ПЗ (1206748), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Qp – теплота сгорания, кДж/кг; ψуд – удельная скорость выгорания, (кг/см2); cр – удельная изобарная теплоемкость дымовых газов, при температуре горения различных веществ, кДж/(кгК); Fг – площадь горения.

В некоторых случаях известна тепловая мощность очага пожара. При горении одного легкового автомобиля, например, Qп составляет 4,5–5 МВт. Тогда конвективная составляющая мощности пожара будет определяться по формуле

Q (1 )Q_п . (2.7)

Если исходных данных для расчета tп.г недостаточно, то для помещений объемом не более 10 тыс. м3 температуру продуктов горения можно принять равной 220 °С для библиотек, книгохранилищ и складов бумаги, 300 °С при горении волокнистых веществ, 450 °С при горении твердых материалов и 600 °С при горении жидкостей и газов. Физические свойства дымовых газов при различных температурах принять по табл. 2.1

Таблица 2.1 – физические свойства дымовых газов

Для помещений объемом более 10 тыс. м3 средняя плотность газов п.г>10 определяется по формуле

_п.г10 _п.г 0,005V_п 10 (2.8)

где п.г – плотность продуктов горения при горении соответствующего материала для помещения объемом менее 10 тыс. м3;

Vп – объем помещения, тыс. м3.

Объемный часовой расход удаляемого дыма L, м3/ч, определяется из выражения

L= 3600*G_k/_п.г (2.9)

Расчет системы дымоудаления (с естественной тягой воздуха) считается оконченным тогда, когда определяется площадь дымовых люков в перекрытии либо площадь оконных проемов, открываемых при задымлении (например, с помощью электроприводов), либо площадь противопожарных клапанов, устанавливаемых на каналы дымоудаления.

В случае, когда использование вентиляции с естественным побуждением невозможно (к примеру, требование СНиП), расчет проводится аналогично расчету вентиляции с естественной тягой, но в результате таких расчетов определяются характеристики вентилятора дымоудаления (расход воздуха L и потеря давления в воздуховодах Р). Расход воздуха L можно рассчитать, применяя зависимость, а потери давления в системе противодымной вентиляции Р определяются при проведении аэродинамического расчета (как и в случае обычной механической вентиляции). В результате аэродинамического расчета подбирается и сечение воздуховодов механической системы дымоудаления.

2.2 Аэродинамический расчет противодымной вентиляции

Цель аэродинамического расчета заключается в определении размеров поперечного сечения воздуховодов системы дымоудаления при максимально допустимой скорости перемещения в них газов до 15 м/с (на практике принимают скорость дымоудаления 8–12 м/с).

Расчетный расход Lр, м3/ч, удаляемой смеси определяется из выражения;

L_р (1,1 1,15)L_сети, (2.10)

где Lсети – сетевой расход удаляемых газов, м3/ч.

Расчетные потери давления Рр, Па, определяются из выражения

Р_р (1,1 1,15)Р_сети , (2.11)

где Рсети – сетевые потери давления, Па.

Сетевые потери давления рассчитываются как;

Р_сети = Р_тр + Р_м.с, (2.12)

где Ртр – потери давления по длине воздуховода, Па;Рм.с – потери давления в местных сопротивлениях (отводы, тройники, крестовины и т. д.), Па.

Потери давления на трение определяются как;

где l – длина участка воздуховода, м; dэ – эквивалентный диаметр воздуховода на участке, м; v – скорость воздуха на участке, м/с; p– плотность дымовых удаляемых газов, кг/м3; a– коэффициент трения, зависящий от диаметра воздуховода, скорости и шероховатости воздуховода.

Коэффициент сопротивления трения a рассчитывается из выражения

где kэ – абсолютная эквивалентная шероховатость поверхности воздуховода; Re – критерий Рейнольдса

Re v d\_п.г , (2.15)

где п.г – кинематическая вязкость дымовых газов, м2/с. Потери давления в местных сопротивлениях, Па,

^Рм.сξ v² / 2, (2.16)

где сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, коэффициенты местных сопротивлений на границе двух участков относят к участку с меньшим расходом.

