Андрей Смирнов
Время чтения: ~22 мин.
Просмотров: 0

Аэродинамический расчет систем вентиляции

Как рассчитать площадь воздуховода по формулам

Основная задача вентиляционной системы – улучшение микроклимата в помещении и очищение воздушных масс путём удаления отработанного воздуха наружу. Для качественной производительности в первую очередь необходимо выполнить проектные работы и рассчитать квадратуру воздуховодов. Во время планирования также будет определена форма труб, количество элементов, необходимых для соединения участков, размер сечения.

Расчёты можно выполнить двумя способами:

  • самостоятельно при помощи формул;
  • с помощью онлайн-калькулятора.

Первый случай − это самый сложный вариант, важно понимать все значения, которые используются в подсчётах. Для онлайн-калькулятора достаточно ввести исходные данные, программный комплекс самостоятельно выполнит все расчёты

Один из основных параметров для проектирования воздуховода и фасонных элементов – его конструкция. Можно подобрать трубы прямоугольного или круглого сечения. Пропускная способность круглых изделий значительно выше, чем у прямоугольных.

Максимальная точность в подсчётах

Как посчитать площадь воздуховода прямоугольного сечения

Чтобы правильно рассчитать площадь изделия прямоугольного сечения, необходимо знать два параметра:

  • наименьшее количество перемещаемых воздушных масс;
  • скорость транспортировки воздуха.

А также ещё несколько параметров напрямую зависит от размеров сечения:

  • чем больше сечение, тем с меньшим шумом двигаются потоки;
  • соответственно, снижаются затраты на электрическую энергию.

С другой стороны,на такую систему потребуется больше материала, соответственно, и стоимость будет намного выше. Благодаря расчётной формуле можно определить фактическую площадь сечения воздуховода:

S = А × В / 100, где

А и В – соответственно, высота и ширина сечения.

Это не единственные формулы, с помощью которых можно рассчитать площадь сечения в виде прямоугольника

Важно анализировать данные и применять только максимально проверенные показатели

Воздуховод прямоугольного сечения практически незаметен над мебелью

Статья по теме:

Как рассчитать площадь сечения круглого воздуховода

Воздуховод с сечением в виде круга не вызывает сложности при монтаже и обладает отличной пропускной способностью воздушных потоков, так как внутреннее сопротивление сведено к минимуму. Выбирать форму коммуникаций следует из личных предпочтений потребителей и внешнего оформления помещения.

Фактическая площадь рассчитывается следующим образом:

S = π × D²/400, где:

  • π – константа, равная 3,14;
  • D – длина элемента.

Разработаны специальные методики, например, СНиПы, в которых сравнивают расчётные фактические площади с необходимыми показателями. С их помощью можно легко подобрать оптимальный размер коммуникации.

Во время проведения расчётов нужно учитывать следующие факторы:

  • площадь сечения для прямых отрезков воздуховода следует рассчитывать отдельно;
  • обязательно следует учитывать сопротивление, которое будет оказываться на воздушные массы во время их транспортировки;
  • проектирование должно начинаться от центральной магистрали.

Если скорость транспортировки воздушного потока превышает требуемые значения, а это напрямую влияет на шум во время эксплуатации, необходимо дополнительно приобрести специальные шумоглушители или увеличить сечение фланцевого элемента центрального канала.

Изделие площади круглого сечения

Как рассчитать давление в вентиляционной сети

Для того чтобы определить предполагаемое давление для каждого отдельного участка, необходимо воспользоваться приведенной ниже формулой:

Н х g (РН – РВ) = DPE.

Теперь попытаемся разобраться, что обозначает каждая из этих аббревиатур. Итак:

  • Н в данном случае обозначает разницу в отметках шахтного устья и заборной решетки;
  • РВ и РН – это показатель плотности газа, как снаружи, так и изнутри вентиляционной сети, соответственно (измеряется в килограммах на кубический метр);
  • наконец, DPE – это показатель того, каким должно быть естественное располагаемое давление.

Продолжаем разбирать аэродинамический расчет воздуховодов. Для определения внутренней и наружной плотности необходимо воспользоваться справочной таблицей, при этом должен быть учтен и температурный показатель внутри/снаружи. Как правило, стандартная температура снаружи принимается как плюс 5 градусов, причем вне зависимости от того, в каком конкретном регионе страны планируются строительные работы. А если температура снаружи будет более низкой, то в результате увеличится нагнетание в вентиляционную систему, из-за чего, в свою очередь, объемы поступающих воздушных масс будут превышены. А если температура снаружи, напротив, будет более высокой, то давление в магистрали из-за этого снизится, хотя данную неприятность, к слову, вполне можно компенсировать посредством открывания форточек/окон.

