Przepływ powietrza przez formułę przekroju. Jaka powinna być prędkość powietrza w kanale wentylacyjnym zgodnie z normami technicznymi?

Zalecane kursy wymiany powietrza

Podczas projektowania budynku wykonywane są obliczenia poszczególnych sekcji. W produkcji są to warsztaty, w budynkach mieszkalnych - mieszkania, w prywatnym domu - bloki podłogowe lub oddzielne pokoje.
Przed zainstalowaniem systemu wentylacyjnego wiadomo, jakie są trasy i wymiary głównych przewodów, jaka geometria jest potrzebna, jaki rozmiar rur jest optymalny.

Nie zdziw się gabarytami kanałów powietrznych w placówkach gastronomicznych lub innych instytucjach – są one przeznaczone do usuwania dużej ilości zużytego powietrza

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

Zalecana prędkość powietrza w kanałach jest wskazana w SNiP - dokumentacja stanu regulacyjnego, a przy projektowaniu lub uruchamianiu obiektów kierują się nią.

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

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

Wyjątkiem są tymczasowe okoliczności techniczne (np. prace remontowe, montaż sprzętu budowlanego itp.), podczas których parametry mogą przekroczyć normy maksymalnie o 30%.

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

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

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

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

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

Jak dobrać odpowiednie parametry kanału powietrznego?

Z trzech parametrów biorących udział w obliczeniach tylko jeden jest znormalizowany, jest to średnica okrągłego kanału lub całkowite wymiary kanału prostokątnego. Załącznik N do SNiP „Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja” przedstawia standardowe średnice i rozmiary, których należy przestrzegać przy opracowywaniu systemów wentylacyjnych. Pozostałe dwa parametry (prędkość i natężenie przepływu mas powietrza) nie są znormalizowane, wymagania dotyczące ilości świeżego powietrza do wentylacji mogą być różne, czasami dość duże, więc natężenie przepływu określane jest odrębnymi wymaganiami i obliczeniami. Tylko w budynkach mieszkalnych, przedszkolach, szkołach i placówkach służby zdrowia, dla pomieszczeń o różnym przeznaczeniu, określone są jasne normy dla spalin i dopływu. Wartości te są przedstawione w dokumentacji regulacyjnej dla tego typu budynków.

Schemat prawidłowego montażu wentylatora kanałowego.

Prędkość ruchu mas powietrza w kanałach nie jest ograniczona ani znormalizowana, należy ją przyjąć na podstawie wyników obliczeń, kierując się względami wykonalności ekonomicznej. W referencyjnej literaturze technicznej istnieją zalecane wartości prędkości, które można przyjąć w określonych warunkach. Zalecane wartości prędkości powietrza w zależności od przeznaczenia kanału powietrznego dla systemów wentylacyjnych z indukcją mechaniczną przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1

Przeznaczenie kanału	Bagażnik samochodowy	Oddział boczny	Dystrybucja	Kratka wlotowa	Kratka wydechowa
Zalecana prędkość	6 do 8 m / s	4 do 5 m / s	1,5 do 2 m/s	1 do 3 m / s	1,5 do 3 m/s

Przy naturalnym podpowiedzi zalecane natężenie przepływu w systemie waha się od 0,2 do 1 m/s, co również zależy od funkcjonalnego przeznaczenia każdego kanału powietrznego. W niektórych szybach wydechowych wieżowców lub budowli wartość ta może osiągnąć 2 m / s.

Kolejność obliczeń

Wstępnie wzór na obliczanie natężenia przepływu powietrza w kanale jest przedstawiony w książkach pod redakcją I.G. Starowerow i R.V. Szczekin w następującej formie:

L = 3600 x F x , gdzie:

• L to natężenie przepływu mas powietrza w tym odcinku rurociągu, m³ / h;
• F - powierzchnia przekroju kanału, m2;
• ϑ to prędkość przepływu powietrza w sekcji, m / s.

Tabela obliczeniowa wentylacji.

