Détermination du débit d'air traversant la vanne pneumatique à certaines valeurs des pressions d'entrée et de sortie et leur rapport

Taux de renouvellement d'air recommandés

Lors de la conception du bâtiment, le calcul de chaque section individuelle est effectué. En production, ce sont des ateliers, dans des immeubles résidentiels - des appartements, dans une maison privée - des blocs au sol ou des pièces séparées.
Avant d'installer le système de ventilation, on sait quels sont les itinéraires et les dimensions des routes principales, quelle géométrie les conduits de ventilation sont nécessaires, quelle taille de tuyau est optimale.

Ne soyez pas surpris par les dimensions globales des conduits d'air dans les établissements de restauration ou d'autres institutions - ils sont conçus pour éliminer une grande quantité d'air usé

Les calculs associés au mouvement des flux d'air à l'intérieur des bâtiments résidentiels et industriels sont classés comme les plus difficiles, par conséquent, des spécialistes qualifiés et expérimentés sont nécessaires pour les gérer.

La vitesse d'air recommandée dans les conduits est indiquée dans SNiP - documentation de l'état de la réglementation, et lors de la conception ou de la mise en service d'objets, ils sont guidés par elle.

Le tableau indique les paramètres à respecter lors de l'installation d'un système de ventilation. Les chiffres indiquent la vitesse de déplacement des masses d'air dans les lieux d'installation des canaux et des grilles dans les unités généralement acceptées - m / s

On pense que la vitesse de l'air intérieur ne doit pas dépasser 0,3 m / s.

Les exceptions sont des circonstances techniques temporaires (par exemple, travaux de réparation, installation de matériel de construction, etc.), au cours desquelles les paramètres peuvent dépasser les normes de 30% au maximum.

Dans les grandes pièces (garages, halls de production, entrepôts, hangars), au lieu d'un système de ventilation, deux fonctionnent souvent.

La charge est divisée en deux, par conséquent, la vitesse de l'air est choisie de manière à fournir 50% du volume total estimé du mouvement de l'air (élimination de l'air contaminé ou alimentation en air propre).

En cas de force majeure, il devient nécessaire de modifier brusquement la vitesse de l'air ou d'arrêter complètement le fonctionnement du système de ventilation.

Par exemple, selon les exigences de sécurité incendie, la vitesse de circulation de l'air est réduite au minimum afin d'éviter la propagation du feu et de la fumée dans les pièces adjacentes lors d'un incendie.

A cet effet, des dispositifs de coupure et des vannes sont montés dans les conduits d'air et dans les sections de transition.

Caractéristiques du mouvement des gaz

Comme mentionné ci-dessus, trois paramètres sont impliqués dans les calculs effectués dans la construction de la ventilation: le débit et la vitesse des masses d'air, ainsi que la section transversale des conduits d'air. Parmi ces paramètres, un seul est normalisé - il s'agit de la section transversale. En plus des locaux d'habitation et des garderies, SNiP ne règle pas la vitesse d'air autorisée dans le conduit d'air.

Dans la littérature de référence, il existe des recommandations pour le mouvement des gaz circulant dans les réseaux de ventilation. Les valeurs sont recommandées en fonction de l'application, des conditions spécifiques, des pertes de charge possibles et des performances acoustiques. Le tableau reflète les données recommandées pour les systèmes de ventilation forcée.

Pour la ventilation naturelle, le mouvement des gaz est pris avec des valeurs de 0,2 à 1 m / s.

Les subtilités du choix d'un conduit d'air

Connaissant les résultats des calculs aérodynamiques, il est possible de sélectionner correctement les paramètres des conduits d'air, ou plutôt, le diamètre du rond et les dimensions des sections rectangulaires.

De plus, en parallèle, vous pouvez sélectionner un appareil d'alimentation en air forcé (ventilateur) et déterminer la perte de charge lors du mouvement de l'air à travers le canal.

Connaissant la valeur du débit d'air et la valeur de la vitesse de son mouvement, il est possible de déterminer quelle section des conduits d'air sera nécessaire.

Pour cela, on prend une formule qui est l'opposé de la formule de calcul du débit d'air: S = L / 3600 * V.

En utilisant le résultat, vous pouvez calculer le diamètre:

D = 1000 * √ (4 * S / π)

Où:

• D est le diamètre de la section de conduit;
• S - section transversale des conduits d'air (conduits d'air), (m2);
• π - nombre "pi", une constante mathématique égale à 3,14;.

Le nombre résultant est comparé aux normes d'usine approuvées par GOST, et les produits dont le diamètre est le plus proche sont sélectionnés.

S'il est nécessaire de choisir des conduits d'air rectangulaires plutôt que ronds, déterminez la longueur / largeur des produits au lieu du diamètre.

Lors du choix, ils sont guidés par une coupe approximative, en utilisant le principe a * b ≈ S et les tableaux de tailles fournis par les fabricants. Nous vous rappelons que selon les normes, le rapport largeur (b) et longueur (a) ne doit pas dépasser 1 à 3.

Les conduits d'air de section rectangulaire ou carrée sont de forme ergonomique, ce qui leur permet d'être installés juste à côté des murs. Ceci est utilisé pour équiper les hottes domestiques et masquer les tuyaux sur les charnières de plafond ou sur les armoires de cuisine (mezzanines)

Normes généralement acceptées pour les conduits rectangulaires: dimensions minimales - 100 mm x 150 mm, maximum - 2000 mm x 2000 mm. Les conduits d'air ronds sont bons parce qu'ils ont moins de résistance, respectivement, ils ont des niveaux de bruit minimes.

