Određivanje protoka zraka koji prolazi kroz pneumatski ventil pri određenim vrijednostima ulaznog i izlaznog tlaka i njihov omjer

Preporučene stope tečaja zraka

Tijekom projektiranja zgrade vrši se proračun svakog pojedinog dijela. U proizvodnji su to radionice, u stambenim zgradama - stanovima, u privatnoj kući - podni blokovi ili odvojene prostorije.
Prije ugradnje ventilacijskog sustava poznato je koji su pravci i dimenzije glavnih vodova, koji su geometrijski kanali za ventilaciju potrebni, koja je veličina cijevi optimalna.

Ne iznenadite se ukupnim dimenzijama zračnih kanala u ugostiteljskim objektima ili drugim ustanovama - oni su dizajnirani za uklanjanje velike količine iskorištenog zraka

Izračuni povezani s kretanjem zračnih tokova unutar stambenih i industrijskih zgrada klasificirani su kao najsloženiji, stoga su za to potrebni iskusni kvalificirani stručnjaci.

Preporučena brzina zraka u kanalima naznačena je u SNiP - regulatornoj državnoj dokumentaciji, a pri projektiranju ili stavljanju u pogon objekata vode se prema njoj.

Tablica prikazuje parametre kojih se treba pridržavati prilikom ugradnje ventilacijskog sustava. Brojevi označavaju brzinu kretanja zračnih masa na mjestima ugradnje kanala i rešetki u općeprihvaćenim jedinicama - m / s

Vjeruje se da brzina zraka u zatvorenom ne smije prelaziti 0,3 m / s.

Iznimka su privremene tehničke okolnosti (na primjer, popravci, ugradnja građevinske opreme itd.), Tijekom kojih parametri mogu premašiti standarde za najviše 30%.

U velikim prostorijama (garaže, proizvodne hale, skladišta, hangari), umjesto jednog ventilacijskog sustava, često rade dva.

Opterećenje je podijeljeno na pola, stoga je brzina zraka odabrana tako da osigurava 50% ukupnog procijenjenog volumena kretanja zraka (uklanjanje onečišćenog ili dovod čistog zraka).

U slučaju više sile, potrebno je naglo promijeniti brzinu zraka ili potpuno zaustaviti rad ventilacijskog sustava.

Primjerice, prema zahtjevima za zaštitu od požara, brzina kretanja zraka smanjuje se na minimum kako bi se spriječilo širenje vatre i dima u susjednim prostorijama za vrijeme požara.

U tu svrhu se u zračne kanale i u prijelazne dijelove postavljaju odsječni uređaji i ventili.

Značajke kretanja plinova

Kao što je gore spomenuto, u izračune provedene u konstrukciji ventilacije uključena su tri parametra: brzina protoka i brzina zračnih masa, kao i površina poprečnog presjeka zračnih kanala. Od ovih parametara, samo je jedan normaliziran - ovo je površina presjeka. Uz stambene prostore i ustanove za njegu djece, SNiP ne regulira dopuštenu brzinu zraka u zračnom kanalu.

U referentnoj literaturi postoje preporuke za kretanje plinova koji teku kroz ventilacijske mreže. Vrijednosti se preporučuju na temelju svrhe, specifičnih uvjeta, mogućih gubitaka tlaka i performansi buke. Tablica odražava preporučene podatke za sustave prisilne ventilacije.

Za prirodnu ventilaciju kretanje plinova uzima se s vrijednostima 0,2 - 1 m / s.

Suptilnosti odabira zračnog kanala

Poznavajući rezultate aerodinamičkih proračuna, moguće je pravilno odabrati parametre zračnih kanala, točnije, promjer kruga i dimenzije pravokutnih presjeka.

Osim toga, paralelno možete odabrati uređaj za prisilni dovod zraka (ventilator) i odrediti gubitak tlaka tijekom kretanja zraka kroz kanal.

Poznavajući vrijednost protoka zraka i vrijednost brzine njegovog kretanja, moguće je odrediti koji će dio zračnih kanala biti potreban.

Za to se uzima formula koja je suprotna formuli za izračunavanje protoka zraka: S = L / 3600 * V.

Pomoću rezultata možete izračunati promjer:

D = 1000 * √ (4 * S / π)

Gdje:

• D je promjer dijela kanala;
• S - površina presjeka zračnih kanala (zračnih kanala), (m2);
• π - broj "pi", matematička konstanta jednaka 3,14;

Dobiveni broj uspoređuje se s tvorničkim standardima koje je odobrio GOST i odabiru se proizvodi koji su najbliži promjeru.

Ako je potrebno odabrati pravokutne, a ne okrugle zračne kanale, tada umjesto promjera odredite duljinu / širinu proizvoda.

Pri odabiru vode se približnim odjeljkom koristeći načelo a * b ≈ S i tablice veličina koje pružaju proizvođači. Podsjećamo vas da prema normama omjer širine (b) i duljine (a) ne smije prelaziti 1 do 3.

Zračni kanali pravokutnih ili četvrtastih presjeka ergonomskog su oblika, što im omogućuje ugradnju neposredno uz zidove. Koristi se za opremanje kućnih nape i maskiranje cijevi preko stropnih šarka ili preko kuhinjskih ormarića (polukat)

Općenito prihvaćeni standardi za pravokutne kanale: minimalne dimenzije - 100 mm x 150 mm, maksimalne - 2000 mm x 2000 mm. Okrugli zračni kanali dobri su jer imaju manji otpor, odnosno minimalnu razinu buke.

