Výpočet tlakovej straty v potrubiach vo ventilačnom systéme

Keď sú známe parametre potrubia (ich dĺžka, prierez, koeficient trenia vzduchu na povrchu), je možné vypočítať tlakové straty v systéme pri navrhnutom prietoku vzduchu.

Celková strata tlaku (v kg / m 2) sa vypočíta podľa vzorca:

kde R je strata trecieho tlaku na 1 bežný meter potrubia, l je dĺžka potrubia v metroch a z je strata tlaku na lokálny odpor (s premenlivým prierezom).

1. Strata trenia:

V kruhovom potrubí sa predpokladá, že strata trecieho tlaku P p je:

Ptr = (x * l / d) * (v * v * y) / 2g,

kde x - koeficient trenia, l - dĺžka potrubia v metroch, d - priemer v metroch potrubia, v - rýchlosť prúdenia vzduchu v m / s, r - hustota vzduchu v kg / meter kubický, g. - gravitačné zrýchlenie (9, 8 m / s2).

• Poznámka: V prípade, že potrubie má nekruhové, a pravouhlý prierez, vo vzorci musí sa použije ekvivalentná priemer, ktorý je na stranách A a B z kanála je: dekv = 2AV / (A + B)

2. Strata na lokálny odpor:

Strata tlaku na lokálny odpor sa vypočíta podľa vzorca:

kde Q - množstvo miestnych koeficientov odporu na potrubné časti alebo častí, na ktoré sa výpočet, v - rýchlosť prúdenia vzduchu v m / s, r - hustota vzduchu v kg / meter kubický, g. - gravitačné zrýchlenie (9,8 m / s2 ). Hodnoty Q sú uvedené v tabuľkovej forme.

Spôsob prípustných rýchlostí

Pri výpočte siete vzduchových potrubí sa optimálna rýchlosť vzduchu považuje za počiatočné údaje metódou prípustnej rýchlosti (pozri tabuľku). Potom sa zváži požadovaná časť potrubia a strata tlaku v ňom.

Postup aerodynamického výpočtu vzduchových potrubí metódou prípustných rýchlostí:

• Nakreslite diagram systému distribúcie vzduchu. Pre každú časť potrubia uveďte dĺžku a množstvo vzduchu prechádzajúcej za 1 hodinu.
• Výpočet začína najďalej od ventilátora a najviac zaťažených oblastí.
• Poznáte optimálnu rýchlosť vzduchu v danej miestnosti a objem vzduchu prechádzajúceho cez vzduchový kanál za hodinu, určte vhodný priemer (alebo prierez) potrubia.
• Vypočítajte tlakovú stratu pre trenie P tr.
• Podľa tabuľkových údajov určujeme sumu lokálnych odporov Q a vypočítame tlakovú stratu pre lokálne odpory z.
• Dostupný tlak pre nasledujúce odvetvia rozvodnej siete je definovaný ako súčet tlakových strát v úsekoch umiestnených pred touto vetvou.

V procese výpočtu je potrebné dôsledne prepojiť všetky pobočky siete, pričom sa rovná odporu každej vetvy s odporom najviac zaťaženej vetvy. To sa robí pomocou membrán. Sú nainštalované na ľahko zaťažených častiach potrubí a zvyšujú odolnosť.

Ventportal

Hlavné menu

Publikované v Št, 01/27/2011 - 12:26 od redakcie

Odolnosť voči prechodu vzduchu vo ventilačnom systéme, určenú hlavne rýchlosťou vzduchu v tomto systéme. Ako rýchlosť rastie, tak aj odpor. Tento jav sa nazýva strata tlaku. Statický tlak spôsobený ventilátorom spôsobuje pohyb vzduchu vo ventilačnom systéme, ktorý má určitý odpor. Čím vyšší je odpor takého systému, tým nižšie je prúdenie vzduchu, ktorým sa ventilátor pohybuje. Výpočet straty trením pre vzduch v potrubiach, ako aj odpor sieťových zariadení (filter, tlmič, ohrievač, ventil atď.) Je možné urobiť pomocou príslušných tabuliek a diagramov uvedených v katalógu. Celková tlaková strata môže byť vypočítaná súčtom hodnôt odporu všetkých prvkov ventilačného systému.

Odporúčaná rýchlosť vzduchu v potrubiach:

Určenie rýchlosti vzduchu v potrubiach:

V = L / 3600 * F (m / s)

kde L - spotreba vzduchu, m3 / h; F - prierezová plocha kanálu, m2.

Odporúčanie 1.

Strata tlaku v potrubnom systéme môže byť znížená zvýšením priečneho prierezu potrubí, čo poskytuje pomerne rovnakú rýchlosť vzduchu v celom systéme. Na obrázku vidíme, ako je možné zabezpečiť relatívne rovnomernú rýchlosť vzduchu v potrubnej sieti s minimálnou stratou tlaku.

Odporúčanie 2.

V systémoch s veľkou dĺžkou vzduchových kanálov a veľkým počtom vetraciach mriežok je vhodné umiestniť ventilátor do stredu ventilačného systému. Toto riešenie má niekoľko výhod. Na jednej strane sa znížia tlakové straty a na druhej strane sa môžu použiť vzduchové potrubia menšieho prierezu.

Príklad výpočtu ventilačného systému:

Výpočet sa musí začať vypracovaním náčrtu systému s uvedením umiestnenia vzduchových potrubí, ventilačných mriežok, ventilátorov a dĺžok kanálových úsekov medzi odpalmi a potom určiť prúdenie vzduchu v každej časti siete.

Poďme objasniť pokles tlaku pre sekcie 1-6, pomocou diagramu tlakových strát v kruhových potrubiach, určujeme potrebné priemery vzduchových potrubí a tlakové straty v nich, za predpokladu, že je potrebné zabezpečiť prípustnú rýchlosť pohybu vzduchu.

Oddiel 1: prietok vzduchu bude 220 m3 / h. Priemer vzduchového potrubia je 200 mm, rýchlosť je 1,95 m / s, tlaková strata je 0,2 Pa / m 3 x 15 m = 3 Pa (pozri diagram na určenie straty vzduchu v potrubiach).

Oddiel 2: opakujte rovnaké výpočty, nezabudnite, že prietok vzduchu cez túto časť už bude 220 + 350 = 570 m3 / h. Zoberme si priemer vzduchového potrubia rovnajúci sa 250 mm, rýchlosť - 3,23 m / s. Tlaková strata je 0,9 Pa / m × 20 m = 18 Pa.

