Аэродинамический расчет воздуховодов

Аэродинамический расчет системы вентиляции: общеобменной и противодымной —

аэродинамический расчет воздуховодов

Для того чтобы вентиляция в здании эффективно выполняла свои функции, т. е. создавала оптимальные параметры воздушной среды для человека (общеобменная вентиляция), а также препятствовала распространению дыма в случае пожара (противодымная вентиляция), система воздуховодов должна быть правильно сконструирована, для этого необходимо произвести аэродинамический расчет системы вентиляции.

Узнать, какой должен быть размер поперечного сечения воздуховода системы дымоудаления и вентиляции, позволяет аэродинамический расчет.

Дымовые газы – это один из самых опасных факторов пожара. Вещества, выделяющиеся при горении ядовиты, легко вызывают удушье человека и могут привести к гибели за считанные секунды.

Кроме того, в ходе расчетов определяют потери давления в системе противодымной вентиляции.

Наша компания так же оказывает услуги по огнезащите систем вентиляции

Аэродинамический расчет системы вентиляции

В процессе аэродинамического расчета (А. р.) противодымной вентиляции находят следующие параметры:

  • расход смеси, удаляемой из помещения за определенный промежуток времени, в м3/час;
  • геометрические размеры воздуховода, мм;
  • площадь поперечного сечения (диаметр воздуховода), м2;
  • потери давления в системе.

Для выполнения расчета нужно знать некоторые исходные параметры. Так, скорость, с которой дым перемещается по воздуховодам системы, принимают равной 8–12 м/с. Важными моментами, на которые следует обращать внимание являются:

  • форма сечения воздуховода – округлая или прямоугольная;
  • материал, из которого сделан воздуховод;
  • шероховатость стенок воздуховода.

Связано это с тем, что расход воздуха в воздуховоде с круглым и прямоугольным сечением будет разным даже при одинаковых значениях диаметра и равенстве скоростей. Шероховатость стенок воздуховода влияет на расчет скорости движения воздуха: поправочный коэффициент будет большим для каналов в стенах из кирпичной кладки.

Специалисту необходимо знать, кроме того, длину участка воздуховода в метрах, скорость перемещения воздуха на участке, плотности и вязкость газов, все поправочные критерии и коэффициенты.

При необходимости получения дополнительных данных, обращаются к справочным материалам.

Особенности аэродинамического расчета системы вентиляции

Выполнение аэродинамического расчета общеобменной вентиляции основано на СП № 60.13330.2012.

Эти расчеты входят в общую схему калькуляции системы вентиляции, и осуществляются на заключительных этапах после расчета воздухораспределения и трассировки воздуховодов.

В общем, последовательность выполнения аэродинамического расчета вентиляции выглядит следующим образом:

  1. Вся система вентиляции условно разбивается на небольшие участки, после чего на каждом из них определяется расход воздуха. Для этого суммируют расходы на ответвлениях воздуховода, начиная с самых отдаленных участков. Длину каждого участка и определенный для них расход воздуха оформляют в виде аксонометрической проекции.
  2. Определяется самая протяженная цепочка из расчетных участков – это будет магистральное (основное) направление. На этом этапе должно быть зафиксировано все оборудование, за счет которого может произойти спад давления в системе – фильтры, решетки, калориферы и т. п.
  3. Участки магистрального направления нумеруются, начиная с участка с меньшим расходом. Расчетные параметры каждого участка магистрали заносят в таблицу аэродинамического расчета.
  4. По формуле определяют площадь сечения расчетных участков магистрали на основании уже вычисленных значений расхода и скорости воздуха (выражают в метрах). При этом учитывают, что скорость воздуха не будет одинаковой на разных участках воздуховода: на ответвлениях она будет 2–4 м/с; на магистральных участках – чуть выше (4–6 м/с); после вентилятора – 6–8 м/с.

Последний этап аэродинамических расчетов системы вентиляции

Последний этап – подбор оборудования для системы вентиляции на основании:

  • итогов аэродинамического расчета;
  • схемы обработки воздуха;
  • требований энергоэффективности;
  • необходимых параметров воздушной среды и др. факторов.

Аэродинамический расчет, как один из этапов общих расчетов систем вентиляции, должен выполняться квалифицированными проектировщиками. Только специалист, обладающий знанием нормативной документации и существующего ассортимента вентиляционного оборудования, произведет все расчеты быстро и качественно, гарантируя дальнейшую бесперебойную работу системы вентиляции и дымоудаления.

Источник: http://pbexpert01.ru/aerodinamicheskie-raschetyi-sistem-obshheobmennoy-i-protivodyimnoy-ventilyatsii/

Сп 346.1325800.2017 системы газовоздушных трактов котельных установок мощностью до 150 мвт. правила проектирования, сп (свод правил) от 15 сентября 2017 года №346.1325800.2017

аэродинамический расчет воздуховодов

СП 346.1325800.2017

ОКС 11.140.10

Дата введения 2018-03-16

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ — ООО «СанТехПроект», АС «СЗ Центр АВОК», ООО «ПКБ «Теплоэнергетика»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4 УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 15 сентября 2017 г. N 1224/пр и введен в действие с 16 марта 2018 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Настоящий свод правил разработан в соответствии с Федеральным законом от 27 декабря 2002 г.

N 184-ФЗ «О техническом регулировании», устанавливает требования к проектированию, строительству, реконструкции, капитальному ремонту, техническому перевооружению систем газовоздушных трактов (ГВТ) котельных тепловой мощностью до 150 МВт, а также устанавливает требования к их безопасному содержанию и эксплуатационным характеристикам, которые обеспечивают выполнение требований Федерального закона от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

Основными приоритетами настоящего свода правил является:

первостепенность требований по надежной организации подачи воздуха на горение и удаление продуктов сгорания топлива, обеспечивающих безаварийную работу котельных;

защита охраняемых законом прав и интересов потребителей тепловой энергии путем регламентирования эксплуатационных характеристик систем ГВТ;

применение современных эффективных технологий и новых материалов для строительства новых, реконструкции, капитальном ремонте, расширении, техническом перевооружении существующих котельных и входящих в них систем ГВТ.

Настоящий свод правил разработан авторским коллективом ООО «СанТехПроект» (руководитель работы — канд. техн. наук А.Я.Шарипов, инж. А.С.Богаченкова), АС «СЗ Центр Авок» (д-р техн. наук, проф.А.М.Гримитлин), ООО «ПКБ «Теплоэнергетика» (канд. техн. наук Е.Л.Палей).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает общие правила проектирования и устройства вновь проектируемых и реконструируемых газовоздушных трактов (далее — ГВТ) котельных установок единичной тепловой мощностью от 0,36 МВт до 150 МВт, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе.

1.2 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование ГВТ котельных установок тепловых электростанций.

2 Нормативные ссылки

Источник: http://docs.cntd.ru/document/550507446

Аэродинамический расчет систем вентиляции

аэродинамический расчет воздуховодов

Аэродинамический расчет систем это очень важная составляющая проекта. Ведь именно за результатами этого расчета подбирается вентиляционное оборудование, а также в процессе подбирают размеры воздуховодов. Это прям можно назвать «сердцем» проекта.

Расчет производится для круглых и прямоугольных воздуховодов, также значение имеет их материал и параметры воздуха. Разберем аэродинамический расчет воздуховодов на примере общеобменной вентиляции.

Для систем аспирации и некоторых других местных вентиляционных систем расчет немножко другой.

  • Основные формулы расчета
  • Аэродинамический расчет в Excel 

Основные формулы аэродинамического расчета

Первым делом необходимо сделать аэродинамический расчет магистрали. Напомним что магистральным воздуховодом считается наиболее длинный и нагруженный участок системы. За результатами этих вычислений и подбирается вентилятор. 

Рассчитывая магистральную ветвь желательно, чтобы скорость в воздуховоде увеличивалась по ходу приближения к вентилятору!

