Эквивалентный диаметр воздуховодаКалькулятор эквивалентного диаметраЭквивалентный диаметр - диаметр круглого воздуховода, в котором потеря давления на трение при одинаковой длине равна его потере в прямоугольном воздуховоде. Эквивалентный диаметр прямоугольного воздуховодаЭквивалентный диаметр прямоугольного воздуховода можно вычислить по формуле de = 1.30 x ((a x b)0.625) / (a + b)0.25) (1) где de = эквивалентный диаметр (мм) a = длина стороны A (мм) b = длина стороны B (мм)
Эквивалентный диаметр овального воздуховодаЭквивалентный диаметр овального воздуховода можно вычислить по формуле de = 1.55 A0.625/P0.2 (2) где A = площадь поперечного сечения овального воздуховода (м2) P = периметр овального воздуховода (м) Площадь поперечного сечения овального воздуховода можно вычислить по формуле A = (π b2/4) + b(a - b) (2a) где a = большая сторона овального воздуховода (м) b = меньшая сторона овального воздуховода (м) Периметр овального воздуховода можно вычислить по формуле P = π b + 2(a - b) (2b) www.dvavtomatika.ru Расчет вентиляционных коробов. Как рассчитать сечение и диаметр воздуховодаКомментариев:
Для передачи приточного или вытяжного воздуха от вентиляционных установок в гражданских или производственных зданиях применяются воздухопроводы различной конфигурации, формы и размера. Зачастую их приходится прокладывать по существующим помещениям в самых неожиданных и загроможденных оборудованием местах. Для таких случаев правильно рассчитанное сечение воздуховода и его диаметр играют важнейшую роль. Факторы, оказывающие влияние на размеры воздухопроводовНа проектируемых или вновь строящихся объектах удачно проложить трубопроводы вентиляционных систем не составляет большой проблемы – достаточно согласовать месторасположение систем относительно рабочих мест, оборудования и других инженерных сетей. В действующих промышленных зданиях это сделать гораздо сложнее в силу ограниченного пространства. Этот и еще несколько факторов оказывают влияние на расчет диаметра воздуховода:
В Таблице 1 представлена нормаль размеров воздуховодов и толщина металла для их изготовления. Таблица 1 Примечание: Таблица 1 отражает нормаль не полностью, а только самые распространенные размеры каналов. Воздуховоды производят не только круглой, но и прямоугольной и овальной формы. Их размеры принимаются через значение эквивалентного диаметра. Также новые методы изготовления каналов позволяют использовать металл меньшей толщины, при этом повышать в них скорость без риска вызвать вибрации и шум. Это касается спирально-навивных воздухопроводов, они имеют высокую плотность и жесткость. Вернуться к оглавлению Расчет габаритов воздухопроводаСначала необходимо определиться с количеством приточного или вытяжного воздуха, которое требуется доставить по каналу в помещение. Когда эта величина известна, площадь сечения (м 2) рассчитывают по формуле: В этой формуле:
Для того чтобы связать единицы времени (секунды и часы), в расчете присутствует число 3600. Диаметр воздуховода круглого сечения в метрах можно высчитать исходя из площади его сечения по формуле: S = π D 2 / 4, D 2 = 4S / π, где D – величина диаметра канала, м. Порядок расчета размера воздухопровода следующий:
Когда известны параметры воздуховодов (их длина, сечение, коэффициент трения воздуха о поверхность), можно рассчитать потери давления в системе при проектируемом расходе воздуха. Общие потери давления (в кг/кв.м.) рассчитываются по формуле:P = R*l + z, где R - потери давления на трение в расчете на 1 погонный метр воздуховода, l z - потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении). 1. Потери на трение: В круглом воздуховоде потери давления на трение Pтр считаются так: Pтр = (x*l/d) * (v*v*y)/2g, где x - коэффициент сопротивления трения, l - длина воздуховода в метрах, d - диаметр воздуховода в метрах, v y g - ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Замечание: Если воздуховод имеет не круглое, а прямоугольное сечение, в формулу надо подставлять эквивалентный диаметр, который для воздуховода со сторонами А и В равен: dэкв = 2АВ/(А + В) 2. Потери на местные сопротивления: Потери давления на местные сопротивления считаются по формуле: z = Q* (v*v*y)/2g, где Q - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховода, для которого производят расчет, v - скорость течения воздуха в м/с, y - плотность воздуха в кг/куб.м., g - ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Значения Q содержатся в табличном виде. Метод допустимых скоростейПри расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают оптимальную скорость воздуха (см. таблицу). Затем считают нужное сечение воздуховода и потери давления в нем. Порядок действий при аэродинамическом расчете воздуховодов по методу допустимых скоростей:
В процессе расчета нужно последовательно увязать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление. Таблица максимальной скорости воздуха в зависимости от требований к воздуховоду
Примечание: скорость воздушного потока в таблице дана в метрах в секунду. Данный метод предполагает постоянную потерю напора на 1 погонный метр воздуховода. На основе этого определяются размеры сети воздуховодов. Метод постоянной потери напора достаточно прост и применяется на стадии технико-экономического обоснования систем вентиляции.