Что же касается главной задачи любого описываемого расчета, то она заключается в выборе таких воздуховодов, где потери на отрезках (речь идет о значении ?(R*l*?+Z)) будут ниже текущего показателя DPE либо, как вариант, хотя бы равняться ему. Для пущей наглядности приведем описанный выше момент в виде небольшой формулы:

DPE ? ?(R*l*?+Z).

Теперь более детально рассмотрим, что обозначают использованные в данной формуле аббревиатуры. Начнем с конца:

  • Z в данном случае – это показатель, обозначающий снижение скорости движения воздуха вследствие местного сопротивления;
  • ? – это значение, точнее, коэффициент того, какова шероховатость стенок в магистрали;
  • l – еще одно простое значение, которое обозначает длину выбранного участка (измеряется в метрах);
  • наконец, R – это показатель потерь на трение (измеряется в паскалях на один метр).

Что же, с этим разобрались, теперь еще выясним немного о показателе шероховатости (то есть ?). Этот показатель зависит только от того, какие материалы были использованы при изготовлении каналов. Стоит отметить, что скорость перемещения воздуха также может быть разной, поэтому следует учитывать и этот показатель.

Скорость – 0,4 метра за секунду

В таком случае показатель шероховатости будет следующим:

  • у штукатурки с применением армирующей сетки – 1,48;
  • у шлакогипса – около 1,08;
  • у обычного кирпича – 1,25;
  • а у шлакобетона, соответственно, 1,11.

С этим все понятно, идем дальше.

Скорость – 0,8 метра за секунду

Здесь описываемые показатели будут выглядеть следующим образом:

  • для штукатурки с применением армирующей сетки – 1,69;
  • для шлакогипса – 1,13;
  • для обыкновенного кирпича – 1,40;
  • наконец, для шлакобетона – 1,19.

Немного увеличим скорость воздушных масс.

Скорость – 1,20 метра за секунду

Для этого значения показатели шероховатости будут такими:

  • у штукатурки с применением армирующей сетки – 1,84;
  • у шлакогипса – 1,18;
  • у обычного кирпича – 1,50;
  • и, следовательно, у шлакобетона – где-то 1,31.

И последний показатель скорости.

Скорость – 1,60 метра за секунду

Здесь ситуация будет выглядеть следующим образом:

  • для штукатурки с применением армирующей сетки шероховатость будет составлять 1,95;
  • для шлакогипса – 1,22;
  • для обыкновенного кирпича – 1,58;
  • и, наконец, для шлакобетона – 1,31.

Обратите внимание! С шероховатостью разобрались, но стоит отметить еще один важный момент: при этом желательно учитывать и незначительный запас, колеблющийся в пределах десяти-пятнадцати процентов

Основные формулы аэродинамического расчета

Первым делом необходимо сделать аэродинамический расчет магистрали. Напомним что магистральным воздуховодом считается наиболее длинный и нагруженный участок системы. За результатами этих вычислений и подбирается вентилятор.

Только не забывайте об увязке остальных ветвей системы

Это важно! Если нет возможности произвести увязку на ответвлениях воздуховодов в пределах 10% нужно применять диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы рассчитывается за формулой:

Если неувязка будет больше 10%, когда горизонтальный воздуховод входит в вертикальный кирпичный канал в месте стыковки необходимо разместить прямоугольные диафрагмы.

Основная задача расчета состоит из нахождения потерь давления. Подбирая при этом оптимальный размер воздуховодов и контролирую скорость воздуха. Общие потери давления представляют собой сумму двух компонентов — потерь давления по длине воздуховодов (на трение) и потерь в местных сопротивлениях. Расчитываются они по формулам

Эти формулы правильны для стальных воздуховодов, для всех остальных вводится коэффициент поправки. Он берется из таблицы в зависимости от скорости и шероховатости воздуховодов.

Для прямоугольных воздухопроводов расчетной величиной принимается эквивалентный диаметр.

Рассмотрим последовательность аэродинамического расчета воздуховодов на примере офисов , приведенных в предыдущей статье, по формулам. А затем покажем как он выглядит в программке Excel.

Пример расчета

По расчетам в кабинете воздухообмен составляет 800 м3/час. Задание было запроектировать воздуховоды в кабинетах не больше 200 мм высотой. Размеры помещения даны заказчиком. Воздух подается при температуре 20°С, плотность воздуха 1,2 кг/м3.

