Determinarea debitului de aer care trece prin supapa pneumatică la anumite valori ale presiunilor de intrare și ieșire și a raportului acestora

Ratele recomandate ale cursului de schimb al aerului

În timpul proiectării clădirii, se efectuează calculul fiecărei secțiuni individuale. În producție, acestea sunt ateliere, în clădiri rezidențiale - apartamente, într-o casă privată - blocuri de podea sau camere separate.
Înainte de instalarea sistemului de ventilație, se știe care sunt traseele și dimensiunile liniilor principale, ce conducte de ventilație geometrice sunt necesare, ce dimensiune a țevii este optimă.

Nu vă surprindeți de dimensiunile globale ale conductelor de aer din unitățile de catering sau alte instituții - acestea sunt concepute pentru a elimina o cantitate mare de aer uzat

Calculele legate de mișcarea fluxurilor de aer în interiorul clădirilor rezidențiale și industriale sunt clasificate ca fiind cele mai complexe, prin urmare, specialiștii calificați cu experiență trebuie să se ocupe de acestea.

Viteza recomandată a aerului în conducte este indicată în SNiP - documentația de reglementare a stării, iar la proiectarea sau punerea în funcțiune a obiectelor, acestea sunt ghidate de aceasta.

Tabelul prezintă parametrii care trebuie respectați la instalarea unui sistem de ventilație. Numerele indică viteza de mișcare a maselor de aer în locurile de instalare a canalelor și grătarelor în unități general acceptate - m / s

Se crede că viteza aerului interior nu trebuie să depășească 0,3 m / s.

Excepție fac circumstanțele tehnice temporare (de exemplu, lucrări de reparații, instalarea echipamentelor de construcție etc.), în care parametrii pot depăși standardele cu maximum 30%.

În încăperi mari (garaje, hale de producție, depozite, hangare), în loc de un sistem de ventilație, două funcționează adesea.

Sarcina este împărțită la jumătate, prin urmare, viteza aerului este selectată astfel încât să asigure 50% din volumul total estimat de mișcare a aerului (îndepărtarea contaminării sau furnizarea de aer curat).

În cazul unor circumstanțe de forță majoră, devine necesară schimbarea bruscă a vitezei aerului sau oprirea completă a funcționării sistemului de ventilație.

De exemplu, conform cerințelor de siguranță la incendiu, viteza de mișcare a aerului este redusă la minimum pentru a preveni răspândirea focului și a fumului în încăperile adiacente în timpul unui incendiu.

În acest scop, dispozitivele de tăiere și supapele sunt montate în conductele de aer și în secțiunile de tranziție.

Caracteristici ale mișcării gazelor

După cum sa menționat mai sus, trei parametri sunt implicați în calculele efectuate în construcția ventilației: debitul și viteza maselor de aer, precum și aria secțiunii transversale a conductelor de aer. Dintre acești parametri, doar unul este normalizat - aceasta este aria secțiunii transversale. Pe lângă spațiile rezidențiale și facilitățile de îngrijire a copiilor, SNiP nu reglementează viteza admisibilă a aerului în conducta de aer.

În literatura de referință, există recomandări pentru mișcarea gazelor care curg prin rețelele de ventilație. Valorile sunt recomandate pe baza scopului, condițiilor specifice, posibilelor pierderi de presiune și performanțelor de zgomot. Tabelul reflectă datele recomandate pentru sistemele de ventilație forțată.

Pentru ventilația naturală, mișcarea gazelor este luată cu valori de 0,2 - 1 m / s.

Subtilitățile alegerii unui canal de aer

Cunoscând rezultatele calculelor aerodinamice, este posibil să selectați corect parametrii conductelor de aer sau, mai bine zis, diametrul rotundului și dimensiunile secțiunilor dreptunghiulare.

În plus, în paralel, puteți selecta un dispozitiv pentru alimentarea forțată cu aer (ventilator) și puteți determina pierderea de presiune în timpul mișcării aerului prin canal.

Cunoscând valoarea fluxului de aer și valoarea vitezei de mișcare a acestuia, este posibil să se determine ce secțiune a conductelor de aer va fi necesară.

Pentru aceasta, se ia o formulă care este opusă formulei de calcul a debitului de aer: S = L / 3600 * V.

Folosind rezultatul, puteți calcula diametrul:

D = 1000 * √ (4 * S / π)

Unde:

• D este diametrul secțiunii conductei;
• S - secțiunea transversală a conductelor de aer (conducte de aer), (m2);
• π - numărul "pi", o constantă matematică egală cu 3,14;.

Numărul rezultat este comparat cu standardele din fabrică aprobate de GOST și sunt selectate produsele cu diametrul cel mai apropiat.

Dacă este necesar să alegeți conducte de aer rectangulare, mai degrabă decât rotunde, atunci în loc de diametru, determinați lungimea / lățimea produselor.

La alegere, acestea sunt ghidate de secțiunea aproximativă folosind principiul a * b ≈ S și tabelele de dimensiuni furnizate de producători. Vă reamintim că, conform normelor, raportul dintre lățime (b) și lungime (a) nu trebuie să depășească 1 până la 3.

Conductele de aer cu secțiuni dreptunghiulare sau pătrate au o formă ergonomică, ceea ce le permite să fie instalate chiar lângă pereți. Acesta este utilizat atunci când echipați hote de casă și mascați țevi peste balamale de tavan sau peste dulapuri de bucătărie (mezanin)

Standarde general acceptate pentru conductele dreptunghiulare: dimensiuni minime - 100 mm x 150 mm, maxim - 2000 mm x 2000 mm. Canalele de aer rotunde sunt bune deoarece au o rezistență mai mică, respectiv au un nivel minim de zgomot.

