Określenie przepływu powietrza przechodzącego przez zawór pneumatyczny przy określonych wartościach ciśnień wlotowych i wylotowych oraz ich stosunku

Zalecane kursy wymiany powietrza

Podczas projektowania budynku wykonywane są obliczenia poszczególnych sekcji. W produkcji są to warsztaty, w budynkach mieszkalnych - mieszkaniach, w prywatnym domu - bloki lub oddzielne pomieszczenia.
Przed zainstalowaniem instalacji wentylacyjnej wiadomo, jakie są trasy i wymiary głównych rurociągów, jaka jest geometria kanałów wentylacyjnych, jaki rozmiar rur jest optymalny.

Nie daj się zaskoczyć gabarytami kanałów wentylacyjnych w lokalach gastronomicznych czy innych instytucjach - służą one do odprowadzania dużej ilości zużytego powietrza

Obliczenia związane z ruchem przepływów powietrza wewnątrz budynków mieszkalnych i przemysłowych zaliczane są do najtrudniejszych, dlatego do ich obsługi potrzebni są doświadczeni wykwalifikowani specjaliści.

Zalecana prędkość powietrza w kanałach jest wskazana w SNiP - dokumentacja stanu prawnego, a podczas projektowania lub uruchamiania obiektów kierują się nią.

W tabeli przedstawiono parametry, których należy przestrzegać podczas montażu instalacji wentylacyjnej. Liczby wskazują prędkość ruchu mas powietrza w miejscach montażu kanałów i krat w ogólnie przyjętych jednostkach - m / s

Uważa się, że prędkość powietrza w pomieszczeniach nie powinna przekraczać 0,3 m / s.

Wyjątkiem są przejściowe okoliczności techniczne (na przykład prace remontowe, montaż sprzętu budowlanego itp.), Podczas których parametry mogą przekroczyć normy maksymalnie o 30%.

W dużych pomieszczeniach (garaże, hale produkcyjne, magazyny, hangary) zamiast jednego systemu wentylacji często pracują dwa.

Obciążenie jest podzielone na pół, dlatego prędkość powietrza dobiera się tak, aby zapewniała 50% całkowitej szacowanej objętości ruchu powietrza (usuwanie zanieczyszczonego powietrza lub dostarczanie czystego powietrza).

W przypadku wystąpienia siły wyższej konieczna staje się gwałtowna zmiana prędkości powietrza lub całkowite zatrzymanie pracy systemu wentylacji.

Na przykład, zgodnie z wymogami bezpieczeństwa przeciwpożarowego, prędkość przepływu powietrza jest ograniczona do minimum, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się ognia i dymu w sąsiednich pomieszczeniach podczas pożaru.

W tym celu w kanałach powietrznych i sekcjach przejściowych montuje się urządzenia odcinające i zawory.

Cechy ruchu gazów

Jak wspomniano powyżej, w obliczeniach wykonywanych przy budowie wentylacji brane są pod uwagę trzy parametry: natężenie przepływu i prędkość mas powietrza oraz pole przekroju poprzecznego kanałów powietrznych. Z tych parametrów tylko jeden jest znormalizowany - jest to obszar przekroju. Oprócz lokali mieszkalnych i placówek opieki nad dziećmi SNiP nie reguluje dopuszczalnej prędkości powietrza w kanale.

W literaturze przedmiotu znajdują się zalecenia dotyczące ruchu gazów przepływających przez sieci wentylacyjne. Wartości są zalecane w oparciu o zastosowanie, specyficzne warunki, możliwe straty ciśnienia i poziom hałasu. W tabeli przedstawiono zalecane dane dotyczące systemów wentylacji wymuszonej.

W przypadku wentylacji naturalnej ruch gazów przyjmuje się z wartościami 0,2 - 1 m / s.

Subtelności wyboru kanału powietrznego

Znając wyniki obliczeń aerodynamicznych, można poprawnie dobrać parametry kanałów powietrznych, a raczej średnicę naboju i wymiary przekrojów prostokątnych.

Dodatkowo równolegle można dobrać urządzenie do wymuszonego nawiewu (wentylator) oraz określić stratę ciśnienia podczas ruchu powietrza przez kanał.

Znając wartość przepływu powietrza i wartość prędkości jego ruchu, można określić, która sekcja kanałów powietrznych będzie wymagana.

W tym celu przyjmuje się wzór, który jest przeciwieństwem wzoru do obliczania przepływu powietrza: S = L / 3600 * V.

Korzystając z wyniku, możesz obliczyć średnicę:

D = 1000 * √ (4 * S / π)

Gdzie:

• D jest średnicą przekroju kanału;
• S - pole przekroju poprzecznego kanałów powietrznych (kanałów powietrznych), (m2);
• π - liczba „pi”, stała matematyczna równa 3,14;

Wynikowa liczba jest porównywana z normami fabrycznymi zatwierdzonymi przez GOST i wybierane są produkty o najbliższej średnicy.

Jeśli konieczne jest wybranie prostokątnych zamiast okrągłych kanałów powietrznych, zamiast średnicy określ długość / szerokość produktów.

Przy wyborze kierują się przybliżonym przekrojem, stosując zasadę a * b ≈ S i tabele rozmiarów podane przez producentów. Przypominamy, że zgodnie z normami stosunek szerokości (b) do długości (a) nie powinien przekraczać 1 do 3.

Kanały powietrzne o przekroju prostokątnym lub kwadratowym mają ergonomiczny kształt, co umożliwia ich montaż blisko ścian. Stosowane przy wyposażaniu domowych okapów i maskowania rur nad zawiasami sufitowymi lub nad szafkami kuchennymi (antresolami)

Ogólnie przyjęte normy dla kanałów prostokątnych: minimalne wymiary - 100 mm x 150 mm, maksymalne - 2000 mm x 2000 mm. Okrągłe kanały powietrzne są dobre, ponieważ mają odpowiednio mniejszy opór, mają minimalny poziom hałasu.

Niedawno wyprodukowano wygodne, bezpieczne i lekkie plastikowe pudełka specjalnie do użytku w mieszkaniu.