Oddiel 3: Prietok vzduchu cez tento úsek bude 1070 m3 / h. Vezmeme priemer vzduchového potrubia rovný 315 mm, rýchlosť 3,82 m / s. Tlaková strata je 1,1 Pa / m × 20 = 22 Pa.

Oddiel 4: tok vzduchu cez túto časť bude 1570 m3 / h. Vezmeme priemer vzduchového potrubia rovný 315 mm, rýchlosť - 5,6 m / s. Tlaková strata je 2,3 Pa x 20 = 46 Pa.

Oddiel 5: tok vzduchu cez túto časť bude 1570 m3 / h. Vezmeme si priemer vzduchového potrubia rovný 315 mm, rýchlosť 5,6 m / s. Tlaková strata je 2,3 Pa / m × 1 = 2,3 Pa.

Oddiel 6: tok vzduchu cez túto časť bude 1570 m3 / h. Vezmeme si priemer vzduchového potrubia rovný 315 mm, rýchlosť 5,6 m / s. Tlaková strata je 2,3 Pa × 10 = 23 Pa. Celková strata tlaku v potrubiach bude 114,3 Pa.

Ak je posledná časť výpočtu dokončená, je potrebné určiť tlakovú stratu sieťových prvkov: a tlmiče CP 315/900 (16 Pa) a ROM spätného ventilu 315 (22 Pa). Tiež určujeme tlakovú stratu v odbočkách do mriežky (odpor celých 4 vetví bude 8 Pa).

Stanovenie tlakových strát pri ohyboch vzduchových potrubí

Graf umožňuje určiť tlakovú stratu v kohútiku na základe uhla ohybu, priemeru a prietoku vzduchu.

príklad. Určte pokles tlaku pre výstup 90 ° s priemerom 250 mm pri prietoku vzduchu 500 m3 / h. Ak chcete nájsť priesečník zvislé čiary zodpovedajúce našej prúdenie vzduchu, s lomkou charakterizujúce priemere 250 mm a zvislé pomlčka na ľavej strane pre zasunutie 90 ° nájsť hodnotu tlakovej straty, ktorá je 2ffa.

Prijímame montáž stropných difúzorov série PF, ktorých odpor podľa plánu bude 26 Pa.

Teraz zhrňte všetky hodnoty tlakovej straty pre priame časti vzduchových kanálov, sieťových prvkov, ohybov a mriežok. Požadovaná hodnota je 186,3 Pa.

Systém sme vypočítali a zistili sme, že potrebujeme ventilátor, ktorý odstráni 1570 m3 / h vzduchu pri sieťovom odporu 186,3 Pa. Vzhľadom na požadované vlastnosti pre výkon systému sme spokojní s ventilátorom potrebným pre výkon systému, sme spokojní s ventilátorom VENTS VKMS 315.

Výpočet kalkulačky odporového potrubia. Výpočet tlaku dýchacích ciest

Keď sú známe parametre potrubia (ich dĺžka, prierez, koeficient trenia vzduchu na povrchu), je možné vypočítať tlakové straty v systéme pri navrhnutom prietoku vzduchu.

Celková strata tlaku (v kg / m 2) sa vypočíta podľa vzorca:

kde R je strata trecieho tlaku na 1 bežný meter potrubia, l je dĺžka potrubia v metroch a z je strata tlaku na lokálny odpor (s premenlivým prierezom).

1. Strata trenia:

V kruhovom potrubí sa predpokladá, že strata trecieho tlaku P p je:

Ptr = (x * l / d) * (v * v * y) / 2g,

kde x - koeficient trenia, l - dĺžka potrubia v metroch, d - priemer v metroch potrubia, v - rýchlosť prúdenia vzduchu v m / s, r - hustota vzduchu v kg / meter kubický, g. - gravitačné zrýchlenie (9, 8 m / s2).

Poznámka: V prípade, že potrubie má nekruhové, a pravouhlý prierez, vo vzorci musí sa použije ekvivalentná priemer, ktorý je na stranách A a B z kanála je: dekv = 2AV / (A + B)

2. Strata na lokálny odpor:

Strata tlaku na lokálny odpor sa vypočíta podľa vzorca:

kde Q - množstvo miestnych koeficientov odporu na potrubné časti alebo častí, na ktoré sa výpočet, v - rýchlosť prúdenia vzduchu v m / s, r - hustota vzduchu v kg / meter kubický, g. - gravitačné zrýchlenie (9,8 m / s2 ). Hodnoty Q sú uvedené v tabuľkovej forme.

Spôsob prípustných rýchlostí

Pri výpočte siete vzduchových potrubí sa optimálna rýchlosť vzduchu považuje za počiatočné údaje metódou prípustnej rýchlosti (pozri tabuľku). Potom sa zváži požadovaná časť potrubia a strata tlaku v ňom.

Postup aerodynamického výpočtu vzduchových potrubí metódou prípustných rýchlostí:

Nakreslite diagram systému distribúcie vzduchu. Pre každú časť potrubia uveďte dĺžku a množstvo vzduchu prechádzajúcej za 1 hodinu.

Výpočet začína najďalej od ventilátora a najviac zaťažených oblastí.

Poznáte optimálnu rýchlosť vzduchu v danej miestnosti a objem vzduchu prechádzajúceho cez vzduchový kanál za hodinu, určte vhodný priemer (alebo prierez) potrubia.

Vypočítajte tlakovú stratu pre trenie P tr.

Podľa tabuľkových údajov určujeme sumu lokálnych odporov Q a vypočítame tlakovú stratu pre lokálne odpory z.

Dostupný tlak pre nasledujúce odvetvia rozvodnej siete je definovaný ako súčet tlakových strát v úsekoch umiestnených pred touto vetvou.

V procese výpočtu je potrebné dôsledne prepojiť všetky pobočky siete, pričom sa rovná odporu každej vetvy s odporom najviac zaťaženej vetvy. To sa robí pomocou membrán. Sú nainštalované na ľahko zaťažených častiach potrubí a zvyšujú odolnosť.

