Debitul de aer prin formula secțiunii transversale. Care ar trebui să fie viteza aerului în conducta de ventilație în conformitate cu standardele tehnice


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 geometrie sunt necesare canalele de ventilație, ce dimensiune a țevii este optimă.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație
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 circulația fluxurilor de aer în interiorul clădirilor rezidențiale și industriale sunt clasificate ca fiind cele mai complexe, prin urmare, sunt necesare specialiști calificați cu experiență pentru a le face față.

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.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație
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 (eliminarea contaminării sau furnizarea de aer curat).

În caz de 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.

Cum se aleg parametrii corecți ai conductei de aer?

Dintre cei trei parametri care participă la calcul, doar unul este normalizat, acesta este diametrul unui canal rotund sau dimensiunile globale ale unui canal dreptunghiular. Anexa N la SNiP "Încălzire, ventilație și aer condiționat" prezintă diametrele și dimensiunile standard la care trebuie respectate atunci când se dezvoltă sistemele de ventilație. Ceilalți doi parametri (viteza și debitul maselor de aer) nu sunt standardizate, cerințele pentru cantitatea de aer proaspăt pentru ventilație pot fi diferite, uneori destul de mari, astfel încât debitul este determinat de cerințe și calcule separate. Numai în clădirile rezidențiale, grădinițele, școlile și instituțiile de asistență medicală, pentru sedii în diverse scopuri, sunt prescrise norme clare pentru evacuare și intrare. Aceste valori sunt prezentate în documentația de reglementare pentru aceste tipuri de clădiri.


Schema instalării corecte a ventilatorului de conductă.

Viteza de deplasare a maselor de aer în canale nu este limitată sau standardizată, ar trebui luată pe baza rezultatelor calculului, ghidată de considerații de fezabilitate economică. În literatura tehnică de referință, există valori recomandate ale vitezei care pot fi luate în anumite condiții specifice. Valorile recomandate ale vitezei aerului, în funcție de scopul conductei de aer pentru sistemele de ventilație cu inducție mecanică, sunt prezentate în tabelul 1.

tabelul 1

Scopul conducteiTrompăRamură lateralăDistribuțieGrătar de intrareGrila de evacuare
Viteza recomandată6 până la 8 m / s4 până la 5 m / s1,5 până la 2 m / s1 până la 3 m / s1,5 până la 3 m / s

Cu solicitare naturală, debitul recomandat în sistem variază de la 0,2 la 1 m / s, care depinde și de scopul funcțional al fiecărei conducte de aer. În unele arbori de evacuare a clădirilor sau structurilor înalte, această valoare poate ajunge la 2 m / s.

Ordinea de calcul

Inițial, formula pentru calcularea debitului de aer în canal este prezentată în cărțile de referință editate de I.G. Staroverov și R.V. Shchekin în următoarea formă:

L = 3600 x F x ϑ, unde:

  • L este debitul maselor de aer din această secțiune a conductei, m³ / h;
  • F - suprafața secțiunii transversale a canalului, m2;
  • ϑ este viteza debitului de aer în secțiune, m / s.


Tabel de calcul al ventilației.

Pentru a determina debitul, formula ia următoarea formă:

ϑ = L / 3600 x F

Pe această bază se calculează viteza reală a aerului în canal. Aceasta trebuie făcută tocmai datorită valorilor normalizate ale diametrului sau dimensiunilor conductei conform SNiP. În primul rând, se ia viteza recomandată pentru un anumit scop al conductei de aer și se calculează secțiunea sa transversală. Mai mult, diametrul canalului de secțiune circulară este determinat de un calcul invers utilizând formula pentru aria unui cerc:

F = π x D2 / 4, aici D este diametrul în metri.

Dimensiunile unui canal dreptunghiular se găsesc selectând lățimea și înălțimea, al căror produs va da aria secțiunii transversale echivalentă cu cea calculată. După aceste calcule, sunt selectate următoarele dimensiuni normale ale conductei de aer (de obicei se ia cea care este mai mare) și, în ordinea inversă, se găsește valoarea debitului real în viitoarea conductă. Această valoare va fi necesară pentru a determina presiunea dinamică pe pereții conductelor și pentru a calcula pierderile de presiune prin frecare și în rezistențele locale ale sistemului de ventilație.

