Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Расчет скорости в воздуховоде онлайн: Скорость воздуха — Онлайн калькулятор

Содержание

Расчёт скорости воздуха в воздуховоде

Для расчета скорости воздуха в воздуховоде онлайн рекомендуем воспользоваться представленным выше калькулятором. Исходными данными для расчета являются:

  • Расход воздуха
  • Сечение воздуховода (диаметр для круглых воздуховодов, ширина и высота для прямоугольных).

Важным отличием нашего калькулятора является тот факт, что в результате расчета вы узнаете не только фактическую скорость воздуха, но и падение давления на 1 метр длины - эта величина поможет вам определить аэродинамическое сопротивление вентиляционной сети.

Зачем выполнять расчёт скорости воздуха в воздуховоде

Задача расчёта скорости воздуха в воздуховоде обычно возникает при проверке проекта вентиляции, в котором указан расход и выбрано сечение воздуховода.

Цель расчёта — понять, правильно ли выбрано сечение воздуховода для данного расхода воздуха. Кроме того, скорость воздуха в воздуховоде должна быть указана на аксонометрической схеме системы вентиляции.

Формула расчёта скорости воздуха в воздуховоде

В общем случае скорость воздуха в воздуховоде определяется по формуле:

  • v = G/S, где G и S — соответственно, расход воздуха в воздуховоде и площадь его сечения.

При использовании этой формулы следует учитывать размерности расхода и площади. Чаще всего расход выражен в м3/час, а размеры воздуховода — в миллиметрах, то есть площадь сечения будет в мм2. Подстановка чисел в м3/час и ммнедопустима. Для получения скорости воздуха в м/с следует пересчитать расход воздуха в кубических метрах в секунду (м3/с), а площадь сечения в квадратных метрах (м2).

Пример расчёта скорости воздуха в воздуховоде

Например, для воздуховода 600×300 с расходом воздуха 2000 м3/час получим:

  1. Размеры воздуховода переводим в метры, имеем 0,6 и 0,3 м.
  2. Площадь сечения S = 0,6·0,3 = 0,18 м2
  3. Расход воздуха G = 2000 м3/час = 2000/3600 м3/с = 0,56 м3
  4. Скорость воздуха v = G/S = 0,56/0,18 = 3,1 м/с.

Рекомендуемая скорость воздуха в воздуховодах

Рекомендуемая скорость воздуха в воздуховодах составляет:

  • До 4 м/с — для общеобменных систем вентиляции с сечением воздуховодов до 600×600
  • До 6 м/с — для систем вентиляции с сечением воздуховодов более 600×600
  • До 10 м/с — для систем дымоудаления и специфических систем вентиляции.

Расчёт скорости воздуха в круглом воздуховоде

Формула расчёта скорости воздуха в воздуховоде может быть адаптирована для круглых воздуховодов с учётом привычных размерностей входящих в неё величин:

  • v = 354·G/D2, где G — расход воздуха в м3/час, D — диаметр воздуховода в миллиметрах.

Например, для расхода воздуха 550 м3/час в воздуховоде диаметром 200 мм получим:

  • v = 354·550/2002 = 4,9 м/с

В общеобменных системах вентиляции не рекомендуется превышать скорость 4 м/с во избежание шума в воздуховодах и повышенного аэродинамического сопротивления. Поэтому в данном примере рекомендуется применить воздуховод диаметром 250 мм (v = 354·550/2502 = 3,1 м/с)

Расчёт скорости воздуха в прямоугольном воздуховоде

Для прямоугольного воздуховода формула расчёта скорости воздуха преображается следующим образом:

  • v = 278·G/(A·B), где G — расход воздуха в м3/час, A и B — стороны сечения воздуховода в миллиметрах.

Для вышеприведённого примера (2000 м3/час в воздуховоде 600×300) получим:

  • v = 278·2000/(600·300) = 3,1 м/с, как и было найдено выше.

Таблицы скорости воздуха

Для определения скорости воздуха в воздуховоде в ходе проверки проекта удобно пользоваться готовыми таблицами. Они составляются отдельно для круглых и прямоугольных воздуховодов. В них по вертикали указаны сечения воздуховодов, а в ячейках — расход воздуха. Искомая скорость указана в столбцах.

Ниже представлены таблицы скоростей воздуха для круглых и прямоугольных воздуховодов.

В качестве примера примем, что по круглому воздуховоду диаметром 200 мм прокачивается 420 м3/ч воздуха. По первой таблицы в строке с диаметром «200» находим ближайшие к 420 м3/ч расходы воздуха, то есть между ячейками 339 м

3/ч и 452 м3/ч, что соответствует скорости воздуха 3 и 4 м/с соответственно. Так как 420 гораздо ближе к 452, чем к 339, то можно сделать вывод, что скорость воздуха — «почти 4 м/с». Это допустимая скорость для общеобменных систем вентиляции, значит, сечение воздуховода в проекте подобрано верно.

Комментарии

 

Детальный расчет скорости воздуха в воздуховодах по формуле

Если вас интересует стоимость изготовления продукции, отправьте нам техническое задание на почту [email protected]‑product.ru или позвоните по телефону 8 800 555‑17‑56

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 воздуховоде должна обеспечивать выполнение существующих норм.

Что учитывается при определении скорости движения воздуха

Для 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 помещении

В 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 помещенииВо 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.

Бытовые
Бытовые помещения Кратность воздухообмена
Жилая комната (в квартире или в общежитии) 3/ч на 1м2 жилых помещений
Кухня квартиры или общежития 6-8
Ванная комната 7-9
Душевая 7-9
Туалет 8-10
Прачечная (бытовая) 7
Гардеробная комната 1,5
Кладовая 1
Гараж 4-8
Погреб 4-6
Промышленные
Промышленные помещения и помещения большого объема Кратность воздухообмена
Театр, кинозал, конференц-зал 20-40 м3
на человека
Офисное помещение 5-7
Банк 2-4
Ресторан 8-10
Бар, Кафе, пивной зал, бильярдная 9-11
Кухонное помещение в кафе, ресторане 10-15
Универсальный магазин 1,5-3
Аптека (торговый зал) 3
Гараж и авторемонтная мастерская 6-8
Туалет (общественный) 10-12 (или 100 м3 на один унитаз)
Танцевальный зал, дискотека 8-10
Комната для курения 10
Серверная 5-10
Спортивный зал не менее 80 м3 на 1 занимающегося и не менее 20 м3 на 1 зрителя
Парикмахерская (до 5 рабочих мест) 2
Парикмахерская (более 5 рабочих мест) 3
Склад 1-2
Прачечная 10-13
Бассейн 10-20
Промышленный красильный цел 25-40
Механическая мастерская 3-5
Школьный класс 3-8

Алгоритм расчетовСкорость 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 расчет

К примеру, в помещении объемом 20 м3 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 м3×3= 60 м3. Формула расчета скорости потока V= L / 3600× S, где:

V – скорость потока воздуха в м/с;

L – расход воздуха в м3/ч;

S – площадь сечения воздуховодов в м2.

Возьмем круглый воздуховод Ø 400 мм, площадь сечения равняется:

В нашем примере S = (3.14×0,4

2 м)/4=0,1256 м2. Соответственно, для обеспечения нужной кратности обмена воздуха (60 м3/ч) в круглом воздуховоде Ø 400 мм (S = 0,1256 м3) 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 (м3)×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.

Таблица 6. Рекомендованные параметры скоростей воздуха

Рекомендуемые значения скорости
Квартиры Офисы Производственные помещения
Приточные решетки 2,0-2,5 2,0-2,5 2,5-6,0
Магистральные воздуховоды 3,5-5,0 3,5-6,0 6,0-11,0
Ответвления 3,0-5,0 3,0-6,5 4,0-9,0
Воздушные фильтры 1,2-1,5 1,5-1,8 1,5-1,8
Теплообменники 2,2-2,5 2,5-3,0 2,5-3,0

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.

Таблица 7. Рекомендованные скорости воздуха в различных каналах

Тип и место установки воздуховода и решетки Вентиляция
Естественная Механическая
Воздухоприемные жалюзи 0,5-1,0 2,0-4,0
Каналы приточных шахт 1,0-2,0 2,0-6,0
Горизонтальные сборные каналы 0,5-1,0 2,0-5,0
Вертикальные каналы 0,5-1,0 2,0-5,0
Приточные решетки у пола 0,2-0,5 0,2-0,5
Приточные решетки у потолка 0,5-1,0 1,0-3,0
Вытяжные решетки 0,5-1,0 1,5-3,0
Вытяжные шахты 1,0-1,5 3,0-6,0

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:

  1. Выполнение параметров микроклимата в помещениях, поддержку качества воздуха в регламентируемых пределах. При этом принимаются меры по снижению непродуктивных тепловых потерь. Данные берутся как из существующих нормативных документов, так и из технического задания заказчиков.
  2. Скорость движения воздушных масс в рабочих зонах не должна вызывать сквозняки, обеспечивать приемлемую комфортность пребывания в помещении. Механическая вентиляция предусматривается только в тех случаях, когда добиться желаемых результатов за счет естественной невозможно. Кроме этого, механическая вентиляция обязательно монтируется в цехах с вредными условиями труда.

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.

Расчет скорости воздуха в воздуховоде

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.

Схема устройства воздуховода.

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.

Схема правильной установки канального вентилятора.

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

Назначение воздуховода Магистраль- ный Боковое ответвление Распредели- тельный Решетка для притока Вытяжная решетка
Рекомендуемая скорость От 6 до 8 м/с От 4 до 5 м/с От 1,5 до 2 м/с От 1 до 3 м/с От 1,5 до 3 м/с

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.

Порядок вычислений

Изначально формула расчета скорости воздушного потока в канале представлена в справочниках под редакцией И.Г. Староверова и Р.В. Щекина в следующем виде:

L = 3600 x F x ϑ, где:

  • L – расход воздушных масс на данном участке трубопровода, м³/ч;
  • F – площадь поперечного сечения канала, м²;
  • ϑ – скорость воздушного потока на участке, м/с.

Таблица расчета вентиляции.

Для определения скорости потока формула принимает такой вид:

ϑ= L / 3600 x F

Именно по ней рассчитывается действительная скорость воздуха в канале. Это нужно делать как раз по причине нормируемых значений диаметра или размеров трубы по СНиП. Вначале принимается рекомендуемая скорость для того или иного назначения воздухопровода и просчитывается его сечение. Далее диаметр канала круглого сечения определяется обратным просчетом по формуле площади круга:

F = π x D2 / 4, здесь D – диаметр в метрах.

Размеры канала прямоугольного сечения находят подбором ширины и высоты, произведение которых даст площадь сечения, эквивалентного расчетному. После этих вычислений подбирают ближайшие по нормали размеры воздухопровода (обычно принимают тот, который больше) и в обратном порядке находят величину действительной скорости потока в будущем воздуховоде. Данная величина потребуется для определения динамического давления на стенки трубы и вычисления потерь давления на трение и в местных сопротивлениях вентиляционной системы.

Некоторые экономические аспекты подбора размеров воздухопровода

Таблица для расчета гидравлического диаметра воздуховода.

При расчете размеров и скорости воздуха в воздуховоде наблюдается такая зависимость: при увеличении последней диаметры каналов уменьшаются. Это дает свои преимущества:

  1. Проложить трубопроводы меньших размеров гораздо проще, особенно если их нужно подвешивать на большой высоте или если условия монтажа весьма стесненные.
  2. Стоимость каналов меньшего диаметра соответственно тоже меньше.
  3. В больших и сложных системах, которые расходятся по всему зданию, прямо в каналы необходимо монтировать дополнительное оборудование (дроссельные заслонки, обратные и противопожарные клапаны). Размеры и диаметры этого оборудования также уменьшатся, и снизится их стоимость.
  4. Прохождение перекрытий трубопроводами в производственном здании может стать настоящей проблемой, если его диаметр большой. Меньшие размеры позволят пройти так, как нужно.

Главный недостаток такого выбора заключается в большой мощности вентиляционного агрегата. Высокая скорость воздуха в малом объеме создает большое динамическое давление, сопротивление системы растет, и для ее работы требуется вентилятор высокого давления с мощным электродвигателем, что вызывает повышенный расход электрической энергии и, соответственно, высокие эксплуатационные затраты.

Другой путь – это снижение скорости воздушных потоков в воздуховодах. Тогда параметры вентиляционного агрегата становятся экономически приемлемыми, но возникает множество трудностей в монтаже и высокая стоимость материалов.

Схема организации воздухообмена при общеобменной вентиляции.

Проблемы прохождения большой трубой перегруженных оборудованием и инженерными сетями мест решается множеством поворотов и переходов на другие виды сечений (с круглого на прямоугольное или плоскоовальное). Проблему стоимости приходится решать единоразово.

Во времена СССР проектировщики, как правило, старались найти компромисс между этими двумя решениями. В настоящее время удорожания энергоносителей появилась тенденция к применению второго варианта. Собственники предпочитают единоразово решить финансовые вопросы и смонтировать более экономичную вентиляцию, чем потом в течение многих лет оплачивать высокие затраты электроэнергии. Применяется и универсальный вариант, при котором в магистральных воздухопроводах с большими расходами скорость потока увеличивают до 12-15 м/с, чтобы уменьшить их диаметры. Дальше по системе соблюдается скорость 5-6 м/с на ответвлениях, вследствие чего потери давления выравниваются. Вывод здесь однозначный: скорость движения воздушного потока в каналах играет немаловажную роль для экономики предприятия.