Проще будет если результаты заносить в таблицу такого вида

Сначала мы сделаем аэродинамический расчет главной магистрали системы. Теперь все по-порядку:

Разбиваем магистраль на участки по приточным решеткам. У нас в помещении восемь решеток, на каждую приходится по 100 м3/час. Получилось 11 участков. Вводим расход воздуха на каждом участке в таблицу.

  • Записываем длину каждого участка.
  • Рекомендуемая максимальная скорость внутри воздуховода для офисных помещений до 5 м/с. Поэтому подбираем такой размер воздуховода, чтобы скорость увеличивалась по мере приближения к вентиляционному оборудованию и не превышала максимальную. Это делается для избежания шума в вентиляции . Возьмем для первого участка берем воздуховод 150х150, а для последнего 800х250.

V1=L/3600F =100/(3600*0,023)=1,23 м/с.

V11= 3400/3600*0,2= 4,72 м/с

Нас результат устраивает. Определяем размеры воздуховодов и скорость по этой формуле на каждом участке и вносим в таблицу.

Начинаем расчеты потерь давления. Определяем эквивалентный диаметр для каждого участка, например первого dэ=2*150*150/(150+150)=150. Затем заполняем все данные необходимые для расчета из справочной литературы или вычисляем: Re=1,23*0,150/(15,11*10^-6)=12210. λ=0,11(68/12210+0,1/0,15)^0,25=0,0996 Шероховатость разных материалов разная.

  • Динамическое давление Pд=1,2*1,23*1,23/2=0,9 Па тоже записывается в столбец.
  • Из таблицы 2.22 определяем удельные потери давления или рассчитываем R=Pд*λ/d= 0,9*0,0996/0,15=0,6 Па/м и заносим в столбик. Затем на каждом участке определяем потери давления на трение: ΔРтр=R*l*n=0,6*2*1=1,2 Па.
  • Коэффициенты местных сопротивлений берем из справочной литературы. На первом участке у нас решетка и увеличение воздуховода в сумме их КМС составляет 1,5.
  • Потери давления в местных сопротивлениях ΔРм=1,5*0,9=1.35 Па
  • Находим суму потерь давления на каждом участке = 1.35+1.2=2,6 Па. А в итоге и потери давления во всей магистрали = 185,6 Па. таблица к тому времени будет иметь вид

После этого аэродинамический расчет можно считать завершенным. Для круглых воздуховодов принцип расчета такой же, только эквивалентный диаметр приравнивается к диаметру воздуховода.

Расчет системы воздушного отопления — простая методика

Проектирование воздушного отопления не простая задача. Для ее решения необходимо выяснить ряд факторов, самостоятельное определение которых может быть затруднено. Специалисты компании РСВ могут бесплатно сделать для вас предварительный проект по воздушному отоплению помещения на основе оборудования ГРЕЕРС. 

Система воздушного отопления, как и любая другая, не может быть создана наобум. Для обеспечения медицинской нормы температуры и свежего воздуха в помещении потребуется комплект оборудования, выбор которого основывается на точном расчете. Существует несколько методик расчета воздушного отопления, разной степени сложности и точности. Обычная проблема расчетов такого типа состоит в отсутствии учета влияния тонких эффектов, предусмотреть которые не всегда имеется возможность

Поэтому производить самостоятельный расчет, не будучи специалистом в сфере отопления и вентиляции, чревато появлением ошибок или просчетов. Тем не менее, можно выбрать наиболее доступный способ, основанный на выборе мощности системы обогрева.

Формула определения теплопотерь:

Q=S*T/R

Где:

  • Q — величина теплопотерь (вт)
  • S — площадь всех конструкций здания (помещения)
  • T — разница внутренней и внешней температур
  • R — тепловое сопротивление ограждающих конструкций

Пример:

Здание площадью 800 м2 (20×40 м), высотой 5 м, имеется 10 окон размером 1,5×2 м. Находим площадь конструкций:
800 + 800 = 1600 м2 (площадь пола и потолка)
1,5 × 2 × 10 = 30 м2 (площадь окон)
(20 + 40) × 2 × 5 = 600 м2 (площадь стен). Вычитаем отсюда площадь окон, получаем «чистую» площадь стен 570 м2

В таблицах СНиП находим тепловое сопротивление бетонных стен, перекрытия и пола и окон. Можно определить его самостоятельно по формуле:

Где:

  • R — тепловое сопротивление
  • D — толщина материала
  • K — коэффициент теплопроводности

Для простоты примем толщину стен и пола с потолком одинаковой, равной 20 см. Тогда тепловое сопротивление будет равно 0,2 м / 1,3= 0,15 (м2*К)/Вт
Тепловое сопротивление окон выберем из таблиц: R = 0,4 (м2*К)/Вт
Разницу температур примем за 20°С (20°С внутри и 0°С снаружи).

