Determinació del flux d’aire que passa per la vàlvula pneumàtica a determinats valors de les pressions d’entrada i sortida i la seva relació

Tipus de canvi d’aire recomanats

Durant el disseny de l'edifici, es realitza el càlcul de cada secció. En producció, es tracta de tallers, en edificis residencials - apartaments, en una casa privada - blocs de pis o habitacions separades.
Abans d’instal·lar el sistema de ventilació, se sap quines són les rutes i les dimensions de les línies principals, quina geometria es necessiten els conductes de ventilació, quina mida de canonada és òptima.

No us sorprengueu amb les dimensions generals dels conductes d’aire en establiments de restauració o altres institucions: estan dissenyats per eliminar una gran quantitat d’aire usat

Els càlculs relacionats amb el moviment dels fluxos d’aire a l’interior d’edificis residencials i industrials es classifiquen com els més complexos, per tant, es requereixen especialistes qualificats i experimentats per fer-hi front.

La velocitat d'aire recomanada als conductes s'indica a la documentació de l'estat reglamentari SNiP i, quan es dissenyen o posen en marxa objectes, es guien per ella.

La taula mostra els paràmetres que s’han de complir en instal·lar un sistema de ventilació. Els números indiquen la velocitat de moviment de les masses d’aire als llocs d’instal·lació de canals i reixes en unitats generalment acceptades - m / s

Es creu que la velocitat de l’aire interior no hauria de superar els 0,3 m / s.

S’exceptuen circumstàncies tècniques temporals (per exemple, treballs de reparació, instal·lació d’equips de construcció, etc.), durant els quals els paràmetres poden superar els estàndards un màxim del 30%.

En sales grans (garatges, naus de producció, magatzems, hangars), en lloc d’un sistema de ventilació, sovint funcionen dues.

La càrrega es divideix per la meitat, per tant, se selecciona la velocitat de l'aire de manera que proporcioni el 50% del volum total estimat de moviment d'aire (eliminació d'aire contaminat o subministrament d'aire net).

En cas de circumstàncies de força major, es fa necessari canviar bruscament la velocitat de l’aire o aturar completament el funcionament del sistema de ventilació.

Per exemple, d'acord amb els requisits de seguretat contra incendis, la velocitat del moviment de l'aire es redueix al mínim per evitar la propagació de foc i fum a les habitacions adjacents durant un incendi.

Amb aquesta finalitat, els dispositius de tall i les vàlvules es munten als conductes d’aire i a les seccions de transició.

Característiques del moviment dels gasos

Com s’ha esmentat anteriorment, tres paràmetres intervenen en els càlculs realitzats en la construcció de ventilació: el cabal i la velocitat de les masses d’aire, així com l’àrea de la secció transversal dels conductes d’aire. D’aquests paràmetres, només se’n normalitza un: aquesta és l’àrea de la secció transversal. A més dels locals residencials i de les instal·lacions de guarderia, SNiP no regula la velocitat d’aire permesa al conducte d’aire.

A la literatura de referència, hi ha recomanacions per al moviment de gasos que circulen per les xarxes de ventilació. Es recomanen valors basats en el propòsit, les condicions específiques, les possibles pèrdues de pressió i el rendiment del soroll. La taula reflecteix les dades recomanades per als sistemes de ventilació forçada.

Per a la ventilació natural, el moviment dels gasos es pren amb valors de 0,2 - 1 m / s.

Les subtileses de triar un conducte d’aire

Coneixent els resultats dels càlculs aerodinàmics, és possible seleccionar correctament els paràmetres dels conductes d’aire, o millor dit, el diàmetre de la rodona i les dimensions de les seccions rectangulars.

A més, en paral·lel, podeu seleccionar un dispositiu per al subministrament forçat d’aire (ventilador) i determinar la pèrdua de pressió durant el moviment d’aire a través del canal.

Coneixent el valor del flux d’aire i el valor de la velocitat del seu moviment, és possible determinar quina secció dels conductes d’aire serà necessària.

Per a això, es pren una fórmula que és l'oposada a la fórmula per calcular el cabal d'aire: S = L / 3600 * V.

Utilitzant el resultat, podeu calcular el diàmetre:

D = 1000 * √ (4 * S / π)

On:

• D és el diàmetre de la secció del conducte;
• S - secció transversal dels conductes d’aire (conductes d’aire), (m2);
• π - nombre "pi", una constant matemàtica igual a 3,14;

El nombre resultant es compara amb els estàndards de fàbrica aprovats per GOST i se seleccionen els productes amb un diàmetre més proper.

Si és necessari escollir conductes d'aire rectangulars en lloc de rodons, en lloc del diàmetre, determineu la longitud / amplada dels productes.

A l’hora d’escollir-los, es guien per una secció transversal aproximada, utilitzant el principi a * b ≈ S i les taules de mides proporcionades pels fabricants. Us recordem que, d’acord amb les normes, la proporció d’amplada (b) i longitud (a) no hauria de superar l’1 al 3.

Els conductes d’aire amb seccions rectangulars o quadrades tenen forma ergonòmica, cosa que permet instal·lar-los a prop de les parets. S’utilitza quan s’equipen les campanes de casa i s’emmascaren canonades sobre frontisses del sostre o sobre armaris de cuina (entresòls)

Normes generalment acceptades per als conductes rectangulars: dimensions mínimes: 100 mm x 150 mm, màxima: 2000 mm x 2000 mm. Els conductes d’aire rodons són bons perquè tenen menys resistència, respectivament, tenen un nivell de soroll mínim.

