Determinación del flujo de aire que pasa a través de la válvula neumática a ciertos valores de las presiones de entrada y salida y su relación.

Tasas recomendadas de tasa de intercambio de aire

Durante el diseño del edificio, se realiza el cálculo de cada sección individual. En producción, estos son talleres, en edificios residenciales, apartamentos, en una casa privada, bloques de piso o habitaciones separadas.
Antes de instalar el sistema de ventilación, se sabe cuáles son las rutas y tamaños de las líneas principales, qué geometría de los conductos de ventilación se necesitan, qué tamaño de tubería es óptimo.

No se sorprenda por las dimensiones generales de los conductos de aire en los establecimientos de restauración u otras instituciones: están diseñados para eliminar una gran cantidad de aire usado

Los cálculos asociados con el movimiento de los flujos de aire dentro de los edificios residenciales e industriales se clasifican como los más difíciles, por lo tanto, se requieren especialistas calificados con experiencia para tratarlos.

La velocidad de aire recomendada en los conductos se indica en SNiP - documentación del estado reglamentario, y al diseñar o poner en marcha objetos, se guían por ella.

La tabla muestra los parámetros que deben cumplirse al instalar un sistema de ventilación. Los números indican la velocidad de movimiento de las masas de aire en los lugares de instalación de canales y rejillas en unidades generalmente aceptadas - m / s

Se cree que la velocidad del aire interior no debe superar los 0,3 m / s.

Las excepciones son circunstancias técnicas temporales (por ejemplo, trabajos de reparación, instalación de equipos de construcción, etc.), durante las cuales los parámetros pueden exceder los estándares en un máximo de 30%.

En salas grandes (garajes, naves de producción, almacenes, hangares), en lugar de un sistema de ventilación, a menudo funcionan dos.

La carga se divide por la mitad, por lo tanto, la velocidad del aire se selecciona de modo que proporcione el 50% del volumen total estimado de movimiento de aire (eliminación de aire contaminado o suministro de aire limpio).

En caso de circunstancias de fuerza mayor, es necesario cambiar bruscamente la velocidad del aire o detener por completo el funcionamiento del sistema de ventilación.

Por ejemplo, de acuerdo con los requisitos de seguridad contra incendios, la velocidad del movimiento del aire se reduce al mínimo para evitar la propagación del fuego y el humo en las habitaciones adyacentes durante un incendio.

Para ello, se montan dispositivos de corte y válvulas en los conductos de aire y en las secciones de transición.

Características del movimiento de gases.

Como se mencionó anteriormente, tres parámetros están involucrados en los cálculos realizados en la construcción de la ventilación: el caudal y la velocidad de las masas de aire, así como el área de la sección transversal de los conductos de aire. De estos parámetros, solo uno está normalizado: esta es el área de la sección transversal. Además de las instalaciones residenciales y las instalaciones de cuidado de niños, SNiP no regula la velocidad del aire permitida en el conducto.

En la literatura de referencia, existen recomendaciones para el movimiento de los gases que fluyen a través de las redes de ventilación. Los valores se recomiendan según el propósito, las condiciones específicas, las posibles pérdidas de presión y el rendimiento acústico. La tabla refleja los datos recomendados para los sistemas de ventilación forzada.

Para la ventilación natural, el movimiento de los gases se toma con valores de 0,2 - 1 m / s.

Las sutilezas de elegir un conducto de aire.

Conociendo los resultados de los cálculos aerodinámicos, es posible seleccionar correctamente los parámetros de los conductos de aire, o más bien, el diámetro de la ronda y las dimensiones de las secciones rectangulares.

Además, en paralelo, puede seleccionar un dispositivo para el suministro de aire forzado (ventilador) y determinar la pérdida de presión durante el movimiento del aire a través del canal.

Conociendo el valor del flujo de aire y el valor de la velocidad de su movimiento, es posible determinar qué sección de los conductos de aire se requerirá.

Para ello se toma una fórmula opuesta a la fórmula de cálculo del caudal de aire: S = L / 3600 * V.

Usando el resultado, puede calcular el diámetro:

D = 1000 * √ (4 * S / π)

Dónde:

• D es el diámetro de la sección del conducto;
• S - área de la sección transversal de los conductos de aire (conductos de aire), (m2);
• π - número "pi", una constante matemática igual a 3,14;.

El número resultante se compara con los estándares de fábrica aprobados por GOST, y se seleccionan los productos que tienen el diámetro más cercano.

Si es necesario elegir conductos de aire rectangulares en lugar de redondos, en lugar del diámetro, determine la longitud / ancho de los productos.

Al elegir, se guían por una sección transversal aproximada, utilizando el principio a * b ≈ S y las tablas de tamaños proporcionadas por los fabricantes. Te recordamos que de acuerdo con las normas, la relación de ancho (b) y largo (a) no debe exceder de 1 a 3.

Los conductos de aire con secciones transversales rectangulares o cuadradas tienen una forma ergonómica, lo que permite su instalación cerca de las paredes. Esto se utiliza al equipar campanas extractoras y enmascarar tuberías sobre bisagras de techo o sobre gabinetes de cocina (entrepisos).

Normas generalmente aceptadas para conductos rectangulares: dimensiones mínimas - 100 mm x 150 mm, máximo - 2000 mm x 2000 mm. Los conductos de aire redondos son buenos porque tienen menos resistencia, respectivamente, tienen niveles mínimos de ruido.

