Вентиляция
26.09.2018
5.2 тыс.
3.5 тыс.
7 мин.
Скорость движения воздуха в воздуховодах считается важным параметром и влияет на микроклимат в любом помещении.
На производстве благодаря поддержанию оптимальных показателей возможно сохранение хорошего самочувствия персонала и высокой работоспособности.
Особенно на это стоит обратить внимание в тех помещениях, где люди работают с вредными веществами. Несмотря на специальные приспособления, которые они надевают, полноценно защититься ими невозможно.
При засорении труб, например, в производственном помещении или офисе работники начинают часто болеть. Обычно страдают вирусными патологиями, которые передаются воздушно-капельным путем. Связано это с плохим воздухообменом и скоплением в помещении большого количества патогенных микробов. Даже проветривание в этом случае не поможет исправить ситуацию.
Заболевания дыхательной системы аллергической этиологии нередко развиваются в качестве реакции организма на постоянное поступление пыли и других аллергенов. Плесень и грибок тоже отрицательно влияют на течение патологического процесса, усугубляют симптомы, ухудшают общее состояние.
Появление очагов плесени сигнализирует о повышенной влажности в помещении в случае неправильной работы вентиляционной системы или ее засорении. Особенно опасны они для маленьких детей, организм которых восприимчив к различным негативным факторам окружающей среды.
Расчет падения давления в воздуховодах
Сегодня также существуют специальные онлайн-калькуляторы, позволяющие сделать расчет скорости в воздуховоде самостоятельно. Эти нормы учитываются и при составлении схемы вентиляции в частном доме или на производстве. Любое помещение должно быть оснащено вентиляционной системой.
Для небольших квартир достаточно обычной проточной системы, но на производстве и в цехах установка принудительного воздухообмена обязательна. Это позволит избежать скопления влаги и пыли. При сооружении промышленных зданий рекомендуется придерживаться нескольких правил:
Не только производственные помещения нуждаются в качественной вентиляции.
Она очень важна в лечебных учреждениях, особенно в операционных и палатах, предназначенных для больных, находящихся в тяжелом состоянии.
Обязательно стоит учесть, что при монтировании системы воздушные массы из здания не должны возвращаться через другое отверстие, назначение которого — обеспечение свободного доступа свежего воздуха.
На многих предприятиях важным моментом считается установка системы дымоудаления или специальных дымовых шахт, предотвращающих поступление дыма в цеха.
Вытяжка и вентиляция — лучшее совмещение.
Скорость воздуха тесно взаимосвязана с уровнем шума и вибрации в вентиляционной системе. Именно поэтому при расчетах эти показатели также учитываются. Это связано с тем, что при движении воздушных масс создается шум и вибрация.
Интенсивность зависит от количества загибов труб. Сопротивление также играет роль и чем оно выше, тем меньше скорость. Благодаря этому увеличивается производительность вентилятора при условии использования принудительной вентиляции.
Следует рассмотреть и сопутствующие факторы:
- Санитарные нормы уровня шума указаны в соответствующем разделе СНиП. Показатели для жилых помещений, производственных и общественных зданий несколько отличаются. Например, для лечебного учреждения отметка не должна превышать 60 ДБ, а для цеха или других промышленных помещений допускается 70 ДБ. Средний показатель для учебных и медицинских заведений составляет 40 ДБ. Стоит отметить, что нормы для ночного времени суток несколько ниже, а для прилегающих территорий выше.
- Важным считается и показатель звукового давления, который не должен превышать 40 ДБ для жилых и 50 ДБ для производственных помещений.
- Уровень вибрации напрямую влияет на работу вентиляторов при условии использования принудительной системы. Максимальный показатель зависит от нескольких факторов: размера и материала труб, качества монтажа, скорости потока воздуха, который проходит по каналам.
Кратность воздухообмена напрямую влияет на процесс очищения помещения от застойного воздуха и пыли. Качество его зависит от типа вентиляционной системы. При использовании естественной разновидности дополнить ее можно аэрацией, то есть открыванием форточек и дверей с целью усиления воздухообмена. Искусственные виды предполагают установку принудительной или механической вентиляции, а также кондиционеров. Кратность определяется количеством смен воздушных масс и вычисляется по формуле: N=V/W. Первая буква означает количество смен за 1 час, вторая — объем чистого воздуха, заполняющего на протяжении часа помещение, третья — площадь самого помещения.
Благодаря соблюдению всех нормативов возможно обеспечить эффективный воздухообмен в любом помещении. При нарушении рекомендаций система работает недостаточно хорошо или слишком интенсивно, что негативно отражается на микроклимате.