Recentment, s'han produït caixes de plàstic còmodes, segures i lleugeres específicament per a ús dins dels apartaments.

Càlcul del cabal d’aire

És important calcular correctament l’àrea de seccions de qualsevol forma, tant rodones com rectangulars. Si la mida no és adequada, serà impossible assegurar un equilibri aeri correcte. Una línia aèria massa gran ocuparà molt d’espai. D’aquesta manera es reduirà la zona de l’habitació i es causarà molèstia als residents. Amb un càlcul i una selecció incorrectes d’una mida de canal molt petita, s’observaran esborranys forts. Això es deu al fort augment de la pressió del flux d’aire.

Disseny de seccions transversals

Quan un conducte rodó es converteix en quadrat, la velocitat canviarà

Per calcular la velocitat a la qual passarà l’aire per la canonada, heu de determinar l’àrea de la secció transversal. Per al càlcul, s’utilitza la següent fórmula S = L / 3600 * V, on:

• S és l'àrea de la secció transversal;
• L és el consum d’aire en metres cúbics per hora;
• V és la velocitat en metres per segon.

Per als conductes rodons, cal determinar el diàmetre mitjançant la fórmula: D = 1000 * √ (4 * S / π).

Si el conducte és rectangular i no rodó, en lloc del diàmetre, haureu de determinar la seva longitud i amplada. En instal·lar un conducte d’aquest tipus, es té en compte una secció transversal aproximada. Es calcula mitjançant la fórmula: a * b = S, (a - longitud, b - amplada).

Hi ha normes aprovades segons les quals la proporció d'amplada i longitud no ha de superar 1: 3. També es recomana utilitzar a les taules de treball amb les dimensions típiques que ofereixen els fabricants de conductes d'aire.

Els conductes rodons tenen un avantatge. Es caracteritzen per tenir un nivell de resistència més baix, per tant, durant el funcionament del sistema de ventilació, es minimitzarà al màxim el nivell de soroll i vibracions.

Quin dispositiu mesura la velocitat del moviment de l'aire

Tots els dispositius d’aquest tipus són compactes i fàcils d’utilitzar, tot i que aquí hi ha algunes subtileses.

Instruments de mesura de la velocitat de l'aire:

• Anemòmetres de paletes
• Anemòmetres de temperatura
• Anemòmetres d'ultrasons
• Anemòmetres de tub de Pitot
• Manòmetres diferencials
• Balòmetres

Els anemòmetres de paletes són un dels dispositius més senzills de disseny. El cabal està determinat per la velocitat de rotació de l’impulsor del dispositiu.

Els anemòmetres de temperatura tenen un sensor de temperatura. En estat escalfat, es col·loca al conducte d’aire i, a mesura que es refreda, es determina el cabal d’aire.

Els anemòmetres d'ultrasons mesuren principalment la velocitat del vent. Funcionen sobre el principi de detectar la diferència de freqüència de so en punts de prova seleccionats del flux d’aire.

Els anemòmetres de tub Pitot estan equipats amb un tub especial de petit diàmetre. Es col·loca al centre del conducte, mesurant així la diferència de pressió total i estàtica. Aquests són alguns dels dispositius més populars per mesurar l’aire al conducte, però alhora tenen un inconvenient: no es poden utilitzar amb una concentració elevada de pols.

Els manòmetres diferencials poden mesurar no només la velocitat, sinó també el flux d’aire. Complet amb un tub pitot, aquest dispositiu pot mesurar cabals d’aire de fins a 100 m / s.

Els balòmetres són més eficaços per mesurar la velocitat de l’aire a la sortida de les reixes i difusors de ventilació. Disposen d’un embut que capta tot l’aire que surt de la reixa de ventilació, minimitzant així l’error de mesura.

Formes seccionals

Segons la forma de la secció transversal, les canonades d’aquest sistema es divideixen en rodones i rectangulars. Les rodones s’utilitzen principalment en grans plantes industrials. Ja que requereixen una àmplia superfície de l'habitació. Les seccions rectangulars són molt adequades per a edificis residencials, jardins d’infants, escoles i clíniques. Pel que fa al nivell de soroll, les canonades amb una secció circular es troben en primer lloc, ja que emeten un mínim de vibracions de soroll. Hi ha una mica més de vibracions de soroll de les canonades amb una secció transversal rectangular.

Les canonades d’ambdues seccions estan fabricades amb freqüència en acer. Per a les canonades de secció circular, l’acer s’utilitza menys dur i elàstic, per a les canonades de secció rectangular; al contrari, com més dur és l’acer, més forta serà la canonada.

En conclusió, voldria dir una vegada més sobre l'atenció a la instal·lació de conductes d'aire, als càlculs realitzats. Recordeu, com de correctament ho feu tot, el funcionament del sistema en general serà tan desitjable. I, per descomptat, no hem d’oblidar la seguretat. Les parts del sistema s’han d’escollir amb cura. Cal recordar la regla principal: barat no significa alta qualitat.

Material i forma transversal dels conductes d’aire

Els conductes d’aire rodons s’utilitzen més sovint en grans fàbriques. Això es deu al fet que la seva instal·lació requereix molts metres quadrats de superfície. Per a edificis d’habitatges, les seccions rectangulars són les més adequades; també s’utilitzen en clíniques, jardins d’infants.

L’acer és el tub més utilitzat per fabricar canonades. Per a una secció rodona, ha de ser elàstica i ferma, per a seccions rectangulars, ha de ser més suau. Les canonades es poden fabricar amb materials tèxtils i polimèrics.