Récemment, des boîtes en plastique pratiques, sûres et légères ont été produites spécifiquement pour une utilisation intra-appartement.

Calcul du débit d'air

Il est important de calculer correctement la surface des sections de toute forme, à la fois rondes et rectangulaires. Si la taille ne convient pas, il sera impossible d'assurer le bon équilibre de l'air. Une conduite d'air trop grande prendra beaucoup de place. Cela réduira la surface de la pièce et causera une gêne aux résidents. Avec un calcul erroné et la sélection d'une très petite taille de canal, de forts courants d'air seront observés. Cela est dû à la forte augmentation de la pression du débit d'air.

Conception en coupe

Lorsqu'un conduit rond se transforme en carré, la vitesse change

Pour calculer la vitesse à laquelle l'air passera à travers le tuyau, vous devez déterminer la section transversale. Pour le calcul, la formule suivante est utilisée S = L / 3600 * V, où:

• S est l'aire de la section transversale;
• L est la consommation d'air en mètres cubes par heure;
• V est la vitesse en mètres par seconde.

Pour les conduits ronds, il est nécessaire de déterminer le diamètre à l'aide de la formule: D = 1000 * √ (4 * S / π).

Si le conduit est rectangulaire et non rond, au lieu du diamètre, vous devez déterminer sa longueur et sa largeur. Lors de l'installation d'un tel conduit, une section transversale approximative est prise en compte. Il est calculé par la formule: a * b = S, (a - longueur, b - largeur).

Il existe des normes approuvées selon lesquelles le rapport largeur / longueur ne doit pas dépasser 1: 3. Il est également recommandé d'utiliser dans les tables de travail avec des dimensions typiques proposées par les fabricants de conduits d'air.

Les conduits ronds ont un avantage. Ils se caractérisent par un niveau de résistance inférieur, par conséquent, pendant le fonctionnement du système de ventilation, le niveau de bruit et de vibration sera minimisé autant que possible.

Quel appareil mesure la vitesse du mouvement de l'air

Tous les appareils de ce type sont compacts et faciles à utiliser, bien qu'il y ait ici quelques subtilités.

Instruments de mesure de la vitesse de l'air:

• Anémomètres à hélice
• Anémomètres de température
• Anémomètres à ultrasons
• Anémomètres à tube de Pitot
• Manomètres différentiels
• Balomètres

Les anémomètres à palettes sont l'un des dispositifs les plus simples de conception. Le débit est déterminé par la vitesse de rotation de la roue de l'appareil.

Les anémomètres de température ont un capteur de température. À l'état chauffé, il est placé dans le conduit d'air et, à mesure qu'il refroidit, le débit d'air est déterminé.

Les anémomètres à ultrasons mesurent principalement la vitesse du vent. Ils fonctionnent sur le principe de la détection de la différence de fréquence sonore à des points de test sélectionnés du flux d'air.

Les anémomètres à tube de Pitot sont équipés d'un tube spécial de petit diamètre. Il est placé au milieu du conduit, mesurant ainsi la différence de pression totale et statique. Ce sont quelques-uns des appareils les plus populaires pour mesurer l'air dans le conduit, mais ils présentent en même temps un inconvénient: ils ne peuvent pas être utilisés avec une concentration élevée de poussière.

Les manomètres différentiels peuvent mesurer non seulement la vitesse, mais également le débit d'air. Complet avec un tube de Pitot, cet appareil peut mesurer des débits d'air jusqu'à 100 m / s.

Les balomètres sont les plus efficaces pour mesurer la vitesse de l'air à la sortie des grilles de ventilation et des diffuseurs. Ils ont un entonnoir qui capte tout l'air sortant de la grille d'aération, minimisant ainsi l'erreur de mesure.

Formes en coupe

Selon la forme de la section transversale, les tuyaux de ce système sont divisés en rond et rectangulaire. Les ronds sont principalement utilisés dans les grandes installations industrielles. Puisqu'ils nécessitent une grande surface de la pièce. Les sections rectangulaires sont bien adaptées aux bâtiments résidentiels, aux jardins d'enfants, aux écoles et aux cliniques. En termes de niveau sonore, les tuyaux de section circulaire sont en premier lieu, car ils émettent un minimum de vibrations sonores. Il y a un peu plus de vibrations sonores des tuyaux de section rectangulaire.

Les tuyaux des deux sections sont le plus souvent en acier. Pour les tuyaux de section transversale circulaire, l'acier est utilisé moins dur et moins élastique, pour les tuyaux de section rectangulaire - au contraire, plus l'acier est dur, plus le tuyau est solide.

En conclusion, je voudrais redire l'attention portée à l'installation des conduits d'air, aux calculs effectués. Rappelez-vous, à quel point vous faites tout correctement, le fonctionnement du système dans son ensemble sera si souhaitable. Et, bien sûr, nous ne devons pas oublier la sécurité. Les pièces du système doivent être choisies avec soin. Il ne faut pas oublier la règle principale: bon marché ne signifie pas haute qualité.

Matériau et forme en coupe des conduits d'air

Les conduits d'air ronds sont le plus souvent utilisés dans les grandes usines. Cela est dû au fait que leur installation nécessite plusieurs mètres carrés de surface au sol. Pour les bâtiments résidentiels, les sections rectangulaires sont les plus appropriées; elles sont également utilisées dans les cliniques, les jardins d'enfants.

L'acier est le tuyau le plus couramment utilisé pour fabriquer des tuyaux. Pour une section ronde, elle doit être élastique et ferme, pour les sections rectangulaires, elle doit être plus douce. Les tuyaux peuvent être constitués de matériaux textiles et polymères.