Obliczanie przepływu powietrza

Ważne jest, aby poprawnie obliczyć powierzchnię przekrojów o dowolnym kształcie, zarówno okrągłym, jak i prostokątnym. Jeśli rozmiar jest nieodpowiedni, nie będzie możliwe zapewnienie prawidłowego bilansu powietrza. Zbyt duży przewód powietrza zajmie dużo miejsca. Zmniejszy to obszar w pomieszczeniu i spowoduje dyskomfort dla mieszkańców. Przy niewłaściwym obliczeniu i wyborze bardzo małego rozmiaru kanału można zaobserwować silne przeciągi. Wynika to z silnego wzrostu ciśnienia przepływu powietrza.

Projekt przekroju

Kiedy okrągły kanał zamieni się w kwadrat, prędkość się zmieni

Aby obliczyć prędkość, z jaką powietrze przejdzie przez rurę, musisz określić pole przekroju. Do obliczeń stosuje się następujący wzór S = L / 3600 * V, gdzie:

• S to pole przekroju poprzecznego;
• L to zużycie powietrza w metrach sześciennych na godzinę;
• V to prędkość w metrach na sekundę.

W przypadku kanałów okrągłych należy określić średnicę za pomocą wzoru: D = 1000 * √ (4 * S / π).

Jeśli kanał jest prostokątny, a nie okrągły, zamiast średnicy należy określić jego długość i szerokość. Podczas instalowania takiego kanału brany jest pod uwagę przybliżony przekrój. Oblicza się go według wzoru: a * b = S, (a - długość, b - szerokość).

Istnieją zatwierdzone normy, zgodnie z którymi stosunek szerokości do długości nie powinien przekraczać 1: 3. Zaleca się również stosowanie w stołach roboczych o typowych wymiarach, jakie oferują producenci kanałów powietrznych.

Przewody okrągłe mają tę zaletę. Charakteryzują się niższym poziomem oporu, dlatego podczas pracy systemu wentylacji poziom hałasu i wibracji zostanie maksymalnie zminimalizowany.

Jakie urządzenie służy do pomiaru prędkości ruchu powietrza

Wszystkie urządzenia tego typu są kompaktowe i łatwe w obsłudze, choć są tu pewne subtelności.

Przyrządy do pomiaru prędkości powietrza:

• Anemometry łopatkowe
• Anemometry temperatury
• Anemometry ultradźwiękowe
• Anemometry z rurką Pitota
• Manometry różnicowe
• Balometry

Anemometry skrzydełkowe to jedne z najprostszych w konstrukcji urządzeń. Natężenie przepływu zależy od prędkości obrotowej wirnika urządzenia.

Anemometry temperatury posiadają czujnik temperatury. W stanie podgrzanym umieszcza się go w kanale powietrznym i podczas ochładzania określa się natężenie przepływu powietrza.

Anemometry ultradźwiękowe mierzą głównie prędkość wiatru. Działają na zasadzie wykrywania różnicy częstotliwości dźwięku w wybranych punktach testowych przepływu powietrza.

Anemometry z rurką Pitota są wyposażone w specjalną rurkę o małej średnicy. Umieszczony jest pośrodku kanału, mierząc w ten sposób różnicę w ciśnieniu całkowitym i statycznym. To jedne z najpopularniejszych przyrządów do pomiaru powietrza w kanale, ale jednocześnie mają tę wadę - nie można ich używać przy dużym stężeniu pyłu.

Manometry różnicowe mogą mierzyć nie tylko prędkość, ale także przepływ powietrza. Wyposażone w rurkę Pitota, urządzenie to może mierzyć przepływy powietrza do 100 m / s.

Balometry są najbardziej efektywne w pomiarze prędkości powietrza na wylocie kratek wentylacyjnych i nawiewników. Posiadają lejek, który wychwytuje całe powietrze wypływające z kratki wentylacyjnej, minimalizując w ten sposób błąd pomiaru.

Kształty przekrojowe

Zgodnie z kształtem przekroju rury dla tego systemu są podzielone na okrągłe i prostokątne. Okrągłe stosowane są głównie w dużych zakładach przemysłowych. Ponieważ wymagają dużej powierzchni pomieszczenia. Sekcje prostokątne doskonale sprawdzają się w budynkach mieszkalnych, przedszkolach, szkołach i przychodniach. Pod względem poziomu hałasu rury o przekroju kołowym są na pierwszym miejscu, ponieważ emitują minimalne wibracje akustyczne. Rury o przekroju prostokątnym emitują nieco więcej hałasu.

Rury obu sekcji wykonywane są najczęściej ze stali. W przypadku rur o przekroju kołowym stosuje się stal mniej twardą i elastyczną, w przypadku rur o przekroju prostokątnym - wręcz przeciwnie, im twardsza stal, tym rura jest mocniejsza.

Podsumowując, jeszcze raz chciałbym powiedzieć o dbałości o montaż kanałów powietrznych, o przeprowadzonych obliczeniach. Pamiętaj, jak poprawnie robisz wszystko, funkcjonowanie systemu jako całości będzie tak pożądane. I oczywiście nie możemy zapominać o bezpieczeństwie. Części do systemu powinny być starannie dobrane. Należy pamiętać o głównej zasadzie: tanio nie oznacza jakości.

Materiał kanału i kształt przekroju

Okrągłe kanały powietrzne są najczęściej używane w dużych fabrykach. Wynika to z faktu, że ich montaż wymaga wielu metrów kwadratowych powierzchni użytkowej. W przypadku budynków mieszkalnych najbardziej odpowiednie są przekroje prostokątne; są one również stosowane w przychodniach, przedszkolach.

Stal jest najczęściej używaną rurą do produkcji rur. Na przekroju okrągłym powinien być elastyczny i mocny, w przypadku prostokątnych - bardziej miękki. Rury mogą być wykonane z materiałów tekstylnych i polimerowych.

Zasady obliczania

Hałas i wibracje są ściśle związane z prędkością mas powietrza w kanale wentylacyjnym. Przecież przepływ przepływający przez rury jest w stanie wytworzyć zmienne ciśnienie, które może przekroczyć normalne parametry, jeśli liczba zwojów i zakrętów jest większa niż wartości optymalne. Przy dużym oporze w kanałach prędkość powietrza jest znacznie mniejsza, a sprawność wentylatorów wyższa.