Regles de càlcul

El soroll i les vibracions estan estretament relacionats amb la velocitat de les masses d’aire al conducte de ventilació. Al cap i a la fi, el cabal que passa a través de les canonades és capaç de crear una pressió variable que pot superar els paràmetres normals si el nombre de girs i corbes és superior als valors òptims. Quan la resistència als conductes és elevada, la velocitat de l’aire és significativament inferior i l’eficiència dels ventiladors és més alta.

Molts factors afecten el llindar de vibració, per exemple: el material de la canonada

Normes estàndard d’emissió de soroll

A SNiP s’indiquen certes normes que afecten locals de tipus residencial, públic o industrial. Tots els estàndards s’indiquen a les taules. Si augmenten els estàndards acceptats, significa que el sistema de ventilació no està dissenyat correctament. A més, es permet superar l’estàndard de pressió acústica, però només per poc temps.

Si se superen els valors màxims admissibles, el sistema de canals es va crear amb algunes deficiències, que haurien de corregir-se en un futur proper.La potència del ventilador també pot influir en el nivell de vibració superior. La velocitat màxima de l’aire al conducte no hauria de contribuir a un augment del soroll.

Principis de valoració

Per a la fabricació de canonades de ventilació s’utilitzen diversos materials, els més comuns són els de plàstic i metall. Les formes dels conductes d’aire tenen diferents seccions, que van des de rodones i rectangulars fins a el·lipsoïdals. SNiP només pot indicar les dimensions de les xemeneies, però no estandarditzar el volum de masses d’aire de cap manera, ja que el tipus i la finalitat dels locals poden diferir significativament. Les normes prescrites estan destinades a equipaments socials: escoles, institucions preescolars, hospitals, etc.

Totes les dimensions es calculen mitjançant determinades fórmules. No hi ha regles específiques per al càlcul de la velocitat de l'aire en els conductes, però hi ha normes recomanades per al càlcul requerit, que es poden veure a SNiPs. Totes les dades s’utilitzen en forma de taules.

És possible complementar les dades donades d’aquesta manera: si la campana és natural, la velocitat de l’aire no hauria de superar els 2 m / s i ser inferior a 0,2 m / s; en cas contrari, els fluxos d’aire a la sala s’actualitzaran malament. Si la ventilació és forçada, el valor màxim permès és de 8-11 m / s per als conductes d’aire principals. Si aquest estàndard és més alt, la pressió de ventilació serà molt elevada, cosa que provocarà vibracions i sorolls inacceptables.

Principis generals de càlcul

Els conductes d’aire es poden fabricar amb diferents materials (plàstic, metall) i tenen diferents formes (rodona, rectangular). SNiP regula només les dimensions dels dispositius d’escapament, però no estandarditza la quantitat d’aire subministrat, ja que el seu consum, segons el tipus i la finalitat de l’habitació, pot variar molt. Aquest paràmetre es calcula mitjançant fórmules especials que se seleccionen per separat. Les normes només s’estableixen per a equipaments socials: hospitals, escoles, institucions preescolars. S’expliquen en SNiPs per a aquests edificis. Al mateix temps, no hi ha regles clares per a la velocitat del moviment de l'aire al conducte. Només hi ha valors i normes recomanats per a la ventilació forçada i natural, segons el seu tipus i finalitat, es poden visualitzar als corresponents SNiP. Això es reflecteix a la taula següent. La velocitat de l’aire es mesura en m / s.

Velocitats d'aire recomanades

Les dades de la taula es poden complementar de la següent manera: amb ventilació natural, la velocitat de l’aire no pot superar els 2 m / s, independentment de la seva finalitat, el mínim permès és de 0,2 m / s. En cas contrari, la renovació de la barreja de gasos a la sala serà insuficient. En cas d’escapament forçat, es considera que el valor màxim permès és de 8-11 m / s per als conductes d’aire principals. No heu de superar aquests estàndards, ja que això crearà massa pressió i resistència al sistema.

Fórmules bàsiques per al càlcul aerodinàmic

El primer pas és fer el càlcul aerodinàmic de la línia. Recordem que la secció més llarga i carregada del sistema es considera el conducte principal. En funció dels resultats d’aquests càlculs, se selecciona el ventilador.

No oblideu enllaçar la resta de branques del sistema

És important! Si no és possible lligar a les branques dels conductes d’aire en un 10%, s’han d’utilitzar diafragmes. El coeficient de resistència del diafragma es calcula mitjançant la fórmula:

Si la discrepància és superior al 10%, quan el conducte horitzontal entra al canal vertical de maó, s'han de col·locar diafragmes rectangulars a la unió.

La tasca principal del càlcul és trobar la pèrdua de pressió. Al mateix temps, triar la mida òptima dels conductes d’aire i controlar la velocitat de l’aire.La pèrdua de pressió total és la suma de dos components: la pèrdua de pressió al llarg de la longitud dels conductes (per fricció) i la pèrdua de resistències locals. Es calculen mitjançant les fórmules

Aquestes fórmules són correctes per als conductes d’acer, per a totes les altres s’introdueix un factor de correcció. Es pren de la taula en funció de la velocitat i rugositat dels conductes d’aire.

Per als conductes d'aire rectangulars, es pren el diàmetre equivalent com a valor calculat.

Considerem la seqüència de càlcul aerodinàmic dels conductes d’aire utilitzant l’exemple de les oficines donat a l’article anterior, utilitzant les fórmules. I després mostrarem com es veu a Excel.