Самостоятельно рассчитать скорость воздуха не так просто. Для этого используется сложная формула, в которой главным параметром будет диаметр и радиус сечения труб, а также размер вентиляционной решетки. Вычисления лучше доверить специалисту, который сможет получить максимально точный результат.
Перед монтированием вентиляционной системы рабочие уже знают размеры каждой трубы, длину, ширину и направление, а также количество загибов, без которых практически невозможно установить конструкцию. Еще на стадии проектирования того или иного здания специалисты учитывают его назначение. После этого составляют схемы, опираясь на нормы, предоставленные в специальном документе (СНиП).
Считается, что в жилом помещении скорость воздуха в воздуховоде не должна превышать отметки 0,3 м/с. В случае проведения ремонтных работ допускается превышение этой нормы, но не более, чем на 30%. В производственных помещениях с большой площадью нередко функционируют две вентиляционные системы для повышения эффективности воздухообмена.
Каждая из систем работает не на полную мощность, поскольку так снижается эффективность обогрева помещения. В случае возникновения пожара одну из вентиляций останавливают принудительно, чтобы снизить скорость воздуха и исключить возгорание соседних объектов. Именно для этого устанавливаются специальные клапаны, которые при необходимости можно закрыть.
Система контроля воздуховодов TSI Pan231
Заблаговременно выбирать воздуховод для любого помещения не рекомендуется. Первым этапом должно стать точное определение его назначения и изучение норм, указанных в документе. Только после этого разрешается составить схему вентиляции, выбрать материал и размер труб в зависимости от полученных при вычислении данных.
Даже при точном расчёте труб с таким диаметром и радиусом может просто не быть в продаже. В этом случае необходимо выбрать наиболее близкие по значению размеры, установленные ГОСТом. Иногда для системы вентиляции требуется установка не круглых, а квадратных труб. Для выбора необходимо определить не диаметр изделия, а длину и ширину.
Достоинством таких труб считается практичность и возможность установки вплотную к стене. Часто они используются в квартирах или частных домах, располагаясь над кухонными шкафами. Однако круглые трубы также имеют преимущество, поскольку в них уровень шума гораздо меньше. Сегодня многие производители выпускают специальные коробы из пластика, подходящие для квартир.
При правильном проектировании здания и системы воздухообмена, а также точном вычислении скорости и кратности изменения воздушных масс в помещении возможно обеспечить и поддерживать оптимальный микроклимат в производственном, лечебном или жилом помещениях. Обращение к специалисту будет оптимальным вариантом и результаты, полученные путем расчетов, облегчат работу:
- Нет необходимости в прокладывании дополнительных вентиляционных труб с целью обеспечения необходимого расхода воздуха. Особенно актуально это в случае, когда размеры помещения не позволяют прокладывать массивную систему.
- Существует возможность уже на этапе проектирования и составления схемы вентиляции выбирать трубы меньшего диаметра. Это позволит не загромождать помещение, но обеспечит хороший воздухообмен. В небольших квартирах, где высота потолков не превышает 250 см, такое решение очень практично и незаменимо.
- Меньший диаметр канала значительно экономит средства владельца помещения, поскольку стоит дешевле. Экономить можно и на комплектующих, например, заслонках и клапанах.
- Возможности монтажа при использовании труб меньшего диаметра расширяются и нет необходимости жертвовать интерьером, чтобы установить качественную вентиляцию. Да и крепить небольшие и легкие трубы гораздо проще.
Однако стоит отметить, что в большом доме прокладка труб небольшого диаметра должна сочетаться с установкой достаточно мощного вентилятора. Обычно при такой системе естественная вентиляция будет работать хуже и требуется именно принудительная.
Предварительно рекомендуется рассчитать размеры и скорость воздуха, поскольку здание, в котором вентиляционный трубопровод не будет соответствовать нормам СНиП, могут не допустить к эксплуатации.
При условии соблюдения всех правил поддержание здорового микроклимата в любом помещении не составит труда.
Скорость воздушных масс в воздуховодах считается одним из основных параметров при монтировании вентиляции в жилом или производственном здании. С помощью точных расчётов можно обеспечить эффективный воздухообмен и избежать многих неприятностей. Если владелец не имеет соответствующих знаний для вычисления показателей, лучше доверить это профессионалу.
Как громко работает бризер Тион О2? Звуковой тест шума и скорости подачи воздуха
Скорость воздуха в воздуховоде: расчеты и измерения
Любая вентиляционная сеть состоит из каналов, оборудования и фасонных элементов. Для создания необходимого воздухообмена, важным параметром является не только производительность приточно-вытяжных установок и конфигурация сети, но и аэродинамический расчет воздуховодов.
