POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

WYDZIAŁ GEOINŻYNIERII, GÓRNICTWA I GEOLOGII

EKSPLOATACJA PODZIEMNA I ODKRYWKOWA ZŁÓŻ

STUDIA STACJONARNE

ROK V, SEMESTR 10

WENTYLACJA I POŻARY III

Projekt: „Wyznaczanie rozpływu naturalnego w pasywnych sieciach wentylacyjnych. Metoda Budryka dla sieci normalnych”.

Wykonał: Prowadzący:

Marcin Jóźwik dr Barbara Strumińska

Wrocław 2008 r.

1. Cel projektu

Celem projektu jest zaznajomienie studentów z zasadami wyznaczania naturalnego rozpływu powietrza w bocznicach pasywnych sieci wentylacyjnych.

2. Zakres projektu

W projekcie należy określić:

• schemat kanoniczny rozpatrywanej sieci wentylacyjnej,

• punkty węzłowe sieci wentylacyjnej,

• bocznice sieci wentylacyjnej,

• kierunki rozpływu powietrza w bocznicach sieci wentylacyjnej,

• podział bocznic sieci wentylacyjnej na klasy,

• charakterystykę dobranego wentylatora,

• opór wypadkowy sieci wentylacyjnej,

• wypadkowy otwór równoznaczny sieci wentylacyjnej,

• całkowity strumień objętości powietrza w sieci wentylacyjnej,

• strumienie objętości powietrza w poszczególnych bocznicach sieci wentylacyjnej,

• dyssypację energii w oczkach sieci wentylacyjnej.

3. Wstęp

Naturalny rozpływ powietrza w bocznicach pasywnej sieci wentylacyjnej zostanie wyznaczony zgodnie z Metodą Budryka, jak dla sieci normalnych. W sieciach pasywnych rozpływ naturalny ustala się tylko pod wpływem działania wentylatora głównego, którego spiętrzenie zostało zadane w danych wyjściowych. Zakładamy stałą gęstość powietrza w całej sieci wentylacyjnej, wykluczając zmiany gęstość pod wpływem działania czynników termicznych. Wyłączamy również obecność urządzeń regulujących przepływ powietrza tj. wentylatorów pomocniczych oraz tam dławiących.

Opór wypadkowy sieci wentylacyjnej wyznaczmy upraszczając zadaną sieć wentylacyjną do jednego elementu zastępczego, w oparciu o znajomość oporów właściwych poszczególnych bocznic sieci wentylacyjnej. Podczas upraszczania sieci wentylacyjnej:

• opór połączenia szeregowego bocznic wyznaczamy wg wzoru:

(3.1.)

• opór połączenia równoległego bocznic wyznaczmy przekształcając zależności:

(3.2.)

(3.3.)

(3.4.)

Korzystając ze wzorów (3.2.) i (3.3.) możemy wyznaczyć również wypadkowy otwór równoznaczny sieci wentylacyjnej.

Znając wypadkowy opór sieci wentylacyjnej oraz zadane spiętrzenie wentylatora głównego wyznaczamy całkowity strumień objętości powietrza przekształcając wzór:

(3.4.)

Po wyznaczeniu całkowitego strumienia objętości powietrza określamy jego rozpływ w poszczególnych bocznicach sieci wentylacyjnej wg zależności:

(3.5.)

(3.6.)

4. Dane do projektu

Dane do projektu zostały przedstawione w postaci rysunku 1 i rysunku 2.

5. Obliczenia

5.1. Otwory równoznaczne bocznic sieci wentylacyjnej

Tabela 1. Otwory równoznaczne bocznic sieci wentylacyjnej

Bocznica	Opór właściwy	Otwór równoznaczny
		[kg/m^7]	[m^2]
1-2	0,15	3,0725
2-3	0,32	2,1036
3-4	0,45	1,7739
4-a-5	0,06	4,8580
4-b-5	0,76	1,3650
5-6	0,04	5,9498
3-6	0,81	1,3222
6-13	0,36	1,9833
2-6	0,22	2,5370
2-7	0,24	2,4290
7-8	0,32	2,1036
8-9	0,4	1,8815
9-a-10	0,78	1,3474
9-b-10	0,54	1,6193
10-11	0,27	2,2901
8-11	0,48	1,7176
11-12	0,21	2,5967
7-12	0,73	1,3927
2-12	0,36	1,9833
12-13	0,42	1,8361
13-14	0,2	2,6608

Przykładowe obliczenia:

1) Dla bocznicy 1-2:

2) Dla bocznicy 2-7:

Przykładowe obliczenia:

1) Dla bocznicy 4-a-5 i 4-b-5 (połączenie równoległe), (rys. 5.1. a, b):

• otwór równoznaczny
  :

• opór wypadkowy
  :

lub

2) Dla bocznicy 7-8, 8-11 i 11-12 (połączenie szeregowe), (rys. 5.3. j, k):

• opór wypadkowy
  :

• otwór równoznaczny
  :

5.3. Strumienie objętości powietrza

5.3.1. Całkowity strumień objętości powietrza

Tabela 4. Zestawienie parametrów

Parametr	Symbol	Wartość	Jednostka
Opór wypadkowy sieci	Rw	0,4688	kg/m^7
Spiętrzenie wentylatora	∆Pc	1680	Pa
Strumień objętości powietrza		59,8650	m^3/s

Obliczenia:

5.3.2. Rozpływ strumienia objętości powietrza w bocznicach sieci wentylacyjnej

Tabela 5. Strumienie objętości powietrza w bocznicach sieci wentylacyjnej

Bocznica	Opór właściwy	Otwór równoznaczny	Strumień objętości powietrza
		[kg/m^7]	[m^2]	[m^3/s]
1-2	0,15	3,0725	59,8650
2-3	0,32	2,1036	12,5696
3-4	0,45	1,7739	6,9588
4-a-5	0,06	4,8580	5,4324
4-b-5	0,76	1,3650	1,5264
5-6	0,04	5,9498	6,9588
3-6	0,81	1,3222	5,6107
6-13	0,36	1,9833	31,1630
2-6	0,22	2,5370	18,5934
2-7	0,24	2,4290	13,8262
7-8	0,32	2,1036	7,0232
8-9	0,4	1,8815	3,0329
9-a-10	0,78	1,3474	1,3774
9-b-10	0,54	1,6193	1,6555
10-11	0,27	2,2901	3,0329
8-11	0,48	1,7176	3,9903
11-12	0,21	2,5967	7,0232
7-12	0,73	1,3927	6,8030
2-12	0,36	1,9833	14,8758
12-13	0,42	1,8361	28,7020
13-14	0,2	2,6608	59,8650

Przykładowe obliczenia:

1) Strumienie objętości powietrza w bocznicach 2-a-13 i 2-b-13:

2) Strumienie objętości powietrza w bocznicach 2-7 i 2-12:

5.4. Dyssypacja energii w oczkach sieci wentylacyjnej

Tabela 6. Dyssypacja energii w oczkach sieci wentylacyjnej

Nr oczka Bocznica	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1-2	X	X	X	X	X	X	X	X	X
2-3	X	X	X
3-4		X	X
4-a-5		X
4-b-5			X
5-6		X	X
3-6	X
2-6				X
6-13	X	X	X	X
2-7						X	X	X	X
7-8						X	X	X
8-9							X	X
9-a-10							X
9-b-10								X
10-11							X	X
8-11						X
11-12						X	X	X
7-12									X
2-12					X
12-13					X	X	X	X	X
13-14	X	X	X	X	X	X	X	X	X
Dyssypacja [Pa]	1680	1680	1680	1680	1680	1680	1680	1680	1680

Przykładowe obliczenia:

1) Dyssypacja energii dla oczka nr 1:

2) Dyssypacja energii dla oczka nr 4:

---