В диаграмме потерь напора указаны диаметры круглых воздуховодов. Если вместо них используются воздуховоды прямоугольного сечения, то необходимо найти их эквивалентные диаметры с помощью приведенной ниже таблицы. Замечания:
Таблица эквивалентных диаметров воздуховодов
Параметры показателей микроклимата определяются положениями ГОСТ 12.1.2.1002-00, 30494-96, СанПин 2.2.4.548, 2.1.2.1002-00. На основании существующих государственных нормативных актов разработан Свод правил СП 60.13330.2012. Скорость воздуха в должна обеспечивать выполнение существующих норм. Что учитывается при определении скорости движения воздухаДля правильного выполнения расчетов проектировщики должны выполнять несколько регламентируемых условий, каждое из них имеет одинаково важное значение. Какие параметры зависят от скорости движения воздушного потока? Уровень шума в помещенииВ зависимости от конкретного использования помещений санитарные нормы устанавливают следующие показатели максимального звукового давления. Таблица 1. Максимальные значения уровня шума. Превышение параметров допускается только в кратковременном режиме во время пуска/остановки вентиляционной системы или дополнительного оборудования.Уровень вибрации в помещении Во время работы вентиляторов продуцируется вибрация. Показатели вибрации зависят от материала изготовления воздуховодов, способов и качества виброгасящих прокладок и скорости движения воздушного потока по воздуховодам. Общие показатели вибрации не могут превышать установленные государственными организациями предельные значения. Таблица 2. Максимальные показатели допустимой вибрации. При расчетах подбирается оптимальная скорость воздуха, не усиливающая вибрационные процессы и связанные с ними звуковые колебания. Система вентиляции должна поддерживать в помещениях определенный микроклимат. Значения по скорости движения потока, влажности и температуре содержатся в таблице. Таблица 3. Параметры микроклимата. Еще один показатель, принимаемый во внимание во время расчета скорости потока – кратность обмена воздуха в системах вентиляции. С учетом их использования санитарные нормы устанавливают следующие требования по воздухообмену. Таблица 4. Кратность воздухообмена в различных помещениях.