Читайте также: Как выбрать дренажный насос: виды, рейтинг, характеристики
Материал и форма сечения
Первое, что делается еще на этапе подготовки к проектированию – это подбирается материал для воздухопроводов, их форма, ведь при трении газов о стенки канала создается сопротивление их движению. Каждый материал имеет разную шероховатость внутренней поверхности, и следовательно при выборе воздуховодов будут различными показатели сопротивления движению воздушного потока.
В зависимости от специфики монтажа, качества воздушной смеси, которое будет перемещаться по системе и бюджету на проведение работ, выбирают нержавеющие, пластиковые или стальные каналы с оцинкованным покрытием, круглого или прямоугольного сечения.
Прямоугольными трубами пользуются, чаще всего, для сохранения полезного пространства. Круглые, напротив, достаточно громоздки, но имеют лучшие аэродинамические показатели и как следствие, шумность конструкции. Для правильного построения вентиляционной сети важными параметрами являются: площадь сечения воздухопроводов, расход воздуха и его скорость при движении по каналу.
На объем перемещаемых воздушных масс форма влияния не оказывает.
Особенности перемещения газов
Как уже говорилось выше, в расчетах, проводимых при построении вентиляции, участвуют три параметра: расход и скорость воздушных масс, а также площадь сечения воздухопроводов. Из этих параметров только один нормируется – это площадь сечения. Кроме жилых помещений и детских учреждений, допустимую скорость воздуха в воздуховоде СНиП не регламентирует.
Для естественного проветривания, движения газов принимается со значениями 0,2 – 1 м/с.
Порядок проведения вычислений
- Составляется аксонометрическая схема с перечислением всех элементов.
- На основании схемы проводится расчет протяженности каналов.
- Определяется расход на каждом ее участке. Каждый отдельный участок имеет единое сечение воздухопроводов.
- После этого, проводятся вычисления скорости перемещения воздуха и давления в каждом отдельном участке системы.
- Далее, вычисляются потери на трение.
- Используя нужный коэффициент, вычисляется потери давления на местные сопротивления.
В процессе вычислений, на каждом участке воздухораспределительной сети получатся различные данные, которые необходимо уравнять с веткой наибольшего сопротивления при помощи диафрагм.
Методика расчетов
Изначально необходимо сделать расчет необходимой площади сечения воздуховода исходя из данных по ее расходу.
- Площадь сечения воздуховода рассчитывается по формуле
- FP=LP/VT
- где
- LP – данные по перемещению необходимого объема воздуха на конкретном участке.
- VT – рекомендованная или допустимая скорость воздуха в воздуховоде определенного назначения.
- Получив искомые данные, производится подбор близкого к расчетному значению типоразмеру воздухопровода. Имея новые данные, производится вычисления реальной скорости перемещения газов на участке системы вентиляции, по формуле:
Аналогичные вычисления необходимо провести для каждого отдельного участка вентиляции.
Вычисление потерь на трение
Прежде всего следует учитывать следует учитывать форму воздухопровода и материал, из которого он изготовлен.
- Для круглых изделий, формула расчета выглядит так:
- Pтр = (x*l/d) * (v*v*y)/2g
- где
- Х – табличный коэффициент трения (зависит от материала);
- I – длина воздухопровода;
- D – диаметр канала;
- V – темп движения газов на определенном участке сети;
- Y – плотность перемещаемых газов (определяется по таблицам);
- G – 9,8 м/с2
Важно! Если в воздухораспределительной системе используются прямоугольные каналы, то в формулу необходимо подставить эквивалентный сторонам прямоугольника (сечения воздуховода) диаметр. Вычисления можно произвести по формуле: dэкв = 2АВ/(А + В). Для перевода можно использовать и таблицу, представленную ниже.
- Потери на местные сопротивления рассчитываются по формуле:
Важно! При построении воздухораспределительных сетей, очень важную роль играет правильный выбор дополнительных элементов, к которым относятся: решетки, фильтры, клапаны и пр.
Эти элементы создают сопротивление перемещению воздушных масс.
При создании проекта следует обратить внимание и на правильный подбор оборудования, ведь лопасти вентилятора и работа осушителей, увлажнителей, помимо сопротивления, создают и наибольший шум и сопротивление воздушным потокам.
Рассчитав потери воздухораспределительной системы, зная требуемые параметры движения газов на каждом ее участке, можно переходить к подбору вентиляционного оборудования и монтажу системы.
Настройка действующей системы вентиляции
- Механические устройства с крыльчаткой. Предел измерений 0,2 – 5 м/с;
- Чашечные анемометры измеряют воздушный поток в пределах 1 – 20 м/с;
- Электронные термоанемометры могут использоваться для проведения измерений в любых вентиляционных сетях.
