Розрахунок швидкості повітря в повітроводі — світ клімату і холоду

Розрахунок швидкості повітря в повітряному каналі

  • Рекомендована швидкість повітря в повітряних каналах по СНиП
  • Як правильно вибрати параметри воздуховода?
  • порядок обчислень
  • Деякі економічні моменти вибору розмірів воздухопровода
  • Значення параметрів в різних видах повітропроводів
  • Канали магістральні і відгалуження
  • Канали всередині приміщень
  • Вимірювання параметрів потоку повітря під час налагодження системи
  • Як проссчітать допустиму швидкість повітря в повітряному каналі
  • розрахунок швидкості
    повітря в повітряному каналі
  • Швидкість в повітряному каналі
  • Швидкість повітря в повітряному каналі
  • Формула розрахунку швидкості повітря:
  • Формула розрахунку тиску в повітряному каналі:
  • Онлайн-калькулятор швидкості повітря
  • інші калькулятори

Рекомендована швидкість повітря в повітряних каналах по СНиП

Повітропроводи припливних або витяжних систем вентиляції робляться з тих чи інших матеріалів і бути різною комбінації. При цьому їх розміри і габарити повністю залежать від 2-ух інших параметрів, і формула розрахунку швидкості повітря добре відображає цю залежність. Ці два параметри — витрата повітря, що рухається по каналу, і швидкість його руху.

Схема пристрою повітряного каналу.

Як правильно вибрати параметри воздуховода?

З трьох параметрів, які беруть участь в розрахунку, нормується за все один, це діаметр круглого повітряного каналу або розміри і габарити каналу перетину з прямими кутами. У Додатку Н БНіП «Опалення, система вентиляції і кондиціонування» представлена ​​нормаль діаметрів і розмірів, яких необхідно дотримуватися при розробленні систем вентиляції. Інші два параметри (швидкість і витрата мас повітря) не нормуються, потреби в кількості чистого повітря для провітрювання бувають різноманітними, іноді і досить високими, з цієї причини витрата встановлюється окремими вимогами і розрахунками. Виключно в будівлях житлового фонду, дитячих садках, школах і закладах охорони здоров’я для приміщень різного призначення прописані чіткі норми витяжки та припливу. Ці значення представлені в документації нормативної бази, що стосується таких видів будівель.

Схема кваліфікованої установки канального вентилятора.
Швидкість руху мас повітря в каналах не вичерпується і не нормується, її необхідно приймати за результатами розрахунку, керуючись міркуваннями економічної корисності. У довідковій технічній літературі є пропоновані величини швидкостей, які можна приймати при тих чи інших певних умовах. Пропоновані значення швидкості руху повітря, в залежності від призначення воздухопровода для систем вентиляції з механічним спонуканням, показані в Таблиці 1.

Призначення повітряного каналу магістраль ний бічне відгалуження Распределі- вальний Решітка для припливу витяжна решітка
Рекомендована швидкість Від 6 до восьми метрів / с Від 4 до п’яти метрів / с Від 1,5 до двох метрів / с Від 1 до трьох метрів / с Від 1,5 до трьох метрів / с

При природному спонуканні рекомендована швидкість руху потоку в системі може змінюватися від 0,2 до 1 м / с, що теж залежить від практичного призначення кожного воздухопровода. У певних витяжних шахтах багатоквартирних будинків або споруд ця величина досягає 2 м / с.

порядок обчислень

З самого початку формула розрахунку швидкості потоку повітря в каналі представлена ​​в довідниках під редакцією І.Г. Староверова і Р.В. Щокіна в наступному вигляді:
L = 3600 x F x?, Де:

  • L — витрата мас повітря на даній ділянці трубопроводу, м2 / Год;
  • F — площа поперечного перерізу каналу, м ?;
  • ? — швидкість потоку повітря на ділянці, м / с.

Таблиця розрахунку вентиляції.
Для визначення швидкості потоку формула приймає цей вид:
Власне по ній розраховується дійсна швидкість повітря в каналі. Це необхідно робити саме через нормованих значень діаметра або розмірів труби по СНиП. Спочатку приймається рекомендована швидкість для того або іншого призначення воздухопровода і прораховується його перетин. Далі діаметр каналу круглого перетину встановлюється зворотним прорахунком за формулою площі круга:
F =? x D2 / 4, тут D — діаметр в метрах.
Розміри каналу перетину з прямими кутами знаходять вибором висоти і ширини, твір яких дасть площа перетину, еквівалентного розрахунковому. Після даних розрахунків вибирають найближчі по нормалі розміри повітропроводу (як правило приймають той, який більше) і в зворотному порядку знаходять величину дійсної швидкості потоку в перспективі воздуховоде. Ця величина буде потрібно для визначення динамічного тиску на стінки труби і обчислення втрат тиску на тертя і в тутешніх опорах системи вентиляції.