Значения параметров в различных видах воздушных каналов

В современных вентиляционных системах применяются установки, включающие в себя весь комплекс для подачи и обработки воздуха: очистка, нагревание, охлаждение, увлажнение, шумопоглощение. Эти установки называют центральными кондиционерами. Скорость потока внутри нее регламентируется заводом-производителем. Дело в том, что все элементы для обработки воздушных масс должны действовать в оптимальном режиме, чтобы обеспечить требуемые параметры воздуха. Поэтому производители изготавливают корпуса установок определенных размеров под заданный диапазон расходов воздуха, при которых все оборудование будет работать эффективно. Обычно значение скорости движения потока внутри центрального кондиционера лежит в пределах 1,5-3 м/с.

Каналы магистральные и ответвления

Схема магистрального воздуховода.

Следом наступает очередь главного магистрального воздуховода. Часто он имеет большую протяженность и проходит транзитом через несколько помещений, прежде чем начнет разветвляться. Рекомендуемая максимальная скорость 8 м/с в таких каналах может не соблюдаться, поскольку условия прокладки (особенно через перекрытия) могут существенно ограничивать пространство для его монтажа. Например, при расходе 35 000 м³/ч, что не редкость на предприятиях, и скорости 8 м/с диаметр трубы составит 1,25 м, а если ее увеличить до 13 м/с, то размер станет уже 1000 мм. Такое увеличение технически осуществимо, так как современные воздуховоды из оцинкованной стали, изготовленные спирально-навивным методом, имеют высокую жесткость и плотность. Это исключает их вибрацию на высоких скоростях. Уровень шума от такой работы достаточно низок, а на фоне звука от работающего оборудования может быть практически не слышен. В Таблице 2 представлены некоторые популярные диаметры магистральных воздухопроводов и их пропускная способность при разной скорости движения воздушных масс.

Таблица 2

Расход, м3 Ø400 мм Ø450 мм Ø500 мм Ø560 мм Ø630 мм Ø710 мм Ø800 мм Ø900 мм Ø1 м
ϑ = 8 м/с 3617 4576 5650 7087 8971 11393 14469 18311 22608
ϑ = 9 м/с 4069 5148 6357 7974 10093 12877 16278 20600 25434
ϑ = 10 м/с 4521 5720 7063 8859 11214 14241 18086 22888 28260
ϑ = 11 м/с 4974 6292 7769 9745 12335 15666 19895 25177 31086
ϑ = 12 м/с 5426 6864 8476 10631 13457 17090 21704 27466 33912
ϑ = 13 м/с 5878 7436 9182 11517 14578 18514 23512 29755 36738

Схема эжекционной системы вентиляции.

Боковые ответвления воздухопроводов разводят подачу или вытяжку воздушной смеси по отдельным помещениям. Как правило, на каждом из них устанавливается диафрагма либо дроссель – клапан для регулировки количества воздуха. Эти элементы обладают немалым местным сопротивлением, поэтому сохранять высокую скорость нецелесообразно. Однако ее значение тоже может выходить за границы рекомендуемого диапазона, поэтому в Таблице 3 отражена пропускная способность воздуховодов самых популярных диаметров для ответвлений при различных скоростях.

Таблица 3

Расход, м3 Ø140 мм Ø160 мм Ø180 мм Ø200 мм Ø225 мм Ø250 мм Ø280 мм Ø315 мм Ø355 мм
ϑ = 4 м/с 220 288 366 452 572 705 885 1120 1424
ϑ = 4,5 м/с 248 323 411 508 643 793 994 1260 1601
ϑ = 5 м/с 275 360 457 565 714 882 1107 1400 1780
ϑ = 5,5 м/с 302 395 503 621 786 968 1215 1540 1957
ϑ = 6 м/с 330 432 548 678 857 1058 1328 1680 2136
ϑ = 7 м/с 385 504 640 791 1000 1235 1550 1960 2492

Недалеко от места присоединения к магистрали в канале устраивают лючок, он нужен для замера скорости потока после монтажа и регулировки всей вентиляционной системы.

Каналы внутри помещений

Кратность воздухообмена вентиляции.

Распределяющие каналы присоединяют основное ответвление к устройствам подачи или вытяжки воздуха из помещения: решеткам, распределительным или всасывающим панелям, диффузорам и прочим раздающим элементам. Скорости в этих отводах можно сохранять как в основном ответвлении, если мощность вентиляционного агрегата это позволяет, а можно и снизить до рекомендуемых. В таблице 4 можно увидеть расходы воздуха при различных скоростях и диаметрах каналов.

Таблица 4

Расход, м3 Ø100 мм Ø112 мм Ø125 мм Ø140 мм Ø160 мм Ø180 мм Ø200 мм Ø225 мм
ϑ = 1,5 м/с 42,4 50,7 65,8 82,6 108 137 169 214
ϑ = 2 м/с 56,5 67,7 87,8 110 144 183 226 286
ϑ = 2,5 м/с 70,6 84,6 110 137 180 228 282 357
ϑ = 3 м/с 84,8 101 132 165 216 274 339 429
ϑ = 3,5 м/с 99,9 118 153 192 251 320 395 500
ϑ = 4 м/с 113 135 175 см. в Таблице 3

Скорости, рекомендуемые для вытяжных и приточных решеток, а также других воздухораспределяющих устройств, необходимо соблюдать.

Воздух на выходе из них или при всасывании встречает множество небольших преград и производит шум, превышать уровень которого недопустимо. Звук выходящего из решетки потока на большой скорости обязательно будет слышен. Еще один неприятный момент: сильная воздушная струя, попадая на людей, может привести к их заболеваниям.

Вентиляционные системы с естественным побуждением обычно применяются в жилых и общественных зданиях или же в административных корпусах промышленных предприятий. Это разного рода вытяжные шахты, находящиеся во внутренних перегородках помещений, или наружные вертикальные воздуховоды. Скорость движения воздушного потока в них невелика, редко достигает 2-3 м/с в тех случаях, когда шахта имеет значительную высоту и возникает хорошая тяга. Когда речь идет о небольших расходах (порядка 100-200 м³/ч), лучшего решения, чем естественная вытяжка, не найти. Ранее и по сей день в промышленных помещениях применяют крышные дефлекторы, работающие за счет ветровой нагрузки. Скорость воздуха в таких вытяжных устройствах зависит от силы ветрового потока и достигает 1-1,5 м/с.

Измерение параметров воздушного потока при наладке системы

После того как приточная или вытяжная вентиляционная система смонтирована, необходимо ее наладить. Для этого с помощью лючков на воздуховодах измеряют скорость движения потока на всех магистралях и ветках системы, после чего производят регулировку дроссель-клапанами либо воздушными заслонками. Именно скорость воздуха в каналах является определяющим параметром при наладке, через нее и диаметр высчитывают расход на каждом из участков. Приборы, которыми проводят данные замеры, называют анемометрами. Устройства бывают нескольких типов и работают по разным принципам, каждый тип предназначен для измерения определенного диапазона скоростей.

Типы вентиляций в частном доме.

  1. Анемометры крыльчатого типа имеют небольшой вес, просты в обращении, но имеют некоторую погрешность измерений. Принцип работы – механический, диапазон измеряемых скоростей – от 0,2 до 5 м/с.
  2. Приборы чашечного типа тоже являются механическими, но диапазон проверяемых скоростей у них шире, от 1 до 20 м/с.
  3. Термоанемометры снимают показания не только скорости потока, но и его температуры. Принцип действия – электрический, от специального датчика, вносимого в воздушный поток, результаты выводятся на экран. Прибор работает от сети 220 В, времени на измерение требуется меньше, и погрешность у него невысокая. Существуют устройства, работающие от батареек, диапазоны проверяемых скоростей могут быть самые разные, в зависимости от типа прибора и завода-производителя.

Величина скорости движения воздушного потока, наряду с двумя другими параметрами, расходом и поперечным сечением канала, является одним из самых важных факторов работы вентиляционных систем любого назначения.

Этот параметр присутствует на всех этапах, начиная от расчета скорости воздуха в воздуховоде и заканчивая наладкой работы системы после ее монтажа и пуска.

Расчет удельной потери давления воздуховода

Перейти к основному содержанию Login
  • RU
  • CZ
  • EN

Форма поиска

Найти

  • Продукты
    • Установки
      • AeroMaster Cirrus
      • AeroMaster XP
      • AeroMaster FP
      • Vento
      • CAKE
    • Зaвeсы
      • DoorMaster C
      • DoorMaster D
      • DoorMaster P
    • Управление
      • VCS
      • Мобильное приложение
  • Приложения
    • Стандартная вентиляция
    • Бассейновые помещения
    • Чистые помещения и здравоохранение
    • Взрывозащищенная среда
  • Референции
  • Поддержка
    • Программное обеспечение AeroCAD
    • Бланк претензии
  • Услуги
  • О компании
    • Новости
    • Профиль компании
    • Представительства в Роcсии
    • Материалы для загрузки
  • Контакты
    • Головной офис
    • Торговая команда ЧР / СР
    • Бизнес представительство
    • Сервисный отдел
    • Отдел кадров
  • Скачать
  • h-x diagram
  • Расчет параметров влажного воздуха
  • Расчет площади машинного зала
  • Подбор профиля канального воздуховода
  • Расчет толщины изоляции и потерь тепла воздуховода
  • Расчет удельной потери давления воздуховода
  • Конвертор установок объемного расхода воздуха
  • Общий расчет потерь давления местным сопротивлением
  • Расчет состояния воздуха при обогреве и мощность обогревателя

tel.+420 571 877 778

fax +420 571 877 777

e-mail [email protected]
  • © 2021 REMAK a.s. | Administration by Gapanet solution s.r.o.

Расчет воздуховодов по скорости и расходу и методы измерения расхода воздуха в помещениях

Аэродинамический расчет систем это очень важная составляющая проекта. Ведь именно за результатами этого расчета подбирается вентиляционное оборудование, а также в процессе подбирают размеры воздуховодов. Это прям можно назвать «сердцем» проекта.

Расчет производится для круглых и прямоугольных воздуховодов, также значение имеет их материал и параметры воздуха. Разберем аэродинамический расчет воздуховодов на примере общеобменной вентиляции.

Для систем аспирации и некоторых других местных вентиляционных систем расчет немножко другой.

  • Основные формулы расчета
  • Аэродинамический расчет в Excel 

Основные формулы аэродинамического расчета

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

Рассчитывая магистральную ветвь желательно, чтобы скорость в воздуховоде увеличивалась по ходу приближения к вентилятору!

Только не забывайте об увязке остальных ветвей системы. Это важно! Если нет возможности произвести увязку на ответвлениях воздуховодов в пределах 10% нужно применять диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы рассчитывается за формулой: 

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

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

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

Для прямоугольных воздухопроводов расчетной величиной принимается эквивалентный диаметр.

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

Пример расчета

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

  • Проще будет если результаты заносить в таблицу такого вида
  • Сначала мы сделаем аэродинамический расчет главной магистрали системы. Теперь все по-порядку:
  • Разбиваем магистраль на участки по приточным решеткам. У нас в помещении восемь решеток, на каждую приходится по 100 м3/час. Получилось 11 участков. Вводим расход воздуха на каждом участке в таблицу.
  • Записываем длину каждого участка.
  • Рекомендуемая максимальная скорость внутри воздуховода для офисных помещений до 5 м/с. Поэтому подбираем такой размер воздуховода, чтобы скорость увеличивалась по мере приближения к вентиляционному оборудованию и не превышала максимальную. Это делается для избежания шума в вентиляции. Возьмем для первого участка берем воздуховод 150х150, а для последнего 800х250. 
    V1=L/3600F =100/(3600*0,023)=1,23 м/с. 
    V11= 3400/3600*0,2= 4,72 м/с
    Нас результат устраивает. Определяем размеры воздуховодов и скорость по этой формуле на каждом участке и вносим в таблицу.
  • Начинаем расчеты потерь давления. Определяем эквивалентный диаметр для каждого участка, например первого dэ=2*150*150/(150+150)=150.0,25=0,0996 Шероховатость разных материалов разная.
  • Динамическое давление Pд=1,2*1,23*1,23/2=0,9 Па тоже записывается в столбец.
  • Из таблицы 2.22 определяем удельные потери давления или рассчитываем R=Pд*λ/d= 0,9*0,0996/0,15=0,6 Па/м  и заносим в столбик. Затем на каждом участке определяем потери давления на трение: ΔРтр=R*l*n=0,6*2*1=1,2 Па.
  • Коэффициенты местных сопротивлений берем из справочной литературы. На первом участке у нас решетка и увеличение воздуховода в сумме их КМС составляет 1,5.
  • Потери давления в местных сопротивлениях ΔРм=1,5*0,9=1.35 Па
  • Находим суму потерь давления на каждом участке = 1.35+1.2=2,6 Па. А в итоге и потери давления во всей магистрали = 185,6 Па. таблица к тому времени будет иметь вид

Далее производится по тому же методу расчет остальных ветвей и их увязка. Но об этом поговорим отдельно.

 При увязке ответвлений расхождение в потерях давления должно быть не более 15%, если воздух поступает в одно помещение (цех) и не более 10%, если в разные помещения

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

Поэтапная работа с аэродинамическим расчетом в Excel

Если вам нужно сделать аэродинамический расчет, но вы не готовы просчитывать эти колоссальные формулы вручную, тогда поможет Excel.