Recientemente, se han producido cajas de plástico cómodas, seguras y livianas específicamente para uso dentro de apartamentos.

Cálculo del flujo de aire

Es importante calcular correctamente el área de las secciones de cualquier forma, tanto redonda como rectangular. Si el tamaño no es el adecuado, no será posible garantizar el equilibrio de aire correcto. Una línea de aire demasiado grande ocupará mucho espacio. Esto reducirá el área de la habitación y causará molestias a los residentes. Con el cálculo incorrecto y la selección de un tamaño de canal muy pequeño, se observarán corrientes de aire fuertes. Esto se debe al fuerte aumento de la presión del flujo de aire.

Diseño de sección transversal

Cuando un conducto redondo se convierte en un cuadrado, la velocidad cambiará

Para calcular la velocidad a la que pasará el aire a través de la tubería, debe determinar el área de la sección transversal. Para el cálculo se utiliza la siguiente fórmula S = L / 3600 * V, donde:

• S es el área de la sección transversal;
• L es el consumo de aire en metros cúbicos por hora;
• V es la velocidad en metros por segundo.

Para conductos redondos, es necesario determinar el diámetro usando la fórmula: D = 1000 * √ (4 * S / π).

Si el conducto es rectangular y no redondo, en lugar del diámetro, debe determinar su largo y ancho. Al instalar dicho conducto, se tiene en cuenta una sección transversal aproximada. Se calcula mediante la fórmula: a * b = S, (a - largo, b - ancho).

Existen estándares aprobados según los cuales la relación entre ancho y largo no debe exceder 1: 3. También se recomienda su uso en las mesas de trabajo con dimensiones típicas que ofrecen los fabricantes de conductos de aire.

Los conductos redondos tienen una ventaja. Se caracterizan por un menor nivel de resistencia, por lo tanto, durante el funcionamiento del sistema de ventilación, el nivel de ruido y vibración se minimizará al máximo.

¿Qué dispositivo mide la velocidad del movimiento del aire?

Todos los dispositivos de este tipo son compactos y fáciles de usar, aunque aquí hay algunas sutilezas.

Instrumentos de medición de la velocidad del aire:

• Anemómetros de paletas
• Anemómetros de temperatura
• Anemómetros ultrasónicos
• Anemómetros de tubo de Pitot
• Manómetros de presión diferencial
• Balómetros

Los anemómetros de paletas son uno de los dispositivos más simples en diseño. El caudal está determinado por la velocidad de rotación del impulsor del dispositivo.

Los anemómetros de temperatura tienen un sensor de temperatura. En estado calentado, se coloca en el conducto de aire y, a medida que se enfría, se determina el caudal de aire.

Los anemómetros ultrasónicos miden principalmente la velocidad del viento. Funcionan según el principio de detectar la diferencia en la frecuencia del sonido en puntos de prueba seleccionados del flujo de aire.

Los anemómetros de tubo de Pitot están equipados con un tubo especial de pequeño diámetro. Se coloca en el medio del conducto, midiendo así la diferencia de presión total y estática. Estos son algunos de los dispositivos más populares para medir el aire en el conducto, pero al mismo tiempo tienen un inconveniente: no se pueden usar con una alta concentración de polvo.

Los manómetros diferenciales pueden medir no solo la velocidad, sino también el flujo de aire. Completo con un tubo de Pitot, este dispositivo puede medir caudales de aire de hasta 100 m / s.

Los balómetros son más efectivos para medir la velocidad del aire en la salida de rejillas de ventilación y difusores. Tienen un embudo que captura todo el aire que sale de la rejilla de ventilación, minimizando así el error de medición.

Formas seccionales

De acuerdo con la forma de la sección transversal, las tuberías para este sistema se dividen en redondas y rectangulares. Redondos se utilizan principalmente en grandes plantas industriales. Ya que requieren una gran área de la habitación. Las secciones rectangulares son adecuadas para edificios residenciales, jardines de infancia, escuelas y clínicas. En cuanto al nivel de ruido, las tuberías de sección circular están en primer lugar, ya que emiten un mínimo de vibraciones sonoras. Hay un poco más de vibraciones de ruido de tuberías con una sección transversal rectangular.

Las tuberías de ambas secciones suelen estar hechas de acero. Para tuberías con una sección transversal circular, el acero se usa menos duro y elástico, para tuberías con una sección transversal rectangular; por el contrario, cuanto más duro es el acero, más resistente es la tubería.

En conclusión, me gustaría decir una vez más sobre la atención a la instalación de conductos de aire, a los cálculos realizados. Recuerde, cuán correctamente haga todo, el funcionamiento del sistema en su conjunto será tan deseable. Y, por supuesto, no debemos olvidarnos de la seguridad. Las partes del sistema deben elegirse con cuidado. Debe recordarse la regla principal: barato no significa alta calidad.

Material y forma de la sección transversal de los conductos de aire.

Los conductos de aire redondos se utilizan con mayor frecuencia en grandes fábricas. Esto se debe al hecho de que su instalación requiere muchos metros cuadrados de superficie. Para edificios residenciales, las secciones rectangulares son las más adecuadas; también se utilizan en clínicas, jardines de infancia.

El acero es la tubería más utilizada para la fabricación de tuberías. Para una sección redonda, debe ser elástica y firme, para secciones rectangulares, debe ser más suave. Las tuberías pueden estar hechas de materiales textiles y poliméricos.