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 dreptunghiulare și nu rotunde, atunci în loc de diametru, determinați lungimea / lățimea produselor.

La alegere, acestea sunt ghidate de o secțiune transversală 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.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație
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.

Algoritm pentru efectuarea calculelor

La proiectarea, reglarea sau modificarea unui sistem de ventilație care funcționează deja, trebuie efectuate calcule ale conductelor. Acest lucru este necesar pentru a-i determina corect parametrii, luând în considerare performanța optimă și caracteristicile de zgomot în condițiile actuale.

La efectuarea calculelor, rezultatele măsurării debitului și a vitezei de mișcare a aerului în canalul de aer sunt de mare importanță.

Consumul de aer - volumul de masă de aer care intră în sistemul de ventilație pe unitate de timp. De regulă, acest indicator este măsurat în m³ / h.

Viteza de calatorie - o valoare care arată cât de repede se mișcă aerul în sistemul de ventilație. Acest indicator este măsurat în m / s.

Dacă aceste două valori sunt cunoscute, se poate calcula aria secțiunilor circulare și dreptunghiulare, precum și presiunea necesară pentru a depăși rezistența locală sau fricțiunea.


Când întocmiți o diagramă, trebuie să alegeți un unghi de vizualizare din fațada clădirii, care se află în partea de jos a aspectului. Conductele sunt prezentate cu linii groase solide

Cel mai frecvent utilizat algoritm de calcul este:

  1. Întocmirea unei diagrame axonometrice care listează toate elementele.
  2. Pe baza acestei scheme, se calculează lungimea fiecărui canal.
  3. Debitul de aer este măsurat.
  4. Debitul și presiunea sunt determinate la fiecare secțiune a sistemului.
  5. Pierderile de frecare sunt calculate.
  6. Folosind factorul necesar, pierderea de presiune este calculată la depășirea rezistenței locale.

Atunci când se efectuează calcule pe fiecare secțiune a rețelei de distribuție a aerului, se obțin rezultate diferite. Toate datele trebuie egalizate prin intermediul diafragmelor cu ramura de cea mai mare rezistență.

Calculul ariei secțiunii transversale și a diametrului

Calculul corect al ariei secțiunilor circulare și dreptunghiulare este foarte important. O dimensiune transversală inadecvată nu va asigura echilibrul aerian corect.

O conductă prea mare va ocupa mult spațiu și va reduce spațiul efectiv. Dacă dimensiunea canalului este prea mică, vor apărea curenți pe măsură ce presiunea de curgere va crește.

Pentru a calcula aria secțiunii transversale necesare (S), trebuie să cunoașteți valorile debitului și ale vitezei aerului.

Pentru calcule se folosește următoarea formulă:

S = L / 3600 * V,

în care L - consumul de aer (m³ / h) și V - viteza sa (m / s);

Folosind următoarea formulă, puteți calcula diametrul conductei (D):

D = 1000 * √ (4 * S / π)Unde

S suprafața secțiunii transversale (m²);

π 3,14.

Dacă intenționați să instalați conducte dreptunghiulare, nu rotunde, în loc de diametru, determinați lungimea / lățimea necesară a conductei de aer.


Toate valorile obținute sunt comparate cu standardele GOST și sunt selectate produsele cu diametrul sau aria secțiunii transversale cele mai apropiate.

La alegerea unui astfel de canal, se ia în considerare o secțiune transversală aproximativă. Principiul utilizat a * b ≈ SUnde A - lungime, b - lățime și S - arie a secțiunii transversale.

Conform reglementărilor, raportul dintre lățime și lungime nu trebuie să fie mai mare de 1: 3. De asemenea, ar trebui să utilizați tabelul cu dimensiunile tipice furnizat de producător.

Cel mai adesea, se găsesc următoarele dimensiuni ale conductelor dreptunghiulare: dimensiunile minime sunt de 0,1 mx 0,15 m, dimensiunile maxime sunt de 2 mx 2 m. Avantajul conductelor rotunde este că diferă prin rezistență mai mică și, în consecință, creează mai puțin zgomot în timpul Operațiune.

Calculul pierderii de presiune pentru rezistență

Pe măsură ce aerul se mișcă de-a lungul liniei, se creează rezistență. Pentru a o depăși, ventilatorul unității de alimentare creează o presiune, care este măsurată în Pascali (Pa).


Pierderea de presiune poate fi redusă prin creșterea secțiunii transversale a conductei. În același timp, poate fi asigurat aproximativ același debit în rețea.

Pentru a selecta o unitate de alimentare adecvată cu un ventilator de capacitatea necesară, este necesar să se calculeze pierderea de presiune pentru a depăși rezistența locală.

Această formulă se aplică:

P = R * L + Ei * V2 * Y / 2Unde

R - pierderi specifice de presiune datorate frecării într-o anumită secțiune a conductei de aer;

L - lungimea secțiunii (m);

Еi - coeficientul total de pierdere locală;

V - viteza aerului (m / s);

Da - densitatea aerului (kg / m3).

Valorile R determinate de standarde. De asemenea, acest indicator poate fi calculat.

Dacă secțiunea transversală a conductei este rotundă, pierderea de presiune prin frecare (R) se calculează după cum urmează:

R = (X* D / B) * (V*V*Da)/2gUnde

X - coeff. rezistență la frecare;

L - lungime (m);

D - diametru (m);

V - viteza aerului (m / s) și Y - densitatea acestuia (kg / m³);

g - 9,8 m / s².

Dacă secțiunea nu este rotundă, ci dreptunghiulară, este necesar să înlocuiți un diametru alternativ egal cu D = 2AB / (A + B), unde A și B sunt laturi.

Ce dispozitiv este utilizat pentru a măsura viteza de mișcare a aerului

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

Dispozitive 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.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

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 unul 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.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

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.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

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

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

Forme secționale

Conform formei secțiunii transversale, conductele pentru acest sistem sunt împărțite în rotunde și dreptunghiulare. Cele rotunde 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 un pic mai multe vibrații de zgomot de la țevile cu secțiune dreptunghiulară.

Țevile din ambele 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 conducta 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.

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 rotații și îndoiri este mai mare decât valorile optime. Atunci când rezistența în conducte este mare, viteza aerului este semnificativ mai mică, iar eficiența ventilatoarelor este mai mare.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație
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, înseamnă că 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 este măsurată în m / s.

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 se calculează utilizând formula:

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

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.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

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.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

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

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

În primul rând, vom face un calcul 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.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

  • 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. Acest lucru se face 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.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

  • 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

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație
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 standardizată a aerului.

Locale de uz casnicCursul de schimb al aerului
Camera de zi (într-un apartament sau cămin)3 m3 / h la 1 m2 de spații rezidențiale
Bucătărie de apartament sau cămin6-8
Baie7-9
Cabina de dus7-9
Toaletă8-10
Spălătorie (gospodărie)7
Walk-in dressing1,5
Cămară1
Spații industriale și spații mariCursul de schimb al aerului
Teatru, cinema, sală de conferințe20-40 m3 de persoană
Spațiu de birouri5-7
bancă2-4
Un restaurant8-10
Bar, cafenea, berărie, sală de biliard9-11
Bucătărie într-o cafenea, restaurant10-15
Supermarket1,5-3
Farmacie (etaj comercial)3
Garaj și atelier de reparații auto6-8
Toaletă (publică)10-12 (sau 100 m3 pentru 1 toaletă)
Sala de dans, discotecă8-10
Camera de fumat10
Server5-10
Sală de gimnasticăNu mai puțin de 80 m3 pentru 1 student și nu mai puțin de 20 m3 pentru 1 spectator
Coafor (până la 5 locuri de muncă)2
Coafor (peste 5 locuri de muncă)3
Depozit1-2
Spălătorie10-13
Bazin10-20
Vopsitorie industrială25-40
Atelier mecanic3-5
Sală de clasă3-8

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 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.

Un felViteza aerului, m / s
Canalele principale de aer6,0 — 8,0
Ramuri laterale4,0 — 5,0
Conducte de distribuție1,5 — 2,0
Furnizați grile la tavan1,0 – 3,0
Grile de evacuare1,5 – 3,0

Pe lângă pierderi, zgomotul crește și cu viteza. Respectând valorile recomandate, nivelul de zgomot în timpul mișcării aerului va fi în limite normale. La proiectarea conductelor de aer, aria secțiunii lor transversale ar trebui 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 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.

conductă

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.

grafic de pierdere de presiune

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 10m, pierderea de presiune va fi de 2,3Pa x 10m = 23Pa

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. Acest lucru trebuie luat în considerare la alegerea unui ventilator. 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 de reglementare vă permite să determinați performanțele minime admise 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 la proiectarea sistemelor 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 trebuie să vă simțiți 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.

Schimb de aer estimat

Pentru valoarea calculată a schimbului de aer, se ia valoarea maximă 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 se 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 corect efectuat va rezolva problema alimentării cu aer la viteza necesară.

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

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 poate funcționa defectuos, 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.

Algoritm și formule pentru calcularea vitezei aerului


Opțiune pentru calcularea vitezei aerului în țevi de diferite diametre

Calculul debitului de aer se poate face independent, luând în considerare condițiile și parametrii tehnici. Pentru a calcula, trebuie să cunoașteți volumul camerei și rata multiplicității. De exemplu, pentru o cameră de 20 de metri pătrați, valoarea minimă este 6. Folosirea formulei dă 120 m³. Acesta este volumul care trebuie să se deplaseze prin canale într-o oră.

Viteza conductei este, de asemenea, calculată pe baza parametrilor diametrului secțiunii. Pentru a face acest lucru, utilizați formula S = πr² = π / 4 * D², unde

  • S este aria secțiunii transversale;
  • r - raza;
  • π - constantă 3,14;
  • D - diametru.

Odată ce ați cunoscut o secțiune transversală și un debit de aer, puteți calcula viteza acestuia. Pentru aceasta se folosește formula V = L / 3600 * S, unde:

  • V - viteza m / s;
  • L - debit m³ / h;
  • S este aria secțiunii transversale.

Parametrii de zgomot și vibrații depind de viteza din secțiunea conductei. Dacă depășesc standardele admise, trebuie să reduceți viteza prin mărirea secțiunii. Pentru a face acest lucru, puteți instala țevi dintr-un alt material sau puteți face canalul curbat drept.

Câteva sfaturi și note utile

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație
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 nevoie 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.

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 locurile 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.

Material și formă secțională

Primul lucru care se face în etapa de pregătire pentru proiectare este selectarea materialului pentru conductele de aer, forma lor, deoarece atunci când gazele se frecare împotriva pereților canalului, se creează rezistență la mișcarea lor. Fiecare material are o rugozitate diferită a suprafeței interioare și, prin urmare, atunci când alegeți conductele de aer, vor exista diferiți indicatori de rezistență la fluxul de aer.

În funcție de specificul instalației, se alege calitatea amestecului de aer care se va deplasa prin sistem și bugetul lucrării, se aleg canale din inox, plastic sau oțel cu un strat galvanizat, rotund sau dreptunghiular.

Țevile dreptunghiulare sunt utilizate, cel mai adesea, pentru a economisi spațiu utilizabil. Dimpotrivă, cele rotunde sunt destul de voluminoase, dar au performanțe aerodinamice mai bune și, ca urmare, o construcție zgomotoasă. Pentru construcția corectă a rețelei de ventilație, parametrii importanți sunt: ​​aria secțiunii transversale a conductelor de aer, debitul de aer și viteza acestuia atunci când se deplasează de-a lungul canalului.

Forma nu are niciun efect asupra volumului maselor de aer în mișcare.

Importanța unui schimb de aer adecvat

Calculatoare pentru calcularea parametrilor sistemului de ventilație

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.

În schimb, la o rată scăzută 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 aerului care trece 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”.

Cazane

Cuptoare

Ferestre din plastic