Необходимо выполнить поверочный расчет завесы (т. е. определить температуру смеси поступающего воздуха). Завеса предназначена для установки на раздвижные ворота с размерами 3,6×3,6 м, коэффициент расхода ворот ?0 = 0,8. Здание высотой 8,4 м с зенитными фонарями. Расчетное значение hРАС = 2,4 м (нейтральная зона расположена выше ворот).
Параметры завесы:
• суммарная производительность завесы G3 = 40 800 кг/ч (11,33 кг/с), каждого раздаточного короба G3i = 20400 кг/ч (5,67 кг/с);
• длина раздаточного короба равна высоте ворот: lП.К. = 3,6 м;
• ширина щели б = 0,09 м;
• угол выхода потока а = 30°;
• температура воздуха на выходе из завесы t3 = 36,4 °С (р3 = 1,14 кг/м3).
Расчетные параметры воздуха:
• температура наружного воздуха tН = —20 °С (рн = 1,39 кг/м3);
• средняя температура воздуха по высоте помещения tBH = 18 °С (рвн = 1,21 кг/м3);
• перепад давления в зоне ворот ?р = 7,64 Па;
• температура смеси tсм = 14 °С (рсм = 1,23 кг/м3);
• отношение площади выхода струи к площади ворот FШ = 1/20.
Решение.
1. Средняя скорость проникающего наружного воздуха при бездействующей завесе:
2. Объем поступающего холодного воздуха при бездействующей завесе:
L0 = V0ПР*НВ*В = 2,7*3,6*3,6=35 м3/с
3. Объемный расход воздуха через каждый раздаточный короб завесы:
L3i = G3i / p3 = 20400 / 1,14 = 17895 м3/ч (4,97 м3/с)
4. Скорость истечения струи:
VШ = L3i / (lР.К.*б) = 4,97 / (3,6*0,09) = 15,3 м/с
5. Параметр k:
K = (V 2Ш / V 20ПР) * ((2*б*р3) /(В*рН)) = (15,32*0,09*1,14) / (2,752*1,8*1,39) = 1,26
6. Определяем LПР = LПР / L0 по графику (зависимость LПР от параметра k) определяем для двусторонней завесы при a = 300 , имеем LПР = 0,18.
Зависимость LПР от параметра k:
а — одностороння боковая завеса; б — двусторонняя завеса (или горизонтальная над воротами)
7. Объемный расход смеси проникающего воздуха:
LПР = LПР * L0 = 0,18*35 = 6,3 м3/с
8. Массовый расход смеси проникающего воздуха:
GПР = LПР * рСМ = 6,3 * 1,23 = 7,8 кг/с
9. Параметр q = G3/GПР = 11,3 / 7,8 = 1,4 (q=0,65 в справочнике).
10. Определяем по графику (потери теплоты, связанные с выносом струи двусторонней завесы а=300) параметр QI / Q3 (при q=1,4 и FШ = 1 / 200, имеем QI / Q3 = 0,5 (получено экстраполяцией).
Потери теплоты, связанные с выносом струи двусторонней завесыа=300
а — без тамбура; б — с открытым тамбуром перед завесой
11. Находим температуру смеси:
tСМ = (t3 – tН)*(1– QI / Q3)*q + tН = (36,4+20)*1,4*(1 – 0,5) – 20 = 19,50С
т.е. больше заданной величины tСМ = 140С.
Для обеспечения заданной температуры смеси необходимо уменьшить производительность завесы L3 т. к. параметр q > q пред = 0,95. Рассчитаем, при каком расходе завесы может быть получена заданная температура смеси (при постоянной температуре на выходе из завесы t3 = 36,4 °С). Результаты расчетов (с точностью до изменения плотности рсм) сведены в таблицу.
|
Параметр |
Значение |
||||
|
L3i, м3/ч |
14000 |
15000 |
16000 |
17000 |
17895 |
|
L3I, м3/с |
3,89 |
4,17 |
4,44 |
4,72 |
4,97 |
|
G3, кг/с |
8,9 |
9,5 |
10,1 |
10,8 |
11,3 |
|
VШ, м/с |
12 |
12,9 |
13,7 |
14,6 |
15,3 |
|
K |
0,78 |
0,9 |
1,02 |
1,16 |
1,26 |
|
LПР |
0,375 |
0,315 |
0,275 |
0,225 |
0,18 |
|
LПР, м3/с |
13,1 |
11,0 |
9,6 |
7,9 |
6,3 |
|
GПР, кг/с |
16,1 |
13,5 |
11,8 |
9,7 |
7,8 |
|
q |
0,55 |
0,7 |
0,86 |
1,1 |
1,4 |
|
QI / Q3 |
0,03 |
0,12 |
0,23 |
0,39 |
0,5 |
|
Tсм, 0С |
10,1 |
14,6 |
17,3 |
17,9 |
19,5 |
Как видно, заданная температура смеси tСМ = 14 °С может быть получен при расходе в каждом стояке, равном приблизительно L3i = 15000 м3/ч, что примерно на 16% меньше, чем дает расчет по другой методике. При этом для поддержания температуры воздуха завесы t3 = 36,4 0С потребуется меньше на 16 % тепловой мощности калорифера.