Règles de calcul

Le bruit et les vibrations sont étroitement liés à la vitesse des masses d'air dans le conduit de ventilation. Après tout, le débit qui traverse les tuyaux est capable de créer une pression variable qui peut dépasser les paramètres normaux si le nombre de tours et de coudes est supérieur aux valeurs optimales. Lorsque la résistance dans les conduits est élevée, la vitesse de l'air est nettement inférieure et l'efficacité des ventilateurs est plus élevée.

De nombreux facteurs affectent le seuil de vibration, par exemple - le matériau du tuyau

Normes d'émission sonore standard

Dans SNiP, certaines normes sont indiquées qui concernent des locaux de type résidentiel, public ou industriel. Toutes les normes sont indiquées dans des tableaux. Si les normes acceptées sont augmentées, cela signifie que le système de ventilation n'est pas conçu correctement. De plus, le dépassement de la norme de pression acoustique est autorisé, mais seulement pendant une courte période.

Si les valeurs maximales admissibles sont dépassées, le système de canaux a été créé avec des défauts, qui devraient être corrigés dans un proche avenir.La puissance du ventilateur peut également influencer le dépassement du niveau de vibration. La vitesse maximale de l'air dans le conduit ne doit pas contribuer à une augmentation du bruit.

Principes de valorisation

Différents matériaux sont utilisés pour la fabrication de tuyaux de ventilation, dont les plus courants sont les tuyaux en plastique et en métal. Les formes des conduits d'air ont différentes sections, allant de rondes et rectangulaires à ellipsoïdales. SNiP ne peut qu'indiquer les dimensions des cheminées, mais ne normaliser en aucune manière le volume des masses d'air, car le type et la destination des locaux peuvent différer considérablement. Les normes prescrites sont destinées aux établissements sociaux - écoles, établissements préscolaires, hôpitaux, etc.

Toutes les dimensions sont calculées à l'aide de certaines formules. Il n'y a pas de règles spécifiques pour calculer la vitesse de l'air dans les conduits, mais il existe des normes recommandées pour le calcul requis, qui peuvent être vues dans les SNiP. Toutes les données sont utilisées sous forme de tableaux.

Il est possible de compléter les données fournies de cette manière: si la hotte est naturelle, la vitesse de l'air ne doit pas dépasser 2 m / s et être inférieure à 0,2 m / s, sinon les flux d'air dans la pièce seront mal mis à jour. Si la ventilation est forcée, la valeur maximale autorisée est de 8 à 11 m / s pour les conduits d'air principaux. Si cette norme est plus élevée, la pression de ventilation sera très élevée, ce qui entraînera des vibrations et du bruit inacceptables.

Principes généraux de calcul

Les conduits d'air peuvent être constitués de différents matériaux (plastique, métal) et avoir différentes formes (rondes, rectangulaires). SNiP ne régule que les dimensions des dispositifs d'échappement, mais ne standardise pas la quantité d'air fourni, car sa consommation, en fonction du type et de la destination de la pièce, peut varier considérablement. Ce paramètre est calculé à l'aide de formules spéciales sélectionnées séparément. Les normes ne sont établies que pour les établissements sociaux: hôpitaux, écoles, établissements préscolaires. Ils sont énoncés dans les SNiP pour ces bâtiments. Dans le même temps, il n'y a pas de règles claires pour la vitesse de circulation de l'air dans le conduit. Il n'y a que des valeurs et des normes recommandées pour la ventilation forcée et naturelle, en fonction de son type et de son objectif, elles peuvent être consultées dans les SNiP correspondants. Ceci est reflété dans le tableau ci-dessous. La vitesse de l'air est mesurée en m / s.

Vitesses d'air recommandées

Les données du tableau peuvent être complétées comme suit: avec une ventilation naturelle, la vitesse de l'air ne peut dépasser 2 m / s, quel que soit son objectif, le minimum admissible est de 0,2 m / s. Sinon, le renouvellement du mélange gazeux dans la pièce sera insuffisant. En cas d'échappement forcé, la valeur maximale admissible est considérée comme étant de 8 à 11 m / s pour les conduits d'air principaux. Vous ne devez pas dépasser ces normes, car cela créera trop de pression et de résistance dans le système.

Formules de base pour le calcul aérodynamique

La première étape consiste à effectuer le calcul aérodynamique de la ligne. Rappelez-vous que la section la plus longue et la plus chargée du système est considérée comme le conduit principal. Sur la base des résultats de ces calculs, le ventilateur est sélectionné.

N'oubliez pas de relier le reste des branches du système

C'est important! S'il n'est pas possible de nouer les branches des conduits d'air à moins de 10%, des diaphragmes doivent être utilisés. Le coefficient de résistance du diaphragme est calculé à l'aide de la formule:

Si l'écart est supérieur à 10%, lorsque le conduit horizontal pénètre dans le canal vertical en brique, des diaphragmes rectangulaires doivent être placés à la jonction.

La tâche principale du calcul est de trouver la perte de charge. En même temps, choisir la taille optimale des conduits d'air et contrôler la vitesse de l'air.La perte de charge totale est la somme de deux composantes - la perte de charge sur la longueur du conduit (par frottement) et la perte de résistances locales. Ils sont calculés par les formules

Ces formules sont correctes pour les gaines en acier, pour toutes les autres un facteur de correction est entré. Il est extrait du tableau en fonction de la vitesse et de la rugosité des conduits d'air.

Pour les conduits d'air rectangulaires, le diamètre équivalent est pris comme valeur calculée.