Nedavno su proizvedene prikladne, sigurne i lagane plastične kutije posebno za unutarstambenu upotrebu.

Proračun protoka zraka

Važno je pravilno izračunati površinu presjeka bilo kojeg oblika, i okruglog i pravokutnog. Ako veličina nije prikladna, neće biti moguće osigurati ispravnu ravnotežu zraka. Prevelika zračna linija zauzet će puno prostora. To će smanjiti površinu u sobi i stvoriti neugodu stanovnicima. Pogrešnim proračunom i odabirom vrlo male veličine kanala primijetit će se jaki propuh. To je zbog snažnog povećanja tlaka protoka zraka.

Dizajn presjeka

Kad se okrugli kanal pretvori u kvadrat, brzina će se promijeniti

Da biste izračunali brzinu kojom će zrak prolaziti kroz cijev, morate odrediti površinu presjeka. Za izračun se koristi sljedeća formula S = L / 3600 * V, gdje:

• S je površina presjeka;
• L je potrošnja zraka u kubičnim metrima na sat;
• V je brzina u metrima u sekundi.

Za okrugle kanale potrebno je odrediti promjer pomoću formule: D = 1000 * √ (4 * S / π).

Ako je kanal pravokutni, a ne okrugli, umjesto promjera, trebate odrediti njegovu duljinu i širinu. Prilikom ugradnje takvog kanala uzima se u obzir približni presjek. Izračunava se po formuli: a * b = S, (a - duljina, b - širina).

Postoje odobreni standardi prema kojima omjer širine i duljine ne smije prelaziti 1: 3. Također se preporučuje uporaba u radnim tablicama tipičnih dimenzija koje nude proizvođači zračnih kanala.

Okrugli kanali imaju prednost. Karakterizira ih niža razina otpora, stoga će tijekom rada ventilacijskog sustava razina buke i vibracija biti što je moguće manja.

Koji uređaj mjeri brzinu kretanja zraka

Svi su uređaji ove vrste kompaktni i jednostavni za upotrebu, iako ovdje ima nekih suptilnosti.

Instrumenti za mjerenje brzine zraka:

• Krilasti anemometri
• Anemometri temperature
• Ultrazvučni anemometri
• Pitot cijevni anemometri
• Manometri s diferencijalnim tlakom
• Balometri

Krilasti anemometri jedan su od najjednostavnijih uređaja u dizajnu. Brzina protoka određuje se brzinom rotacije rotora uređaja.

Temperaturni anemometri imaju temperaturni senzor. U zagrijanom stanju postavlja se u zračni kanal i, dok se hladi, određuje se brzina protoka zraka.

Ultrazvučni anemometri uglavnom mjere brzinu vjetra. Rade na principu otkrivanja razlike u frekvenciji zvuka na odabranim ispitnim točkama protoka zraka.

Pitot cijevni anemometri opremljeni su posebnom cijevi malog promjera. Postavlja se na sredinu kanala, mjereći pritom razliku u ukupnom i statičkom tlaku. Ovo su neki od najpopularnijih uređaja za mjerenje zraka u kanalu, ali istodobno imaju i nedostatak - ne mogu se koristiti s velikom koncentracijom prašine.

Manometri s diferencijalnim tlakom mogu mjeriti ne samo brzinu, već i protok zraka. U kompletu s pitot cijevi, ovaj uređaj može mjeriti protok zraka do 100 m / s.

Balometri su najučinkovitiji u mjerenju brzine zraka na izlazu iz ventilacijskih rešetki i difuzora. Imaju lijevak koji hvata sav zrak koji izlazi iz rešetke za odzračivanje, minimizirajući time pogrešku mjerenja.

Oblici presjeka

Prema obliku presjeka, cijevi za ovaj sustav dijele se na okrugle i pravokutne. Okrugli se uglavnom koriste u velikim industrijskim pogonima. Budući da zahtijevaju veliku površinu sobe. Pravokutni dijelovi pogodni su za stambene zgrade, vrtiće, škole i klinike. Što se tiče razine buke, na prvom su mjestu cijevi kružnog presjeka jer emitiraju minimalne vibracije buke. Nešto je više vibracija buke od cijevi pravokutnog presjeka.

Cijevi oba dijela izrađene su najčešće od čelika. Za cijevi kružnog presjeka koristi se čelik manje tvrd i elastičan, za cijevi pravokutnog presjeka - naprotiv, što je čelik tvrđi, cijev je jača.

Za kraj, želio bih još jednom reći o pažnji ugradnji zračnih kanala, izvršenim proračunima. Zapamtite, koliko ispravno sve radite, funkcioniranje sustava u cjelini bit će toliko poželjno. I, naravno, ne smijemo zaboraviti na sigurnost. Dijelove sustava treba pažljivo odabrati. Treba zapamtiti glavno pravilo: jeftino ne znači visoku kvalitetu.

Materijal i oblik presjeka zračnih kanala

Okrugli zračni kanali najčešće se koriste u velikim tvornicama. To je zbog činjenice da njihova instalacija zahtijeva mnogo četvornih metara površine. Za stambene zgrade najprikladniji su pravokutni dijelovi, koji se također koriste u klinikama, vrtićima.

Čelik je najčešće korištena cijev za izradu cijevi. Za okrugli presjek trebao bi biti elastičan i čvrst, za pravokutne dijelove trebao bi biti mekši. Cijevi mogu biti izrađene od tekstila i polimernih materijala.