На этих устройствах стоит остановиться более подробно. Электронные термоанемометры не требуют, как в применении аналоговых устройств, организации люков в каналах. Все измерения производятся посредством установки датчика и получении данных на экран, встроенный в прибор. Погрешности измерений у таких устройств не превышает 0,2%. Большинство современных моделей могут работать как от батареек, так и от питания 220 v. Именно поэтому для проведения пусконаладочных работ, профессионалы рекомендуют использовать именно электронные анемометры.
В качестве заключения: скорость движения воздушных потоков, расход воздуха и площадь сечения каналов являются важнейшими параметрами для проектирования воздухораспределительных и вентиляционных сетей.
Совет: В данной статье, в качестве наглядного примера была приведена методика аэродинамического расчета для участка воздухопровода вентиляционной системы. Проведение вычислительных операций – это достаточно сложный процесс, требующий знаний и опыта, а также учитывающий массу нюансов. Не занимайтесь расчетами самостоятельно, а доверьте это профессионалам.
>>> Все про аренду авто на Кипре
Нормы скорости воздуха в воздуховодах, алгоритм проведения расчета и измерение параметров
Любое здание, будь то жилое или производственное, непременно оснащено системой вентиляции. Она необходима для периодического обновления воздуха внутри помещений.
Для того чтобы этот процесс протекал правильно, на стадии проектирования проводятся необходимые вычисления.
Основной параметр, который влияет на работу всей внутридомовой вентиляции, – это скорость потока воздуха в воздуховоде. В помещениях с разным функциональным назначением она должна быть не больше и не меньше оптимальных значений.
Эти показатели содержатся в соответствующем разделе СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование».
Важность правильного воздухообмена
Основным назначением вентиляции является создание и поддержание благоприятного микроклимата внутри жилых и производственных помещений.
И наоборот, при низкой скорости обновления воздушной массы мы получаем переувлажненную, избыточно теплую атмосферу, которая вредна для здоровья. В запущенных случаях нередко наблюдается появление на стенах грибков и плесени.
Нужен определенный баланс воздухообмена, который позволит поддерживать такие показатели влажности и температуру воздуха, которые положительно сказываются на здоровье людей. Эта важнейшая задача, которая требует решения.
Воздухообмен зависит в основном от скорости прохождения воздуха по вентиляционным каналам, сечения самих воздуховодов, количества изгибов трассы и длины участков с меньшими диаметрами воздухопроводящих труб.
Эти вычисления позволяют создать надежную внутридомовую вентиляцию, которая отвечает всем нормативным показателям, утвержденным в «Строительных нормах и правилах».
Правила определения скорости воздуха
Скорость перемещения воздушного потока по воздухопропускным каналам имеет важнейшее значение для правильного воздухообмена. Ее величина напрямую зависит от площади сечения и материала воздуховода.
Как известно, если упрощенно рассматривать конструкцию любой вентиляционной системы, она не кажется очень сложной. Главной ее составляющей является магистральный воздухопровод, от которого в каждое помещение отходят каналы меньшего диаметра.
Уличный воздух попадает в магистраль и распределяется по всему зданию по системе приточных воздушных каналов. Этот процесс может протекать естественным путем, за счет разницы давления и температуры внутри и снаружи сооружения.
Альтернативная схема вентиляции – принудительная, когда скорость перемещения воздушных потоков определяется работой втяжного вентилятора.
Отработанный воздух удаляется из внутренних помещений по похожей системе вытяжных воздушных каналов. Воздуховоды более мелкого диаметра выходят из каждого помещения и соединяются с магистральным общедомовым каналом.
Через него происходит выброс загрязненного воздуха в атмосферу.
Если используется схема естественной вентиляции, то величина рекомендуемой скорости воздушного потока составляет 0,2-1 м/с, максимально до 2 м/с.
Санитарные нормы уровня шума
Санитарные нормы уровня шума прописаны в СНиП-2-77. Раздел «Защита от шума» содержит допустимые значения громкости шумов различного происхождения для жилых, производственных и общественных зданий.
Уровни шума в разное время суток неодинаковы. Об этом свидетельствует отрывок из таблицы, приведенный ниже:
| Помещения в больницах и домах отдыха |
Формулы расчета скорости воздуха в воздуховоде
Устанавливая вентиляцию, специалисты особое внимание уделяют объему свежего воздуха, который поступает по каналам. Чтобы выполнить расчет скорости воздуха в воздуховоде, а также определить его количество и расход, необходимо применять определенные формулы. Они не являются сложными, поэтому доступны для использования даже неспециалистам.