Tabuľka maximálnej rýchlosti vzduchu podľa potrieb potrubia

Spôsob konštantnej straty hlavy

Táto metóda predpokladá stálú stratu tlaku na 1 bežný meter potrubia. Na základe toho sa určujú rozmery siete potrubia. Metóda konštantnej straty hlavy je pomerne jednoduchá a uplatňuje sa vo fáze štúdia uskutočniteľnosti ventilačných systémov:

V závislosti od účelu miestnosti sa podľa tabuľky prípustných rýchlostí vzduchu zvolí rýchlosť na hlavnom úseku kanálu.

Podľa rýchlosti definovanej v bode 1 a na základe konštrukčného prúdu vzduchu sa zistí počiatočná strata hluku (na 1 m dĺžky potrubia). Pre tento účel sa používa diagram uvedený nižšie.

Stanoví sa najviac zaťažená vetva a jej dĺžka sa považuje za ekvivalentnú dĺžku rozvodného systému. Najčastejšie je táto vzdialenosť od najvzdialenejšieho difuzora.

Vynásobte ekvivalentnú dĺžku systému stratou hlavy podľa odseku 2. Na získanú hodnotu sa pridá strata tlaku na difúzor.

Nižšie uvedený diagram určuje priemer počiatočného kanála prichádzajúceho z ventilátora a potom priemery zostávajúcich častí siete podľa zodpovedajúceho prietoku vzduchu. V tomto prípade sa predpokladá konštantná počiatočná strata hlavy.

Diagram určenia straty hlavy a priemeru kanálov

Priemer kruhových potrubí je uvedený v diagrame tlakových strát. Ak sa namiesto nich použijú kanály obdĺžnikového prierezu, je potrebné nájsť ich ekvivalentné priemery pomocou nasledujúcej tabuľky.

Ak to priestor dovoľuje, je lepšie vybrať okrúhle alebo štvorcové kanály;

Ak nie je dostatok miesta (napríklad počas rekonštrukcie), vyberajú sa obdĺžnikové kanály. Typicky je šírka potrubia 2 násobok výšky).

V tabuľke je výška vodiča v mm označená vodorovne, šírka vo vertikálnom smere a v bunkách tabuľky sú ekvivalentné priemery potrubia v mm.

S týmto materiálom pokračuje redakcia časopisu World of Climate publikácia kapitol z knihy "Ventilačné a klimatizačné systémy. Odporúčania pre projektovanie výroby
vody a verejných budov ". Autor Krasnov Yu.S.

Aerodynamický výpočet potrubí začína vynesením axonometrickej schémy (M 1: 100), pripevnením počtu úsekov, ich zaťažením L (m 3 / h) a dĺžkou I (m). Určite smer aerodynamického výpočtu - od najodľahlejšieho a načítaného miesta až po ventilátor. V prípade pochybností pri určovaní smeru sa vypočítajú všetky možné varianty.

Výpočet začína od vzdialeného miesta: určte priemer D (m) kruhu alebo plochu F (m 2) prierezu obdĺžnikového kanála:

Rýchlosť sa pri priblížení k ventilátoru zvyšuje.

Podľa prílohy H majú najbližšie štandardné hodnoty formu: D CT alebo (а х б) ст (м).

Hydraulický polomer pravouhlých kanálov (m):

kde je súčet koeficientov miestnych odporov v potrubnom úseku.

Miestny odpor na hranici dvoch miest (odpališť, priechody) sa odvoláva na miesto s nižším prietokom.

Koeficienty lokálnych odolností sú uvedené v prílohách.

Aerodynamický výpočet vzduchových potrubí

Aerodynamický výpočet vzduchových potrubí - jedna z hlavných fáz konštrukcie ventilačného systému, tk. umožňuje vám vypočítať prierez potrubia (priemer - pre okrúhlu a výšku so šírkou pre obdĺžnikové).

Plocha priečneho prierezu potrubia sa volí podľa odporúčanej rýchlosti pre tento prípad (závisí od prúdenia vzduchu a polohy vypočítanej časti).

F = G / (ρ, v), m²

kde G - prietok vzduchu v vypočítanej časti potrubia, kg / s
ρ - hustota vzduchu, kg / m³
proti - Odporúčaná rýchlosť vzduchu, m / s (pozri tabuľku 1)

Tabuľka 1. Určenie odporúčanej rýchlosti vzduchu v mechanickom ventilačnom systéme.

S prirodzeným systémom vetrania sa predpokladá rýchlosť vzduchu 0,2 až 1 m / s. V niektorých prípadoch môže rýchlosť dosiahnuť 2 m / s.

Vzorec na výpočet tlakových strát pri premiestňovaní vzduchu cez kanál:

ΔP = ΔPtr + ΔPm.s. = λ · (l / d) · (v2 / 2) · ρ + Σx · (v2 / 2) · ρ, [Pa]

V zjednodušenej forme vzorec na stratu tlaku vzduchu v potrubí vyzerá takto:

ΔP = R1 + Z, [Pa]

Špecifické straty tlaku na trenie sa môžu vypočítať podľa vzorca:
R = λ (l / d) · (v2 / 2) · ρ, [Pa / M]

l - dĺžka kanála, m
Z - tlaková strata pri lokálnych odporoch, Pa
Z = Σx · (v2 / 2) · ρ, [Pa]

Špecifická tlaková strata pre trenie R môže byť tiež určená pomocou tabuľky. Stačí poznať prúd vzduchu v oblasti a priemer potrubia.

Tabuľka špecifických strát tlaku na trenie v potrubí.

Horný údaj v tabuľke je prietok vzduchu a dolná hodnota je špecifická tlaková strata pre trenie (R).
Ak je potrubie obdĺžnikové, hodnoty v tabuľke sú vyhľadávané na základe ekvivalentného priemeru. Ekvivalentný priemer sa môže určiť podľa tohto vzorca:

d eq = 2ab / (a ​​+ b)

kde a b - šírka a výška kanálu.

Táto tabuľka zobrazuje špecifickú tlakovú stratu pri ekvivalentnom koeficiente drsnosti 0,1 mm (koeficient pre oceľové kanály). Ak je potrubie vyrobené z iného materiálu - hodnoty tabuľky by sa mali nastaviť podľa vzorca:

ΔP = R1b + Z, [Pa]

kde R - Špecifická strata tlakového tlaku
l - dĺžka potrubia, m
Z - Tlaková strata pri lokálnych odporoch, Pa
β - korekčný faktor, berúc do úvahy drsnosť potrubia. Jeho hodnotu je možné prevziať z nižšie uvedenej tabuľky.