Considérons la séquence de calcul aérodynamique des conduits d'air en utilisant l'exemple des bureaux donné dans l'article précédent, en utilisant les formules. Et puis nous montrerons à quoi cela ressemble dans Excel.

Exemple de calcul

Selon les calculs du bureau, le renouvellement d'air est de 800 m3 / heure. La tâche consistait à concevoir des conduits d'air dans les bureaux d'une hauteur maximale de 200 mm. Les dimensions des locaux sont données par le client. L'air est fourni à une température de 20 ° C, la densité de l'air est de 1,2 kg / m3.

Ce sera plus facile si les résultats sont saisis dans un tableau de ce type

Tout d'abord, nous allons faire un calcul aérodynamique de la ligne principale du système. Maintenant, tout est en ordre:

Nous divisons l'autoroute en sections le long des grilles d'alimentation. Nous avons huit caillebotis dans notre chambre, chacun avec 100 m3 / heure. Il s'est avéré 11 sites. Nous saisissons la consommation d'air à chaque section du tableau.

• Nous notons la longueur de chaque section.
• La vitesse maximale recommandée à l'intérieur du conduit pour les bureaux est jusqu'à 5 m / s. Par conséquent, nous sélectionnons une taille de conduit telle que la vitesse augmente à mesure que nous nous approchons de l'équipement de ventilation et ne dépasse pas le maximum. Ceci afin d'éviter les bruits de ventilation. Nous prenons pour la première section, nous prenons un conduit d'air 150x150, et pour le dernier 800x250.
  V1 = L / 3600F = 100 / (3600 * 0,023) = 1,23 m / s.

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

  Nous sommes satisfaits du résultat. Nous déterminons la taille des conduits d'air et la vitesse à l'aide de cette formule à chaque site et la saisissons dans le tableau.

• Nous commençons à calculer la perte de charge. Nous déterminons le diamètre équivalent pour chaque section, par exemple, le premier de = 2 * 150 * 150 / (150 + 150) = 150. Ensuite, nous remplissons toutes les données nécessaires au calcul à partir de la littérature de référence ou calculons: Re = 1,23 * 0,150 / (15,11 * 10 ^ -6) = 12210. λ = 0,11 (68/12210 + 0,1 / 0,15) ^ 0,25 = 0,0996 La rugosité des différents matériaux est différente.

• La pression dynamique Pd = 1,2 * 1,23 * 1,23 / 2 = 0,9 Pa est également enregistrée dans la colonne.
• À partir du tableau 2.22, nous déterminons la perte de charge spécifique ou calculons R = Pd * λ / d = 0,9 * 0,0996 / 0,15 = 0,6 Pa / m et l'introduisons dans une colonne. Ensuite, à chaque section, nous déterminons la perte de charge due au frottement: ΔРtr = R * l * n = 0,6 * 2 * 1 = 1,2 Pa.
• Nous prenons les coefficients des résistances locales de la littérature de référence. Dans la première section, nous avons un treillis et une augmentation du conduit dans la somme de leur CMC est de 1,5.
• Perte de charge dans les résistances locales ΔРm = 1,5 * 0,9 = 1,35 Pa
• Nous trouvons la somme des pertes de charge dans chaque section = 1,35 + 1,2 = 2,6 Pa. Et par conséquent, la perte de charge dans toute la ligne = 185,6 Pa. la table à ce moment-là aura la forme

En outre, les branches restantes sont calculées en utilisant la même méthode et leur liaison. Mais parlons de cela séparément.

Calcul du système de ventilation

La ventilation est comprise comme l'organisation de l'échange d'air pour assurer les conditions spécifiées, conformément aux exigences des normes sanitaires ou des exigences technologiques dans une pièce particulière.

Il existe un certain nombre d'indicateurs de base qui déterminent la qualité de l'air qui nous entoure. Ce:

• la présence d'oxygène et de dioxyde de carbone dans celui-ci,
• la présence de poussières et d'autres substances,
• Odeur désagréable
• humidité et température de l'air.

Seul un système de ventilation correctement calculé peut amener tous ces indicateurs à un état satisfaisant. De plus, tout système de ventilation prévoit à la fois l'élimination des déchets et l'apport d'air frais, assurant ainsi l'échange d'air dans la pièce. Pour commencer à calculer un tel système de ventilation, il faut tout d'abord déterminer:

1.

Le volume d'air qui doit être évacué de la pièce, guidé par les données sur les taux d'échange d'air pour différentes pièces.

Taux de renouvellement d'air normalisé.

Connaissant ces normes, il est facile de calculer la quantité d'air évacuée.

L = Vpom × Kr (m3 / h) L - quantité d'air évacué, m3 / h Vpom - volume de la pièce, m3 Kp - taux de renouvellement d'air

Sans entrer dans les détails, car je parle ici de ventilation simplifiée, qui, d'ailleurs, n'est même pas disponible dans de nombreux établissements réputés, je dirai qu'en plus de la multiplicité, vous devez également prendre en compte:

• combien de personnes y a-t-il dans la salle,
• combien d'humidité et de chaleur sont libérées,
• la quantité de CO2 émise en fonction de la concentration admissible.

Mais pour calculer un système de ventilation simple, il suffit de connaître le renouvellement d'air minimum requis pour une pièce donnée.

2.

