Dlaczego i jak poprawnie obliczyć powierzchnię przekroju ​przewodów i kształtek powietrznych

Systemy wentylacyjne to często wielopoziomowe lub rozgałęzione sieci obwodów, elementów łączących, adapterów i innych urządzeń. Aby komunikacja skutecznie radziła sobie z zadaniami postawionymi przez długi czas, konieczne jest prawidłowe obliczenie powierzchni kanałów powietrznych. Rozważmy szczegółowo, jak można wykonać obliczenia przy użyciu różnych formuł. Rzućmy okiem na inne metody, które są istotne przy opracowywaniu złożonych projektów.

Źródło stroy-okey.ru

Znaczenie poprawnej definicji sekcji

System wentylacyjny jest reprezentowany przez sieć kanałów jednej lub drugiej sekcji, przez którą przepływa powietrze. Dodatkowo można zainstalować różne adaptery, zawory odcinające, filtry, urządzenia do wymuszonego obiegu powietrza. Ale te pierwsze to podstawa, ponieważ wybór komponentów zależy od:

• objętość przepływającego strumienia w określonym czasie;
• efektywność wymiany powietrza w obsługiwanych pomieszczeniach;
• szczelność całej konstrukcji;
• poziom hałasu w miarę przepływu mas powietrza w trybie pracy sieci;
• stopień zużycia energii urządzeń wbudowanych w obwody.

Kilka ważnych punktów wpływa na obliczenia inżynierskie powierzchni kanałów i kształtek powietrznych:

• Typ obiektu . Doboru komponentów należy dokonać biorąc pod uwagę ilość obsługiwanych lokali, wymagania sanitarne dla konkretnych lokali. Na przykład do biura i kuchni przez ten sam okres czasu potrzebna jest inna ilość świeżego powietrza. Uwagę zwraca również powierzchnia lub kubatura obiektu, stała liczba osób mieszkających lub przebywających w budynku. Tutaj, zgodnie ze standardami SanPiN, zwyczajowo bierze się pod uwagę 60 metrów sześciennych na osobę. Dla tymczasowo zlokalizowanych - 20 metrów sześciennych.

Źródło yandex.net

• Warunki instalacji . Kanały gotowe do montażu mogą mieć przekrój okrągły, owalny, kwadratowy lub prostokątny. Niektóre obiekty mają niskie sufity i potrzebne są płaskie kanały powietrzne, podczas gdy inne mogą opierać się na projekcie. Druga opcja obejmuje użycie dowolnych próbek, w tym kombinacji.
• Materiał kanału powietrznego . Zgodnie z wykonaniem na parkietach handlowych można znaleźć stal (w różnej obróbce), aluminium (w postaci elastycznej fali), tworzywa sztuczne o różnej sztywności oraz tekstylne kanały wentylacyjne. Tutaj kryterium jest rozpatrywane z punktu widzenia sił tarcia, oporu między ścianami a masą powietrza. Istnieją również różnice w wyglądzie i wynikającym z tego poziomie hałasu w trybie pracy systemu.

Przy obliczaniu przekroju kanałów powietrznych ważne jest, aby wziąć pod uwagę wszystkie niuanse. Każdy błąd może prowadzić do nieprawidłowego działania systemu jako całości, do spadku wydajności wentylacji. Oznacza to, że oczyszczanie powietrza w konkretnym pomieszczeniu nastąpi w pełni, wzrośnie poziom wilgotności. To ostatnie często prowadzi do powstania obszarów dotkniętych pleśnią, grzybami i bakteriami.

Źródło propodval.ru

Przeprowadzenie niezbędnych obliczeń

Na etapie projektowania wykonywane są obliczenia inżynierskie powierzchni kanału powietrznego zarówno dla oddzielnego pomieszczenia, jak i dla całego obsługiwanego obiektu jako całości. Do obliczeń używane są specjalne programy, kalkulatory i gotowe formuły. W każdym razie wyniki są maksymalnie zmniejszane, aby zapewnić tę samą prędkość przepływu powietrza w każdym z kanałów.

Punkty projektowe

Zanim obliczysz powierzchnię kanału powietrznego o przekroju prostokątnym lub innym, musisz opracować układ kanałów wentylacyjnych dla całego obiektu. Na rysunku zaznaczono długość linii prostych, węzłów z połączeniami obrotowymi oraz adapterów pomiędzy segmentami o różnych przekrojach. Na przykład w obszarze wentylatorów wielkość obwodu przekracza parametry w kanałach dalekich i odgałęzieniach z trasy głównej.

Źródło infradom.ru

Ponadto wykonywane są obliczenia dotyczące zgodności wymiany powietrza dla konkretnego obiektu z wymaganiami sanitarnymi i higienicznymi. Na podstawie wyników określa się wymaganą intensywność ruchu mas powietrza przez instalację wentylacyjną. Po tym staje się jasne, czy potrzebne będą dodatkowe urządzenia do zapewnienia wymuszonej cyrkulacji powietrza, w których poszczególnych obszarach należy zainstalować sprzęt o takiej lub innej mocy. Po rozwiązaniu problemów projektowych można przystąpić do obliczania optymalnej powierzchni systemu i przekroju kanałów w każdej sekcji.

Wyznaczanie powierzchni za pomocą wzorów

Takie podejście do obliczania kanałów powietrznych ma znaczenie tylko w przypadku projektowania systemów o małych rozmiarach. Należą do nich prawie wszystkie budynki typowe dla sektora prywatnego. Może to być garaż lub kuźnia, wiejski dom lub dwupiętrowy domek. Rozważmy bardziej szczegółowo formuły dla każdego rodzaju użytych elementów.

Źródło djvproject.ru

Kwadratę kanałów i kształtek wentylacyjnych określa następujący wzór: S = (L * 2,778) / V. Tutaj symbole oznaczają:

• S to powierzchnia produktu w przekroju;
• L - zużycie masy powietrza przez określony czas (metr sześcienny/godzinę), która przepływa wewnątrz systemu wentylacyjnego;
• V to natężenie przepływu powietrza w określonym odcinku sieci, m/s.

Przez 2,778 rozumie się współczynnik, który pozwala pogodzić obliczone godziny i sekundy, metry użyte we wzorze oraz wynik pożądanej powierzchni w metrach kwadratowych. patrz Istnieje również alternatywne obliczenie: S = L / k × V . Tutaj k (współczynnik dopasowania) będzie równy 3600.

Do obliczenia kanałów wentylacyjnych z określonym przekrojem stosuje się następujące wzory:

Okrągły kanał wentylacyjny: S = (π × D²) / 400 . Tutaj D jest średnicą konturu.

Wzory kwadratowe lub prostokątne. Do obliczeń będziemy potrzebować wysokości i szerokości: S = (a + b) / 100 .

W przypadku owalu stosuje się wzór, w którym potrzebna jest większa i mniejsza średnica produktu: S u003d (π × d ₁ × d ₂ ) / 4 .

Źródło hangsystems.ru

Aby zaoszczędzić pieniądze, często wybór kanałów wentylacyjnych przeprowadza się na korzyść próbek o małym przekroju. Jednak w tym przypadku wzrasta prawdopodobieństwo przyspieszenia przepływu powietrza i zwiększenia poziomu hałasu, wibracji, strat ciśnienia i zwiększonych kosztów energii. Dlatego słuszne będzie skupienie się na zalecanych parametrach. Na przykład optymalna prędkość z komfortowym efektem hałasu dla warunków życia wynosi 3,5-5 lub 3-4 m/s.

Oprócz natężenia przepływu mas powietrza i pola przekroju kanału obliczany jest również współczynnik wymiany powietrza (mierzony w czasach na godzinę). Jest to optymalna ilość czystego powietrza potrzebna do przewietrzenia jednego metra sześciennego pomieszczenia przez godzinę. Możesz uzyskać dane z gotowych tabel z zaokrąglonymi wartościami lub obliczyć je za pomocą wzoru: N u003d V / W. Tutaj świeże powietrze wchodzące do pomieszczenia (w metrach sześciennych na godzinę) jest dzielone przez całkowitą objętość obsługiwanego pomieszczenia (w metrach sześciennych).

Tabela przedstawia zalecane kursy wymiany powietrza dla różnych typów pomieszczeń w prywatnym domu.