Тогда для стен получаем

  • 2150 м2 × 20°С / 0,15 = 286666=286 кВт
  • Для окон: 30 м2 × 20°С/ 0,4 = 1500=1,5 кВт.
  • Суммарные теплопотери: 286 + 1,5 = 297,5 кВт.

Такова величина теплопотерь, которые необходимо компенсировать при помощи воздушного отопления мощностью около 300 кВт

Примечательно, что при использовании утепления пола и стен теплопотери снижаются как минимум на порядок.

n1.xls

  1            

Расчет тройники на нагнетание тройники на всасывание Прочие сопротивления Справка

Sheet 1: Расчет

Аэродинамический расчет системы вытяжной вентиляции В1
N участка L, м3/ч l, м d, мм a, мм b, мм dэ, мм v, м/с R, Па/м R*bш*l Сум z. Рд, Па Z, Па Р, Па Сум Р, Па Fж.с
1 55 1 150 150 150 0,679 0,07 1 0,07 0,3 0,0 0,00 0,0225
2 97 0,8 150 150 150 1,198 0,18 1 0,14 1,5 0,9 1,3 1,43 1 Первое боковое отверстие на всасе z=1,5; 0,0225
3 139 1,3 150 150 150 1,716 0,34 1 0,44 1,2000000477 1,8 2,1 2,56 4 Среднее отверстие z=1,20; 0,0225
4 265 0,5 150 150 150 3,272 1,09 1 0,54 0,5 6,4 3,2 3,75 8 Узлы ответвления на всасывании z=0,50; 0,0225
5 290 0,5 150 150 150 3,580 1,28 1 0,64 0,5 7,7 3,8 4,49 12 Узлы ответвления на всасывании z=0,5; 0,0225
6 290 2,4 200 200 200 2,014 0,32 1 0,76 0,200000003 2,4 0,5 1,25 13 Конфузор z=0,2; 0,04
7 440 0,5 200 200 200 3,056 0,67 1 0,34 0,5500000119 5,6 3,1 3,42 17 Узлы ответвления на всасывании z=0,55; 0,04
8 644 2,8 200 200 200 4,472 1,34 1 3,75 0,200000003 12,0 2,4 6,15 23 Узлы ответвления на всасывании z=0,20; 0,04
9 712 0,8 200 200 200 4,944 1,61 1 1,29 1,2000000477 14,7 17,6 18,89 42 Среднее отверстие z=1,20; 0,04
10 780 2,3 200 200 200 5,417 1,90 1 4,37 1,2000000477 17,6 21,1 25,50 67 Среднее отверстие z=1,20; 0,04
11 42 0,8 150 150 150 0,519 0,04 1 0,03 1,5 0,2 0,2 0,27 68 Первое боковое отверстие на всасе z=1,5; 0,0225
12 84 0,5 150 150 150 1,037 0,14 1 0,1 1,2000000477 0,6 0,8 1 69 Среднее отверстие z=1,20; 0,0225
13 126 2,8 150 150 150 1,556 0,29 1 0,8 1,3600000143 1,5 2,0 3 71 Среднее отверстие z=1,20; Отвод прямоугольного сечения под 90 (1 шт) z=0,16; 0,0225
14 25 4 150 150 150 0,309 0,02 1 0,1 2 0,1 0,1 72 0,0225
15 50 0,8 150 150 150 0,617 0,06 1 0,0 1,5 0,2 0,3 72 Первое боковое отверстие на всасе z=1,5; 0,0225
16 100 0,5 150 150 150 1,235 0,19 1 0,1 1,2000000477 0,9 1,1 1 73 Среднее отверстие z=1,20; 0,0225
17 150 0,5 150 150 150 1,852 0,39 1 0,2 1,2000000477 2,1 2,5 3 76 Среднее отверстие z=1,20; 0,0225
18 68 0,8 150 200 171 0,630 0,05 1 0,0 1,5 0,2 0,4 76 Первое боковое отверстие на всасе z=1,5; 0,03
19 136 0,5 150 200 171 1,259 0,17 1 0,1 1,2000000477 1,0 1,1 1 77 Среднее отверстие z=1,20; 0,03
20 204 0,5 150 200 171 1,889 0,34 1 0,2 1,3400000334 2,1 2,9 3 80 Среднее отверстие z=1,20; Отвод2 прямоугольного сечения под 90 (1 шт) z=0,14; 0,03
21 780 5,5 250 250 4,422 0,99 2 5,5 2,129999876 11,7 25,0 30 111 Шахта с зонтом или дефлектором z=1,30; Отвод круглого сечения под 90 (1 шт) z=0,33; Конфузор z=0,2; Дроссель-клапан z=0,3; 0,049

  1            

Исходные данные для вычислений

Когда известна схема вентиляционной системы, размеры всех воздухопроводов подобраны и определено дополнительное оборудование, схему изображают во фронтальной изометрической проекции, то есть аксонометрии. Если ее выполнить в соответствии с действующими стандартами, то на чертежах (или эскизах) будет видна вся информация, необходимая для расчета.

Однако можно также сказать, что этот тип потерь вызван фитингами труб, то есть различными частями, необходимыми для сборки труб и управления потоком, которые вызывают резкое изменение скорости в любом модуле или направлении, усиливая потерю энергии в точках, где они расположены. Поток резко разрушается в местах установки, таких как клапаны, кривые, сокращения, расширения, сращивания и другие.

Типы каналов, используемых материалов, способы монтажа и потери давления. Нормальный ход значительной части производственных процессов на промышленных предприятиях требует поддержания определенных параметров микроклимата. Они должны учитывать конкретные требования выполняемых технологических операций и поддерживать благоприятные условия для работы персонала. Для этой цели строятся вентиляционные установки. Доступная воздушная сеть довольно часто входит в интерьер комнаты. Его структура последовательных и параллельных взаимосвязанных секций обеспечивает условия для беспрепятственного переноса воздуха с различными тепловыми и химическими характеристиками в районе и помещениях, оборудовании и оборудовании, обслуживаемых системой вентиляции.

  1. С помощью поэтажных планировок можно определить длины горизонтальных участков воздухопроводов. Если же на аксонометрической схеме проставлены отметки высот, на которых проходят каналы, то протяженность горизонтальных участков тоже станет известна. В противном случае потребуются разрезы здания с проложенными трассами воздухопроводов. И в крайнем случае, когда информации недостаточно, эти длины придется определять с помощью замеров по месту прокладки.
  2. На схеме должно быть изображено с помощью условных обозначений все дополнительное оборудование, установленное в каналах. Это могут быть диафрагмы, заслонки с электроприводом, противопожарные клапаны, а также устройства для раздачи или вытяжки воздуха (решетки, панели, зонты, диффузоры). Каждая единица этого оборудования создает сопротивление на пути воздушного потока, которое необходимо учитывать при расчете.
  3. В соответствии с нормативами на схеме возле условных изображений воздуховодов должны быть проставлены расходы воздуха и размеры каналов. Это определяющие параметры для вычислений.
  4. Все фасонные и разветвляющие элементы тоже должны быть отражены на схеме.

Если такой схемы на бумаге или в электронном виде не существует, то придется ее начертить хотя бы в черновом варианте, при вычислениях без нее не обойтись.

Доставьте необходимый свежий воздух и снимите выхлоп. Также происходит изменение массы воздушного потока — либо в целом, либо через отдельные ветви сети. Предотвращение передачи воздуха из района, в котором произошел пожар, а также ограничение распространения шума между отдельными зонами с различными акустическими требованиями. В зависимости от его назначения, условий эксплуатации и конкретных технологических требований каждая система воздуховодов включает прямоточные и присоединительные каналы, соединительные и монтажные элементы и различные устройства.

Разбираемся с общим вентиляционным расчетом

Производя аэродинамический расчет воздуховодов, вы обязаны учитывать все характеристики шахты вентиляции (эти характеристики приведены ниже в виде списка).

  1. Динамическое давление (для его определения используется формула – DPE?/2 = Р).
  2. Расход воздушных масс (он обозначается буквой L и измеряется в метрах кубических за час).
  3. Потери давления в результате трения воздуха о внутренние стенки (обозначаются буквой R, измеряются в паскалях на метр).
  4. Диаметр воздуховодов (для расчета данного показателя используется следующая формула: 2*а*b/(а+b); в этой формула значения а, b являются размерами сечения каналов и измеряются в миллиметрах).
  5. Наконец, скорость – это V, измеряется в метрах за секунду, о чем мы уже упоминали ранее.

Что же касается непосредственно последовательности действий при вычислении, то она должна выглядеть примерно следующим образом.

Шаг первый. Вначале следует определить требуемую площадь канала, для чего используется приведенная ниже формула:

I/(3600xVpek) = F.