Je tiež potrebné vziať do úvahy stratu tlaku na miestny odpor. Koeficienty lokálnych odporov a metóda výpočtu tlakových strát je možné prevziať z tabuľky v článku "Výpočet tlakových strát v lokálnom odporu ventilačného systému. Koeficienty lokálneho odporu. "Z tabuľky špecifických strát trecieho tlaku sa stanovuje dynamický tlak (tabuľka 1).

Určiť rozmery vzduchových kanálov pri prirodzený ponor, použije sa hodnota dostupného tlaku. Jednorazový tlak - to je tlak, ktorý vzniká v dôsledku rozdielu medzi teplotami prívodu a odvádzaného vzduchu, inými slovami - Gravitačný tlak.

Rozmery vzduchových potrubí v prirodzenom vetraní sú stanovené pomocou rovnice:

kde ΔP_dis - dostupný tlak, Pa
0,9 - rastúci faktor pre výkonovú rezervu
n je počet kanálových úsekov na vypočítanej vetve

Pomocou ventilačného systému s mechanickou vzdušnou motiváciou sa vzduchové kanály vyberajú odporúčanou rýchlosťou. Ďalej sú vypočítané tlakové straty na vypočítanej odbočkovej línii a ventilátor je vybraný podľa konečných údajov (prietok vzduchu a tlaková strata).

Postup výpočtu tlakových strát v potrubiach

Srdcom akéhokoľvek vetracieho systému s mechanickou motiváciou prúdu vzduchu je ventilátor, ktorý vytvára tento prietok v potrubiach. Výkon ventilátora závisí priamo od hlavy, ktorá sa musí vytvoriť na výstupe z nej a na určenie veľkosti tohto tlaku je potrebné vypočítať odpor celého systému kanálov.

Na výpočet tlakovej straty potrebujete diagram a rozmery vzduchového potrubia a prídavného zariadenia.

Počiatočné údaje pre výpočty

Keď je ventilačný systém známy obvod, veľkosti všetkých vzduchových trubíc sú vybrané a definované príslušenstvo, schéma znázornené na čelnom izometrickom pohľade, tj perspektívu. Ak sa vykonáva v súlade s platnými normami, na výkresoch (alebo náčrtkoch) budú viditeľné všetky informácie potrebné na výpočet.

Aerodynamické charakteristiky ventilátora.

1. Pomocou pôdorysov je možné určiť dĺžky vodorovných úsekov vzduchových kanálov. Ak sa na axonometrickom diagrame použijú elevačné značky, na ktorých prechádzajú kanály, taktiež sa dozvie rozsah vodorovných úsekov. V opačnom prípade bude nutné vyrezať budovu s dlážkovými vzduchovodmi. A v extrémnom prípade, keď informácie nestačí, tieto dĺžky sa musia určiť pomocou merania v mieste tesnenia.
2. Na diagrame by sa malo zobraziť všetky dodatočné zariadenia inštalované v kanáloch so symbolom. Môžu to byť membrány, elektrické uzávery, požiarne ventily, ako aj zariadenia na distribúciu alebo odvádzanie vzduchu (mriežky, panely, dáždniky, difúzy). Každá jednotka tohto zariadenia vytvára odpor voči prúdeniu vzduchu, ktorý sa pri výpočte musí brať do úvahy.
3. V súlade s predpismi na diagrame v blízkosti podmienených zobrazení vzduchových potrubí je potrebné uviesť prúdenie vzduchu a rozmery kanálov. Toto sú definujúce parametre pre výpočty.
4. Všetky prvky tvaru a rozvetvenia sa musia odrážať aj v diagrame.

Ak takáto schéma neexistuje na papieri alebo v elektronickej podobe, potom bude potrebné ju nakresliť aspoň vo forme návrhu, výpočty nemôžu byť vykonané bez nej.

S čím začať?

Schéma straty hlavy na meter potrubia.

Veľmi často sa treba zaoberať pomerne jednoduchými schémami vetrania, v ktorých je vzduchové potrubie rovnakého priemeru a nie je žiadne ďalšie vybavenie. Takéto schémy sa dajú ľahko vypočítať, ale čo keď je schéma zložitá s viacerými pobočkami? Podobný postup na to, aby tlakové straty v potrubí, ktoré je opísané v mnohých príručkách, je nutné zistiť najdlhšia systém pobočky alebo vetvu s najvyšším odporom. Je zriedka možné zistiť takýto odpor okom, takže je zvykom počítať najdlhšiu vetvu. Potom sa pri použití hodnôt prietoku vzduchu pripojených na schému celá vetva rozdelí na časti podľa tejto funkcie. Spravidla sa náklady menia po rozvetvení (odpališti) a pri rozdelení je najlepšie zamerať sa na ne. K dispozícii sú aj ďalšie možnosti, napríklad sacie alebo výfukové mriežky, zabudované priamo do hlavného potrubia. Ak sa to na schéme neobjaví, ale existuje takáto mriežka, budete musieť vypočítať tok po ňom. Lokality sú očíslované od najďalej od ventilátora.

Poradie výpočtov

Tabuľka maximálnej rýchlosti vzduchu.

Všeobecný vzorec na výpočet straty tlaku vzduchu pre celý ventilačný systém je nasledovný:

• H_B - Tlaková strata v celom systéme potrubia, kgf / m²;
• R - odolnosť proti treniu 1 m vzduchového potrubia ekvivalentného prierezu, kg / m²;
• l - dĺžka miesta, m;
• Z je množstvo straty prietoku vzduchu v miestnych odporoch (tvarované prvky a prídavné zariadenia).

Poznámka: Hodnota plochy prierezu potrubia zahrnutého do výpočtu sa najprv zohľadňuje ako kruhový tvar potrubia. Odolnosť proti treniu pre kanály obdĺžnikového tvaru je určená prierezovou plochou ekvivalentnou kruhovej.

Výpočet začína od vonkajšej časti č. 1, potom ide na druhé miesto a tak ďalej. Výsledky výpočtov pre každé miesto sú pridané, čo je naznačené matematickým znamienkom sumácie vo výpočtovom vzorci. Parameter R závisí od priemeru kanála (d) a dynamického tlaku v ňom (P_d) a druhá zase závisí od rýchlosti toku vzduchu. Koeficient absolútnej drsnosti stien (λ) je tradične akceptovaný ako pre vzduchové potrubie z pozinkovanej ocele a je 0,1 mm:

Diagram určenia straty hlavy a priemeru kanálov.