Не думайте, что нужно быть специалистом, чтобы рассчитать скорость воздуха в воздуховоде
Читайте также: Установка раковины в ванной: инструкции по монтажу
Описание вентиляционной системы
Воздуховоды — это определенные элементы вентиляционной системы, которые имеют разные формы сечения и изготавливаются из различных материалов. Чтобы произвести оптимальные вычисления, потребуется учитывать все габариты отдельных элементов, а также двух дополнительных параметров, таких как объем обмена воздуха и его скорость в сечении воздуховода.
Главная функция вентиляционной системы — сохранность воздушного баланса и благоприятного микроклимата. Это означает, что воздух, которым дышит человек, не будет содержать в себе избыточной влаги, тепла и загрязнений.
Нарушение вентиляционной системы может привести к различным заболеваниям дыхательной системы и значительно снизить сопротивляемость иммунной системы. Также избыток влаги может привести к развитию болезнетворных бактерий и появлению грибка. Поэтому при установке вентиляции в домах и учреждениях применяются следующие правила:
В данном видео рассмотрим лучшее совмещение вытяжки и вентиляции:
Чтобы все требования были выполнены, необходимо произвести правильные расчеты и подобрать нужное оборудование для поступления воздушного потока (воздуховоды и другие приборы).
Это интересно: расчет площади воздуховодов.
Правила вычислений
Шум и вибрация находятся в тесной взаимосвязи со скоростью воздушных масс в вентиляционном канале.
Ведь поток, который проходит по трубам, способен создавать переменное давление, способное превышать нормальные параметры, если количество поворотов и изгибов больше оптимальных значений.
Когда сопротивление в каналах большое, скорость воздуха существенно меньше, а экономичность вентиляторов выше.
Многие факторы влияют на порог вибрации, например – материал трубы
Стандартные нормы уровня шумов
В СНиПе указываются определенные нормативы, которые затрагивают помещения жилого, общественного или производственного типа. Все стандарты указываются в таблицах. Если принятые нормы увеличены, значит, вентиляционная система спроектирована не должным образом. Кроме этого, превышение нормы звукового давления допустимо, но лишь на короткое время.
Насколько эффективно будут работать вентиляторы, зависит от уровня вибрации. Размер воздуховода, качество прокладок, материал, из которого изготовлены трубы, — все это влияет на порог вибрации.
Если предельно допустимые значения превышены, значит, система каналов создана с какими-либо недочетами, которые в ближайшем времени должны быть исправлены. Мощность вентилятора также способна влиять на превышение показателей уровня вибрации. Максимальная скорость воздуха в воздуховоде не должна способствовать росту шумов.
Принципы оценки
Для изготовления вентиляционных труб применяют разные материалы, самыми распространенными из которых считаются пластиковые и металлические трубы. Формы воздуховодов имеют различные сечения, начиная от круглых и прямоугольных и заканчивая эллипсоидными.
СНиП может указывать только размеры вытяжных труб, но никак не нормировать объем воздушных масс, поскольку вид и назначение помещений могут значительно отличаться. Прописанные нормы предназначены для социальных объектов — школ, дошкольных учреждений, больниц и т.
д.
Все габариты вычисляются благодаря определенным формулам. Нет определенных правил, позволяющих вычислять скорость воздуха в воздуховодах, но существуют рекомендуемые стандарты для необходимого расчета, которые можно увидеть в СНиПах. Все данные используются в виде таблиц.
Дополнять приведенные данные можно таким способом: если вытяжка естественная, то скорость движения воздуха не должна превышать 2 м/с и быть меньше 0,2 м/с, иначе обновляться воздушные потоки в комнате будут плохо.
Если же вентиляция принудительная, то максимально допустимое значение составляет 8-11 м/с для магистральных воздуховодов.
Если этот стандарт будет выше, то давление в вентиляции получится очень большим, что приведет к неприемлемой вибрации и шуму.
Формулы для расчётов
Для выполнения вычислений нужно иметь некоторые сведения. Чтобы произвести расчет скорости потока воздуха в воздуховоде, требуется применение формулы ϑ = L / 3600 × F, где:
- ϑ — скорость воздушных масс в воздуховоде;
- L — расход воздуха на определенном участке, для которого делаются расчеты (измеряется в м³ ч);
- F — площадь канала воздушных проходов (измеряется в м²).
Чтобы вычислить расход воздуха, вышеуказанную формулу можно видоизменить, получив L = 3600 × F × ϑ.
Но существуют обстоятельства, когда провести такие расчеты трудно или попросту нет на это времени. В таких ситуациях на помощь приходит специальный калькулятор расчета скорости воздуха в воздуховоде.