Recent, cutii de plastic convenabile, sigure și ușoare au fost produse special pentru utilizare în apartament.

Calculul debitului de aer

Este important să calculați corect aria secțiunilor de orice formă, atât rotunde, cât și dreptunghiulare. Dacă dimensiunea nu este potrivită, va fi imposibil să se asigure echilibrul aerian corect. O linie aeriană prea mare va ocupa mult spațiu. Acest lucru va reduce suprafața din cameră și va provoca disconfort locuitorilor. Cu calculul greșit și selectarea unei dimensiuni de canal foarte mici, vor fi observate curenți puternici. Acest lucru se datorează creșterii puternice a presiunii debitului de aer.

Proiectarea secțiunii transversale

Când un canal rotund se transformă într-un pătrat, viteza se va schimba

Pentru a calcula viteza cu care va trece aerul prin conductă, trebuie să determinați aria secțiunii transversale. Pentru calcul, se folosește următoarea formulă S = L / 3600 * V, unde:

• S este aria secțiunii transversale;
• L este consumul de aer în metri cubi pe oră;
• V este viteza în metri pe secundă.

Pentru conductele rotunde, este necesar să se determine diametrul folosind formula: D = 1000 * √ (4 * S / π).

Dacă conducta este dreptunghiulară și nu rotundă, în loc de diametru, trebuie să îi determinați lungimea și lățimea. La instalarea unei astfel de conducte, se ia în considerare o secțiune transversală aproximativă. Se calculează după formula: a * b = S, (a - lungime, b - lățime).

Există standarde aprobate conform cărora raportul dintre lățime și lungime nu trebuie să depășească 1: 3. De asemenea, se recomandă utilizarea în mesele de lucru cu dimensiunile tipice oferite de producătorii de conducte de aer.

Canalele rotunde au un avantaj. Acestea se caracterizează printr-un nivel mai mic de rezistență, prin urmare, în timpul funcționării sistemului de ventilație, nivelul de zgomot și vibrații va fi minimizat cât mai mult posibil.

Ce dispozitiv măsoară viteza mișcării aerului

Toate dispozitivele de acest tip sunt compacte și ușor de utilizat, deși există câteva subtilități aici.

Instrumente de măsurare a vitezei aerului:

• Anemometre cu palete
• Anemometre de temperatură
• Anemometre cu ultrasunete
• Anemometre cu tub Pitot
• Manometre diferențiale
• Balometre

Anemometrele cu palete sunt unul dintre cele mai simple dispozitive din design. Debitul este determinat de viteza de rotație a rotorului dispozitivului.

Anemometrele de temperatură au un senzor de temperatură. Într-o stare încălzită, este plasat în conducta de aer și, pe măsură ce se răcește, se determină debitul de aer.

Anemometrele cu ultrasunete măsoară în principal viteza vântului. Acestea funcționează pe principiul detectării diferenței de frecvență a sunetului în punctele de testare selectate ale fluxului de aer.

Anemometrele cu tub Pitot sunt echipate cu un tub special cu diametru mic. Acesta este plasat în mijlocul conductei, măsurând astfel diferența de presiune totală și statică. Acestea sunt unele dintre cele mai populare dispozitive pentru măsurarea aerului în conductă, dar în același timp au un dezavantaj - nu pot fi utilizate cu o concentrație mare de praf.

Manometrele diferențiale pot măsura nu numai viteza, ci și fluxul de aer. Complet cu un tub pitot, acest dispozitiv poate măsura fluxurile de aer de până la 100 m / s.

Balometrele sunt cele mai eficiente în măsurarea vitezei aerului la ieșirea grilelor de aerisire și a difuzoarelor. Au o pâlnie care captează tot aerul care iese din grila de aerisire, minimizând astfel eroarea de măsurare.

Forme secționale

Conform formei secțiunii transversale, conductele pentru acest sistem sunt împărțite în rotunde și dreptunghiulare. Rotundele sunt utilizate în principal în fabricile industriale mari. Deoarece necesită o suprafață mare a camerei. Secțiunile dreptunghiulare sunt potrivite pentru clădiri rezidențiale, grădinițe, școli și clinici. În ceea ce privește nivelul de zgomot, conductele cu secțiune circulară sunt în primul rând, deoarece emit un minim de vibrații de zgomot. Există puțin mai multe vibrații de zgomot de la țevile cu secțiune dreptunghiulară.

Țevile ambelor secțiuni sunt fabricate cel mai adesea din oțel. Pentru țevile cu secțiune circulară, oțelul este utilizat mai puțin dur și elastic, pentru țevile cu secțiune dreptunghiulară - dimpotrivă, cu cât oțelul este mai dur, cu atât țeava este mai puternică.

În concluzie, aș dori să spun încă o dată despre atenția la instalarea conductelor de aer, la calculele efectuate. Amintiți-vă, cât de corect faceți totul, funcționarea sistemului în ansamblu va fi atât de dorită. Și, desigur, nu trebuie să uităm de siguranță. Părțile pentru sistem trebuie alese cu atenție. Principala regulă trebuie amintită: ieftin nu înseamnă calitate înaltă.

Materialul și forma secțiunii transversale a conductelor de aer

Canalele de aer rotunde sunt cele mai des utilizate în fabricile mari. Acest lucru se datorează faptului că instalarea lor necesită mai mulți metri pătrați de suprafață. Pentru clădirile rezidențiale, secțiunile dreptunghiulare sunt cele mai potrivite; sunt utilizate și în clinici, grădinițe.