Разбираемся со значениями:

  • F в данном случае – это, разумеется, площадь, которая измеряется в квадратных метрах;
  • Vpek – это желательная скорость движения воздуха, которая измеряется в метрах за секунду (для каналов принимается скорость в 0,5-1,0 метр за секунду, для шахт – около 1,5 метра).

Шаг второй. Далее необходимо подобрать стандартное сечение, которое было бы максимально приближенным к показателю F.

Шаг третий. Следующим шагом считается определение соответствующего диаметра воздуховода (обозначается буквой d).

Шаг четвертый. Затем определяются остальные показатели: давление (обозначается как Р), скорость движения (сокращенно V) и, следовательно, уменьшение (сокращенно R). Для этого необходимо использовать номограммы согласно d и L, а также соответствующие таблицы коэффициентов.

Шаг пятый. Используя уже другие таблицы коэффициентов (речь идет о показателях местного сопротивления), требуется определить, насколько уменьшится воздействие воздуха вследствие локального сопротивления Z.

Шаг шестой. На последнем этапе расчетов нужно определить общие потери на каждом отдельном отрезке вентиляционной магистрали.

Обратите внимание на один важный момент! Так, если общие потери ниже уже наличествующего давления, то такую систему вентиляции вполне можно считать эффективной. А вот если потери превышают показатель давления, то может потребоваться установка специальной дроссельной диафрагмы в вентиляционной системе

Благодаря этой диафрагме будет гаситься избыточный напор.

Также отметим, что если вентиляционная система рассчитывается на обслуживание сразу нескольких помещений, для которых давление воздуха обязано быть разным, то во время произведения расчетов требуется учитывать и показатель разряжения либо подпора, которое необходимо добавить к общему показателю потерь.

Видео – Как производить расчеты с помощью программы «ВИКС-СТУДИЯ»

Аэродинамический расчет воздуховодов считается обязательной процедурой, важной составляющей планирования вентиляционных систем. Благодаря данному расчету можно узнать, насколько эффективно вентилируются помещения при том или ином сечении каналов

А эффективное функционирование вентиляции, в свою очередь, обеспечивает максимальный комфорт вашего проживания в доме.

Пример проведения расчетов. Условия в данном случае следующие: здание административного характера, имеет три этажа.

Неизолированные воздуховоды

 Неизолированные воздуховоды серии поливент длиной 7,6 м изготовлены из алюминиевой фольги с полиэстером внутри которых расположен спиральный каркас из высокоуглеродистой проволоки. Применяются для систем вентиляции и кондиционирования устанавливаются в скрытых местах, для соединения основной магистрали воздуховодов с вентиляционными решетками.

                                      Виды гибких воздуховодов

       Изолированные воздуховоды

 Изолированные воздуховоды серии изовент длиной 7,6 м изготавливаются из неизолированного воздуховода, утеплителя и алюминиевой фольги. Используются как правило в системах канальных кондиционеров в подающей линии для предотвращения образования конденсата в воздуховоде.     Применение гибких воздуховодов

 Круглые канальные вентиляторы, например, серия ВКМ имеют достаточно высокое динамическое давление воздушного потока и, соответственно, высокую скорость давления воздуха в воздуховоде, что необходимо учитывать при использовании гибких воздуховодов в  вентиляционных системах.

  Рассмотрим вентилятор ВЕНТС ВКМс (усиленный), как видно на представленной диаграмме максимальная производительность вентилятора составляет, например, 1750 м3/час, скорость потока воздуха 6,4 м/с, а динамическое давление 100 Па. Аэродинамические потери в гибких воздуховодах, определяются по таблице, где они составляют 2,3 Па потери давления на метре воздуховода. Поэтому, если диаметр воздуховода сразу изменить в меньшую сторону от диаметра фланца вентилятора, эти потери будут в достаточной степени возрастать.

  Аэродинамические характеристики потерь на 1 м растянутого воздуховода.

 Чаще всего при оборудовании систем вентиляции используют воздуховоды из оцинкованной стали, но также в некоторых случаях для упрощенного монтажа возможно использование гибких воздуховодов. Гибкий воздуховод из металлизированной полиэстровой пленки небольшого диаметра (от 100 мм до 315 мм). Экологически чистый гибкий воздуховод неизолированный или изолированный. В процессе эксплуатации не выделяются вредные вещества. Используются в системах  вентиляции и кондиционирования, без особых требований к горючести материала. Давление не должно превышать 2000 Па. Аэродинамические потери в гибких воздуховодах значительно превышают потери в воздуховодах с гладкими стенками, и это надо учитывать при расчете систем.