В инженерных бюро чаще всего используют калькуляторы, которые наиболее точны. Например, они добавляют больше цифр в число Пи, точнее рассчитывают затрату воздуха, вычисляют толщину стен прохода и т.д.
Благодаря расчетам скорости в воздуховоде мы сможем точно произвести вычисления не только количества подачи воздуха, но и узнать динамическое давление на стенки каналов, затраты через трение, динамическое сопротивление и т.д.
Полезные советы и примечания
Делая выводы по формулам или проводя вычисления в онлайн-калькуляторе, можно рассчитать, что скорость воздушных масс в сечении труб напрямую зависит от их габаритов. Чем меньше диаметр труб, тем больше будет скорость воздуха. Благодаря этому мы можем выявить несколько важных моментов:
Но при установке воздуховода малого диаметра важно помнить, что высокая скорость воздуха будет повышать давление на стены труб, а также сопротивление системы.
Следовательно, понадобится вентилятор высокой мощности и возникнет потребность в других дополнительных элементах. Поэтому при работе с вентиляцией важно точно произвести все вычисления, чтобы экономия не привела к еще большим расходам или убыткам.
Если строение не будет соответствовать вентиляционным стандартам СНиП, то его попросту не допустят к эксплуатации.
Объем воздуховодов. Скорость воздуха в воздуховоде: расчеты и измерения
Комментариев:
- Как правильно подобрать параметры воздушного канала?
- Некоторые экономические аспекты подбора размеров воздухопровода
- Значения параметров в различных видах воздушных каналов
- Каналы магистральные и ответвления
- Каналы внутри помещений
- Измерение параметров воздушного потока при наладке системы
Воздухопроводы приточных или вытяжных вентиляционных систем могут изготавливаться из разных материалов и быть различной конфигурации. При этом их габаритные размеры целиком зависят от двух других параметров, и формула расчета скорости воздуха хорошо отражает эту зависимость.
Эти два параметра – расход воздуха, движущегося по каналу, и скорость его движения.
Как правильно подобрать параметры воздушного канала?
Из трех параметров, принимающих участие в расчете, нормируется только один, это диаметр круглого воздуховода или габаритные размеры канала прямоугольного сечения.
В Приложении Н СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» представлена нормаль диаметров и размеров, которых следует придерживаться при разработке вентиляционных систем.
Остальные два параметра (скорость и расход воздушных масс) не нормируются, потребности в количестве свежего воздуха для вентиляции могут быть разными, иногда и довольно большими, поэтому расход определяется отдельными требованиями и расчетами.
Только в жилых зданиях, детских садах, школах и учреждениях здравоохранения для помещений различного назначения прописаны четкие нормы вытяжки и притока. Эти значения представлены в нормативной документации, касающейся этих видов зданий.
Скорость движения воздушных масс в каналах не ограничивается и не нормируется, ее следует принимать по результатам расчета, руководствуясь соображениями экономической целесообразности.
В справочной технической литературе существуют рекомендуемые величины скоростей, которые можно принимать при тех или иных конкретных условиях.
Рекомендуемые значения скорости движения воздуха, в зависимости от назначения воздухопровода для вентиляционных систем с механическим побуждением, отражены в Таблице 1.
Таблица 1
При естественном побуждении рекомендуемая скорость движения потока в системе варьируется от 0,2 до 1 м/с, что также зависит от функционального назначения каждого воздухопровода. В некоторых вытяжных шахтах высотных домов или сооружений эта величина может достигать 2 м/с.
Подбор воздуховодов по скорости воздуха
Аэродинамический расчет механических систем вентиляции и кондиционирования воздуха проводят для определения диаметров или размеров прямоугольных сечений воздуховодов или каналов, а также определения потерь давления при движении воздуха в канале и подбора соответствующего вентилятора.
Одним из важных факторов при проектировании систем вентиляции является скорость движения воздуха в воздуховоде.
При высокой скорости воздуха создается шум от трения о стенки воздуховода и завихрений на поворотах и отводах, а также возрастет сопротивление системы воздуховодов, что приводит к потребности установки вентилятора большей производительности, а в последующем к удорожанию капитальных и эксплуатационных затрат.
В справочных руководствах приводятся следующие рекомендуемые скорости воздуха в воздуховодах:
- 1,5…2,0 м/с — в распределительном канале с приточными или вытяжными вентиляционными решетками и дефлекторами;
- 4…5 м/с — для боковых ответвлений воздуховодов приточной и вытяжной вентиляции;
- 6 м/с — для магистральных каналов приточной и вытяжной вентиляции;
- 8…12 м/с — для магистральных каналов промышленных предприятий.