Oțelul este cea mai frecvent utilizată țeavă pentru fabricarea țevilor. Pentru o secțiune rotundă, ar trebui să fie elastică și fermă, pentru secțiunile dreptunghiulare, ar trebui să fie mai moale. Țevile pot fi realizate din materiale textile și polimerice.

Reguli de calcul

Zgomotul și vibrațiile sunt strâns legate de viteza maselor de aer din conducta de ventilație. La urma urmei, debitul care trece prin țevi este capabil să creeze o presiune variabilă care poate depăși parametrii normali dacă numărul de ture și îndoiri este mai mare decât valorile optime. Când rezistența în conducte este mare, viteza aerului este semnificativ mai mică, iar eficiența ventilatoarelor este mai mare.

Mulți factori afectează pragul de vibrații, de exemplu - materialul țevii

Standarde standard privind emisiile de zgomot

În SNiP, sunt indicate anumite standarde care afectează spațiile de tip rezidențial, public sau industrial. Toate standardele sunt indicate în tabele. Dacă standardele acceptate sunt mărite, înseamnă că sistemul de ventilație nu este proiectat corespunzător. În plus, este permisă depășirea standardului de presiune acustică, dar numai pentru o perioadă scurtă de timp.

Dacă valorile maxime admise sunt depășite, atunci sistemul de canale a fost creat cu orice deficiențe, care ar trebui corectate în viitorul apropiat.Puterea ventilatorului poate influența, de asemenea, nivelul de vibrații care depășește. Viteza maximă a aerului în conductă nu ar trebui să contribuie la creșterea zgomotului.

Principii de evaluare

Pentru fabricarea țevilor de ventilație sunt utilizate diverse materiale, dintre care cele mai frecvente sunt țevile din plastic și metal. Formele conductelor de aer au secțiuni diferite, variind de la rotunde și dreptunghiulare până la elipsoidale. SNiP poate indica doar dimensiunile coșurilor de fum, dar nu standardizează în niciun fel volumul de mase de aer, deoarece tipul și scopul spațiilor pot diferi semnificativ. Normele prescrise sunt destinate facilităților sociale - școli, instituții preșcolare, spitale etc.

Toate dimensiunile sunt calculate folosind anumite formule. Nu există reguli specifice pentru calcularea vitezei aerului în conducte, dar există standarde recomandate pentru calculul necesar, care pot fi văzute în SNiP-uri. Toate datele sunt utilizate sub formă de tabele.

Este posibil să completați datele date în acest fel: dacă hota este naturală, atunci viteza aerului nu trebuie să depășească 2 m / s și să fie mai mică de 0,2 m / s, altfel fluxul de aer din cameră va fi actualizat prost. Dacă ventilația este forțată, valoarea maximă admisă este de 8-11 m / s pentru conductele de aer principale. Dacă acest standard este mai mare, presiunea de ventilație va fi foarte mare, rezultând vibrații și zgomote inacceptabile.

Principii generale de calcul

Canalele de aer pot fi realizate din diferite materiale (plastic, metal) și au forme diferite (rotunde, dreptunghiulare). SNiP reglează doar dimensiunile dispozitivelor de evacuare, dar nu standardizează cantitatea de aer furnizat, deoarece consumul acestuia, în funcție de tipul și scopul camerei, poate varia foarte mult. Acest parametru este calculat folosind formule speciale care sunt selectate separat. Normele sunt stabilite numai pentru facilitățile sociale: spitale, școli, instituții preșcolare. Acestea sunt descrise în SNiP pentru astfel de clădiri. În același timp, nu există reguli clare pentru viteza de mișcare a aerului în conductă. Există doar valori și norme recomandate pentru ventilația forțată și naturală, în funcție de tipul și scopul acesteia, acestea pot fi vizualizate în SNiP-urile corespunzătoare. Acest lucru este reflectat în tabelul de mai jos. Viteza aerului se măsoară în m / s.

Viteza recomandată a aerului

Datele din tabel pot fi completate după cum urmează: cu ventilație naturală, viteza aerului nu poate depăși 2 m / s, indiferent de scopul său, minimul admis este de 0,2 m / s. În caz contrar, reînnoirea amestecului de gaze din cameră va fi insuficientă. La evacuarea forțată, valoarea maximă admisă este considerată a fi de 8-11 m / s pentru conductele de aer principale. Nu trebuie să depășiți aceste standarde, deoarece acest lucru va crea prea multă presiune și rezistență în sistem.

Formule de bază pentru calculul aerodinamic

Primul pas este de a face calculul aerodinamic al liniei. Amintiți-vă că cea mai lungă și mai încărcată secțiune a sistemului este considerată conducta principală. Pe baza rezultatelor acestor calcule, ventilatorul este selectat.

Nu uitați să legați restul ramurilor sistemului

Este important! Dacă nu este posibil să se lege pe ramurile conductelor de aer în limita a 10%, ar trebui utilizate diafragme. Coeficientul de rezistență al diafragmei este calculat prin formula:

Dacă discrepanța este mai mare de 10%, atunci când conducta orizontală intră în canalul vertical de cărămidă, diafragmele dreptunghiulare trebuie plasate la joncțiune.

Sarcina principală a calculului este de a găsi pierderea de presiune. În același timp, alegerea dimensiunii optime a conductelor de aer și controlul vitezei aerului.Pierderea totală de presiune este suma a două componente - pierderea de presiune de-a lungul lungimii conductelor (prin frecare) și pierderea rezistențelor locale. Acestea sunt calculate după formule

Aceste formule sunt corecte pentru conductele de oțel, pentru toate celelalte este introdus un factor de corecție. Este preluat de la masă în funcție de viteza și rugozitatea conductelor de aer.