 По ссылке размещен файл Excel, который можно скачать или редактировать онлайн. Для получения результата необходимо заполнить всего 6 столбцов таблицы, а далее программа сделает все сама. Возьмем все те же офисы для достоверности результатов. Поэтапно вводим:

  1. Расход воздуха на каждом участке.
  2. Длину каждого из них.
  3. Рекомендуемую скорость. После заполнения, в файле уже будет рассчитано минимальная необходимая площадь сечения.
  4. Ориентируясь по рекомендуемой площади нужно подобрать размер воздуховода. Просто введите высоту и ширину в столбик F и G, как тут же рассчитается скорость на участке и эквивалентный диаметр. В итоге и число Рейнольдса.
  5. Эквивалентная шероховатость вводится также вручную.
  6. На каждом участке необходимо будет посчитать сумму КМС и также занести в таблицу.
  7. Наслаждаться результатом расчетов!

Напомним, аэродинамический расчет в Excel сделан для прямоугольных стальных воздуховодов при температуре подаваемого воздуха 20°С. Если у вас параметры другие, замените значение плотности, шероховатости и вязкости на ваши. Таблица полностью отвечает расчетным формулам и готова к использованию. Успешных вам аэродинамических расчетов!!!

Расчет скорости воздуха в воздуховоде по формуле и таблицам

В этой статье мы дадим ответ на вопрос — как правильно рассчитать скорости течения воздуха в воздуховодах различной формы.

Здесь приведены формулы расчета скорости воздуха и давления в воздуховоде (круглого или прямоугольного сечения) в зависимости от расхода воздуха и площади сечения. Для быстрого расчета можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Формула расчета скорости воздуха в метрической системе:

Q — расход воздуха, м3/час

S — площадь сечения воздуховода, м2

Простой способ расчета скорости воздуха в воздуховоде

Для расчета величины скорости воздуха нужно объем перемещаемого воздуха в м3/ч разделить на 3600 (количество секунд в часе) и разделить на площадь сечения воздуховода, либо введите значения в поля ниже.

Примеры расчета скорости воздуха в квадратном воздуховоде

Пример № 1 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 100 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 200 мм

Скорость воздуха равна 100 / 3600 / 0,2 / 0,2 = 0,69 м/с

Пример № 2 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 500 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 200 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / 0,2 / 0,2 = 3,47 м/с

Примеры расчета скорости воздуха воздуховоде прямоугольного сечения

Пример № 3 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 100 м3
  • воздуховод прямоугольный  200 мм на 400 мм

Скорость воздуха равна 100 / 3600 / 0,2 / 0,4 = 0,35 м/с

Пример № 4 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 500 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 400 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / 0,2 / 0,4 = 1,74 м/с

Пример № 5 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 1000 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 400 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / 0,2 / 0,4 = 3,47 м/с

Примеры расчета скорости воздуха воздуховоде круглого сечения

Пример № 6 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 100 м3
  • воздуховод круглый диаметром  200 мм

Скорость воздуха равна 100 / 3600 / (3,14 * 0,2 * 0,2/4)  = 0,88 м/с

Пример № 7 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 500 м3
  • воздуховод круглый диаметром  300 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / (3,14 * 0,3 * 0,3/4)  = 1,96 м/с

Пример № 8 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 1000 м3
  • воздуховод круглый диаметром  400 мм

Скорость воздуха равна 1000 / 3600 / (3,14 * 0,4 * 0,4/4)  = 2,21 м/с

Готовые таблицы определения скорости воздуха в воздуховоде

Для определения расчетной скорости воздуха в воздуховодах можно использовать готовые таблицы. Такие таблицы не сложно найти в открытых источниках информации. Скоростные характеристики важны для расчета эффективности работы системы вентиляции.

  • Таблица расчета скорости течения воздуха в круглом воздуховоде.
  • Таблица расчета скорости течения воздуха в прямоугольном воздуховоде.

Рекомендуемая скорость воздуха в вентиляционных воздуховодах

Скорость движения воздушных масс в каналах не ограничивается и не нормируется, ее следует принимать по результатам расчета, руководствуясь соображениями экономической целесообразности.

Рекомендуемая скорость воздуха для различных систем вентиляции:

  • для общеобменных систем вентиляции с сечением воздуховодов до 600×600 — менее 4 м/с;
  • для систем вентиляции с сечением воздуховодов более 600×600 — менее 6 м/с;
  • для систем дымоудаления и специфических систем вентиляции — менее 10 м/с..

Правильный расчет скорости воздуха позволяет построить эффективную систему вентиляции!

Расчет воздуховодов по скорости и расходу методы измерения расхода воздуха в помещениях

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 P

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)

  • 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

. 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.

Зачем измеряют скорость воздуха

Система вентиляции — очень сложная система, которая состоит из многих функциональных составляющих, от воздуховодов до вентиляционных агрегатов.

Учитывая то, что для правильной работы такой системы берут во внимание множество показателей, выполнение любого более-менее серьезного проекта системы вентиляции и кондиционирования не обойдется без применения измерительных приборов.

А измерение скорости в воздуховодах играет одну из важнейших ролей, для правильного функционирования системы.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Освещение и вентиляция гардеробной виды способы

Для систем вентиляции и кондиционирования одним из важнейших факторов является состояние подаваемого воздуха. То есть, его характеристики.

К основным параметрам воздушного потока относятся:

  • температура воздуха;
  • влажность воздуха;
  • расход количества воздуха;
  • скорость потока;
  • давление в воздуховоде;
  • другие факторы (загрязненность, запыленность…).

В СНиПах и ГОСТах описаны нормированные показатели для каждого из параметров. В зависимости от проекта величина этих показателей может изменятся в рамках допустимых норм.

Скорость в воздуховоде строго не регламентируется нормативными документами, но в справочниках проектировщиков можно найти рекомендуемые значение этого параметра. Узнать как рассчитать скорость в воздуховоде, и ознакомится с ее допустимыми значениями можно прочитав данную статью .

Например, для гражданских зданий рекомендуемая скорость движения воздуха по магистральным каналам вентиляции лежит в пределах 5-6 м/с. Правильно выполненный аэродинамический расчет решит задачу подачи воздуха с необходимой скоростью.

Но для того чтобы постоянно соблюдать этот режим скорости, нужно время от времени контролировать скорость перемещения воздуха.

Почему? Через некоторое время воздуховоды, каналы вентиляции загрязняются, оборудование может давать сбои, соединения воздуховодов разгерметизируются.

Так же, измерения необходимо проводить при плановых проверках, чистках, ремонтах, в общем, при обслуживании вентиляции. Помимо этого, измеряют также скорость движения дымовых газов и др.

Все устройства такого типа компактны и несложны в использовании, хотя и тут есть свои тонкости.

Приборы для измерения скорости воздуха:

  • Крыльчатые анемометры
  • Температурные анемометры
  • Ультразвуковые анемометры
  • Анемометры с трубкой Пито
  • Дифманометры
  • Балометры

Крыльчатые анемометры одни из самых простых по конструкции устройств. Скорость потока определяется скоростью вращения крыльчатки прибора.

Температурные анемометры имеют датчик температуры. В нагретом состоянии он помещается в воздуховод и по мере его остывания определяют скорость воздушного потока.

Ультразвуковыми анемометрами в основном измеряют скорость ветра. Они работают по принципу определения разницы частоты звука в выбранных контрольных точках воздушного потока.

Анемометры с трубкой Пито оснащены специальной трубкой малого диаметра. Ее помещают в середину воздуховода, тем самым измеряя разницу полного и статического давления. Это одни из самых популярных устройств для измерения воздуха в воздуховоде, но при этом у них есть недостаток — невозможность использования, при высокой концентрации пыли.

Дифманометры могут измерять не только скорость, а и расход воздуха. В комплекте из трубкой Пито, этим устройством можно измерять потоки воздуха до 100 м/с.

Балометры наиболее эффективны при измерениях скорости воздуха на выходе из вентиляционных решеток и диффузоров. Они имеют раструб, который захватывает весь воздух, выходящий из вент-решетки, тем самым сводя погрешность измерения к минимуму.

Существуют некоторые нюансы работы с анемометрами разных видов. Как уже упоминалось, анемометры с трубкой Пито нельзя использовать при высоких концентрациях твердых частичек, иначе трубка быстро засоряется, а прибор выходит из строя. Термоанемометры не работают в условиях измерения высоких скоростей воздушного потока — свыше 20 м/с.

Измерения скорости воздуха можно проводить в воздуховодах, на выходе из воздуховодов, в вентиляционных решетках или диффузорах.

Когда измерение скорости проводят непосредственно в воздуховоде, то место измерения должно находится после прохождения потока через фильтры. На воздуховоде следует найти специальное отверстие, которое предназначено для контрольно-измерительных операций (такие отверстия часто закрывают питометражной заглушкой). Также можно использовать очистной лючок.

[important] Следует помнить , что отверстие для контрольно-измерительных операций должно находится на прямом участке воздуховода. Его длинна не менее 5 диаметров воздуховода [/important]

При произведении замеров трубкой Пито, ее вставляют в воздуховод, направляя против потока воздуха.

Заключение

С помощью современных приборов для измерения скорости воздуха можно точно и быстро определить характеристики воздушного потока с минимальной погрешностью, что позволит легко произвести техническое обслуживание системы вентиляции.

В СНиПах и ГОСТах описаны нормированные показатели для каждого из параметров. В зависимости от проекта величина этих показателей может изменятся в рамках  допустимых норм.

Скорость в воздуховоде строго не регламентируется нормативными документами, но в справочниках проектировщиков можно найти рекомендуемые значение этого параметра. Узнать как рассчитать скорость в воздуховоде, и ознакомится с ее допустимыми значениями можно прочитав данную статью. 

Например, для гражданских зданий рекомендуемая скорость движения воздуха по магистральным каналам вентиляции лежит в пределах 5-6 м/с. Правильно выполненный аэродинамический расчет решит задачу подачи воздуха с необходимой скоростью.

Все устройства такого типа компактны и несложны в использовании, хотя и тут есть свои тонкости.

Ультразвуковыми анемометрами в основном измеряют скорость ветра. Они работают по принципу определения разницы частоты звука в выбранных контрольных точках воздушного потока.

Анемометры с трубкой Пито оснащены специальной трубкой малого диаметра. Ее помещают в середину воздуховода, тем самым измеряя разницу полного и статического давления. Это одни из самых популярных устройств для измерения воздуха в воздуховоде, но при этом у них есть недостаток — невозможность использования, при высокой концентрации пыли.

Дифманометры могут измерять не только скорость, а и расход воздуха. В комплекте из трубкой Пито, этим устройством можно измерять потоки воздуха до 100 м/с.

Балометры наиболее эффективны при измерениях скорости воздуха на выходе из вентиляционных решеток и диффузоров. Они имеют раструб, который захватывает весь воздух, выходящий из вент-решетки, тем самым сводя погрешность измерения к минимуму.

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.

Определение скорости воздуха в воздуховоде

Для разработки будущей системы вентиляции немаловажно определиться с габаритами каналов, которые нужно проложить в тех или иных условиях.

Во вновь строящемся здании это сделать проще, еще на стадии проектирования расположив все инженерные сети и технологическое оборудование в соответствии с нормативными документами.

Другое дело, когда идет реконструкция или техническое перевооружение производства, тут требуется прокладка трасс воздуховодов с учетом существующих условий. Размеры каналов могут сыграть большую роль, а чтобы их правильно вычислить, необходимо принять оптимальную скорость движения воздуха.

Таблица скорость воздуха в воздуховоде.

Порядок выполнения расчета

Имеется еще один вариант устройства приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением. Заключается он в том, чтобы использовать существующие воздухопроводы для новых вентиляционных установок. Тут также не обойтись без просчета скорости потока в этих старых трубопроводах на основании обследований и измерений.

Общая формула расчета величины скорости воздушных масс (V, м/с) происходит из формулы вычисления расхода приточного воздуха (L, м.куб/ч) в зависимости от размера площади сечения канала (F, м.кв.):

L = 3600 x F x V

Примечание: умножение на цифру 3600 необходимо для приведения в соответствие единиц времени (часы и секунды).

Процесс замера скорости воздуха.

Соответственно, формулу скорости потока можно представить в следующем виде:

V = L / 3600 x F

Рассчитать площадь сечения существующего канала не составляет труда, а если ее нужно вычислить? Тогда и приходит на помощь способ подбора размеров воздуховода по рекомендуемым скоростям воздушных потоков.

Изначально из трех параметров, участвующих в расчетах, на данном этапе четко должен быть известен один – это количество воздушной смеси (L, м.куб/ч), необходимое для вентиляции того или иного помещения.

Оно определяется в соответствии с нормативной базой в зависимости от назначения строения и его внутренних комнат. Выполняется расчет по числу людей в каждом помещении или по величине выделяющихся вредных веществ, излишков тепла или влаги.

После этого нужно принять предварительное значение скорости воздуха в воздуховодах, сделать это можно воспользовавшись таблицей рекомендуемых скоростей.