Aby określić natężenie przepływu, wzór przyjmuje następującą postać:

ϑ = L / 3600 x F

Na tej podstawie obliczana jest rzeczywista prędkość powietrza w kanale. Należy to zrobić właśnie ze względu na znormalizowane wartości średnicy lub wymiarów rury według SNiP. Najpierw bierze się zalecaną prędkość dla konkretnego celu kanału powietrznego i oblicza się jego przekrój. Ponadto średnicę kanału o przekroju kołowym określa się za pomocą odwrotnego obliczenia przy użyciu wzoru na powierzchnię koła:

F = π x D2 / 4, tutaj D jest średnicą w metrach.

Wymiary kanału prostokątnego znajdują się poprzez wybór szerokości i wysokości, których iloczyn da powierzchnię przekroju równoważną obliczonej. Po tych obliczeniach wybiera się normalne wymiary kanału powietrznego (zwykle ten, który jest większy) i w odwrotnej kolejności znajduje się wartość rzeczywistego natężenia przepływu w przyszłym kanale. Wartość ta będzie potrzebna do wyznaczenia ciśnienia dynamicznego na ściankach rur i obliczenia strat ciśnienia tarcia oraz lokalnych oporów systemu wentylacyjnego.

Subtelności wyboru kanału powietrznego

Znając wyniki obliczeń aerodynamicznych, możliwe jest prawidłowe dobranie parametrów kanałów powietrznych, a raczej średnicy okrągłej i wymiarów przekrojów prostokątnych.

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

Znając wartość natężenia przepływu powietrza oraz wartość prędkości jego ruchu można określić, jaki przekrój kanałów powietrznych będzie wymagany.

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

Korzystając z wyniku, możesz obliczyć średnicę:

D = 1000 * √ (4 * S / π)

Gdzie:

• D jest średnicą odcinka kanału;
• S - powierzchnia przekroju kanałów powietrznych (przewodów powietrznych), (m2);
• π - liczba "pi", stała matematyczna równa 3,14 ;.

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

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

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

Kanały powietrzne o przekroju prostokątnym lub kwadratowym mają ergonomiczny kształt, co pozwala na montaż blisko ścian. Stosuje się to przy wyposażaniu domowych okapów i maskowaniu rur nad zawiasami sufitowymi lub nad szafkami kuchennymi (antresola)

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

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

Algorytm wykonywania obliczeń

Podczas projektowania, regulacji lub modyfikacji już działającego systemu wentylacyjnego należy wykonać obliczenia kanałów. Jest to konieczne, aby poprawnie określić jego parametry, biorąc pod uwagę optymalną wydajność i charakterystykę szumową w obecnych warunkach.

Przy wykonywaniu obliczeń duże znaczenie mają wyniki pomiaru natężenia przepływu i prędkości ruchu powietrza w kanale powietrznym.

Zużycie powietrza - ilość mas powietrza wchodzących do systemu wentylacyjnego na jednostkę czasu. Z reguły wskaźnik ten mierzony jest w m³ / h.

Szybkość podróży - wartość, która pokazuje, jak szybko powietrze porusza się w systemie wentylacyjnym. Ten wskaźnik jest mierzony wm / s.

Znając te dwie miary, można obliczyć pole przekroju okrągłego i prostokątnego, a także ciśnienie wymagane do pokonania lokalnego oporu lub tarcia.

Podczas sporządzania schematu należy wybrać kąt widzenia od elewacji budynku, która znajduje się w dolnej części układu. Kanały są wyświetlane ciągłymi, grubymi liniami

Najczęściej stosowanym algorytmem obliczeniowym jest:

1. Sporządzenie wykresu aksonometrycznego z listą wszystkich elementów.
2. Na podstawie tego schematu obliczana jest długość każdego kanału.
3. Mierzony jest przepływ powietrza.
4. Natężenie przepływu i ciśnienie są określane w każdej sekcji systemu.
5. Obliczane są straty tarcia.
6. Stosując wymagany współczynnik, stratę ciśnienia oblicza się po pokonaniu lokalnego oporu.

Podczas wykonywania obliczeń na każdym odcinku sieci dystrybucji powietrza uzyskuje się różne wyniki. Wszystkie dane muszą być wyrównane za pomocą przesłon z gałęzią o największej rezystancji.