Après avoir déterminé l'échange d'air requis, il est nécessaire de calculer les conduits de ventilation. Surtout ventiler. les canaux sont calculés en fonction de la vitesse admissible de circulation de l'air dans celui-ci:

V = L / 3600 × F V - vitesse de l'air, m / s L - consommation d'air, m3 / h F - surface de section des conduits de ventilation, m2

Tout évent. les canaux résistent au mouvement de l'air. Plus le débit d'air est élevé, plus la résistance est élevée. Ceci, à son tour, conduit à une perte de pression, qui est générée par le ventilateur. De ce fait, diminuant ses performances. Par conséquent, il existe une vitesse admissible de circulation de l'air dans le conduit de ventilation, qui tient compte de la faisabilité économique ou de ce que l'on appelle. un équilibre raisonnable entre la taille du conduit et la puissance du ventilateur.

Vitesse admissible de circulation de l'air dans les conduits de ventilation.

En plus des pertes, le bruit augmente également avec la vitesse. Tout en respectant les valeurs recommandées, le niveau de bruit pendant le mouvement de l'air sera dans la plage normale. Lors de la conception des conduits d'air, leur section transversale doit être telle que la vitesse du mouvement de l'air sur toute la longueur du conduit d'air soit approximativement la même. Étant donné que la quantité d'air sur toute la longueur du conduit n'est pas la même, sa section transversale devrait augmenter avec une augmentation de la quantité d'air, c'est-à-dire que plus le ventilateur est proche du ventilateur, plus la section transversale de Le conduit d'air, si nous parlons de la ventilation par extraction.

De cette manière, une vitesse de l'air relativement uniforme peut être assurée sur toute la longueur du conduit.

Section A. S = 0,032 m2, vitesse de l'air V = 400/3600 x 0,032 = 3,5 m / s Section B S = 0,049 m2, vitesse de l'air V = 800/3600 x 0,049 = 4,5 m / s Section C. S = 0,078 m2, vitesse de l'air V = 1400/3600 x 0,078 = 5,0 m / s

3.

Reste maintenant à choisir un ventilateur. Tout système de conduits crée une perte de charge, ce qui crée un ventilateur et, par conséquent, réduit ses performances. Pour déterminer la perte de charge dans le conduit, utilisez le graphique approprié.

Pour la section A d'une longueur de 10m, la perte de charge sera de 2Pa x 10m = 20Pa

Pour la section B d'une longueur de 10 m, la perte de charge sera de 2,3 Pa x 10 m = 23 Pa

Pour la section C d'une longueur de 20m, la perte de charge sera de 2Pa x 20m = 40Pa

La résistance des diffuseurs plafonniers peut être d'environ 30 Pa si vous choisissez la série PF (VENTS). Mais dans notre cas, il est préférable d'utiliser des grilles avec une plus grande surface ouverte, par exemple la série DP (VENTS).

Ainsi, la perte de charge totale dans le conduit sera d'environ 113 Pa. Si un clapet anti-retour et un silencieux sont nécessaires, les pertes seront encore plus élevées. Lors du choix d'un ventilateur, cela doit être pris en compte. Le ventilateur VENTS VKMts 315 convient à notre système, sa capacité est de 1540 m³ / h, et avec une résistance du réseau de 113 Pa, sa capacité diminuera à 1400 m³ / h, selon ses caractéristiques techniques.

C'est, en principe, la méthode la plus simple pour calculer un système de ventilation simple. Dans les autres cas, contactez un spécialiste. Nous sommes toujours prêts à faire un calcul pour tout système de ventilation et de climatisation, et proposons une large gamme d'équipements de qualité.

Dois-je me concentrer sur SNiP

Dans tous les calculs que nous avons effectués, les recommandations de SNiP et MGSN ont été utilisées. Cette documentation réglementaire vous permet de déterminer les performances de ventilation minimales admissibles, ce qui garantit un séjour confortable des personnes dans la pièce. En d'autres termes, les exigences SNiP visent principalement à minimiser le coût du système de ventilation et le coût de son fonctionnement, ce qui est important lors de la conception de systèmes de ventilation pour les bâtiments administratifs et publics.

Dans les appartements et les chalets, la situation est différente, car vous concevez la ventilation pour vous-même, et non pour le résident moyen, et personne ne vous oblige à suivre les recommandations de SNiP. Pour cette raison, les performances du système peuvent être soit supérieures à la valeur de conception (pour plus de confort), soit inférieures (pour réduire la consommation d'énergie et le coût du système). De plus, la sensation subjective de confort est différente pour chacun: pour certains, 30 à 40 m³ / h par personne suffisent, tandis que pour d'autres, 60 m³ / h ne suffisent pas.

Cependant, si vous ne savez pas de quel type d'échange d'air vous avez besoin pour vous sentir à l'aise, il est préférable de respecter les recommandations SNiP. Étant donné que les centrales de traitement d'air modernes vous permettent d'ajuster les performances à partir du panneau de commande, vous pouvez trouver un compromis entre confort et économie dès le fonctionnement du système de ventilation.

Comment estimer la consommation d'air comprimé?

Comment déterminer la consommation d'air comprimé? Comment connaître la consommation d'air comprimé?

Très souvent, lors de l'expansion de la production et de la planification de l'achat d'équipements de compression, la question se pose de savoir quelle puissance de compresseur est nécessaire? Combien d'air faut-il pour connecter l'équipement?
Je propose d'envisager l'une des options de calcul, qui vous permet de calculer la consommation d'air comprimé avec une précision maximale.

Immédiatement, je constate que cette option ne convient pas toujours, mais uniquement si vous avez déjà une sorte de compresseur avec un récepteur et que vous prévoyez d'augmenter la taille de la production et, par conséquent, la consommation d'air comprimé.