Na próg drgań wpływa wiele czynników, np. Materiał rury

Standardowe normy emisji hałasu

W SNiP wskazano pewne standardy, które mają wpływ na lokale mieszkalne, publiczne lub przemysłowe. Wszystkie normy podano w tabelach. Jeśli przyjęte normy zostaną podwyższone, oznacza to, że system wentylacji nie jest prawidłowo zaprojektowany. Ponadto przekroczenie normy ciśnienia akustycznego jest dopuszczalne, ale tylko na krótki czas.

Przekroczenie maksymalnych dopuszczalnych wartości oznacza, że ​​system kanałowy został utworzony z ewentualnymi niedociągnięciami, które należy w najbliższym czasie naprawić.Moc wentylatora może również wpływać na przekroczenie poziomu drgań. Maksymalna prędkość powietrza w kanale nie powinna przyczyniać się do wzrostu hałasu.

Zasady oceny

Do produkcji rur wentylacyjnych stosuje się różne materiały, z których najczęściej są to rury plastikowe i metalowe. Kształty kanałów powietrznych mają różne przekroje, od okrągłych i prostokątnych po elipsoidalne. SNiP może tylko wskazywać wymiary kominów, ale w żaden sposób nie standaryzuje objętości mas powietrza, ponieważ rodzaj i przeznaczenie pomieszczeń mogą się znacznie różnić. Przewidziane normy przeznaczone są dla placówek socjalnych - szkół, przedszkoli, szpitali itp.

Wszystkie wymiary są obliczane przy użyciu określonych wzorów. Nie ma konkretnych zasad obliczania prędkości powietrza w kanałach, ale istnieją zalecane normy dotyczące wymaganych obliczeń, które można zobaczyć w SNiP. Wszystkie dane są używane w postaci tabel.

Możliwe jest uzupełnienie podanych danych w ten sposób: jeśli okap jest naturalny, to prędkość powietrza nie powinna przekraczać 2 m / s i być mniejsza niż 0,2 m / s, w przeciwnym razie przepływy powietrza w pomieszczeniu będą źle aktualizowane. Jeśli wentylacja jest wymuszona, maksymalna dopuszczalna wartość wynosi 8-11 m / s dla głównych kanałów powietrznych. Jeśli ten standard jest wyższy, ciśnienie wentylacji będzie bardzo wysokie, co spowoduje niedopuszczalne wibracje i hałas.

Ogólne zasady obliczania

Kanały powietrzne mogą być wykonane z różnych materiałów (plastik, metal) i mieć różne kształty (okrągłe, prostokątne). SNiP reguluje tylko wymiary urządzeń wyciągowych, ale nie standaryzuje ilości dostarczanego powietrza, ponieważ jego zużycie, w zależności od rodzaju i przeznaczenia pomieszczenia, może się znacznie różnić. Ten parametr jest obliczany przy użyciu specjalnych formuł, które są wybierane oddzielnie. Normy są ustalane tylko dla placówek socjalnych: szpitali, szkół, placówek przedszkolnych. Są one zapisane w SNiP dla takich budynków. Jednocześnie nie ma jasnych reguł dotyczących prędkości ruchu powietrza w kanale. Istnieją tylko zalecane wartości i normy wentylacji wymuszonej i naturalnej, w zależności od jej rodzaju i przeznaczenia, można je przeglądać w odpowiednich SNiP. Znajduje to odzwierciedlenie w poniższej tabeli. Prędkość powietrza mierzona jest wm / s.

Zalecane prędkości powietrza

Dane w tabeli można uzupełnić w następujący sposób: przy wentylacji naturalnej prędkość powietrza nie może przekraczać 2 m / s, niezależnie od jego przeznaczenia, minimalna dopuszczalna to 0,2 m / s. W przeciwnym razie odnowienie mieszanki gazowej w pomieszczeniu będzie niewystarczające. W przypadku wymuszonego wywiewu za maksymalną dopuszczalną wartość przyjmuje się 8-11 m / s dla głównych kanałów powietrznych. Nie należy przekraczać tych norm, ponieważ spowoduje to zbyt duże ciśnienie i opór w systemie.

Podstawowe wzory do obliczeń aerodynamicznych

Pierwszym krokiem jest wykonanie obliczenia aerodynamicznego linii. Przypomnijmy, że najdłuższa i najbardziej obciążona sekcja systemu jest uważana za główny kanał. Na podstawie wyników tych obliczeń dobiera się wentylator.

Tylko nie zapomnij o połączeniu pozostałych gałęzi systemu

To jest ważne! Jeżeli nie ma możliwości zamocowania na odgałęzieniach kanałów powietrznych w granicach 10%, należy zastosować diafragmy. Współczynnik oporu membrany oblicza się ze wzoru:

Jeśli rozbieżność jest większa niż 10%, gdy poziomy przewód wchodzi do pionowego kanału z cegły, na skrzyżowaniu należy umieścić prostokątne diafragmy.

Głównym zadaniem obliczeń jest znalezienie straty ciśnienia. Jednocześnie dobór optymalnej wielkości kanałów powietrznych i sterowanie prędkością powietrza.Całkowita strata ciśnienia jest sumą dwóch składowych - straty ciśnienia na długości przewodów (w wyniku tarcia) i straty lokalnych oporów. Są obliczane według wzorów

Te wzory są poprawne dla kanałów stalowych, dla wszystkich innych wprowadzony jest współczynnik korygujący. Jest pobierany z tabeli w zależności od prędkości i chropowatości kanałów powietrznych.

W przypadku prostokątnych kanałów powietrznych jako obliczoną wartość przyjmuje się średnicę zastępczą.

Rozważmy sekwencję obliczeń aerodynamicznych kanałów powietrznych na przykładzie biur podanym w poprzednim artykule, korzystając ze wzorów. A potem pokażemy, jak to wygląda w Excelu.

Przykład obliczenia

Według obliczeń w biurze wymiana powietrza wynosi 800 m3 / h. Zadanie polegało na zaprojektowaniu kanałów wentylacyjnych w biurach o wysokości nie większej niż 200 mm. Wymiary lokalu podaje klient. Powietrze nawiewane jest w temperaturze 20 ° C, gęstość powietrza wynosi 1,2 kg / m3.