Obliczanie pola przekroju i średnicy

Bardzo ważne jest prawidłowe obliczenie powierzchni przekrojów kołowych i prostokątnych. Niewystarczający wymiar przekroju nie zapewni prawidłowego bilansu powietrza.

Zbyt duży kanał zajmie dużo miejsca i zmniejszy efektywną powierzchnię podłogi. Jeśli rozmiar kanału jest zbyt mały, wraz ze wzrostem ciśnienia przepływu wystąpią przeciągi.

W celu obliczenia wymaganej powierzchni przekroju (S), musisz znać wartości natężenia przepływu i prędkości powietrza.

Do obliczeń stosuje się następujący wzór:

S = L / 3600 * V,

w którym L - zużycie powietrza (m³/h) i V - jego prędkość (m / s);

Korzystając z poniższego wzoru, możesz obliczyć średnicę kanału (re):

D = 1000 * √ (4 * S / π)gdzie

S – powierzchnia przekroju (m²);

π – 3,14.

Jeśli planujesz zainstalować kanały prostokątne, a nie okrągłe, zamiast średnicy określ wymaganą długość / szerokość kanału powietrznego.

Wszystkie uzyskane wartości są porównywane ze standardami GOST i wybierane są produkty o najbliższej średnicy lub polu przekroju.

Przy wyborze takiego kanału brany jest pod uwagę przybliżony przekrój. Zastosowana zasada a * b ≈ Sgdzie za - długość, b - szerokość i S - powierzchnia przekroju.

Zgodnie z przepisami stosunek szerokości do długości nie powinien być większy niż 1:3. Należy również skorzystać z tabeli typowych wymiarów dostarczonej przez producenta.

Najczęściej spotykane są następujące wymiary kanałów prostokątnych: minimalne wymiary to 0,1 mx 0,15 m, maksymalne wymiary to 2 mx 2 m. Zaletą kanałów okrągłych jest to, że różnią się one mniejszą opornością i odpowiednio wytwarzają mniej hałasu podczas operacja.

Obliczanie strat ciśnienia dla oporu

Gdy powietrze porusza się wzdłuż linii, powstaje opór. Aby to przezwyciężyć, wentylator jednostki zasilającej wytwarza ciśnienie mierzone w paskalach (Pa).

Stratę ciśnienia można zmniejszyć, zwiększając przekrój kanału. Jednocześnie można zapewnić w przybliżeniu takie samo natężenie przepływu w sieci.

Aby dobrać odpowiednią jednostkę zasilającą z wentylatorem o wymaganej wydajności, należy obliczyć stratę ciśnienia, aby pokonać lokalny opór.

Ta formuła ma zastosowanie:

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

R - specyficzna strata ciśnienia spowodowana tarciem w pewnym odcinku kanału powietrznego;

L - długość odcinka (m);

i - całkowity współczynnik strat lokalnych;

V - prędkość powietrza (m / s);

Y - gęstość powietrza (kg/m3).

Wartości R określone przez normy. Również ten wskaźnik można obliczyć.

Jeżeli przekrój przewodu jest okrągły, strata ciśnienia tarcia (R) oblicza się w następujący sposób:

R = (X* D / B) * (V*V*Tak)/2solgdzie

X - współcz. opór tarcia;

L - długość (m);

re - średnica (m);

V - prędkość powietrza (m / s) i Y - jego gęstość (kg / m³);

sol - 9,8 m/s².

Jeżeli przekrój nie jest okrągły, ale prostokątny, należy zastąpić średnicę alternatywną równą re = 2AB / (A + B), gdzie A i B są bokami.

Jakie urządzenie służy do pomiaru prędkości ruchu powietrza

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

Przyrządy do pomiaru prędkości powietrza:

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

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

Anemometry temperatury posiadają czujnik temperatury. W stanie nagrzanym umieszcza się go w kanale powietrznym, a po schłodzeniu określa się natężenie przepływu powietrza.

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

Anemometry z rurką Pitota są wyposażone w specjalną rurkę o małej średnicy. Umieszcza się go na środku kanału, mierząc w ten sposób różnicę ciśnienia całkowitego i statycznego. Są to jedne z najpopularniejszych urządzeń do pomiaru powietrza w kanale, ale jednocześnie mają wadę – nie można ich używać przy dużym stężeniu pyłu.

Manometry różnicowe mogą mierzyć nie tylko prędkość, ale także przepływ powietrza. W komplecie z rurką Pitota, urządzenie to może mierzyć przepływ powietrza do 100 m/s.

Balometry najskuteczniej mierzą prędkość powietrza na wylocie kratek wentylacyjnych i nawiewników. Posiadają lejek, który przechwytuje całe powietrze wychodzące z kratki wentylacyjnej, minimalizując w ten sposób błąd pomiaru.

Kształty przekrojowe

Zgodnie z kształtem przekroju rury do tego systemu są podzielone na okrągłe i prostokątne. Okrągłe stosowane są głównie w dużych zakładach przemysłowych. Ponieważ wymagają dużej powierzchni pomieszczenia. Profile prostokątne doskonale sprawdzają się w budynkach mieszkalnych, przedszkolach, szkołach i przychodniach. Pod względem poziomu hałasu na pierwszym miejscu znajdują się rury o okrągłym przekroju, ponieważ emitują one minimum wibracji hałasu. Nieco więcej drgań hałasu wydobywa się z rur o przekroju prostokątnym.

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

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

Zasady obliczania

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

Na próg wibracji wpływa wiele czynników, na przykład - materiał rury

Standardowe normy emisji hałasu

W SNiP wskazano pewne standardy, które wpływają na lokale typu mieszkalnego, publicznego lub przemysłowego. Wszystkie normy podane są w tabelach. Podwyższenie przyjętych norm oznacza, że ​​system wentylacyjny nie został prawidłowo zaprojektowany. Ponadto przekroczenie normy ciśnienia akustycznego jest dopuszczalne, ale tylko na krótki czas.

W przypadku przekroczenia maksymalnych dopuszczalnych wartości, system kanałów został utworzony z wszelkimi niedociągnięciami, które należy w niedalekiej przyszłości poprawić. Moc wentylatora może również wpływać na przekroczenie poziomu drgań. Maksymalna prędkość powietrza w kanale nie powinna przyczyniać się do wzrostu hałasu.

Zasady wyceny

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

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

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

Ogólne zasady obliczeń

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

Dane w tabeli można uzupełnić w następujący sposób: przy wentylacji naturalnej prędkość powietrza nie może przekraczać 2 m/s, niezależnie od jej przeznaczenia, dopuszczalna minimalna wartość to 0,2 m/s. W przeciwnym razie odnowienie mieszaniny gazów w pomieszczeniu będzie niewystarczające. Przy wymuszonym wydmuchu uważa się, że maksymalna dopuszczalna wartość wynosi 8 -11 m / s dla głównych kanałów powietrznych. Nie należy przekraczać tych norm, ponieważ spowoduje to zbyt duże ciśnienie i opór w systemie.

Podstawowe wzory do obliczeń aerodynamicznych

Pierwszym krokiem jest wykonanie obliczeń aerodynamicznych linii. Przypomnijmy, że najdłuższy i najbardziej obciążony odcinek systemu jest uważany za kanał główny. Na podstawie wyników tych obliczeń dobierany jest wentylator.

Tylko nie zapomnij o połączeniu pozostałych gałęzi systemu

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

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

Głównym zadaniem obliczeń jest znalezienie straty ciśnienia. Jednocześnie dobierając optymalny rozmiar kanałów powietrznych i kontrolując prędkość powietrza. Całkowita strata ciśnienia jest sumą dwóch składowych - straty ciśnienia na długości przewodów (przez tarcie) oraz straty lokalnych rezystancji. Są obliczane według wzorów

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

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

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

Przykład obliczenia

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

Będzie łatwiej, jeśli wyniki zostaną wprowadzone do tabeli tego typu

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

Autostradę dzielimy na odcinki wzdłuż krat zasilających. W naszym pokoju mamy osiem krat po 100 m3/godz. Okazało się, że 11 witryn. Zużycie powietrza wpisujemy w każdej sekcji w tabeli.

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

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

  Jesteśmy zadowoleni z wyniku. W każdym miejscu określamy wielkość kanałów powietrznych i prędkość za pomocą tego wzoru i wpisujemy do tabeli.