Reglas de cálculo

El ruido y la vibración están estrechamente relacionados con la velocidad de las masas de aire en el conducto de ventilación. Después de todo, el flujo que pasa por las tuberías es capaz de crear una presión variable que puede superar los parámetros normales si el número de vueltas y curvas es mayor que los valores óptimos. Cuando la resistencia en los conductos es alta, la velocidad del aire es significativamente menor y la eficiencia de los ventiladores es mayor.

Muchos factores afectan el umbral de vibración, por ejemplo, el material de la tubería

Estándares estándar de emisión de ruido

En SNiP se señalan determinadas normas que afectan a locales de tipo residencial, público o industrial. Todos los estándares se indican en tablas. Si se aumentan los estándares aceptados, significa que el sistema de ventilación no está diseñado correctamente. Además, se permite exceder el estándar de presión acústica, pero solo por un corto período de tiempo.

Si se exceden los valores máximos permitidos, entonces el sistema de canales se creó con cualquier deficiencia, que debería corregirse en un futuro próximo.La potencia del ventilador también puede influir en la superación del nivel de vibración. La velocidad máxima del aire en el conducto no debería contribuir a un aumento del ruido.

Principios de valoración

Se utilizan diversos materiales para la fabricación de tubos de ventilación, los más comunes son los tubos de plástico y metal. Las formas de los conductos de aire tienen diferentes secciones, que van desde redondas y rectangulares hasta elipsoidales. SNiP solo puede indicar las dimensiones de las chimeneas, pero no estandarizar el volumen de masas de aire de ninguna manera, ya que el tipo y el propósito de las instalaciones pueden diferir significativamente. Las normas prescritas están destinadas a instalaciones sociales: escuelas, instituciones preescolares, hospitales, etc.

Todas las dimensiones se calculan mediante determinadas fórmulas. No existen reglas específicas para calcular la velocidad del aire en los conductos, pero existen estándares recomendados para el cálculo requerido, que se pueden ver en los SNiP. Todos los datos se utilizan en forma de tablas.

Es posible complementar los datos proporcionados de esta manera: si la campana es natural, entonces la velocidad del aire no debe exceder los 2 m / sy ser inferior a 0.2 m / s, de lo contrario, los flujos de aire en la habitación se actualizarán mal. Si la ventilación es forzada, el valor máximo permitido es de 8-11 m / s para los conductos de aire principales. Si este estándar es más alto, la presión de ventilación será muy alta, lo que resultará en vibraciones y ruidos inaceptables.

Principios generales de cálculo

Los conductos de aire pueden estar hechos de diferentes materiales (plástico, metal) y tener diferentes formas (redondos, rectangulares). SNiP regula solo las dimensiones de los dispositivos de escape, pero no estandariza la cantidad de aire suministrado, ya que su consumo, dependiendo del tipo y propósito de la habitación, puede variar mucho. Este parámetro se calcula mediante fórmulas especiales que se seleccionan por separado. Las normas se establecen solo para instalaciones sociales: hospitales, escuelas, instituciones preescolares. Están detallados en SNiP para tales edificios. Al mismo tiempo, no existen reglas claras para la velocidad del movimiento del aire en el conducto. Solo existen valores y normas recomendados para la ventilación forzada y natural, dependiendo de su tipo y finalidad, se pueden consultar en los SNiPs correspondientes. Esto se refleja en la tabla siguiente. La velocidad del aire se mide en m / s.

Velocidades de aire recomendadas

Los datos de la tabla se pueden complementar de la siguiente manera: con ventilación natural, la velocidad del aire no puede superar los 2 m / s, independientemente de su finalidad, el mínimo permitido es de 0,2 m / s. De lo contrario, la renovación de la mezcla de gases en la habitación será insuficiente. Con escape forzado, el valor máximo permitido se considera entre 8 y 11 m / s para los conductos de aire principales. No debe exceder estos estándares, ya que esto creará demasiada presión y resistencia en el sistema.

Fórmulas básicas para el cálculo aerodinámico.

El primer paso es realizar el cálculo aerodinámico de la línea. Recuerde que la sección más larga y cargada del sistema se considera el conducto principal. Según los resultados de estos cálculos, se selecciona el ventilador.

Solo no te olvides de vincular el resto de ramas del sistema

¡Es importante! Si no es posible atar las ramas de los conductos de aire dentro del 10%, se deben usar diafragmas. El coeficiente de resistencia del diafragma se calcula mediante la fórmula:

Si la discrepancia es superior al 10%, cuando el conducto horizontal entra en el canal de ladrillo vertical, se deben colocar diafragmas rectangulares en la unión.

La tarea principal del cálculo es encontrar la pérdida de presión. Al mismo tiempo, eligiendo el tamaño óptimo de los conductos de aire y controlando la velocidad del aire.La pérdida de presión total es la suma de dos componentes: la pérdida de presión a lo largo de los conductos (por fricción) y la pérdida de resistencias locales. Son calculados por las fórmulas

Estas fórmulas son correctas para conductos de acero, para todos los demás se ingresa un factor de corrección. Se toma de la tabla en función de la velocidad y rugosidad de los conductos de aire.

Para conductos de aire rectangulares, el diámetro equivalente se toma como valor calculado.