Použitie tohto vzorca v procese výpočtu tlakovej straty nie je zmysluplné, pretože hodnoty R pre rôzne rýchlosti a priemery vzduchu už boli vypočítané a sú referenčné hodnoty (RV Shchekin, IG Staroverov - referenčné knihy). Preto je jednoducho potrebné nájsť tieto hodnoty v súlade so špecifickými podmienkami premiestnenia vzdušných hmôt a nahradiť ich vo vzorci. Iný indikátor, dynamický tlak P_d, ktorý je spojený s parametrom R a zúčastňuje sa ďalšieho výpočtu lokálnych odporov, je tiež referenčnou hodnotou. Vzhľadom na tento vzťah medzi týmito dvoma parametrami sú tieto uvedené spolu v referenčných tabuľkách.

Hodnota Z tlakovej straty v lokálnych odporoch sa vypočíta podľa vzorca:

Suma označuje, že je potrebné pridať výsledky výpočtu pre každú z miestnych odporov v danej oblasti. Okrem už známych parametrov, vzorec obsahuje koeficient ξ. Jeho veľkosť je bezrozmerná a závisí od typu lokálneho odporu. Hodnoty parametra pre mnohé prvky ventilačných systémov sú vypočítané alebo určené experimentálne, takže sú uvedené v referenčnej literatúre. Koeficienty lokálneho odporu ventilačného zariadenia sú často indikované samotnými výrobcami, pričom ich hodnoty sa stanovili experimentálne vo výrobe alebo v laboratóriu.

Tabuľka ekvivalentných priemerov kanála.

Po výpočte dĺžky časti č. 1, počtu a typu lokálnych odporov je potrebné správne určiť všetky parametre a nahradiť ich vo výpočtových vzorcoch. Po obdržaní výsledku prejdite na druhú časť a na samotný ventilátor. V tomto prípade nezabudnite na časť vzduchového potrubia, ktorá sa nachádza za ventilačnou jednotkou, pretože tlak ventilátora by mal stačiť na to, aby prekonal jeho odpor.

Po dokončení výpočtov pre najdlhšiu vetvu produkujú to isté v ďalšej vetve, potom na ďalšej a tak ďalej až do konca. Obvykle všetky tieto pobočky majú veľa spoločných priestorov, takže výpočty budú rýchlejšie. Účelom stanovenia tlakovej straty vo všetkých odvetviach je ich celková koordinácia, pretože ventilátor musí rovnomerne distribuovať svoj prietok v celom systéme. To je ideálne, tlaková strata v jednej pobočke by sa mala líšiť od druhej nie o viac ako 10%. Jednoducho povedané, znamená to, že najbližšia pobočka ventilátora by mala mať najvyššiu odolnosť a ďaleko najmenšia. Ak tomu tak nie je, odporúča sa vrátiť k prepočtu priemerov vzduchových potrubí a rýchlosti pohybu vzduchu v nich.

Ak z nejakého dôvodu nemôžu byť zväzky zviazané, vytvoria sa ďalšie umelé prekážky - membrány, ktoré sa majú vybrať. Na zjednodušenie procesu namiesto membrán je nainštalovaný škrtiaci ventil - ventily s ich pomocou môžu byť regulované odporom vetvy a zablokovanie prúdenia klapkou.

Ako ukazuje prax, správne vypočítané a upravené po inštalácii ventilačný systém funguje bezchybne.

Výpočet straty tlaku vzduchu vo ventilačnom systéme

Hlavnou požiadavkou pre všetky typy ventilačných systémov je zabezpečiť optimálnu rozmanitosť výmeny vzduchu v miestnostiach alebo špecifických pracovných plochách. Vzhľadom na tento parameter sa navrhuje vnútorný priemer vzduchového potrubia a vyberie sa výstup ventilátora. Aby sa zaručila potrebná účinnosť ventilačného systému, vykoná sa výpočet tlakovej straty v potrubiach, tieto údaje sa berú do úvahy pri určovaní technických charakteristík ventilátorov. Odporúčaná rýchlosť vzduchu je uvedená v tabuľke 1.

Tabuľka. Nie. 1. Odporúčaná rýchlosť vzduchu pre rôzne miestnosti

Na základe týchto hodnôt by sa mali vypočítať lineárne parametre kanálov.

Algoritmus výpočtu straty vzduchu

Výpočet musí začať tým, že ventilačný systém väzbovú udávajúce priestorové usporiadanie potrubia, dĺžka každej časti, žalúzie, prídavné zariadenia na čistenie vzduchu, technických ventilov a ventilátorov. Straty sa určujú na začiatku každej samostatnej línie a potom súčet. Podľa osobitnej technologické straty plocha je určená pomocou vzorca P = L x R + Z, kde P - pokles tlaku vzduchu v úseku vysporiadania, R - strata na bežný meter časť, L - celková dĺžka potrubia v mieste, Z - straty v dodatočnom systém upevnenia ventilácie.

Na výpočet tlakových strát v kruhovom potrubí sa použije vzorec Ptr. = (L / d × X) × (Y × V) / 2 g. X - tabuľková vzduchový koeficient trenia závisí na výrobnom materiáli potrubia, L - vypočítaná dĺžka úseku, d - priemer potrubia, V - požadovaný prietok vzduchu, Y - hustota vzduchu v závislosti na teplote, g - gravitačné zrýchlenie (voľné). Ak má ventilačný systém štvorcové vzduchové kanály, potom na premenu okrúhlych hodnôt na štvorček použite tabuľku číslo 2.

Kalkulačka na výpočet a výber komponentov ventilačného systému

Kalkulačka vám umožňuje vypočítať základné parametre ventilačného systému metódou popísanou v časti Výpočet ventilačných systémov. Pomocou tejto funkcie môžete definovať:

• Výkon systému, ktorý slúži až pre 4 miestnosti.
• Rozmery vzduchových potrubí a distribučných rozvodov vzduchu.
• Odolnosť leteckej siete.
• Výkon ohrievača vzduchu a odhadované náklady na elektrickú energiu (pomocou elektrického ohrievača).

Príklad výpočtu uvedený nižšie vám pomôže zistiť, ako používať kalkulačku.

Príklad výpočtu vetrania pomocou kalkulačky

V tomto príklade ukážeme, ako vypočítať dodávku vetrania pre 3-izbový byt, v ktorom žije rodina troch ľudí (dvaja dospelí a dieťa). V popoludňajších hodinách prídu k nim príbuzní, takže v obývacej izbe môže byť dlho až 5 osôb. Výška stropov apartmánu je 2,8 metra. Parametre miestnosti:

Sadzby spotreby na spálňu a dieťa sú stanovené v súlade s odporúčaniami SNiP - 60 m³ / h na osobu. Pre obývaciu izbu sa obmedzíme na 30 m³ / h, pretože veľa ľudí v tejto miestnosti je zriedkavé. Podľa SNiP je tento prúd vzduchu prípustný pre priestory s prirodzeným vetraním (môže byť otvorené okno na vetranie). Ak budeme požiadaní o obývačke prietoku vzduchu 60 m³ / h je potrebný osobu za výkon areálu činila 300 m³ / h. Náklady na elektrickú energiu na vykurovanie tohto množstva vzduchu by boli veľmi vysoké, takže sme dosiahli kompromis medzi komfortom a hospodárnosťou. Ak chcete vypočítať výmenu vzduchu podľa množstva pre všetky miestnosti, zvolíme pohodlnú dvojitú výmenu vzduchu.

Hlavný kanál je obdĺžnikové tuhé vetvy - flexibilné zvukotesná (táto kombinácia nie je najbežnejšie typy vzduchových kanálov, ale my sme ho vybrali pre demonštračné účely). Pre ďalšie čistenie prívodného vzduchu bude nainštalovaný jemný filter EU5 uhoľného prachu (vypočítame odpor siete s kontaminovanými filtrami). Rýchlosti vzduchu vo vzduchových kanáloch a prípustná hladina šumu na mriežkach zostanú rovnaké ako odporúčané hodnoty, ktoré sú predvolene nastavené.

Počiatočný výpočet začneme vypracovaním schémy distribučnej siete. Tento okruh nám umožní určiť dĺžku kanálov a počet závitov, ktoré môžu byť v horizontálnej aj vertikálnej rovine (je potrebné počítať všetky zákruty v pravom uhle). Takže náš systém:

Odolnosť rozvodnej siete vzduchu sa rovná odporu najdlhšej časti. Táto časť môže byť rozdelená na dve časti: hlavný kanál a najdlhšia vetva. Ak máte dve vetvy s rovnakou dĺžkou, musíte zistiť, ktorá z nich má najväčší odpor. Pre tento účel, je možné predpokladať, že odpor rovná odporu otáčania 2,5 metrov potrubia, pričom najväčší odpor bude mať vetva, ktorého hodnota (2,5 * počet otáčok + dĺžky potrubia) maximum. Rozlíšenie dvoch častí od trasy je nevyhnutné na to, aby bolo možné špecifikovať iný typ vzduchových kanálov a rôzne rýchlosti vzduchu pre hlavný úsek a konáre.

V našom systéme sú na všetkých konštrukciách namontované škrtiace ventily, ktoré umožňujú nastaviť prietok vzduchu v každej miestnosti v súlade s dizajnom. Ich odolnosť (v otvorenom stave) už bola braná do úvahy, pretože je to štandardný prvok ventilačného systému.

Dĺžka hlavného potrubia (od prijímacej mriežky k vetve do miestnosti č. 1) je 15 metrov, v tejto oblasti sú 4 otáčky v pravom uhle. Dĺžka inštalácie napájanie a vzduchovým filtrom nemožno brať do úvahy (ich odolnosť budú považované za zvlášť), a odpor tlmiče výfuku môže užívať ako odpor vzduchové potrubie o rovnakej dĺžke, to znamená, jednoducho počítať to časť hlavného kanála. Dĺžka najdlhšej vetvy je 7 metrov, má 3 otáčky v pravom uhle (jedna na vetve, jedna v potrubí a jedna v adaptéri). Preto sme nastavili všetky potrebné počiatočné údaje a teraz môžeme pristúpiť k výpočtom (screenshot). Výsledky výpočtu sú uvedené v tabuľke:

Výsledky výpočtu podľa priestorov

Výpočet tlakovej straty v potrubiach vo ventilačnom systéme

Keď sú známe parametre potrubia (ich dĺžka, prierez, koeficient trenia vzduchu na povrchu), je možné vypočítať tlakové straty v systéme pri navrhnutom prietoku vzduchu.

Celková strata tlaku (v kg / m 2) sa vypočíta podľa vzorca:

kde R je strata trecieho tlaku na 1 bežný meter potrubia, l je dĺžka potrubia v metroch a z je strata tlaku na lokálny odpor (s premenlivým prierezom).

1. Strata trenia:

V kruhovom potrubí sa predpokladá, že strata trecieho tlaku P p je:

Ptr = (x * l / d) * (v * v * y) / 2g,

kde x - koeficient trenia, l - dĺžka potrubia v metroch, d - priemer v metroch potrubia, v - rýchlosť prúdenia vzduchu v m / s, r - hustota vzduchu v kg / meter kubický, g. - gravitačné zrýchlenie (9, 8 m / s2).

• Poznámka: V prípade, že potrubie má nekruhové, a pravouhlý prierez, vo vzorci musí sa použije ekvivalentná priemer, ktorý je na stranách A a B z kanála je: dekv = 2AV / (A + B)

2. Strata na lokálny odpor:

Strata tlaku na lokálny odpor sa vypočíta podľa vzorca:

kde Q - množstvo miestnych koeficientov odporu na potrubné časti alebo častí, na ktoré sa výpočet, v - rýchlosť prúdenia vzduchu v m / s, r - hustota vzduchu v kg / meter kubický, g. - gravitačné zrýchlenie (9,8 m / s2 ). Hodnoty Q sú uvedené v tabuľkovej forme.

Spôsob prípustných rýchlostí

Pri výpočte siete vzduchových potrubí sa optimálna rýchlosť vzduchu považuje za počiatočné údaje metódou prípustnej rýchlosti (pozri tabuľku). Potom sa zváži požadovaná časť potrubia a strata tlaku v ňom.

Postup aerodynamického výpočtu vzduchových potrubí metódou prípustných rýchlostí:

• Nakreslite diagram systému distribúcie vzduchu. Pre každú časť potrubia uveďte dĺžku a množstvo vzduchu prechádzajúcej za 1 hodinu.
• Výpočet začína najďalej od ventilátora a najviac zaťažených oblastí.
• Poznáte optimálnu rýchlosť vzduchu v danej miestnosti a objem vzduchu prechádzajúceho cez vzduchový kanál za hodinu, určte vhodný priemer (alebo prierez) potrubia.
• Vypočítajte tlakovú stratu pre trenie P tr.
• Podľa tabuľkových údajov určujeme sumu lokálnych odporov Q a vypočítame tlakovú stratu pre lokálne odpory z.
• Dostupný tlak pre nasledujúce odvetvia rozvodnej siete je definovaný ako súčet tlakových strát v úsekoch umiestnených pred touto vetvou.

V procese výpočtu je potrebné dôsledne prepojiť všetky pobočky siete, pričom sa rovná odporu každej vetvy s odporom najviac zaťaženej vetvy. To sa robí pomocou membrán. Sú nainštalované na ľahko zaťažených častiach potrubí a zvyšujú odolnosť.

Výpočet ventilačných kanálov pre priestory metódou prípustnej rýchlosti

Nie je vždy možné pozvať špecialistu na návrh inžinierskej siete. Čo keby som potreboval vypočítať ventilačné kanály počas opravy alebo výstavby zariadenia? Môže sa vyrábať samostatne?

Výpočty vetrania a vzduchových potrubí umožnia vytvoriť efektívny systém, ktorý zabezpečí neprerušovanú prevádzku jednotiek, ventilátorov a prívodov vzduchu. Ak sa všetko vypočíta správne, zníži sa cena za nákup materiálov a zariadení pre ďalšiu údržbu systému.

Výpočet ventilačných kanálov ventilačného systému sa môže vykonávať rôznymi spôsobmi. Jedná sa napríklad o:

• konštantná strata tlaku;
• povolených rýchlostí.

Obe sú presné a umožňujú vám vypočítať systém vzduchových potrubí s požadovanými charakteristikami výkonu a hluku. Výber konkrétnej metódy závisí od preferencií dizajnéra.

Typy a typy vzduchových kanálov

Pred výpočtom sietí musíte určiť, odkiaľ budú vyrobené. V súčasnosti sa používa oceľ, plast, tkanina, hliníková fólia atď. Často sú vzduchové potrubia vyrobené z pozinkovanej alebo nehrdzavejúcej ocele, môže sa dokonca organizovať v malej dielni. Takéto výrobky sú vhodné na inštaláciu a výpočet takéhoto vetrania nespôsobuje problémy.

Okrem toho sa kanály môžu líšiť vo vzhľade. Môžu byť štvorcové, obdĺžnikové, oválne. Každý typ má svoje vlastné zásluhy. Obdĺžnikový systém umožňuje vytvoriť ventilačné systémy malého výšky alebo šírky pri zachovaní požadovanej plochy priečneho prierezu. V kruhových systémoch, menej materiálov, oválne kombinuje výhody a nevýhody iných druhov.

Pre príklad výpočtu vetrania vyberáme guľaté rúrky z plechu. Ide o výrobky, ktoré sa používajú na vetranie bytov, kancelárskych a obchodných priestorov. Výpočet sa vykoná jedným z metód, ktoré vám umožnia presne vybrať sieť kanálov a nájsť ich vlastnosti.

Spôsob výpočtu vzduchových potrubí metódou konštantnej rýchlosti

Výpočet ventilačných kanálov musí začínať plánom priestorov. Použitím všetkých noriem určite správne množstvo vzduchu v každej zóne a nakreslite schému rozloženia. Zobrazuje všetky mriežky, difuzory, zmeny v priečnom reze a ohyby. Výpočet sa vykonáva pre najodľahlejší bod ventilačného systému, rozdelený na úseky, ktoré sú obmedzené vetvami alebo mriežkami.

Schéma zapojenia ventilačného systému.

Výpočet vzduchového potrubia pre montáž ventilačného systému spočíva v tom, že sa zvolí požadovaný prierez pozdĺž celej dĺžky a nájde sa tlaková strata pre výber ventilátora alebo napájacej jednotky. Počiatočnými údajmi sú hodnoty množstva vzduchu prechádzajúceho cez ventilačnú sieť. Pomocou schémy vypočítame priemer potrubia. To si bude vyžadovať graf tlakovej straty.
Pre každý typ potrubia je graf iný. Zvyčajne výrobcovia poskytujú takéto informácie o svojich produktoch, alebo ich môžete nájsť v referenčných knihách. Vypočítame guľaté kanály, ktorých graf je znázornený na obrázku.

Nomogram pre výber rozmerov.

Zvolenou metódou nastavíme rýchlosť vzduchu každej sekcie. Mala by spadať do noriem pre budovy a priestory zvoleného miesta určenia. Pre hlavné vzduchové a odsávacie vetracie kanály sa odporúčajú nasledujúce hodnoty:

• obytné priestory - 3,5-5,0 m / s;
• výroba - 6,0-11,0 m / s;
• kancelárie - 3,5-6,0 m / s.

• kancelárie - 3,0-6,5 m / s;
• obytné priestory - 3,0-5,0 m / s;
• výroba - 4,0-9,0 m / s.

Keď rýchlosť prekročí prípustnú úroveň, hladina hluku sa pre osobu stane nepríjemnou.

Po určení rýchlosti (v príklade 4,0 m / s) nájdeme potrebnú časť vzduchových potrubí podľa plánu. Existujú aj tlakové straty na 1 m siete, ktoré budú potrebné na výpočet. Celková tlaková strata v pascaloch sa nachádza v produkte špecifickej hodnoty pre dĺžku úseku:

Prvky siete a lokálny odpor

Straty na prvkoch siete (mriežky, difuzory, odpaliská, otáčky, variácie prierezu atď.) Majú tiež význam. Pre mriežky a niektoré prvky sú tieto hodnoty uvedené v dokumentácii. Môžu sa tiež vypočítať vynásobením koeficientu lokálneho odporu (cms) dynamickým tlakom v ňom:

Kde Pd = V2 · ρ / 2 (ρ je hustota vzduchu).

C.M. určiť z adresárov a výrobných charakteristík produktov. Všetky typy tlakových strát sú zhrnuté pre každé miesto a pre celú sieť. Pre pohodlie to urobíme pomocou tabuľkovej metódy.

Súčet všetkých tlakov bude k dispozícii pre túto sieť potrubí a straty na pobočkách by mali byť v rozmedzí 10% celkového dostupného tlaku. Ak je rozdiel väčší, je potrebné na kohútiky namontovať tlmiče alebo membrány. Ak to chcete urobiť, vypočítame požadované cms. podľa vzorca:

kde Pizb je rozdiel v dostupnom tlaku a stratách na pobočke. Z tabuľky vyberte priemer membrány.

Požadovaný priemer membrány pre kanály.

Správny výpočet ventilačných kanálov vám umožní vybrať správny ventilátor podľa rozvrhu výrobcov. Použitím nájdeného dostupného tlaku a celkového prietoku vzduchu v sieti to bude jednoduché.

Výpočet tlaku dýchacích ciest

Keď sú známe parametre potrubia (ich dĺžka, prierez, koeficient trenia vzduchu na povrchu), je možné vypočítať tlakové straty v systéme pri navrhnutom prietoku vzduchu.

Celková strata tlaku (v kg / m 2) sa vypočíta podľa vzorca:

kde R je strata trecieho tlaku na 1 bežný meter potrubia, l je dĺžka potrubia v metroch a z je strata tlaku na lokálny odpor (s premenlivým prierezom).

1. Strata trenia:

V kruhovom potrubí sa predpokladá, že strata trecieho tlaku P p je:

Ptr = (x * l / d) * (v * v * y) / 2g,

kde x - koeficient trenia, l - dĺžka potrubia v metroch, d - priemer v metroch potrubia, v - rýchlosť prúdenia vzduchu v m / s, r - hustota vzduchu v kg / meter kubický, g. - gravitačné zrýchlenie (9, 8 m / s2).

Poznámka: V prípade, že potrubie má nekruhové, a pravouhlý prierez, vo vzorci musí sa použije ekvivalentná priemer, ktorý je na stranách A a B z kanála je: dekv = 2AV / (A + B)

2. Strata na lokálny odpor:

Strata tlaku na lokálny odpor sa vypočíta podľa vzorca:

kde Q - množstvo miestnych koeficientov odporu na potrubné časti alebo častí, na ktoré sa výpočet, v - rýchlosť prúdenia vzduchu v m / s, r - hustota vzduchu v kg / meter kubický, g. - gravitačné zrýchlenie (9,8 m / s2 ). Hodnoty Q sú uvedené v tabuľkovej forme.

Spôsob prípustných rýchlostí

Pri výpočte siete vzduchových potrubí sa optimálna rýchlosť vzduchu považuje za počiatočné údaje metódou prípustnej rýchlosti (pozri tabuľku). Potom sa zváži požadovaná časť potrubia a strata tlaku v ňom.

Postup aerodynamického výpočtu vzduchových potrubí metódou prípustných rýchlostí:

Nakreslite diagram systému distribúcie vzduchu. Pre každú časť potrubia uveďte dĺžku a množstvo vzduchu prechádzajúcej za 1 hodinu.

Výpočet začína najďalej od ventilátora a najviac zaťažených oblastí.

Poznáte optimálnu rýchlosť vzduchu v danej miestnosti a objem vzduchu prechádzajúceho cez vzduchový kanál za hodinu, určte vhodný priemer (alebo prierez) potrubia.

Vypočítajte tlakovú stratu pre trenie P tr.

Podľa tabuľkových údajov určujeme sumu lokálnych odporov Q a vypočítame tlakovú stratu pre lokálne odpory z.

Dostupný tlak pre nasledujúce odvetvia rozvodnej siete je definovaný ako súčet tlakových strát v úsekoch umiestnených pred touto vetvou.

V procese výpočtu je potrebné dôsledne prepojiť všetky pobočky siete, pričom sa rovná odporu každej vetvy s odporom najviac zaťaženej vetvy. To sa robí pomocou membrán. Sú nainštalované na ľahko zaťažených častiach potrubí a zvyšujú odolnosť.

Tabuľka maximálnej rýchlosti vzduchu podľa potrieb potrubia

Spôsob konštantnej straty hlavy

Táto metóda predpokladá stálú stratu tlaku na 1 bežný meter potrubia. Na základe toho sa určujú rozmery siete potrubia. Metóda konštantnej straty hlavy je pomerne jednoduchá a uplatňuje sa vo fáze štúdia uskutočniteľnosti ventilačných systémov:

V závislosti od účelu miestnosti sa podľa tabuľky prípustných rýchlostí vzduchu zvolí rýchlosť na hlavnom úseku kanálu.

Podľa rýchlosti definovanej v bode 1 a na základe konštrukčného prúdu vzduchu sa zistí počiatočná strata hluku (na 1 m dĺžky potrubia). Pre tento účel sa používa diagram uvedený nižšie.

Stanoví sa najviac zaťažená vetva a jej dĺžka sa považuje za ekvivalentnú dĺžku rozvodného systému. Najčastejšie je táto vzdialenosť od najvzdialenejšieho difuzora.

Vynásobte ekvivalentnú dĺžku systému stratou hlavy podľa odseku 2. Na získanú hodnotu sa pridá strata tlaku na difúzor.

Nižšie uvedený diagram určuje priemer počiatočného kanála prichádzajúceho z ventilátora a potom priemery zostávajúcich častí siete podľa zodpovedajúceho prietoku vzduchu. V tomto prípade sa predpokladá konštantná počiatočná strata hlavy.

Diagram určenia straty hlavy a priemeru kanálov

Priemer kruhových potrubí je uvedený v diagrame tlakových strát. Ak sa namiesto nich použijú kanály obdĺžnikového prierezu, je potrebné nájsť ich ekvivalentné priemery pomocou nasledujúcej tabuľky.

Ak to priestor dovoľuje, je lepšie vybrať okrúhle alebo štvorcové kanály;

Ak nie je dostatok miesta (napríklad počas rekonštrukcie), vyberajú sa obdĺžnikové kanály. Typicky je šírka potrubia 2 násobok výšky).

V tabuľke je výška vodiča v mm označená vodorovne, šírka vo vertikálnom smere a v bunkách tabuľky sú ekvivalentné priemery potrubia v mm.