Pravila proračuna

Buka i vibracije usko su povezani sa brzinom zračnih masa u ventilacijskom kanalu. Napokon, protok koji prolazi kroz cijevi može stvoriti promjenjivi tlak koji može premašiti normalne parametre ako je broj zavoja i zavoja veći od optimalnih vrijednosti. Kada je otpor u kanalima velik, brzina zraka je znatno niža, a učinkovitost ventilatora veća.

Mnogi čimbenici utječu na prag vibracija, na primjer - materijal cijevi

Standardni standardi emisije buke

U SNiP-u su naznačeni određeni standardi koji utječu na prostore stambenog, javnog ili industrijskog tipa. Svi su standardi navedeni u tablicama. Ako se povećaju prihvaćeni standardi, to znači da ventilacijski sustav nije pravilno dizajniran. Uz to je dopušteno prekoračenje standarda zvučnog tlaka, ali samo na kratko.

Ako se prekorače maksimalno dopuštene vrijednosti, tada je stvoren sustav kanala s bilo kojim nedostacima, koje bi u skoroj budućnosti trebalo ispraviti.Snaga ventilatora također može utjecati na višu razinu vibracija. Maksimalna brzina zraka u kanalu ne bi trebala pridonijeti povećanju buke.

Načela vrednovanja

Za proizvodnju ventilacijskih cijevi koriste se različiti materijali, od kojih su najčešće plastične i metalne cijevi. Oblici zračnih kanala imaju različite dijelove, u rasponu od okruglih i pravokutnih do elipsoidnih. SNiP može samo naznačiti dimenzije dimnjaka, ali nikako ne standardizirati volumen zračnih masa, jer se vrsta i namjena prostorija mogu značajno razlikovati. Propisane norme namijenjene su socijalnim objektima - školama, predškolskim ustanovama, bolnicama itd.

Sve dimenzije izračunavaju se pomoću određenih formula. Ne postoje posebna pravila za izračunavanje brzine zraka u kanalima, ali postoje preporučeni standardi za potreban proračun, koji se mogu vidjeti u SNiP-ovima. Svi se podaci koriste u obliku tablica.

Dane podatke moguće je nadopuniti na ovaj način: ako je napa prirodna, tada brzina zraka ne smije prelaziti 2 m / s i biti manja od 0,2 m / s, inače će se protoci zraka u sobi loše ažurirati. Ako je ventilacija prisiljena, tada je najveća dopuštena vrijednost 8-11 m / s za glavne zračne kanale. Ako je ovaj standard veći, ventilacijski tlak bit će vrlo visok, što će rezultirati neprihvatljivim vibracijama i bukom.

Opća načela izračuna

Zračni kanali mogu biti izrađeni od različitih materijala (plastika, metal) i različitih oblika (okrugli, pravokutni). SNiP regulira samo dimenzije ispušnih uređaja, ali ne standardizira količinu dovedenog zraka, jer se njegova potrošnja, ovisno o vrsti i namjeni prostorije, može uvelike razlikovati. Ovaj se parametar izračunava pomoću posebnih formula koje se odabiru zasebno. Norme su uspostavljene samo za socijalne ustanove: bolnice, škole, predškolske ustanove. Za takve su zgrade precizirane u SNiP-ima. Istodobno, ne postoje jasna pravila za brzinu kretanja zraka u kanalu. Postoje samo preporučene vrijednosti i norme za prisilnu i prirodnu ventilaciju, ovisno o vrsti i namjeni, mogu se pregledati u odgovarajućim SNiP-ovima. To se odražava u donjoj tablici. Brzina zraka mjeri se u m / s.

Preporučene brzine zraka

Podaci u tablici mogu se nadopuniti na sljedeći način: s prirodnom ventilacijom brzina zraka ne može prelaziti 2 m / s, bez obzira na svrhu, minimalno dopuštena je 0,2 m / s. Inače, obnavljanje mješavine plina u sobi neće biti dovoljno. S prisilnim ispuhom smatra se da je najveća dopuštena vrijednost 8 -11 m / s za glavne zračne kanale. Ne biste trebali prekoračiti ove standarde, jer će to stvoriti prevelik pritisak i otpor u sustavu.

Osnovne formule za aerodinamički proračun

Prvi korak je aerodinamički proračun linije. Podsjetimo da se najduži i najopterećeniji dio sustava smatra glavnim kanalom. Na temelju rezultata ovih proračuna odabire se ventilator.

Samo ne zaboravite na povezivanje ostalih grana sustava

To je važno! Ako nije moguće vezati grane zračnih kanala unutar 10%, treba koristiti dijafragme. Koeficijent otpora dijafragme izračunava se po formuli:

Ako je odstupanje veće od 10%, kada vodoravni kanal uđe u vertikalni kanal od opeke, pravokutne dijafragme moraju se postaviti na spoj.

Glavni zadatak proračuna je pronaći gubitak tlaka. Istodobno, odabirom optimalne veličine zračnih kanala i kontrolom brzine zraka.Ukupni gubitak tlaka zbroj je dviju komponenata - gubitka tlaka duž duljine kanala (trenjem) i gubitka lokalnih otpora. Izračunavaju se po formulama

Te su formule točne za čelične kanale, za sve ostale unosi se korekcijski faktor. Uzima se iz tablice ovisno o brzini i hrapavosti zračnih kanala.

Za pravokutne zračne kanale kao izračunata vrijednost uzima se ekvivalentni promjer.

Razmotrimo slijed aerodinamičkog proračuna zračnih kanala na primjeru ureda danih u prethodnom članku, koristeći formule. A onda ćemo pokazati kako to izgleda u Excelu.

Primjer proračuna

Prema izračunima u uredu, razmjena zraka iznosi 800 m3 / sat. Zadatak je bio projektirati zračne kanale u uredima ne višim od 200 mm. Dimenzije prostora daje kupac. Zrak se isporučuje na temperaturi od 20 ° C, gustoća zraka je 1,2 kg / m3.

Bit će lakše ako se rezultati unesu u tablicu ove vrste

Prvo ćemo napraviti aerodinamički proračun glavne linije sustava. Sada je sve u redu:

Dijelimo autocestu na dijelove duž opskrbnih rešetki. U svojoj sobi imamo osam rešetki, svaka sa 100 m3 / sat. Ispalo je 11 mjesta. Potrošnju zraka unosimo u svaki odjeljak tablice.

• Zapisujemo duljinu svakog odjeljka.
• Preporučena maksimalna brzina unutar kanala za uredske prostore je do 5 m / s. Stoga odabiremo takvu veličinu kanala tako da se brzina povećava kako se približavamo ventilacijskoj opremi i ne prelazi maksimum. Ovo je kako bi se izbjegla buka ventilacije. Uzimamo za prvi odjeljak uzimamo zračni kanal 150x150, a za posljednji 800x250.
  V1 = L / 3600F = 100 / (3600 * 0,023) = 1,23 m / s.

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

  Zadovoljni smo rezultatom. Dimenzije kanala i brzinu određujemo pomoću ove formule na svakom mjestu i unosimo ih u tablicu.

• Počinjemo s izračunavanjem gubitka tlaka. Određujemo ekvivalentni promjer za svaki odjeljak, na primjer, prvi de = 2 * 150 * 150 / (150 + 150) = 150. Zatim popunjavamo sve podatke potrebne za izračun iz referentne literature ili izračunavamo: Re = 1,23 * 0,150 / (15,11 * 10 ^ -6) = 12210. λ = 0,11 (68/12210 + 0,1 / 0,15) ^ 0,25 = 0,0996 Hrapavost različitih materijala je različita.

• U koloni se bilježi i dinamički tlak Pd = 1,2 * 1,23 * 1,23 / 2 = 0,9 Pa.
• Iz tablice 2.22 određujemo specifični gubitak tlaka ili izračunavamo R = Pd * λ / d = 0,9 * 0,096 / 0,15 = 0,6 Pa / m i unosimo ga u stupac. Zatim na svakom presjeku određujemo gubitak tlaka uslijed trenja: ΔRtr = R * l * n = 0,6 * 2 * 1 = 1,2 Pa.
• Koeficijente lokalnih otpora uzimamo iz referentne literature. U prvom odjeljku imamo rešetku i porast kanala u zbroju njihovih CMC je 1,5.
• Gubitak tlaka u lokalnim otporima ΔRm = 1,5 * 0,9 = 1,35 Pa
• Nalazimo zbroj gubitaka tlaka u svakom odjeljku = 1,35 + 1,2 = 2,6 Pa. I kao rezultat toga, gubitak tlaka u cijelom vodu = 185,6 Pa. tablica će do tada imati oblik

Dalje, proračun preostalih grana i njihovo povezivanje provodi se istom metodom. Ali razgovarajmo o tome odvojeno.

Proračun ventilacijskog sustava

Ventilacija se podrazumijeva kao organizacija razmjene zraka kako bi se osigurali navedeni uvjeti, u skladu sa zahtjevima sanitarnih standarda ili tehnološkim zahtjevima u bilo kojoj određenoj sobi.

Brojni su osnovni pokazatelji koji određuju kvalitetu zraka oko nas. To:

• prisutnost kisika i ugljičnog dioksida u njemu,
• prisutnost prašine i drugih tvari,
• neugodan miris
• vlage i temperature zraka.

Samo pravilno izračunat sustav ventilacije može sve ove pokazatelje dovesti u zadovoljavajuće stanje. Štoviše, bilo koja shema ventilacije omogućuje uklanjanje otpada i dovod svježeg zraka, osiguravajući tako izmjenu zraka u sobi. Za početak izračunavanja takvog ventilacijskog sustava potrebno je, prije svega, odrediti:

1.

Količina zraka koju treba ukloniti iz sobe, vodeći se podacima o brzinama razmjene zraka za različite prostorije.

Standardizirana razmjena zraka.

Poznavajući ove standarde, lako je izračunati količinu uklonjenog zraka.

L = Vpom × Kr (m3 / h) L - količina ispušnog zraka, m3 / h Vpom - prostorna zapremina, m3 Kp - brzina izmjene zraka

Ne ulazeći u detalje, jer ovdje govorim o pojednostavljenoj ventilaciji, koja, usput rečeno, nije dostupna ni u mnogim uglednim ustanovama, reći ću da uz mnoštvo, morate uzeti u obzir i:

• koliko je ljudi u sobi,
• koliko se vlage i topline oslobađa,
• količina emitiranog CO2 prema dopuštenoj koncentraciji.

Ali za izračunavanje jednostavnog ventilacijskog sustava dovoljno je znati minimalnu potrebnu izmjenu zraka za određenu sobu.

2.

Utvrdivši potrebnu razmjenu zraka, potrebno je izračunati ventilacijske kanale. Uglavnom oduška. kanali se izračunavaju prema dopuštenoj brzini kretanja zraka u njemu:

V = L / 3600 × F V - brzina zraka, m / s L - potrošnja zraka, m3 / h F - površina presjeka ventilacijskih kanala, m2

Bilo koji otvor. kanali su otporni na kretanje zraka. Što je veća brzina protoka zraka, to je veći otpor. To pak dovodi do gubitka tlaka koji generira ventilator. Time se smanjuju njegove performanse. Stoga postoji dopuštena brzina kretanja zraka u ventilacijskom kanalu, koja uzima u obzir ekonomsku izvedivost ili tzv. razumna ravnoteža između veličine kanala i snage ventilatora.

Dopuštena brzina kretanja zraka u ventilacijskim kanalima.

Osim gubitaka, buka se povećava i brzinom. Dok se pridržava preporučenih vrijednosti, razina buke tijekom kretanja zraka bit će u granicama normale. Pri projektiranju zračnih kanala, njihov poprečni presjek trebao bi biti takav da je brzina kretanja zraka duž cijele duljine zračnog kanala približno jednaka. Budući da količina zraka duž cijele duljine kanala nije jednaka, njegova površina poprečnog presjeka trebala bi se povećavati s povećanjem količine zraka, tj. Što je bliže ventilatoru, to je veća površina presjeka Zračni kanal, ako govorimo iz ispušne ventilacije.

Na taj se način može osigurati relativno ujednačena brzina zraka duž cijele duljine kanala.

Odjeljak A. S = 0,032m2, brzina zraka V = 400/3600 x 0,032 = 3,5 m / s Odsjek B. S = 0,049m2, brzina zraka V = 800/3600 x 0,049 = 4,5 m / s Odjeljak C. S = 0,078 m2, brzina zraka V = 1400/3600 x 0,078 = 5,0 m / s

3.

Sada ostaje odabrati navijača. Bilo koji sustav kanala stvara gubitak tlaka, što stvara ventilator i kao rezultat, smanjuje njegove performanse. Da biste odredili gubitak tlaka u kanalu, upotrijebite odgovarajući graf.

Za presjek A s duljinom od 10 m, gubitak tlaka bit će 2Pa x 10m = 20Pa

Za presjek B duljine 10 m, gubitak tlaka bit će 2,3Pa x 10m = 23Pa

Za presjek C duljine 20m, gubitak tlaka bit će 2Pa x 20m = 40Pa

Otpor stropnih difuzora može biti oko 30 Pa ako odaberete seriju PF (VENTS). Ali u našem je slučaju bolje koristiti rešetke s većom otvorenom površinom, na primjer, seriju DP (VENTS).

Dakle, ukupni gubitak tlaka u kanalu bit će oko 113Pa. Ako su potrebni nepovratni ventil i prigušivač zvuka, gubici će biti još veći. Pri odabiru ventilatora to se mora uzeti u obzir. Za naš sustav pogodan je ventilator VENTS VKMts 315, čiji je kapacitet 1540 m³ / h, a s mrežnim otporom od 113 Pa, njegov će se kapacitet smanjiti na 1400 m³ / h, u skladu sa svojim tehničkim karakteristikama.

Ovo je u načelu najjednostavnija metoda za izračunavanje jednostavnog ventilacijskog sustava. U ostalim slučajevima obratite se stručnjaku. Uvijek smo spremni napraviti izračun za bilo koji ventilacijski i klimatizacijski sustav te ponuditi širok raspon kvalitetne opreme.

Moram li se usredotočiti na SNiP

U svim izračunima koje smo proveli korištene su preporuke SNiP-a i MGSN-a. Ova normativna dokumentacija omogućuje vam određivanje minimalno dopuštenih performansi ventilacije, što osigurava ugodan boravak ljudi u sobi. Drugim riječima, zahtjevi SNiP-a usmjereni su prije svega na smanjenje troškova ventilacijskog sustava i troškova njegovog rada, što je važno pri projektiranju ventilacijskih sustava za administrativne i javne zgrade.

U stanovima i vikendicama situacija je drugačija, jer vi dizajnirate ventilaciju za sebe, a ne za prosječnog stanovnika, i nitko vas ne prisiljava pridržavati se preporuka SNiP-a. Iz tog razloga performanse sustava mogu biti ili veće od projektne vrijednosti (radi veće udobnosti) ili niže (radi smanjenja potrošnje energije i troškova sustava). Uz to, subjektivni osjećaj ugode kod svih je različit: nekima je dovoljno 30–40 m³ / h po osobi, dok drugima nije dovoljno 60 m³ / h.

Međutim, ako ne znate kakvu razmjenu zraka trebate da biste se osjećali ugodno, bolje je pridržavati se preporuka SNiP-a. Budući da vam moderne klimatizacijske jedinice omogućuju podešavanje performansi s upravljačke ploče, već tijekom rada ventilacijskog sustava možete pronaći kompromis između udobnosti i ekonomičnosti.

Kako procijeniti potrošnju komprimiranog zraka?

Kako odrediti potrošnju komprimiranog zraka? Kako saznati potrošnju komprimiranog zraka?

Vrlo često se prilikom širenja proizvodnje i planiranja nabave opreme za kompresore postavlja pitanje koliko je snage kompresora potrebno? Koliko je zraka potrebno za spajanje opreme?
Predlažem razmotriti jednu od mogućnosti izračuna koja vam omogućuje izračunavanje potrošnje komprimiranog zraka s maksimalnom točnošću.

Odmah napominjem da ova opcija nije uvijek prikladna, ali samo ako već imate neku vrstu kompresora s prijamnikom i planirate povećati veličinu proizvodnje i, shodno tome, potrošnju komprimiranog zraka.