Тип воздухопровода Основная магистраль Разводящие каналы Распределение по помещению Раздающие приточные устройства Вытяжные панели, зонты, решетки
Рекомендуемая скорость 6 – 8 м/с 4 – 5 м/с 1,5 – 2 м/с 1 – 3 м/с 1,5 – 3 м/с

Расчёт воздуховодов систем вентиляции — Мир Климата и Холода

Расчёт воздуховодов вентиляции является одним из этапов расчета вентиляции и заключается в определении размеров воздуховода в зависимости от расхода воздуха, который должен проходить через рассматриваемый воздуховод. Кроме того, возникают задачи по определению площади поверхности воздуховода. Рассмотрим их более подробно.

Расчёт воздуховодов онлайн

Курс МП1 — расчет воздуховодов и воздухообмена

Для расчета воздуховодов рекомендуем воспользоваться онлайн-калькулятором, расположенным выше. Исходными данными для расчета являются расход воздуха и максимальная допустимая скорость воздуха в воздуховоде.

Преимуществом нашего калькулятора является то, что в результате расчета вы узнаете не только рекомендуемое сечение круглых и/или прямоугольных воздуховодов, но и фактическую скорость воздуха в них, эквивалентный диаметр и потери давления на 1 метр длины.

О расчете площади воздуховодов читайте в отдельной статье.

Расчёт сечения воздуховодов

Задача расчёта сечения воздуховодов вентиляции может звучать по-разному:

  • расчёт воздуховодов вентиляции
  • расчёт воздуха в воздуховоде
  • расчёт сечения воздуховодов
  • формула расчёта воздуховодов
  • расчёт диаметра воздуховода

Следует понимать, что все вышеперечисленные расчёты — по сути, одна и та же задача, которая сводится к определению площади сечения воздуховода, по которому протекает расход воздуха G [м3/час].

Алгоритм расчета сечения воздуховодов

Расчет сечения воздуховодов подразумевает определение размеров воздуховодов в зависимости от расхода пропускаемого воздуха. Он выполняется в 4 этапа:

  1. Пересчет расхода воздуха в м3/с
  2. Выбор скорости воздуха в воздуховоде
  3. Определение площади сечения воздуховода
  4. Определение диаметра круглого или ширины и высоты прямоугольного воздуховода.

На первом этапе расчёта воздуховода расход воздуха G, выраженный, как правило, в м3/час, переводится в м3/с. Для этого его необходимо разделить на 3600:

  • G [м3/c] = G [м3/час] / 3600

На втором этапе следует задать скорость движения воздуха в воздуховоде. Скорость следует именно задать, а не рассчитать. То есть выбрать ту скорость движения воздуха, которая представляется оптимальной.

Высокая скорость воздуха в воздуховоде позволяет использовать воздуховоды малого сечения. Однако при этом поток воздуха будет шуметь, а аэродинамическое сопротивление воздуховода сильно возрастёт.

Малая скорость воздуха в воздуховоде обеспечивает тихий режим работы системы вентиляции и малое аэродинамическое сопротивление, но делает воздуховоды очень громоздкими.

Для систем общеобменной вентиляции оптимальной скоростью воздуха в воздуховоде считается 4 м/с. Для больших воздуховодов (600×600 мм и более) скорость воздуха может быть повышена до 6 м/с. В системах дымоудаления скорость воздуха может достигать и превышать 10 м/с.

Итак, на втором этапе расчета воздуховодов задаётся скорость движения воздуха v [м/с].

На третьем этапе определяется требуемая площадь сечения воздуховода путем деления расхода воздуха на его скорость:

  • S [м2] = G [м3/c] / v [м/с]

На четвёртом, заключительном, этапе под полученную площадь сечения воздуховода подбирается его диаметр или длины сторон прямоугольного сечения.

Таблица сечений воздуховодов

В помощь проектировщикам разработано несколько таблиц сечений воздуховодов, которые позволяют быстро подобрать сечение в зависимости от полученной площади.

Пример расчёта воздуховода

В качестве примера рассчитаем сечение воздуховода с расходом воздуха 1000 м3/час:

  1. G = 1000/3600 = 0,28 м3/c
  2. v = 4 м/с
  3. S = 0,28 / 4 = 0,07 м2
  4. В случае круглого воздуховода его диаметр составил бы D = корень (4·S/ π) ≈ 0,3 м = 300мм. Ближайший стандартный диаметр воздуховода — 315 мм.

В случае прямоугольного воздуховода необходимо подобрать такие А и В, чтобы их произведение было равно примерно 0,07. При этом рекомендуется, чтобы А и В не отличались друг от друга более чем в три раза, то есть воздуховод 700×100 — не лучший вариант. Более хорошие варианты: 300×250, 350×200.

Эквивалентный диаметр воздуховода

При сравнении круглых и прямоугольных воздуховодов разного сечения с точки зрения аэродинамики прибегают к понятию эквивалентного диаметра воздуховода. С его помощью можно определить, какой из двух вариантов сечений является предпочтительным.

Что такое эквивалентный диаметр воздуховода

Эквивалентный диаметр прямоугольного воздуховода — это диаметр воображаемого круглого воздуховода, в котором потеря давления на трение была бы равна потере давления на трение в исходном прямоугольном воздуховоде при одинаковой длине обоих воздуховодов.

В книгах и учебниках В. Н. Богословского такой диаметр называется «Эквивалентный по скорости диаметр», в литературе П. Н. Каменева — «Равновеликий диаметр по потерям на трение».

Расчет эквивалентного диаметра воздуховодов

Эквивалентный диаметр прямоугольного воздуховода вычисляется по формуле:

  • Dэкв_пр = 2·А·В / (А+В), где А и В — ширина и высота прямоугольного воздуховода.

Например, эквивалентный диаметр воздуховода 500×300 равен 2·500·300 / (500+300) = 375 мм. Это означает, что круглый воздуховод диаметром 375 мм будет иметь такое же аэродинамическое сопротивление, что и прямоугольный воздуховод 500×300 мм.

Эквивалентный диаметр квадратного воздуховода равен стороне квадрата:

  • Dэкв_кв = 2·А·А / (А+А) = А.

И этот факт весьма интересен, ведь обычно чем больше площадь сечения воздуховода, тем ниже его сопротивление. Однако круглая форма сечения воздуховода имеет наилучшие аэродинамические показатели. Именно поэтому сопротивление квадратного и круглого воздуховодов равны, хотя площадь сечния квадратного воздуховода на 27% больше площади сечения круглого воздуховода.

В общем случае формула для эквивалентного диаметра воздуховода выглядит следующим образом:

  • Dэкв = 4·S / П, где S и П — соответственно, площадь и периметр воздуховода.

Используя эту формулу можно подтвердить правильность вышеприведённых формул для прямоугольного и квадратного воздуховодов, а также убедиться в том, что эквивалентный диаметр круглого воздуховода равен диаметру этого воздуховода:

  • Dкругл = 4·π·R2 / 2·π·R = 2R = D.

Кроме того, для расчета может помочь таблица эквивалентного диаметра воздуховодов

Пример расчета эквивалентного диаметра воздуховодов и некоторые выводы

В качестве примера определим эквивалентный диаметр воздуховода 600×300:

Dэкв_600_300 = 2·600·300 / (600+300) = 400 мм.

Интересно отметить, что площадь сечения круглого воздуховодам диаметром 400 мм составляет 0,126 м2, а площадь сечения воздуховода 600×300 составляет 0,18 м2, что на 42% больше. Расход стали на 1 метр круглого воздуховода сечением 400 мм составляет 1,25 м2, а на 1 метр воздуховода сечением 600×300 — 1,8 м2, что на 44% больше.

  • Таким образом, любой аналогичный круглому прямоугольный воздуховод значительно проигрывает ему как в компактности, так и в металлоемкости.
  • Рассмотрим ещё один пример — определим эквивалентный диаметр воздуховода 500×100 мм:
  • Dэкв_500_100 = 2·500·100 / (500+100) = 167 мм.

Здесь разница в площади сечения и в металлоемкости достигает 2,5 раз. Таким образом, формула эквивалентного диаметра для прямоугольного воздуховода объясняет тот факт, что чем больше «расплющен» воздуховод (чем больше разница между значениями А и В), тем менее эффективен этот воздуховод с аэродинамической точки зрения.

Это одна из причин, по которой в вентиляционной технике не рекомендуется применять воздуховоды, в сечении которых одна сторона превышает другую более чем в три раза.

Калькулятор подбора круглых воздуховодов онлайн по диаметру. Как рассчитать сечение и диаметр воздуховода

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 воздуха

Для 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 помещении

В 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.

Бытовые
Бытовые помещения Кратность воздухообмена
Жилая комната (в квартире или в общежитии) 3м 3 /ч на 1м 2 жилых помещений
Кухня квартиры или общежития 6-8
Ванная комната 7-9
Душевая 7-9
Туалет 8-10
Прачечная (бытовая) 7
Гардеробная комната 1,5
Кладовая 1
Гараж 4-8
Погреб 4-6
Промышленные
Промышленные помещения и помещения большого объема Кратность воздухообмена
Театр, кинозал, конференц-зал 20-40 м 3 на человека
Офисное помещение 5-7
Банк 2-4
Ресторан 8-10
Бар, Кафе, пивной зал, бильярдная 9-11
Кухонное помещение в кафе, ресторане 10-15
Универсальный магазин 1,5-3
Аптека (торговый зал) 3
Гараж и авторемонтная мастерская 6-8
Туалет (общественный) 10-12 (или 100 м 3 на один унитаз)
Танцевальный зал, дискотека 8-10
Комната для курения 10
Серверная 5-10
Спортивный зал не менее 80 м 3 на 1 занимающегося и не менее 20 м 3 на 1 зрителя
Парикмахерская (до 5 рабочих мест) 2
Парикмахерская (более 5 рабочих мест) 3
Склад 1-2
Прачечная 10-13
Бассейн 10-20
Промышленный красильный цел 25-40
Механическая мастерская 3-5
Школьный класс 3-8

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 расчет

К 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.

Тип и место установки воздуховода и решетки Вентиляция
Естественная Механическая
Воздухоприемные жалюзи 0,5-1,0 2,0-4,0
Каналы приточных шахт 1,0-2,0 2,0-6,0
Горизонтальные сборные каналы 0,5-1,0 2,0-5,0
Вертикальные каналы 0,5-1,0 2,0-5,0
Приточные решетки у пола 0,2-0,5 0,2-0,5
Приточные решетки у потолка 0,5-1,0 1,0-3,0
Вытяжные решетки 0,5-1,0 1,5-3,0
Вытяжные шахты 1,0-1,5 3,0-6,0

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:

  1. Выполнение параметров микроклимата в помещениях, поддержку качества воздуха в регламентируемых пределах. При этом принимаются меры по снижению непродуктивных тепловых потерь. Данные берутся как из существующих нормативных документов, так и из технического задания заказчиков.
  2. Скорость движения воздушных масс в рабочих зонах не должна вызывать сквозняки, обеспечивать приемлемую комфортность пребывания в помещении. Механическая вентиляция предусматривается только в тех случаях, когда добиться желаемых результатов за счет естественной невозможно. Кроме этого, механическая вентиляция обязательно монтируется в цехах с вредными условиями труда.

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.

Комментариев:

  • Факторы, оказывающие влияние на размеры воздухопроводов
  • Расчет габаритов воздухопровода
  • Подбор габаритов под реальные условия

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 воздухопроводов

На 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:

  1. Один из главных факторов – это расход приточного или вытяжного воздуха за единицу времени (м 3 /ч), который должен пропустить данный канал.
  2. Пропускная способность также зависит от скорости воздуха (м/с). Она не может быть слишком маленькой, тогда по расчету размер воздухопровода выйдет очень большим, что экономически нецелесообразно. Слишком высокая скорость может вызвать вибрации, повышенный уровень шума и мощности вентиляционной установки. Для разных участков приточной системы рекомендуется принимать различную скорость, ее значение лежит в пределах от 1.5 до 8 м/с.
  3. Имеет значение материал воздуховода. Обычно это оцинкованная сталь, но применяются и другие материалы: различные виды пластмасс, нержавеющая или черная сталь. У последней самая высокая шероховатость поверхности, сопротивление потоку будет выше, и размер канала придется принять больше. Значение диаметра следует подбирать согласно нормативной документации.

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 воздухопровода

Сначала 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:

  • ϑ – скорость воздуха в канале, м/с;
  • L – расход воздуха, м 3 /ч;
  • S – площадь поперечного сечения канала, м 2 ;

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:

  1. Зная расход воздуха на данном участке, определяют скорость его движения в зависимости от назначения канала. В качестве примера можно принять L = 10 000 м 3 /ч и скорость 8 м/с, так как ветка системы – магистральная.
  2. Вычисляют площадь сечения: 10 000 / 3600 х 8 = 0.347 м 2 , диаметр будет – 0,665 м.
  3. По нормали принимают ближайший из двух размеров, обычно берут тот, который больше. Рядом с 665 мм есть диаметры 630 мм и 710 мм, следует взять 710 мм.
  4. В обратном порядке производят расчет действительной скорости воздушной смеси в воздухопроводе для дальнейшего определения мощности вентилятора. В данном случае сечение будет: (3.14 х 0.71 2 / 4) = 0.4 м 2 , а реальная скорость – 10 000 / 3600 х 0.4 = 6.95 м/с.
  5. В том случае если необходимо проложить канал прямоугольной формы, его габариты подбирают по рассчитанной площади сечения, эквивалентного круглому. То есть высчитывают ширину и высоту трубопровода так, чтобы площадь равнялась 0.347 м 2 в данном случае. Это может быть вариант 700 мм х 500 мм или 650 мм х 550 мм. Такие воздухопроводы монтируют в стесненных условиях, когда место для прокладки ограничено технологическим оборудованием или другими инженерными сетями.