Pentru conductele de aer dreptunghiulare, diametrul echivalent este luat ca valoare calculată.

Să luăm în considerare secvența de calcul aerodinamic a conductelor de aer folosind exemplul birourilor prezentat în articolul anterior, folosind formulele. Și apoi vom arăta cum arată în Excel.

Exemplu de calcul

Conform calculelor din birou, schimbul de aer este de 800 m3 / oră. Sarcina a fost de a proiecta conducte de aer în birouri de cel mult 200 mm înălțime. Dimensiunile spațiilor sunt date de client. Aerul este furnizat la o temperatură de 20 ° C, densitatea aerului este de 1,2 kg / m3.

Va fi mai ușor dacă rezultatele sunt introduse într-un tabel de acest tip

În primul rând, vom face calculul aerodinamic al liniei principale a sistemului. Acum totul este în ordine:

Împărțim autostrada în secțiuni de-a lungul grilelor de alimentare. Avem opt grilaje în camera noastră, fiecare cu 100 m3 / oră. S-au dovedit 11 site-uri. Introducem consumul de aer la fiecare secțiune din tabel.

• Notăm lungimea fiecărei secțiuni.
• Viteza maximă recomandată în interiorul conductei pentru spațiile de birou este de până la 5 m / s. Prin urmare, selectăm o astfel de dimensiune a conductei, astfel încât viteza să crească pe măsură ce ne apropiem de echipamentul de ventilație și să nu depășească maximul. Aceasta pentru a evita zgomotul de ventilație. Luăm pentru prima secțiune luăm un canal de aer 150x150, iar pentru ultimele 800x250.
  V1 = L / 3600F = 100 / (3600 * 0,023) = 1,23 m / s.

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

  Suntem mulțumiți de rezultat. Determinăm dimensiunile conductelor și viteza folosind această formulă la fiecare amplasament și le introducem în tabel.

• Începem să calculăm pierderea de presiune. Determinăm diametrul echivalent pentru fiecare secțiune, de exemplu, primul de = 2 * 150 * 150 / (150 + 150) = 150. Apoi completăm toate datele necesare pentru calculul din literatura de referință sau calculăm: Re = 1.23 * 0.150 / (15.11 * 10 ^ -6) = 12210. λ = 0,11 (68/12210 + 0,1 / 0,15) ^ 0,25 = 0,0996 Rugozitatea diferitelor materiale este diferită.

• Presiunea dinamică Pd = 1,2 * 1,23 * 1,23 / 2 = 0,9 Pa este, de asemenea, înregistrată în coloană.
• Din tabelul 2.22 determinăm pierderea de presiune specifică sau calculăm R = Pd * λ / d = 0,9 * 0,0996 / 0,15 = 0,6 Pa / m și o introducem într-o coloană. Apoi, la fiecare secțiune, determinăm pierderea de presiune datorată frecării: ΔРtr = R * l * n = 0,6 * 2 * 1 = 1,2 Pa.
• Luăm coeficienții rezistențelor locale din literatura de referință. În prima secțiune, avem o rețea și o creștere a conductei în suma CMC a acestora este de 1,5.
• Pierderea de presiune în rezistențele locale ΔРm = 1,5 * 0,9 = 1,35 Pa
• Găsim suma pierderilor de presiune din fiecare secțiune = 1,35 + 1,2 = 2,6 Pa. Și, ca rezultat, pierderea de presiune în întreaga linie = 185,6 Pa. tabelul până la acel moment va avea forma

În plus, calculul ramurilor rămase și legarea acestora se efectuează utilizând aceeași metodă. Dar să vorbim despre asta separat.

Calculul sistemului de ventilație

Ventilația este înțeleasă ca organizarea schimbului de aer pentru a asigura condițiile specificate, în conformitate cu cerințele standardelor sanitare sau cerințelor tehnologice din orice cameră specială.

Există o serie de indicatori de bază care determină calitatea aerului din jurul nostru. Aceasta:

• prezența oxigenului și a dioxidului de carbon în acesta,
• prezența prafului și a altor substanțe,
• miros neplăcut
• umiditatea și temperatura aerului.

Numai un sistem de ventilație calculat corect poate aduce toți acești indicatori într-o stare satisfăcătoare. Mai mult, orice schemă de ventilație prevede atât îndepărtarea deșeurilor, cât și furnizarea de aer proaspăt, asigurând astfel schimbul de aer în cameră. Pentru a începe calcularea unui astfel de sistem de ventilație, este necesar, în primul rând, să se determine:

1.

Volumul de aer care trebuie eliminat din cameră, ghidat de datele privind ratele de schimb de aer pentru diferite camere.

Rata de schimb aeriană standardizată.

Cunoscând aceste standarde, este ușor să calculați cantitatea de aer eliminată.

L = Vpom × Kr (m3 / h) L - cantitatea de aer evacuat, m3 / h Vpom - volumul camerei, m3 Kp - rata de schimb a aerului

Fără a intra în detalii, pentru că aici vorbesc despre ventilație simplificată, care, apropo, nici măcar nu este disponibilă în multe unități de renume, voi spune că, pe lângă multiplicitate, trebuie să țineți cont și:

• câți oameni sunt în cameră,
• cât de multă umezeală și căldură este eliberată,
• cantitatea de CO2 emisă în funcție de concentrația admisibilă.

Dar pentru a calcula un sistem de ventilație simplu, este suficient să cunoașteți schimbul minim de aer necesar pentru o cameră dată.

2.

