Прорачун ваздушних канала по брзини и протоку + начини мерења протока ваздуха у просторијама

Препоручени курсеви размене ваздуха

Као што је већ поменуто, брзина протока ваздуха кроз вентилационе канале није стандардизована. Али СНиП прописује препоручене вредности брзине кретања ваздушних маса, које се морају руководити приликом пројектовања вентилације.

Дозвољена брзина ваздуха у каналима дата је у табели:

Тип ваздушног канала и вентилационе решетке	Тип вентилационе шеме
	Природно	Присилно
	Госпођа
Решетке за снабдевање (завесе)	0.5-1.0	2.0-4.0
Снабдевање минским каналима	1.0-2.0	2.0-2.6
Хоризонтални композитни (монтажни) канали	0.5-1.0	2.0-2.5
Вертикални канали	0.5-1.0	2.0-2.5
Решетке близу пода	0.2-0.5	2.0-2.5
Решетке на плафону	0.5-1.0	1.0-3.0
Испушне решетке	0.5-1.0	1.5-3.0
Канали издувног вратила	1.0-1.5	3.0-6.0

Максимална препоручена брзина протока ваздуха у стамбеним просторијама не би требало да прелази 0,3 м/с. Његов краткорочни вишак до 30% је дозвољен, на пример, током поправки.

Мрежни елементи и локални отпори

Важни су и губици на елементима мреже (решетке, дифузори, Т-и, завоји, промене пресека итд.). За решетке и неке елементе, ове вредности су наведене у документацији. Они се такође могу израчунати множењем коефицијента локалног отпора (ц.м.с.) са динамичким притиском у њему:

Рм. с.=ζ Рд.

Где је Рд=В2 ρ/2 (ρ је густина ваздуха).

К. м. с. утврђено из референтних књига и фабричких карактеристика производа. Сумирамо све врсте губитака притиска за сваку деоницу и за целу мрежу. Ради практичности, урадићемо то на табеларни начин.

Табела за израчунавање.

Збир свих притисака ће бити прихватљив за ову мрежу канала и губици на гранама морају бити унутар 10% од укупног расположивог притиска. Ако је разлика већа, потребно је монтирати клапне или дијафрагме на излазе. Да бисмо то урадили, израчунавамо потребне ц.м.с. према формули:

ζ= 2Ризб/В2,

где је Пизб разлика између расположивог притиска и губитака на гранама. Према табели, изаберите пречник дијафрагме.

Потребан пречник дијафрагме за ваздушне канале.

Тачан прорачун вентилационих канала ће вам омогућити да одаберете прави вентилатор одабиром произвођача према вашим критеријумима. Користећи пронађени расположиви притисак и укупан проток ваздуха у мрежи, ово ће бити лако урадити.

Формуле за прорачуне

Да бисте извршили прорачуне, морате имати неке информације. За израчунавање брзине протока ваздуха у каналу потребна је формула ϑ = Л / 3600 × Ф, где је:

• ϑ је брзина ваздушних маса у каналу;
• Л - проток ваздуха у одређеној области за који се врше прорачуни (мерено у м³ \ х);
• Ф је површина канала за пролаз ваздуха (мерено у м²).

Да би се израчунао проток ваздуха, горња формула се може модификовати тако да добије Л = 3600 × Ф × ϑ.

Али постоје околности када је тешко или једноставно нема времена за такве прорачуне. У таквим ситуацијама долази у помоћ посебан калкулатор за израчунавање брзине ваздуха у каналу.

Инжењерске канцеларије најчешће користе калкулаторе који су најтачнији. На пример, додају више цифара пи броју, прецизније израчунавају проток ваздуха, израчунавају дебљину зидова пролаза итд.

Захваљујући прорачуну брзине у ваздушном каналу, моћи ћемо тачно да израчунамо не само количину ваздуха који се доводи, већ и да сазнамо динамички притисак на зидове канала, трошкове кроз трење, динамички отпор, итд.

Аеродинамички прорачун ваздушних канала

Аеродинамички прорачун ваздушних канала је једна од главних фаза у пројектовању вентилационог система, јер омогућава вам да израчунате попречни пресек канала (пречник - за округле, а висина са ширином за правоугаоне).

Површина попречног пресека канала се бира према препорученој брзини за овај случај (зависи од протока ваздуха и локације израчунатог пресека).

