Przykłady obliczeń aerodynamicznych obliczeń kanałów powietrznych

6.1. Obliczenia aerodynamiczne systemów wentylacji nawiewnej.

Obliczenia aerodynamiczne przeprowadza się w celu określenia wymiarów przekroju kanałów i kanałów powietrznych systemów wentylacji nawiewnej i wywiewnej oraz określenia ciśnienia, które zapewnia obliczony przepływ powietrza we wszystkich sekcjach kanałów powietrznych.

Obliczenia aerodynamiczne składają się z dwóch etapów:

1. Obliczanie odcinków kanałów powietrznych głównego kierunku - autostrady;

2. Łączenie gałęzi.

Obliczenia aerodynamiczne przeprowadza się w następującej kolejności:

1) System jest podzielony na oddzielne sekcje. Długości wszystkich odcinków i ich koszty są uwzględniane w schemacie obliczeniowym.

2) Główna linia jest wybrana. Oddział o maksymalnej długości i maksymalnym obciążeniu jest wybierany jako główna autostrada.

3) Numerujemy odcinki, zaczynając od najdalszego odcinka autostrady.

4) Określ wymiary przekrojów sekcji projektowych według wzoru:

Dobór wymiarów przekroju kanałów powietrznych odbywa się zgodnie z optymalnymi prędkościami powietrza. Maksymalne dopuszczalne prędkości dla systemu wentylacji mechanicznej nawiewnej przyjęto zgodnie z tabelą 3.5.1 źródła [1]:

- dla autostrady 8 m / s;

- dla gałęzi 5 m / s.

5) Zgodnie z obliczoną powierzchnią f dobiera się wymiary kanału.

Następnie prędkość określa się za pomocą wzoru:

6) Określić stratę ciśnienia tarcia:

gdzie R jest konkretną stratą ciśnienia spowodowaną tarciem, Pa / m.

Jest pobierany zgodnie z tabelą. 22.15 Podręcznika projektanta (wejście według średnicy zastępczej de i prędkości powietrza v).

l - długość przekroju, m.

Vsh - współczynnik uwzględniający chropowatość wewnętrznej powierzchni korytka kanału (dla stali Vsh = 1, dla kanałów w ścianach murowanych Vsh = 1,36). Jest pobierany zgodnie z tabelą. 22.12 Podręcznika projektanta.

7) Określić spadek ciśnienia w lokalnych rezystancjach według wzoru:

gdzie ∑ζ jest sumą współczynników lokalnych rezystancji terenu, przyjętych zgodnie z Podręcznikiem projektanta;

pD - ciśnienie dynamiczne, Pa.

Określić całkowitą stratę ciśnienia w obliczonym obszarze

9) Określić stratę ciśnienia w układzie według wzoru:

gdzie N to liczba odcinków autostrady.

p - spadek ciśnienia w urządzeniach wentylacyjnych.

10) Łączymy gałęzie, zaczynając od najdłuższej gałęzi. Strata ciśnienia w odgałęzieniu jest równa stracie ciśnienia w przewodzie od odcinka obwodowego do punktu wspólnego z odgałęzieniem:

Rozbieżność między stratami ciśnienia na odgałęzieniach kanałów powietrznych nie powinna przekraczać 10% strat ciśnienia na równoległych odcinkach linii. Jeżeli podczas obliczeń okaże się, że poprzez zmianę średnicy nie można wyrównać strat, wówczas montujemy przepony, dławiki - zawory lub wyrównujemy kratami (kraty typu P i PP są regulowane).

Obliczenia aerodynamiczne systemu P1, P2, P3, P4, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 podsumowano w tabelach nr 6-16. Po obliczeniu przekroje kanałów powietrznych są nanoszone na schematy ze wskazaniem kosztów.

6.2. Obliczenia aerodynamiczne systemów wentylacyjnych z naturalną indukcją ruchu powietrza.

Przy obliczaniu naturalnego systemu wentylacji konieczne jest, aby straty w systemie były mniejsze niż ciśnienie wytworzone przez różnicę gęstości (ciśnienie dostępne).

Przy obliczeniach staramy się zachować rozbieżność na poziomie 5-10% pomiędzy spadkiem ciśnienia w układzie a ciśnieniem dyspozycyjnym, ale jeśli konieczne jest zwiększenie strat w układzie, to stosujemy kratki regulowane.

Dostępne ciśnienie oblicza się według wzoru:

gdzie ρн, ρв - gęstość powietrza odpowiednio przy tn i tв (obliczenia przeprowadza się przy temperaturze powietrza zewnętrznego tн = 5 ° C);

h to wysokość słupa powietrza, m.

Wysokość słupa powietrza zależy od obecności lub braku systemu wentylacji nawiewnej w danym pomieszczeniu:

- jeśli pomieszczenie jest wyposażone w system wentylacji nawiewnej, wówczas wysokość słupa powietrza jest równa odległości od środka wysokości pomieszczenia do wylotu szybu wywiewnego;

- jeśli w pomieszczeniu jest tylko układ wydechowy, to wysokość słupa powietrza jest równa odległości od środka otworu wywiewnego

do wylotu wału wydechowego.