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 скоростей

При 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:

  1. Начертить схему воздухораспределительной системы. Для каждого участка воздуховода указать длину и количество воздуха, проходящего за 1 час.
  2. Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.
  3. Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
  4. Вычисляем потери давления на трение Pтр.
  5. По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
  6. Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.

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
Назначение Основное требование
Бесшумность Мин. потери напора
Магистральные каналы Главные каналы Ответвления
Приток Вытяжка Приток Вытяжка
Жилые помещения 3 5 4 3 3
Гостиницы 5 7.5 6.5 6 5
Учреждения 6 8 6.5 6 5
Рестораны 7 9 7 7 6
Магазины 8 9 7 7 6

Примечание: скорость воздушного потока в таблице дана в метрах в секунду.

Метод постоянной потери напора

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.

  1. В зависимости от назначения помещения по таблице допустимых скоростей воздуха выбирают скорость на магистральном участке воздуховода.
  2. По определенной в п.1 скорости и на основании проектного расхода воздуха находят начальную потерю напора (на 1 м длины воздуховода). Для этого служит нижеприведенная диаграмма.
  3. Определяют самую нагруженную ветвь, и ее длину принимают за эквивалентную длину воздухораспределительной системы. Чаще всего это расстояние до самого дальнего диффузора.
  4. Умножают эквивалентную длину системы на потерю напора из п.2. К полученному значению прибавляют потерю напора на диффузорах.
  5. Теперь по приведенной ниже диаграмме определяют диаметр начального воздуховода, идущего от вентилятора, а затем диаметры остальных участков сети по соответствующим расходам воздуха. При этом принимают постоянной начальную потерю напора.
Диаграмма определения потерь напора и диаметра воздуховодов
Использование прямоугольных воздуховодов

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:

  1. Если позволяет пространство, лучше выбирать круглые или квадратные воздуховоды.
  2. Если места недостаточно (например, при реконструкции), выбирают прямоугольные воздуховоды. Как правило, ширина воздуховода в 2 раза больше высоты). В таблице по горизонтальной указана высота воздуховода в мм, по вертикальной - его ширина, а в ячейках таблицы содержатся эквивалентные диаметры воздуховодов в мм.
Таблица эквивалентных диаметров воздуховодов
Размеры 150 200 250 300 350 400 450 500
250 210 245 275
300 230 265 300 330
350 245 285 325 355 380
400 260 305 345 370 410 440
450 275 320 365 400 435 465 490
500 290 340 380 425 455 490 520 545
550 300 350 400 440 475 515 545 575
600 310 365 415 460 495 535 565 600
650 320 380 430 475 515 555 590 625
700 390 445 490 535 575 610 645
750 400 455 505 550 590 630 665
800 415 470 520 565 610 650 685
850 480 535 580 625 670 710
900 495 550 600 645 685 725
950 505 560 615 660 705 745
1000 520 575 625 675 720 760
1200 620 680 730 780 830
1400 725 780 835 880
1600 830 885 940
1800 870 935 990

Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий, калькулятор воздуховодов и фасонных частей

Прямой участок воздуховода

Площадь воздуховода прямоугольного сечения

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Отвод

Площадь отвода круглого сечения

Исходные данные:

Угол, αο

Угол, αο

-1530456090

м

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Площадь отвода прямоугольного сечения

Исходные данные:

Угол, αο

Угол, αο

-1530456090

м

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Переход

Площадь перехода круглое на круглое сечение

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Площадь перехода прямоугольное на прямоугольное сечение

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Площадь перехода круглого на прямоугольное сечение

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Врезка

Площадь врезки прямой прямоугольной

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Площадь круглой врезки с воротником

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Площадь прямоугольной врезки с воротником

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Тройник

Площадь тройника круглого сечения

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Площадь тройника круглого сечения

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Площадь тройника прямоугольного сечения

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Площадь тройника прямоугольного сечения

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Утка прямоугольного сечения

Площадь утки со смещением в 1-ой плоскости

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Площадь утки со смещением в 2-х плоскостях

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Вытяжные зонты над оборудованием

Площадь зонта островного типа

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Площадь зонта пристенного типа

Исходные данные:

Итоги расчета:

Стоимость, руб:

Добавить в спецификацию

Сохранить текущие расчеты

Сохранить

Сохраненные спецификации

У вас еще нет сохраненных спецификаций

Скорость в воздуховоде

Скорость в воздуховоде - британские единицы

Скорость воздуха в вентиляционном канале можно рассчитать в британских единицах как

v i = q i / A i

= q i / [ π (d f /2) 2 )]

= q i / [ π ((d i /12) / 2) 2 )]

= (576/ π) ( q i / d i 2 )

= 144 q i / ( a i b i ) (1)

где

v i = скорость воздуха (фут / мин)

q i = расход воздуха (фут 3 / мин)

A 90 011 i = площадь воздуховода (футы 2 )

d f = диаметр воздуховода (футы)

d i = диаметр воздуховода (дюймы)

a i = ширина воздуховода (дюймы)

b i = ширина воздуховода (дюймы)

Пример - скорость воздушного потока в воздуховоде

Скорость в 12-дюймовом воздуховоде с воздушным потоком 1000 кубических футов в минуту можно рассчитать как

v i = (576/ π ) (1000 кубических футов в минуту) / (12 дюймов) 2 )

= 1273 (фут / мин)

Воздух Калькулятор скорости потока - британские единицы

Скорость воздуха можно рассчитать с помощью калькулятора, приведенного ниже.Добавьте объем воздуха - q - и диаметр - d - (или длину a и b ).

Связанные мобильные приложения из Engineering ToolBox

- бесплатные приложения для автономного использования на мобильных устройствах

Скорость воздуха в воздуховоде - единицы СИ

Скорость воздуха в воздуховоде может быть рассчитана в единицах СИ

v м = q м / A м

= q м / (π (d м /2) 2 )

= 4 q м / (π d м 2 )

= q м / (a ​​ м b м ) (2)

где

v м = скорость воздуха (м / с)

q м = расход воздуха (м 3 / с)

A м = площадь воздуховода (м 2 )

d м = диаметр воздуховода ( м)

a м = ширина воздуховода (м)

b м = ширина воздуховода (м)

Пример - скорость воздушного потока в воздуховоде

Скорость в прямоугольном 0.5 м x 0,5 м воздуховод 1 м 3 / с можно рассчитать как

v м = (1 м 3 / с) / ((0,5 м) (0,5 м))

= 4 (м / с)

Калькулятор скорости воздушного потока - единицы СИ

Скорость воздуха можно рассчитать с помощью калькулятора ниже. Добавьте объем воздуха - q - и диаметр - d - (или длину a и b ).

Воздуховоды - Диаграмма скоростей

Приведенную ниже диаграмму можно использовать для оценки скоростей в воздуховодах.

Значения по умолчанию для воздушного потока 400 кубических футов в минуту (680 м 3 / ч) , размера воздуховода 8 дюймов (200 мм) и скорости 1150 футов в минуту (5,8 м / с) .

Загрузите и распечатайте воздуховоды - диаграмма скоростей!

Потери на трение в воздуховодах

Калькулятор скорости в воздуховоде (скорость воздуха = воздушный поток / поперечное сечение воздуховода)

В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха иногда бывает полезно рассчитать скорость воздуха в воздуховодах.Для всех центральных кондиционеров, например, требуются воздуховоды с указанными размерами каналов и потоком воздуха (измеряется в кубических футах в минуту).

Для расчета скорости воздуха в воздуховодах мы используем расчет скорости воздуха в воздуховоде (калькулятор можно найти ниже).

Давайте сначала посмотрим, как можно рассчитать скорость воздуха в воздуховодах. Мы должны использовать это уравнение для воздушного потока в ограниченном пространстве (например, в воздуховодах):

V (скорость воздуха) = Q (воздушный поток) / A (поперечное сечение воздуховода)

V представляет собой скорость воздуха и выражается в FPM (футах в минуту).Q - расход воздуха, выраженный в кубических футах в минуту. А - поперечное сечение воздуховода; в основном площадь протоков. Чем больше воздуховоды, тем больший поток воздуха они могут выдержать.

Вкратце, скорость воздуха в воздуховодах рассчитывается путем деления воздушного потока на поперечное сечение воздуховода.

Расход воздуха выражается простым числом. Пример: кондиционер имеет макс. воздушный поток 600 кубических футов в минуту.

Чтобы правильно рассчитать скорость воздуха в воздуховодах, мы должны прежде всего рассчитать поперечное сечение воздуховода.По форме воздуховоды могут быть:

  • Круглый. Площадь круглых гибких воздуховодов рассчитывается как π * R 2 , где R - радиус воздуховода. Пример: 10-дюймовый круглый воздуховод имеет радиус 5 дюймов. Его поперечное сечение рассчитывается как 3,14 * 5 2 = 78,5 кв. Дюймов или 0,545 кв. Футов.
  • Прямоугольный. Площадь прямоугольных воздуховодов рассчитывается как x * y, где x и y и длина сторон воздуховодов. Пример: прямоугольный воздуховод размером 10 × 12 дюймов имеет поперечное сечение 10 * 12 = 120 кв. Дюймов или 0.833 кв. Футов

Имея это в виду, мы можем использовать эти удобные калькуляторы скорости в воздуховоде, чтобы точно оценить, насколько быстро воздух движется в наших воздуховодах. Ниже вы найдете 2 калькулятора; 1-й для круглого воздуховода и 2-й для прямоугольного воздуховода:

Калькулятор скорости воздуха для круглых воздуховодов

Пример. Допустим, у вас есть круглые гибкие воздуховоды диаметром 12 дюймов. Воздушный поток составляет 500 кубических футов в минуту. Если вы поместите оба этих числа в вычислитель скорости воздуховода выше, вы получите 636.94 кадра в минуту. Это чуть больше 7 миль в час (миль в час).

Калькулятор скорости воздуха для воздуховодов прямоугольного сечения

Пример. Допустим, у вас есть прямоугольные воздуховоды высотой 12 дюймов и шириной 12 дюймов. Воздушный поток составляет 500 кубических футов в минуту. Какая скорость воздуха в воздуховодах? Если вы введете все эти числа в калькулятор выше, вы получите 500 FPM (это 5,7 миль в час).

Вы можете свободно использовать оба этих калькулятора, например, при проектировании воздуховодов для центральных систем кондиционирования воздуха.Если вам нужна дополнительная помощь в определении воздушного потока в воздуховодах, вы можете использовать эти таблицы размеров воздуховодов для определения соответствующих размеров воздуховодов.

Калькулятор воздуховодов

HVAC | ServiceTitan

Слишком большой или слишком маленький размер воздуховода HVAC может вызвать проблемы, аналогичные тем, которые случаются, когда технический персонал устанавливает блок HVAC неправильного размера. Чтобы проверить точность измерений, многие технические специалисты полагаются на бесплатные инструменты калькулятора размеров воздуховодов, такие как воздуховоды.

Использование воздуховода неправильного размера для помещения может привести к преждевременному износу компонентов HVAC и, вероятно, увеличит расходы клиентов на электроэнергию.Неправильный размер воздуховода также может вызвать недостаточный приток воздуха в определенные зоны и вызвать нежелательный шум. Ни один из этих сценариев не приводит к удовлетворению клиентов после того, как они заплатили большие деньги за новую, более эффективную систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или модернизированные воздуховоды.

Бесплатный онлайн-инструмент для воздуховодов

Калькулятор размера воздуховода, широко известный как воздуховод, зависит от таких факторов, как размер обогреваемого или охлаждаемого помещения, скорость воздушного потока, потери на трение и доступное статическое давление Система HVAC.Экономьте время на работе и меньше выполняйте вычисления вручную, используя наш бесплатный онлайн-сервис ServiceTitan Ductulator, который позволяет легко рассчитать воздуховод нужного размера для ваших проектов.

Ниже мы рассмотрим различные формулы, которые вам нужно будет вычислить и ввести в калькулятор воздуховода.

Рисунок Площадь помещений в квадратных метрах

Таблица размеров воздуховодов в первую очередь зависит от площади дома или офиса, но, что более важно, размера каждой отдельной комнаты в здании.

Чтобы рассчитать площадь прямоугольной или квадратной комнаты, просто умножьте длину и ширину комнаты.Вы также можете обратиться к плану здания, чертежам зонирования, хранящимся в местном отделении планирования, или к недавнему списку объектов недвижимости для этого помещения, если таковой имеется.

Итак, если размер комнаты 10 на 10 футов, общая площадь равна 100 квадратных футов. Для комнат, которые не являются идеально квадратными или прямоугольными, например, L-образной формы, разделите комнату на секции и просуммируйте площадь каждой секции.

Определение размера воздуховода по скорости воздуха

Скорость воздуха или воздушный поток измеряется в кубических футах в минуту (CFM) и прямо пропорциональна размеру воздуховода.Вы должны найти воздуховод CFM в каждой комнате, чтобы определить размер устанавливаемых воздуховодов. Важно проводить расчеты для каждой комнаты, иначе температура, скорее всего, будет неравномерной по всему дому или офису.

Чтобы рассчитать CFM в воздуховоде для каждой комнаты, вы должны сначала выполнить расчет нагрузки HVAC для всего дома и для каждой комнаты, используя ручной метод J.