Ф = Г/(ρ в), м²

где је Г брзина протока ваздуха у израчунатом делу канала, кг/сρ је густина ваздуха, кг/м³в је препоручена брзина ваздуха, м/с (видети табелу 1)

Табела 1.Одређивање препоручене брзине ваздуха у систему механичке вентилације.

Са вентилационим системом са природним импулсом, претпоставља се да је брзина ваздуха 0,2-1 м / с. У неким случајевима, брзина може да достигне 2 м / с.

Формула за израчунавање губитка притиска када се ваздух креће кроз канал:

ΔП = ΔПтр + ΔПм.с. = λ (л/д) (в²/2) ρ + Σξ (в²/2) ρ,

У поједностављеном облику, формула за губитак ваздушног притиска у каналу изгледа овако:

∆П = Рл + З,

Специфични губитак притиска услед трења може се израчунати по формули: Р = λ (л/д) (в²/2) ρ, [Па/М]

л — дужина ваздушног канала, м
З је губитак притиска на локалним отпорима, ПаЗ = Σξ (в²/2) ρ,

Специфични губитак притиска Р од трења се такође може одредити помоћу табеле. Довољно је знати проток ваздуха у подручју и пречник канала.

Табела специфичних губитака притиска услед трења у каналу.

Горњи број у табели је брзина протока ваздуха, а доњи број је специфични губитак притиска због трења (Р).
Ако је канал правоугаони, онда се вредности у табели траже на основу еквивалентног пречника. Еквивалентни пречник се може одредити следећом формулом:

дек = 2аб/(а+б)

где су а и б ширина и висина канала.

Ова табела приказује вредности специфичних губитака притиска при еквивалентном коефицијенту храпавости од 0,1 мм (коефицијент за челичне ваздушне канале). Ако је ваздушни канал направљен од другог материјала, тада се табеларне вредности морају подесити према формули:

∆П = Рлβ + З,

где је Р специфични губитак притиска услед трења, л је дужина канала, мЗ је губитак притиска услед локалних отпора, Паβ је фактор корекције који узима у обзир храпавост канала.Његова вредност се може узети из табеле испод.

Такође је потребно узети у обзир губитке притиска услед локалних отпора. Коефицијенти локалних отпора, као и метода за прорачун губитака притиска, могу се преузети из табеле у чланку „Прорачун губитака притиска у локалним отпорима вентилационог система. Коефицијенти локалних отпора.» А динамички притисак се одређује из табеле специфичних губитака притиска на трење (табела 1).

Да бисте одредили димензије ваздушних канала под природним нацртом, користите количину расположивог притиска. Расположиви притисак је притисак који се ствара услед температурне разлике између доводног и излазног ваздуха, другим речима, гравитациони притисак.

Димензије ваздушних канала у систему природне вентилације одређују се помоћу једначине:

где је ∆П_расп — расположиви притисак, Па
0,9 - фактор повећања за резерву снаге
н је број секција ваздушних канала на израчунатој грани

Код система вентилације са механичким увођењем ваздуха, ваздушни канали се бирају према препорученој брзини. Затим се израчунавају губици притиска према израчунатој грани, а према готовим подацима (проток ваздуха и губици притиска) бира се вентилатор.

Формуле за прорачун

Да бисте извршили све потребне прорачуне, морате имати неке податке. Да бисте израчунали брзину ваздуха, потребна вам је следећа формула:

ϑ= Л / 3600*Ф, где

ϑ - брзина струјања ваздуха у цевоводу вентилационог уређаја, мерена у м/с;

Л је брзина протока ваздушних маса (ова вредност се мери у м3/х) у оном делу издувног шахта за који се врши прорачун;

Ф је површина попречног пресека цевовода, мерена у м2.

Према овој формули, израчунава се брзина ваздуха у каналу и његова стварна вредност.

Сви остали подаци који недостају могу се извести из исте формуле. На пример, да бисте израчунали проток ваздуха, формула треба да се претвори на следећи начин:

Л = 3600 к Ф к ϑ.

У неким случајевима, такве прорачуне је тешко извршити или нема довољно времена. У овом случају можете користити посебан калкулатор. На Интернету постоји много сличних програма. За инжењерске бирое је боље инсталирати специјалне калкулаторе који су тачнији (они одузимају дебљину зида цеви приликом израчунавања њене површине попречног пресека, стављају више знакова у пи, израчунавају тачнији проток ваздуха итд.).

Проток ваздуха

4 Одређивање брзине ваздуха

Познавајући многострукост ваздушних маса, лако је израчунати брзину ваздуха у каналу током природне вентилације. Прво морате сазнати површину попречног пресека канала. Да бисте то урадили, квадрат полупречника секције канала мора се помножити бројем "пи".

Ваздушни канали морају имати одређену величину и облик. Одредивши попречни пресек ваздушног канала, могуће је израчунати пречник ваздушног канала који је потребан за одређену просторију. Израз Д = 1000*√(4*С/π) ће помоћи у томе. У њему:

• Д је пречник пресека канала.
• С је површина попречног пресека ваздушних канала.
• π је математичка константа једнака 3,14.

У складу са стандардима, минимална величина правоугаоног канала је 100 мм к 150 мм, максимална је 2000 мм к 2000 мм. Такви дизајни имају више ергономски облик, лакше их је поставити чврсто уз зид и маскирати цеви на плафону или изнад кухињских мезанина.

Округли производи се разликују од правоугаоних по томе што стварају мањи отпор ваздуха. Због тога имају минималан ниво буке.

Користећи формулу В = Л / 3600 * С и параметре као што су проток ваздуха (Л) и површина канала, можете израчунати природну вентилацију. Пример израчунавања би био:

• Д = 400 мм.
• В = 20 м³.
• Н = 6 м3/х.
• Л = 120 м³.

Утврђено је да овај индикатор не би требало да прелази 0,3 м / с. Изузетак је само за период привремених поправки или уградње грађевинске опреме. У овом тренутку, стандарди се могу повећати за највише 30%.

Ако у просторији постоје два вентилациона система, онда се брзина сваког од њих израчунава на такав начин да је довољно да се половина површине обезбеди чистим ваздухом.

У случају непредвиђених ситуација (на пример, због захтева против пожара), потребно је нагло променити брзину ваздуха или зауставити рад вентилационог система. За то се у каналима и у прелазним деловима уграђују посебни вентили и запорни вентили.

Неколико корисних савета за правилно коришћење уређаја

Ако проток ваздуха у каналу карактерише повећан ниво прашине, у овом случају боље је не користити анемометар са врућом жицом и Питотову цев. Пошто рупа у цеви која прима укупан притисак протока има мали пречник, може се брзо зачепити када је изложена загађеном ваздуху.

Анемометри са врућом жицом нису погодни за рад при великим брзинама ваздуха (више од 20 м/с).Чињеница је да се главни температурни сензор, који карактерише повећана осетљивост, може једноставно срушити под јаким притиском ваздуха.

Употреба контролних и мерних уређаја за одређивање протока ваздуха мора се вршити стриктно у оквиру номиналних температурних опсега наведених у пасошима уређаја.

У гасоводима (ваздушним каналима у којима струји углавном загрејани ваздух) препоручује се употреба пнеумометријских цеви чије је тело направљено од нерђајућег челика. Употреба опреме са пластичним компонентама у овим цевима је непожељна због могуће деформације тела под утицајем високих температура.

Приликом мерења брзине и протока ваздуха потребно је обезбедити да осетљиви сензор сонде буде увек оријентисан тачно према протоку ваздуха. Непоштовање овог захтева доводи до изобличења резултата мерења. Штавише, изобличења и нетачности ће бити то веће, што је већи степен одступања сензора од идеалне позиције.

Дакле, прави избор инструментације за одређивање протока ваздушних маса у ваздушном каналу и њихова правилна употреба током рада омогућиће стручњацима да формирају објективну слику вентилације просторија

Овај аспект је од посебног значаја када су у питању стамбене просторије.

Прорачун ваздушних канала за доводне и издувне системе механичке и природне вентилације

Аеродинамички
прорачун ваздушних канала се обично смањује
да би се одредиле димензије њихових попречних
одељак,
као и губици притиска на појединачне
парцеле
и у систему у целини. Може се одредити
трошкови
ваздух за дате димензије ваздушних канала
и познати диференцијални притисак у систему.

Ат
аеродинамички прорачун ваздушних канала
вентилациони системи се обично занемарују
компресибилност
покретни ваздух и уживајте
вредности надпритиска, под претпоставком
за условно
нулти атмосферски притисак.

Ат
кретање ваздуха кроз канал у било ком
попречно
попречни пресек протока постоје три типа
притисак:статични,
динамичан
и комплетан.

статична
притисак
одређује потенцијал
енергија 1 м3
ваздух у делу који се разматра (стр_ст
једнак притиску на зидове канала).

динамичан
притисак
је кинетичка енергија струјања,
односи се на 1 м3
ваздух, одлучан
према формули:

(1)

где
– густина
ваздух, кг/м3;
- брзина
кретање ваздуха на деоници, м/с.

комплетан
притисак
једнак збиру статичких и динамичких
притисак.

(2)

Традиционално
при прорачуну мреже канала користи се
термин „губитак
притисак”
(„губици
енергија протока”).

Губици
притисак (пун) у вентилационом систему
састоје се од губитака због трења и
губици у локалним
отпори (видети: Грејање и
вентилација, део 2.1 "Вентилација"
ед. В.Н. Богословски, М., 1976).

Губици
притисци трења су одређени по
формула
Дарци:

(3)

где
- коефицијент
отпор трења, који
израчунато по универзалној формули
ХЕЛЛ. Алтшуља:

(4)

где
– Рејнолдсов критеријум; К - висина
пројекције храпавости (апсолутне
храпавост).
инжењерски прорачуни губитка притиска
трење
,
Па (кг/м2),
у ваздушном каналу дужине /, м, одређују се
по изразу

(5)

где
– губици
притисак по 1 мм дужине канала,
Па/м [кг/(м2
* м)].

За
дефиниције Рсастављено
табеле и номограми. Номограми (сл.
1 и 2) граде се за услове: облик секције
пречник круга канала,
ваздушни притисак 98 кПа (1 атм), температура
20°Ц, храпавост = 0,1 мм.

За
прорачун ваздушних канала и канала
користе се правоугаони пресеци
табеле и номограми
за округле канале, увођење на
ово
еквивалентан пречник правоугаоника
канал, у коме је губитак притиска
за трење у
округли
и правоугаоне
~
ваздушни канали су једнаки.

АТ
добијена дизајнерска пракса
Ширење
три врсте еквивалентних пречника:

■ брзином

ат
паритет брзина

■ би
потрошња

ат
правичност трошкова

■ би
попречни пресек

ако је једнак
површине попречних пресека

Ат
прорачун ваздушних канала са храпавости
зидови,
другачије од оног предвиђеног у
табеле или номограми (К = ОД мм),
извршити исправку на
табеларна вредност конкретних губитака
притисак на
трење:

(6)

где
- табеларни
специфична вредност губитка притиска
за трење;
- коефицијент
узимајући у обзир храпавост зидова (табела 8.6).

Губици
притисак у локалним отпорима. АТ
места ротације канала, приликом дељења
и спајање
тече у теес, када се мења
величине
ваздушни канал (ширење - у дифузору,
сужење - у конфузеру), на улазу у
ваздушни канал или
канала и излаза из њега, као и местимично
инсталације
контролни уређаји (пригушивачи,
капије, дијафрагме) постоји кап
притисак протока
покретни ваздух. У наведеном
места која се дешавају
реструктурирање поља брзине ваздуха у
ваздушни канал и формирање вртложних зона
на зидовима, који је пропраћен
губитак енергије протока. поравнање
ток се јавља на некој удаљености
после проласка
та места. Условно, ради погодности
аеродинамички прорачун, губитак
притисак у локалном
отпори се сматрају концентрисаним.

Губици
притисак у локалном отпору
одлучан
према формули

(7)

где
–
коефицијент локалног отпора
(обично,
у неким случајевима постоји
негативна вредност, приликом израчунавања
требало би
узети у обзир знак).

Однос се односи на
до највеће брзине
у ужем делу деонице или брзине
у одељку
одељак са мањим протоком (у тројници).
У табелама
коефицијенти локалног отпора
означава на коју брзину се односи.

Губици
притисак у локалним отпорима
парцела, з,
израчунато по формули

(8)

где

- сума
коефицијенти локалног отпора
Локација укључена.

Генерал
губитак притиска у делу канала
дужина,
м, у присуству локалних отпора:

(9)

где
– губици
притисак по 1 м дужине канала;

– губици
притисак у локалним отпорима
сајту.

Брзина у каналу

Брзина ваздуха у каналу

Ево формула за израчунавање брзине и притиска ваздуха у каналу (округли или правоугаони пресек) у зависности од протока ваздуха и површине попречног пресека. За брзи прорачун можете користити онлајн калкулатор.

Формула за израчунавање брзине ваздуха:

где је В брзина протока, м/х К је потрошња ваздуха, м3/х С је површина попречног пресека канала, м2* Напомена: да бисте претворили брзину из м/х у м/с, резултат се мора поделити са 3600

Формула за израчунавање притиска у каналу:

где је П укупан притисак у каналу, Па П_ст — статички притисак у ваздушном каналу, једнак атмосферском притиску, Па п — густина ваздуха, кг/м3В — брзина протока, м/с * Напомена: за претварање притиска из Па у атм. помножите резултат са 10,197*10-6 (техничка атмосфера) или 9,8692*10-6 (физичка атмосфера)

брзина протока ваздуха 88,4194 м/с

притисак у ваздушном каналу 102 855,0204 Па (1,0488 атм)

Остали калкулатори

Калкулатор запремине и површине коцке Калкулатор запремине и површине цилиндра Калкулатор запремине цеви

Извор

Правила за употребу мерних уређаја

Приликом мерења протока ваздуха и његовог протока у систему вентилације и климатизације потребан је правилан избор уређаја и поштовање следећих правила за њихов рад.

Ово ће вам омогућити да добијете тачне резултате прорачуна канала, као и да направите објективну слику вентилационог система.

Пратите температурни режим, који је наведен у пасошу уређаја. Такође пазите на положај сензора сонде. Увек мора бити оријентисан тачно према протоку ваздуха.

Ако не поштујете ово правило, резултати мерења ће бити искривљени. Што је веће одступање сензора од идеалне позиције, већа ће бити грешка.

Прорачун протока ваздуха

Важно је правилно израчунати површину попречног пресека било ког облика, округлог и правоугаоног. Ако величина није погодна, неће бити могуће постићи жељени баланс ваздуха.

Превише ваздушних канала ће заузети превише простора. Ово ће смањити површину у просторији, изазвати неугодност за становнике. Ако је прорачун нетачан и одабрана је веома мала величина канала, приметиће се јака промаја. То је због снажног повећања притиска протока ваздуха.

Обрачун пресека

Када се округли канал промени у квадратни, брзина ће се променити

Да бисте израчунали брзину којом ће ваздух проћи кроз цев, потребно је да одредите површину попречног пресека. Следећа формула се користи за прорачун С=Л/3600*В, где је:

• С је површина попречног пресека;
• Л - потрошња ваздуха у кубним метрима на сат;
• В је брзина у метрима у секунди.

За округле ваздушне канале потребно је одредити пречник помоћу формуле: Д = 1000*√(4*С/π).

Ако ће канал бити правоугаони уместо округлог, треба одредити дужину и ширину уместо пречника. Приликом постављања таквог ваздушног канала узима се у обзир приближни попречни пресек. Израчунава се по формули: а * б \у003д С, (а - дужина, б - ширина).

Постоје одобрени стандарди према којима однос ширине и дужине не би требало да прелази 1: 3. Такође се препоручује коришћење таблица са типичним димензијама које нуде произвођачи канала.

Ниво вибрација

Вибрација је појава која је, уз буку, увек присутна у каналима ако се користи шема присилне вентилације.

Његова вредност зависи од следећих фактора:

• димензије попречног пресека ваздушних канала;
• материјал који је коришћен за израду вентилационих цеви;
• састав и квалитет заптивки између каналних цеви;
• брзина кретања ваздуха у каналима вентилационог система.

Снага вентилатора је уско повезана са максималном вредношћу вибрације.

Регулаторни индикатори који се морају узети у обзир при израчунавању параметара ваздушних канала и одабиру врсте вентилационих уређаја приказани су у табели:

Максималне дозвољене вредности локалних вибрација	Максималне дозвољене вредности локалних вибрација
	У погледу вибрационог убрзања	У погледу брзине вибрација
Госпођа	дБ	м/с к 10-2	дБ
8	1.4	73	2.8	115
16	1.4	73	1.4	109
31.5	2.7	79	1.4	109
63	5.4	85	1.4	109
125	10.7	91	1.4	109
250	21.3	97	1.4	109
500	42.5	103	1.4	109
1000	85.0	109	1.4	109
Прилагођене и еквивалентно прилагођене вредности и њихови нивои	2.0	76	2.0	112

Ако је дизајн вентилације урађен исправно, брзина протока ваздуха у ваздушним пролазима не би требало да утиче на промену нивоа буке и вибрација у систему.

Закључак

Овај једноставан прорачун је део аеродинамичког прорачуна система за вентилацију и климатизацију. Такви прорачуни се изводе у специјализованим програмима или, на пример, у Екцелу.