Rozważ przykład - ile powietrza potrzeba do obsługi jednego z lokali. Tak więc w przypadku sypialni o powierzchni 16 metrów kwadratowych wymagane jest średnio około 50 metrów sześciennych masy netto na godzinę. W przypadku piwnicy, w oparciu o zalecenia na 40 m2 należy zapewnić przepływ co najmniej 320 metrów sześciennych / godzinę.

Po określeniu wymaganej ilości czystego powietrza na godzinę można obliczyć powierzchnię przekroju kanału w m2. Aby to zrobić, potrzebujesz wzoru: S u003d L / 3600 / V.

Oznacza to, że do sypialni potrzebny będzie kontur o przekroju 50/3600/4 = 0,003472 m2 lub około 35 cm2. W przypadku piwnicy ten sam parametr będzie miał natężenie przepływu powietrza co najmniej 220 cm2.

Poniżej znajduje się tabela podsumowująca wartości przepływu powietrza w metrach sześciennych przy danym natężeniu przepływu wm/s. z uwzględnieniem parametrów fizycznych okrągłego, prostokątnego lub kwadratowego odcinka przewodu wentylacyjnego.

Poniższa tabela przedstawia przykładowe wymiary przekrojów okrągłych i prostokątnych kanałów wentylacyjnych w warunkach przepływu powietrza 1000 m3/h i maksymalnego przepływu 4 m/s. Przedstawiono również wskaźniki rzeczywistego trybu prędkości, straty ciśnienia na metr bieżący podczas pracy systemu, zaproponowano alternatywne średnice dla konturów czworokątnych.

W razie potrzeby można obliczyć równoważną średnicę kanału na prostokątny lub kwadratowy odpowiednik. Jest na to wzór: D = 2 × a × b / (a+b) .

Na przykład dla obwodu o przekroju 500 * 300 mm odpowiednia jest średnica 375 mm, a kanał wentylacyjny 300 * 300 mm można zastąpić falistą aluminiową o podobnej średnicy 300 mm.

Przegląd innych technik

W dołączonej dokumentacji lub specjalistycznej literaturze regulacyjnej można znaleźć graficzne nonogramy. Istnieje kilka osi, na których wskazana jest skala ciśnienia, prędkości, wymiany powietrza oraz przekrój przewodu wentylacyjnego. Znając pierwsze wskaźniki, możesz je porównać i rozważyć żądaną wersję rozmiaru konturu na skrzyżowaniu. Wartość będzie przybliżona, ale będzie można się na niej skupić, biorąc pod uwagę minimalny poziom hałasu.

Inżynierowie i projektanci używają specjalnych programów do obliczania kwadratury kanału. Istnieją obszerne tabele, które uwzględniają maksymalną liczbę niuansów. Są one związane zarówno z typami wybranego zestawu dla urządzenia systemu wentylacji, jak iz cechami obsługiwanego lokalu lub obiektu jako całości.

Źródło odstroy.ru

Alternatywą dla specjalistycznych programów jest kalkulator online. Takie podejście pozwala określić wymagane wymiary kanałów i kształtek wentylacyjnych z przybliżoną dokładnością. Ale biorąc pod uwagę znormalizowane parametry proponowanego asortymentu na parkietach handlowych, takie wyniki mogą mieć zastosowanie do opracowania projektu dla sektora prywatnego.

Podsumowanie

Przed montażem należy prawidłowo obliczyć system wentylacyjny, aby wykluczyć tworzenie się kondensatu, aby zapewnić pełny dopływ świeżego powietrza do pomieszczeń.

Aby obliczyć powierzchnię przekroju kanałów i kształtek powietrznych, możesz skorzystać z gotowych wzorów, tabel, specjalnych programów, schematów lub kalkulatorów online.

Aby uzyskać pożądany wynik, musisz znać powierzchnię pomieszczenia, minimalną pojemność sześcienną świeżego powietrza na godzinę, biorąc pod uwagę liczbę osób przebywających na stałe lub tymczasowo w pomieszczeniu oraz natężenie powietrza przepływ masowy wzdłuż konturów.

W praktyce sprawdzono, że w kanałach okrągłych o dużej średnicy powietrze przepływa z mniejszymi stratami ciśnienia i jest cichsze, w kanałach wąskich i prostokątnych masa przechodzi szybciej i głośniej.

Specjaliści często zastępują istniejące kanały prostokątne okrągłymi o równoważnej średnicy.