Consideremos la secuencia de cálculo aerodinámico de conductos de aire utilizando el ejemplo de las oficinas que se da en el artículo anterior, utilizando las fórmulas. Y luego mostraremos cómo se ve en Excel.

Ejemplo de cálculo

Según cálculos en la oficina, el intercambio de aire es de 800 m3 / hora. La tarea consistía en diseñar conductos de aire en oficinas de no más de 200 mm de altura. Las dimensiones del local las da el cliente. El aire se suministra a una temperatura de 20 ° C, la densidad del aire es de 1,2 kg / m3.

Será más fácil si los resultados se ingresan en una tabla de este tipo.

Primero, haremos el cálculo aerodinámico de la línea principal del sistema. Ahora todo está en orden:

Dividimos la carretera en secciones a lo largo de las rejillas de suministro. Tenemos ocho rejillas en nuestra habitación, cada una con 100 m3 / hora. Resultó 11 sitios. Ingresamos el consumo de aire en cada sección de la tabla.

• Anotamos la longitud de cada sección.
• La velocidad máxima recomendada dentro del conducto para locales de oficinas es de hasta 5 m / s. Por lo tanto, seleccionamos tal tamaño de conducto para que la velocidad aumente a medida que nos acercamos al equipo de ventilación y no supere el máximo. Esto es para evitar ruidos de ventilación. Tomamos para el primer tramo tomamos un conducto de aire 150x150, y para el último 800x250.
  V1 = L / 3600F = 100 / (3600 * 0.023) = 1.23 m / s.

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

  Estamos satisfechos con el resultado. Determinamos las dimensiones de los conductos y la velocidad usando esta fórmula en cada sitio y las ingresamos en la tabla.

• Empezamos a calcular la pérdida de presión. Determinamos el diámetro equivalente para cada sección, por ejemplo, la primera de = 2 * 150 * 150 / (150 + 150) = 150. Luego, completamos todos los datos necesarios para el cálculo de la literatura de referencia o calculamos: Re = 1.23 * 0.150 / (15.11 * 10 ^ -6) = 12210. λ = 0.11 (68/12210 + 0.1 / 0.15) ^ 0.25 = 0.0996 La rugosidad de los diferentes materiales es diferente.

• La presión dinámica Pd = 1,2 * 1,23 * 1,23 / 2 = 0,9 Pa también se registra en la columna.
• De la tabla 2.22 determinamos la pérdida de presión específica o calculamos R = Pd * λ / d = 0.9 * 0.0996 / 0.15 = 0.6 Pa / my lo ingresamos en una columna. Luego, en cada sección, determinamos la pérdida de presión debido a la fricción: ΔРtr = R * l * n = 0.6 * 2 * 1 = 1.2 Pa.
• Tomamos los coeficientes de resistencias locales de la literatura de referencia. En la primera sección, tenemos una celosía y un aumento en el conducto en la suma de su CMC es 1.5.
• Pérdida de carga en resistencias locales ΔРm = 1,5 * 0,9 = 1,35 Pa
• Encontramos la suma de las pérdidas de carga en cada sección = 1,35 + 1,2 = 2,6 Pa. Y como resultado, la pérdida de presión en toda la línea = 185,6 Pa. la mesa para ese momento tendrá la forma

Además, el cálculo de las ramas restantes y su vinculación se lleva a cabo utilizando el mismo método. Pero hablemos de esto por separado.

Cálculo del sistema de ventilación

Se entiende por ventilación la organización del intercambio de aire para asegurar las condiciones especificadas, de acuerdo con los requisitos de las normas sanitarias o los requisitos tecnológicos en cualquier habitación en particular.

Hay una serie de indicadores básicos que determinan la calidad del aire que nos rodea. Eso:

• la presencia de oxígeno y dióxido de carbono en él,
• la presencia de polvo y otras sustancias,
• olor no placentero
• humedad y temperatura del aire.

Solo un sistema de ventilación calculado correctamente puede llevar todos estos indicadores a un estado satisfactorio. Además, cualquier esquema de ventilación prevé tanto la eliminación de desechos como el suministro de aire fresco, lo que garantiza el intercambio de aire en la habitación. Para comenzar a calcular dicho sistema de ventilación, es necesario, en primer lugar, determinar:

1.

El volumen de aire que debe eliminarse de la habitación, guiado por los datos sobre las tasas de intercambio de aire para diferentes habitaciones.

Tasa de intercambio de aire estandarizada.

Conociendo estos estándares, es fácil calcular la cantidad de aire removida.

L = Vpom × Kr (m3 / h) L - cantidad de aire de escape, m3 / h Vpom - volumen de la habitación, m3 Kp - tasa de intercambio de aire

Sin entrar en detalles, porque aquí estoy hablando de ventilación simplificada, que, por cierto, ni siquiera está disponible en muchos establecimientos de renombre, diré que además de la multiplicidad, también hay que tener en cuenta:

• cuántas personas hay en la habitación,
• cuánta humedad y calor se libera,
• la cantidad de CO2 emitida por la concentración permisible.

Pero para calcular un sistema de ventilación simple, basta con conocer el intercambio de aire mínimo requerido para una habitación determinada.

2.

Habiendo determinado el intercambio de aire requerido, es necesario calcular los conductos de ventilación. Principalmente ventilación. los canales se calculan de acuerdo con la velocidad permitida del movimiento del aire en ellos:

V = L / 3600 × F V - velocidad del aire, m / s L - consumo de aire, m3 / h F - área seccional de los conductos de ventilación, m2

Cualquier ventilación. los canales son resistentes al movimiento del aire. Cuanto mayor sea el caudal de aire, mayor será la resistencia. Esto, a su vez, conduce a una pérdida de presión, que es generada por el ventilador. Por lo tanto, disminuyendo su rendimiento. Por lo tanto, existe una velocidad admisible de movimiento de aire en el conducto de ventilación, que tiene en cuenta la viabilidad económica o la llamada. un equilibrio razonable entre el tamaño del conducto y la potencia del ventilador.

Velocidad admisible del movimiento del aire en los conductos de ventilación.

Además de las pérdidas, el ruido también aumenta con la velocidad. Si bien se adhiere a los valores recomendados, el nivel de ruido durante el movimiento del aire estará dentro del rango normal. Al diseñar conductos de aire, su área de sección transversal debe ser tal que la velocidad del movimiento del aire a lo largo de toda la longitud del conducto de aire sea aproximadamente la misma. Dado que la cantidad de aire a lo largo de toda la longitud del conducto no es la misma, su área de sección transversal debe aumentar con un aumento en la cantidad de aire, es decir, cuanto más cerca del ventilador, mayor es el área de sección transversal de El conducto de aire, si hablamos de ventilación por extracción.

De esta manera, se puede garantizar una velocidad del aire relativamente uniforme a lo largo de toda la longitud del conducto.

Sección A. S = 0.032m2, velocidad del aire V = 400/3600 x 0.032 = 3.5 m / s Sección B. S = 0.049m2, velocidad del aire V = 800/3600 x 0.049 = 4.5 m / s Sección C. S = 0.078 m2, velocidad del aire V = 1400/3600 x 0,078 = 5,0 m / s

3.

Ahora queda elegir un ventilador. Cualquier sistema de conductos crea una pérdida de presión, lo que crea un ventilador y, como resultado, reduce su rendimiento. Para determinar la pérdida de presión en el conducto, use el gráfico apropiado.

Para la sección A con su longitud de 10 m, la pérdida de presión será 2Pa x 10 m = 20Pa

Para la sección B con su longitud de 10 m, la pérdida de presión será de 2,3 Pa x 10 m = 23 Pa

Para la sección C con una longitud de 20 m, la pérdida de presión será 2Pa x 20 m = 40Pa

La resistencia de los difusores de techo puede ser de unos 30 Pa si elige la serie PF (VENTS). Pero en nuestro caso, es mejor utilizar rejillas con un área abierta más grande, por ejemplo, la serie DP (VENTS).

Por lo tanto, la pérdida de presión total en el conducto será de aproximadamente 113 Pa. Si se requieren una válvula de retención y un silenciador, las pérdidas serán aún mayores. Al elegir un ventilador, esto debe tenerse en cuenta. El ventilador VENTS VKMts 315 es adecuado para nuestro sistema, su capacidad es de 1540 m³ / h, y con una resistencia de red de 113 Pa, su capacidad disminuirá a 1400 m³ / h, según sus características técnicas.

Este es, en principio, el método más simple para calcular un sistema de ventilación simple. En otros casos, contacte con un especialista. Siempre estamos listos para hacer un cálculo para cualquier sistema de ventilación y aire acondicionado, y ofrecemos una amplia gama de equipos de calidad.

¿Necesito concentrarme en SNiP?

En todos los cálculos que realizamos se utilizaron las recomendaciones de SNiP y MGSN. Esta documentación normativa le permite determinar el rendimiento de ventilación mínimo permitido, lo que garantiza una estancia cómoda de personas en la habitación. En otras palabras, los requisitos de SNiP están dirigidos principalmente a minimizar el costo del sistema de ventilación y el costo de su operación, lo cual es importante al diseñar sistemas de ventilación para edificios administrativos y públicos.

En apartamentos y casas de campo, la situación es diferente, porque está diseñando ventilación para usted y no para el residente promedio, y nadie lo obliga a cumplir con las recomendaciones de SNiP. Por esta razón, el rendimiento del sistema puede ser mayor que el valor de diseño (para mayor comodidad) o menor (para reducir el consumo de energía y el costo del sistema). Además, la sensación subjetiva de comodidad es diferente para todos: para algunos, 30–40 m³ / h por persona es suficiente, mientras que para otros, 60 m³ / h no es suficiente.

Sin embargo, si no sabe qué tipo de intercambio de aire necesita para sentirse cómodo, es mejor seguir las recomendaciones de SNiP. Dado que las modernas unidades de tratamiento de aire le permiten ajustar el rendimiento desde el panel de control, puede encontrar un compromiso entre comodidad y economía durante el funcionamiento del sistema de ventilación.

¿Cómo estimar el consumo de aire comprimido?

¿Cómo determinar el consumo de aire comprimido? ¿Cómo saber el consumo de aire comprimido?

Muy a menudo, al expandir la producción y planificar la compra de equipos de compresores, surge la pregunta: ¿cuánta potencia del compresor se necesita? ¿Cuánto aire se necesita para conectar el equipo?
Propongo considerar una de las opciones de cálculo, que le permite calcular el consumo de aire comprimido con la máxima precisión.

Inmediatamente, observo que esta opción no siempre es adecuada, pero solo si ya tiene algún tipo de compresor con receptor y planea aumentar el tamaño de producción y, en consecuencia, el consumo de aire comprimido.