Необходимо выполнить перерасчёт скорости в воздуховоде на фактическую

где Fф – фактическая площадь поперечного сечения или диаметр воздуховода, м.

В случае, когда канал имеет прямоугольное сечение, значение определяется по формуле

d = 2аb/(а+b), (2.18)

где а и b – геометрические размеры канала (воздуховода), м.

2.3 Расчёт противодымной вентиляции

Рассчитать противодымную защиту коридоров 4-этажного здания в г. Москве, Одинцовский р-н. Температура наружного воздуха в теплый период года 27 °С. Дверь для выхода на лестничную клетку имеет ширину 2м высоту 2,2 м. Высота этажа 3.4м, шахта дымоудаления выполнена из бетона.

1. Определяем расход дыма через клапан по формуле

Gд = 2,5·2,0·2,2^1,5 = 2,79 кг/с = 10044 кг/ч. (2.19)

2. Принимаем дымовой клапан КДМ-2 размером 800´500 мм с проходным сечением 0,35 м2 и шахту размером 800´500 мм. Массовая скорость дыма в клапане на 1-м участке;

клапан открыт Vr = 2,79/0,35 = 8,0 кг/(с·м2) (2.20)

в шахте Vr = 2,79/0,4 = 6,98 кг/(с·м2). (2.21)

3. Определяем потери давления в дымовом клапане на 1-м этаже по формуле (3) при плотности дыма rп.г = 0,61 кг/м3 и сумме коэффициентов сопротивления 2,5

P1 = 2,5·8,02/(2·0,61)=131 Па. (2.22)

4. Потери давления на трение на 1-м участке шахты, выполненной из бетона, при Кc = 1,7 и скоростном давлении hд1 = 6,982/(2·0,61) = 40 Па, рассчитаны по формуле

P2 = 10,8·0,1·1,7·2,8 = 5,2 Па, (2.23)

5. Определяем подсос воздуха через не плотности закрытого дымового клапана на 2-м этаже здания по формуле (5) при отрицательном давлении и сопротивлении первого участка системы P1 + P2 = 131 + 5,2 = 136,2 Па

Gk1 = 0,0112 (0,35·136,2)0,5 = 0,077 кг/с. (2.24)

6.Количество газов в устье дымовой шахты определяем по расходу дыма при равномерном подсосе воздуха через 16 закрытых дымовых клапанов в первом приближении по формуле

Gy1 = 2,79+0,077(17 – 1) = 4,02 кг/с. (2.25)

7. Потери давления в дымовой шахте, Па, при расходе газов в устье шахты Gy1 кг/с, определяем при среднем скоростном давлении в шахте по формуле (2.7)

Pyl = 10,8·0,13·1,7·2,8· (17 – 1) +0,1·(17 – 1)·55+131+5,2 = 330 Па, (2.26)

где Rтр = 0,13 кгс/м2 при скоростном давлении 55 Па;

Кс = 1,7 для шахт, выполненных из бетона ;

hд.ср = (hд.1+hд.у)/2 = (40 + 70)/2 = 55 Па; (2.27)

hд.1 = (2,79/0,4)2/ (2·0,61) = 40 Па на 1-м участке; (2.28)

hд.у = (4,02/0,4)2/(2·0,72) = 70 Па в устье шахты; (2.29)

rу = 4,02/ [2,79/0,61+(4,02 – 2,79)/1,2] = 0,72 кг/м3; (2.30)

Р1 = 131 Па; Р2 = 5,2 Па.