Obliczenie systemu wentylacji z naturalnym impulsem przeprowadza się w następującej kolejności:

1) Określ autostradę. W przypadku przeciągu naturalnego będzie to gałąź, dla której dostępne ciśnienie jest najmniejsze.

2) Określenie przekroju poprzecznego kanałów odbywa się w taki sam sposób, jak w przypadku układu mechanicznego zasilania.

3) Pozostałe gałęzie obliczamy w taki sam sposób jak sieć, porównując rozbieżność z dostępnym ciśnieniem.

7. WYBÓR SPRZĘTU WENTYLACYJNEGO

7.1. Wybór kratek żaluzjowych stałych.

Rolę czerpni pełnią kratki żaluzjowe typu STD. Montowane są w otworze w ścianie komory wentylacyjnej. Takie konstruktywne rozwiązanie wlotu powietrza nie jest sprzeczne z wymaganiami sanitarnymi i higienicznymi, ponieważ w pobliżu nie ma zewnętrznych zanieczyszczeń powietrza. Czerpnię powietrza wykonano zgodnie z wymaganiami, zgodnie z którymi czerpnie powietrza nie powinny znajdować się niżej niż 2 m od poziomu terenu.

Wyboru dokonuje się w następującej kolejności:

1) dla danego natężenia przepływu powietrza wybrać jedną lub więcej kratek z całkowitą wolną powierzchnią

gdzie v jest zalecaną prędkością ruchu powietrza w przekroju kratownicy. Przyjmuje się, że wynosi od 2 do 6 m / s;

Ltot - objętościowe natężenie przepływu powietrza przechodzącego przez ruszt, m 3 / h.

f = 13386 / (3600 4) = 0,93 m 2

Liczba kratek jest określana jako

gdzie f1 jest polem wolnego przekroju jednej kraty, m 2.

n = 0,93 / 0,183 = 5 szt.

przyjęto kratkę typu STD 302 o wolnej powierzchni przekroju f1 = 0,183 m 2

2) Wyjaśnimy prędkość za pomocą wzoru

gdzie fakt jest rzeczywistą całkowitą powierzchnią przekroju, m 2.

v = 13386 / (3600 0,915) = 4 m / s

3) Straty ciśnienia w kratkach obliczamy według wzoru:

p = ζ (ρ v 2) / 2,

gdzie ζ jest współczynnikiem lokalnego oporu. Dla krat typu STD wynosi 1,2.

ρ to gęstość powietrza zewnętrznego w chłodnym okresie roku o temperaturze -32 0 C, ρ = 1,48319 kg / m3.

∆p = 1,2 · (1,48319 · 4 2) / 2 = 14,2 Pa.

Wybór stałej kratki żaluzjowej. Tablica 17

Nr systemu	L, m 3 / godz	Marka	numer	Rozmiar, mm
P1-P4	13386	STD-302	5	750´1160

7.2. Wybór filtra

1) Dobór filtrów do systemu P1 (dostawa do audytorium):

Liczba komórek filtrujących jest określona wzorem:

gdzie L to objętościowe natężenie przepływu powietrza nawiewanego do hali - 13386 m3 / h.

Li to przepustowość jednego ogniwa filtrującego; dla filtrów FYaPb wynosi 1500 m3 / h. Wielkość jednej komórki to 518 ”518 mm.

n '= 13386/1500 = 8,9

Opór aerodynamiczny typu ogniwa: ∆p = 150 Pa.

Tabela doboru filtrów 18

Nr systemu	L, m 3 / godz	Marka	Rozmiar, mm
P1	13494	FYaPb	518´518
P2	648	FYaPb	518´518
P3	576	FYaPb	518´518
P4	234	FYaPb	518´518

7.3. Dobór izolowanego zaworu powietrza.

Izolowana przepustnica powietrza ma na celu zapobieganie nieuzasadnionym utratom ciepła w czasie, gdy system wentylacji nie działa. Rodzaj klapy, gabaryty i wolne pole przekroju poprzecznego dla przejścia powietrza dobiera się w zależności od zadanego natężenia przepływu.

Sposób doboru klap:

1) dla danego przepływu powietrza typ klapy oraz powierzchnię sekcji swobodnej dobiera się z tabeli.

2) Określić prędkość ruchu powietrza w części mieszkalnej

zawór wg wzoru:

v = 13386 / (3600 1,48) = 2,5 m / s;

Scena pierwsza

Obejmuje to obliczenia aerodynamiczne systemów mechanicznej klimatyzacji lub wentylacji, które obejmują szereg operacji sekwencyjnych. Sporządza się wykres aksonometryczny, który obejmuje wentylację: zarówno nawiewną, jak i wywiewną, i jest przygotowywany do obliczeń.

Wymiary przekroju poprzecznego kanałów powietrznych określa się w zależności od ich rodzaju: okrągłe lub prostokątne.

Tworzenie programu

Diagram sporządzony jest w perspektywie w skali 1: 100. Wskazuje punkty ze zlokalizowanymi urządzeniami wentylacyjnymi i poborem powietrza przez nie przepływającego.

Tutaj powinieneś zdecydować o pniu - głównej linii, na podstawie której wykonywane są wszystkie operacje. Jest to łańcuch odcinków połączonych szeregowo, o największym obciążeniu i maksymalnej długości.

Budując autostradę należy zwrócić uwagę na projektowany system: nawiewny czy wywiewny.

Dostawa

Tutaj linia rozliczeniowa jest zbudowana z najbardziej odległego dystrybutora powietrza o największym zużyciu. Przechodzi przez elementy zasilające, takie jak kanały powietrzne i centrale wentylacyjne, aż do momentu zasysania powietrza. Jeżeli system ma obsługiwać kilka kondygnacji, to dystrybutor powietrza znajduje się na ostatnim.

Wydechowy

Linia jest budowana od najbardziej oddalonego urządzenia wyciągowego, które maksymalizuje zużycie przepływu powietrza, przez główną linię do montażu okapu i dalej do szybu, przez który wypuszczane jest powietrze.

Jeśli wentylacja jest planowana na kilku poziomach, a instalacja okapu znajduje się na dachu lub strychu, wówczas linia obliczeniowa powinna zaczynać się od urządzenia rozprowadzającego powietrze najniższej kondygnacji lub piwnicy, które również jest zawarte w systemie. Jeśli okap jest zainstalowany w piwnicy, to z urządzenia do dystrybucji powietrza na ostatnim piętrze.

Cała linia obliczeniowa jest podzielona na segmenty, z których każdy jest odcinkiem kanału o następujących cechach:

• kanał o jednakowej wielkości przekroju;
• z jednego materiału;
• przy stałym zużyciu powietrza.

Następnym krokiem jest numeracja segmentów. Rozpoczyna się od najbardziej oddalonego urządzenia wywiewnego lub dystrybutora powietrza, któremu przypisany jest oddzielny numer. Główny kierunek - autostrada zaznaczona pogrubioną linią.

Ponadto na podstawie diagramu aksonometrycznego dla każdego segmentu określa się jego długość, biorąc pod uwagę skalę i zużycie powietrza. Ta ostatnia jest sumą wszystkich wartości przepływu zużywanego powietrza przepływającego przez gałęzie sąsiadujące z linią. Wartość wskaźnika, którą uzyskujemy w wyniku sumowania sekwencyjnego, powinna stopniowo rosnąć.

Wyznaczanie wartości wymiarowych przekrojów kanałów wentylacyjnych

Wyprodukowany na podstawie wskaźników takich jak:

• zużycie powietrza w segmencie;
• normatywne zalecane wartości prędkości przepływu powietrza wynoszą: na autostradach - 6 m / s, w kopalniach, w których pobierane jest powietrze - 5 m / s.

Obliczana jest wstępna wartość wymiarowa kanału na segmencie, która jest doprowadzana do najbliższej normy. W przypadku wyboru kanału prostokątnego wartości są wybierane na podstawie wymiarów boków, których stosunek nie przekracza 1 do 3.

Typy kanałów

Kanały powietrzne to elementy systemu odpowiedzialne za przesył powietrza wywiewanego i świeżego. Obejmuje główne rury stożkowe, kolanka i półkola, a także różne adaptery. Różnią się materiałem i kształtem przekroju.

Obszar zastosowania i specyfika ruchu powietrza zależą od rodzaju kanału powietrznego. Istnieje następująca klasyfikacja materiałów:

1. Stal - sztywne, grubościenne kanały powietrzne.
2. Aluminium - elastyczne, cienkościenne.
3. Plastikowy.
4. Płótno.

W zależności od kształtu sekcje są podzielone na okrągłe odcinki o różnych średnicach, kwadratowe i prostokątne.

Etap drugi

Tutaj obliczane są wartości oporu aerodynamicznego. Po wybraniu standardowych przekrojów kanałów powietrznych określana jest wartość natężenia przepływu powietrza w układzie.

Obliczanie strat ciśnienia na skutek tarcia

Następnym krokiem jest określenie określonej straty ciśnienia tarcia na podstawie danych tabelarycznych lub nomogramów.W niektórych przypadkach kalkulator może być przydatny do określenia wskaźników na podstawie wzoru, który pozwala obliczyć z błędem 0,5 procent. Aby obliczyć całkowitą wartość wskaźnika charakteryzującego stratę ciśnienia na całym odcinku, należy pomnożyć jego określony wskaźnik przez długość. Na tym etapie należy również wziąć pod uwagę współczynnik korekcji chropowatości. Zależy to od wielkości bezwzględnej szorstkości danego materiału przewodu, jak również od prędkości.

Obliczanie dynamicznego wskaźnika ciśnienia na segmencie

Tutaj wskaźnik charakteryzujący ciśnienie dynamiczne w każdej sekcji jest określany na podstawie wartości:

• natężenie przepływu powietrza w systemie;
• gęstość masy powietrza w warunkach standardowych, która wynosi 1,2 kg / m3.

Wyznaczanie wartości lokalnych rezystancji w przekrojach

Można je obliczyć na podstawie współczynników lokalnego oporu. Uzyskane wartości podsumowano w formie tabelarycznej, która zawiera dane wszystkich przekrojów, a nie tylko odcinków prostych, ale także kilku kształtek. Nazwa każdego elementu jest wprowadzana do tabeli, są tam również wskazane odpowiednie wartości i cechy, zgodnie z którymi określa się współczynnik lokalnego oporu. Wskaźniki te można znaleźć w odpowiednich materiałach referencyjnych dotyczących doboru wyposażenia do central wentylacyjnych.

W przypadku obecności dużej liczby elementów w systemie lub przy braku pewnych wartości współczynników stosowany jest program, który pozwala szybko wykonywać uciążliwe operacje i optymalizować obliczenia jako całość. Całkowita wartość rezystancji jest określana jako suma współczynników wszystkich elementów segmentu.

Obliczanie strat ciśnienia na lokalnych oporach

Po obliczeniu końcowej sumarycznej wartości wskaźnika przystępują do obliczania strat ciśnienia na analizowanych obszarach. Po obliczeniu wszystkich odcinków magistrali sumuje się otrzymane liczby i określa całkowitą wartość rezystancji instalacji wentylacyjnej.

Informacje ogólne

Obliczenia aerodynamiczne to technika określania wymiarów przekroju kanałów powietrznych w celu wyrównania strat ciśnienia, utrzymania prędkości ruchu i projektowej objętości pompowanego powietrza.

W przypadku metody wentylacji naturalnej wymagane ciśnienie jest podawane początkowo, ale należy określić przekrój. Wynika to z działania sił grawitacyjnych, które powodują zassanie mas powietrza do pomieszczenia z szybów wentylacyjnych. Przy metodzie mechanicznej wentylator pracuje i należy obliczyć ciśnienie gazu oraz pole przekroju poprzecznego kanału. Stosowane są maksymalne prędkości w kanale wentylacyjnym.

Aby uprościć tę technikę, masy powietrza przyjmuje się jako ciecz o zerowej kompresji. W praktyce jest to prawda, ponieważ w większości systemów ciśnienie jest minimalne. Powstaje tylko z lokalnego oporu, gdy zderza się ze ścianami kanałów powietrznych, a także w miejscach, w których zmienia się obszar. Potwierdzają to liczne eksperymenty przeprowadzone zgodnie z metodą opisaną w GOST 12.3.018-79 „System standardów bezpieczeństwa pracy (SSBT)”. Systemy wentylacyjne. Metody badań aerodynamicznych ”.

Technika polega na doborze powierzchni i kształtu przekroju dla każdej sekcji systemu wentylacji. Jeśli weźmiemy to jako całość, definicja strat będzie warunkowa, nie odpowiadająca rzeczywistemu obrazowi. Oprócz samego ruchu, dodatkowo obliczany jest wtrysk.

Obliczenia aerodynamiczne kanałów wentylacyjnych są przeprowadzane przy różnej liczbie znanych danych. W jednym przypadku obliczenia rozpoczynają się od zera, aw drugim ponad połowa początkowych parametrów jest już znana.

Etap trzeci: łączenie gałęzi

Po wykonaniu wszystkich niezbędnych obliczeń konieczne jest połączenie kilku oddziałów.Jeśli system obsługuje jeden poziom, wówczas połączone są gałęzie, które nie są zawarte w pniu. Obliczenia przeprowadza się w taki sam sposób, jak w przypadku linii głównej. Wyniki są zapisywane w tabeli. W budynkach wielokondygnacyjnych do łączenia stosuje się odgałęzienia stropów na poziomach pośrednich.

Kryteria powiązań

Tutaj porównuje się wartości sumy strat: ciśnienie na odcinkach, które mają być połączone równolegle połączoną linią. Konieczne jest, aby odchylenie nie przekraczało 10 procent. Jeśli okaże się, że rozbieżność jest większa, można przeprowadzić powiązanie:

• dobierając odpowiednie wymiary do przekroju kanałów powietrznych;
• instalując na odgałęzieniach membran lub przepustnic.

Czasami do wykonania takich obliczeń wystarczy kalkulator i kilka podręczników. Jeśli wymagane jest wykonanie obliczeń aerodynamicznych wentylacji dużych budynków lub obiektów przemysłowych, potrzebny będzie odpowiedni program. Pozwoli to szybko określić wielkość sekcji, straty ciśnienia zarówno na poszczególnych sekcjach, jak iw całym systemie jako całości.

https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow Nie można załadować filmu: projekt systemu wentylacji. (https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow)

Głównym wymaganiem dla wszystkich typów systemów wentylacyjnych jest zapewnienie optymalnej częstotliwości wymiany powietrza w pomieszczeniach lub określonych obszarach roboczych. Uwzględniając ten parametr, projektuje się wewnętrzną średnicę kanału i dobiera moc wentylatora. W celu zagwarantowania wymaganej sprawności systemu wentylacji przeprowadza się obliczenia strat ciśnienia w kanałach, dane te są brane pod uwagę przy określaniu charakterystyk technicznych wentylatorów. Zalecane natężenia przepływu powietrza przedstawiono w tabeli 1.

Metoda dopuszczalnych prędkości

Przy obliczaniu sieci kanałów powietrznych metodą dopuszczalnych prędkości jako dane początkowe przyjmuje się optymalną prędkość powietrza (patrz tabela). Następnie brana jest pod uwagę wymagana sekcja kanału i spadek ciśnienia w nim.