După determinarea schimbului de aer necesar, este necesar să se calculeze canalele de ventilație. În principal aerisire. canalele sunt calculate în funcție de viteza admisibilă a mișcării aerului în acesta:

V = L / 3600 × F V - viteza aerului, m / s L - consumul de aer, m3 / h F - aria secțiunii canalelor de ventilație, m2

Orice aerisire. canalele sunt rezistente la mișcarea aerului. Cu cât debitul de aer este mai mare, cu atât rezistența este mai mare. Acest lucru, la rândul său, duce la o pierdere de presiune, care este generată de ventilator. Astfel, scăderea performanței sale. Prin urmare, există o viteză admisibilă a mișcării aerului în conducta de ventilație, care ia în considerare fezabilitatea economică sau așa-numita. un echilibru rezonabil între dimensiunea conductei și puterea ventilatorului.

Viteza admisă a mișcării aerului în conductele de ventilație.

Pe lângă pierderi, zgomotul crește și cu viteza. Respectând valorile recomandate, nivelul de zgomot în timpul mișcării aerului va fi în limitele normale. La proiectarea conductelor de aer, aria secțiunii lor transversale trebuie să fie astfel încât viteza de mișcare a aerului pe toată lungimea conductei de aer să fie aproximativ aceeași. Deoarece cantitatea de aer de-a lungul întregii lungimi a conductei nu este aceeași, aria secțiunii sale transversale ar trebui să crească odată cu creșterea cantității de aer, adică, cu cât este mai aproape de ventilator, cu atât este mai mare aria secțiunii transversale a Conducta de aer, dacă vorbim de ventilație de evacuare.

În acest fel, se poate asigura o viteză relativ uniformă a aerului pe toată lungimea conductei.

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

3.

Acum rămâne să alegi un ventilator. Orice sistem de conducte creează o pierdere de presiune, ceea ce creează un ventilator și, ca rezultat, reduce performanța acestuia. Pentru a determina pierderea de presiune în conductă, utilizați graficul corespunzător.

Pentru secțiunea A cu lungimea sa de 10m, pierderea de presiune va fi de 2Pa x 10m = 20Pa

Pentru secțiunea B cu lungimea sa de 10 m, pierderea de presiune va fi de 2,3 Pa x 10 m = 23 Pa

Pentru secțiunea C cu o lungime de 20m, pierderea de presiune va fi de 2Pa x 20m = 40Pa

Rezistența difuzoarelor de tavan poate fi de aproximativ 30 Pa dacă alegeți seria PF (VENTS). Dar, în cazul nostru, este mai bine să folosiți grătare cu o zonă deschisă mai mare, de exemplu, seria DP (VENTS).

Astfel, pierderea totală de presiune în conductă va fi de aproximativ 113 Pa. Dacă sunt necesare o supapă de reținere și un amortizor de zgomot, pierderile vor fi și mai mari. Atunci când alegeți un ventilator, acest lucru trebuie luat în considerare. Ventilatorul VENTS VKMts 315 este potrivit pentru sistemul nostru. Capacitatea sa este de 1540 m³ / h și cu o rezistență la rețea de 113 Pa, capacitatea sa va scădea la 1400 m³ / h, în funcție de caracteristicile sale tehnice.

Aceasta este, în principiu, cea mai simplă metodă de calcul al unui sistem de ventilație simplu. În alte cazuri, contactați un specialist. Suntem întotdeauna gata să facem un calcul pentru orice sistem de ventilație și aer condiționat și oferim o gamă largă de echipamente de calitate.

Trebuie să mă concentrez pe SNiP

În toate calculele pe care le-am efectuat, s-au folosit recomandările SNiP și MGSN. Această documentație normativă vă permite să determinați performanța minimă admisibilă de ventilație, care asigură o ședere confortabilă a persoanelor în cameră. Cu alte cuvinte, cerințele SNiP vizează în primul rând minimizarea costurilor sistemului de ventilație și a costului de funcționare a acestuia, ceea ce este important atunci când proiectăm sistemele de ventilație pentru clădirile administrative și publice.

În apartamente și cabane, situația este diferită, deoarece proiectați ventilație pentru dvs. și nu pentru rezidentul mediu și nimeni nu vă obligă să respectați recomandările SNiP. Din acest motiv, performanța sistemului poate fi fie mai mare decât valoarea proiectată (pentru mai mult confort), fie mai mică (pentru a reduce consumul de energie și costul sistemului). În plus, sentimentul subiectiv de confort este diferit pentru toată lumea: pentru unii, 30-40 m³ / h pe persoană este suficient, în timp ce pentru alții, 60 m³ / h nu este suficient.

Cu toate acestea, dacă nu știți ce fel de schimb de aer aveți nevoie pentru a vă simți confortabil, este mai bine să respectați recomandările SNiP. Deoarece unitățile moderne de tratare a aerului vă permit să reglați performanța de la panoul de control, puteți găsi un compromis între confort și economie deja în timpul funcționării sistemului de ventilație.

Cum se estimează consumul de aer comprimat?

Cum se determină consumul de aer comprimat? Cum se află consumul de aer comprimat?

Foarte des, atunci când extindeți producția și planificați achiziționarea de echipamente pentru compresoare, apare întrebarea, câtă putere de compresor este necesară? Cât de mult este nevoie pentru conectarea echipamentului?
Vă propun să luați în considerare una dintre opțiunile de calcul, care vă permite să calculați consumul de aer comprimat cu precizie maximă.

Imediat, observ că această opțiune nu este întotdeauna potrivită, ci doar dacă aveți deja un fel de compresor cu receptor și intenționați să creșteți dimensiunea producției și, în consecință, consumul de aer comprimat.