Алгоритм расчетов Скорость воздуха в воздуховоде определяется с учетом всех вышеперечисленных условий, технические данные указываются заказчиком в задании на проектирование и монтаж вентиляционных систем. Главный критерий при расчетах скорости потока – кратность обмена. Все дальнейшие согласования делаются за счет изменения формы и сечения воздуховодов. Расход в зависимости от скорости и диаметра воздуховода можно взять из таблицы. Таблица 5. Расход воздуха в зависимости от скорости потока и диаметра воздуховода. Самостоятельный расчетК примеру, в помещении объемом 20 м 3 согласно требованиям санитарных норм для эффективной вентиляции нужно обеспечить трехкратную смену воздуха. Это значит, что за один час сквозь воздуховод должно пройти не менее L = 20 м 3 ×3= 60 м 3 . Формула расчета скорости потока V= L / 3600× S, где: V – скорость потока воздуха в м/с; L – расход воздуха в м 3 /ч; S – площадь сечения воздуховодов в м 2 . Возьмем круглый воздуховод Ø 400 мм, площадь сечения равняется: В нашем примере S = (3.14×0,4 2 м)/4=0,1256 м 2 . Соответственно, для обеспечения нужной кратности обмена воздуха (60 м 3 /ч) в круглом воздуховоде Ø 400 мм (S = 0,1256 м 3) скорость воздушного потока равняется: V= 60/(3600×0,1256) ≈ 0,13 м/с. С помощью этой же формулы при заранее известной скорости можно рассчитать объем воздуха, перемещающийся по воздуховодам в единицу времени. L = 3600×S (м 3)×V(м/с). Объем (расход) получается в квадратных метрах. Как уже описывалось ранее, от скорости воздуха зависят и показатели шумности вентиляционных систем. Для минимизации негативного влияния этого явления инженеры сделали расчеты максимально допустимых скоростей воздуха для различных помещений. По такому же алгоритму определяется скорость воздуха в воздуховоде при расчете подачи тепла, устанавливаются поля допусков для минимизации потерь на содержание зданий в зимний период времени, подбираются вентиляторы по мощности. Данные по воздушному потоку требуются и для уменьшения потерь давления, а это позволяет повышать коэффициент полезного действия вентиляционных систем и сокращает потребление электрической энергии. Расчет выполняется по каждому отдельному участку, с учетом полученных данных подбираются параметры главных магистралей по диаметру и геометрии. Они должны успевать пропускать откачанный воздух из всех отдельных помещений. Диаметр воздуховодов выбирается таким образом, чтобы минимизировать шумность и потери на сопротивление. Для расчетов кинематической схемы важны все три показатели вентиляционной системы: максимальный объем нагнетаемого/удаляемого воздуха, скорость передвижения воздушных масс и диаметр воздуховодов. Работы по расчету вентиляционных систем относятся к категории сложных с инженерной точки зрения, выполнять их могут только профессиональные специалисты со специальным образованием. Для обеспечения постоянных значений скорости воздуха в каналах с различным сечением используются формулы: После расчета за окончательные данные принимаются ближайшие значения стандартных трубопроводов. За счет этого уменьшается время монтажа оборудования и упрощается процесс его периодического обслуживания и ремонта. Еще один плюс – уменьшение сметной стоимости вентиляционной системы. Для воздушного обогрева жилых и производственных помещений скорости регулируются с учетом температуры теплоносителя на входе и выходе, для равномерного рассеивания потока теплого воздуха продумывается схема монтажа и размеры вентиляционных решеток. Современные системы воздушного обогрева предусматривают возможность автоматической регулировки скорости и направления потоков. Температура воздуха не может превышать +50°С на выходе, расстояние до рабочего места не менее 1,5 м. Скорость подачи воздушных масс нормируется действующими государственными стандартами и отраслевыми актами. Во время расчетов по требованию заказчиков может учитываться возможность монтажа дополнительных ответвлений, с этой целью предусматривается запас производительности оборудования и пропускной способности каналов. Скорости потока рассчитываются таким образом, чтобы после увеличения мощности вентиляционных систем они не создавали дополнительную звуковую нагрузку на присутствующих в помещении людей. Выбор диаметров выполняется от минимально приемлемого, чем меньше габариты – тем универсальное система вентиляции, тем дешевле обходится ее изготовление и монтаж. Системы местных отсосов рассчитываются отдельно, могут работать как в автономном режиме, так и подключаться к существующим вентиляционным системам. Государственные нормативные документы устанавливают рекомендованные скорости движения в зависимости от расположения и назначения воздуховодов. При расчетах нужно придерживаться этих параметров.
Внутри помещений воздух не может двигаться со скоростью более 0,3 м/с, допускается кратковременное превышение параметра не более чем 30%. Если в помещении имеется две системы, то скорость воздуха в каждой из них должна обеспечивать не менее 50% расчетного объема подачи или удаления воздуха. Пожарные организации выдвигают свои требования по скорости перемещения воздушных масс в воздуховодах в зависимости от категории помещения и особенностей технологического процесса. Нормативы направлены на уменьшение скорости распространения дыма или огня по воздуховодам. В случае необходимости на вентиляционных системах должны устанавливаться клапаны и отсекатели. Срабатывание устройств происходит после сигнала датчика или выполняется вручную ответственным лицом. В одну систему вентиляции можно подключать только определенные группы помещений. В холодный период времени в отапливаемых зданиях температура воздуха в результате функционирования вентиляционной системы не может понижаться ниже нормируемых. Нормируемая температура обеспечивается до начала рабочей смены. В теплый период времени эти требования не актуальны. Движение воздушных масс не должно ухудшать предусмотренные СанПин 2.1.2.2645 нормативы. Для достижения нужных результатов во время проектирования систем изменяется диаметр воздуховодов, мощность и количество вентиляторов и скорости потока. Принимаемые расчетные данные по параметрам движения в воздуховодах должны обеспечивать:
Во время расчетов показателей движения воздуха в системах с естественной вентиляцией берется среднегодовое значение разности плотности внутреннего и наружного воздуха. Минимальные фактические данные по производительности должны обеспечивать допустимые нормативные значения кратности обмена воздуха. Обновлено: 27.11.2017 103583 Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter mirhat.ru воздуховоды - OVIK
www.sites.google.com Эквивалентные диаметры. Пример округления расхода воздуха по эквивалентному диаметру6.4. Эквивалентные диаметры Расчет прямоугольных воздуховодов можно производить пользуясь формулами и таблицами для круглых воздуховодов по эквивалентному диаметру dэ. Различают два вида эквивалентных диаметров: по скорости движения воздуха dЭД и по расходу воздуха dЭQ. Под эквивалентным диаметром, по скорости или по расходу воздуха подразумевается такой диаметр у которого удельная потеря давления ни трение Rтр та же, что у воздуховода другой формы сечения (при условии равенства скоростей движение воздуха или расхода воздуха в обоих воздуховодах). Определим эквивалентный диаметр по скорости dэv для воздуховода прямоугольного сечения. По условию, Rтр.эv = Rтр.пр и Vэv = Vпр = V.Удельная потеря давления на трение для воздуховода любой формы сечения определяется по формуле: , следовательно и После сокращений, получим: Rэv = Rпр, где Rэv – гидравлический радиус воздуховода круглого сечения с диаметром, эквивалентном по скорости прямоугольному сечению; Rпр – гидравлический радиус воздуховода прямоугольного сечения. Т.к. и , то Для воздуховода квадратного сечения а = b и dэv = а. При равенстве скоростей площади сечений воздуховодов, а следовательно, и расходы воздуха в них получаются различные. Например, для воздуховода квадратного сечения со стороной а, dэv = а, но . Эквивалентный диаметр по расходу воздуха для прямоугольного сечения определяется по формуле: . Ввиду сложности подсчетов по этой формуле на практике обычно пользуются dэv, а не dЭQ. 6.5. Пример округления расхода воздуха по эквивалентному диаметру Определить эквивалентный диаметр по скорости dэv для прямоугольного воздуховода сечением 400х600 мм и расход воздуха для круглого и прямоугольно сечений при V= 6 м/с. Решение. м. Площади сечений воздуховодов: круглого Fтв = 0.785 ּ 0.482 = 0.18 м2 прямоугольного Fпр = 0.4 ּ 0.6 = 0.24 м2 Расходы воздуха: для круглого сечения I= 0.18 ּ 6 = 1.08 м3/с; для прямоугольного сечения I = 0.24 ּ 6 = 1.44 м3/с. Разница составлений 35 %. vunivere.ru |