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

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

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

Obliczenia systemu wentylacji

Wentylacja rozumiana jest jako organizacja wymiany powietrza w celu zapewnienia określonych warunków, zgodnie z wymaganiami norm sanitarnych lub wymagań technologicznych w danym pomieszczeniu.

Istnieje szereg podstawowych wskaźników, które decydują o jakości otaczającego nas powietrza. To:

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

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

1.

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

Standaryzowany kurs wymiany powietrza.

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

Znając te normy, łatwo obliczyć ilość usuwanego powietrza.

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

Nie wchodząc w szczegóły, bo mówię tu o uproszczonej wentylacji, która zresztą nie jest dostępna nawet w wielu renomowanych placówkach, powiem, że oprócz wielości trzeba też wziąć pod uwagę:

• Ile osób jest w pokoju,
• ile wilgoci i ciepła jest uwalniane,
• ilość emitowanego CO2 przy dopuszczalnym stężeniu.

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

2.

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

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

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

Dopuszczalna prędkość ruchu powietrza w kanałach wentylacyjnych.

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

Oprócz strat wraz z prędkością wzrasta również hałas. Przy zachowaniu zalecanych wartości poziom hałasu podczas ruchu powietrza będzie mieścił się w normalnym zakresie. Projektując kanały powietrzne, ich pole przekroju powinno być takie, aby prędkość ruchu powietrza na całej długości kanału powietrznego była w przybliżeniu taka sama. Ponieważ ilość powietrza na całej długości kanału nie jest taka sama, jego pole przekroju poprzecznego powinno wzrastać wraz ze wzrostem ilości powietrza, tj. Im bliżej wentylatora, tym większa powierzchnia przekroju poprzecznego kanału. kanał powietrzny, jeśli mówimy o wentylacji wyciągowej.

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

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

3.

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

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

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

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

Opór nawiewników sufitowych może wynosić około 30 Pa w przypadku wyboru serii PF (VENTS). Ale w naszym przypadku lepiej zastosować kraty o większej otwartej przestrzeni, na przykład seria DP (VENTS).

Zatem całkowita strata ciśnienia w kanale wyniesie około 113 Pa. Jeśli wymagany jest zawór zwrotny i tłumik, straty będą jeszcze większe. Przy wyborze wentylatora należy to wziąć pod uwagę. Do naszego systemu nadaje się wentylator VENTS VKMts 315. Jego wydajność wynosi 1540 m³ / h, a przy rezystancji sieci 113 Pa jego wydajność zmniejszy się do 1400 m³ / h, zgodnie z jego charakterystyką techniczną.

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

Czy muszę się skupić na SNiP?

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

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

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

Szacowana wymiana powietrza

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

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

Po obliczeniu wymaganej wymiany powietrza sporządzany jest bilans powietrza w pomieszczeniu, dobierana jest liczba nawiewników powietrza i wykonywane są obliczenia aerodynamiczne systemu.Dlatego radzimy nie zaniedbywać obliczeń wymiany powietrza, jeśli chcesz stworzyć komfortowe warunki pobytu w pomieszczeniu.

Dlaczego mierzyć prędkość powietrza?

W przypadku systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych jednym z najważniejszych czynników jest stan dostarczanego powietrza. To znaczy jego cechy.

Główne parametry przepływu powietrza to:

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

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

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

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

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

Algorytm i wzory do obliczania prędkości powietrza

Możliwość obliczania prędkości powietrza w rurach o różnych średnicach

Obliczenia przepływu powietrza można wykonać samodzielnie, biorąc pod uwagę warunki i parametry techniczne. Aby obliczyć, musisz znać objętość pokoju i szybkość krotności. Na przykład dla pomieszczenia o powierzchni 20 m2 minimalna wartość to 6. Korzystając ze wzoru daje 120 m³. Jest to objętość, która musi przejść przez kanały w ciągu godziny.

Prędkość kanału jest również obliczana na podstawie parametrów średnicy przekroju. Aby to zrobić, użyj wzoru S = πr² = π / 4 * D², gdzie

• S to pole przekroju poprzecznego;
• r - promień;
• π - stała 3,14;
• D - średnica.

Znając pole przekroju poprzecznego i natężenie przepływu powietrza, możesz obliczyć jego prędkość. W tym celu stosuje się wzór V = L / 3600 * S, gdzie:

• V - prędkość m / s;
• L - natężenie przepływu m³ / h;
• S - powierzchnia przekroju.

Parametry hałasu i wibracji zależą od prędkości na odcinku kanału. Jeśli przekraczają dopuszczalne normy, musisz zmniejszyć prędkość, zwiększając przekrój. Aby to zrobić, możesz zainstalować rury z innego materiału lub wyprostować zakrzywiony kanał.

Kilka pomocnych wskazówek i uwag

Jak można zrozumieć ze wzoru (lub podczas wykonywania praktycznych obliczeń na kalkulatorach), prędkość powietrza wzrasta wraz ze zmniejszaniem wymiarów rur. Z tego faktu można wyciągnąć kilka korzyści:

• nie będzie strat ani konieczności ułożenia dodatkowego rurociągu wentylacyjnego, aby zapewnić wymagany przepływ powietrza, jeżeli gabaryty pomieszczenia nie pozwolą na zastosowanie dużych kanałów;
• można układać mniejsze rurociągi, co w większości przypadków jest prostsze i wygodniejsze;
• im mniejsza średnica kanału, tym tańszy jest jego koszt, spada również cena elementów dodatkowych (przepustnice, zawory);
• mniejszy rozmiar rur rozszerza możliwości instalacji, można je dowolnie rozmieścić, praktycznie bez dostosowywania się do zewnętrznych czynników ograniczających.

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

Opis systemu wentylacji

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

Naruszenie systemu wentylacji może prowadzić do różnych chorób układu oddechowego i znacznie zmniejszyć odporność układu odpornościowego. Nadmiar wilgoci może również prowadzić do rozwoju bakterii chorobotwórczych i pojawienia się grzyba. Dlatego przy instalacji wentylacji w domach i instytucjach obowiązują następujące zasady:

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

W tym filmie rozważymy najlepszą kombinację kaptura i wentylacji:

To ciekawe: obliczanie powierzchni kanałów powietrznych.

Materiał i kształt przekroju

Pierwszą rzeczą, którą robimy na etapie przygotowania do projektu, jest dobór materiału na kanały powietrzne, ich kształt, ponieważ podczas tarcia gazów o ścianki kanałów powstaje opór na ich ruch. Każdy materiał ma inną chropowatość powierzchni wewnętrznej, dlatego przy wyborze kanałów powietrznych będą różne wskaźniki oporu przepływu powietrza.

W zależności od specyfiki instalacji, jakości mieszanki powietrza, która będzie przechodzić przez system oraz budżetu na pracę, dobierane są kanały nierdzewne, plastikowe lub stalowe z powłoką ocynkowaną, okrągłe lub prostokątne.

Najczęściej stosuje się rury prostokątne, aby zaoszczędzić przestrzeń użytkową. Okrągłe natomiast są raczej nieporęczne, ale mają lepsze parametry aerodynamiczne, a co za tym idzie, głośną strukturę. Dla prawidłowej budowy sieci wentylacyjnej istotnymi parametrami są: pole przekroju poprzecznego kanałów powietrznych, natężenie przepływu powietrza oraz jego prędkość poruszania się po kanale.

Kształt nie ma wpływu na objętość przemieszczanych mas powietrza.

Znaczenie właściwej wymiany powietrza

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

Jeśli wymiana powietrza z atmosferą zewnętrzną jest zbyt intensywna, to powietrze wewnątrz budynku nie będzie miało czasu na ogrzanie, zwłaszcza w zimnych porach roku. W związku z tym w pomieszczeniach będzie zimno i nie będzie wystarczająco wilgotno.

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

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

Wymiana powietrza zależy głównie od szybkości przepływu powietrza przez kanały wentylacyjne, przekroju samych kanałów powietrznych, ilości zagięć w trasie oraz długości odcinków o mniejszych średnicach rur przewodzących powietrze.

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

Obliczenia te pozwalają stworzyć niezawodną wentylację wewnętrzną, która spełnia wszystkie wskaźniki regulacyjne zatwierdzone w „Przepisy budowlane i przepisy”.