Izračun je vrlo jednostavan, za ovo vam je potrebno:

1. Saznajte glasnoću postojećeg prijemnika.
2. Napunite spremnik komprimiranim zrakom do maksimalnog radnog tlaka.
3. Isključite kompresor i počnite trošiti zrak.
4. Pomoću štoperice izmjerite vrijeme tijekom kojeg tlak u prijemniku pada na najmanji dopušteni radni tlak. Važno je da za dovoljnu točnost izračuna razlika između maksimalnog i minimalnog tlaka mora biti najmanje dvije atmosfere.
5. Zatim izračunajte pomoću sljedeće formule:

Gdje je: Q - potrošnja komprimiranog zraka u sustavu, l / min; Pn - tlak na početku mjerenja, bar; Pk - tlak na kraju mjerenja, bar; Vr - glasnoća prijemnika, l; t - Vrijeme tijekom kojeg tlak pada s Pn na Pk

Kao rezultat, dobili smo točnu potrošnju komprimiranog zraka od strane našeg sustava. Naravno, mjerenja za takav proračun moraju se provoditi tijekom najvećeg proizvodnog opterećenja. To će izbjeći pogreške i podcjenjivanje potrošnje.

Ako iz nekog razloga ne možete isključiti kompresor, možete koristiti i ovu formulu. Da biste to učinili, od rezultata oduzmite kapacitet kompresora.Ne zaboravite na dimenzije brojeva, oduzmite l / min od l / min.

Kada planirate proširiti proizvodnju, dodanom rezultatu dodamo potrošnju nove opreme (kako to izračunati, pročitajte članak) i dobivamo ukupnu potrošnju buduće proizvodnje.

Nakon dobivanja rezultata možete izračunati potrebne performanse budućeg kompresora. Da biste to učinili, dovoljno je dodati zalihu izračunatoj potrošnji. Obično 10-15%.

Zašto zalihe?

Razmak je potreban za nadoknađivanje netočnosti dopuštenih pri mjerenju snage i kako bi sustav upravljanja kompresorom pružio optimalan broj pokretanja i zaustavljanja kompresora.

O sustavima upravljanja kompresorom govorit ćemo u sljedećim člancima.

Slijedom ove metode dobit ćemo vrijednost protoka zraka koja će nam omogućiti optimalni odabir kompresora u potpunosti u skladu s proizvodnim zahtjevima.

Također treba napomenuti da mjerenjem potrošnje na taj način dobivamo potrošnju sustava zajedno s gubicima, a neke možemo i procijeniti.

Zašto se rastati? Činjenica je da se gubici mogu podijeliti u dvije skupine: konstante koje proizlaze iz propuštanja cjevovodnih veza i varijable koje nastaju pogoršanjem opreme.

Gore opisanim mjerenjima može se lako izračunati trajni gubitak. Da bismo to učinili, pumpamo pritisak u prijemnik i zaustavljamo rad sve opreme. Kao i u prethodnom slučaju, bilježimo vrijeme pada tlaka u prijamniku i pomoću formule dobivamo rezultat.

Da biste dobili cjelovitu sliku, nemojte zatvoriti ventile na ulazu u opremu, to će vam omogućiti da procijenite gubitke ne samo u cjevovodima, već i u zračnim crijevima i spojevima na samoj opremi.

Zašto trebamo procijeniti gubitke?

Podsjećam vas da je kompresor izuzetno neučinkovit sustav i njegova učinkovitost ne prelazi 10%. To znači da samo 10% energije možemo iskoristiti u obliku energije komprimiranog zraka. Sve ostalo troši se na grijanje kao rezultat rada na komprimiranju zraka. Čak i ako nema propuštanja u pneumatskom vodu, a svi priključci i spojnice za brzo otpuštanje u ispravnom su stanju i po potrebi se zamjenjuju, ipak će doći do propuštanja i nisu povezani s cjevovodima, već s pneumatskim alatom. Tijekom rada alata dolazi do njegovog prirodnog trošenja, povećanja razmaka i starenja brtvila itd., Što za sobom povlači povećanje potrošnje zraka tijekom rada.

Izvodeći jednostavne izračune, otkrivamo da je energija komprimiranog zraka oko 10 puta skuplja od električne energije. Oni. energija komprimiranog zraka vrlo je skupa i, shodno tome, gubici u sustavu komprimiranog zraka vrlo su skupi.

Nakon što ste dobili numeričke podatke o gubicima, sami možete procijeniti isplati li se boriti se s njima ili gubici nisu značajni, a trošak im nije velik.

Praktični primjer:

U jednom od poduzeća za proizvodnju betonskih proizvoda zamijenili smo kompresore za rad s mrežnim karticama za zavarivanje. U trgovini je bilo 6 uređaja za kontaktno zavarivanje mreža s pneumatskim stezanjem elektroda. Koristeći izračun naveden u ovom odjeljku, procijenili smo potrošnju prodajnog poda tijekom rada (radi poboljšanja točnosti napravljeno je nekoliko mjerenja u smjeni). Utvrđeno je da je protok 11.500 l / min.

Zatim smo izvršili mjerenja na kraju smjene kako bismo procijenili gubitke na podu trgovine. Ispalo je da su gubici oko 1200 l / min, na razini od 11%. Previše. Ispitavši vod komprimiranog zraka, pokazalo se da se ti gubici mogu lako ukloniti. Otrovna je većina veza u sustavu. Premotavanje, zatezanje i zamjena nekih zglobova dali su izvrsne rezultate. Nakon obavljenih radova gubici su iznosili 30 l / min. Jednodnevni rad na otklanjanju curenja i izvrstan rezultat. Smanjite troškove električne energije u kompresorskoj sobi za više od 10%.