El cálculo es bastante simple, para esto necesitas:

1. Descubra el volumen del receptor existente.
2. Llene el depósito con aire comprimido hasta la presión máxima de funcionamiento.
3. Apague el compresor y comience a consumir aire.
4. Con un cronómetro, mida el tiempo durante el cual la presión en el receptor cae a la presión de funcionamiento mínima permitida. Es importante que para una precisión de cálculo suficiente, la diferencia entre la presión máxima y mínima debe ser de al menos dos atmósferas.
5. Luego calcule usando la siguiente fórmula:

Donde: Q - consumo de aire comprimido por el sistema, l / min; Pн - presión del inicio de la medición, bar; Pк - presión del fin de la medida, bar; Vр - volumen del receptor, l; t - Tiempo durante el cual la presión cae de Pн a Pк

Como resultado, obtuvimos el consumo exacto de aire comprimido por nuestro sistema. Por supuesto, las mediciones para dicho cálculo deben realizarse durante la carga máxima de producción. Esto evitará errores y subestimaciones del consumo.

Si, por alguna razón, no puede apagar el compresor, también puede usar esta fórmula. Para hacer esto, reste la capacidad del compresor del resultado.No te olvides de las dimensiones de los números, reste l / min de l / min.

Cuando planeas expandir la producción, sumamos el consumo de nuevos equipos al resultado obtenido (cómo calcularlo, lee el artículo) y obtenemos el consumo total de la producción futura.

Después de obtener el resultado, puede calcular el rendimiento requerido del futuro compresor. Para hacer esto, basta con agregar un stock al consumo calculado. Generalmente 10-15%.

¿Por qué almacenar?

El margen es necesario para compensar las imprecisiones permitidas al medir la capacidad y para que el sistema de control del compresor proporcione el número óptimo de arranques y paradas del compresor.

Hablaremos de los sistemas de control de compresores en los siguientes artículos.

Siguiendo este método, obtendremos un valor de flujo de aire que le permitirá seleccionar de manera óptima un compresor en total conformidad con los requisitos de producción.

Cabe señalar también que al medir el consumo, de esta forma, obtenemos el consumo del sistema junto con las pérdidas, y podemos estimar algunas de ellas.

¿Por qué parte? El hecho es que las pérdidas se pueden dividir en dos grupos: las constantes que surgen de las fugas en las conexiones de las tuberías y las variables que surgen a medida que el equipo se deteriora.

Con las medidas descritas anteriormente, la pérdida permanente se puede calcular fácilmente. Para hacer esto, bombeamos presión en el receptor y paramos el funcionamiento de todos los equipos. Como en el caso anterior, anotamos el tiempo de caída de presión en el receptor y, usando la fórmula, obtenemos el resultado.

Para obtener una imagen completa, no cierre las válvulas en la entrada del equipo, esto le permitirá estimar las pérdidas no solo en las tuberías, sino también en las mangueras de aire y las conexiones en el propio equipo.

¿Por qué necesitamos estimar las pérdidas?

Permítanme recordarles que un compresor es un sistema extremadamente ineficiente y su eficiencia no supera el 10%. Esto significa que solo el 10% de la energía la podemos utilizar en forma de energía de aire comprimido. Todo lo demás se gasta en calefacción como resultado del trabajo de comprimir el aire. Incluso si no hay fugas en la línea neumática y todos los conectores y acoplamientos de liberación rápida están en buen estado de funcionamiento y se reemplazan según sea necesario, las fugas seguirán ocurriendo y no están asociadas con tuberías, sino con una herramienta neumática. Durante el funcionamiento de la herramienta se produce su desgaste natural, aumento de holguras y envejecimiento de juntas, etc., lo que conlleva un aumento del consumo de aire durante el funcionamiento.

Haciendo cálculos simples, encontramos que la energía del aire comprimido es aproximadamente 10 veces más cara que la electricidad. Esos. La energía del aire comprimido es muy cara y, en consecuencia, las pérdidas en el sistema de aire comprimido son muy caras.

Habiendo recibido datos numéricos sobre pérdidas, usted mismo puede estimar si vale la pena luchar con ellos o si las pérdidas no son significativas y su costo no es grande.

Ejemplo practico:

En una de las empresas para la producción de productos de concreto, reemplazamos los compresores para el taller para soldar tarjetas de malla. Había 6 dispositivos para soldadura por contacto de malla con sujeción neumática de electrodos en el taller. Utilizando el cálculo proporcionado en esta sección, estimamos el consumo en el piso de producción durante la operación (para mejorar la precisión, se tomaron varias mediciones por turno). Se encontró que el caudal era de 11.500 l / min.

Luego tomamos medidas al final del turno para estimar las pérdidas en el taller. Las pérdidas resultaron ser de aproximadamente 1200 l / min, al nivel del 11%. Demasiado. Habiendo examinado la línea de aire comprimido, resultó que estas pérdidas se pueden eliminar fácilmente. La mayoría de las conexiones del sistema estaban envenenadas. Rebobinar, apretar y reemplazar algunas de las juntas dio excelentes resultados. Después de los trabajos realizados, las pérdidas ascendieron a 30 l / min. Un día de trabajo para arreglar las fugas y un resultado excelente. Reducir los costos de electricidad de la sala de compresores en más del 10%.

