Как рассчитать мощность вытяжного вентилятора: объем помещения и кратность обмена

Система вентиляции: как рассчитать мощность вытяжного вентилятора?

• Вытяжная вентиляция на кухне
• Расчет мощности вентилятора
• Кратность смены воздуха
• Другой способ определения мощности устройства

В наше время нельзя представить свою жизнь без вентиляционных систем. Они установлены в производственных зданиях, в офисах, в учебных заведениях, в магазинах, в квартирах. Работа этих систем немыслима без применения вытяжных вентиляторов различной мощности. Широко распространенным элементом квартирной вентиляции является кухонная вытяжка. Она может иметь различные формы, размеры, дизайн.

От расчета мощности вентилятора кухонной вытяжки будет зависеть количество очищенного воздуха в помещении.

Вытяжная вентиляция на кухне

Но внешняя красота – это не самое главное. Основная задача этого прибора – избавить помещение кухни от запахов, гари, копоти и жира, которые появляются во время приготовления пищи. Вытяжная вентиляция удаляет испарения, исходящие от разного рода нагревательных приборов. Она предотвращает появление грязного налета на потолке и на поверхности стен. Это позволяет выполнять косметический ремонт гораздо реже, что сэкономит значительную сумму денег. Меньше времени понадобится и на проведение генеральной уборки.

Справиться с задачей очистки атмосферы в помещении может устройство, способное пропустить через свои фильтры определенное количество воздуха. А для этого надо подобрать прибор с вентилятором нужной мощности. Как рассчитать мощность устройства?

Вернуться к оглавлению

Расчет мощности вентилятора

Чтобы рассчитать мощность вентилятора. нужно выполнить следующие действия:

Пример расчета производительности вентилятора вытяжки для кухни.

1. С помощью рулетки измерить размеры кухни и определить ее объем в метрах. Для этого длину нужно умножить на ширину и высоту. В документах БТИ указана площадь помещений. Пример: площадь кухонного помещения равна 10 м². Высота от пола до потолка – 3 м. Умножаем площадь на высоту и получаем 30 м³. Таков объем кухни.
2. Далее рассчитывается величина, характеризующая воздухообмен. Для этого нужно умножить объем кухни на количество полных обновлений воздуха за час. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают кратность воздухообмена, равную 10-12. Таким образом, чтобы рассчитать мощность вытяжной системы нужно 30 м³ умножить на 12. В итоге получается цифра 360 м³/час. Столько воздуха должно обновляться каждый час.
3. Для осуществления обмена в таком объеме нужен вентилятор с мощностью 400-800 м³/час. Но стандартные вентиляционные каналы способны пропустить только около 180 м³. Поэтому вентилятор тут не очень поможет.
4. В этом случае поможет рециркуляционная система вытяжки, которая пропускает воздух через фильтры и отправляет его обратно в помещение. На преодоление сопротивления фильтров тоже требуется мощность. Поэтому к расчетной цифре следует добавить 40%. Получится 560-1120 м³. Такова должна быть мощность вентилятора вытяжки на кухне размером 30 м³.
5. В некоторых случаях можно обойтись и без вентиляционного канала. Для этого вытяжной вентилятор устанавливается в специально оборудованном проеме в стене, в потолке или на стыке потолка и стены. Такой монтаж допускает применение менее мощного вентилятора.

Мощность вытяжки для разных помещений.

Это лишь простейший расчет необходимой мощности вытяжного вентилятора. Если кухня не имеет дверей, то нужно учитывать еще и объем смежного помещения. Итак, формула расчета мощности вентилятора для общих случаев: ширина помещения х длина х высота х кратность обмена = искомая величина. Высчитать объем помещения можно без особых проблем. Достаточно измерить длину, ширину и высоту и перемножить их.

Вернуться к оглавлению

Кратность смены воздуха

Кратность для помещений разного типа определяется так:

Таблица для расчета минимальной производительности вытяжки относительно объема кухни.