Dalje, eliminirajući stalne gubitke, uspoređivali smo primljenu potrošnju cijele trgovine s potrošnjom putovnice opreme koja je stajala u njoj. U ovom slučaju nije bilo teško. U trgovini nije bilo puno potrošača. Ova je usporedba dala impresivne brojke. Gubitak komprimiranog zraka u pneumatskim cilindrima iznosio je 2300 l / min, 23% od ukupne potrošnje komprimiranog zraka.

Da bi se eliminirali ti gubici, bili su potrebni popravci opreme. Proizvodilo ga je vlastito poduzeće.

Ovaj primjer jasno pokazuje koliko je energije tvrtka potrošila uludo. Gubici u samo jednoj trgovini iznosili su 3500 l / min. To je otprilike 22 kW. Oni. poduzeće je neprestano gubilo 22 kWh električne energije u samo jednoj radionici.

U zaključku treba napomenuti da je ova metoda prilično točna i omogućuje vam da radite bez mjerača protoka, a istodobno njegova uporaba nije uvijek moguća. Teško ga je koristiti u velikim poduzećima s opsežnim pneumatskim sustavom i neravnomjernom potrošnjom komprimiranog zraka, iako je prilično primjenjiv za pojedine trgovine. Glavna stvar je da imate dovoljnu glasnoću prijamnika.

Procijenjena razmjena zraka

Za izračunatu vrijednost razmjene zraka, maksimalna vrijednost uzima se iz izračuna za unos topline, unos vlage, unos štetnih para i plinova, prema sanitarnim standardima, naknadu za lokalne nape i standardnu ​​brzinu razmjene zraka.

Razmjena zraka u stambenim i javnim prostorijama obično se izračunava prema učestalosti razmjene zraka ili prema sanitarnim standardima.

Nakon izračunavanja potrebne izmjene zraka, sastavlja se ravnoteža zraka u prostorijama, odabire se broj difuzora zraka i vrši se aerodinamički proračun sustava. Stoga vam savjetujemo da ne zanemarujete izračun razmjene zraka ako želite stvoriti ugodne uvjete za boravak u sobi.

Zašto mjeriti brzinu zraka

Za sustave ventilacije i klimatizacije jedan od najvažnijih čimbenika je stanje dovedenog zraka. Odnosno, njegove karakteristike.

Glavni parametri protoka zraka uključuju:

• temperatura zraka;
• vlažnost zraka;
• brzina protoka zraka;
• protok;
• pritisak u kanalu;
• ostali čimbenici (zagađenje, prašnost ...).

SNiP i GOST opisuju normalizirane pokazatelje za svaki od parametara. Ovisno o projektu, vrijednost ovih pokazatelja može se promijeniti u prihvatljivim granicama.

Brzina u kanalu nije strogo regulirana regulatornim dokumentima, ali preporučena vrijednost ovog parametra može se naći u priručnicima za projektante. Čitanjem ovog članka možete saznati kako izračunati brzinu u kanalu i upoznati se s njegovim dopuštenim vrijednostima.

Na primjer, za civilne zgrade, preporučena brzina zraka duž glavnih ventilacijskih kanala je unutar 5-6 m / s. Ispravno izveden aerodinamički proračun riješit će problem dovoda zraka potrebnom brzinom.

No, kako bismo neprestano promatrali ovaj režim brzine, potrebno je s vremena na vrijeme kontrolirati brzinu kretanja zraka. Zašto? Nakon nekog vremena zračni kanali, ventilacijski kanali se zaprljaju, oprema može doći do kvara, priključci zračnih kanala su bez tlaka. Također, mjerenja se moraju provoditi tijekom rutinskih pregleda, čišćenja, popravaka, općenito, prilikom servisiranja ventilacije. Uz to se mjeri i brzina kretanja dimnih plinova itd.

Izračunavanje gubitka trenja

Prije svega, treba uzeti u obzir oblik zračnog kanala i materijal od kojeg je izrađen.

• Za okrugle proizvode, formula izračuna izgleda ovako:

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

Gdje

x

- tablični koeficijent trenja (ovisi o materijalu);

Ja

- duljina zračnog kanala;

D

- promjer kanala;

V

- brzina kretanja plinova u određenom dijelu mreže;

Y

- gustoća prevezenih plinova (određena iz tablica);

G

- 9,8 m / s2

Važno! Ako se u sustavu za raspodjelu zraka koriste pravokutni kanali, tada se u formulu mora zamijeniti promjer ekvivalentan stranama pravokutnika (presjek kanala). Izračuni se mogu izvršiti prema formuli: deq = 2AB / (A + B). Za prijevod možete koristiti i donju tablicu.

• Lokalni gubici otpora izračunavaju se pomoću formule:

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

Gdje

P

- zbroj koeficijenata gubitaka za lokalni otpor;

V

- brzina kretanja zračnih tokova u dijelu mreže;

Y

- gustoća prevezenih plinova (određena iz tablica);

G

- 9,8 m / s2

Važno! Prilikom izgradnje distribucijskih mreža zraka vrlo važnu ulogu ima pravilan odabir dodatnih elemenata koji uključuju: rešetke, filtre, ventile itd. Ti elementi stvaraju otpor kretanju zračnih masa. Pri izradi projekta trebali biste obratiti pažnju na pravilan odabir opreme, jer lopatice ventilatora i rad odvlaživača, ovlaživača zraka, osim otpora, stvaraju najveću buku i otpornost na zračne struje.

Izračunavši gubitke distribucijskog sustava zraka, znajući potrebne parametre kretanja plina u svakom od njegovih odjeljaka, možete prijeći na odabir ventilacijske opreme i ugradnju sustava.

Nekoliko korisnih savjeta i napomena

Kao što se može shvatiti iz formule (ili pri provođenju praktičnih izračuna na kalkulatorima), brzina zraka povećava se smanjenjem dimenzija cijevi. Iz ove činjenice može se izvući nekoliko prednosti:

• neće biti gubitaka niti potrebe za postavljanjem dodatnog ventilacijskog cjevovoda kako bi se osigurao potreban protok zraka, ako dimenzije prostorije ne dopuštaju velike kanale;
• mogu se postaviti manji cjevovodi, što je u većini slučajeva jednostavnije i prikladnije;
• što je manji promjer kanala, to će njegov trošak biti jeftiniji, cijena dodatnih elemenata (zaklopke, ventili) također će se smanjiti;
• manja veličina cijevi proširuje mogućnosti ugradnje, mogu se postaviti prema potrebi, praktički bez prilagodbe vanjskim čimbenicima sputavanja.

Međutim, pri polaganju zračnih kanala manjeg promjera, mora se imati na umu da se s povećanjem brzine zraka povećava dinamički pritisak na stijenke cijevi, povećava se i otpor sustava, a sukladno tome snažniji ventilator i dodatni troškovi biti potreban. Stoga je prije ugradnje potrebno pažljivo izvršiti sve proračune kako ušteda ne bi pretvorila u velike troškove ili čak gubitke, jer zgradi koja nije u skladu sa SNiP standardima možda neće biti dopušteno raditi.

Formule za izračunavanje

Da biste izvršili sve potrebne izračune, morate imati neke podatke. Da biste izračunali brzinu zraka, potrebna vam je sljedeća formula:

ϑ = L / 3600 * Žgdje

ϑ - brzina protoka zraka u cjevovodu ventilacijskog uređaja, mjerena u m / s;

L - protok zračnih masa (ova se vrijednost mjeri u m3 / h) u dijelu ispušnog okna za koji se vrši proračun;

F - površina presjeka cjevovoda, mjerena u m2.

Ova se formula koristi za izračunavanje brzine zraka u kanalu i njegove stvarne vrijednosti.

Svi ostali podaci koji nedostaju mogu se izvesti iz iste formule. Na primjer, za izračunavanje protoka zraka, formula se mora transformirati na sljedeći način:

D = 3600 x F x ϑ.

U nekim su slučajevima takvi izračuni teški ili dugotrajni. U tom slučaju možete koristiti poseban kalkulator. Na internetu postoji mnogo sličnih programa. Za inženjerske biroe bolje je instalirati posebne kalkulatore koji imaju veću točnost (pri izračunavanju površine poprečnog presjeka oduzmite debljinu stijenke cijevi, stavite više znamenki u pi, izračunajte precizniji protok zraka itd.).itd.).

Protok zraka

Poznavanje brzine kretanja zraka potrebno je kako bi se izračunao ne samo volumen dovedene mješavine plina, već i da bi se utvrdio dinamički tlak na stijenkama kanala, gubici trenja i otpora itd.

Opis ventilacijskog sustava

Zračni kanali su određeni elementi ventilacijskog sustava koji imaju različite oblike presjeka i izrađeni su od različitih materijala. Za optimalne izračune bit će potrebno uzeti u obzir sve dimenzije pojedinih elemenata, kao i dva dodatna parametra, poput volumena izmjene zraka i njegove brzine u dijelu kanala.

Kršenje ventilacijskog sustava može dovesti do različitih bolesti dišnog sustava i značajno smanjiti otpor imunološkog sustava. Također, višak vlage može dovesti do razvoja patogenih bakterija i pojave gljivica. Stoga se prilikom postavljanja ventilacije u domove i ustanove primjenjuju sljedeća pravila:

Svaka soba zahtijeva ugradnju ventilacijskog sustava. Važno je poštivati ​​higijenske standarde zraka. Na mjestima s različitim funkcionalnim namjenama potrebne su različite sheme opreme ventilacijskog sustava.

U ovom ćemo videu razmotriti najbolju kombinaciju nape i ventilacije:

Ovo je zanimljivo: izračunavanje površine zračnih kanala.

Važnost pravilne izmjene zraka

Glavna svrha ventilacije je stvaranje i održavanje povoljne mikroklime unutar stambenih i industrijskih prostora.

Ako je izmjena zraka s vanjskom atmosferom preintenzivna, tada zrak u zgradi neće imati vremena za zagrijavanje, posebno u hladnoj sezoni. Sukladno tome, prostori će biti hladni i nedovoljno vlažni.

Suprotno tome, pri maloj brzini obnavljanja zračne mase dobivamo preplavljenu, pretjerano toplu atmosferu, koja šteti zdravlju. U naprednim slučajevima često se opaža pojava gljivica i plijesni na zidovima.

Potrebna je određena ravnoteža izmjene zraka koja će omogućiti održavanje takvih pokazatelja vlažnosti i temperature zraka koji pozitivno utječu na ljudsko zdravlje. Ovo je najvažniji zadatak koji treba riješiti.

Izmjena zraka uglavnom ovisi o brzini prolaska zraka kroz ventilacijske kanale, presjeku samih zračnih kanala, broju zavoja na ruti i duljini dijelova s ​​manjim promjerom cijevi za provod zraka.

Sve ove nijanse uzimaju se u obzir prilikom dizajniranja i izračunavanja parametara ventilacijskog sustava.

Ovi izračuni omogućuju vam stvaranje pouzdane ventilacije u zatvorenom prostoru koja udovoljava svim regulatornim pokazateljima odobrenim u "Građevinskim propisima i propisima".