Читайте также: Обратная тяга в дымоходе: причины и способы устранения
Для расчета строится аксонометрическая схема приточной и вытяжной систем вентиляции. Основное направление воздуховодов на схеме разбивают на участки – отрезки одинаковой длины и с постоянным расходом воздуха.
Затем участки нумеруют и все значения наносят на схему. Суммарный расход воздуха складывается путем последовательного суммирования расходов воздуха через ответвления, присоединяющиеся к основному направлению.
- Расчет площади сечения воздуховода для каждого участка производится по следующей формуле:
- S= L/3600*V,
- где L — расход воздуха (м³/ч);
- V – скорость движения воздушного потока (м/с);
- Затем вычисляют предварительный диаметр воздуховода на участке
D=1000∙√(4∙S/»π» ) мм, и округляют до ближайшего стандартного размера. Размеры воздуховодов необходимо принимать строго в соответствии со значениями, приведенными в справочном пособии.
При необходимости применения прямоугольных воздуховодов размеры сторон подбирают также по ориентировочному сечению, т.е. чтобы a×b ≈ S в соответствии с таблицей типоразмеров, с учетом того, что отношение сторон, как правило, не должно превышать 1:3. Минимальное прямоугольное сечение составляет 100×150 мм, максимальное – 2000×2000.
Выбор воздуховодов круглого или прямоугольного сечения и материала из которого они будут изготовлены производится согласно техническим условиям объекта.
Воздуховоды прямоугольного сечения имеют меньшие размеры и могут использоваться в помещениях с ограниченным пространством для размещения вентиляционных каналов. Воздуховоды круглого сечения уменьшают сопротивление воздуха, а, следовательно, шумность конструкции, исключают потери воздуха и более удобны для монтажа.
Для Вашего удобства мы произвели такой расчет для наиболее часто используемых размеров и сечений воздуховодов. Адрес для заявок на подбор оборудования по готовым проектам и разработке Технических заданий на проектирование систем кондиционирования и вентиляции: [email protected]
Подбор воздуховодов по скорости воздуха.pdf
Давление в воздуховоде – измерение и расчет потерь
Перемещение газовоздушной смеси в воздуховодах происходит в определенном режиме.
Все параметры потока должны быть известны заранее, чтобы оборудование работало без перегрузок, а сами воздуховоды не подвергались чрезмерным нагрузкам.
Основное значение, которое надо определить в первую очередь — давление воздуха. Оно определяет эффективность работы системы и позволяет получить все остальные данные о режиме передвижения воздушного потока.
Давление воздуха — это составной показатель, представляющий собой сумму двух величин, определяемых по отдельности. Для того, чтобы вычислить общее значение, следует предварительно определить скорость воздушного потока.
- Формула выглядит следующим образом:
- v=L/3600*F
- Где:
v – скорость
L — расход
F — сечение воздухопровода
Зная скорость потока, можно приступать к дальнейшим расчетам.
Поведение среды внутри воздуховода
Воздушный поток внутри воздухопровода получает импульс от вентилятора и под его воздействием перемещается в заданном направлении. При этом, общее давление складывается из двух самостоятельных величин:
статическое давление, обусловленное энергией взаимодействия молекул газа
динамическое давление, воздействующее на стенки трубы
Статическое давление Pст измеряют с помощью специальных приспособлений (трубка Пито, соединенная с дифманометром). Динамическое давление представляет собой произведение плотности воздуха на квадрат скорости потока, деленное пополам.
P дин = ρ*(v2/2)
Где:
P дин — динамическое давление
ρ — плотность воздуха (или перемещаемого газа)
v2 — квадрат скорости потока
Сумма обоих значений и будет составным общим давлением воздуха на данном участке воздуховода. Важно понимать, что давление всегда вычисляется только при заданном расходе, т. е. определенном режиме работы вентилятора. Увеличение скорости вращения или изменение размеров рабочего колеса автоматически вызовет изменение давления.
Смысл определения давления воздуха в воздуховодах заключается в сохранении параметров системы. Если имеется отрезок трубопровода, равномерно сужающийся от начала к концу (такие участки называются конфузорами), то в конечной точке будет наблюдаться изменение режима потока:
увеличение скорости
уменьшение статического давления
увеличение динамического давления
В результате, общее давление останется неизменным, а скорость потока возрастет. Расход воздуха в конечной точке пропорционально упадет, поэтому перед началом понадобится придать потоку дополнительный импульс для сохранения общего режима работы системы. Для определения величины дополнительной энергии надо предварительно рассчитать давление и все остальные параметры потока.
Если на участке воздуховода имеется расширение (диффузор), происходит обратное явление — возрастает расход, но падает скорость и давление. Для сохранения режима также необходимо заранее рассчитать начальные значения всех показателей воздушного потока в системе.