Exemple de càlcul

Segons els càlculs de l’oficina, el canvi d’aire és de 800 m3 / hora. La tasca consistia a dissenyar conductes d’aire en oficines de fins a 200 mm d’alçada. Les dimensions del local les dóna el client. L’aire es subministra a una temperatura de 20 ° C, la densitat de l’aire és d’1,2 kg / m3.

Serà més fàcil si s'introdueixen els resultats en una taula d'aquest tipus

En primer lloc, farem el càlcul aerodinàmic de la línia principal del sistema. Ara tot està en ordre:

Dividim la carretera en trams al llarg de les reixes de subministrament. Tenim vuit reixes a la nostra habitació, cadascuna amb 100 m3 / hora. Va resultar 11 llocs. Introduïm el consum d’aire a cada secció de la taula.

• Anotem la longitud de cada secció.
• La velocitat màxima recomanada a l’interior del conducte per als locals d’oficina és de fins a 5 m / s. Per tant, seleccionem aquesta mida del conducte de manera que la velocitat augmenti a mesura que ens acostem a l’equip de ventilació i no superi el màxim. Això és per evitar sorolls de ventilació. Agafem per la primera secció agafem un conducte d’aire de 150x150 i, per als darrers 800x250.
  V1 = L / 3600F = 100 / (3600 * 0,023) = 1,23 m / s.

  V11 = 3400/3600 * 0,2 = 4,72 m / s

  Estem satisfets amb el resultat. Determinem les dimensions dels conductes i la velocitat mitjançant aquesta fórmula a cada lloc i les introduïm a la taula.

• Comencem a calcular la pèrdua de pressió. Determinem el diàmetre equivalent de cada secció, per exemple, el primer de = 2 * 150 * 150 / (150 + 150) = 150. A continuació, emplenem totes les dades necessàries per al càlcul a partir de la literatura de referència o calculem: Re = 1,23 * 0,150 / (15,11 * 10 ^ -6) = 12210. λ = 0,11 (68/12210 + 0,1 / 0,15) ^ 0,25 = 0,0996 La rugositat de diferents materials és diferent.

• La pressió dinàmica Pd = 1,2 * 1,23 * 1,23 / 2 = 0,9 Pa també es registra a la columna.
• A partir de la taula 2.22 determinem la pèrdua de pressió específica o calculem R = Pd * λ / d = 0,9 * 0,0996 / 0,15 = 0,6 Pa / m i l’introduïm en una columna. A continuació, a cada secció, determinem la pèrdua de pressió per fregament: trРtr = R * l * n = 0,6 * 2 * 1 = 1,2 Pa.
• Prenem els coeficients de resistències locals de la literatura de referència. A la primera secció, tenim una xarxa i un augment del conducte en la suma del seu CMC és d’1,5.
• Pèrdua de pressió en resistències locals ΔРm = 1,5 * 0,9 = 1,35 Pa
• Trobem la suma de les pèrdues de pressió en cada secció = 1,35 + 1,2 = 2,6 Pa. Com a resultat, la pèrdua de pressió en tota la línia = 185,6 Pa. la taula en aquell moment tindrà el formulari

A més, el càlcul de les branques restants i la seva vinculació es realitza mitjançant el mateix mètode. Però parlem d'això per separat.

Càlcul del sistema de ventilació

La ventilació s’entén com l’organització de l’intercanvi d’aire per garantir les condicions especificades, d’acord amb els requisits de les normes sanitàries o els requisits tecnològics de qualsevol habitació en particular.

Hi ha una sèrie d’indicadors bàsics que determinen la qualitat de l’aire que ens envolta. És:

• la presència d’oxigen i diòxid de carboni,
• la presència de pols i altres substàncies,
• olor desagradable
• humitat i temperatura de l’aire.

Només un sistema de ventilació correctament calculat pot portar tots aquests indicadors a un estat satisfactori. A més, qualsevol sistema de ventilació preveu l'eliminació de residus i el subministrament d'aire fresc, garantint així l'intercanvi d'aire a l'habitació. Per començar a calcular aquest sistema de ventilació, cal, en primer lloc, determinar:

1.

El volum d'aire que cal eliminar de l'habitació, guiat per les dades sobre les taxes de canvi d'aire de les diferents habitacions.

Tipus de canvi d’aire normalitzat.

Coneixent aquestes normes, és fàcil calcular la quantitat d'aire eliminat.

L = Vpom × Kr (m3 / h) L - quantitat d'aire d'escapament, m3 / h Vpom - volum de l'habitació, m3 Kp - taxa de canvi d'aire

Sense entrar en detalls, perquè aquí estic parlant de ventilació simplificada, que, per cert, ni tan sols està disponible en molts establiments de bona reputació, diré que, a més de la multiplicitat, també heu de tenir en compte:

• quantes persones hi ha a l'habitació,
• quanta humitat i calor s’allibera,
• la quantitat de CO2 emesa per la concentració permesa.

Però per calcular un sistema de ventilació senzill, n’hi ha prou amb conèixer l’intercanvi d’aire mínim necessari per a una habitació determinada.

2.