Le calcul est assez simple, pour cela, vous avez besoin:

1. Découvrez le volume du récepteur existant.
2. Remplissez le réservoir d'air comprimé jusqu'à la pression de service maximale.
3. Éteignez le compresseur et commencez à consommer de l'air.
4. À l'aide d'un chronomètre, mesurez le temps pendant lequel la pression dans le réservoir tombe à la pression de service minimale autorisée. Il est important que pour une précision de calcul suffisante, la différence entre la pression maximale et minimale soit d'au moins deux atmosphères.
5. Puis calculez à l'aide de la formule suivante:

Où: Q - consommation d'air comprimé par le système, l / min; Pн - pression du début de la mesure, bar; Pк - pression de fin de mesure, bar; Vр - volume du récepteur, l; t - Temps pendant lequel la pression chute de Pн à Pк

En conséquence, nous avons obtenu la consommation exacte d'air comprimé de notre système. Bien entendu, les mesures pour un tel calcul doivent être effectuées pendant la charge de production maximale. Cela évitera les erreurs et la sous-estimation de la consommation.

Si, pour une raison quelconque, vous ne pouvez pas éteindre le compresseur, vous pouvez également utiliser cette formule. Pour ce faire, soustrayez la capacité du compresseur du résultat.N'oubliez pas les dimensions des nombres, soustrayez l / min de l / min.

Lorsque vous envisagez d'étendre la production, nous ajoutons la consommation de nouveaux équipements au résultat obtenu (comment le calculer, lisez l'article) et nous obtenons la consommation totale de la production future.

Après avoir obtenu le résultat, vous pouvez calculer les performances requises du futur compresseur. Pour ce faire, il suffit d'ajouter un stock à la consommation calculée. Habituellement 10 à 15%.

Pourquoi stocker?

La marge est nécessaire pour compenser les imprécisions permises lors de la mesure de la capacité et pour que le système de contrôle du compresseur fournisse le nombre optimal de démarrages et d'arrêts du compresseur.

Nous parlerons des systèmes de contrôle des compresseurs dans les articles suivants.

En suivant cette méthode, nous obtiendrons une valeur de débit d'air qui vous permettra de sélectionner de manière optimale un compresseur en pleine conformité avec les exigences de production.

Il faut également noter qu'en mesurant la consommation, on associe ainsi la consommation du système aux pertes, et on peut en estimer certaines.

Pourquoi se séparer? Le fait est que les pertes peuvent être divisées en deux groupes: les constantes résultant de fuites dans les connexions de canalisations et les variables survenant à mesure que l'équipement se détériore.

Avec les mesures décrites ci-dessus, la perte permanente peut être facilement calculée. Pour ce faire, nous pompons la pression dans le réservoir et arrêtons le fonctionnement de tous les équipements. Comme dans le cas précédent, on note l'heure de la chute de pression dans le récepteur et, en utilisant la formule, on obtient le résultat.

Pour obtenir une image complète, ne fermez pas les vannes à l'entrée de l'équipement, cela vous permettra d'estimer les pertes non seulement dans les canalisations, mais également dans les tuyaux d'air et les connexions sur l'équipement lui-même.

Pourquoi avons-nous besoin d'estimer les pertes?

Permettez-moi de vous rappeler qu'un compresseur est un système extrêmement inefficace et que son efficacité ne dépasse pas 10%. Cela signifie que seulement 10% de l'énergie que nous pouvons utiliser sous forme d'énergie d'air comprimé. Tout le reste est dépensé en chauffage à la suite du travail de compression de l'air. Même s'il n'y a pas de fuite dans la conduite pneumatique et que tous les connecteurs et raccords rapides sont en bon état de fonctionnement et sont remplacés au besoin, des fuites se produiront toujours et elles ne seront pas associées à des canalisations, mais à un outil pneumatique. Lors du fonctionnement de l'outil, il se produit son usure naturelle, une augmentation des interstices et un vieillissement des joints, etc., ce qui entraîne une augmentation de la consommation d'air pendant le fonctionnement.

En faisant des calculs simples, nous constatons que l'énergie de l'air comprimé est environ 10 fois plus chère que l'électricité. Ceux. l'énergie de l'air comprimé est très coûteuse et, par conséquent, les pertes dans le système d'air comprimé sont très coûteuses.

Après avoir reçu des données numériques sur les pertes, vous pouvez vous-même estimer s'il vaut la peine de se battre avec eux ou si les pertes ne sont pas importantes et leur coût n'est pas élevé.

Exemple pratique:

Dans l'une des entreprises de production de produits en béton, nous avons remplacé les compresseurs de l'atelier de soudage des cartes en treillis. Il y avait 6 appareils pour le soudage par contact de treillis avec serrage pneumatique des électrodes dans l'atelier. En utilisant le calcul donné dans cette section, nous avons estimé la consommation de l'atelier pendant l'exploitation (pour améliorer la précision, nous avons effectué plusieurs mesures par équipe). Le débit s'est avéré être de 11 500 l / min.

Ensuite, nous avons pris des mesures à la fin du quart de travail afin d'estimer les pertes en atelier. Les pertes se sont avérées être d'environ 1200 l / min, au niveau de 11%. Trop. Après avoir examiné la conduite d'air comprimé, il s'est avéré que ces pertes peuvent être facilement éliminées. La plupart des connexions du système ont été empoisonnées. Le rembobinage, le serrage et le remplacement de certains joints ont donné d'excellents résultats. Après les travaux effectués, les pertes s'élèvent à 30 l / min. Une journée de travail pour réparer les fuites et un excellent résultat. Réduisez les coûts d'électricité de la salle des compresseurs de plus de 10%.

De plus, après avoir éliminé les pertes constantes, nous avons comparé la consommation reçue de l'ensemble du magasin avec la consommation de passeport de l'équipement qui s'y trouve. Dans ce cas, ce n'était pas difficile. Il n'y avait pas beaucoup de consommateurs dans la boutique. Cette comparaison a donné des chiffres impressionnants. La perte d'air comprimé dans les vérins pneumatiques était de 2300 l / min, soit 23% de la consommation totale d'air comprimé.

Pour éliminer ces pertes, des réparations d'équipement ont été nécessaires. Il a été produit en interne par l'entreprise.

Cet exemple montre clairement la quantité d'énergie gaspillée par l'entreprise. Les pertes dans un seul magasin se sont élevées à 3500 l / min. C'est environ 22 kW. Ceux. l'entreprise perdait constamment 22 kWh d'électricité dans un seul atelier.

En conclusion, il faut noter que cette méthode est assez précise, et permet de se passer de débitmètre, et en même temps, son utilisation n'est pas toujours possible. Il est difficile de l'appliquer dans les grandes entreprises avec un système pneumatique ramifié et une consommation inégale d'air comprimé, bien qu'il soit tout à fait applicable pour des ateliers individuels. L'essentiel est que vous ayez un volume de récepteur suffisant.

Échange d'air estimé

Pour la valeur calculée de l'échange d'air, la valeur maximale est tirée des calculs de l'apport de chaleur, de l'apport d'humidité, de l'apport de vapeurs et de gaz nocifs, selon les normes sanitaires, la compensation pour les hottes locales et le taux standard d'échange d'air.

L'échange d'air des locaux d'habitation et publics est généralement calculé en fonction de la fréquence d'échange d'air ou selon les normes sanitaires.

Après avoir calculé l'échange d'air requis, le bilan d'air des locaux est compilé, le nombre de diffuseurs d'air est sélectionné et le calcul aérodynamique du système est effectué. Par conséquent, nous vous conseillons de ne pas négliger le calcul d'échange d'air si vous souhaitez créer des conditions confortables pour votre séjour dans la chambre.

Pourquoi mesurer la vitesse de l'air

Pour les systèmes de ventilation et de climatisation, l'un des facteurs les plus importants est l'état de l'air fourni. Autrement dit, ses caractéristiques.

Les principaux paramètres du flux d'air comprennent:

• température de l'air;
• l'humidité de l'air;
• débit d'air;
• débit;
• pression du conduit;
• d'autres facteurs (pollution, poussière ...).

Les SNiP et GOST décrivent des indicateurs normalisés pour chacun des paramètres. Selon le projet, la valeur de ces indicateurs peut évoluer dans les limites acceptables.

La vitesse dans le conduit n'est pas strictement réglementée par les documents réglementaires, mais la valeur recommandée de ce paramètre peut être trouvée dans les manuels des concepteurs. Vous pouvez apprendre à calculer la vitesse dans le conduit et vous familiariser avec ses valeurs admissibles en lisant cet article.

Par exemple, pour les bâtiments civils, la vitesse de l'air recommandée le long des principaux conduits de ventilation est de 5 à 6 m / s. Un calcul aérodynamique correctement effectué résoudra le problème de l'alimentation en air à la vitesse requise.

Mais pour observer en permanence ce régime de vitesse, il est nécessaire de contrôler de temps en temps la vitesse du mouvement de l'air. Pourquoi? Après un certain temps, les conduits d'air, les canaux de ventilation se salissent, l'équipement peut mal fonctionner, les connexions des conduits d'air sont dépressurisées. En outre, des mesures doivent être effectuées lors des inspections de routine, du nettoyage, des réparations, en général, lors de l'entretien de la ventilation. De plus, la vitesse de déplacement des fumées, etc. est également mesurée.

Calcul de la perte par friction

Tout d'abord, il faut tenir compte de la forme du conduit d'air et du matériau à partir duquel il est fabriqué.

• Pour les produits ronds, la formule de calcul ressemble à ceci:

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

Où

X

- coefficient de frottement tabulaire (dépend du matériau);

je

- la longueur du conduit d'air;

ré

- diamètre du canal;

V

- le taux de mouvement des gaz dans une certaine section du réseau;

Oui

- la densité des gaz transportés (déterminée à partir des tableaux);

g

- 9,8 m / s2

Important! Si des conduits rectangulaires sont utilisés dans le système de distribution d'air, le diamètre équivalent aux côtés du rectangle (section de conduit) doit être remplacé dans la formule. Les calculs peuvent être effectués selon la formule: deq = 2AB / (A + B). Pour la traduction, vous pouvez également utiliser le tableau ci-dessous.

• Les pertes de résistance locales sont calculées à l'aide de la formule:

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

Où

Q

- la somme des coefficients de pertes pour la résistance locale;

V

- la vitesse de déplacement des flux d'air dans la section de réseau;

Oui

- la densité des gaz transportés (déterminée à partir des tableaux);

g

- 9,8 m / s2

Important! Lors de la construction de réseaux de distribution d'air, le choix correct d'éléments supplémentaires, qui comprennent: grilles, filtres, vannes, etc., joue un rôle très important, ces éléments créent une résistance au mouvement des masses d'air. Lors de la création d'un projet, vous devez faire attention à la sélection correcte de l'équipement, car les pales du ventilateur et le fonctionnement des déshumidificateurs, des humidificateurs, en plus de la résistance, créent le plus grand bruit et la plus grande résistance aux flux d'air.

Après avoir calculé les pertes du système de distribution d'air, connaissant les paramètres requis du mouvement du gaz dans chacune de ses sections, vous pouvez procéder à la sélection de l'équipement de ventilation et à l'installation du système.

Quelques conseils et notes utiles

Comme on peut le comprendre à partir de la formule (ou lors de la réalisation de calculs pratiques sur des calculatrices), la vitesse de l'air augmente avec la diminution des dimensions des tuyaux. Plusieurs avantages peuvent être tirés de ce fait:

• il n'y aura pas de pertes ou la nécessité de poser une canalisation de ventilation supplémentaire pour assurer le débit d'air requis, si les dimensions de la pièce ne permettent pas de grands conduits;
• des pipelines plus petits peuvent être posés, ce qui dans la plupart des cas est plus facile et plus pratique;
• plus le diamètre du canal est petit, plus son coût est bas, le prix des éléments supplémentaires (amortisseurs, vannes) diminuera également;
• la plus petite taille des tuyaux élargit les possibilités d'installation, ils peuvent être positionnés selon les besoins, pratiquement sans s'ajuster aux facteurs de contrainte externes.

Cependant, lors de la pose de conduits d'air de plus petit diamètre, il faut se rappeler qu'avec une augmentation de la vitesse de l'air, la pression dynamique sur les parois des tuyaux augmente, la résistance du système augmente également et, par conséquent, un ventilateur plus puissant et des coûts supplémentaires seront être requis. Par conséquent, avant l'installation, il est nécessaire d'effectuer soigneusement tous les calculs afin que les économies ne se transforment pas en coûts élevés ou même en pertes, car un bâtiment non conforme aux normes SNiP peut ne pas être autorisé à fonctionner.

Formules de calcul

Pour effectuer tous les calculs nécessaires, vous devez disposer de certaines données. Pour calculer la vitesse de l'air, vous avez besoin de la formule suivante:

ϑ = L / 3600 * Foù

ϑ - vitesse du flux d'air dans la canalisation du dispositif de ventilation, mesurée en m / s;

L - le débit des masses d'air (cette valeur est mesurée en m3 / h) dans la section de l'arbre d'échappement pour laquelle le calcul est effectué;

F - la section transversale de la canalisation, mesurée en m2.

Cette formule est utilisée pour calculer la vitesse de l'air dans le conduit et sa valeur réelle.

Toutes les autres données manquantes peuvent être dérivées de la même formule. Par exemple, pour calculer le débit d'air, la formule doit être transformée comme suit:

L = 3600 x F x ϑ.

Dans certains cas, ces calculs sont difficiles ou prennent du temps. Dans ce cas, vous pouvez utiliser une calculatrice spéciale. Il existe de nombreux programmes similaires sur Internet. Pour les bureaux d'études, il est préférable d'installer des calculateurs spéciaux plus précis (soustraire l'épaisseur de la paroi du tuyau lors du calcul de sa section transversale, mettre plus de chiffres en pi, calculer un débit d'air plus précis, etc.).etc.).

Flux d'air

Connaître la vitesse de circulation de l'air est nécessaire pour calculer non seulement le volume du mélange gazeux fourni, mais aussi pour déterminer la pression dynamique sur les parois du canal, les pertes de frottement et de résistance, etc.

Description du système de ventilation

Les conduits d'air sont certains éléments du système de ventilation qui ont différentes formes de section transversale et sont constitués de différents matériaux. Pour effectuer des calculs optimaux, il sera nécessaire de prendre en compte toutes les dimensions des éléments individuels, ainsi que deux paramètres supplémentaires, tels que le volume d'échange d'air et sa vitesse dans la section de conduit.

La violation du système de ventilation peut entraîner diverses maladies du système respiratoire et réduire considérablement la résistance du système immunitaire. En outre, un excès d'humidité peut entraîner le développement de bactéries pathogènes et l'apparition de champignons. Par conséquent, lors de l'installation de ventilation dans les maisons et les institutions, les règles suivantes s'appliquent:

Chaque pièce nécessite l'installation d'un système de ventilation. Il est important de respecter les normes d'hygiène de l'air. Dans les endroits ayant des objectifs fonctionnels différents, différents schémas d'équipement du système de ventilation sont nécessaires.

Dans cette vidéo, nous examinerons la meilleure combinaison de hotte et de ventilation:

Ceci est intéressant: calculer la surface des conduits d'air.

L'importance d'un bon échange d'air

L'objectif principal de la ventilation est de créer et de maintenir un microclimat favorable à l'intérieur des locaux résidentiels et industriels.

Si l'échange d'air avec l'atmosphère extérieure est trop intense, l'air à l'intérieur du bâtiment n'aura pas le temps de se réchauffer, surtout pendant la saison froide. En conséquence, les locaux seront froids et pas assez humides.

A l'inverse, à faible taux de renouvellement de la masse d'air, on obtient une atmosphère saturée d'eau, excessivement chaude, ce qui est nocif pour la santé. Dans les cas avancés, l'apparition de champignons et de moisissures sur les murs est souvent observée.

Un certain équilibre des échanges d'air est nécessaire, ce qui permettra de maintenir de tels indicateurs d'humidité et de température de l'air, qui ont un effet positif sur la santé humaine. C'est la tâche la plus importante qui doit être abordée.

L'échange d'air dépend principalement de la vitesse de l'air traversant les conduits de ventilation, de la section transversale des conduits d'air eux-mêmes, du nombre de coudes sur le trajet et de la longueur des sections de plus petits diamètres de conduites d'air.

Toutes ces nuances sont prises en compte lors de la conception et du calcul des paramètres du système de ventilation.

Ces calculs vous permettent de créer une ventilation intérieure fiable qui répond à tous les indicateurs réglementaires approuvés dans les «codes et règlements du bâtiment».