Calculul este destul de simplu, pentru aceasta aveți nevoie de:

1. Aflați volumul receptorului existent.
2. Umpleți rezervorul cu aer comprimat până la presiunea maximă de funcționare.
3. Opriți compresorul și începeți să consumați aer.
4. Folosind un cronometru, măsurați timpul în care presiunea din receptor coboară la presiunea de funcționare minimă permisă. Este important ca, pentru o precizie de calcul suficientă, diferența dintre presiunea maximă și cea minimă să fie de cel puțin două atmosfere.
5. Apoi calculați folosind următoarea formulă:

Unde: Q - consumul de aer comprimat de către sistem, l / min; Pн - presiunea de la începutul măsurătorii, bar; Pк - presiunea la sfârșitul măsurării, bar; Vр - volumul receptorului, l; t - Timpul în care presiunea scade de la Pн la Pк

Drept urmare, am obținut consumul exact de aer comprimat de către sistemul nostru. Desigur, măsurătorile pentru un astfel de calcul trebuie efectuate în timpul sarcinii maxime de producție. Acest lucru va evita greșelile și subestimarea consumului.

Dacă, dintr-un anumit motiv, nu puteți opri compresorul, puteți utiliza și această formulă. Pentru aceasta, scade capacitatea compresorului din rezultat.Nu uitați de dimensiunile numerelor, scădeți l / min din l / min.

Când intenționați să extindeți producția, adăugăm consumul de echipamente noi la rezultatul obținut (cum să îl calculați, citiți articolul) și obținem consumul total al producției viitoare.

După obținerea rezultatului, puteți calcula performanța necesară a viitorului compresor. Pentru a face acest lucru, este suficient să adăugați un stoc la consumul calculat. De obicei 10-15%.

De ce stocul?

Marja este necesară pentru a compensa inexactitățile permise la măsurarea capacității și pentru ca sistemul de control al compresorului să asigure numărul optim de porniri și opriri ale compresorului.

Vom vorbi despre sistemele de control al compresoarelor în articolele următoare.

Urmând această metodă, vom obține o valoare a debitului de aer care ne va permite să selectăm în mod optim un compresor în conformitate cu cerințele de producție.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că prin măsurarea consumului, în acest fel, obținem consumul sistemului împreună cu pierderile și putem estima unele dintre ele.

De ce sa te desparti? Faptul este că pierderile pot fi împărțite în două grupe: constante care decurg din scurgeri în conexiunile conductelor și variabile care apar pe măsură ce echipamentul se deteriorează.

Cu măsurătorile descrise mai sus, pierderea permanentă poate fi calculată cu ușurință. Pentru a face acest lucru, pompăm presiunea în receptor și oprim funcționarea tuturor echipamentelor. Ca și în cazul anterior, observăm timpul scăderii de presiune în receptor și, folosind formula, obținem rezultatul.

Pentru a obține o imagine completă, nu opriți supapele la intrarea în echipament, acest lucru vă va permite să estimați pierderile nu numai în conducte, ci și în furtunurile de aer și conexiunile de pe echipament.

De ce trebuie să estimăm pierderile?

Permiteți-mi să vă reamintesc că un compresor este un sistem extrem de ineficient și eficiența acestuia nu depășește 10%. Aceasta înseamnă că doar 10% din energia pe care o putem folosi sub formă de energie a aerului comprimat. Orice altceva este cheltuit pentru încălzire ca rezultat al muncii de comprimare a aerului. Chiar dacă nu există scurgeri în conducta pneumatică și toți conectorii și cuplajele cu eliberare rapidă sunt în stare bună de funcționare și sunt înlocuiți la nevoie, vor apărea în continuare scurgeri și nu sunt asociate cu conductele, ci cu un instrument pneumatic. În timpul funcționării sculei, are loc uzura sa naturală, creșterea golurilor și îmbătrânirea garniturilor etc., ceea ce implică o creștere a consumului de aer în timpul funcționării.

Facând calcule simple, constatăm că energia aerului comprimat este de aproximativ 10 ori mai scumpă decât energia electrică. Acestea. energia aerului comprimat este foarte scumpă și, în consecință, pierderile din sistemul de aer comprimat sunt foarte scumpe.

După ce ați primit date numerice despre pierderi, puteți calcula dacă merită să vă luptați cu ele sau dacă pierderile nu sunt semnificative și costul lor nu este mare.

Exemplu practic:

La una dintre întreprinderile pentru producția de produse din beton, am înlocuit compresoarele pentru magazin pentru sudarea cardurilor cu plasă. În magazin existau 6 dispozitive pentru sudarea prin contact a ochiurilor cu prindere pneumatică a electrozilor. Folosind calculul dat în această secțiune, am estimat consumul de la nivelul magazinului în timpul funcționării (pentru a îmbunătăți precizia, s-au efectuat mai multe măsurători pe schimb). S-a constatat că debitul este de 11.500 l / min.

Apoi am făcut măsurători la sfârșitul turei pentru a estima pierderile de la nivelul magazinului. Pierderile s-au dovedit a fi de aproximativ 1200 l / min, la nivelul de 11%. Prea mult. După examinarea liniei de aer comprimat, sa dovedit că aceste pierderi pot fi ușor eliminate. Majoritatea conexiunilor din sistem au fost otrăvite. Rebobinarea, strângerea și înlocuirea unor articulații au dat rezultate excelente. După lucrările efectuate, pierderile s-au ridicat la 30 l / min. O zi de muncă pentru a remedia scurgerile și un rezultat excelent. Reduceți costurile cu electricitatea camerei compresoarelor cu mai mult de 10%.