Además, habiendo eliminado las pérdidas constantes, comparamos el consumo recibido de toda la tienda con el consumo de pasaporte del equipo que se encuentra en ella. En este caso, no fue difícil. No había muchos consumidores en la tienda. Esta comparación arrojó cifras impresionantes. La pérdida de aire comprimido en los cilindros neumáticos fue de 2300 l / min, el 23% del consumo total de aire comprimido.

Para eliminar estas pérdidas, se requirió la reparación de equipos. Fue producido internamente por la empresa.

Este ejemplo muestra claramente cuánta energía desperdició la empresa. Las pérdidas en una sola tienda ascendieron a 3500 l / min. Esto es aproximadamente 22 kW. Esos. la empresa perdía constantemente 22 kWh de electricidad en un solo taller.

En conclusión, debe tenerse en cuenta que este método es bastante preciso y le permite prescindir de un medidor de flujo y, al mismo tiempo, su uso no siempre es posible. Es difícil aplicarlo en grandes empresas con un sistema neumático ramificado y un consumo desigual de aire comprimido, aunque es bastante aplicable para talleres individuales. Lo principal es que tenga un volumen de receptor suficiente.

Intercambio de aire estimado

Para el valor calculado del intercambio de aire, el valor máximo se toma de los cálculos para la entrada de calor, la entrada de humedad, la entrada de vapores y gases nocivos, de acuerdo con las normas sanitarias, la compensación de las campanas locales y la tasa estándar de intercambio de aire.

El intercambio de aire de los locales residenciales y públicos generalmente se calcula de acuerdo con la frecuencia del intercambio de aire o de acuerdo con las normas sanitarias.

Después de calcular el intercambio de aire requerido, se compila el balance de aire de las instalaciones, se selecciona el número de difusores de aire y se realiza el cálculo aerodinámico del sistema. Por lo tanto, le recomendamos que no descuide el cálculo del intercambio de aire si desea crear condiciones cómodas para su estadía en la habitación.

Por que medir la velocidad del aire

Para los sistemas de ventilación y aire acondicionado, uno de los factores más importantes es la condición del aire suministrado. Es decir, sus características.

Los principales parámetros del flujo de aire incluyen:

• temperatura del aire;
• humedad del aire;
• Rango del flujo de aire;
• tasa de flujo;
• presión del conducto;
• otros factores (contaminación, polvo ...).

Los SNiP y GOST describen indicadores normalizados para cada uno de los parámetros. Dependiendo del proyecto, el valor de estos indicadores puede cambiar dentro de los límites aceptables.

La velocidad en el conducto no está estrictamente regulada por documentos reglamentarios, pero el valor recomendado de este parámetro se puede encontrar en los manuales de los diseñadores. Puede averiguar cómo calcular la velocidad en el conducto y familiarizarse con sus valores permitidos leyendo este artículo.

Por ejemplo, para edificios civiles, la velocidad del aire recomendada a lo largo de los conductos de ventilación principales es de 5-6 m / s. El cálculo aerodinámico realizado correctamente resolverá el problema de suministrar aire a la velocidad requerida.

Pero para observar constantemente este régimen de velocidad, es necesario controlar la velocidad del movimiento del aire de vez en cuando. ¿Por qué? Después de un tiempo, los conductos de aire, los canales de ventilación se ensucian, el equipo puede funcionar mal, las conexiones de los conductos de aire se despresurizan. Además, las mediciones deben realizarse durante las inspecciones de rutina, limpieza, reparaciones, en general, al dar servicio a la ventilación. Además, también se mide la velocidad de movimiento de los gases de combustión, etc.

Cálculo de la pérdida por fricción

En primer lugar, se debe tener en cuenta la forma del conducto de aire y el material del que está hecho.

• Para productos redondos, la fórmula de cálculo se ve así:

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

Dónde

X

- coeficiente de fricción tabular (depende del material);

I

- la longitud del conducto de aire;

D

- diámetro del canal;

V

- la tasa de movimiento de los gases en una determinada sección de la red;

Y

- la densidad de los gases transportados (determinada a partir de las tablas);

GRAMO

- 9,8 m / s2

¡Importante! Si se utilizan conductos rectangulares en el sistema de distribución de aire, se debe sustituir en la fórmula el diámetro equivalente a los lados del rectángulo (sección del conducto). Los cálculos se pueden realizar de acuerdo con la fórmula: deq = 2AB / (A + B). Para la traducción, también puede utilizar la tabla a continuación.

• Las pérdidas por resistencia local se calculan mediante la fórmula:

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

Dónde

Q

- la suma de los coeficientes de pérdidas para la resistencia local;

V

- la velocidad de movimiento de los flujos de aire en la sección de la red;

Y

- la densidad de los gases transportados (determinada a partir de las tablas);

GRAMO

- 9,8 m / s2

¡Importante! En la construcción de redes de distribución de aire juega un papel muy importante la correcta elección de elementos adicionales, entre los que se incluyen: rejillas, filtros, válvulas, etc. Estos elementos crean resistencia al movimiento de masas de aire. Al crear un proyecto, debe prestar atención a la selección correcta de equipos, porque las aspas del ventilador y el funcionamiento de los deshumidificadores, humidificadores, además de la resistencia, crean el mayor ruido y resistencia a los flujos de aire.

Habiendo calculado las pérdidas del sistema de distribución de aire, conociendo los parámetros requeridos de movimiento de gas en cada una de sus secciones, puede proceder a la selección del equipo de ventilación e instalación del sistema.