  На графике представлен график потерь. Однако, надо не забывать, что в реальных ситуациях воздуховод не бывает растянутым, он — гофрированный, особенно, если им выполнен поворот воздуховода. Это значит, что реальные потери давления в нем должны быть больше. Мало того, при сильном натяжении воздуховода и большом потоке воздуха выход из строя натянутого воздуховода гораздо реальнее, чем менее растянутом мягком воздуховоде. Попробуем оценить, на сколько. Для этого обратимся к справочной литературе по гидравлическим сопротивлениям. При средних скоростях в таких каналах 3-5 м/с характерные числа Рейнольдса составляют (0,3…1)*105. В таких условиях коэффициент сопротивления ? трубы, при относительной шероховатости стенки около 0,033, почти в четыре раза превышает коэффициент сопротивления такой же трубы с гладкими стенками. Примерно такие же оценки получаются при рассмотрении не сильно гофрированной трубы.

  Таким образом, если для гладкой трубы в рассматриваемых условиях можно приблизительно считать ?=0,02 , то для средне гофрированной трубы ? может достигать значений 0,08…0,1 (и более) и, соответственно, потери давления на 1 м длины трубы и в поворотном колене должны быть больше, чем для растянутой (гладкой) трубы. Это приводит к необходимости не сужать воздуховоды, как это возможно было при использовании воздуховодов с гладкой внутренней поверхностью. Вообще, если используете гибкие воздуховоды, то для снижения потерь давления на каждом метре гибкого воздуховода принимать среднерасходную скорость движения воздуха в воздуховоде около 4…5 м/с.

 Вот так выглядит помещение после ремонта.

С приточной и вытяжной вентиляцией.

Magicad

Эта мощная утилита предназначена для выполнения расчетов и трехмерного проектирования инженерных сетей. Программа для проектирования вентиляции magicad включает в себя несколько базовых модулей, среди которых есть блок Мagicad -Вентиляция.

В качестве графической платформы утилита использует АutoСad или RevitMap. Данный программный комплекс дает возможность для:

  • Создания схем вентиляции с из трассировкой как в ручном, так и в автоматическом режиме.
  • Расстановки фасонных частей и другого оборудования.
  • Подбора сечений шахт, каналов и воздуховодов.
  • Расчета аэродинамического сопротивления воздуховодов и оборудования.
  • Акустического расчета.
  • Балансировки системы вентиляции в автоматическом режиме.

Программа Magicad имеет следующие возможности:

  • Использование базы вентиляционного оборудования.
  • Работы с текстовыми обозначениями элементов.
  • Создание спецификаций материалов и оборудования;
  • Контроль за пересекающимися элементами на эскизах и чертежах.
  • Работа в 2D и 3D режимах.
  • Экспорт данных в другие программы и многое другое.

Особенностью этой программы является наличие базы вентиляционного оборудования, которая содержит в себе огромное количество изделий, с полными данными о давлении расходе воздуха, размерах, и геометрии элемента, а также его шумовыми характеристиками и пр. При составлении чертежа, программа автоматически подберет фасонные изделия, при соединении двух воздуховодов – тройник или крестовину, если изменяется диаметр воздушного канала, то утилита Magicad сразу предложит необходимый переходник.

Программа Magicad позволяет проектировщику создавать проекты вентиляционных систем любой сложности в самый короткий срок.

Язык интерфейса –английский и русский. Стоимость полной локальной лицензионной версии – 4560 евро. Цена полной сетевой лицензии – 5700 евро. Есть специальные предложения по приобретению обновлений на 1, 2 и 3 года.

Для успешной работы с Magicad Вентиляция необходимо быть инженером, уметь работать с графической платформой АutoСad. Официальные представители разработчика нередко проводят онлайн-обучения работе в программе. Средняя стоимость такого обучения от 10 до 16 тыс. руб. за курс.

Расчет материала для воздуховодов и фасонных элементов

Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий необходим при их производстве. Он делается для того, чтобы определить количество материала (жести) для изготовления участка трубы или какого-либо фасонного элемента.

Для расчета необходимо использовать лишь формулы из геометрии. Например, для круглого воздуховода находим диаметр окружности, умножением которого на длину участка получим площадь наружной поверхности трубы.

Для изготовления 1 метра трубопровода диаметром 100 мм потребуется: π·D·1=3.14·0.1·1=0.314 м² жести. Также необходимо учитывать от 10-15 мм запаса на соединение. Также рассчитывается и прямоугольный воздуховод.