Un cop determinat l’intercanvi d’aire necessari, cal calcular els conductes de ventilació. Sobretot vent. els canals es calculen segons la velocitat permesa de moviment de l'aire en ell:

V = L / 3600 × F V - velocitat de l'aire, m / s L - consum d'aire, m3 / h F - àrea seccional dels conductes de ventilació, m2

Qualsevol ventilació. els canals són resistents al moviment de l'aire. Com més gran sigui el cabal d’aire, major serà la resistència. Això, al seu torn, comporta una pèrdua de pressió, que genera el ventilador. D’aquesta manera, disminueix el seu rendiment. Per tant, hi ha una velocitat de moviment d’aire admissible al conducte de ventilació, que té en compte la viabilitat econòmica o l’anomenada. un equilibri raonable entre la mida del conducte i la potència del ventilador.

Velocitat permesa de moviment de l’aire als conductes de ventilació.

A més de les pèrdues, el soroll també augmenta amb la velocitat. Tot i complir els valors recomanats, el nivell de soroll durant el moviment de l’aire estarà dins del rang normal. En dissenyar conductes d’aire, la seva àrea de secció transversal ha de ser tal que la velocitat del moviment de l’aire al llarg de tota la longitud del conducte d’aire sigui aproximadament la mateixa. Com que la quantitat d'aire al llarg de tota la longitud del conducte no és la mateixa, la seva àrea de secció transversal hauria d'augmentar amb un augment de la quantitat d'aire, és a dir, com més a prop del ventilador, més gran serà la secció transversal de El conducte d’aire, si parlem de ventilació d’escapament.

D'aquesta manera, es pot garantir una velocitat de l'aire relativament uniforme al llarg de tota la longitud del conducte.

Secció A. S = 0,032m2, velocitat de l’aire V = 400/3600 x 0,032 = 3,5 m / s Secció B. S = 0,049m2, velocitat de l’aire V = 800/3600 x 0,049 = 4,5 m / s Secció C. S = 0,078 m2, velocitat de l’aire V = 1400/3600 x 0,078 = 5,0 m / s

3.

Ara queda triar un ventilador. Qualsevol sistema de conductes crea una pèrdua de pressió, cosa que crea un ventilador i, en conseqüència, en redueix el rendiment. Per determinar la pèrdua de pressió al conducte, utilitzeu el gràfic adequat.

Per a la secció A amb una longitud de 10 m, la pèrdua de pressió serà de 2 Pa x 10 m = 20 Pa

Per a la secció B amb una longitud de 10 m, la pèrdua de pressió serà de 2,3 Pa x 10 m = 23 Pa

Per a la secció C amb una longitud de 20 m, la pèrdua de pressió serà de 2 Pa x 20 m = 40 Pa

La resistència dels difusors de sostre pot ser d’uns 30 Pa si es tria la sèrie PF (VENTS). Però en el nostre cas, és millor utilitzar reixes amb una zona oberta més gran, per exemple, la sèrie DP (VENTS).

Per tant, la pèrdua de pressió total al conducte serà d’uns 113 Pa. Si es requereix una vàlvula de retenció i un silenciador, les pèrdues seran encara més elevades. A l’hora de triar un ventilador, cal tenir-ho en compte. El ventilador VENTS VKMts 315 és adequat per al nostre sistema, amb una capacitat de 1540 m³ / h i amb una resistència de xarxa de 113 Pa, la seva capacitat disminuirà fins a 1400 m³ / h, segons les seves característiques tècniques.

Aquest és, en principi, el mètode més senzill per calcular un sistema de ventilació simple. En altres casos, poseu-vos en contacte amb un especialista. Sempre estem preparats per fer un càlcul de qualsevol sistema de ventilació i aire condicionat i oferir una àmplia gamma d’equips de qualitat.

He de centrar-me en SNiP

En tots els càlculs que vam realitzar, es van utilitzar les recomanacions de SNiP i MGSN. Aquesta documentació normativa permet determinar el rendiment mínim de ventilació permès, que garanteix una estada còmoda de les persones a l'habitació. Dit d’una altra manera, els requisits de SNiP s’orienten principalment a minimitzar el cost del sistema de ventilació i el cost del seu funcionament, que és important a l’hora de dissenyar sistemes de ventilació per a edificis administratius i públics.

Als apartaments i cases rurals, la situació és diferent, ja que esteu dissenyant ventilació per a vosaltres mateixos i no per al resident mitjà, i ningú no us obliga a complir les recomanacions de SNiP. Per aquest motiu, el rendiment del sistema pot ser superior al valor de disseny (per a més comoditat) o inferior (per reduir el consum d’energia i el cost del sistema). A més, la sensació subjectiva de confort és diferent per a tothom: per a alguns, 30-40 m³ / h per persona és suficient, mentre que per a altres, 60 m³ / h no són suficients.

Tot i això, si no sabeu quin tipus d’intercanvi d’aire necessiteu per sentir-vos còmode, és millor seguir les recomanacions de l’SniP. Atès que les modernes unitats de tractament d’aire us permeten ajustar el rendiment des del tauler de control, ja podeu trobar un compromís entre comoditat i economia durant el funcionament del sistema de ventilació.

Com s’estima el consum d’aire comprimit?

Com es determina el consum d'aire comprimit? Com esbrinar el consum d’aire comprimit?

Molt sovint, a l’hora d’ampliar la producció i planificar la compra d’equips de compressors, es planteja la pregunta de quina potència de compressor es necessita? Quant d'aire es necessita per connectar l'equip?
Proposo considerar una de les opcions de càlcul, que us permetrà calcular el consum d’aire comprimit amb la màxima precisió.

Immediatament, constato que aquesta opció no sempre és adequada, però només si ja teniu algun tipus de compressor amb receptor i teniu previst augmentar la mida de la producció i, en conseqüència, el consum d’aire comprimit.