Będzie łatwiej, jeśli wyniki zostaną wprowadzone do tabeli tego typu

Najpierw wykonamy obliczenia aerodynamiczne głównej linii systemu. Teraz wszystko jest w porządku:

Autostradę dzielimy na odcinki wzdłuż kratek zasilających. W naszym pomieszczeniu mamy osiem krat, każda o wydajności 100 m3 / godz. Okazało się, że 11 witryn. Zużycie powietrza wprowadzamy w każdej sekcji w tabeli.

• Zapisujemy długość każdej sekcji.
• Zalecana maksymalna prędkość wewnątrz kanału dla pomieszczeń biurowych to 5 m / s. Dlatego dobieramy taki rozmiar kanału, aby prędkość wzrastała w miarę zbliżania się do urządzeń wentylacyjnych i nie przekraczała maksimum. Ma to na celu uniknięcie hałasu wentylacji. Weźmy dla pierwszej sekcji kanał powietrzny 150x150, a dla ostatniej 800x250.
  V1 = L / 3600F = 100 / (3600 * 0,023) = 1,23 m / s.

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

  Jesteśmy zadowoleni z wyniku. Rozmiar kanałów powietrznych i prędkość określamy za pomocą tego wzoru w każdym miejscu i wprowadzamy do tabeli.

• Zaczynamy obliczać stratę ciśnienia. Określamy równoważną średnicę dla każdej sekcji, na przykład pierwszy de = 2 * 150 * 150 / (150 + 150) = 150. Następnie wypełniamy wszystkie dane niezbędne do obliczeń z literatury referencyjnej lub obliczamy: Re = 1,23 * 0,150 / (15,11 * 10 ^ -6) = 12210. λ = 0,11 (68/12210 + 0,1 / 0,15) ^ 0,25 = 0,0996 Chropowatość różnych materiałów jest różna.

• W kolumnie odnotowano również ciśnienie dynamiczne Pd = 1,2 * 1,23 * 1,23 / 2 = 0,9 Pa.
• Z tabeli 2.22 określamy konkretną stratę ciśnienia lub obliczamy R = Pd * λ / d = 0,9 * 0,0996 / 0,15 = 0,6 Pa / m i wpisujemy ją do kolumny. Następnie na każdym odcinku określamy stratę ciśnienia spowodowaną tarciem: ΔРtr = R * l * n = 0,6 * 2 * 1 = 1,2 Pa.
• Bierzemy współczynniki lokalnych rezystancji z literatury referencyjnej. W pierwszej sekcji mamy kratownicę i przyrost w kanale w sumie ich CMC wynosi 1,5.
• Strata ciśnienia w lokalnych oporach ΔРm = 1,5 * 0,9 = 1,35 Pa
• Znajdujemy sumę strat ciśnienia w każdej sekcji = 1,35 + 1,2 = 2,6 Pa. W efekcie strata ciśnienia w całej linii = 185,6 Pa. do tego czasu stół będzie miał formę

Ponadto obliczenie pozostałych gałęzi i ich łączenie odbywa się przy użyciu tej samej metody. Ale porozmawiajmy o tym osobno.

Obliczenie systemu wentylacji

Przez wentylację rozumie się organizację wymiany powietrza w celu zapewnienia określonych warunków, zgodnie z wymaganiami norm sanitarnych lub technologicznymi w danym pomieszczeniu.

Istnieje wiele podstawowych wskaźników, które określają jakość otaczającego nas powietrza. To:

• obecność w nim tlenu i dwutlenku węgla,
• obecność kurzu i innych substancji,
• nieprzyjemny zapach
• wilgotność i temperatura powietrza.

Tylko prawidłowo obliczony system wentylacji może doprowadzić wszystkie te wskaźniki do zadowalającego stanu. Ponadto każdy schemat wentylacji zapewnia zarówno usuwanie odpadów, jak i dopływ świeżego powietrza, zapewniając w ten sposób wymianę powietrza w pomieszczeniu. Aby rozpocząć obliczanie takiego systemu wentylacji, należy przede wszystkim określić:

1.

Objętość powietrza, które należy usunąć z pomieszczenia, kierując się danymi dotyczącymi szybkości wymiany powietrza dla różnych pomieszczeń.

Standaryzowany kurs wymiany powietrza.

Pomieszczenia domowe	Kurs wymiany powietrza
Salon (w mieszkaniu lub akademiku)	3 m3 / h na 1 m2 lokalu mieszkalnego
Kuchnia w mieszkaniu lub pokoju wieloosobowym	6-8
Łazienka	7-9
Prysznic	7-9
Ubikacja	8-10
Pralnia (gospodarstwo domowe)	7
Garderoba	1,5
Spiżarnia	1
Tereny przemysłowe i duże pomieszczenia	Kurs wymiany powietrza
Teatr, kino, sala konferencyjna	20-40 m3 na osobę
Powierzchnia biurowa	5-7
Bank	2-4
Restauracja	8-10
Bar, kawiarnia, piwiarnia, sala bilardowa	9-11
Kuchnia w kawiarni, restauracji	10-15
Supermarket	1,5-3
Apteka (parkiet)	3
Garaż i warsztat samochodowy	6-8
Toaleta (publiczna)	10-12 (lub 100 m3 na 1 toaletę)
Sala taneczna, dyskoteka	8-10
Palarnia	10
serwer	5-10
siłownia	Nie mniej niż 80 m3 dla 1 ucznia i nie mniej niż 20 m3 dla 1 widza
Fryzjer (do 5 stanowisk pracy)	2
Fryzjer (ponad 5 etatów)	3
Zbiory	1-2
Pralnia	10-13
Basen	10-20
Lakiernia przemysłowa	25-40
Warsztat mechaniczny	3-5
Klasa	3-8

Znając te normy, łatwo jest obliczyć ilość usuwanego powietrza.

L = Vpom × Kr (m3 / h) L - ilość powietrza wywiewanego, m3 / h Vpom - kubatura pomieszczenia, m3 Kp - współczynnik wymiany powietrza

Nie wdając się w szczegóły, bo mówię tutaj o wentylacji uproszczonej, która nawiasem mówiąc nie jest dostępna nawet w wielu renomowanych placówkach, powiem, że oprócz wielości trzeba też wziąć pod uwagę:

• Ile jest osób w pokoju,
• ile uwalnia się wilgoci i ciepła,
• ilość emitowanego CO2 zgodnie z dopuszczalnym stężeniem.

Aby jednak obliczyć prosty system wentylacji, wystarczy znać minimalną wymaganą wymianę powietrza dla danego pomieszczenia.

2.

Po określeniu wymaganej wymiany powietrza należy obliczyć kanały wentylacyjne. Głównie wentylacja. kanały są obliczane zgodnie z dopuszczalną prędkością ruchu powietrza w nim:

V = L / 3600 × F V - prędkość powietrza, m / s L - zużycie powietrza, m3 / h F - powierzchnia przekroju kanałów wentylacyjnych, m2

Każdy otwór wentylacyjny. kanały są odporne na ruch powietrza. Im wyższe natężenie przepływu powietrza, tym większy opór. To z kolei prowadzi do spadku ciśnienia, które wytwarza wentylator. Tym samym zmniejszając jego wydajność. W związku z tym istnieje dopuszczalna prędkość ruchu powietrza w kanale wentylacyjnym, która uwzględnia ekonomiczną wykonalność lub tzw. rozsądna równowaga między rozmiarem kanału a mocą wentylatora.

Dopuszczalna prędkość ruchu powietrza w kanałach wentylacyjnych.

Typ	Prędkość powietrza, m / s
Główne kanały powietrzne	6,0 — 8,0
Boczne gałęzie	4,0 — 5,0
Kanały dystrybucyjne	1,5 — 2,0
Kratki zasilające przy suficie	1,0 – 3,0
Kratki wydechowe	1,5 – 3,0

Oprócz strat hałas rośnie wraz z prędkością. Przestrzegając zalecanych wartości, poziom hałasu podczas ruchu powietrza będzie mieścił się w normalnym zakresie. Projektując kanały powietrzne, ich powierzchnia przekroju powinna być taka, aby prędkość ruchu powietrza na całej długości kanału powietrznego była w przybliżeniu taka sama. Ponieważ ilość powietrza na całej długości kanału nie jest jednakowa, jego powierzchnia przekroju powinna wzrastać wraz ze wzrostem ilości powietrza, tj. Im bliżej wentylatora, tym większa powierzchnia przekroju Kanał powietrzny, jeśli mówimy z wentylacji wywiewnej.

W ten sposób można zapewnić stosunkowo równomierną prędkość powietrza na całej długości kanału.

Sekcja A. S = 0,032 m2, prędkość powietrza V = 400/3600 x 0,032 = 3,5 m / s Sekcja B. S = 0,049 m2, prędkość powietrza V = 800/3600 x 0,049 = 4,5 m / s Sekcja C. S = 0,078 m2, prędkość powietrza V = 1400/3600 x 0,078 = 5,0 m / s

3.

Teraz pozostaje wybrać wentylator. Każdy system kanałów powoduje spadek ciśnienia, który tworzy wentylator, aw rezultacie zmniejsza jego wydajność. Aby określić stratę ciśnienia w kanale, skorzystaj z odpowiedniego wykresu.

Dla odcinka A o długości 10 m, strata ciśnienia wyniesie 2 Pa x 10 m = 20 Pa

Dla odcinka B o długości 10 m, strata ciśnienia wyniesie 2,3 Pa x 10 m = 23 Pa

Dla odcinka C o długości 20 m spadek ciśnienia wyniesie 2 Pa x 20 m = 40 Pa

Opór nawiewników sufitowych może wynosić około 30 Pa, jeśli wybierzesz serię PF (VENTS). Ale w naszym przypadku lepiej zastosować kraty o większej otwartej powierzchni, na przykład z serii DP (VENTS).

Zatem całkowita strata ciśnienia w kanale wyniesie około 113 Pa. Jeśli wymagany jest zawór zwrotny i tłumik, straty będą jeszcze większe. Przy wyborze wentylatora należy to wziąć pod uwagę. W naszym systemie odpowiedni jest wentylator VENTS VKMts 315. Jego wydajność wynosi 1540 m³ / h, a przy oporze sieciowym 113 Pa jego wydajność spadnie do 1400 m³ / h, zgodnie z jego charakterystyką techniczną.

Jest to w zasadzie najprostsza metoda obliczania prostego systemu wentylacji. W innych przypadkach skontaktuj się ze specjalistą. Jesteśmy zawsze gotowi do wykonania kalkulacji dla każdego systemu wentylacji i klimatyzacji oraz oferujemy szeroką gamę wysokiej jakości sprzętu.

Czy muszę się skupić na SNiP

We wszystkich obliczeniach, które przeprowadziliśmy, wykorzystano zalecenia SNiP i MGSN. Ta dokumentacja regulacyjna pozwala określić minimalną dopuszczalną wydajność wentylacji, która zapewnia komfortowy pobyt osób w pomieszczeniu. Innymi słowy, wymagania SNiP mają na celu przede wszystkim zminimalizowanie kosztów systemu wentylacji i kosztów jego eksploatacji, co jest ważne przy projektowaniu systemów wentylacyjnych dla budynków administracyjnych i użyteczności publicznej.

W mieszkaniach i domkach sytuacja jest inna, ponieważ projektujesz wentylację dla siebie, a nie dla przeciętnego mieszkańca, i nikt nie zmusza cię do przestrzegania zaleceń SNiP. Z tego powodu wydajność systemu może być wyższa niż wartość projektowa (dla większego komfortu) lub niższa (w celu zmniejszenia zużycia energii i kosztów systemu). Dodatkowo dla każdego subiektywne poczucie komfortu jest inne: dla jednych wystarczy 30–40 m³ / h na osobę, dla innych 60 m³ / h nie wystarczy.

Jeśli jednak nie wiesz, jakiego rodzaju wymiany powietrza potrzebujesz, aby czuć się komfortowo, lepiej przestrzegać zaleceń SNiP. Ponieważ nowoczesne centrale wentylacyjne pozwalają na regulację wydajności z poziomu panelu sterującego, kompromis pomiędzy komfortem a ekonomią można znaleźć już w trakcie pracy systemu wentylacji.

Jak oszacować zużycie sprężonego powietrza?