Algunos consejos y notas útiles

Como puede deducirse de la fórmula (o al realizar cálculos prácticos en calculadoras), la velocidad del aire aumenta al disminuir las dimensiones de la tubería. De este hecho se pueden derivar varias ventajas:

• no habrá pérdidas ni la necesidad de colocar una tubería de ventilación adicional para garantizar el flujo de aire requerido, si las dimensiones de la habitación no permiten conductos grandes;
• se pueden colocar tuberías más pequeñas, lo que en la mayoría de los casos es más simple y conveniente;
• cuanto menor sea el diámetro del canal, más barato será su costo, el precio de los elementos adicionales (amortiguadores, válvulas) también disminuirá;
• el tamaño más pequeño de las tuberías amplía las posibilidades de instalación, se pueden colocar según sea necesario, prácticamente sin ajustarse a factores de restricción externos.

Sin embargo, al colocar conductos de aire de un diámetro más pequeño, debe recordarse que con un aumento en la velocidad del aire, la presión dinámica en las paredes de la tubería aumenta, la resistencia del sistema también aumenta y, en consecuencia, un ventilador más potente y costos adicionales ser requerido. Por lo tanto, antes de la instalación, es necesario realizar cuidadosamente todos los cálculos para que el ahorro no se convierta en altos costos o incluso pérdidas, porque un edificio que no cumpla con los estándares de SNiP puede que no se le permita operar.

Fórmulas de cálculo

Para realizar todos los cálculos necesarios, es necesario disponer de algunos datos. Para calcular la velocidad del aire, necesita la siguiente fórmula:

ϑ = L / 3600 * Fdónde

ϑ - velocidad del flujo de aire en la tubería del dispositivo de ventilación, medida en m / s;

L - el caudal de masas de aire (este valor se mide en m3 / h) en la sección del eje de escape para la que se realiza el cálculo;

F - el área de la sección transversal de la tubería, medida en m2.

Esta fórmula se utiliza para calcular la velocidad del aire en el conducto y su valor real.

Todos los demás datos que faltan pueden derivarse de la misma fórmula. Por ejemplo, para calcular el flujo de aire, la fórmula debe transformarse de la siguiente manera:

L = 3600 x F x ϑ.

En algunos casos, estos cálculos son difíciles o requieren mucho tiempo. En este caso, puede utilizar una calculadora especial. Hay muchos programas similares en Internet. Para las oficinas de ingeniería, es mejor instalar calculadoras especiales que tengan mayor precisión (reste el grosor de la pared de la tubería al calcular su área de sección transversal, coloque más dígitos en pi, calcule un flujo de aire más preciso, etc.).etc.).

Flujo de aire

Conocer la velocidad del movimiento del aire es necesario para calcular no solo el volumen de la mezcla de gases suministrada, sino también para determinar la presión dinámica en las paredes del canal, las pérdidas por fricción y resistencia, etc.

Descripción del sistema de ventilación.

Los conductos de aire son ciertos elementos del sistema de ventilación que tienen diferentes formas de sección transversal y están hechos de diferentes materiales. Para realizar cálculos óptimos, será necesario tener en cuenta todas las dimensiones de los elementos individuales, así como dos parámetros adicionales, como el volumen de intercambio de aire y su velocidad en la sección del conducto.

La violación del sistema de ventilación puede provocar diversas enfermedades del sistema respiratorio y reducir significativamente la resistencia del sistema inmunológico. Además, el exceso de humedad puede provocar el desarrollo de bacterias patógenas y la aparición de hongos. Por lo tanto, al instalar ventilación en hogares e instituciones, se aplican las siguientes reglas:

Cada habitación requiere la instalación de un sistema de ventilación. Es importante respetar las normas de higiene del aire. En lugares con diferentes propósitos funcionales, se requieren diferentes esquemas de equipos de sistemas de ventilación.

En este video, consideraremos la mejor combinación de campana y ventilación:

Esto es interesante: calcular el área de los conductos de aire.

La importancia de un intercambio de aire adecuado

El objetivo principal de la ventilación es crear y mantener un microclima favorable dentro de las instalaciones residenciales e industriales.

Si el intercambio de aire con la atmósfera exterior es demasiado intenso, el aire del interior del edificio no tendrá tiempo de calentarse, especialmente en la estación fría. En consecuencia, las instalaciones estarán frías y no lo suficientemente húmedas.

Por el contrario, a una tasa baja de renovación de la masa de aire, obtenemos una atmósfera encharcada y excesivamente cálida, que es perjudicial para la salud. En casos avanzados, a menudo se observa la aparición de hongos y moho en las paredes.

Se necesita un cierto equilibrio de intercambio de aire, que permitirá mantener dichos indicadores de humedad y temperatura del aire, que tienen un efecto positivo en la salud humana. Esta es la tarea más importante que debe abordarse.

El intercambio de aire depende principalmente de la velocidad del aire que pasa a través de los conductos de ventilación, la sección transversal de los propios conductos de aire, el número de curvas en la ruta y la longitud de las secciones con diámetros más pequeños de conductos de aire.

Todos estos matices se tienen en cuenta al diseñar y calcular los parámetros del sistema de ventilación.

Estos cálculos le permiten crear una ventilación interior confiable que cumpla con todos los indicadores reglamentarios aprobados en los "Códigos y regulaciones de construcción".