Mai mult, după ce am eliminat pierderile constante, am comparat consumul primit al întregului magazin cu consumul de pașaport al echipamentelor aflate în acesta. În acest caz, nu a fost dificil. Nu erau foarte mulți consumatori în magazin. Această comparație a dat rezultate impresionante. Pierderea de aer comprimat din cilindrii pneumatici a fost de 2300 l / min, 23% din consumul total de aer comprimat.

Pentru a elimina aceste pierderi, au fost necesare reparații ale echipamentelor. A fost produs intern de către întreprindere.

Acest exemplu arată clar în ce cantitate de energie a risipit compania. Pierderile într-un singur magazin s-au ridicat la 3500 l / min. Aceasta este de aproximativ 22 kW. Acestea. întreprinderea pierdea în mod constant 22 kWh de energie electrică într-un singur atelier.

În concluzie, trebuie remarcat faptul că această metodă este destul de precisă și vă permite să faceți fără un debitmetru și, în același timp, utilizarea sa nu este întotdeauna posibilă. Este dificil de utilizat în întreprinderile mari, cu un sistem pneumatic extins și cu un consum inegal de aer comprimat, deși este destul de aplicabil pentru magazinele individuale. Principalul lucru este că aveți un volum suficient de receptor.

Schimb de aer estimat

Pentru valoarea calculată a schimbului de aer, valoarea maximă este preluată din calculele pentru aportul de căldură, aportul de umiditate, aportul de vapori și gaze dăunătoare, conform standardelor sanitare, compensarea hotei locale și rata standard a schimbului de aer.

Schimbul de aer al spațiilor rezidențiale și publice este de obicei calculat în funcție de frecvența schimbului de aer sau în conformitate cu standardele sanitare.

După calcularea schimbului de aer necesar, se stabilește echilibrul aerului din incintă, se selectează numărul difuzoarelor de aer și se face calculul aerodinamic al sistemului. Prin urmare, vă sfătuim să nu neglijați calculul schimbului de aer dacă doriți să creați condiții confortabile pentru șederea dvs. în cameră.

De ce să măsoară viteza aerului

Pentru sistemele de ventilație și aer condiționat, unul dintre cei mai importanți factori este starea aerului furnizat. Adică caracteristicile sale.

Principalii parametri ai fluxului de aer includ:

• temperatura aerului;
• umiditatea aerului;
• debitul de aer;
• debit;
• presiunea canalului;
• alți factori (poluare, praf ...).

SNiP-urile și GOST-urile descriu indicatori normalizați pentru fiecare dintre parametri. În funcție de proiect, valoarea acestor indicatori se poate modifica în limitele acceptabile.

Viteza în conductă nu este strict reglementată de documentele de reglementare, dar valoarea recomandată a acestui parametru poate fi găsită în manualele proiectanților. Puteți afla cum să calculați viteza în conductă și să vă familiarizați cu valorile admisibile ale acesteia citind acest articol.

De exemplu, pentru clădirile civile, viteza recomandată a aerului de-a lungul conductelor principale de ventilație este de 5-6 m / s. Calculul aerodinamic efectuat corect va rezolva problema alimentării cu aer la viteza necesară.

Dar pentru a respecta în mod constant acest regim de viteză, este necesar să se controleze viteza mișcării aerului din când în când. De ce? După un timp, conductele de aer, canalele de ventilație se murdăresc, echipamentul se poate defecta, conexiunile conductelor de aer sunt depresurizate. De asemenea, măsurătorile trebuie efectuate în timpul inspecțiilor de rutină, curățării, reparațiilor, în general, la întreținerea ventilației. În plus, se măsoară și viteza de mișcare a gazelor arse etc.

Calculul pierderii prin frecare

În primul rând, ar trebui să se țină seama de forma conductei de aer și de materialul din care este fabricat.

• Pentru produsele rotunde, formula de calcul arată astfel:

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

Unde

X

- coeficientul de frecare tabular (depinde de material);

Eu

- lungimea conductei de aer;

D

- diametrul canalului;

V

- rata de deplasare a gazelor într-o anumită secțiune a rețelei;

Da

- densitatea gazelor transportate (determinată din tabele);

G

- 9,8 m / s2

Important! Dacă sunt utilizate conducte dreptunghiulare în sistemul de distribuție a aerului, atunci diametrul echivalent cu laturile dreptunghiului (secțiunea conductei) trebuie înlocuit în formulă. Calculele se pot face conform formulei: deq = 2AB / (A + B). Pentru traducere, puteți utiliza și tabelul de mai jos.

• Pierderile de rezistență locală sunt calculate utilizând formula:

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

Unde

Î

- suma coeficienților pierderilor pentru rezistența locală;

V

- viteza de deplasare a fluxurilor de aer în secțiunea rețelei;

Da

- densitatea gazelor transportate (determinată din tabele);

G

- 9,8 m / s2

Important! La construirea rețelelor de distribuție a aerului, alegerea corectă a elementelor suplimentare, care includ: grile, filtre, supape etc., joacă un rol foarte important.Aceste elemente creează rezistență la mișcarea maselor de aer. Atunci când creați un proiect, ar trebui să acordați atenție selecției corecte a echipamentului, deoarece palele ventilatorului și funcționarea dezumidificatoarelor, umidificatoarelor, pe lângă rezistență, creează cel mai mare zgomot și rezistență la fluxurile de aer.

După ce ați calculat pierderile sistemului de distribuție a aerului, cunoscând parametrii necesari pentru mișcarea gazului în fiecare dintre secțiunile sale, puteți trece la selectarea echipamentelor de ventilație și instalarea sistemului.