Расчет фасонных частей воздуховодов осложнен тем, что для него не существует определенных формул, как для круглого или прямоугольного сечения. Для каждого элемента необходимо проводить раскрой и рассчитывать необходимое количество материалов. Это делается на производстве или в жестяных мастерских.

Современные блага цивилизации позволяют обустроить дом по своему желанию, оснастив жилище всеми необходимыми для комфортного проживания предметами, в том числе и сетями снабжения. Можно ли представить современный дом без вентиляционной системы и кондиционера? Сегодня это кажется нереальным, но ведь раньше людям не было известно о таких благах.

От того, насколько правильно спроектирована система вентиляции, зависит ее дальнейшее функционирование. Здесь важна каждая деталь. Ведь при допущении даже небольшой ошибки система может дать сбой и, к примеру, вместо холодного воздуха гнать внутрь помещения горячий. Система вентиляции состоит из множества элементов, которые соединяются между собой специальными деталями и фасонными изделиями.

Главный фактор, влияющий на производительность вентиляционной системы, — правильность проектирования. Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий необходим для слаженной работы всей системы. Проведение вычислений — дело трудоемкое и требующее определенных затрат. Хотя сегодня этот процесс легко провести с применением специальных формул или целых компьютерных программ.

Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий согласно формуле выглядит следующим образом:

  • Sc — площадь сечения;
  • L — расход циркулируемого потока;
  • V — скорость потока в определенном месте (м/с);
  • 2,778 — фиксированное значение (коэффициент).

Как рассчитать площадь воздуховода различных типов сечений?

Расчёт квадратуры воздуховодов разных сечений имеет свои особенности, так как расход воздуха у них будет значительно отличаться даже при одинаковых параметрах скорости перемещения воздушных масс и площади. Кроме того, при расчёте вентиляционных сетей большой протяжённости и/или разветвленности учитывается влажность и температура воздуха (если она превышает +20°С). А также аэродинамическое сопротивление воздуховодов и фасонных изделий, зависящее от формы и материала изготовления (различные коэффициенты трения). Учёт этих параметров выражается в использовании различных поправочных коэффициентов в расчётных формулах.

Расчёт квадратуры производится по двум параметрам, взятым из нормативов (фактически эти параметры описывают кратность воздухообмена):

  1. расход воздуха – R (м³/час);
  2. скорость воздушного потока – V (м/с).

Формула площади воздуховодов оперирует параметрами расхода воздуха, взятыми из нормативов:

S = R/k × V, где

K – коэффициент, равный 3600.

Существуют альтернативные формулы, оперирующие другими коэффициентами, к примеру:

S = R × 2,778/V.

При использовании воздуховодов большого сечения существенно снижается уровень шума воздушных потоков и затраты электроэнергии на их перемещение. Однако материалоёмкость таких конструкций значительно выше, что увеличивает их первоначальную стоимость.

Круглый воздуховод декоративного типа на подвесных держателях

Значительное влияние на эффективность перемещение воздушных потоков оказывает форма сечения. В прямоугольных воздуховодах воздушный поток получает большее сопротивление. Однако прямоугольная форма более удобна для монтажа, особенно при недостатке места, и может размещаться впритык к основным строительным конструкциям. Круглые воздуховоды имеют лучшую аэродинамичность, но не всегда вписываются в интерьер. А изделия с высокими эстетическими показателями имеют гораздо большую стоимость

Учитывая приведённые факты, в качестве альтернативы рекомендуется обратить внимание на овальные воздуховоды, сочетающее в себе эргономичность и эффективность

Вентиляционные каналы на предприятии

Как посчитать площадь круглого воздуховода?

Для расчёта диаметра круглого вентканала используется нормативная площадь сечения:

Фактическую площадь получают из формулы:

Как рассчитать площадь воздуховода прямоугольного сечения?

Для прямоугольных коробов используются те же формулы, что и для круглых. Длину сторон вычисляют по формуле:

Dп – диагональ прямоугольника, вписанного в круг (фактически эквивалентный диаметр круга);

a, b – стороны.

Фактическая площадь узнаётся из формулы:

Также для вычисления основных параметров проектировщики используют таблицы.

Таблица основных параметров площади и формы сечений

Расчёт площади овального воздуховода

Диаметры овального воздуховода вычисляются по его площади. Используются следующие формулы:

Диаметр:

Р – периметр окружности овалоида,

Площадь овального воздуховода вычисляется по формуле:

a, b – большой и малый диаметр овала, соответственно.

Овальные воздушные каналы сочетают в себе преимущества прямоугольных и круглых

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации