Файл: Пожарная безопасность в строительстве.docx

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ

ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОН, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ
АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

Институт заочного и дистанционного обучения

Кафедра: «Пожарная безопасность в строительстве» Дисциплина: «Пожарная безопасность в строительстве»
Выполнил:


Проверил:

Москва – 2023

Задача. Определить требуемые параметры (расход и давление) вытяжной вентиляционной системы, схема которой приведена на рис.1. Воздуховоды систем выполнены прямоугольного сечения из листовой стали с коэффициентом, учитывающим шероховатость стенок, равным β_ш=1. Коэффициент сопротивления трения λ, равен 0,02. Удаляемой средой является воздух. При определении коэффициентов местных сопротивлений принимать:

• 
  вытяжные насадки выполнены в виде прямого канала с сеткой F_вх/F=0,9;
  
• 
  дроссель клапан (количество створок равно 1) открыт α_д.к.=0^о;
  
• 
  отводы выполнены под углом 90^о, отношение радиуса поворота к диаметру отвода R_п/d=1,5;
  
• 
  вытяжные тройники выполнены под углом 90^о;
  
• 
  на воздуховодах установлены противопожарные нормально-открытые клапаны КЛОП-1;
  
• 
  диффузоры с переходом с прямоугольного сечения на круглое выполнены со следующими соотношениями F₀/F₁=0,4 и α_.=20^о;
  
• 
  выброс воздуха осуществляется через шахту с зонтом h_ш/d=0,6.
  

Рис. 1. Аксонометрическая схема вытяжной вентиляционной установки
Решение. Расчёт выполнен для вентиляционной системы, аксонометрическая схема которой и исходные данный по участкам приведены на рис.1. Воздух удаляется с температурой 20^оС и барометрическим давлением 10⁵ Па, поэтому значения коэффициентов k₁ и k₂ равны 1. Коэффициент кинематической вязкости воздуха равен  = 15,0610^-6 м²/с. Расчёт выполняется по каждому участку вентиляционной системы.

1. 
   Определяем потери давления на участках вентиляционной системы.
   

Участок1

1. 
   Определяем скорость движения воздуха в воздуховоде на 1 участке:
   

2. 
   Определяем эквивалентный диаметр:
   

3. 
   Определяем динамическое давление и удельные потери давления на 1 м длины воздуховода:
   

4. 
   Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.
   

Прямойканалссеткой. Согласно п.1.1 прил.1 (рис.1.1) при F_вх/F=0,9 коэффициент местного сопротивления ζ_вх=1,14.

Дроссель-клапан. Согласно п.1.2 прил.1 (рис.1.2) при α_д.к.=0^о коэффициент местного сопротивления ζ_д.к.=0,04.

Отвод прямоугольного сечения под углом 90^о. Согласно п.1.3 прил.1 (рис.1.3) при R_п/d=1,5 коэффициент местного сопротивления ζ_отв.=0,17.

Противопожарныйклапан. Согласно п.1.5 прил.1 (рис.1.5) при внутреннем сечении клапана a·b=400·350 мм коэффициент местного сопротивления ζ_кл.=0,53.

Вытяжнойтройник-проход. Согласно п.1.9 прил.1 (рис.1.9) при

F_П/F_C = F₁/F₂ = 0,4*0,35/0,45*0,4 ≈ 0,8

F_О/F_C = F₅/F₂ = 0,4*0,35/0,45*0,4 ≈ 0,8

L_О/L_C = L₅/L₂ = 2850/5800 ≈ 0,5

коэффициент местного сопротивления ζ_тр-пр.=0,5.

Находим сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке:

_₁  _ВХ_{Д.К /}2 _ОТВ_КЛ_{ТР ПР}  1,14  0,04  2  0,170,53 0,5  2,55

5. 
   Определяем потери давления на участке.
   

Потери давления на участке ΔР_уч, Па, определяются по формуле:

Участок2

1. 
   Определяем скорость движения воздуха в воздуховоде на 2 участке:
   

2. 
   Определяем эквивалентный диаметр:
   

3. 
   Определяем динамическое давление и удельные потери давления на 1 м длины воздуховода:
   

4. 
   Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.
   

Отвод прямоугольного сечения под углом 90^о. Согласно п.1.3 прил.1 (рис.1.3) при R_п/d=1,5 коэффициент местного сопротивления ζ_отв.=0,17.

Вытяжнойтройник-проход. Согласно п.1.9 прил.1 (рис.1.9) при

F_П/F_C = F₂/F₃ = 0,45*0,4/0,5*0,5 ≈ 0,65

F_О/F_C = F₆/F₃ = 0,4*0,4/0,5*0,5 ≈ 0,6

L_О/L_C = L₆/L₃ = 3100/8900 ≈ 0,4

коэффициент местного сопротивления ζ_тр-пр.=0,5, а сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке:

_ ₂  _ОТВ _ТРПР. 0,17  0,5  0,67

5. 
   Определяем потери давления на участке.
   

Потери давления на участке ΔР_уч, Па, определяются по формуле:

Участок3

1. 
   Определяем скорость движения воздуха в воздуховоде на 3 участке:
   

2. 
   Определяем эквивалентный диаметр:
   

3. 
   Определяем динамическое давление и удельные потери давления на 1 м длины воздуховода:
   

3.4. Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.

Отвод прямоугольного сечения под углом 90^о. Согласно п.1.3 прил.1 (рис.1.3) при R_п/d=1,5 коэффициент местного сопротивления ζ_отв.=0,17.

Противопожарныйклапан. Согласно п.1.5 прил.1 (рис.1.5) при внутреннем сечении клапана a·b=500·500 мм коэффициент местного сопротивления ζ_кл.=0,36.

Диффузор с переходом с прямоугольного сечения на круглое. Согласно п.1.8 прил.1 (рис.1.8) при F₀/F₁=0,4 и α_.=20^о коэффициент местного сопротивления ζ_дифф.=0,18.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке:

_ ₃ 3  _ОТВ _КЛ _ДИФФ  3  0,17  0,36  0,18  1,05

3.5. Определяем потери давления на участке.

Потери давления на участке ΔР_уч, Па, определяются по формуле:

Участок4

1. 
   Определяем скорость движения воздуха в воздуховоде на 4 участке:
   

4.2. Определяем эквивалентный диаметр:



4.3. Определяем динамическое давление и удельные потери давления на 1 м длины воздуховода:

4. 
   Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.
   

Шахта с зонтом. Согласно п.1.7 прил.1 (рис.1.7) при h_ш/d=0,6 коэффициент местного сопротивления ζ_ш.=1,1.

Диффузор с переходом с прямоугольного сечения на круглое. Согласно п.1.8 прил.1 (рис.1.8) при F₀/F₁=0,4 и α_.=20^о коэффициент местного сопротивления ζ_дифф.=0,18.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке:

_ ₄  _Ш.  _ДИФФ.  1,1  0,18  1,28

4. 
   Определяем потери давления на участке:
   

Потери давления на участке ΔР_уч, Па, определяются по формуле:

Участок5

5.1. Определяем скорость движения воздуха в воздуховоде на 5 участке:


5.2. Определяем эквивалентный диаметр:



5.3. Определяем динамическое давление и удельные потери давления на 1 м длины воздуховода:




5.4. Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.

Прямойканалссеткой. Согласно п.1.1 прил.1 (рис.1.1) при F_вх/F=0,9 коэффициент местного сопротивления ζ_вх=1,14.

Дроссель-клапан. Согласно п.1.2 прил. (рис.1.2) при α_д.к.=0^о коэффициент местного сопротивления ζ_д.к.=0,04.

Отвод прямоугольного сечения под углом 90^о. Согласно п.1.3 прил.1 (рис.1.3) при R_п/d=1,5 коэффициент местного сопротивления ζ_отв.=0,17.

Противопожарныйклапан. Согласно п.1.5 прил.1 (рис.1.5) при внутреннем сечении клапана a·b=400·350 мм коэффициент местного сопротивления ζ_кл.=0,53.

Вытяжной тройник-боковое ответвление. Согласно п.1.10 прил.1 (рис.1.10) при