Jak określić zużycie sprężonego powietrza? Jak sprawdzić zużycie sprężonego powietrza?

Bardzo często przy rozszerzaniu produkcji i planowaniu zakupu sprzętu sprężarkowego pojawia się pytanie, ile mocy sprężarki potrzeba? Ile powietrza potrzeba do podłączenia sprzętu?
Proponuję rozważyć jedną z opcji obliczeniowych, która pozwala obliczyć zużycie sprężonego powietrza z maksymalną dokładnością.

Od razu zauważam, że ta opcja nie zawsze jest odpowiednia, ale tylko wtedy, gdy masz już jakąś sprężarkę z odbiornikiem i planujesz zwiększyć wielkość produkcji, a tym samym zużycie sprężonego powietrza.

Obliczenia są dość proste, do tego potrzebujesz:

1. Sprawdź głośność istniejącego odbiornika.
2. Napełnij zbiornik sprężonym powietrzem do maksymalnego ciśnienia roboczego.
3. Wyłącz kompresor i zacznij zużywać powietrze.
4. Za pomocą stopera zmierz czas, w którym ciśnienie w odbiorniku spadnie do minimalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego. Ważne jest, aby w celu uzyskania wystarczającej dokładności obliczeń różnica między ciśnieniem maksymalnym a minimalnym musi wynosić co najmniej dwie atmosfery.
5. Następnie wykonaj obliczenia, korzystając z następującego wzoru:

Gdzie: Q - zużycie sprężonego powietrza przez układ, l / min; Pн - ciśnienie początku pomiaru, bar; Pк - ciśnienie na końcu pomiaru, bar; Vр - objętość odbiornika, l; t - czas, w którym ciśnienie spada z Pн do Pк

W rezultacie otrzymaliśmy dokładne zużycie sprężonego powietrza przez nasz system. Oczywiście pomiary do takiego obliczenia muszą być wykonywane podczas maksymalnego obciążenia produkcyjnego. Pozwoli to uniknąć błędów i niedoszacowania konsumpcji.

Jeśli z jakiegoś powodu nie możesz wyłączyć kompresora, możesz również użyć tej formuły. Aby to zrobić, od wyniku odejmij wydajność sprężarki.Nie zapomnij o wymiarach liczb, odejmij l / min od l / min.

Planując rozszerzenie produkcji, do uzyskanego wyniku dodajemy zużycie nowego sprzętu (jak to obliczyć, czytaj artykuł) i otrzymujemy łączne zużycie przyszłej produkcji.

Po uzyskaniu wyniku można obliczyć wymaganą wydajność przyszłej sprężarki. Aby to zrobić, wystarczy dodać zapas do obliczonego zużycia. Zwykle 10-15%.

Po co gromadzić?

Margines jest niezbędny do skompensowania niedokładności pomiaru wydajności oraz w celu zapewnienia optymalnej liczby uruchomień i wyłączeń sprężarki przez układ sterowania sprężarką.

O układach sterowania sprężarką będziemy mówić w kolejnych artykułach.

Tą metodą uzyskamy wartość przepływu powietrza, która pozwoli optymalnie dobrać kompresor w pełnej zgodności z wymaganiami produkcyjnymi.

Należy również zauważyć, że mierząc zużycie w ten sposób uzyskujemy zużycie systemu wraz ze stratami, a część z nich możemy oszacować.

Dlaczego się rozstać? Faktem jest, że straty można podzielić na dwie grupy: stałe wynikające z nieszczelności w połączeniach rurociągów oraz zmienne powstające w miarę degradacji wyposażenia.

Dzięki pomiarom opisanym powyżej można łatwo obliczyć trwałą stratę. Aby to zrobić, pompujemy ciśnienie do odbiornika i zatrzymujemy działanie wszystkich urządzeń. Podobnie jak w poprzednim przypadku odnotowujemy czas spadku ciśnienia w odbiorniku i korzystając ze wzoru otrzymujemy wynik.

Aby uzyskać pełny obraz, nie zamykaj zaworów przy wejściu do urządzenia, pozwoli to oszacować straty nie tylko w rurociągach, ale także w wężach powietrznych i połączeniach na samym urządzeniu.

Dlaczego musimy szacować straty?

Przypomnę, że kompresor to wyjątkowo nieefektywny układ, a jego sprawność nie przekracza 10%. Oznacza to, że tylko 10% energii możemy zużyć w postaci energii sprężonego powietrza. Cała reszta jest przeznaczana na ogrzewanie w wyniku pracy sprężania powietrza. Nawet jeśli nie ma wycieków w przewodzie pneumatycznym, a wszystkie złącza i szybkozłączki są w dobrym stanie i są wymieniane w razie potrzeby, wycieki będą nadal występować i nie są związane z rurociągami, ale z narzędziem pneumatycznym. Podczas pracy narzędzia dochodzi do jego naturalnego zużycia, wzrostu szczelin i starzenia uszczelek itp., Co pociąga za sobą wzrost zużycia powietrza podczas pracy.

Dokonując prostych obliczeń, okazuje się, że energia sprężonego powietrza jest około 10 razy droższa niż energia elektryczna. Te. energia sprężonego powietrza jest bardzo droga, a co za tym idzie, straty w układzie sprężonego powietrza są bardzo drogie.

Mając dane liczbowe o stratach, możesz sam oszacować, czy warto z nimi walczyć, czy też straty nie są duże, a ich koszt nie jest duży.

Praktyczny przykład:

W jednym z przedsiębiorstw zajmujących się produkcją wyrobów betonowych wymieniliśmy kompresory do warsztatu na zgrzewanie kart siatkowych. W warsztacie znajdowało się 6 urządzeń do kontaktowego zgrzewania siatek z pneumatycznym mocowaniem elektrod. Korzystając z obliczeń podanych w tej sekcji, oszacowaliśmy zużycie hali produkcyjnej w procesie pracy (aby poprawić dokładność, wykonaliśmy kilka pomiarów na zmianę). Stwierdzono, że natężenie przepływu wynosi 11 500 l / min.