8. Подсос воздуха через закрытый дымовой клапан на 3-м этаже при Ру1 = 330 Па определяем по формуле

Gk2 = 0,0112 (0,35·330)0,5 = 0,12 кг/с. (2.31)

9. Подсос воздуха в шахту через 16 закрытых клапанов и дыма через открытый клапан на 1-м этаже (Gд = 2,79 кг/с) определяем по формуле (41) (второе приближение принимается за окончательный результат)

Gy2 = (0,077+0,12) 0,5·(17 – 1)+2,79 = 4,37 кг/с. (2.32)

10. Для присоединения шахты к вентилятору принят воздуховод сечением 800´500 мм, длиной 4 м с одним отводом. При этом потери давления по формуле составляют:

Р_вс = 10,8·0,06×1,7×4+0,5·2·19 = 23 Па, (2.33)

при скоростном давлении в воздуховоде, определенном по формуле

h = (Gy / Fвозд )2 /(2×rу )2

hд = (4,37/0,84)2/(2·0,72) = 19 Па и Rтр = 0,06 кгс/м2. (2.34)

11. Определяем потери давления системы на всасывании по формуле

Ру2 = 330+23 = 353 Па. (2.35)

12. Определяем подсосы воздуха через не плотности всасывающей части сети при разрежении перед вентилятором 353 Па, по формуле

Gп = 1,1(0,00051·2,6·2,8·16+0,00055·3,2·4) = 0,073 кг/с, (2.36)

где G1 = 0,51/1000 = 0,00051 кг/(с·м2) –для шахты из бетона при Ру1 = 330 Па и G2 = 0,55/1000 = 0,00055 кг/(с·м2) –для стального воздуховода при Ру2 = 353 Па.

13. Общий расход смеси воздуха и дыма перед вентилятором по формуле

G_сум = 4,37+0,073 = 4,44 кг/с. (2.37)

14. Потери давления на всасывании с учетом подсоса воздуха через не плотности воздуховодов определяем по формуле

Р_в = 353·[1+(4,44/4,02)2]·0,5 = 392 Па. (2.38)

15. Плотность газов перед вентилятором рассчитываем по формуле

r_сум = 4,44/[2,79/0,61 + (4,44 – 2,79)/1,2] = 0,74 кг/м3. (2.39)

Температура газов перед вентилятором по формуле равна

Т = (353–273·0,74)/0,74 = 204 °С. (2.40)

16. Для удаления газов наружу принимается радиальный вентилятор с положением кожуха 0°, соединенный диффузором с дымовой трубой длиной 5 м, диаметром 710 мм (сечением 0,43 м2). Массовая скорость выхлопа газов через дымовую трубу Vr = 4,44/0,43 = 10,3 кг/(с·м2) и скоростное давление составит 10,32/(2·0,72) = 74 Па.

Потери давления на выхлопе по формуле равны

Р_вых = 10,8·0,18·5 + 2,0·74 = 155 Па. (2.41)

17. Суммарные потери давления в сети по формуле равны

Р_сум = 392 + 155 = 547 Па. (2.42)

18. Естественное давление газов при высоте дымовой шахты 45 м и трубы 5 м при удельном весе наружного воздуха в теплый период года

gн = 3463/(273+27) = 11,54 Н/м3 (2.43)

Рес = 45×[11,54 – (0,74+0,61)·4,95]+5×(11,54 – 0,74·9,81) = 240 ПА (2.44)

19. Потери давления в системе с учетом естественного давления газов определяем по формуле

Р_вен = 547 – 240 = 307 Па. (2.45)

20. Напор вентилятора по условным потерям давления определяем по формуле

Р_усл = 1,2·307/0,74 = 498 Па. (2.46)

21. Производительность вентилятора определим по формуле

L_в = 3600·4,44/0,74= 17600 м3/ч. (2.47)

По полученным данным выбираем вентилятор Кров 6-7.1 ДУ у которого

Производительность 18000 м3/ч,

Давление 550 Па,

Количество оборотов - 1455 в минуту.

2.4 Расчет мощности электродвигателя для вентилятора

Рассчитывается по формуле

(2.48)

По полученным данным выбираем электродвигатель с номинальной мощностью 7,5 кВт.

Характеристики

Список файлов ВКР