Câteva sfaturi și note utile

După cum se poate înțelege din formulă (sau atunci când se efectuează calcule practice pe calculatoare), viteza aerului crește odată cu scăderea dimensiunilor conductelor. Din acest fapt pot fi derivate mai multe avantaje:

• nu vor exista pierderi sau va fi necesar să se pună o conductă de ventilație suplimentară pentru a asigura debitul de aer necesar, dacă dimensiunile camerei nu permit conducte mari;
• pot fi instalate conducte mai mici, ceea ce în majoritatea cazurilor este mai simplu și mai convenabil;
• cu cât diametrul canalului este mai mic, cu atât costul său este mai mic, prețul elementelor suplimentare (amortizoare, supape) va scădea, de asemenea;
• dimensiunea mai mică a țevilor extinde posibilitățile de instalare, acestea pot fi poziționate la nevoie, practic fără a se adapta la factorii de constrângere externi.

Cu toate acestea, atunci când puneți conducte de aer cu un diametru mai mic, trebuie amintit că odată cu creșterea vitezei aerului, crește presiunea dinamică pe pereții conductelor, crește și rezistența sistemului și, prin urmare, un ventilator mai puternic și costuri suplimentare vor crește. este cerut. Prin urmare, înainte de instalare, este necesar să efectuați cu atenție toate calculele, astfel încât economiile să nu se transforme în costuri mari sau chiar pierderi, deoarece este posibil ca o clădire care nu respectă standardele SNiP să nu poată funcționa.

Formule de calcul

Pentru a efectua toate calculele necesare, trebuie să aveți câteva date. Pentru a calcula viteza aerului, aveți nevoie de următoarea formulă:

ϑ = L / 3600 * FUnde

ϑ - viteza de curgere a aerului în conducta dispozitivului de ventilație, măsurată în m / s;

L - debitul maselor de aer (această valoare se măsoară în m3 / h) în secțiunea arborelui de evacuare pentru care se face calculul;

F - aria secțiunii transversale a conductei, măsurată în m2.

Această formulă este utilizată pentru a calcula viteza aerului în conductă și valoarea sa reală.

Toate celelalte date lipsă pot fi derivate din aceeași formulă. De exemplu, pentru a calcula debitul de aer, formula trebuie transformată după cum urmează:

L = 3600 x F x ϑ.

În unele cazuri, astfel de calcule sunt dificile sau consumatoare de timp. În acest caz, puteți utiliza un calculator special. Există multe programe similare pe Internet. Pentru birourile de inginerie, este mai bine să instalați calculatoare speciale care au o precizie mai mare (scăderea grosimii peretelui țevii atunci când calculați aria secțiunii transversale, puneți mai multe cifre în pi, calculați un debit de aer mai precis etc.).etc.).

Flux de aer

Cunoașterea vitezei de mișcare a aerului este necesară pentru a calcula nu numai volumul amestecului de gaze furnizat, ci și pentru a determina presiunea dinamică pe pereții canalului, pierderile de frecare și rezistență etc.

Descrierea sistemului de ventilație

Canalele de aer sunt anumite elemente ale sistemului de ventilație care au diferite forme de secțiune transversală și sunt realizate din materiale diferite. Pentru a face calcule optime, va fi necesar să se ia în considerare toate dimensiunile elementelor individuale, precum și doi parametri suplimentari, cum ar fi volumul schimbului de aer și viteza acestuia în secțiunea canalului.

Încălcarea sistemului de ventilație poate duce la diferite boli ale sistemului respirator și poate reduce semnificativ rezistența sistemului imunitar. De asemenea, excesul de umiditate poate duce la dezvoltarea bacteriilor patogene și la apariția ciupercilor. Prin urmare, la instalarea ventilației în case și instituții, se aplică următoarele reguli:

Fiecare cameră necesită instalarea unui sistem de ventilație. Este important să respectați standardele de igienă a aerului. În locuri cu scopuri funcționale diferite, sunt necesare scheme diferite de echipamente ale sistemului de ventilație.

În acest videoclip, vom lua în considerare cea mai bună combinație de capotă și ventilație:

Acest lucru este interesant: calcularea ariei conductelor de aer.

Importanța unui schimb de aer adecvat

Scopul principal al ventilației este crearea și menținerea unui microclimat favorabil în interiorul spațiilor rezidențiale și industriale.

Dacă schimbul de aer cu atmosfera din exterior este prea intens, atunci aerul din interiorul clădirii nu va avea timp să se încălzească, mai ales în sezonul rece. În consecință, spațiile vor fi reci și nu suficient de umede.

Dimpotrivă, la o rată redusă de reînnoire a masei de aer, obținem o atmosferă plină de apă, excesiv de caldă, care dăunează sănătății. În cazurile avansate, se observă adesea apariția ciupercilor și a mucegaiului pe pereți.

Este necesar un anumit echilibru al schimbului de aer, care să permită menținerea unor astfel de indicatori de umiditate și temperatură a aerului, care au un efect pozitiv asupra sănătății umane. Aceasta este cea mai importantă sarcină care trebuie abordată.

Schimbul de aer depinde în principal de viteza de trecere a aerului prin conductele de ventilație, de secțiunea transversală a conductelor de aer în sine, de numărul de coturi pe traseu și de lungimea secțiunilor cu diametre mai mici ale conductelor de aer.

Toate aceste nuanțe sunt luate în considerare la proiectarea și calcularea parametrilor sistemului de ventilație.

Aceste calcule vă permit să creați o ventilație interioară fiabilă care să îndeplinească toți indicatorii de reglementare aprobați în „Codurile și reglementările clădirii”.