El càlcul és molt senzill, per això cal:

1. Esbrineu el volum del receptor existent.
2. Ompliu el dipòsit amb aire comprimit fins a la pressió màxima de funcionament.
3. Apagueu el compressor i comenceu a consumir aire.
4. Mitjançant un cronòmetre, mesureu el temps durant el qual la pressió del receptor baixa fins a la pressió mínima de funcionament permesa. És important que per obtenir una precisió de càlcul suficient, la diferència entre la pressió màxima i la mínima ha de ser com a mínim de dues atmosferes.
5. A continuació, calculeu amb la fórmula següent:

On: Q - consum d'aire comprimit pel sistema, l / min; Pн - pressió del començament de la mesura, bar; Pк - pressió del final de la mesura, bar; Vр: volum del receptor, l; t - Temps durant el qual la pressió baixa de Pн a Pк

Com a resultat, vam obtenir el consum exacte d’aire comprimit pel nostre sistema. Per descomptat, les mesures d’aquest càlcul s’han de dur a terme durant la càrrega màxima de producció. D’aquesta manera s’evitaran els errors i la infravaloració del consum.

Si, per alguna raó, no podeu apagar el compressor, també podeu utilitzar aquesta fórmula. Per fer-ho, resteu la capacitat del compressor del resultat.No us oblideu de les dimensions dels nombres, resteu l / min de l / min.

Quan teniu previst ampliar la producció, afegim el consum d’equips nous al resultat obtingut (com es calcula, llegiu l’article) i obtenim el consum total de la producció futura.

Després d’obtenir el resultat, podeu calcular el rendiment requerit del futur compressor. Per fer-ho, n'hi ha prou amb afegir un estoc al consum calculat. Normalment del 10 al 15%.

Per què emmagatzemar?

El marge és necessari per compensar les imprecisions permeses en mesurar la capacitat i perquè el sistema de control del compressor proporcioni el nombre òptim d’arrencades i aturades del compressor.

Parlarem sobre sistemes de control de compressors en els articles següents.

Seguint aquest mètode, obtindrem un valor de cabal d’aire que us permetrà seleccionar òptimament un compressor d’acord amb els requisits de producció.

També cal tenir en compte que, mesurant el consum, d’aquesta manera obtenim el consum del sistema juntament amb les pèrdues, i podem estimar-ne algunes.

Per què separar-se? El fet és que les pèrdues es poden dividir en dos grups: constants derivades de fuites a les connexions de canonades i variables que es produeixen a mesura que es deterioren els equips.

Amb les mesures descrites anteriorment, la pèrdua permanent es pot calcular fàcilment. Per fer-ho, bombem pressió al receptor i aturem el funcionament de tots els equips. Com en el cas anterior, observem el temps de la caiguda de pressió al receptor i, mitjançant la fórmula, obtenim el resultat.

Per obtenir una imatge completa, no tanqueu les vàlvules a l’entrada de l’equip, ja que us permetrà estimar les pèrdues no només a les canonades, sinó també a les mànegues d’aire i les connexions de l’equip.

Per què hem d’estimar les pèrdues?

Deixeu-me recordar que un compressor és un sistema extremadament ineficient i que la seva eficiència no supera el 10%. Això vol dir que només el 10% de l’energia la podem utilitzar en forma d’energia d’aire comprimit. Tota la resta es gasta en calefacció com a conseqüència del treball de compressió de l’aire. Fins i tot si no hi ha fuites a la línia pneumàtica i tots els connectors i acoblaments d'alliberament ràpid estan en bon estat de funcionament i se substitueixen segons sigui necessari, encara es produiran fuites i no s'associen a les canonades, sinó a una eina pneumàtica. Durant el funcionament de l'eina, es produeix el seu desgast natural, un augment de les llacunes i l'envelliment de les juntes, etc., que comporta un augment del consum d'aire durant el funcionament.

Fent càlculs senzills, trobem que l’energia de l’aire comprimit és aproximadament deu vegades més cara que l’electricitat. Aquells. l'energia de l'aire comprimit és molt cara i, en conseqüència, les pèrdues en el sistema d'aire comprimit són molt costoses.

Després d’haver rebut dades numèriques sobre pèrdues, podeu calcular si val la pena lluitar amb elles o si les pèrdues no són significatives i el seu cost no és gran.

Exemple pràctic:

En una de les empreses de producció de productes de formigó, vam substituir els compressors de la botiga de soldadura de targetes de malla. A la botiga hi havia 6 dispositius de soldadura per contacte de malla amb subjecció pneumàtica d’elèctrodes. Mitjançant el càlcul donat en aquesta secció, hem estimat el consum del taller durant el funcionament (per millorar la precisió, es van fer diverses mesures per torn). Es va trobar que el cabal era d’11.500 l / min.

Després vam fer mesures al final del torn per tal d’estimar les pèrdues al taller. Les pèrdues van ser d’uns 1200 l / min, al nivell de l’11%. Massa. Després d’haver examinat la línia d’aire comprimit, va resultar que aquestes pèrdues es poden eliminar fàcilment. La majoria de les connexions del sistema van ser enverinades. Rebobinar, estrènyer i substituir algunes de les juntes va donar excel·lents resultats. Després del treball realitzat, les pèrdues van ascendir a 30 l / min. Un dia de treball per solucionar les fuites i un resultat excel·lent. Reduir els costos d’electricitat de la sala de compressors en més d’un 10%.

A més, després d’haver eliminat les pèrdues constants, hem comparat el consum rebut de tota la botiga amb el consum de passaport de l’equip que hi havia. En aquest cas, no va ser difícil. A la botiga no hi havia molts consumidors. Aquesta comparació va produir xifres impressionants. La pèrdua d’aire comprimit als cilindres pneumàtics va ser de 2300 l / min, un 23% del consum total d’aire comprimit.

Per eliminar aquestes pèrdues, es van necessitar reparacions d'equips. Va ser produït internament per l'empresa.

Aquest exemple mostra clarament la quantitat d’energia que va malgastar l’empresa. Les pèrdues en una sola botiga van ascendir a 3.500 l / min. Això suposa aproximadament 22 kW. Aquells. l'empresa perdia constantment 22 kWh d'electricitat en un sol taller.

En conclusió, cal tenir en compte que aquest mètode és força precís i permet prescindir d’un mesurador de cabal i, al mateix temps, no sempre és possible el seu ús. És difícil aplicar-lo a grans empreses amb un sistema pneumàtic ramificat i un consum desigual d’aire comprimit, tot i que és força aplicable per a tallers individuals. El més important és que teniu un volum suficient de receptor.

Intercanvi d’aire estimat

Per al valor calculat de l’intercanvi d’aire, el valor màxim es pren dels càlculs d’aportació de calor, entrada d’humitat, ingesta de vapors i gasos nocius, d’acord amb les normes sanitàries, la compensació de les campanes locals i la velocitat estàndard del canvi d’aire.

L’intercanvi d’aire de locals residencials i públics normalment es calcula segons la freqüència d’intercanvi d’aire o segons les normes sanitàries.

Després de calcular l’intercanvi d’aire requerit, es compila el balanç d’aire dels locals, se selecciona el nombre de difusors d’aire i es fa el càlcul aerodinàmic del sistema. Per tant, us aconsellem que no descuideu el càlcul del canvi d’aire si voleu crear unes condicions còmodes per a la vostra estada a l’habitació.

Per què mesurar la velocitat de l’aire

Per als sistemes de ventilació i climatització, un dels factors més importants és l’estat de l’aire subministrat. És a dir, les seves característiques.

Els principals paràmetres del flux d’aire són:

• temperatura de l’aire;
• humitat de l'aire;
• cabal d’aire;
• velocitat de flux;
• pressió del conducte;
• altres factors (contaminació, pols ...).

SNiPs i GOST descriuen indicadors normalitzats per a cadascun dels paràmetres. Segons el projecte, el valor d’aquests indicadors pot variar dins dels límits acceptables.

La velocitat al conducte no està estrictament regulada pels documents reguladors, però el valor recomanat d’aquest paràmetre es pot trobar als manuals del dissenyador. Llegiu aquest article per aprendre a calcular la velocitat del conducte i conèixer-ne els valors permesos.

Per exemple, per a edificis civils, la velocitat d’aire recomanada al llarg dels conductes de ventilació principals és d’entre 5 i 6 m / s. Un càlcul aerodinàmic realitzat correctament resoldrà el problema de subministrar aire a la velocitat requerida.

Però per observar constantment aquest règim de velocitat, és necessari controlar la velocitat del moviment de l’aire de tant en tant. Per què? Al cap d’un temps, els conductes d’aire, els canals de ventilació s’embruten, l’equip pot funcionar malament, les connexions dels conductes d’aire es despresuritzen. A més, les mesures s’han de dur a terme durant les inspeccions rutinàries, la neteja i les reparacions, en general, quan es fa servei de ventilació. A més, també es mesura la velocitat de moviment dels gasos de combustió, etc.

Càlcul de la pèrdua de fricció

En primer lloc, s’ha de tenir en compte la forma del conducte d’aire i el material a partir del qual està fet.

• Per als productes rodons, la fórmula de càlcul és la següent:

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

On

X

- coeficient de fricció tabular (depèn del material);

Jo

- la longitud del conducte d'aire;

D

- diàmetre del canal;

V

- la velocitat de moviment dels gasos en una determinada secció de la xarxa;

Y

- la densitat dels gasos transportats (determinada a partir de les taules);

G

- 9,8 m / s2

Important! Si s’utilitzen conductes rectangulars al sistema de distribució d’aire, el diàmetre equivalent als costats del rectangle (secció del conducte) s’ha de substituir a la fórmula. Els càlculs es poden fer segons la fórmula: deq = 2AB / (A + B). Per a la traducció, també podeu utilitzar la taula següent.

• Les pèrdues de resistència local es calculen mitjançant la fórmula:

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

On

Q

- la suma dels coeficients de pèrdues per resistència local;

V

- la velocitat de moviment dels fluxos d'aire a la secció de xarxa;

Y

- la densitat dels gasos transportats (determinada a partir de les taules);

G

- 9,8 m / s2

Important! Quan es construeixen xarxes de distribució d'aire, l'elecció correcta d'elements addicionals, com ara reixetes, filtres, vàlvules, etc., té un paper molt important, que crea resistència al moviment de masses d'aire. Quan creeu un projecte, heu de prestar atenció a la selecció correcta d’equips, ja que les aspes del ventilador i el funcionament dels deshumidificadors, humidificadors, a més de resistència, creen el màxim soroll i resistència als fluxos d’aire.

Un cop calculades les pèrdues del sistema de distribució d’aire, coneixent els paràmetres necessaris del moviment de gas en cadascuna de les seves seccions, podeu procedir a la selecció d’equips de ventilació i a la instal·lació del sistema.

Alguns consells i notes útils

Com es pot entendre per la fórmula (o quan es realitzen càlculs pràctics en calculadores), la velocitat de l’aire augmenta amb la disminució de les dimensions de la canonada. D’aquest fet es poden obtenir diversos avantatges:

• no hi haurà pèrdues ni la necessitat d’establir una canonada de ventilació addicional per garantir el flux d’aire requerit, si les dimensions de la sala no permeten conductes grans;
• es poden col·locar canonades més petites, cosa que en la majoria dels casos és més fàcil i convenient;
• com més petit sigui el diàmetre del canal, més barat serà el seu cost, el preu dels elements addicionals (amortidors, vàlvules) també disminuirà;
• la mida més reduïda de les canonades amplia les possibilitats d’instal·lació, es poden col·locar segons les necessitats, pràcticament sense adaptar-se a factors de restricció externs.

No obstant això, quan es col·loquen conductes d’aire d’un diàmetre menor, cal recordar que, amb un augment de la velocitat de l’aire, augmenta la pressió dinàmica a les parets de la canonada, també augmenta la resistència del sistema i, per tant, un ventilador més potent i costos addicionals ser requerit. Per tant, abans de la instal·lació, cal fer acuradament tots els càlculs perquè l’estalvi no es converteixi en costos elevats ni en pèrdues, ja que és possible que no es pugui deixar funcionar un edifici que no compleixi els estàndards SNiP.

Fórmules de càlcul

Per realitzar tots els càlculs necessaris, heu de tenir algunes dades. Per calcular la velocitat de l’aire, necessiteu la fórmula següent:

ϑ = L / 3600 * Fon

ϑ - velocitat del flux d'aire a la canonada del dispositiu de ventilació, mesurada en m / s;

L - el cabal de les masses d’aire (aquest valor es mesura en m3 / h) a la secció de l’eix d’escapament per a la qual es fa el càlcul;

F - l'àrea de la secció transversal de la canonada, mesurada en m2.

Aquesta fórmula s’utilitza per calcular la velocitat de l’aire al conducte i el seu valor real.

La resta de dades que falten es poden derivar de la mateixa fórmula. Per exemple, per calcular el flux d'aire, la fórmula s'ha de transformar de la següent manera:

L = 3600 x F x ϑ.

En alguns casos, aquests càlculs són difícils o requereixen molt de temps. En aquest cas, podeu utilitzar una calculadora especial. Hi ha molts programes similars a Internet. Per a les oficines d’enginyeria, és millor instal·lar calculadores especials que tinguin més precisió (restar el gruix de la paret de la canonada en calcular la seva àrea de secció transversal, posar més dígits en pi, calcular un flux d’aire més precís, etc.).etc.).

Flux d’aire

Conèixer la velocitat del moviment de l’aire és necessari per calcular no només el volum de la mescla de gas subministrada, sinó també per determinar la pressió dinàmica a les parets del canal, les pèrdues de fricció i resistència, etc.

Descripció del sistema de ventilació

Els conductes d’aire són certs elements del sistema de ventilació que tenen diferents formes de secció transversal i estan fets de diferents materials. Per fer càlculs òptims, caldrà tenir en compte totes les dimensions dels elements individuals, així com dos paràmetres addicionals, com ara el volum d’intercanvi d’aire i la seva velocitat a la secció del conducte.

La violació del sistema de ventilació pot provocar diverses malalties del sistema respiratori i reduir significativament la resistència del sistema immunitari. A més, l’excés d’humitat pot provocar el desenvolupament de bacteris patògens i l’aparició de fongs. Per tant, a l’hora d’instal·lar ventilació a cases i institucions, s’apliquen les regles següents:

Cada habitació requereix la instal·lació d’un sistema de ventilació. És important respectar les normes d’higiene de l’aire. En llocs amb finalitats funcionals diferents, es requereixen diferents sistemes d’equips de sistemes de ventilació.

En aquest vídeo, considerarem la millor combinació de campana i ventilació:

Això és interessant: calcular l'àrea dels conductes d'aire.

La importància d’un intercanvi d’aire adequat

L’objectiu principal de la ventilació és crear i mantenir un microclima favorable a l’interior de locals residencials i industrials.

Si l’intercanvi d’aire amb l’atmosfera exterior és massa intens, l’aire de l’interior de l’edifici no tindrà temps per escalfar-se, sobretot a la temporada freda. En conseqüència, el local serà fred i no prou humit.

Per contra, a un ritme baix de renovació de la massa d’aire, obtenim una atmosfera inundada i excessivament càlida, que és perjudicial per a la salut. En casos avançats, sovint s’observa l’aparició de fongs i floridures a les parets.

Es necessita un cert equilibri d’intercanvi d’aire que permeti mantenir aquests indicadors d’humitat i temperatura de l’aire que tinguin un efecte positiu sobre la salut humana. Aquesta és la tasca més important que cal abordar.

L’intercanvi d’aire depèn principalment de la velocitat de l’aire que passa pels conductes de ventilació, de la secció transversal dels mateixos conductes d’aire, del nombre de revolts de la ruta i de la longitud de les seccions amb diàmetres més petits de les canonades d’aire.

Tots aquests matisos es tenen en compte a l’hora de dissenyar i calcular els paràmetres del sistema de ventilació.

Aquests càlculs permeten crear una ventilació interior fiable que compleixi tots els indicadors normatius aprovats als "Codis i normatives de construcció".