Następnie wykonaliśmy pomiary pod koniec zmiany, aby oszacować straty na hali produkcyjnej. Straty okazały się wynosić około 1200 l / min, na poziomie 11%. Zbyt wiele. Po zbadaniu linii sprężonego powietrza okazało się, że straty te można łatwo wyeliminować. Większość połączeń w systemie była zatruta. Przewijanie, dokręcanie i wymiana niektórych połączeń dało doskonałe rezultaty. Po przeprowadzonych pracach straty wyniosły 30 l / min. Jeden dzień pracy nad usunięciem przecieków i doskonały wynik. Zmniejszenie kosztów energii elektrycznej w sprężarkach o ponad 10%.

Ponadto, po wyeliminowaniu stałych strat, porównaliśmy odebrane zużycie całego sklepu z paszportowym zużyciem sprzętu w nim stojącego. W tym przypadku nie było to trudne. W sklepie nie było wielu konsumentów. To porównanie dało imponujące liczby. Strata sprężonego powietrza w cylindrach pneumatycznych wyniosła 2300 l / min, 23% całkowitego zużycia sprężonego powietrza.

Aby wyeliminować te straty, konieczne były naprawy sprzętu. Został wyprodukowany we własnym zakresie przez przedsiębiorstwo.

Ten przykład wyraźnie pokazuje, ile energii firma zmarnowała. Straty tylko w jednym sklepie wyniosły 3500 l / min. To około 22 kW. Te. przedsiębiorstwo ciągle traciło 22 kWh energii elektrycznej tylko w jednym warsztacie.

Podsumowując, należy zauważyć, że ta metoda jest dość dokładna i pozwala obejść się bez przepływomierza, a jednocześnie jej użycie nie zawsze jest możliwe. Trudno go stosować w dużych przedsiębiorstwach z rozbudowanym układem pneumatycznym i nierównomiernym zużyciem sprężonego powietrza, chociaż ma to zastosowanie w indywidualnych warsztatach. Najważniejsze, że masz wystarczającą głośność odbiornika.

Szacunkowa wymiana powietrza

Dla obliczonej wartości wymiany powietrza, wartość maksymalną przyjmuje się z obliczeń dopływu ciepła, dopływu wilgoci, poboru szkodliwych oparów i gazów, zgodnie z normami sanitarnymi, kompensacją dla lokalnych okapów i standardową szybkością wymiany powietrza.

Wymiana powietrza w pomieszczeniach mieszkalnych i publicznych jest zwykle obliczana według częstotliwości wymiany powietrza lub zgodnie z normami sanitarnymi.

Po obliczeniu wymaganej wymiany powietrza sporządza się bilans powietrza w pomieszczeniu, dobiera się liczbę nawiewników i wykonuje obliczenia aerodynamiczne systemu. Dlatego radzimy nie zaniedbywać obliczenia wymiany powietrza, jeśli chcesz stworzyć komfortowe warunki pobytu w pokoju.

Po co mierzyć prędkość powietrza

W przypadku systemów wentylacji i klimatyzacji jednym z najważniejszych czynników jest stan nawiewanego powietrza. To znaczy jego cechy.

Główne parametry przepływu powietrza to:

• temperatura powietrza;
• wilgotność powietrza;
• natężenie przepływu powietrza;
• Przepływ;
• ciśnienie w kanale;
• inne czynniki (zanieczyszczenie, zapylenie ...).

SNiP i GOST opisują znormalizowane wskaźniki dla każdego z parametrów. W zależności od projektu wartości tych wskaźników mogą zmieniać się w dopuszczalnych granicach.

Prędkość w kanale nie jest ściśle regulowana dokumentami prawnymi, ale zalecaną wartość tego parametru można znaleźć w instrukcjach projektantów. Możesz dowiedzieć się, jak obliczyć prędkość w kanale i zapoznać się z jego dopuszczalnymi wartościami, czytając ten artykuł.

Na przykład w budynkach użyteczności publicznej zalecana prędkość powietrza wzdłuż głównych kanałów wentylacyjnych wynosi 5-6 m / s. Prawidłowo wykonane obliczenia aerodynamiczne rozwiążą problem dostarczania powietrza z wymaganą prędkością.

Aby jednak stale obserwować ten reżim prędkości, konieczne jest od czasu do czasu kontrolowanie prędkości ruchu powietrza. Dlaczego? Po pewnym czasie kanały powietrzne, kanały wentylacyjne ulegają zabrudzeniu, sprzęt może działać nieprawidłowo, połączenia kanałów powietrznych są rozhermetyzowane. Pomiary należy również wykonywać podczas rutynowych kontroli, czyszczenia, napraw, ogólnie podczas serwisowania wentylacji. Ponadto mierzona jest również prędkość ruchu spalin itp.

Obliczanie strat na skutek tarcia

Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę kształt kanału powietrznego oraz materiał, z którego jest wykonany.

• W przypadku produktów okrągłych wzór obliczeniowy wygląda następująco:

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

Gdzie

X

- tabelaryczny współczynnik tarcia (w zależności od materiału);

ja

- długość kanału powietrznego;

re

- średnica kanału;

V

- szybkość przepływu gazów w określonym odcinku sieci;

Y

- gęstość transportowanych gazów (określona z tabel);

sol

- 9,8 m / s2

Ważny! Jeżeli w systemie rozprowadzania powietrza stosowane są kanały prostokątne, to do wzoru należy podstawić średnicę odpowiadającą bokom prostokąta (przekroju kanału). Obliczenia można wykonać według wzoru: deq = 2AB / (A + B). Do tłumaczenia możesz również skorzystać z poniższej tabeli.

• Lokalne straty oporu oblicza się według wzoru:

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

Gdzie

Q

- suma współczynników strat dla lokalnego oporu;

V

- prędkość ruchu przepływów powietrza na odcinku sieci;

Y

- gęstość transportowanych gazów (określona z tabel);

sol

- 9,8 m / s2

Ważny! Przy budowie sieci dystrybucji powietrza bardzo istotną rolę odgrywa właściwy dobór elementów dodatkowych, do których należą: kratki, filtry, zawory itp. Elementy te stawiają opór ruchu mas powietrza. Tworząc projekt należy zwrócić uwagę na prawidłowy dobór sprzętu, gdyż łopatki wentylatora oraz praca osuszaczy, nawilżaczy oprócz oporu, stwarzają największy hałas i opory na przepływy powietrza.

Po obliczeniu strat systemu dystrybucji powietrza, znając wymagane parametry ruchu gazu w każdym z jego odcinków, można przystąpić do doboru urządzeń wentylacyjnych i montażu systemu.

Kilka pomocnych wskazówek i uwag

Jak wynika ze wzoru (lub wykonując praktyczne obliczenia na kalkulatorach), prędkość powietrza rośnie wraz ze zmniejszaniem się wymiarów rur. Z tego faktu można wyciągnąć kilka korzyści:

• nie będzie strat lub konieczności ułożenia dodatkowego rurociągu wentylacyjnego, aby zapewnić wymagany przepływ powietrza, jeśli wymiary pomieszczenia nie pozwalają na duże kanały;
• można układać mniejsze rurociągi, co w większości przypadków jest prostsze i wygodniejsze;
• im mniejsza średnica kanału, tym tańszy jest jego koszt, spadnie również cena dodatkowych elementów (przepustnic, zaworów);
• Mniejszy rozmiar rur rozszerza możliwości montażu, można je dowolnie ustawiać, praktycznie bez dostosowywania się do zewnętrznych czynników ograniczających.

Jednak przy układaniu kanałów powietrznych o mniejszej średnicy należy pamiętać, że wraz ze wzrostem prędkości powietrza wzrasta ciśnienie dynamiczne na ścianki rur, wzrasta również opór układu, a co za tym idzie mocniejszy wentylator i dodatkowe koszty będzie wymagane. Dlatego przed instalacją należy dokładnie przeprowadzić wszystkie obliczenia, aby oszczędności nie zamieniły się w wysokie koszty lub nawet straty, ponieważ budynek, który nie spełnia standardów SNiP, może nie zostać dopuszczony do eksploatacji.

Wzory obliczeniowe

Aby wykonać wszystkie niezbędne obliczenia, potrzebujesz pewnych danych. Aby obliczyć prędkość powietrza, potrzebujesz następującego wzoru:

ϑ = L / 3600 * Fgdzie

ϑ - prędkość przepływu powietrza w rurociągu urządzenia wentylacyjnego, mierzona wm / s;

L - natężenie przepływu mas powietrza (wartość ta mierzona jest wm3 / h) w odcinku szybu wydechowego, dla którego dokonywane są obliczenia;

fa - pole przekroju poprzecznego rurociągu mierzone wm2.

Ten wzór służy do obliczania prędkości powietrza w kanale i jego rzeczywistej wartości.

Wszystkie inne brakujące dane można wyprowadzić z tego samego wzoru. Na przykład, aby obliczyć przepływ powietrza, wzór należy przekształcić w następujący sposób:

L = 3600 x F x ϑ.

W niektórych przypadkach takie obliczenia są trudne lub czasochłonne. W takim przypadku możesz użyć specjalnego kalkulatora. W Internecie jest wiele podobnych programów. W przypadku biur inżynieryjnych lepiej jest zainstalować specjalne kalkulatory, które mają większą dokładność (odejmij grubość ścianki rury przy obliczaniu jej pola przekroju, wstaw więcej cyfr w pi, oblicz dokładniejszy przepływ powietrza itp.).itp.).

Przepływ powietrza

Znajomość prędkości ruchu powietrza jest niezbędna, aby obliczyć nie tylko objętość dostarczanej mieszaniny gazów, ale także określić ciśnienie dynamiczne na ściankach kanału, straty tarcia i oporu itp.

Opis systemu wentylacji

Kanały powietrzne to określone elementy systemu wentylacji, które mają różne kształty przekrojów i są wykonane z różnych materiałów. Aby dokonać optymalnych obliczeń, konieczne będzie uwzględnienie wszystkich wymiarów poszczególnych elementów, a także dwóch dodatkowych parametrów, takich jak wielkość wymiany powietrza i jego prędkość w odcinku kanału.

Naruszenie systemu wentylacji może prowadzić do różnych chorób układu oddechowego i znacznie obniżyć odporność układu odpornościowego. Nadmiar wilgoci może również prowadzić do rozwoju patogennych bakterii i pojawienia się grzyba. Dlatego podczas instalowania wentylacji w domach i instytucjach obowiązują następujące zasady:

Każde pomieszczenie wymaga instalacji systemu wentylacji. Ważne jest przestrzeganie standardów higieny powietrza. W miejscach o różnych celach funkcjonalnych wymagane są różne schematy wyposażenia instalacji wentylacyjnej.

W tym filmie rozważymy najlepszą kombinację kaptura i wentylacji:

To ciekawe: obliczanie powierzchni kanałów powietrznych.

Znaczenie właściwej wymiany powietrza

Głównym celem wentylacji jest stworzenie i utrzymanie korzystnego mikroklimatu wewnątrz pomieszczeń mieszkalnych i przemysłowych.

Jeśli wymiana powietrza z atmosferą zewnętrzną jest zbyt intensywna, powietrze wewnątrz budynku nie będzie miało czasu na nagrzanie się, szczególnie w zimnych porach roku. W związku z tym pomieszczenie będzie zimne i niewystarczająco wilgotne.

I odwrotnie, przy niskim tempie odnowy masy powietrza otrzymujemy podmokłą, nadmiernie ciepłą atmosferę, która jest szkodliwa dla zdrowia. W zaawansowanych przypadkach często obserwuje się pojawienie się grzybów i pleśni na ścianach.

Potrzebna jest pewna równowaga wymiany powietrza, która pozwoli na utrzymanie takich wskaźników wilgotności i temperatury powietrza, które mają pozytywny wpływ na zdrowie człowieka. To najważniejsze zadanie, którym należy się zająć.

Wymiana powietrza zależy głównie od prędkości przepływu powietrza przez kanały wentylacyjne, przekroju samych kanałów powietrznych, liczby kolanek na trasie oraz długości odcinków o mniejszych średnicach rur przewodzących powietrze.

Wszystkie te niuanse są brane pod uwagę przy projektowaniu i obliczaniu parametrów systemu wentylacji.

Obliczenia te pozwalają na stworzenie niezawodnej wentylacji wewnętrznej, która spełnia wszystkie wymogi prawne zatwierdzone w „Przepisach i przepisach budowlanych”.