Procedura obliczania aerodynamiki kanałów powietrznych metodą dopuszczalnych prędkości:

1. Narysuj schemat systemu dystrybucji powietrza. Dla każdego odcinka kanału należy wskazać długość i ilość powietrza przepływającego w ciągu 1 godziny.
2. Obliczenia rozpoczynamy od najdalszych i najbardziej obciążonych obszarów od wentylatora.
3. Znając optymalną prędkość powietrza dla danego pomieszczenia oraz ilość powietrza przepływającego przez kanał w ciągu 1 godziny, określamy odpowiednią średnicę (lub przekrój) kanału.
4. Obliczanie strat ciśnienia na skutek tarcia P.tr.
5. Zgodnie z danymi tabelarycznymi określamy sumę lokalnych rezystancji Q i obliczyć stratę ciśnienia dla lokalnego oporu z.
6. Ciśnienie dyspozycyjne dla kolejnych odgałęzień sieci dystrybucji powietrza określa się jako sumę strat ciśnienia na odcinkach znajdujących się przed tą gałęzią.

W procesie obliczeniowym konieczne jest konsekwentne łączenie wszystkich gałęzi sieci, zrównując opór każdej gałęzi z oporem najbardziej obciążonej gałęzi. Odbywa się to za pomocą przepon. Montowane są na lekko obciążonych odcinkach kanałów powietrznych, zwiększając opór.

Patka. Nr 1. Zalecana prędkość powietrza dla różnych pomieszczeń

Spotkanie	Podstawowe wymagania
	Ciche funkcjonowanie	Min. utrata głowy
	Kanały miejskie	Główne kanały		Gałęzie
		Napływ	kaptur	Napływ	kaptur
Pomieszczenia mieszkalne	3	5	4	3	3
Hotele	5	7.5	6.5	6	5
Instytucje	6	8	6.5	6	5
Restauracje	7	9	7	7	6
Sklepy	8	9	7	7	6

Na podstawie tych wartości należy obliczyć parametry liniowe przewodów.

Algorytm obliczania utraty ciśnienia powietrza

Obliczenia należy rozpocząć od sporządzenia schematu instalacji wentylacyjnej z obowiązkowym wskazaniem przestrzennego rozmieszczenia kanałów powietrznych, długości poszczególnych sekcji, kratek wentylacyjnych, dodatkowego wyposażenia do oczyszczania powietrza, armatury technicznej i wentylatorów. Straty są najpierw określane dla każdej oddzielnej linii, a następnie są sumowane.Dla oddzielnego odcinka technologicznego straty wyznacza się za pomocą wzoru P = L × R + Z, gdzie P to strata ciśnienia powietrza w odcinku obliczeniowym, R to straty na metr bieżący odcinka, L to całkowita długość odcinka kanały powietrzne w przekroju, Z to straty w dodatkowych kształtkach wentylacji systemowej.

Aby obliczyć stratę ciśnienia w kanale okrągłym, stosuje się wzór Ptr. = (L / d × X) × (Y × V) / 2g. X to tabelaryczny współczynnik tarcia powietrza, zależny od materiału kanału powietrznego, L to długość obliczonego przekroju, d to średnica kanału powietrznego, V to wymagane natężenie przepływu powietrza, Y to gęstość powietrza biorąc pod uwagę temperaturę, g jest przyspieszeniem opadania (swobodnym). Jeśli system wentylacyjny ma kanały kwadratowe, to w tabeli nr 2 należy wykorzystać tabelę nr 2 do przeliczenia wartości okrągłych na kwadratowe.

Patka. Nr 2. Równoważne średnice kanałów okrągłych dla kwadratowych

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	495	535	565	600
650	320	380	430	475	515	555	590	625
700	390	445	490	535	575	610	645
750	400	455	505	550	590	630	665
800	415	470	520	565	610	650	685
850	480	535	580	625	670	710
900	495	550	600	645	685	725
950	505	560	615	660	705	745
1000	520	575	625	675	720	760
1200	620	680	730	780	830
1400	725	780	835	880
1600	830	885	940
1800	870	935	990

Pozioma to wysokość kwadratowego kanału, a pionowa to szerokość. Równoważna wartość przekroju kołowego znajduje się na przecięciu linii.

Straty ciśnienia powietrza w kolankach zaczerpnięto z tabeli nr 3.

Patka. Nr 3. Spadek ciśnienia na zakrętach

Do określenia strat ciśnienia w dyfuzorach wykorzystano dane z Tabeli 4.

Patka. Nr 4. Spadek ciśnienia w dyfuzorach

Tabela 5 przedstawia ogólny wykres strat na odcinku prostym.

Patka. Nr 5. Schemat strat ciśnienia powietrza w prostych kanałach powietrznych

Wszystkie straty indywidualne w tym odcinku przewodu zsumowano i skorygowano za pomocą tabeli nr 6. Tab. Nr 6. Obliczenie spadku ciśnienia przepływu w systemach wentylacyjnych

Podczas projektowania i obliczeń obowiązujące przepisy zalecają, aby różnica w wielkości strat ciśnienia między poszczególnymi sekcjami nie przekraczała 10%. Wentylator należy montować w odcinku instalacji wentylacyjnej o największej rezystancji, najdalsze kanały powietrzne powinny mieć najmniejszy opór. Jeśli te warunki nie są spełnione, konieczna jest zmiana układu kanałów powietrznych i dodatkowego wyposażenia, biorąc pod uwagę wymagania przepisów.
Kiedy powietrze porusza się w systemach wentylacyjnych, następuje utrata energii, co zwykle wyraża się spadkami ciśnienia powietrza w niektórych sekcjach systemu oraz w systemie jako całości. W celu wykonania obliczeń aerodynamicznych

określenie wymiarów przekroju przekrojów sieci.

W tym drugim przypadku dobór wymiarów przekroju kanałów powietrznych z reguły przeprowadza się zgodnie z maksymalnymi dopuszczalnymi prędkościami powietrza.

Obliczenia aerodynamiczne systemu wentylacji składają się z dwóch etapów: obliczenia odcinków głównego kierunku - linii głównej i połączenia wszystkich innych odcinków systemu.

Obliczenia przeprowadza się w następującej kolejności.

1. Wyznacz obciążenia poszczególnych przekrojów obliczeniowych. W tym celu system jest podzielony na oddzielne sekcje. Obliczony przekrój charakteryzuje się stałym przepływem powietrza na całej długości. Trójniki służą jako granice między poszczególnymi sekcjami.

Szacunkowe koszty dla sekcji są określane poprzez zsumowanie kosztów dla poszczególnych oddziałów, zaczynając od sekcji peryferyjnych. Natężenia przepływu i długość każdej sekcji wskazują schemat aksonometryczny obliczonego układu.

2. Wybrano kierunek główny (główny), dla którego identyfikowany jest najbardziej rozciągnięty łańcuch sekwencyjnie rozmieszczonych obliczonych odcinków. Przy równej długości autostrad jako projektową wybiera się najbardziej obciążoną.

3. Numeracja odcinków autostrad zaczyna się zwykle od odcinka o niższym natężeniu przepływu. Zużycie, długość i wyniki kolejnych obliczeń są wprowadzane do tabeli. obliczenia aerodynamiczne.

4. Na podstawie prędkości ruchu powietrza w rzekach i natężenia przepływu powietrza w przekroju wyznacza się przekrój kanału:

Prędkość jest obliczana w miarę zbliżania się do wentylatora.

5. Określić średnicę d, mm, faktyczną prędkość ruchu powietrza w niej, m / s, właściwą stratę ciśnienia spowodowaną tarciem R, Pa / m oraz całkowitą stratę ciśnienia na długości Rl.Jeżeli materiał kanału jest inny niż stal, wówczas w zależności od materiału zastosowanego kanału wprowadza się współczynnik korygujący n:

W przypadku kanałów okrągłych:

W przypadku kanałów prostokątnych:

6. Następnie określa się stratę ciśnienia dla lokalnych oporów. dla każdej sekcji wszystkie lokalne rezystancje są zapisywane osobno i są sumowane w sekcjach. Należy pamiętać, że lokalne opory trójników należy przypisać do obszaru o mniejszym obciążeniu.

7. Strata ciśnienia DР, Pa w odcinku kanału jest określona wzorem:

DP = Rnl + Z,

gdzie R jest właściwą stratą ciśnienia na 1 m stalowego przewodu, Pa / m;

Z - spadek ciśnienia w lokalnych oporach;

n- korekta na chropowatość ścianek kanału. Przyjmuje się ją w zależności od materiału, z którego wykonany jest kanał

8. Stratę ciśnienia w lokalnych oporach Z, Pa oblicza się według wzoru

gdzie Р д - dynamiczne ciśnienie powietrza w okolicy, Pa

Sx - suma współczynników lokalnego oporu

r - gęstość powietrza, kg / m 3;

u to prędkość ruchu powietrza w kanale, m / s.

9. Całkowita strata ciśnienia w systemie jest równa sumie strat na linii oraz w urządzeniach wentylacyjnych:

DR = S (Rnl + Z) mag

W układach z mechanicznym wprowadzaniem ruchu powietrza wymagane ciśnienie wentylatora ustala się z wartości całkowitego spadku ciśnienia w układzie. Wyniki obliczeń wprowadzane są do tabeli.

10. Przeprowadzane jest łączenie pozostałych sekcji (gałęzi), zaczynając od najdłuższych gałęzi. Metoda łączenia gałęzi jest podobna do obliczania odcinków głównego kierunku. Przy łączeniu odgałęzienia nie można przeliczyć wcześniej obliczonych strat ciśnienia w głównym rurociągu i średnic kanałów powietrznych:

P rasp.out = S (Rnl + Z) równoległe uch

Wymiary przekrojów odgałęzień uważa się za dopasowane, jeżeli względna rozbieżność strat w odcinkach równoległych nie przekracza 15%:

Uwagi:

• Wstępne dane do obliczeń
• Gdzie zacząć? Kolejność obliczeń

Sercem każdego systemu wentylacji z mechanicznym przepływem powietrza jest wentylator, który wytwarza ten przepływ w kanałach. Moc wentylatora zależy bezpośrednio od ciśnienia, które musi powstać na wylocie z niego, aw celu określenia wielkości tego ciśnienia wymagane jest obliczenie rezystancji całego układu kanałów.

Aby obliczyć stratę ciśnienia, potrzebujesz układu i wymiarów kanału oraz dodatkowego wyposażenia.

Wstępne dane do obliczeń

Gdy znany jest schemat systemu wentylacji, dobierane są wymiary wszystkich kanałów powietrznych i określane jest dodatkowe wyposażenie, schemat przedstawiono w rzucie izometrycznym od przodu, czyli w widoku perspektywicznym. Jeśli zostanie przeprowadzony zgodnie z obowiązującymi normami, wówczas wszystkie informacje niezbędne do obliczeń będą widoczne na rysunkach (lub szkicach).

1. Za pomocą planów pięter można określić długości poziomych odcinków kanałów powietrznych. Jeśli na diagramie aksonometrycznym zostaną naniesione znaczniki elewacji, po których przechodzą kanały, wówczas znana będzie również długość odcinków poziomych. W przeciwnym razie wymagane będą odcinki budynku z wytyczonymi trasami kanałów wentylacyjnych. A w ostateczności, gdy nie ma wystarczających informacji, długości te należy określić za pomocą pomiarów w miejscu instalacji.
2. Schemat powinien pokazywać za pomocą symboli całe wyposażenie dodatkowe zainstalowane w kanałach. Mogą to być przesłony, klapy z napędem silnikowym, klapy przeciwpożarowe, a także urządzenia do rozprowadzania lub wywiewu powietrza (kratki, panele, parasole, nawiewniki). Każdy element tego wyposażenia stwarza opór na drodze przepływu powietrza, który należy wziąć pod uwagę przy obliczeniach.
3. Zgodnie ze standardami przedstawionymi na wykresie, obok konwencjonalnych zdjęć kanałów powietrznych należy wskazać natężenia przepływu powietrza i rozmiary kanałów. Są to parametry definiujące obliczenia.
4. Wszystkie elementy kształtowe i rozgałęzione również powinny znaleźć odzwierciedlenie na schemacie.

Jeśli taki schemat nie istnieje na papierze lub w formie elektronicznej, będziesz musiał narysować go przynajmniej w wersji przybliżonej; nie możesz się bez niego obejść przy obliczaniu.

Powrót do spisu treści

Gdzie zacząć?

Schemat utraty ciśnienia na metr przewodu.

Bardzo często masz do czynienia z dość prostymi schematami wentylacji, w których jest kanał powietrzny o tej samej średnicy i nie ma dodatkowego wyposażenia. Takie obwody są obliczane po prostu, ale co, jeśli obwód jest złożony z wieloma gałęziami? Zgodnie z metodą obliczania strat ciśnienia w kanałach powietrznych, opisaną w wielu publikacjach referencyjnych, konieczne jest wyznaczenie najdłuższej gałęzi instalacji lub odgałęzienia o największej oporności. Rzadko można znaleźć taki opór na oko, dlatego zwykle oblicza się wzdłuż najdłuższej gałęzi. Następnie, korzystając z natężeń przepływu powietrza wskazanych na schemacie, cała gałąź jest podzielona na sekcje zgodnie z tą funkcją. Z reguły koszty zmieniają się po rozgałęzieniu (trójniki) i przy dzieleniu najlepiej się na nich skupić. Istnieją inne opcje, na przykład kratki nawiewne lub wywiewne wbudowane bezpośrednio w główny kanał. Jeśli nie jest to pokazane na schemacie, ale istnieje taka krata, konieczne będzie obliczenie natężenia przepływu po niej. Sekcje numerowane są zaczynając od najdalszej od wentylatora.

Powrót do spisu treści

Kolejność obliczeń

Ogólny wzór do obliczania strat ciśnienia w kanałach dla całego systemu wentylacyjnego jest następujący:

H B = ∑ (Rl + Z), gdzie:

• H B - strata ciśnienia w całym systemie kanałów, kgf / m²;
• R - opór tarcia 1 m kanału powietrznego o równoważnym przekroju, kgf / m²;
• l jest długością przekroju, m;
• Z to wielkość utraty ciśnienia przez przepływ powietrza w lokalnych oporach (elementy kształtowe i wyposażenie dodatkowe).

Uwaga: wartość pola przekroju poprzecznego przewodu branego do obliczeń przyjmuje się początkowo jak dla okrągłego kształtu przewodu. Wytrzymałość na tarcie dla kanałów prostokątnych jest określana na podstawie pola przekroju odpowiadającego okrągłemu.

Obliczenia rozpoczynają się od najbardziej odległej lokalizacji numer 1, a następnie przechodzą do drugiej lokalizacji i tak dalej. Dodawane są wyniki obliczeń dla każdej sekcji, na co wskazuje matematyczny znak sumowania we wzorze obliczeniowym. Parametr R zależy od średnicy kanału (d) i ciśnienia dynamicznego w nim (P d), a to z kolei zależy od prędkości przepływu powietrza. Współczynnik bezwzględnej chropowatości ściany (λ) jest tradycyjnie przyjmowany jak dla kanału powietrznego wykonanego ze stali ocynkowanej i wynosi 0,1 mm:

R = (λ / d) P d.

Nie ma sensu używać tego wzoru w procesie obliczania strat ciśnienia, ponieważ wartości R dla różnych prędkości i średnic powietrza zostały już obliczone i są wartościami referencyjnymi (R.V. Schekin, I.G. Staroverov - podręczniki). Dlatego po prostu konieczne jest znalezienie tych wartości zgodnie z określonymi warunkami ruchu mas powietrza i zastąpienie ich we wzorze. Innym wskaźnikiem jest ciśnienie dynamiczne P d, które jest związane z parametrem R i bierze udział w dalszym obliczaniu lokalnych rezystancji, również jest wartością odniesienia. Biorąc pod uwagę tę zależność między dwoma parametrami, są one wymienione razem w tabelach referencyjnych.

Wartość Z strat ciśnienia w lokalnych oporach oblicza się według wzoru:

Z = ∑ξ P d.

Znak sumowania oznacza, że ​​należy dodać wyniki obliczeń dla każdej z lokalnych rezystancji w danym odcinku. Oprócz znanych już parametrów, wzór zawiera współczynnik ξ. Jego wartość jest bezwymiarowa i zależy od rodzaju lokalnego oporu. Wartości parametrów dla wielu elementów instalacji wentylacyjnych są obliczane lub określane empirycznie, dlatego znajdują się w literaturze przedmiotu.Lokalne współczynniki oporu urządzeń wentylacyjnych są często wskazywane przez samych producentów, po ustaleniu ich wartości doświadczalnie w produkcji lub w laboratorium.

Po obliczeniu długości odcinka nr 1, ilości i rodzaju lokalnych rezystancji wszystkie parametry należy poprawnie określić i wstawić do wzorów obliczeniowych. Po otrzymaniu wyniku przejdź do drugiej sekcji i dalej do samego wentylatora. Jednocześnie nie można zapominać o odcinku kanału powietrznego, który znajduje się już za centralą wentylacyjną, ponieważ ciśnienie wentylatora powinno wystarczyć do pokonania jego oporu.

Po zakończeniu obliczeń wzdłuż najdłuższej gałęzi wykonują te same obliczenia wzdłuż sąsiedniej gałęzi, następnie wzdłuż następnej i tak dalej, aż do samego końca. Zwykle wszystkie te gałęzie mają wiele wspólnych obszarów, więc obliczenia przebiegną szybciej. Celem określenia strat ciśnienia na wszystkich odgałęzieniach jest ich wspólna koordynacja, ponieważ wentylator musi równomiernie rozprowadzać swój przepływ w całym układzie. Oznacza to, że w idealnym przypadku strata ciśnienia w jednej gałęzi powinna różnić się od drugiej o nie więcej niż 10%. Mówiąc prościej, oznacza to, że gałąź najbliżej wentylatora powinna mieć największy opór, a najdalsza gałąź powinna mieć najniższy. Jeśli tak nie jest, zaleca się powrót do ponownego obliczenia średnic kanałów powietrznych i prędkości powietrza w nich.

echo get_the_author_meta ("display_name", $ auhor); ?>

O oporze przepływu powietrza w systemie wentylacyjnym decyduje przede wszystkim prędkość ruchu powietrza w tym systemie. Wraz ze wzrostem prędkości rośnie opór. Zjawisko to nazywane jest spadkiem ciśnienia. Ciśnienie statyczne generowane przez wentylator powoduje ruch powietrza w systemie wentylacyjnym, który ma pewien opór. Im wyższy opór takiego układu, tym mniejszy przepływ powietrza transportowany przez wentylator. Obliczenie strat tarcia powietrza w kanałach powietrznych, a także rezystancji urządzeń sieciowych (filtr, tłumik, nagrzewnica, zawór, itp.) Można przeprowadzić korzystając z odpowiednich tabel i wykresów podanych w katalogu. Całkowity spadek ciśnienia można obliczyć sumując wartości oporów wszystkich elementów instalacji wentylacyjnej.

Określenie prędkości ruchu powietrza w kanałach powietrznych:

Możliwe błędy i konsekwencje

Przekrój kanałów powietrznych dobiera się zgodnie z tabelami, w których wskazane są ujednolicone wymiary w zależności od ciśnienia dynamicznego i prędkości ruchu. Często niedoświadczeni projektanci zaokrąglają parametry prędkości / ciśnienia w dół, stąd zmiana przekroju poprzecznego w dół. Może to prowadzić do nadmiernego hałasu lub niemożności przepuszczenia wymaganej ilości powietrza w jednostce czasu.

Dopuszczalne są również błędy przy określaniu długości segmentu kanału. Prowadzi to do możliwej niedokładności w doborze sprzętu, a także do błędu w obliczaniu prędkości gazu.

Przykład projektu

Część aerodynamiczna, podobnie jak cały projekt, wymaga profesjonalnego podejścia i dbałości o szczegóły konkretnego obiektu.

wykonuje kwalifikowany dobór instalacji wentylacyjnych zgodnie z obowiązującymi normami, z pełnym wsparciem technicznym. Świadczymy usługi na terenie Moskwy i regionu, a także regionów sąsiednich. Szczegółowe informacje od naszych konsultantów, wszelkie sposoby kontaktu z nimi wskazane są na stronie „Kontakty”.