Сеть воздуховодов представляет собой сложную систему с большим количеством изгибов, ответвлений, переходов. Все они образуют динамическое сопротивление движению воздуха, которое надо учесть при расчете режима работы вентиляции. Определение давления при этом играет главную роль, позволяющую оперировать другими данными.
Что такое потери давления в воздуховодах?
Потери давления — это снижение параметров воздушного потока, вызванное сопротивлением трубопроводов. Энергия потока расходуется на проход изгибов и прочих переходов, гасится или поглощается стенками воздуховодов. Возникают турбулентные завихрения, частично направляющие воздух по спирали или в обратную сторону, снижая его скорость и уменьшая общий импульс.
Расчет потерь давления возможен при наличии всей информации о режиме работы воздуховода (длина, сечение, давление, скорость потока и т.д.). Необходимо в первую очередь определить потери на трение и на местные сопротивления, которые зависят от скорости потока и плотности перемещаемого газа с учетом соответствующих коэффициентов и табличных значений.
Расчет воздуховодов может быть произведен по двум методикам. Оптимальным способом считается выполнение расчета и тем, и другим способом, с последующим применением на практике больших результатов. Рассмотрим их внимательнее:
Метод допустимых скоростей
Расчет по допустимым скоростям позволяет определить параметры воздуховодов исходя из потребностей и нормативных требований к вентиляции помещений разного назначения. Исходными данными являются табличное значение оптимальной скорости воздуха в данном помещении, а также расчетное сечение воздуховодов с величиной падения давления.
Затем производят расчет по следующей методике:
создается схема вентиляции с указанными значениями длины каналов и расхода воздуха на каждом участке
определяется оптимальный диаметр (размер) каналов
вычисляются потери давления на трение и местные сопротивления
потери давления суммируются и определяется окончательное значение для данного участка воздуховода
В результате получается значение, определяющее режим подачи воздуха в конечной точке системы или ее участка.
Метод постоянной потери напора
Этот метод достаточно прост, но не дает точных значений. Он используется на начальной стадии проектирования, для определения технико-экономических показателей данной вентиляционной системы. Методика базируется на показателе падения напора в зависимости от длины воздуховодов.
Порядок расчета:
определение скорости потока по специальной диаграмме зависимости скорости от расхода
рассчитывают начальную величину потери расхода, обозначающую падение производительности на 1 погонный метр воздуховода
выбирают наиболее нагруженную ветвь воздухопровода и принимают ее протяженность за общую величину
умножают общую длину на величину потери напора (начальную, на 1 п.м.)
прибавляют размер потерь на диффузорах
по диаграмме определяют начальный диаметр воздуховода, обеспечивающий заданный расход в конечной точке системы
Необходимо понимать, что выполнение подобных расчетов представляет собой большую сложность и не может быть произведено человеком без специальной подготовки.
Потери давления на изгибах
Изгибы воздуховодов создают сопротивление движению воздуха, в котором создаются турбулентные потоки и завихрения. Они гасят скорость и энергию, оказывая отрицательное влияние на режим перемещения среды. Величина падения напрямую зависит от угла изгиба.
Существует диаграмма, отображающая эту величину относительно разных углов изгиба, соответствующих параметрам стандартных фасонных изделий. По ней можно определить, насколько упадет давление при прохождении изгиба данной конфигурации. Эта диаграмма есть в таблицах СНиП, данные из нее учитываются при проектировании системы.
Потери давления на диффузорах
Диффузор — это участок воздуховода с равномерно расширяющимся сечением. Для определения падения давления может быть произведен специализированный расчет, но он сложен и недоступен для человека, не имеющего соответствующего образования и опыта.
Поэтому принято использовать диаграмму в таблицах СНиП, где заранее произведены все вычисления. Надо только найти начальное и конечное значение размеров и определить искомую величину. Поскольку все результаты одинаковы, делать каждый раз один и тот же расчет нецелесообразно.
Потери давления в прямолинейных воздуховодах
Прямые участки воздуховодов также создают определенное сопротивление потоку воздуха. Он теряет энергию из-за трения о стенки, турбулентности, ослабления общего импульса, полученного потоком от рабочего колеса вентилятора.
Зависимость падения от длины и размеров трубы линейная, поэтому ее не считают, а находят по диаграмме в таблицах СНиП или ином справочнике.
По вертикальной оси отображен объем перемещаемого воздуха (расход), по горизонтальной — величина потери давления.
Пользуются диаграммой не так, как обычно — сначала на вертикальной оси находят существующую величину расхода, потом совмещают ее с размером трубы на диаграмме и опускают перпендикуляр на горизонтальную ось, которая покажет требуемое значение.