Только не забывайте об увязке остальных ветвей системы. Это важно! Если нет возможности произвести увязку на ответвлениях воздуховодов в пределах 10% нужно применять диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы рассчитывается за формулой: 

Если неувязка будет больше 10%, когда горизонтальный воздуховод входит в вертикальный кирпичный канал в месте стыковки  необходимо разместить прямоугольные диафрагмы.

Основная задача расчета состоит из нахождения потерь давления. Подбирая при этом оптимальный размер воздуховодов и контролирую скорость воздуха. Общие потери давления представляют собой сумму двух компонентов — потерь давления по длине воздуховодов (на трение) и потерь в местных сопротивлениях. Расчитываются они по формулам

Эти формулы правильны для стальных воздуховодов, для всех остальных вводится коэффициент поправки. Он берется из таблицы в зависимости от скорости и шероховатости воздуховодов.

Для прямоугольных воздухопроводов расчетной величиной принимается эквивалентный диаметр.

Рассмотрим последовательность аэродинамического расчета воздуховодов на примере офисов, приведенных в предыдущей статье, по формулам. А затем покажем как он выглядит в программке Excel.

Пример расчета

По расчетам в кабинете воздухообмен составляет 800 м3/час. Задание было запроектировать воздуховоды в кабинетах не больше 200 мм высотой.  Размеры помещения даны заказчиком. Воздух подается при температуре 20°С, плотность воздуха 1,2 кг/м3.

Проще будет если результаты заносить в таблицу такого вида

Сначала мы сделаем аэродинамический расчет главной магистрали системы. Теперь все по-порядку:

  • Разбиваем магистраль на участки по приточным решеткам. У нас в помещении восемь решеток, на каждую приходится по 100 м3/час. Получилось 11 участков. Вводим расход воздуха на каждом участке в таблицу.
  • Записываем длину каждого участка.
  • Рекомендуемая максимальная скорость внутри воздуховода для офисных помещений до 5 м/с. Поэтому подбираем такой размер воздуховода, чтобы скорость увеличивалась по мере приближения к вентиляционному оборудованию и не превышала максимальную. Это делается для избежания шума в вентиляции. Возьмем для первого участка берем воздуховод 150х150, а для последнего 800х250. V1=L/3600F =100/(3600*0,023)=1,23 м/с. V11= 3400/3600*0,2= 4,72 м/сНас результат устраивает. Определяем размеры воздуховодов и скорость по этой формуле на каждом участке и вносим в таблицу.
  • Начинаем расчеты потерь давления. Определяем эквивалентный диаметр для каждого участка, например первого dэ=2*150*150/(150+150)=150.  Затем заполняем все данные необходимые для расчета из справочной литературы или вычисляем: Re=1,23*0,150/(15,11*10-6)=12210.  λ=0,11(68/12210+0,1/0,15)0,25=0,0996 Шероховатость разных материалов разная.
  • Динамическое давление Pд=1,2*1,23*1,23/2=0,9 Па тоже записывается в столбец.
  • Из таблицы 2.22 определяем удельные потери давления или рассчитываем R=Pд*λ/d= 0,9*0,0996/0,15=0,6 Па/м  и заносим в столбик. Затем на каждом участке определяем потери давления на трение: ΔРтр=R*l*n=0,6*2*1=1,2 Па.
  • Коэффициенты местных сопротивлений берем из справочной литературы. На первом участке у нас решетка и увеличение воздуховода в сумме их КМС составляет 1,5.
  • Потери давления в местных сопротивлениях ΔРм=1,5*0,9=1.35 Па
  • Находим суму потерь давления на каждом участке = 1.35+1.2=2,6 Па. А в итоге и потери давления во всей магистрали = 185,6 Па. таблица к тому времени будет иметь вид

Далее производится по тому же методу расчет остальных ветвей и их увязка. Но об этом поговорим отдельно.

 При увязке ответвлений расхождение в потерях давления должно быть не более 15%, если воздух поступает в одно помещение (цех) и не более 10%, если в разные помещения

После этого аэродинамический расчет можно считать завершенным. Для круглых воздуховодов принцип расчета такой же, только эквивалентный диаметр приравнивается к диаметру воздуховода.

Поэтапная работа с аэродинамическим расчетом в Excel

Если вам нужно сделать аэродинамический расчет, но вы не готовы просчитывать эти колоссальные формулы вручную, тогда поможет Excel.

 По ссылке размещен файл Excel, который можно скачать или редактировать онлайн. Для получения результата необходимо заполнить всего 6 столбцов таблицы, а далее программа сделает все сама. Возьмем все те же офисы для достоверности результатов. Поэтапно вводим:

  1. Расход воздуха на каждом участке.
  2. Длину каждого из них.
  3. Рекомендуемую скорость. После заполнения, в файле уже будет рассчитано минимальная необходимая площадь сечения.
  4. Ориентируясь по рекомендуемой площади нужно подобрать размер воздуховода. Просто введите высоту и ширину в столбик F и G, как тут же рассчитается скорость на участке и эквивалентный диаметр. В итоге и число Рейнольдса.
  5. Эквивалентная шероховатость вводится также вручную.
  6. На каждом участке необходимо будет посчитать сумму КМС и также занести в таблицу.
  7. Наслаждаться результатом расчетов!

Напомним, аэродинамический расчет в Excel сделан для прямоугольных стальных воздуховодов при температуре подаваемого воздуха 20°С. Если у вас параметры другие, замените значение плотности, шероховатости и вязкости на ваши. Таблица полностью отвечает расчетным формулам и готова к использованию. Успешных вам аэродинамических расчетов!!!

Источник: http://airducts.ru/aerodinamicheskij-raschet-sistem-ventilyacii/

Скорость воздуха в воздуховоде: расчеты и измерения

Любая вентиляционная сеть состоит из каналов, оборудования и фасонных элементов. Для создания необходимого воздухообмена, важным параметром является не только производительность приточно-вытяжных установок и конфигурация сети, но и аэродинамический расчет воздуховодов.

Материал и форма сечения

Первое, что делается еще на этапе подготовки к проектированию – это подбирается материал для воздухопроводов, их форма, ведь при трении газов о стенки канала создается сопротивление их движению. Каждый материал имеет разную шероховатость внутренней поверхности, и следовательно при выборе воздуховодов будут различными показатели сопротивления движению воздушного потока.

В зависимости от специфики монтажа, качества воздушной смеси, которое будет перемещаться по системе и бюджету на проведение работ, выбирают нержавеющие, пластиковые или стальные каналы с оцинкованным покрытием, круглого или прямоугольного сечения.

Прямоугольными трубами пользуются, чаще всего, для сохранения полезного пространства. Круглые, напротив, достаточно громоздки, но имеют лучшие аэродинамические показатели и как следствие, шумность конструкции. Для правильного построения вентиляционной сети важными параметрами являются: площадь сечения воздухопроводов, расход воздуха и его скорость при движении по каналу.

На объем перемещаемых воздушных масс форма влияния не оказывает.

Особенности перемещения газов

Как уже говорилось выше, в расчетах, проводимых при построении вентиляции, участвуют три параметра: расход и скорость воздушных масс, а также площадь сечения воздухопроводов. Из этих параметров только один нормируется – это площадь сечения. Кроме жилых помещений и детских учреждений, допустимую скорость воздуха в воздуховоде СНиП  не регламентирует.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Высота розетки для вытяжки на кухне

В справочной литературе существуют рекомендации по перемещению газов, протекающих по вентиляционным сетям. Величины рекомендованы исходя из назначения, конкретных условий, возможных потерь давления и показателей шума. Таблица отражает рекомендованные данные для принудительных систем вентиляции.

Для естественного проветривания, движения газов принимается со значениями 0,2 – 1 м/с.

Порядок проведения вычислений

Алгоритм проведения вычислений таков:

  • Составляется аксонометрическая схема с перечислением всех элементов.
  • На основании схемы проводится расчет протяженности каналов.
  • Определяется расход на каждом ее участке. Каждый отдельный участок имеет единое сечение воздухопроводов.
  • После этого, проводятся вычисления скорости перемещения воздуха и давления в каждом отдельном участке системы.
  • Далее, вычисляются потери на трение.
  • Используя нужный коэффициент, вычисляется потери давления на местные сопротивления.

В процессе вычислений, на каждом участке воздухораспределительной сети получатся различные данные, которые необходимо уравнять с веткой наибольшего сопротивления при помощи диафрагм.

Методика расчетов

Изначально необходимо сделать расчет необходимой площади сечения воздуховода исходя из данных по ее расходу.

  • Площадь сечения воздуховода рассчитывается по формуле

FP=LP/VT

где

LP – данные по перемещению необходимого объема воздуха на конкретном участке.

VT – рекомендованная или допустимая скорость воздуха в воздуховоде определенного назначения.

  • Получив искомые данные, производится подбор близкого к расчетному значению типоразмеру воздухопровода. Имея новые данные, производится вычисления реальной скорости перемещения газов на участке системы вентиляции, по формуле:

VФ=LP/FФ

где

LP – расход газовой смеси.

– фактическая площадь сечения выбранного воздухопровода.

Аналогичные вычисления необходимо провести для каждого отдельного участка вентиляции.

Для правильного расчета скорости воздуха в воздуховоде, необходимо учитывать потери на трение и местные сопротивления. Одним из параметров, влияющих на величину потерь, является сопротивление на трение, который зависит от шероховатости материала воздухопровода. Данные о коэффициенте трения можно найти в справочной литературе.

Вычисление потерь на трение

Прежде всего следует учитывать следует учитывать форму воздухопровода и материал, из которого он изготовлен.

  • Для круглых изделий, формула расчета выглядит так:

Pтр = (x*l/d) * (v*v*y)/2g

где

Х – табличный коэффициент трения (зависит от материала);

I – длина воздухопровода;

D – диаметр канала;

V – темп движения газов на определенном участке сети;

Y – плотность перемещаемых газов (определяется по таблицам);

G – 9,8 м/с2

Важно! Если в  воздухораспределительной системе используются прямоугольные каналы, то в формулу необходимо подставить эквивалентный сторонам прямоугольника (сечения воздуховода) диаметр. Вычисления можно произвести по формуле: dэкв = 2АВ/(А + В). Для перевода можно использовать и таблицу, представленную ниже.

  • Потери на местные сопротивления рассчитываются по формуле:

z = Q* (v*v*y)/2g

где

Q —  сумма коэффициентов потерь на местные сопротивления;

V — скорость движения воздушных потоков на участке сети;

Y – плотность перемещаемых газов (определяется по таблицам);

G – 9,8 м/с2

Важно! При построении воздухораспределительных сетей, очень важную роль играет правильный выбор дополнительных элементов, к которым относятся: решетки, фильтры, клапаны и пр. Эти элементы создают сопротивление перемещению воздушных масс. При создании проекта следует обратить внимание и на правильный подбор оборудования, ведь лопасти вентилятора и работа осушителей, увлажнителей, помимо сопротивления, создают и наибольший шум и сопротивление воздушным потокам.

Рассчитав потери воздухораспределительной системы, зная требуемые параметры движения газов на каждом ее участке, можно переходить к подбору вентиляционного оборудования и монтажу системы.

Настройка действующей системы вентиляции

Основным способом диагностики работы вентиляционных сетей является измерение скорости воздуха в воздуховоде, так как зная диаметр каналов несложно вычислить реальный расход воздушных масс. Приборы, которые используются для этого называют анемометрами. В зависимости от характеристик движения воздушных масс, применяют:

  • Механические устройства с крыльчаткой. Предел измерений 0,2 – 5 м/с;
  • Чашечные анемометры измеряют воздушный поток в пределах 1 – 20 м/с;
  • Электронные термоанемометры могут использоваться для проведения измерений в любых вентиляционных сетях.

На этих устройствах стоит остановиться более подробно. Электронные термоанемометры не требуют, как в применении аналоговых устройств, организации люков в каналах. Все измерения производятся посредством установки датчика и получении данных на экран, встроенный в прибор.

Погрешности измерений у таких устройств не превышает 0,2%. Большинство современных моделей могут работать как от батареек, так и от питания 220 v. Именно поэтому для проведения пусконаладочных работ, профессионалы рекомендуют использовать именно электронные анемометры.

В качестве заключения: скорость движения воздушных потоков, расход воздуха и площадь сечения каналов являются важнейшими параметрами для проектирования воздухораспределительных и вентиляционных сетей.

Совет: В данной статье, в качестве наглядного примера была приведена методика аэродинамического расчета для участка воздухопровода вентиляционной системы. Проведение вычислительных операций – это достаточно сложный процесс, требующий знаний и опыта, а также учитывающий массу нюансов. Не занимайтесь расчетами самостоятельно, а доверьте это профессионалам.

>>> Все про аренду авто на Кипре

Источник: http://ventilationpro.ru/vytyazhnaya-ventilyatsiya/skorost-vozdukha-v-vozdukhovode-raschety-i-izmereniya.html

Расчет системы вентиляции. Стоит ли этим заниматься не инженеру?

  • оборудования для подачи очищенного и удаления отработанного воздуха;
  • магистрали воздуховодов;
  • комплектующих материалов;
  • воздухораспределительные устройства.

  Качественный воздухообмен является одной из главных составляющих комфорта.

Для полноценной работы системы вентиляции необходимо произвести расчет вентиляции помещения.

При расчете системы вентиляции учитывается такой параметр, как количество воздуха, которое нужно подавать в то или иное помещение (расчет воздухообмена).

Исходя из показателей воздухообмена, проводится расчет воздуховодов и подбор оборудования.

Расчет воздуховодов – это подбор вентиляционных трубопроводов определенного размера, которые в дальнейшем будут монтироваться в систему вентиляции. Это необходимо для обеспечения нормированных параметров по:

Перезвоните мне

  • скорости воздуха;
  • давлению воздуха;
  • акустическим характеристикам.

В КОМПАНИИ АЛЬТЕР ЭЙР ВЫ ПОЛУЧИТЕ БЕСПЛАТНУЮ КОНСУЛЬТАЦИЮ ПО ВАШЕМУ ОБЪЕКТУ. ОБРАЩАЙТЕСЬ

Аэродинамический расчет воздуховодов

При проектировании систем вентиляции, одним из основных этапов проекта есть аэродинамический расчет воздуховодов. Он дает возможность определить необходимое сечение воздуховода, точнее его диаметр в случае круглого воздуховода, или размеры прямоугольного воздуховода.

Для выполнения аэродинамического расчета нужно вычертить аксонометрическую схему, назначить участки. Эти данные используют при аэродинамическом расчете.

Элемент системы Механическая вентиляция
Приточные шахты 2,0÷6,0
Горизонтальные сборные каналы 5,0÷11,0
Вертикальные каналы 2,0÷6,0
Приточные решетки у потолка 0,2÷0,3
Приточные решетки у пола 0,2÷0,3
Вытяжные решетки 0,2÷0,3
Вытяжные шахты 1,0÷3,3

Потерю давления при движении воздуха по отдельному участку воздуховода определяют как суму потерь давления на трение и на местных сопротивлениях.

Для круглих стальних воздуховодов удельную потерю давления на трение, т.е. величину R, можно определить в зависимости от расхода воздуха на участке и диаметра воздуховода. Для прямоугольных воздуховодов сначала определяют эквивалентный диаметр.

Затем используют специальную таблицу для определения удельных потерь давления на трение. Также учитывается шероховатость воздуховодов, потери давления на местных сопротивлениях и динамическое сопротивление.

Площадь сечения воздуховодов, точнее размеры воздуховодов, в процессе аэродинамического расчета приходиться уточнять, то есть изменять в большую или меньшую сторону. При одном и том же расходе воздуха уменьшение сечения приводит к увеличению потерь давления и наоборот, при увеличении сечения для прохода воздуха потери давления уменьшаются.

Сделать вывод о том, что сечения воздуховодов назначены правильно можно только после сравнения потерь давления с располагаемым  давлением. При естественной вентиляции располагаемым давлением является гравитационное давление, которое вызывает движение воздуха по воздуховоду. При механической вентиляции – располагаемым давлением есть давление вентилятора.   

Таким образом, при аэродинамическом расчете, чтобы назначить сечения воздуховодов и обеспечить удаление или подачу нужного количества воздуха в помещение, необходимо сравнить потери давления с располагаемым. Для сравнения определяют потери давления по главной расчетной магистрали.  

При расчете ответвлений исходят из условия, что при движении воздуха по воздуховодам потери давления по параллельных ветках равны между собою.

Чтобы убедится в этом, рассмотрим простейшую схему вытяжных воздуховодов, которые удаляют воздух из жилой квартиры, в частности кухни и санузла.

Схема вытяжных воздуховодов

1,2,3 – отдельные участки аксонометрической схемы;

 – расход воздуха на первом, втором и третьем участкам.

Система воздуховодов состоит из трех участков – 1, 2, 3. магистраль (расчетная ветка) включает участки 1 и 2.

Ответвления – 3-тий участок.

При движении воздуха по воздуховодам потерю давления на участке 1 можно определить как разность между давлением воздуха в помещении и в точке А, то есть в точке слияния потоков воздуха.

Отсюда следует вывод – при движении воздуха по воздуховодам, потери давления на параллельных участках равны между собой. Если частично закрыть жалюзийную решетку на участке 3, то сопротивление этого участка увеличится, а расход воздуха уменьшится.

Одновременно увеличится расход воздуха на участке 1, но равенство потерь давления при параллельных участках сохранится. Таким образом, при расчете воздуховодов, если задан расход воздуха на участке 3, то нужно назначить сечение воздуховода на этом участке так, чтобы выполнять равенство .

Если это равенство не выполняется, то при эксплуатации системы вентиляции расходы воздуха на этих участках перераспределятся, и не будут соответствовать расчетным.

Давление воздуха в системах вентиляции и его возможные потери при движении воздуха по воздуховодам

В системах вентиляции движение воздуха может быть вызвано:

  • разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление);
  • действием ветра (ветровое давление);
  • работой одного или нескольких вентиляторов (давлением вентилятора).

При движении воздуха по воздуховодам, в результате трения его о стенки воздуховода, уменьшается давление. Чем больше шероховатость стенок, тем больше потеря давления.

Потери давления на трение зависят не только от:

  • шероховатости воздуховодов;
  • скорости движения воздуха;
  • плотности воздуха;
  • диаметра воздуховода;
  • длины воздуховода.

В общем случае потери давления на трение определяют по формуле:

Материал воздуховода Эквивалентная шероховатость (k экв), мм
Стальные воздуховоды 0,15
Стальные воздуховоды на фланцевых соединениях 0,1
Воздуховоды из полиэтилена и поливинилхлорида 0,007
Кирпичный канал (внутри канала швы «не затерты») 3,0÷0,5
Канал оштукатуренный по металлической сетке 10÷15
Канал из шлакоблочных плит 1,5
Канал из шлако и опилко алебастровых плит, тщательно выполненный 1,0÷1,5
Канал деревянный из струганных и подогнанных досок 0,2÷1,0
Канал деревянный из не струганных досок 1,0÷2,5
Канал бетонный 1,0÷3,0
Воздуховод из льняного полотна 0,5÷0,8

Расчет потерь давления при местных сопротивлениях

В системах вентиляции потери давления на местных сопротивлениях наибольшие. Местные сопротивления – это:

  • поворот воздуховода,
  • сужение или расширение потока воздуха,
  • вход воздуха в воздухозаборную шахту;
  • фасонная часть «тройник»;
  • приточные и вытяжные решетки;
  • воздухораспределители;
  • диафрагмы;
  • заслонки для регулирования количества воздуха и т.д.

Потерю давления на местном сопротивлении вычисляют по формуле:

Коэффициент местного сопротивления  определяют на основании экспериментальных измерений потерь давления. При проведении эксперимента измеряют:

  • потерю давления;
  • скорость движения воздуха;
  • температуру (используют для определения плотности воздуха).

Коэффициент местного сопротивления после измерений вычисляют из уравнения:

На основании анализа этого уравнения можно сделать вывод о том, что численное значение коэффициента местного сопротивления, к примеру, при расширении потока, зависит от того, какую скорость определяли при измерениях, до расширения или после.

Рабочая точка – это пересечение кривой характеристик оборудования с кривой систем. Потерю давления при движении воздуха по отдельному участку воздуховода определяют как суму потерь давления на трение и на местных сопротивлениях.

  1. аэродинамические характеристики вентилятора (канального, центробежного, осевого),
  2. характеристики сети, в которой установлен вентилятор.

Таким образом, рабочая точка – это параметр вентилятора во время работы в конкретной вентиляционной системе.

При подготовке данного материала использовали данные пособия «Расчет и проектирование систем вентиляции и кондиционировани» А.Ф. Строя и В. В. Кролодяжного.

Следует помнить, что вентиляция размеры воздуховодов которой были подобраны без расчетов, будет доставлять дискомфорт шумом и осуществлять некачественный воздухообмен. 

Точный расчет стоимости вентиляции могут произвести инженеры компании Альтер Эйр.

Обращайтесь по номеру телефлна 0800330828 за подробной консультацией специалистов. Заказав проект вентиляции магазина , вы получите решение, которое будет эффективным, качественным и надежным. 

Источник: https://alterair.ua/articles/raschet-ventilyatsii-sechenie-vozduhovodov/

Как выполняется аэродинамический расчёт системы вентиляции

Проектирование системы вентиляции промышленного, общественного или жилого объекта состоит из нескольких последовательных этапов, поэтому нельзя перескочить на выполнение следующего, не закончив предыдущий.

Аэродинамический расчёт системы вентиляции – важная составная часть общего проекта, его целью является определение приемлемых размеров сечения венткоробов, для полноценного её функционирования. Выполняется вручную или посредством специализированных программ.

Безошибочно выполнить важную часть проекта может только профессиональный проектировщик, учитывающий в работе нюансы конкретного здания, скорости и направления движения и требуемую кратность воздухообмена.

Общие сведения

Аэродинамический расчёт – методика определения размеров поперечного сечения воздуховодов для нивелирования потерь давления, сохранения скорости движения и проектного объёма перекачиваемого воздуха.

При естественном способе вентилирования требуемое давление дано изначально, но надо определить сечение. Это связанно с действием гравитационных сил, побуждающих воздушные массы к вытяжке в помещение из вентиляционных шахт. При механическом способе работает вентилятор, и необходимо рассчитать напор газа, а также площадь сечения короба. Используются максимальные скорости внутри вентканала.

Для упрощения методики воздушные массы принимаются за жидкость с нулевым процентом сжатия. На практике это действительно так, так как в большей части систем давление минимально.

Оно образуется только от местного сопротивления, при его соударении со стенками воздуховодов, а также на местах изменения площади. Подтверждение тому нашли многочисленные опыты, проводимые по методике, описанной в ГОСТ 12.3.

018-79 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний».

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое естественная вентиляция

Методика предполагает подбор площади и формы сечения для каждого участка вентиляционной системы. Если брать её за одно целое, то определение потерь будет условное, не соответствующее реальной картине. Кроме самого движения дополнительно вычисляется и нагнетание.

Расчёты воздуховодов для вентиляции, по аэродинамике, ведутся с различным числом известных данных. В одном случае вычисление начинается с нуля, а в другом — больше половины исходных параметров уже известно.

Исходные данные

  • Известны геометрические характеристики воздуховода, и надо рассчитать давление газа. Характерно для систем, где способ вентиляция основывается на архитектурных особенностях объекта.
  • Известно давление, и надо определить параметры воздуховода. Данная схема используется в естественных системах проветривания, где за всё отвечают гравитационные силы.
  • Сила напора и размер сечения неизвестны. Это самая распространённая ситуация, и большая часть проектировщиков сталкивается именно с ней.

Типы воздуховодов

Воздуховоды — это элементы системы, отвечающие за перенос отработанного и свежего воздуха. В состав входят основные трубы переменного сечения, отводы и полуотводы, а также разнообразные переходники. Различаются по материалу и форме сечения.

От типа воздуховода зависит область применения и специфика движения воздуха. Существует следующая классификация по материалу:

  1. Стальные — жёсткие воздуховоды с толстыми стенками.
  2. Алюминиевые — гибкие, с тонкими стенками.
  3. Пластиковые.
  4. Матерчатые.

По форме сечения подразделяются на круглые разного диаметра, квадратные и прямоугольные.

Особенности аэродинамического расчёта

Аксонометрия

Расчет аэродинамики выполняется строго тогда, когда рассчитаны требуемые объёмы воздушных масс. Это основное правило. Также заранее определяются с точками установки воздуховодов, а также дефлекторов.

Графическая часть для расчёта аэродинамики – это аксонометрическая схема. На ней указываются все устройства и протяжённость участков. Затем общая сеть дробится на отрезки со схожими характеристиками. Каждый участок сети рассчитывается на аэродинамическое сопротивление отдельно. После определения параметров на всех участках, они переносятся на аксонометрическую схему. Когда все данные внесены, то вычисляется главная магистраль воздуховода.

Методика расчёта

Самый распространенный вариант, когда оба параметра — сила напора и площадь сечения — неизвестны. В этом случае каждый из них определяется отдельно, с применением своих формул.

Скорость

Она необходима для получения параметров динамического давления на проектируемом участке. Надо помнить, что расход воздуха известен заранее, причем, не для всей системы, а для каждого участка. Измеряется в м/с.

υ фак = L/(3600×Fф), где

L — расход воздуха на исследуемом участке, м3/ч

Давление

Вентиляционная система делится на отдельные ветки (участки) по местам изменения расхода воздуха или изменениям площади сечения. Каждый нумеруется. Естественное располагаемое давление определяется по формуле:

Δре = h .g ( ρн –ρвн), где

 h – разница при подъёме между верхней и нижней точкой
ρн и ρвн – плотность внутри/снаружи

Плотности определяются с использованием параметров перепада температуры воздуха внутри и наружи помещения. Они указаны в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Далее берётся формула:

Σ(R . L .βш +Z) ≤Δ ре, где

Σ(R . L .βш +Z) – сумма расхода давления на рассматриваемом участке, где

R – удельные потери от трения (Па/м);L – длина рассматриваемого участка (м);

βш – коэффициент шероховатости стенок вентканалов;

Z – потери давления в местных сопротивлениях;

Δре – естественное располагаемое давление.

Источник: https://m-e-g-a.ru/ventilyatsiya/kak-vypolnyaetsya-aerodinamicheskij-raschyot-sistemy-ventilyatsii

Аэродинамический расчет системы вентиляции онлайн

L = n * S * Н / 3600, где:

L – необходимая производительность м³/с;
n – кратность воздухообмена;
S – площадь помещения;
Н – высота помещения, м.

Расчет расхода воздуха по количеству людей

L = N * Lнорм / 3600, где:

L – производительность м³/с;
N – число людей в помещении;
 – нормативный показатель потребления воздуха на одного человека составляющий:при отдыхе — 20 м³/ч;при офисной работе — 40 м³/ч;

при активной работе — 60 м³/ч.

Расчет площади сечения воздуховода

F = Q / Vрек где:

F – площадь сечения воздуховода, м²; 
Q
 – расход воздуха м³/с;
Vрек – рекомендуемая скорость воздуха, м/с. (подбираем из таблицы)

Рекомендуемая скорость воздуха

Расчет фактической скорости

По площади F определяют диаметр D (для круглой формы) или высоту A и ширину B (для прямоугольной) воздуховода, м. Полученные величины округляют до ближайшего большего стандартного размера, т.е. Dст , Аст и Вст. Это делается для того, чтобы рассчитать фактическую скорость.

Vфакт = Q / Fфакт, где:

Vфакт – фактическая скорость воздуха, м/с;
Q
 – расход воздуха м³/с;
Fфакт – фактическая площадь сечения воздуховода, м².

Расчет эквивалентного диаметра прямоугольного воздуховода

DL = (2Aст * Bст) / (Aст + Bст), где:

DL – эквивалентный диаметр, м;
Aст – стандартная высота, м;
Bст – стандартная ширина, м.

Расчет потребляемой мощности вентилятора

N = (Qвент * Pвент) / (1000 * n * 100), где:

N – мощность электродвигателя приточного или вытяжного вентилятора, кВт;
Qвент – расход воздуха вентилятора, м³/с;
Pвент – давление создаваемое вентилятором, Па;
n – КПД (коэффициент полезного действия), %.

Источник: https://strojdvor.ru/onlajn-kalkulyatory/onlajn-kalkulyator-rascheta-aerodinamicheskoj-sistemy-ventilyacii/

Как сделать аэродинамический расчет воздуховодов — Школа по утеплению дома

Расчет расходов на отоплениеКак сделать аэродинамический расчет воздуховодов

Чтобы воздухообмен в доме был «правильным», еще на стадии составления проекта вентиляции нужен аэродинамический расчет воздуховодов.

Воздушные массы, движущиеся по каналам вентиляционной системы, при проведении расчетов принимаются в качестве несжимаемой жидкости. И подобное вполне допускается, ибо слишком большое давление в воздуховодах не образуется.

По сути, давление образуется в результате трения воздуха о стенки каналов, а еще при появлении сопротивлений локального характера (к таковым можно отнести его – давления – скачки на местах изменения направления, при соединении/разъединении воздушных потоков, на участках, где установлены регулирующие приборы или же там, где изменяется диаметр вентиляционного канала).

В соответствии с многолетним опытом можно смело заявить, что порой некоторые из данных показателей во время проведения расчета уже известны. Ниже приведены ситуации, которые нередко встречаются в подобного рода случаях.

  1. Показатель сечения поперечных каналов в вентиляционной системе уже известен, требуется определить давление, которое может потребоваться для того, чтобы нужное количество газа перемещалось. Это зачастую случается в тех магистралях кондиционирования, где размеры сечения были основаны на характеристиках технического или же архитектурного характера.
  2. Давление мы уже знаем, но нужно определить поперечное сечение сети для обеспечения вентилируемого помещения требуемым объемом кислорода. Данная ситуация присуща сетям естественной вентиляции, в которых уже наличествующий напор невозможно изменить.
  3. Неизвестно ни об одном из показателей, следовательно, нам необходимо определить и напор в магистрали, и поперечное сечение. Такая ситуация и встречается в большинстве случаев в строительстве домов.

Особенности аэродинамических расчетов

Ознакомимся с общей методикой проведения такого рода расчетов при условии, если и сечение, и давление нам неизвестны. Сразу оговоримся, что аэродинамический расчет следует проводить исключительно после того, как будет определено требуемые объемы воздушных масс (они будут проходить по системе воздушного кондиционирования) и спроектировано приблизительное месторасположение каждого из воздуховодов в сети.

И дабы провести расчет, необходимо вычертить аксонометрическую схему, в которой будет присутствовать перечень всех элементов сети, а также их точные габариты. В соответствии с планом вентиляционной системы рассчитывается суммарная длина воздухопроводов. После этого всю систему следует разбить на отрезки с однородными характеристиками, по которым (только по отдельности!) и будет определен расход воздуха.

Что характерно, для каждого из однородных участков системы следует провести отдельный аэродинамический расчет воздуховодов, потому что в каждом из них имеется своя скорость перемещения воздушных потоков, а также перманентный расход. Все полученные показатели необходимо внести в уже упомянутую выше аксонометрическую схему, а потом, как вы уже наверняка догадались, необходимо выбрать главную магистраль.

Как определить скорость в вентиляционных каналах?

Как можно судить из всего, сказанного выше, в качестве главной магистрали необходимо выбирать ту цепь последовательных отрезков сети, которая является самой протяженной; при этом нумерация должна начинаться исключительно с самого удаленного участка.

Что же касается параметров каждого из участков (а к таковым относится расход воздуха, длина участка, его порядковый номер и проч.), то их также следует занести в таблицу проведения расчетов.

Затем, когда с внесением будет покончено, подбирается форма поперечного сечения и определяются его – сечения – габариты.

А чтобы рассчитать площадь поперечного отрезка сети вентиляции, необходимо использовать приведенную ниже формулу расчетов:

LP/VT = FP.

Что обозначают эти аббревиатуры? Попытаемся разобраться. Итак, в нашей формуле:

  • LP – это конкретный расход воздуха на выбранном участке;
  • VT – это скорость, с которой воздушные массы по этому участку движутся (измеряется в метрах за секунду);
  • FP – это и есть нужная нам площадь поперечного сечения канала.

Что характерно, во время определения скорости движения необходимо руководствоваться, в первую очередь, соображениями экономии и шумности всей вентиляционной сети.

Идем дальше. Ориентируясь на фактическую площадь, необходимо определить, с какой скоростью воздушные массы должны перемещаться по выбранному участку. Для этого следует использовать следующую формулу:

LP/ FФ = VФ.

Получив показатель требуемой скорости, необходимо рассчитать, насколько будет уменьшаться давление в системе вследствие трения о стенки каналов (для этого необходимо использовать специальную таблицу).

Что же касается локального сопротивления для каждого из участков, то их следует рассчитывать по отдельности, после чего суммировать в общий показатель. Затем, суммировав локальное сопротивление и потери по причине трения, можно получить общий показатель потерь в системе кондиционирования воздуха.

В дальнейшем это значение будет использоваться для того, чтобы вычислить требуемое количество газовых масс в каналах вентиляции.

Как рассчитать давление в вентиляционной сети

Для того чтобы определить предполагаемое давление для каждого отдельного участка, необходимо воспользоваться приведенной ниже формулой:

Н х g (РН – РВ) = DPE.

Теперь попытаемся разобраться, что обозначает каждая из этих аббревиатур. Итак:

  • Н в данном случае обозначает разницу в отметках шахтного устья и заборной решетки;
  • РВ и РН – это показатель плотности газа, как снаружи, так и изнутри вентиляционной сети, соответственно (измеряется в килограммах на кубический метр);
  • наконец, DPE – это показатель того, каким должно быть естественное располагаемое давление.

Продолжаем разбирать аэродинамический расчет воздуховодов. Для определения внутренней и наружной плотности необходимо воспользоваться справочной таблицей, при этом должен быть учтен и температурный показатель внутри/снаружи.

Как правило, стандартная температура снаружи принимается как плюс 5 градусов, причем вне зависимости от того, в каком конкретном регионе страны планируются строительные работы. А если температура снаружи будет более низкой, то в результате увеличится нагнетание в вентиляционную систему, из-за чего, в свою очередь, объемы поступающих воздушных масс будут превышены.

А если температура снаружи, напротив, будет более высокой, то давление в магистрали из-за этого снизится, хотя данную неприятность, к слову, вполне можно компенсировать посредством открывания форточек/окон.

Что же касается главной задачи любого описываемого расчета, то она заключается в выборе таких воздуховодов, где потери на отрезках (речь идет о значении ?(R*l*?+Z)) будут ниже текущего показателя DPE либо, как вариант, хотя бы равняться ему. Для пущей наглядности приведем описанный выше момент в виде небольшой формулы:

DPE ? ?(R*l*?+Z).

Теперь более детально рассмотрим, что обозначают использованные в данной формуле аббревиатуры. Начнем с конца:

  • Z в данном случае – это показатель, обозначающий снижение скорости движения воздуха вследствие местного сопротивления;
  • ? – это значение, точнее, коэффициент того, какова шероховатость стенок в магистрали;
  • l – еще одно простое значение, которое обозначает длину выбранного участка (измеряется в метрах);
  • наконец, R – это показатель потерь на трение (измеряется в паскалях на один метр).

Что же, с этим разобрались, теперь еще выясним немного о показателе шероховатости (то есть ?). Этот показатель зависит только от того, какие материалы были использованы при изготовлении каналов. Стоит отметить, что скорость перемещения воздуха также может быть разной, поэтому следует учитывать и этот показатель.

Скорость – 0,4 метра за секунду

В таком случае показатель шероховатости будет следующим:

  • у штукатурки с применением армирующей сетки – 1,48;
  • у шлакогипса – около 1,08;
  • у обычного кирпича – 1,25;
  • а у шлакобетона, соответственно, 1,11.

С этим все понятно, идем дальше.

Скорость – 0,8 метра за секунду

Здесь описываемые показатели будут выглядеть следующим образом:

  • для штукатурки с применением армирующей сетки – 1,69;
  • для шлакогипса – 1,13;
  • для обыкновенного кирпича – 1,40;
  • наконец, для шлакобетона – 1,19.

Немного увеличим скорость воздушных масс.

Скорость – 1,20 метра за секунду

Для этого значения показатели шероховатости будут такими:

  • у штукатурки с применением армирующей сетки – 1,84;
  • у шлакогипса – 1,18;
  • у обычного кирпича – 1,50;
  • и, следовательно, у шлакобетона – где-то 1,31.

И последний показатель скорости.

Скорость – 1,60 метра за секунду

Здесь ситуация будет выглядеть следующим образом:

  • для штукатурки с применением армирующей сетки шероховатость будет составлять 1,95;
  • для шлакогипса – 1,22;
  • для обыкновенного кирпича – 1,58;
  • и, наконец, для шлакобетона – 1,31.

Разбираемся с общим вентиляционным расчетом

Производя аэродинамический расчет воздуховодов, вы обязаны учитывать все характеристики шахты вентиляции (эти характеристики приведены ниже в виде списка).

  1. Динамическое давление (для его определения используется формула – DPE?/2 = Р).
  2. Расход воздушных масс (он обозначается буквой L и измеряется в метрах кубических за час).
  3. Потери давления в результате трения воздуха о внутренние стенки (обозначаются буквой R, измеряются в паскалях на метр).
  4. Диаметр воздуховодов (для расчета данного показателя используется следующая формула: 2*а*b/(а+b); в этой формула значения а, b являются размерами сечения каналов и измеряются в миллиметрах).
  5. Наконец, скорость – это V, измеряется в метрах за секунду, о чем мы уже упоминали ранее.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Высота вытяжки на кухне

>

Что же касается непосредственно последовательности действий при вычислении, то она должна выглядеть примерно следующим образом.

Шаг первый. Вначале следует определить требуемую площадь канала, для чего используется приведенная ниже формула:

I/(3600xVpek) = F.

Разбираемся со значениями:

  • F в данном случае – это, разумеется, площадь, которая измеряется в квадратных метрах;
  • Vpek – это желательная скорость движения воздуха, которая измеряется в метрах за секунду (для каналов принимается скорость в 0,5-1,0 метр за секунду, для шахт – около 1,5 метра).

Шаг второй. Далее необходимо подобрать стандартное сечение, которое было бы максимально приближенным к показателю F.

Шаг третий. Следующим шагом считается определение соответствующего диаметра воздуховода (обозначается буквой d).

Шаг четвертый. Затем определяются остальные показатели: давление (обозначается как Р), скорость движения (сокращенно V) и, следовательно, уменьшение (сокращенно R). Для этого необходимо использовать номограммы согласно d и L, а также соответствующие таблицы коэффициентов.

Шаг пятый. Используя уже другие таблицы коэффициентов (речь идет о показателях местного сопротивления), требуется определить, насколько уменьшится воздействие воздуха вследствие локального сопротивления Z.

Шаг шестой. На последнем этапе расчетов нужно определить общие потери на каждом отдельном отрезке вентиляционной магистрали.

Также отметим, что если вентиляционная система рассчитывается на обслуживание сразу нескольких помещений, для которых давление воздуха обязано быть разным, то во время произведения расчетов требуется учитывать и показатель разряжения либо подпора, которое необходимо добавить к общему показателю потерь.

– Как производить расчеты с помощью программы «ВИКС-СТУДИЯ»

Аэродинамический расчет воздуховодов считается обязательной процедурой, важной составляющей планирования вентиляционных систем. Благодаря данному расчету можно узнать, насколько эффективно вентилируются помещения при том или ином сечении каналов. А эффективное функционирование вентиляции, в свою очередь, обеспечивает максимальный комфорт вашего проживания в доме.

Пример проведения расчетов. Условия в данном случае следующие: здание административного характера, имеет три этажа.

Источник: https://v-teplo.ru/aerodinamicheskij-raschet-vozduhovodov.html

Аэродинамический расчет воздуховодов. Определение оптимальных конструкции и сечения воздуховодов, потерь давления в них

Расчет проводится на основании [22].

Цель: определение оптимальных конструкции и сечения воздуховодов, потерь давления в них с условием того, что скорость движения воздуха не должна выходить за пределы рекомендуемых значений.

В помещениях здания предусматриваются воздуховоды круглого и прямоугольного сечений  из оцинкованной тонколистовой стали, которые прокладываются в подшивном потолке.

Порядок  расчета:

1.   Схема разбивается на участки. Участок —  отрезок трубопровода с постоянным расходом.

2.   Задаваясь скоростью на расчетном участке, определяются ориентировочно площади сечения воздуховодов

, где

— скорость на расчетном участке, .

3.   По ориентировочной площади принимается  диаметр — , мм.

4.   Определяется действительная скорость движения воздуха на участке.

5.   После нахождения удельных потерь давления на трение , умножая на длину участка, определяются потери давления на трение на всем участке.

Определяются потери в местных сопротивлениях в соответствии с данными главы 22 [22].

Z = Рдин × åx, где

x- коэффициент местного сопротивления.

6.   Определяются суммарные потери давления на участке

7.   Определяются суммарные потери давления на направлении

8.   Аналогичным образом  рассчитываются ответвления. Потери давления на параллельных участках основного направления и ответвлений DPотв и  DPмаг.пар. должны увязываться с  погрешностью .

Если невязка составляет более 10%, то в соответствии с табл.22.48 [22] предусматривается установка диафрагмы.

Расчеты ведутся в табличной форме.

Участок 1

Решетка РС-Г/Б : x = 1,8

Отвод 90°:  x = 0,08

Колено Z-образное (2 шт.) :  x =2×0,9×0,95=1,71

Крестовина на проход: L0/Lc = 0,4

fп/fc = 0,66 :  x = 0,6

Источник: https://vunivere.ru/work80665

5. Аэродинамический расчет воздуховодов системы вентиляции. Подбор для данных систем вентиляционного оборудования

Целью расчетаявляется определение размеров поперечногосечения (диаметров или высоты и ширины)на всех участках вентиляционной сети,а также общего аэродинамическогосопротивления системы вентиляции.

Аэродинамическийрасчет начинается с выбора основногорасчетного направления и выполняетсяв два этапа:

1) расчет основного(магистрального) направления;

2) увязка ответвлений,производится с помощью дроссель-клапанов.

В качествемагистрального направления выбираетсянаиболее протяженное и нагруженноенаправление.

Потери давленияна участке определяются по формуле (2):

ΔРуч= R· l · βш+ Z, Па, (5.1)

где R- удельные потери на трение, Па/м;определяются в зависимости от диаметраучастка воздуховода и скорости движениявоздуха в нем;

l –длина участка, м;

βш — коэффициентучета шероховатостей воздуховода;определяется в зависимости от материалавоздуховода;

Z –потери давления в местных сопротивлениях,Па; определяются по формуле (5.2):

Z=Рдин · Σξ, Па, (5.2)

где Рдин –динамическое давление воздуха научастке, Па;

Σξ – суммакоэффициентов местных сопротивленийна участке;

Динамическоедавление воздуха Рдин находитсяпо формуле (5.3):

Рдин = ,Па, (5.3)

где ρв –плотность воздуха, равная 1,2 кг/м3;

V –скорость воздуха на участке, м/с.

Сумма коэффициентовместных сопротивлений на участкеприведены в приложении 2.

Расчет и подборрешеток для системы произведен вприложении 3.

В административномздании ограничение скорости в магистральныхвоздуховодах – до 8 м/с.

Далее производитсярасчет и увязка ответвлений системы.Расчет ответвлений ведется аналогичнорасчету магистрального направления, аувязка производится из условия того,что потери давления в ответвлении должныотличаться от потерь давления напредыдущем участке магистрали не болеечем на 10 %.

Оборудованиеприточных вентиляционных системподбирается в зависимости от принятойсхемы вентиляции, кроме того, необходимоучитывать, принимается ли приточнаякамера типовой или нестандартной.

В первом случаеоборудование приточной системы подлежитповерочным расчетам, т. к. приточныекамеры комплектуются определеннымнабором вентиляционного оборудования.Во втором случае необходимо произвестии выбор оборудования с поверкой егохарактеристик.

Увязка ответвленийпроизводится с помощью дроссель-клапанов(ДК). Они устанавливаются на воздуховодыв местах ответвлений от главныхмагистралей для регулирования расходавоздуха и выравнивания сопротивления.Размеры дроссель-клапанов зависят отразмера воздуховода, на которомрасположены. Он может быть ка прямоугольного,так и круглого сечения.

Приточно-вытяжнаяустановка (ПВУ)

Представляет собойкомплекс, состоящий из приточной ивытяжной установки, которые функциональносвязаны утилизатором теплоты уходящеговоздуха.

Аэродинамическиерасчеты приточной и вытяжной системвентиляции приведены в приложении 4.

5.2 Подбор вентиляционного оборудования

Приточные установки.

Размещают вспециальных помещениях (венткамерах)в подвале или на этаже в зависимости отпланировки здания. Если запроектированомного систем вентиляции, может возникнутьнеобходимость выделения дополнительныхвенткамер за счет подсобных или складскихпомещений.

Приточные установкираспределяют по венткамерам так, чтобыдлина магистральных воздуховодов быланаименьшей, т.е. по возможности ближе кобслуживаемой группе помещений. Впределах венткамеры установки размещаюттак, чтобы была возможность их обслуживания,т.е.

между ними должны быть проходы, покрайней мере, с одной стороны шириной,не меньшей, чем полторы ширины установки.Размеры установок определяют по каталогампроизводителя или в зависимости откомпоновки.

Вентиляторы.

После определениясуммарного расхода в системе и суммарныхпотерь давления по основному направлениюподбираем вентилятор. Подбор заключаетсяв определении рабочей точки.

Рабочая точкавентилятора определяется на линиихарактеристики вентилятора по номограммам.

При подборевентилятора рабочая точка должнанаходиться в области максимального КПДвентилятора.

Фильтры.