Наибольший показатель кратности выбирают для использования в помещениях со множеством людей, с высокой влажностью и температурой, с большим количеством пыли и сильными запахами. На кухне с электрической варочной поверхностью можно выбирать меньший показатель, с газовой плитой – больший. Связано это с тем, что газ при включенной плите выделяет продукты горения. Вентилятор, выбранный с учетом вышеперечисленных данных, можно смонтировать в стене, окне, потолке помещения.

Вернуться к оглавлению

Другой способ определения мощности устройства

Рассчитать мощность вентилятора можно по другому принципу. Показатель кратности остается без изменений, а вместо объема берется количество людей, находящихся в помещении. Формула расчета очень проста: L = N x Lн. Значения в этой формуле:

• L – искомая мощность вентилятора;
• N – количество народа в помещении;
• Lн – нормативный расход воздуха на человека.

Нормативный расход воздуха зависит от вида деятельности человека и измеряется в м³. Средние значения его таковы:

• состояние покоя – 20;
• работа в условиях офиса – 40;
• физическая нагрузка – 60.

Не стоит брать вытяжку с намного большей мощностью вентилятора, чем была рассчитана, так как она будет создавать больше шума.

Выбор вентилятора нужно осуществлять не только по его мощности, но и по типу исполнения этого агрегата. Для работы в условиях чистого воздуха при температуре ниже 80°С принято устанавливать вытяжные вентиляторы в обычном исполнении. Для удаления из помещения воздуха с температурой выше этого значения следует устанавливать вентилятор в термостойком исполнении. В условиях агрессивной и взрывоопасной среды лучше использовать устройство в специальном антикоррозийном варианте. Его узлы и детали не вступают ни в какие реакции с окружающей средой.

Для удаления загрязненного воздуха из ванной комнаты рекомендуется использование брызгозащищенного вытяжного вентилятора. Он не позволяет влаге попадать в воздуховод и защищает устройство и электрическую сеть от короткого замыкания.

Оборудование жилых и производственных помещений вытяжной вентиляцией – обязательное условие для обеспечения комфортных условий пребывания людей. Вентиляторов для этой цели существует много видов. Они имеют различные размеры, мощность, возможности. Правильный их выбор – залог здоровья и длительного срока службы предметов обстановки в помещении.

Теперь вам известно, как рассчитать мощность.

Осталось выбрать нужный агрегат, приобрести его и установить. Монтаж вентилятора легко выполнить самостоятельно, но можно обратиться и к специалистам.

http://1poclimaty.ru

legkoe-delo.ru

Этап 3. Расчет потребной мощности для привода вентилятора.

Расчёт потребной мощности для привода вентилятора производится по формуле:

, где

К – коэффициент запаса мощности;

L – производительность;

р – полное давление;

_пр – КПД привода вентилятора;

_В – КПД вентилятора;

Потребную производительность вентиляторов приточной и вытяжной системы принимаем равной расходу воздуха через соответствующие части системы (он был рассчитан на этапе 1).

Расчет мощности привода вентилятора вытяжной системы

Расчет мощности привода вентилятора приточной системы

11.6. Выводы по разделу.

По результатам проведенного анализа санитарных условий труда в процессе сборки ПЦПГО были выявлены опасные и вредные производственные факторы. В процессе исследований и расчетов были предусмотрены организационные меры по защите работающих от опасных производственных факторов и разработана схема местной вытяжной вентиляции. На основании выполненной работы можно сделать следующие основные выводы:

1. Оптимальным средством нормализации воздушной среды на участке изготовления панелей ПЦПГО является сочетание местной вытяжной и общеобменной вентиляции.

2. Разработанная схема вентиляции обеспечивает нормализацию воздушной среды на участке работ.

11.7. Список используемой литературы.

1. Выбор и расчет систем вентиляции производственных помещений. Методические указания к разделу «Охрана труда и окружающей среды» дипломного проекта.

Алатырцев А.Б., Бубнова И.П. и др.

МАИ, 1989 г.

2. «Охрана труда». Учебное пособие для Вузов.

Денисенко Г.Ф.

Москва, Высшая школа, 1985 г.

3. СН и П 2.01.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

Москва, 1986 г.

4. СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий.

Москва, Стройиздат, 1972 г.

5. 5159-89 «Санитарные правила при производстве и применении эпоксидных смол и материалов на их основе» Москва, 1989 г

6. ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей

186

studfiles.net

Как подобрать приточно-вытяжной вентилятор – правила расчета

Общие правила подбора приточно-вытяжного вентилятора типа ВР

При выборе типового размера вентилятора, предпочтение обычно отдается, к подбору агрегата, который потребляет наименьшее количество электроэнергии, т. е. имеющего наивысший коэфф. полезного действия (КПД) в необходимой «рабочей точке». Зачастую решающим фактором для выбора является уменьшение габаритных размеров вентоборудования для сохранения полезного пространства в помещении или за его пределами.

Имея необходимые для подбора значения рабочей зоны, такие как производительность- «Q» и полное давление- «Pv» можно произвести подбор вентилятора по графику аэродинамических характеристик. Выбрать нужно вентилятор с техническими характеристиками, наиболее приближенными к заданным изначально параметрам. Полученная точка со значениями «Q» и «Pv» принимается «рабочей точкой» вентиляционного агрегата.

Калькулятор расчета производительности вентиляции по кратности воздухообмена

Таблица кратности воздухообмена

Рассмотрим вариант подбора вентилятора на примере

Задание:

В помещение необходимо подобрать промышленный вентиляционный агрегат для перемещения газовоздушных масс с параметрами, которые максимально приближены к среднестатистическим. Предусмотренная проектировщиком производительность составляет 3050 м³/ч с аэродинамическим сопротивлением вентиляционной сети P=400 Па.

Рассчитать производительность вентиляции для вашего помещения, можно воспользовавшись .

Вариант решения задачи:

Расчетным параметрам, заданным в проекте, соответствует радиальный вентилятор низкого давления ВР 80-75. По имеющимся тех. характеристикам предварительно делаем вывод, что исходным данным соответствует вентилятор типоразмера номер 4, имеющий при n= 1450об/мин. (обороты РК) параметры в рабочей зоне: производительность V= 1850-4300 м³/ч, полной давление от 290 до 520 Па.

По этой аэродинамической характеристике вентилятора ВР на графике (рис. 1) находим его так называемую «рабочую точку» и все соответствующие ей параметры:

• Производительность Q – 3050 м³/ч
• Полное давление Р – 420 Па
• Частота вращения РК – 1450 оборот/мин.
• КПД – 0,8
• Максимальный КПД вент-ра – 0,81
• Мощность электродвигателя Ny, кВт – 0,75

Проверим выполненные условия задачи:

• n˃=0,9*nmax
• nᵦ = 0,8≥0,9*0,81=0,729
• Требуемая мощность на валу эл. двигателя, кВт
• N = (3050*400)/(3600* nᵦ) = 464,8Вт
• Установленная мощность электродвигателя, кВт при коэффициенте запаса К₃= 1,5 (таб.1)
• Ny = K₃*N = 1,5*464,8 = 697,2 Вт
• Установленная мощность эл. двигателя в комплекте Ny- 750 Вт

Таблица (таб.1) коэффициентов запасов мощности

Для того что бы пересчитать аэродинамические характеристики вентагрегатов типа ВР на другое количество оборотов рабочего колеса n’, его диаметры, а также плотности перемещаемого воздуха ρ’ без поправок, учитывающим изменение «критерия Рейнольдса(Re)» и влияние сжимаемости производят по данным формулам:

rsvgroup.ru

Расчет объема воздуха вентиляции. Выбор и расчёт вентилятора

Вентиляторы общего назначения применяют для работы на чистом воздухе, температура которого меньше 80 градусов. Для перемещения более горячего воздуха предназначены специальные термостойкие вентиляторы. Для работы в агрессивных и взрывоопасных средах выпускают специальные антикоррозионные и взрывобезопасные вентиляторы. Кожух и детали антикоррозионного вентилятора выполнены из материалов, не вступающих в химическую реакцию с коррозионными веществами перемещаемого газа. Взрывобезопасное исполнение исключает вероятность искрообразования внутри корпуса (кожуха) вентилятора и повышенного нагревания его частей во время работы. Для перемещения запылённого воздуха применяют специальные пылевые вентиляторы. Размеры вентиляторов характеризуются номером, который обозначает диаметр рабочего колеса вентилятора, выраженный в дециметрах.

По принципу действия вентиляторы подразделяются на центробежные (радиальные) и осевые. Центробежные вентиляторы низкого давления создают полное давление до 1000 Па; вентиляторы среднего давления – до 3000 Па; и вентиляторы высокого давления развивают давление от 3000 Па до 15000 Па.

Центробежные вентиляторы изготавливают с дисковым и бездисковым рабочим колесом:

Лопатки рабочего колеса крепятся между двумя дисками. Передний диск – в виде кольца, задний – сплошной. Лопасти-лопатки бездискового колеса крепятся к ступице. Спиральный кожух центробежного вентилятора устанавливают на самостоятельных опорах, или на станине, общей с электродвигателем.

Осевые вентиляторы характеризуются большой производительностью, но низким давлением, поэтому широко применяются в общеобменной вентиляции для перемещения больших объёмов воздуха при невысоком давлении. Если рабочее колесо осевого вентилятора состоит из симметричных лопаток, то вентилятор является реверсивным.

Схема осевого вентилятора:

Крышные вентиляторы изготавливаются осевые и радиальные; устанавливаются на крышах, на бесчердачном перекрытии зданий. Рабочее колесо и осевого, и радиального крышного вентилятора вращается в горизонтальной плоскости. Схемы работы осевого и радиального (центробежного) крышных вентиляторо в:

Осевые крышные вентиляторы применяют для общеобменной вытяжной вентиляции без сети воздуховодов. Радиальные крышные вентиляторы развивают более высокие давления, поэтому могут работать как без сети, так и с сетью подключенных к ним воздуховодов.

Подбор вентилятора по аэродинамическим характеристикам.

Для каждой вентиляционной системы, аспирационной или пневмотранспортной установки вентилятор подбирают индивидуально, используя графики аэродинамических характеристик нескольких вентиляторов. По давлению и расходу воздуха на каждом графике находят рабочую точку, которая определяет коэффициент полезного действия и частоту вращения рабочего колеса вентилятора. Сравнивая положение рабочей точки на разных характеристиках, выбирают тот вентилятор, который даёт наибольший кпд при заданных значениях давления и расхода воздуха.

Пример. Расчёт вентиляционной установки показал общие потери давления в системе Нс=2000 Па при требуемом расходе воздуха Q с=6000 м³/час. Подобрать вентилятор, способный преодолеть это сопротивление сети и обеспечить необходимую производительность.

Для подбора вентилятора его расчётное давление принимается с коэффициентом запаса k =1,1:

Нв=

interistroy.ru

Этап 3. Расчет потребной мощности для привода вентилятора.

Расчёт потребной мощности для привода вентилятора производится по формуле:

, где

К – коэффициент запаса мощности;

L – производительность;

р – полное давление;

_пр – КПД привода вентилятора;

_В – КПД вентилятора;

Потребную производительность вентиляторов приточной и вытяжной системы принимаем равной расходу воздуха через соответствующие части системы (он был рассчитан на этапе 1).

Расчет мощности привода вентилятора вытяжной системы

Расчет мощности привода вентилятора приточной системы

11.6. Выводы по разделу.

По результатам проведенного анализа санитарных условий труда в процессе сборки ПЦПГО были выявлены опасные и вредные производственные факторы. В процессе исследований и расчетов были предусмотрены организационные меры по защите работающих от опасных производственных факторов и разработана схема местной вытяжной вентиляции. На основании выполненной работы можно сделать следующие основные выводы:

1. Оптимальным средством нормализации воздушной среды на участке изготовления панелей ПЦПГО является сочетание местной вытяжной и общеобменной вентиляции.

2. Разработанная схема вентиляции обеспечивает нормализацию воздушной среды на участке работ.

11.7. Список используемой литературы.

1. Выбор и расчет систем вентиляции производственных помещений. Методические указания к разделу «Охрана труда и окружающей среды» дипломного проекта.

Алатырцев А.Б., Бубнова И.П. и др.

МАИ, 1989 г.

2. Конспект лекций по курсу «Безопасность жизнедеятельности».

Курбатов Б.Е.

Москва, МАИ, 2010 г.

3. «Охрана труда». Учебное пособие для Вузов.

Денисенко Г.Ф.

Москва, Высшая школа, 1985 г.

4. СН и П 2.01.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

Москва, 1986 г.

5. СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий.

Москва, Стройиздат, 1972 г.

6. 5159-89 «Санитарные правила при производстве и применении эпоксидных смол и материалов на их основе» Москва, 1989 г

7. ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

187

studfiles.net

7.7. Расчет вентиляторов

Встроенный вентилятор, укрепленный на валу электрической машины, должен создавать напор, достаточный для того, чтобы обеспечить необходимый расход охлаждающей среды в каналах вен­тиляционной системы машины. Вентиляторы проектируются с уче­том особенностей конструктивного исполнения конкретного типа машины [16].

Ниже приводится упрощенный метод поверочного расчета встроенного вентилятора, основанный на данных серийных машин общего назначения. В таких машинах используют преимущественно центробежные вентиляторы с радиальными лопатками, рабочее колесо которых изменяет свое направление потока на радиальное.

Внешний диаметр вентиляторного колеса выбирают в соответствии с типом вентиляционной системы и конструкции машины. При аксиаль­ной вентиляции внешний диаметр рабочего колеса (рис. 7.7) выбирают максимально возможным.

Рис. 7.7. Колесо вентилятора

По выбранному внешнему диаметру вентилятора определяют окружную скорость, м/с:

. (7.49)

Максимальное значение КПД вентилятора приблизительно соответствует режиму, когда но­минальное давление вентилятора ,где — давление, развиваемое вентилятором в режиме холостого хода, т. е. при закрытых отверстиях по внешнему диаметру, когда рас­ход воздуха равен нулю. Номинальное значение расхода приблизитель­но равно:

,

где — расход вентилятора, м³/с, работающего в режиме коротко­го замыкания (по аналогии с электрической цепью), т. е. в открытом пространстве.

Из условия максимального КПД принимается

. (7.50)

Сечение на выходной кромке вентилятора, м²,

, (7.51)

где 0,42 — номинальный КПД радиального вентилятора.

Ширина колеса вентилятора

, (7.52)

где 0,92 — коэффициент, учитывающий наличие вентиляционных ло­паток на поверхности вентиляционной решетки (поверхности ).

Внутренний диаметр колеса определяют из условия, что вентилятор работает при максимальном значении КПД, т. е. при и . Используя уравнения статического давле­ния, развиваемого вентилятором, Па, найдем давление, развиваемое вентилятором при холостом ходе:

, (7.53)

где = 0,6 для радиальных лопаток; кг/м³ — плотность воздуха.

Зная расход воздуха V, сопротивление вентиляционной системы и определив окружную скорость на внутренней кромке вентилятора [16]:

, (7.54)

найдем внутренний диаметр колеса вентилятора, м:

. (7.55)

Во встроенных вентиляторах отношение лежит в пределах 1,2…1,5.

Число лопаток вентилятора принимают [16]:

. (7.56)

Для уменьшения вентиляционного шума рекомендуется выбирать число лопаток вентилятора таким, чтобы оно равнялось нечетному числу. При вытяжной вентиляции могут быть рекомендованы и числа зависимости от диаметра вентилятора: при мм, примм, примм, примм.

Для вентиляторов асинхронных двигателей серии 4А рекомендуется выбирать число лопаток согласно табл. 7.6.

Таблица 7.6. Число лопаток вентилятора

Высота оси вращения, мм	Число лопаток при
50…63	4	4
71…100	10	10
112…132	5	8
160…250		9
280…355	6

Число лопаток вентиляторов машин постоянного тока выбирают ориентировочно:

. (7.57)

Значение округляют до ближайшего простого числа.

После расчета вентилятора необходимо уточнить результаты вентиляционного расчета.

Для определения действительного расхода воздуха и давления и строят совмещенные характеристики вентилятора и вентиляционного тракта машины. Характеристика вентилятора может быть выражена с достаточной точностью уравнением

. (7.58)

Характеристика вентиляционного тракта согласно (7.50)

. (7.59)

На рис. 7.8 представлены графи­ки, построенные по уравнениям (7.58) (кривая 1) и (7.59) (кривая 2). Координата точки пересечения этих характеристик определяется путем решения уравнений

(7.60)

Рис. 7.8. Характеристики вентилятора

Мощность, потребляемая вентилятором, Вт,

, (7.61)

где — энергетический КПД вентилятора, который может быть принят равным примерно

(7.62)

Вентиляционный расчет электрической машины при курсовом проектировании проводится по упрощенной методике. Более подробные расчеты отдельных видов исполнения машин приводятся в гл. 9—11.

studfiles.net

Расчет мощности электродвигателя вентилятора конденсатора — КиберПедия

Вентиляция пассажирских вагонов осуществляется для обеспечения требуемого воздухообмена, охлаждения или подогрева воздуха и создания повышенного давления, препятствующего проникновению пыли в помещения для пассажиров.

Конденсаторы холодильных установок систем кондиционирования охлаждаются при помощи осевых вентиляторов с постоянной частотой вращения.

Мощность двигателя определяется по формуле:

(2.1)

где: – коэффициент запаса, ;

– максимальная производительность вентилятора, ;

– аэродинамическое сопротивление вентиляционной системы, ;

– коэффициент перевода, ;

– полный КПД вентилятора, ;

– КПД передачи, .

Выбор двигателя постоянного тока и построение пусковой характеристики

Для привода вентиляторов используют электродвигатели независимого или смешанного возбуждения с основной параллельной обмоткой. Эти двигатели имеют жесткую характеристику, т. е. частота вращения мало зависит от нагрузки. Однако пусковые токи таких двигателей могут достичь больших величин. Поэтому двигатели целесообразно применять для механизмов с небольшими пусковыми моментами.

Подбираем двигатель, пользуясь методическими указаниями к выполнению курсового проекта. По таблице 9 выбираем двигатель постоянного тока типа П 21. Технические характеристики двигателя, приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Тип двигателя	РН, кВт	nН, об/мин	η, %	nmax, при ослабл. поле, об/мин	Масса, кг
П 21	1,5		76,0

031.070299.КРЭ.000.ПЗ

Для пуска двигателей мощностью свыше 0,75 кВт применяют пусковые резисторы в цепи якоря.

Расчет пусковых резисторов выполняем следующим образом:

Вычисляем переключающий ток:

(2.2)

где, – мощность двигателя, ;

– номинальное напряжение, ;

Определим внутреннее сопротивление якоря электродвигателя:

(2.3)

где, – КПД двигателя (табл.2.1), ;

– номинальный ток;

(2.4)

.

Задавшись числом пусковых ступеней m, вычисляем отношение максимального тока к переключающему:

Примем , тогда

(2.5)

Величина максимального тока

(2.6)

не должна превышать номинальный ток более чем в 2,5 раза.

Проверяем выполнения условия:

(2.7)

031.070299.КРЭ.000.ПЗ

Условие выполняется, из этого следует, что количество пусковых резисторов подобрано правильно.

Сопротивление резисторов определяем по формулам:

(2.8)

Общее пусковое сопротивление равняется:

(2.9)

Для построения пусковой характеристики двигателя нужно вычислить скорость идеального холостого хода:

(2.10)

где, – номинальная частота вращения двигателя (из таблицы 2.1), ;

Построим в координатах пусковую характеристику:

Рисунок 2.1 – Пусковая характеристика двигателя постоянного тока

 

031.070299.КРЭ.000.ПЗ

Достоверность аналитического расчета и графического построения можно оценить, вычислив по графику масштаб сопротивления:

(2.11)

.

cyberpedia.su