Воспользуйтесь бесплатным калькулятором нагрузки ServiceTitan HVAC, чтобы вычислить точное количество БТЕ в час, необходимое каждой комнате для достаточного отопления и охлаждения, а также допустимую нагрузку для всего дома или здания.

Требуемый размер блока HVAC

Вы также должны определить, какой размер оборудования HVAC будет работать лучше всего для удовлетворения потребностей в энергии для пространства, на основе расчетов нагрузки HVAC для всего дома или всего офиса.

Чтобы рассчитать необходимый размер оборудования, разделите нагрузку HVAC для всего здания на 12 000. Одна тонна равна 12 000 БТЕ, поэтому, если дому или офису требуется 24 000 БТЕ, потребуется 2-тонная установка HVAC. Если вы получили нечетное число, например 2,33 для допустимой нагрузки 28000 БТЕ, округлите до 2.5-тонный агрегат.

Чтобы использовать калькулятор CFM в воздуховоде, необходимо затем рассчитать расчетный воздушный поток оборудования в CFM. Умножьте требуемый тоннаж (который вы только что вычислили выше) на 400 кубических футов в минуту, что является средней производительностью блока HVAC. Для 2-тонного блока HVAC общий объем CFM оборудования составляет 800.

ПРИМЕЧАНИЕ. Средний выходной поток воздуха в режиме охлаждения составляет от 350 до 400 куб. Футов в минуту. На воздушный поток отопительного сезона требуется примерно 65 процентов воздушного потока, необходимого для охлаждения. Поэтому, чтобы обеспечить достаточный воздушный поток как для охлаждения, так и для обогрева, используйте верхний порог 400 куб. Фут / мин при обращении к таблице размеров воздуховодов для ресурса куб. Футов в минуту.

Формула расчета CFM в воздуховоде

После того, как вы выполните расчеты нагрузки и определите требуемую мощность оборудования, примените эту формулу расчета CFM в воздуховоде для определения потребности в каждой комнате:

CFM в помещении = (нагрузка помещения / нагрузка всего дома) ✕ Оборудование CFM

В качестве примера, скажем, для помещения A требуется 2 000 БТЕ тепла на основе расчетов нагрузки HVAC для каждой комнаты, а для дома в целом требуется 24 000 БТЕ, что требует 2-тонной печи со скоростью 800 кубических футов в минуту.

24000 БТЕ ÷ 12000 БТЕ в 1 тонне = 2 тонны ✕ 400 куб. Футов в минуту на тонну = 800 куб.

СОВЕТ: Для нагрева или охлаждения от 1 до 1,25 квадратных футов площади пола требуется примерно 1 куб. Фут / мин. Воздуха. Чтобы охладить помещения с большим количеством окон или под прямыми солнечными лучами, требуется около 2 куб. Футов в минуту.

Изобразите коэффициент потерь на трение

Коэффициент трения (FR) поможет вам выбрать диаметр и форму воздуховодов, которые вы можете использовать, без отрицательного воздействия на оптимальный воздушный поток.Он рассчитывается путем деления доступного статического давления (ASP) на общую эффективную длину (TEL) и умножения на 100, чтобы показать, какой перепад давления система может выдержать на 100 футов эффективной длины. Вам нужна более высокая скорость трения, потому что это означает, что вы можете использовать меньшие, более узкие воздуховоды, чем в проекте HVAC, спроектированном с более низкой скоростью трения, что требует более крупных воздуховодов. При низком коэффициенте трения один неисправный компонент может серьезно затруднить воздушный поток, потому что меньше места для ошибки.

Обратитесь к таблице CFM воздуховода в технических характеристиках производителя HVAC, чтобы определить внешнее статическое давление воздуходувки для этой конкретной модели HVAC. Обычно он отображается в виде диаграммы CFM для HVAC, которая разбивает различные настройки вентилятора и общие CFM, необходимые для дома или здания.

Общее внешнее статическое давление (TESP) измеряется в дюймах водяного столба (wc или iws). Как показывает опыт, в большинстве систем коэффициент трения по умолчанию составляет 0,05 дюйма вод. Ст., Поэтому вы можете использовать эту среднюю скорость в качестве скорости трения, рассчитать ее с помощью диаграммы воздуховода, программного обеспечения для определения размеров воздуховодов ОВК или рассчитать скорость трения. самостоятельно, чтобы получить более точное измерение.

Отсюда вычтите падение давления, создаваемое любыми компонентами, которые вы планируете добавить в систему распределения воздуха, такими как внешние змеевики, фильтры, решетки, регистры и заслонки. Метод Manual D, который фокусируется на проектировании систем воздуховодов, предлагает использовать 0,03 iwc для регистра подачи, возвратной решетки и балансировочной заслонки. Воздушные фильтры обычно указывают предполагаемое падение давления на упаковке продукта или на веб-сайте производителя.

Этот вычет дает вам доступное статическое давление (ASP) или бюджет статического давления, с которым вы работаете при проектировании системы воздуховодов.Вы не можете превышать ASP, иначе система будет обеспечивать неправильный воздушный поток и со временем вызовет проблемы с оборудованием.

ASP влияет на размер воздуховодов HVAC. Чем меньше статическое давление, тем больше требуется воздуховод. Если прогнозируемая скорость кажется слишком высокой для системы, выберите следующий по величине размер воздуховода.

Общая эффективная длина воздуховодов

Общая эффективная длина (TEL) равна измеренной длине от самого дальнего выходного отверстия для подачи через оборудование и до самого дальнего обратного выхода плюс эквивалентная длина всех витков и фитингов.Скорость трения рассчитывается на основе падения давления на 100 футов.

TEL учитывает перепады давления, которые могут возникнуть из-за трещин, поворотов и других фитингов в плане воздуховодов HVAC. Вместо того, чтобы пытаться рассчитать все эти отдельные случаи потери давления, специалисты по HVAC измеряют длину прямого участка воздуховода, которая создаст такое же падение давления, что называется эффективной длиной. Каждый фитинг имеет эффективную длину, которая соответствует перепаду давления в эквивалентном прямом воздуховоде.

Чтобы сконфигурировать TEL, сложите эффективную длину всех фитингов в наиболее ограниченном участке и добавьте это число к длине прямых участков между возвратом и подачей в этом участке. Когда вы знаете TEL, вы готовы рассчитать коэффициент трения, который инструмент для измерения размеров воздуховодов HVAC использует для определения размеров всех стволов и ответвлений воздуховодов.

Скорость трения = (ASP X 100) ÷ TEL

Вот пример расчета скорости трения:

Измеренная длина прямого воздуховода = 50 футов

Эквивалентные длины витков и фитингов между началом и концом прямого воздуховода : 150 футов

50 футов + 150 футов = 200 футов TEL

Внешнее статическое давление обработчика воздуха при 1000 кубических футов в минуту = 0.5 дюймов водяного столба

Вычтите статические потери для компонентов = 0,03 дюйма водяного столба для регистра, 0,03 дюйма водяного столба для решетки и 0,15 дюйма водяного столба для фильтра: 0,5 - 0,03 - 0,03 - 0,15 = 0,29 дюйма водяного столба ASP

Скорость трения = (0,29 ✕ 100) ÷ 200 = 0,145 'вод. Ст.

Прочие сведения для калькулятора размеров воздуховодов

Есть несколько других важных факторов, которые следует учитывать при использовании бесплатного калькулятора размеров воздуховодов HVAC для определения размеров и размеров воздуховодов HVAC, например, тип материала воздуховода. Планируете ли вы установить прямоугольный или круглый воздуховод HVAC?

Имейте в виду, что выбор материала воздуховода также влияет на сопротивление воздушному потоку и статическое давление, поэтому расчеты размеров гибких воздуховодов немного отличаются от воздуховодов из листового металла.Гибкий воздуховод CFM будет измерять меньше, чем воздушный поток в листовом металле и для воздуховодов из стекловолокна с покрытием. Жесткий листовой металл обеспечивает наименьшее сопротивление потоку воздуха. Гибкий воздуховод CFM меняется в зависимости от того, как он установлен: производительность резко снижается, если он не растягивается полностью, или из-за резких поворотов и поворотов.

В ServiceTitan Ductulator выберите тип и форму воздуховода, который вы планируете использовать, чтобы получить правильные соответствующие измерения в таблице размеров воздуховода.

Хотите развивать свой бизнес в сфере HVAC? Узнайте больше о том, что программное обеспечение HVAC может сделать для вас, запланировав демонстрацию сегодня.

Подрядчики справляются с ростом бизнеса с помощью этого мощного инструмента.

TRACK KPI И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗ ЛЮБОГО ЗНАКА

Узнать больше

Заявление об отказе от ответственности

* Добросовестная оценка, калькулятор размеров воздуховода предназначен исключительно для общих информационных целей. Мы не гарантируем точность этой информации. Обратите внимание, что другие внешние факторы могут повлиять или исказить рекомендации этого инструмента. Для получения точных значений проконсультируйтесь с лицензированным специалистом по отоплению и кондиционированию воздуха или инженером-строителем.

Размеры, расчет и проектирование воздуховодов для обеспечения эффективности

как спроектировать систему воздуховодов WS

Как спроектировать систему воздуховодов. В этой статье мы узнаем, как рассчитать и спроектировать систему воздуховодов для повышения эффективности. Мы включим полностью проработанный пример, а также моделирование CFD для оптимизации производительности и эффективности с помощью SimScale. Прокрутите вниз, чтобы просмотреть БЕСПЛАТНЫЙ видеоурок на YouTube!

🏆🏆🏆 Создайте бесплатную учетную запись SimScale для тестирования облачной платформы моделирования CFD здесь: https: // www.simscale.com/ Имея более 100 000 пользователей по всему миру, SimScale представляет собой революционную облачную платформу CAE, которая дает мгновенный доступ к технологиям моделирования CFD и FEA для быстрого и легкого виртуального тестирования, сравнения и оптимизации конструкций в нескольких отраслях, включая HVAC , AEC и электроника .

Методы проектирования воздуховодов

Существует множество различных методов проектирования систем вентиляции, наиболее распространенными из которых являются:

  • Метод уменьшения скорости: (жилые или небольшие коммерческие установки)
  • Метод равного трения: (коммерческие установки среднего и большого размера)
  • Восстановление статического электричества: очень большие установки (концертные залы, аэропорты и промышленные объекты)

Мы идем Чтобы сосредоточиться на методе равного трения в этом примере, поскольку это наиболее распространенный метод, используемый для коммерческих систем HVAC, и его довольно просто соблюдать.

Пример конструкции

План здания

Итак, мы сразу перейдем к проектированию системы. Мы возьмем небольшое инженерное бюро в качестве примера, и мы хотим сделать чертеж-компоновку здания, который мы будем использовать для проектирования и расчетов. Это действительно простое здание, в нем всего 4 офиса, коридор и механическое помещение, в котором будут расположены вентилятор, фильтры и воздухонагреватель или охладитель.

Нагрузка на отопление и охлаждение здания

Первое, что нам нужно сделать, это рассчитать нагрузку на отопление и охлаждение для каждой комнаты.Я не буду рассказывать, как это сделать, в этой статье, нам придется рассказать об этом в отдельном руководстве, так как это отдельная предметная область.

После того, как они у вас есть, просто сложите их вместе, чтобы найти самую большую нагрузку, поскольку нам нужно определить размер системы, чтобы она могла работать при пиковом спросе. Охлаждающая нагрузка обычно самая высокая, как в данном случае.

Теперь нам нужно преобразовать охлаждающую нагрузку в объемный расход, но для этого нам сначала нужно преобразовать это в массовый расход, поэтому мы используем формулу:

mdot = Q / (ср x Δt)

Рассчитайте массовый расход воздуха по охлаждающей нагрузке

Где mdot означает массовый расход (кг / с), Q - охлаждающая нагрузка помещения (кВт), cp - удельная теплоемкость воздуха (кДж / кг.K), а Δt - разница температур между расчетной температурой воздуха и расчетной температурой обратки. Просто отметим, что мы будем использовать стандартную скорость 1,026 кДж / кг.k., а дельта T должна быть меньше 10 * C, поэтому мы будем использовать 8 * c.

Нам известны все значения этого параметра, поэтому мы можем рассчитать массовый расход (сколько килограммов в секунду воздуха необходимо для поступления в комнату). Если мы посмотрим на расчет для помещения 1, то увидим, что он требует 0,26 кг / с. Поэтому мы просто повторяем этот расчет для остальной части комнаты, чтобы найти все значения массового расхода.

Расчет массового расхода воздуха для каждой комнаты

Теперь мы можем преобразовать их в объемный расход. Для этого нам нужен определенный объем или плотность воздуха. Мы укажем 21 * c и примем атмосферное давление 101,325 кПа. Мы можем найти это в наших таблицах свойств воздуха, но я предпочитаю использовать онлайн-калькулятор http://bit.ly/2tyT8yp, поскольку он работает быстрее. Мы просто добавляем эти числа и получаем плотность воздуха 1,2 кг / м3.

Вы видите, что плотность измеряется в кг / м3, но нам нужен удельный объем, который составляет м3 / кг, поэтому для преобразования мы просто возьмем обратное, что означает вычисление 1.-1), чтобы получить ответ 0,83 м3 / кг.
Теперь, когда у нас есть, мы можем рассчитать объемный расход по формуле:

vdot = mdot, умноженное на v.

Рассчитайте объемный расход воздуха по массовому расходу

, где vdot - это объемный расход, mdot - массовый расход в помещении, а v - удельный объем, который мы только что рассчитали.
Итак, если мы опустим эти значения для помещения 1, мы получим объемный расход 0,2158 м3 / с, то есть сколько воздуха необходимо для входа в комнату, чтобы удовлетворить охлаждающую нагрузку.Так что просто повторите этот расчет для всех комнат.

Расход воздуха в здании - размеры воздуховодов

Теперь мы нарисуем наш маршрут воздуховода на плане этажа, чтобы можно было приступить к его размеру.

Схема воздуховодов

Прежде чем мы продолжим, нам нужно рассмотреть некоторые вещи, которые будут играть большую роль в общей эффективности системы.

Рекомендации по проектированию

Первый - форма воздуховода. Воздуховоды бывают круглой, прямоугольной и плоскоовальной формы.Круглый воздуховод, безусловно, является наиболее энергоэффективным типом, и это то, что мы будем использовать в нашем рабочем примере позже. Если сравнить круглый воздуховод с прямоугольным, мы увидим:

Сравнение круглых и прямоугольных воздуховодов

Круглый воздуховод с площадью поперечного сечения 0,6 м2 имеет периметр 2,75 м
Прямоугольный воздуховод с равной площадью поперечного сечения имеет периметр 3,87 м
Таким образом, прямоугольный воздуховод требует больше металла для своей конструкции, что добавляет больше веса и затраты на дизайн.Более крупный периметр также означает, что больше воздуха будет контактировать с материалом, и это увеличивает трение в системе. Трение в системе означает, что вентилятор должен работать интенсивнее, а это приводит к более высоким эксплуатационным расходам. По возможности всегда используйте круглый воздуховод, хотя во многих случаях необходимо использовать прямоугольный воздуховод, поскольку пространство ограничено.

Падение давления в воздуховоде

Второе, что следует учитывать, - это материал, из которого изготовлены воздуховоды, и шероховатость этого материала, поскольку он вызывает трение.Например, если у нас есть два воздуховода с одинаковыми размерами, объемным расходом и скоростью, единственная разница заключается в материале. Один изготовлен из стандартной оцинкованной стали, другой - из стекловолокна, перепад давления на расстоянии 10 м для этого примера составляет около 11 Па для оцинкованной стали и 16 Па для стекловолокна.

Энергоэффективная арматура для воздуховодов

Третье, что мы должны учитывать, - это динамические потери, вызванные арматурой. Мы хотим использовать максимально гладкую арматуру для повышения энергоэффективности.Например, используйте изгибы с длинным радиусом, а не под прямым углом, поскольку резкое изменение направления тратит огромное количество энергии.

Моделирование воздуховодов CFD

Мы можем быстро и легко сравнить характеристики воздуховодов различных конструкций с помощью CFD или вычислительной гидродинамики. Эти симуляции были произведены с использованием революционной облачной инженерной платформы CFD и FEA компанией SimScale, которая любезно спонсировала эту статью.
Вы можете получить бесплатный доступ к этому программному обеспечению, щелкнув здесь, и они предлагают несколько различных типов учетных записей в зависимости от ваших потребностей моделирования.

SimScale не ограничивается только проектированием воздуховодов, он также используется для центров обработки данных, приложений AEC, проектирования электроники, а также теплового и структурного анализа.

Просто взгляните на их сайт, и вы можете найти тысячи симуляций для всего, от зданий, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, теплообменников, насосов и клапанов до гоночных автомобилей и самолетов, которые можно скопировать и использовать в качестве шаблонов для вашего собственного анализа конструкции. .

Они также предлагают бесплатные вебинары, курсы и учебные пособия, которые помогут вам настроить и запустить собственное моделирование.Если, как и я, у вас есть некоторый опыт создания симуляций CFD, то вы знаете, что такое программное обеспечение обычно очень дорогое, и вам также понадобится мощный компьютер для его запуска.

Однако с SimScale все можно сделать из веб-браузера. Поскольку платформа основана на облаке, всю работу выполняют их серверы, и мы можем получить доступ к нашим проектным симуляциям из любого места, что значительно облегчает нашу жизнь как инженеров.

Итак, если вы инженер, дизайнер, архитектор или просто кто-то, кто хочет опробовать технологию моделирования, я настоятельно рекомендую вам проверить это программное обеспечение, получить бесплатную учетную запись, перейдя по этой ссылке.

Стандартная и оптимизированная конструкция воздуховодов CFD

Теперь, если мы посмотрим на сравнение двух проектов, мы увидим стандартный дизайн слева и более эффективный дизайн справа, который был оптимизирован с помощью simscale. В обеих конструкциях используется скорость воздуха 5 м / с, цвета представляют скорость: синий означает низкую скорость, а красный - области высокой скорости.

Стандартное исполнение воздуховодов

Из цветовой шкалы скорости и линий тока видно, что в конструкции слева входящий воздух напрямую ударяет по резким поворотам, присутствующим в системе, что вызывает увеличение статического давления.Резкие повороты вызывают появление большого количества рециркуляционных зон внутри воздуховодов, что препятствует плавному движению воздуха.

Тройник на дальнем конце главного воздуховода заставляет воздух внезапно разделяться и менять направление. Здесь наблюдается большой обратный поток, который снова увеличивает статическое давление и снижает количество подаваемого воздуха

Высокая скорость в главном воздуховоде, вызванная резкими поворотами и резкими поворотами, уменьшает поток в 3 ветви слева.

Оптимизированная конструкция воздуховодов энергоэффективность

Если теперь мы сосредоточимся на оптимизированной конструкции справа, мы увидим, что используемые фитинги имеют гораздо более гладкий профиль без внезапных препятствий, рециркуляции или обратного потока, что значительно улучшает скорость воздушного потока в системе. В дальнем конце основного воздуховода воздух делится на две ветви через пологую изогнутую тройниковую секцию. Это позволяет воздуху плавно менять направление и, таким образом, не происходит резкого увеличения статического давления, а скорость потока воздуха в комнаты резко увеличивается.

Три ответвления в главном воздуховоде теперь получают равный воздушный поток, что значительно улучшает конструкцию. Это связано с тем, что дополнительная ветвь теперь питает три меньшие ветви, позволяя некоторой части воздуха плавно отделяться от основного потока и поступать в эти меньшие ветви.

С учетом этих соображений мы можем вернуться к конструкции воздуховода.

Этикетки для воздуховодов и фитингов

Теперь нам нужно пометить каждую секцию воздуховода, а также фитинги буквой.Обратите внимание, что мы разрабатываем здесь только очень простую систему, поэтому я включил только воздуховоды и базовую арматуру, я не включил такие вещи, как решетки, воздухозаборники, гибкие соединения, противопожарные клапаны и т. Д.

Теперь мы хотим создать таблицу с помеченными строками, как в примере. Для каждого воздуховода и фитинга нужен отдельный ряд. Если воздушный поток разделяется, например, в тройнике, тогда нам нужно включить линию для каждого направления, мы увидим это позже в статье.

Просто добавьте буквы в отдельные строки и укажите, какой тип фитинга или воздуховода соответствует.

Схема воздуховодов расход воздуха

Мы можем начать вводить некоторые данные, мы можем сначала включить объемный расход для каждого из ответвлений, это просто, поскольку это просто объемный расход для помещения, которое оно обслуживает. Вы можете видеть на диаграмме, которую я заполнил.

Схема воздуховодов Расходы в основных воздуховодах

Затем мы можем приступить к определению размеров основных воздуховодов. Для этого убедитесь, что вы начинаете с самого дальнего главного воздуховода. Затем мы просто складываем объемные расходы для всех ответвлений ниже по потоку.Для главного воздуховода G мы просто суммируем ветви L и I. Для D это просто сумма L I и F, а для воздуховода A - это сумма L, I, F и C., поэтому просто введите их в таблицу.

Из чернового чертежа мы измеряем длину каждой секции воздуховода и заносим ее в таблицу.

Размеры воздуховодов - Определение размеров воздуховодов

Для определения размеров воздуховодов вам понадобится таблица размеров воздуховодов. Вы можете получить их у производителей воздуховодов или в отраслевых организациях, таких как CIBSE и ASHRAE.Если у вас его нет, вы можете найти их по следующим ссылкам. Ссылка 1 и Ссылка 2

Эти диаграммы содержат много информации. Мы можем использовать их, чтобы найти падение давления на метр, скорость воздуха, объемный расход, а также размер воздуховода. Схема диаграммы может немного отличаться в зависимости от производителя, но в этом примере вертикальные линии показывают падение давления на метр воздуховода. Горизонтальные линии показывают объемный расход. Нисходящие диагональные линии соответствуют скорости, восходящие диагональные линии - диаметру воздуховода.

Мы начинаем подбирать размеры с первого главного воздуховода, который является секцией А. Чтобы ограничить шум в этой секции, мы укажем, что максимальная скорость может быть не более 5 м / с. Мы знаем, что для этого воздуховода также требуется объемный расход 0,79 м3 / с, поэтому мы можем использовать скорость и объемный расход, чтобы найти недостающие данные.

Пример выбора размера воздуховода

Мы берем диаграмму и прокручиваем ее снизу слева, пока не достигнем объемного расхода 0,79 м3 / с. Затем мы определяем точку, где линия скорости составляет 5 м / с, и проводим линию поперек, пока не достигнем ее.Затем, чтобы найти перепад давления, мы проводим вертикальную линию вниз от этого пересечения. В данном случае мы видим, что он составляет 0,65 Па на метр. Так что добавьте эту цифру в диаграмму. Поскольку мы используем метод равного падения давления, мы можем использовать это падение давления для всех длин воздуховодов, поэтому заполните и их. Затем мы снова прокручиваем вверх и выравниваем наше пересечение с направленными вверх диагональными линиями, чтобы увидеть, что для этого требуется воздуховод диаметром 0,45 м, поэтому мы также добавляем его в таблицу.

Нам известны объемный расход и падение давления, поэтому теперь мы можем рассчитать значения для секции C, а затем для остальных воздуховодов.

Для остальных воздуховодов мы используем тот же метод.

Подбор размеров воздуховодов методом равного давления

На графике мы начинаем с рисования линии от 0,65 Па / м до самого верха, а затем проводим линию напротив нашего требуемого объемного расхода, в данном случае для секции C нам нужно 0,21 м3 / с. На этом пересечении мы проводим линию, чтобы найти скорость, и мы видим, что она попадает в пределы линий 3 и 4 м / с, поэтому нам нужно оценить значение, в этом случае оно составляет около 3,6 м / с, поэтому мы добавляем что к диаграмме.Затем мы рисуем еще одну линию на другой диагональной сетке, чтобы найти диаметр нашего воздуховода, который в данном случае составляет около 0,27 м, и мы тоже добавим его в таблицу.

Повторяйте этот последний процесс для всех оставшихся воздуховодов и ответвлений, пока таблица не будет заполнена.

Теперь найдите общие потери в воздуховоде для каждого воздуховода и ответвления. Это очень легко сделать, просто умножив длину воздуховода на падение давления на метр. В нашем примере мы обнаружили, что оно составляет 0,65 Па / м. Проделайте то же самое со всеми воздуховодами и ответвлениями на столе.

Размер фитингов для воздуховодов

Первый фитинг, который мы рассмотрим, - это изгиб 90 * между воздуховодами J и L

Для этого мы ищем наш коэффициент потерь для изгиба от производителя или отраслевого органа, вы можете узнать это, щелкнув эту ссылку.

Коэффициент потери давления на отводе воздуховода

В этом примере мы видим, что коэффициент равен 0,11

Затем нам нужно рассчитать динамические потери, вызванные изгибом, изменяющим направление потока.Для этого мы используем формулу Co, умноженную на rho, умноженную на v в квадрате, деленную на 2, где co - наш коэффициент, rho - плотность воздуха, а v - скорость.

Формула потери давления на изгибе воздуховода

Мы уже знаем все эти значения, поэтому, если мы опустим цифры, мы получим 0,718 паскалей. Так что просто добавьте это в таблицу. (Посмотрите видео внизу страницы, чтобы узнать, как это вычислить).

Потеря давления в тройнике воздуховода

Следующий фитинг, который мы рассмотрим, - это тройник, который соединяет основной воздуховод с ответвлениями. Мы будем использовать пример тройника с буквой H между G и J в системе.Теперь для этого нам нужно учитывать, что воздух движется в двух направлениях, прямо и также сворачивает в ответвление, поэтому нам нужно выполнить расчет для обоих направлений.

Если мы посмотрим на воздух, движущийся по прямой, то сначала мы найдем соотношение скоростей, используя формулу скорости out, деленной на скорость in. В этом примере выход воздуха составляет 3,3 м / с, а входящий воздух - 4 м / с, что дает нам 0,83

Затем мы выполняем другое вычисление, чтобы найти отношение площадей, при этом используется формула: диаметр вне квадрата, деленный на диаметр в квадрате.В этом примере выходной диаметр составляет 0,24 м, а внутренний диаметр - 0,33 м, поэтому, если мы возведем их в квадрат, а затем разделим, мы получим 0,53

.

Теперь мы ищем фитинги, которые мы используем, от производителя или отраслевого органа, снова ссылка здесь для этого.

Размер тройника воздуховода

В руководствах мы находим две таблицы, одна из которых зависит от направления потока. Мы используем прямое направление, поэтому мы определяем ее местонахождение, а затем просматриваем каждое соотношение, чтобы найти коэффициент потерь. Здесь вы можете увидеть, что оба рассчитанных нами значения попадают между значениями, указанными в таблице, поэтому нам нужно выполнить билинейную интерполяцию.Чтобы сэкономить время, мы просто воспользуемся онлайн-калькулятором, чтобы найти это, ссылка здесь (посмотрите видео, чтобы узнать, как выполнить билинейную интерполяцию).

Заполняем наши значения и находим ответ 0,143

Расчет потери давления в тройнике

Теперь мы вычисляем динамические потери для прямого пути через тройник, используя формулу co, умноженную на rho, умноженное на v в квадрате, деленное на 2. Если мы опустим наши значения, мы получим ответ в 0,934 паскаля, поэтому добавьте это в таблицу.

Затем мы можем рассчитать динамические потери для воздуха, который превращается в изгиб.Для этого мы используем те же формулы, что и раньше. Выходная скорость рассчитывается путем вычисления нашего отношения скоростей. Затем мы находим отношение площадей, используя формулу: диаметр вне квадрата, деленный на диаметр в квадрате. Мы берем наши значения из нашей таблицы и используем 3,5 м / с, разделенные на 4 м / с, чтобы получить 0,875 для отношения скоростей, и мы используем 0,26 м в квадрате, деленные на 0,33 м в квадрате, чтобы получить 0,62 для отношения площадей.

Изгиб тройника с потерями

Затем мы используем таблицу сгибов для тройника, опять же между значениями, указанными в таблице, поэтому мы должны найти числа, используя билинейную интерполяцию.Мы опускаем значения, чтобы получить ответ 0,3645 паскаля. Так что просто добавьте это в таблицу.

Теперь повторите этот расчет для других тройников и фитингов, пока таблица не заполнится.

Определение индексного участка - выбор размера воздуховода

Затем нам нужно найти индексный прогон, который является прогоном с наибольшим падением давления. Обычно это самый длинный пробег, но он также может быть пробегом с наибольшим количеством приспособлений.

Мы находим это легко, складывая все потери давления от начала до выхода каждой ветви.

Например, чтобы добраться от A до C, мы теряем 5,04 Па
A (1,3 Па) + B (1,79 Па) + C (1,95 Па)

От A до F мы теряем 8,8 Па
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (2,55 Па) + F (1,95)

От A до I мы теряем 10,56
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (1,34 Па) + G (2,6 Па) + H (0,36 Па) + I (1,95 Па)

От A до L мы теряем 12,5 Па.
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (1,34 Па) + G (2,6 Па) + H (0,93 Па) + J (0,65 Па ) + K (0,72 Па) + L (1,95 Па)

Следовательно, вентилятор, который мы используем, должен преодолевать пробег с наибольшими потерями, то есть A - L с 12.5pa, это индексный прогон.

Заслонки воздуховодов - балансировка системы

Чтобы сбалансировать систему, нам необходимо добавить демпферы к каждой из ветвей, чтобы гарантировать равный перепад давления во всех и достичь проектных расходов в каждой комнате.

Мы можем рассчитать, какой перепад давления должен обеспечивать каждый демпфер, просто вычитая потери в ходе прогона из индексного прогона.

от A до C составляет 12,5 Па - 5,04 Па = 7,46 Па

от A до F составляет 12,5 Па - 8,8 Па = 3,7 Па

от A до I равно 12.5 Па - 10,56 Па = 1,94 Па

И это наша система воздуховодов. Мы сделаем еще один урок, посвященный дополнительным способам повышения эффективности системы воздуховодов.

Как измерить скорость и расход

В приложениях HVAC / R полезно понимать методы, используемые для определения скорости воздуха. Скорость воздуха (пройденное расстояние за единицу времени) чаще всего выражается в футах в минуту (FPM). Умножение скорости воздуха на площадь воздуховода позволяет определить объем воздуха, проходящего мимо определенной точки в воздуховоде за единицу времени.Объемный расход обычно измеряется в кубических футах в минуту (CFM).

Скорость воздуха измеряется путем измерения давления, создаваемого движением воздуха. Скорость также связана с плотностью воздуха с предполагаемыми константами 70 ° F и 29,92 дюймов ртутного столба. Двумя наиболее распространенными технологиями измерения скорости являются емкостные датчики давления и термоанемометры. Для измерения скорости необходимо знать два типа давления; общее давление и статическое давление. Оба могут быть измерены с помощью трубки Пито или усредняющей трубки.Давление скорости рассчитывается как разница между общим давлением и статическим давлением. Для измерения скоростного давления подсоедините трубку Пито или усредняющую трубку к датчику скорости и поместите трубку в воздушный поток воздуховода. Фактическая скорость требует либо математического расчета, либо откалиброванного датчика, который напрямую показывает скорость.

В = 4005 x квадратный корень (дельта P)

  • Delta P = (изменение давления в дюймах вод.ст.)
  • V = скорость (фут / мин)

Определение расхода воздуха заключается в умножении площади поперечного сечения воздуховода на скорость воздуха.Если размеры воздуховода известны, то можно легко определить площадь поперечного сечения и рассчитать объемный расход. Следует иметь в виду, что скорость воздуха не одинакова во всех точках воздуховода. Это верно, потому что скорость наименьшая на тех сторонах, где воздух замедляется трением. Чтобы учесть это, использование усредняющей трубки Пито с несколькими точками измерения будет более точно отражать среднюю скорость.

  • Q (расход воздуха) = A (площадь воздуховода) * V (скорость воздуха)

Важность измерения скорости

  • Повышение производительности системы
  • Повышение энергоэффективности и экономии затрат - Знание ACH (увеличение или уменьшение использования)
  • Поддерживайте надлежащую скорость воздушного потока для обеспечения комфорта пассажиров
  • Измерение расхода воздуха в критических помещениях или зонах с высокой проходимостью

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы узнать, как Setra может помочь вам измерить скорость и расход с помощью нашей модели SRIMV.

Все, что вам нужно знать

По jsg ​​/ в размерах воздуховодов /

Мощность системы HVAC может быть прямо пропорциональна ее размеру, но это не означает, что вы выиграете от покупки крупногабаритной системы HVAC для своего дома.

Системы HVAC должны иметь соответствующий размер, в зависимости от размера и площади вашего дома. Блок, который слишком мал для вашего дома, должен будет работать непрерывно, чтобы обеспечить вам необходимое количество кондиционированного воздуха.

Это вызовет ненужный износ компонентов. Слишком большой агрегат будет продолжать выключаться и включаться, создавая нагрузку на компрессор и другие части. Вы также будете слишком много тратить на счета за электроэнергию.

а. Значение диаметра воздуховода

Имеет значение не только размер блока HVAC, но и размер вашей системы воздуховодов. Воздуховоды неправильного размера вызовут аналогичные проблемы, подобные тем, которые вызваны блоком неправильного размера, что в конечном итоге окажет слишком большое давление на ваше устройство.

Размер воздуховода

зависит от множества факторов, таких как размер вашего дома, скорость воздушного потока, потери на трение и статическое давление в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

г. Площадь вашего дома

Размер вашего воздуховода зависит не только от размера всего вашего дома, но и от размера каждой отдельной комнаты. Таким образом, необходимо измерить квадратные метры всего дома, а также всех комнат, чтобы определить размер воздуховода.

Подсчет площади всего вашего дома может быть сложным, поэтому лучше доверить его специалисту по HVAC.

г. Кубических футов в минуту (CFM)

кубических футов в минуту определяет скорость воздуха, необходимую для обогрева или охлаждения каждой комнаты вашего дома. Скорость воздуха или воздушный поток прямо пропорциональны размеру воздуховода. Следовательно, перед принятием решения о размере устанавливаемых воздуховодов необходимо обязательно найти CFM каждой комнаты.

Расчет

кубических футов в минуту требует, чтобы размер вашего блока HVAC в тоннах был умножен на 400 (средняя мощность блока HVAC). Общая сумма должна быть разделена на квадратные метры вашего дома.

г. Коэффициент потерь на трение воздуховодов

Расход воздуха из вашей системы также зависит от степени потерь на трение в воздуховодах. Проверяя этот коэффициент, подрядчики могут определить статическое давление для вашего блока HVAC по всей длине воздуховода.

Коэффициент потерь на трение, в свою очередь, зависит от множества факторов, таких как длина каждого воздуховода, количество катушек, фильтров, демпферов, решеток и регистров, а также количество витков в воздуховоде.

Хотя доступны онлайн-калькуляторы потерь на трение, получение этого числа - сложный процесс, и профессиональные подрядчики лучше всего могут его рассчитать.

e. Калькуляторы для расчета размеров воздуховодов HVAC

Блок HVAC и воздуховоды подходящего размера обеспечивают комфортную внутреннюю среду.

Специалисты

HVAC используют сложные инструменты и калькуляторы для измерения размеров дома и воздуховода, давая вам точные цифры. Это безопаснее, чем домовладельцы, которые рассчитывают все самостоятельно. Плюс - не все так хороши в математике!

Таблица размеров воздуховодов Sandium_com

Онлайн-расчеты воздуховодов ОВК

Вы когда-нибудь хотели быстро проанализировать или устранить неисправность в какой-либо части вашей технологической вентиляции или системы HVAC, но у вас не было специального компьютерного приложения или технического руководства для этого? Что ж, новое бесплатное онлайн-приложение может быть полезным, позволяя вам эффективно анализировать эти проблемы без огромных усилий и участия экспертов.

Это новое приложение, «Расчет потерь на трение в воздуховоде и скоростного давления», выполняет простой анализ падения давления в однотрубных линиях в системах вентиляции. Этот простой и легкий в использовании инструмент позволяет пользователю быстро проверять существующие системы или тестировать их модификации, используя только веб-браузер.

Чтобы использовать это приложение, пользователь просто вводит конфигурацию воздуховода в форме, доступной через веб-страницу. Пользователю предлагается ввести следующие необходимые данные:

1.Воздуховод и условия потока (размер, расход, свойства и т. Д.)
2. Конфигурация входа в воздуховод (кожухи и концы воздуховодов)
3. Отводы (круглые и прямоугольные)
4. Фильтр (и) / воздухоочиститель (и) / разное оборудование
5. Конфигурация выхода воздуховода (ответвления, сужения и расширения)

Затем одним щелчком мыши приложение вычисляет падение давления и скоростное давление в дюймах водяного столба для этого участка системы. Этот расчет падения давления включает потери в прямом участке воздуховода, а также дополнительные потери, связанные с коленами, оборудованием и конфигурациями входа и выхода системы.Пользователи могут выполнять этот анализ как для прямоугольных, так и для круглых воздуховодов, а поддержка плоских овальных воздуховодов будет добавлена ​​в ближайшее время. Приложение подходит для большинства типичных конфигураций воздуховодов, фитингов и колпаков, а также позволяет вручную вводить потери давления для такого оборудования, как фильтры. Интерактивный характер этого веб-приложения также позволяет пользователю получать доступ к изображениям различных фитингов, колен и колпаков, проанализированных в процессе расчета, чтобы можно было сделать правильный выбор для анализа.

Хотя это приложение может одновременно работать только с одним воздуховодом одного размера, его можно применить к более сложным системам, разделив их на секции и проанализировав каждую секцию по отдельности.

Также могут быть размещены газы, отличные от воздуха. Любой газ, работающий в условиях, приближенных к идеальным, может быть адекватно проанализирован при условии ввода надлежащих свойств газа (молекулярной массы, вязкости и удельного теплоемкости). Эта способность работать с безвоздушными системами делает это применение особенно полезным в процессах с низким давлением потока, таких как скрубберы и другие системы вентиляции промышленных газов.

Также доступны интерактивные ссылки «Как сделать» и «Технические справочники», которые позволяют пользователю глубже изучить, как выполняются эти вычисления, и получить дальнейшие объяснения того, как использовать программу.

В дополнение к этим расчетам воздуховодов предоставляется ссылка на страницу, содержащую расчеты «Закона о вентиляторах». Используя информацию, полученную в результате анализа потерь на трение и страницы «Законы о болельщиках», пользователь может получить доступ к Таблице данных о болельщиках, которую можно распечатать или отправить в электронном виде продавцам для получения предложения.

Детальное проектирование систем ОВК и технологической вентиляции по-прежнему требует навыков опытного профессионала. Кроме того, это приложение не соответствует функциональности и возможностям проверенных в отрасли программ проектирования воздуховодов, которые могут легко приспособиться к многопоточным системам. Но для обычного пользователя, инженера-технолога с соблюдением крайних сроков или даже для специалиста по проектированию систем вентиляции «Расчет потерь на трение в воздуховоде и скоростного давления» может быть полезным ресурсом для выполнения быстрых и простых расчетов, когда это необходимо.

Приложения «Онлайн-расчет потерь на трение в воздуховоде и скоростного давления», «Законы о вентиляторах» и «Технические данные вентилятора» написаны на JavaScript, поэтому к ним можно получить доступ только с помощью браузера. Их можно найти на сайте www.freecalc.com, нажав кнопку «Вентиляторы и HVAC».


Джон Косик - инженер-технолог компании Beacon Engineers Inc., Сиэтл.

Для получения дополнительной информации: Джон Косик, Beacon Engineers, 18940 Northeast 150th St., Woodinville, WA 98072. Тел: 425-742-9653. Факс: 425-883-2171. Электронная почта: [email protected]

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *