомещенияисоседниеструи

не влияют на характер ее развития. Струю, рас

пространяющуюся вдоль плоскости, называют

настильной или полуограниченной (схемы А, Д,

Ж),аструю,котораяраспространяетсявотноси-

тельнотесномпомещении,–стесненной.

В зависимости от температуры струи по сравне

нию с температурой окружающего воздуха раз-

личают изотермические струи, имеющие ту же

температуру,чтоивоздухвпомещении,инеизо-

термические струи, имеющие температуру выше

илинижетемпературывоздухавпомещении.

Максимальные скорости движения V

 и избыточ-

ные температуры  воздуха в струях

располагаются на условных поверхностях мак-

симальных параметров (ПМП). Скорости и избы-

точные температуры воздуха уменьшаются к

границамструиипомереудаленияструиотместа

истечения.

В зависимости от направления скорости истече

нияприточныеструиможноразделитьнасосре-

доточенные и рассеянные. Векторы скорости

истечения сосредоточенных струй параллельны,

векторы скорости истечения рассеянных струй

расходятся.Ксосредоточеннымструямотносятся

компактные и плоские, рассеянными являются

веерныеструи,коническиеикомбинированные.

Компактные струи образуются при истечении

воздуха из отверстий круглой или близкой к

квадратнойформы.ПМПпредставляетсобойпря

муюлинию,совпадающуюсгеометрическойосью

струи.

Веерные струи образуются при принудительном

увеличении угла раскрытия струи. Различают

полныевеерныеструи,укоторыхуголраскрытия

составляет360°,инеполные,укоторыхэтотугол

менее 360°. ПМП представляет собой плоскость,

совпадающую с плоскостью принудительного

углараскрытияструи.

Конические струи образуются также при при

нудительном увеличении угла раскрытия струи.

ПМП представляет собой коническую повер-

хность, причем, образующая конуса является

аэродинамическойосьюструи.Коническаяструя

по мере удаления от начала истечения может

трансформироваться в компактную, т.е. образу

етсяконическаясмыкающаясяструя,оськоторой

совпадает с геометрической осью воздухорасп-

ределителя.

Плоские струи образуются при истечении из

вытянутых прямоугольных отверстий с отноше

нием сторон . ПМП представляет собой

плоскость,совпадающуюсгеометрическойплос-

костью симметрии струи, параллельной большей

стороне прямоугольного отверстия. Образующа-

ясяприистеченииизвытянутогопрямоугольного

отверстия струя рассчитывается как плоская на

расстоянии , гдеa

–размербольшейсто-

роныпрямоугольногоотверстия;при струя

рассчитываетсякаккомпактная.

Максимальные параметры воздуха на основном

участке находят по формулам для компактных,

веерныхиконическихструй:

(1)

(2)

дляплоскихструйпри :

(3)

(4)

Для плоских струй при  значения V

 и Δt



определяютпоформулам(1)и(2),гдепринимают

; и .

Изотермическими следует считать условия, при

которыхтемператураструинеотличаетсяоттем

пературывоздухавпомещении,аразвитиеструи

происходит под воздействием инерционных сил

( ).

В неизотермических условиях развитие приточ

ных струй происходит под влиянием инерцион-

ных игравитационных сил,возникающихза счет

разности плотностей воздуха в струе и в поме-

щении. Соотношение этих сил влияет на форму

траекторииизначениямаксимальныхпараметров

воздухавструе( ).

При подаче «охлажденного» воздуха, когда его

температура ниже средней температуры воз

духа в помещении, гравитационные силы могут

171

www.arktos.ru

«оторвать» приточную струю от потолка при

подаче по схемам А, Д, Ж или увеличить угол

наклона струи (схема Б), при этом расчетная

длина струи уменьшается и она достигает рабо-

чую зону с параметрамивышезаданных (норми-

руемых).

Приподаченагретоговоздуха,когдаеготемпера

туравышесреднейтемпературывоздухавпоме-

щении,гравитационныесилынаправленывверхи

стремятся «затормозить» приточную струю, воз-

никает опасность ее «всплывания» и, как следс-

твие, недогрева обслуживаемой зоны. Учитывая

этот факт, наиболее эффективными для работы

СВ и КВ в режиме воздушного отопления явля-

ются схемы: Б – сверху вниз наклонными стру-

ями,В–горизонтальнымиструямивышерабочей

зоны,Г–сверхувнизкомпактными,коническими

инеполнымивеернымиструями.

Предельное значение избыточной температуры

приточной струи (как нагретой, так и охлажден

ной)  , при котором обеспечивается сохра-

нение расчетной схемы подачи, в общем виде

определяетсяпоформуле:

(5)

где К – коэффициент, зависящий от типа струи,

схемыподачивоздуха(А,Б,Г,Д,ЕиЖ)инаправ-

ления действия инерционных и гравитационных

сил.ЗначениякоэффициентаКприведеныдалее

в соответствующих формулах при рассмотрении

каждойсхемы.

Влияниегравитационныхсилназначениямакси

мальныхпараметроввоздухавструеV

иΔt

учи-

тываетсяприусловиисвободногоразвитияструи

(схемыБ иГ)коэффициентомнеизотермичности

,зависящимотгеометрическойхарактеристики

струиН.

ГеометрическаяхарактеристикаH–комплексный

параметр, характеризующий неизотермичность

струи,м.Длякомпактных,коническихивеерных

струй:

(6)

дляплоскихструй:

(7)

Величина K

 при наклонной подаче (схема Б)

определяетсяпоформуле:

(8)

где

Величина K

 при вертикальной подаче воздуха

сверху вниз(схемаГ) можетбыть рассчитана по

следующимформулам:

длякомпактныхиконическихструй:

(9)

длянеполныхвеерныхструй:

(10)

дляплоскихструй:

(11)

Вформулах(8-11)знак«+»соответствуетподаче

охлажденноговоздуха,знак«-»-подачетеплого

воздуха.

При вертикальной подаче теплого воздуха

формулы 9-11 справедливы при значении

. Если , то К

 опреде-

ляется по графику взависимости отпараметра

 и от относительной дальнобойности

вертикальнойструи (стр.171).

Относительная дальнобойность вертикальной

струи

 также зависит от параметра 

иопределяетсяпосоответствующемуграфикуна

странице172.

График для определения коэффициента неизотермичности при

172

УКАЗАНИя ПО РАСЧёТУ

Струя считается стесненной, если она испыты-

вает тормозящее влияние индуцированного ею

обратного (встречного) потока. Значения ско-

рости воздуха в стесненной струе уменьшаются

по сравнению со свободной струей. Избыточная

температурападаетмедленнее,чемв свободной

струе.

При подаче воздуха стесненными струями, зату

хающимивверхнейзоне,рабочаязонаомывается

обратнымпотоком.Такаяподачавоздуханазыва-

ется сосредоточенной (Схема В). Максимальная

скорость воздуха в обратном потоке (в рабочей

зоне) достигается на расстоянии от истечения,

на котором струя имеет максимальную площадь

поперечногосечения.

Максимальные значения скорости и избыточной

температурывоздухавобратномпотокеследует

определятьпоформулам:

длякомпактныхинеполныхвеерныхструй:

, (12)

; (13)

дляплоскихструй:

. (14)

Расстояниеотистеченияструидоместасмакси-

мальнымизначениямипараметроввобслуживае-

мойзонесоставит:

длякомпактныхинеполныхвеерныхструй:

(15)

дляплоскихструй:

(16)

При подаче воздуха в помещение несколькими

струями может происходить их взаимодействие.

При взаимодействии параллельных струй увели-

чиваютсязначения параметроввоздухапосрав-

нению с параметрами одной струи. Если струи

направлены навстречу друг другу, то скорости в

суммарном потоке по сравнению с одной струей

уменьшаются.

Не следует учитывать взаимодействие воздуш

ных струй, когда ВР расположены относительно

равномерно и подпитка струй идет встречным

потоком, приводящим к уменьшению скорости

воздуха в каждой струе, учитываемому коэффи-

циентомстеснения K

. Такойслучай имеет место

присосредоточеннойподачевоздуха.

Не следует учитывать взаимодействие и тогда,

когдавоздуховыпускныеустройства(диффузоры,

решетки)располагаютсяравномернопоплощади

потолка(схемыГ,Д,Ж).

Значение коэффициента взаимодействия можно

определить по Справочнику проектировщика

«Внутренниесанитарно-техническиеустройства.

Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воз

духа.Книга2.»М.,Стройиздат,1992г.

Принастиланииструинапотолок(схемыА,Д,Ж)

еедальнобойностьувеличиваетсяв1,4раза,что

учтено в значениях m, приведенных в таблицах

рекомендуемых воздухораспределителей и их

аэродинамическиххарактеристик.

Воздухообменвпомещенииследуеторганизовы

ватьтакимобразом,чтобыобеспечитьоптималь-

ные(илидопустимые)параметрымикроклиматаи

чистотувоздухавобслуживаемой(рабочей)зоне

помещения.

При выборе схем организации воздухообмена

следует учитывать архитектурно-строительные

График для определения дальнобойности вертикальной нагретой струи

173

www.arktos.ru

решениязданияиотдельныхпомещений,особен-

ности технологического процесса, требования

действующихнормативныхдокументов.

Подачу приточного воздуха в помещения с

постоянным пребыванием людей необходимо

предусматриватьтакимобразом,чтобыоннепос

тупалчереззонысбольшимзагрязнениемвзоны

сменьшимзагрязнением.

Подачавоздухасверхувнизконическимисмыка

ющимися и несмыкающимися струями (схема Г),

веерными настилающимися на потолок струями

(схема Д) и комбинированными (схема Ж) реко-

мендуется для помещений, как правило, с повы-

шеннойкратностьювоздухообмена(более101/ч)

и особыми требованиями к равномерности рас-

пределения параметроввоздухапообслуживае-

мойзоне.

Для выполнения санитарно-гигиенических тре

бований при входе воздушной струи в обслужи-

ваемую (рабочую) зону или в обратном потоке

воздуха, проходящем по обслуживаемой (рабо-

чей) зоне, максимальная скорость движения и

максимальная избыточная температура воздуха

не должны превышать значений ,

. Нормируемые скорость V

норм

 и тем-

пературуt

норм

воздухаврабочейзонепомещения

следуетприниматьвсоответствиисдействующими

нормативными документами «СНиП 41–01–2003

Отопление, вентиляция и кондиционирование» -

М,ГосстройРФ,2004.

ЗначениякоэффициентаК

иизбыточнойтемпера-

турыΔt

норм

представленывприложенияхП1иП2.

Размер «модуля» a

 x b

, обслуживаемого одним

ВР,длясхемподачиА,Б,В,Едолженудовлетво-

рятьусловиям:

; (17)

ПриподачевоздухапосхемамГ,Д,Жпривыборе

площади помещения, приходящейся на один ВР,

требуетсясоблюдатьусловие:

(18)

Шагустановкивоздухораспределителейb

реко-

мендуетсяприниматьот2до6метров.

Для помещений с повышенными требованиями к

равномерностипараметроввоздухавобслужива

емойзонерекомендуетсясоблюдениеусловия:

(19)

Исходными данными для выбора и расчета ВР

являются:

- типиназначениепомещения;

- архитектурно–планировочныерешения;

- удельныетепловыенагрузки;

- нормируемые параметры воздуха в обслу

живаемойзоне.

Расчет ВР сводится к подбору их количества и

размеровдляобеспеченияскоростейиперепадов

температурывместевнедренияструивобслужи

ваемуюзону,непревышающихнормируемые.

На первом этапе осуществляется подбор ВР без

учетавлияниястеснения,взаимодействияинеи

зотермичности. В этом случае по заданной воз-

душной нагрузке L

, выбранной схеме подачи и

принятойизбыточнойтемпературеΔt

назначают

«модуль» площади помещения , при-

ходящийсянаодинВР,итипоразмерF

.Пономог-

рамме I (стр. 174) в зависимости от расчетной

длиныструиxсогласновыбраннойсхемеикоэф-

фициентовmиnопределяютсяпараметрывоздуха

вобслуживаемойзонеV

,Δt

исопоставляютсяс

нормируемыми.Далееполученныезначениякор-

ректируютсянапоправкиК

,К

,учитывающие

влияние стеснения, взаимодействия и неизотер-

мичности,исопоставляютсяснормируемыми:

; (20)

; (21)

Коэффициент неизотермичности К

 рассчитыва-

ется по формулам (8-11) или по номограмме III

(стр.176)играфику(стр.171).Если ;

,торасчетзавершается.Впротивном

случаеследуетизменитьF

,V

иличислоВРиF

о.з.



иповторитьрасчет.

Проверяется условие сохранения расчетной

схемы – определение максимально допустимой

избыточной температуры приточного воздуха

 (для теплого или холодного периода года)

исопоставлениееесзаданнойΔt

поформуле5

илипономограммеII(стр.175)длясоответству-

ющихсхемподачи.

Если полученное значение

, то для

принятых условий схема подачи сохраняется,

и расчет завершается. Если полученное значе-

ние , то для принятых условий схема

подачинеобеспечиваетсяинеобходимоизменить

одноизусловий-«модуль»площадипомещения

, тип, размер F

 воздухораспредели-

телялибоуменьшитьзначениеΔt

ипересчитать

воздушнуюнагрузкуL

При работесистемывентиляции(кондициониро

вания) в режиме воздушного отопления можно

принять , а недостающее тепло ком-

пенсировать электрическими или водяными

тепловентиляторами компании «Арктос»: ТЭВ,

«Крепыш»,ТВВ«Гольфстрим».

174

УКАЗАНИя ПО РАСЧёТУ

175

www.arktos.ru

номограмма II

для расчета максимальной избыточной температуры приточного воздуха

в теплый и холодный периоды года

176

УКАЗАНИя ПО РАСЧёТУ

номограмма III

для расчета геометрической характеристики н (для всех схем подачи а - ж) и

коэффициента неизотермичности к

(только для схем Г и ж)

177

www.arktos.ru

Рекомендации по расчету и примеры выбора

воздухораспределителей для различных схем

подачи приточного воздуха

Длясистемвентиляцииикондиционированиявоздуха(подачавоздухастемпературойнижетемпературы

помещения)рекомендуютсявсерассматриваемыесхемыА-Ж.Длясистемвентиляцииикондициониро-

вания,совмещенныхсвоздушнымотоплением,рекомендуютсясхемыБ,В,Г.

схема а

Подача воздуха сверху вниз настилающимися на потолок струями

Воздухораспределители устанавливаются на

стененарасстояниинеболее300ммотпотолка.

При назначении площади помещения F

о.з.

 = а

·b

,

приходящейсянаодинВР,рекомендуетсясоблю-

датьусловия:

;

Расчетная длина струи x определяется по фор-

муле:

По номограмме I (стр. 174) по заданным L

, Δt

,

выбранному типу ВР, F

 и рассчитанной длине

струиxопределяютсязначенияскоростивоздуха

наистеченииV

,атакжеV

иΔt

вместевнедре-

нияструивобслуживаемуюзону.

При подаче в помещение охлажденного воздуха

проверяется условие сохранения расчетной

схемы циркуляции:

, где x

отр



– длина струи от истечения до места отрыва от

настилающейповерхности(потолка),Н–геомет-

рическаяхарактеристика,определяемаяпофор-

муле (6) или (7). Указанное условие определяет

максимальную избыточную температуру охлаж-

денного приточного воздуха (формула 5), при

которойструяустойчивонастилаетсяинеотры-

ваетсяотпотолка:

Величину  можно также определить по

номограмме II (стр. 175), при этом принимается

=х

отр

=х(см.примеррасчета).Еслиполученное

значение ,тоусловиесохранениярасчет-

нойсхемыразвитияприточнойструивыдержива-

ется.Если ,торасчетследуетпроводить

на новые исходные условия, задавая большую

скорость V

 на истечении из ВР или уменьшая

длинузоныпомещения,обслуживаемойоднимВР,

илипринимаядругиезначенияmиnдлярегули-

руемыхвоздухораспределителей.

ПоправочныекоэффициентыК

,К

кзначениям

 и Δt

 при рассматриваемом способе подачи

принимаютсяравными:К

=0,8,К

=1,К

=1.

Вычисляются V

max

 и Δt

max

 по формулам (20, 21)

и сопоставляются с нормируемыми значениями



, Δt

норм

, (см. Приложения П1, П2). Для

плоскихструйпользуютсяформулами(3,4).

178

УКАЗАНИя ПО РАСЧёТУ

Рекомендуемые воздухораспределители

и их аэродинамические характеристики для схемы а

179

www.arktos.ru

Пример расчета для аМР-к

Дано: площадь обслуживаемого модуля

о.з.

 = 18 x 6 = 108 м

, L

 = 1500 м

/ч, h

пом

 = 4 м,

о.з.

=2м,V

норм

=0,5м/с,Δt

норм

=1

C,Δt

=3,0

Определить:V

,Δt

Решение: По архитектурно-планировочным

решениям целесообразно установить решетку

АМР-К при α

 = 0

 по схеме А «подача воздуха

сверху вниз настилающимися на потолок стру-

ями».ПотаблицедлясхемыАнаходимзначения

коэффициентов:m=8,4,n=5,1дляα

=0

Проверяемустановочныеограничения:

Определяем x = a

+ h

- h

о.з.

= 18 + 4 - 2 = 20 м.

Потаблице«ДанныедляподборарешетокАМН-К,

АМР-К,АДН-К,АДР-Кприподачевоздухавпоме-

щение» (стр. 18) для L

 = 1500 м

/ч выбираем

решетку АМР-К 600 х 200 мм, F

 = 0,105 м

. По

номограммеIопределяемзначенияV

иΔt

1 ПоL

=1500м

/чиF

=0,105м

определяем

(·)А,получаемV

=4,0м/с.

2 Переходим в другой квадрат номограммы.

Поx=20,0миF

=0,105м

определяем(·)В,

находим .

3 Поm=8,4и находим(·)С.

4 ПоV

=4,0м/с[(·)А]и [(·)С]нахо-

дим(·)DиопределяемV

=0,54м/с.

5 Переходим в другой квадрат номограммы.

ПоΔt

=3,0

Cиn=5,1находим(·)E.

6 По и(·)Eполучаем(·)Fиопреде-

ляемΔt

=0,25

С.