При вентиляциидолжен очищаться как приточный воздух,так и удаляемый из помещения (если в немсодержится значительное количествопыли, токсичных газов, паров). Способочистки и вид очистной аппаратурывыбирают с учетом таких факторов, каквлажность воздуха, температура, степеньзагрязнения и требуемая степень очистки.Немаловажное значение имеют также,свойства пыли (сухая, липкая, гигроскопичная,волокнистая) и размеры ее частиц (степеньдисперсности).

Главными мерамизащиты атмосферного воздуха от загрязнениявредными газами, парами и пылью являются:уменьшение или полная ликвидация вредныхвыделений при выполнении технологическихпроцессов; очистка загрязненноговентиляционного воздуха перед выбросомв атмосферу при помощи эффективныхочистных устройств; выброс загрязненноговоздуха в высокие слои атмосферы с цельюрассеивания вредных выделений на большиерасстояния и уменьшения их количествав атмосферном воздухе до предельнодопустимых концентраций (ПДК),регламентированных санитарными нормами.

Для очисткиприточного воздуха, содержащего небольшиеколичества пыли, применяют сухиепористые, смоченные пористые иэлектрические фильтры. Для очисткивоздуха перед выбросом его в атмосферуприменяют устройства, в которых используютследующие принципы: в пылеосадочныхкамерах — силу тяжести, действующую начастицы пыли; в циклонах — центробежныесилы; в матерчатых фильтрах — задержаниепыли в пористом слое; в смоченных фильтрах- прилипание пыли к влажной поверхности.

Очистка пылиподразделяется на грубую, среднюю итонкую. При грубой очистке воздухазадерживается крупная пыль (размерычастиц до 50 мкм). Такую очистку можнопроводить как предварительную примногоступенчатой очистке сильнозапыленного воздуха. При средней очисткезадерживается пыль, размеры которой от50 до 10 мкм, а при тонкой — менее 10 мкм.

По расчетным даннымдля систем П1, В1 и П2, В3 для энергосбереженияпринимаем приточно-вытяжные установкис пластинчатым рекуператором. Для системВ2, В4, В5, В6 подбираем канальные вентиляторы.Данные приведены в таблице 5.1.

Рекуперация воздуха– это технология возврата части тепловойэнергиииз вытяжного воздуха в приточныйс помощью специальных устройств(рекуператоров).

Таблица 5.1 -Вентиляционное оборудование

Система L, м3/ч Р, Па Вентиляционная установка N, кВт Наружная решетка
1 2 3 4 5 6
П1, В1 24060 512,7 Приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуператоромСтандарт 480 15 АРН 800х1300
П2, В3 2560 99,6 Приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуператоромСтандарт 060 1,5 АРН 400х400
В2 2340 53,7 Канальный вентилятор RK 500х250 D1 0,521
В4 710 13,3 Канальный вентилятор RKС 200 С1 0,215
В5 650 10,7 Канальный вентилятор RKС 200 С1 0,215
В6 100 10,4 Канальный вентилятор RKС 200 С1 0,215

Источник: https://studfile.net/preview/8154609/page:3/

Расчет потери давления в воздуховодах в системе вентиляции

Услуги по вентиляции › Проектирование вентиляции ›

Когда известны параметры воздуховодов (их длина, сечение, коэффициент трения воздуха о поверхность), можно рассчитать потери давления в системе при проектируемом расходе воздуха.

Общие потери давления (в кг/кв.м.) рассчитываются по формуле:

P = R*l + z,

где R — потери давления на трение в расчете на 1 погонный метр воздуховода, l — длина воздуховода в метрах, z — потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении).

1. Потери на трение:

В круглом воздуховоде потери давления на трение P тр считаются так:

Pтр = (x*l/d) * (v*v*y)/2g,

где x — коэффициент сопротивления трения, l — длина воздуховода в метрах, d — диаметр воздуховода в метрах, v — скорость течения воздуха в м/с, y — плотность воздуха в кг/куб.м., g — ускорение свободного падения (9,8 м/с2).

  • Замечание: Если воздуховод имеет не круглое, а прямоугольное сечение, в формулу надо подставлять эквивалентный диаметр, который для воздуховода со сторонами А и В равен: dэкв = 2АВ/(А + В)

2. Потери на местные сопротивления:

Потери давления на местные сопротивления считаются по формуле:

z = Q* (v*v*y)/2g,

где Q — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховода, для которого производят расчет, v — скорость течения воздуха в м/с, y — плотность воздуха в кг/куб.м., g — ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Значения Q содержатся в табличном виде.

Метод допустимых скоростей

При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают оптимальную скорость воздуха (см. таблицу). Затем считают нужное сечение воздуховода и потери давления в нем.

Порядок действий при аэродинамическом расчете воздуховодов по методу допустимых скоростей:

  • Начертить схему воздухораспределительной системы. Для каждого участка воздуховода указать длину и количество воздуха, проходящего за 1 час.
  • Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.
  • Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
  • Вычисляем потери давления на трение P тр.
  • По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
  • Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.

В процессе расчета нужно последовательно увязать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление.

Таблица максимальной скорости воздуха в зависимости от требований к воздуховоду

Назначение

Основное требование

Бесшумность

Мин. потери напора

Магистральные каналы

Главные каналы

Ответвления

Приток

Вытяжка

Приток

Вытяжка

Жилые помещения

3

5

4

3

3

Гостиницы

5

7.5

6.5

6

5

Учреждения

6

8

6.5

6

5

Рестораны

7

9

7

7

6

Магазины

8

9

7

7

6

Примечание: скорость воздушного потока в таблице дана в метрах в секунду

Метод постоянной потери напора

Данный метод предполагает постоянную потерю напора на 1 погонный метр воздуховода. На основе этого определяются размеры сети воздуховодов. Метод постоянной потери напора достаточно прост и применяется на стадии технико-экономического обоснования систем вентиляции:

  • В зависимости от назначения помещения по таблице допустимых скоростей воздуха выбирают скорость на магистральном участке воздуховода.
  • По определенной в п.1 скорости и на основании проектного расхода воздуха находят начальную потерю напора (на 1 м длины воздуховода). Для этого служит нижеприведенная диаграмма.
  • Определяют самую нагруженную ветвь, и ее длину принимают за эквивалентную длину воздухораспределительной системы. Чаще всего это расстояние до самого дальнего диффузора.
  • Умножают эквивалентную длину системы на потерю напора из п.2. К полученному значению прибавляют потерю напора на диффузорах.

Теперь по приведенной ниже диаграмме определяют диаметр начального воздуховода, идущего от вентилятора, а затем диаметры остальных участков сети по соответствующим расходам воздуха. При этом принимают постоянной начальную потерю напора.

Диаграмма определения потерь напора и диаметра воздуховодов

Использование прямоугольных воздуховодов

В диаграмме потерь напора указаны диаметры круглых воздуховодов. Если вместо них используются воздуховоды прямоугольного сечения, то необходимо найти их эквивалентные диаметры с помощью приведенной ниже таблицы.

Примечания:

  • Если позволяет пространство, лучше выбирать круглые или квадратные воздуховоды;
  • Если места недостаточно (например, при реконструкции), выбирают прямоугольные воздуховоды. Как правило, ширина воздуховода в 2 раза больше высоты).

В таблице по горизонтальной указана высота воздуховода в мм, по вертикальной — его ширина, а в ячейках таблицы содержатся эквивалентные диаметры воздуховодов в мм.

Таблица эквивалентных диаметров воздуховодов

Размеры

150

200

250

300

350

400

450

500

250

210

245

275

300

230

265

300

330

350

245

285

325

355

380

400

260

305

345

370

410

440

450

275

320

365

400

435

465

490

500

290

340

380

425

455

490

520

545

550

300

350

400

440

475

515

545

575

600

310

365

415

460

Источник: https://www.air-ventilation.ru/raschet-poteri-davleniya-v-vozduhovodah.htm

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Домашний климат
Что лучше увлажнитель или мойка воздуха

Закрыть