Деякі економічні моменти вибору розмірів воздухопровода

Таблиця для розрахунку гідравлічного діаметра повітряного каналу.
При расчітиваніі розмірів і швидкості повітря в повітряному каналі зустрічається така залежність: при збільшенні останньої діаметри каналів стають менше. Це дає власні позитивні якості:

  1. Провести магістралі з труб меншого розміру набагато легше, тим більше якщо їх необхідно підвішувати на досить великій висоті або якщо умови монтажу дуже обмежені.
  2. Вартість каналів з меншим діаметром зрозуміло теж менше.
  3. У великих і непростих системах, які розходяться по всій будівлі, прямо в канали потрібно встановлювати обладнання додаткового характеру (дросельні заслінки, зворотні і вогнетривкі клапани). Розміри і діаметри даного обладнання також зменшаться, і зменшиться їх ціна.
  4. Проходження перекриттів трубопроводами в виробничому приміщенні може виявитися реальною проблемою, якщо його діаметр великий. Невеликі розміри дозволять пройти так, як необхідно.

Основний мінус подібного вибору полягає у високій потужності вентиляційного агрегату. Велика швидкість повітря в невеликому обсязі створює велике динамічне тиск, опір системи зростає, і для її роботи потрібно вентилятор великого тиску з потужним електричним двигуном, що викликає дуже висока витрата електроенергії і, виходячи з цього, великі експлуатаційні витрати.
Інший шлях — це зниження швидкості потоків повітря в повітряних каналах. Тоді параметри вентиляційного агрегату стають економічно оптимальними, але з’являється багато складнощів в монтажі і велика ціна матеріалів.

Схема організації обміну повітря при загальнообмінної вентиляції.
Проблеми проходження великої трубою перевантажених обладнанням і технічними мережами місць вирішується великою кількістю поворотів і переходів на інші види перетинів (з круглого на прямокутне або плоскоовальна). Проблематику вартості необхідно вирішувати одноразово.
За часів СРСР проектувальники, в основному, намагалися знайти компроміс між цими 2-ма рішеннями. Зараз подорожчання джерел енергії з’явилася тенденція до використання варіанту номер. Господарі вважають за краще одноразово вирішити матеріальні питання і встановити більш економну вентиляцію, ніж потім протягом багатьох років платити великі витрати електричної енергії. Використовується і функціональний варіант, при якому в магістральних повітроводах з надмірними витратами швидкість потоку повишаюту до 12-15 м / с, щоб зробити менше їх діаметри. Далі по системі виконується швидкість 5-6 м / с на відгалуженнях, завдяки чому втрати тиску стають рівними. Висновок тут чіткий: швидкість руху потоку повітря в каналах грає дуже важливу роль для економіки підприємства.

Значення параметрів в різних видах повітропроводів

У сучасних системах вентиляції використовуються установки, що включають в себе весь комплекс для подачі і обробки повітря: очищення, нагрівання, охолодження, змочування, поглинання звуків. Ці установки називають промисловими кондиціонерами. Швидкість потоку всередині неї регламентується заводом-виробником. А справа вся в тому, що всі деталі для обробки мас повітря повинні діяти в сприятливому режимі, щоб забезпечити необхідні параметри повітря. З цієї причини виробники роблять корпусу установок конкретних розмірів під встановлений діапазон витрат повітря, при яких все обладнання буде працювати добре. У більшості випадків значення швидкості руху потоку всередині промислового кондиціонера лежить в межах 1,5-3 м / с.

Канали магістральні і відгалуження

Схема магістрального повітряного каналу.
Слідом приходить черга основного магістрального повітряного каналу. Часто він має велику протяжність і проходить транзитом через кілька приміщень, перед тим як почне розходитися. Рекомендована найбільша швидкість 8 м / с в подібних каналах може не дотримуватися, оскільки умови прокладки (особливо через перекриття) можуть значно лімітувати простір для його монтажу. Наприклад, при витраті 35 000 м2 / Год, що не зважає рідкістю на підприємствах, і швидкості 8 м / с розмір труби складе 1,25 м, а якщо її зробити більше до 13 м / с, то розмір стане вже 1000 мм . Таке збільшення технічно здійснимо, так як сучасні оцинковані повітроводи, зроблені спірально-навивних методом, дуже жорсткі і щільність. Це виключає їх вібрацію на великих швидкостях. Параметр шуму від подібної роботи дуже невисокий, а на тлі звуку від працюючого обладнання може бути практично не чути. У Таблиці 2 представлені деякі затребувані діаметри магістральних повітропроводів і їх пропускна здатність при різній швидкості руху мас повітря.

Витрата, м 3 / год O400 мм O450 мм Oпятьсот ммілліметров O560 мм O630 мм O710 мм O800 мм O900 мм O1 м
? = 8 м / с 3617 4576 5650 7087 8971 11393 14469 18311 22608
? = 9 м / с 4069 5148 6357 7974 10093 12877 16278 20600 25434
? = 10 м / с 4521 5720 7063 8859 11214 14241 18086 22888 28260
? = 11 м / с 4974 6292 7769 9745 12335 15666 19895 25177 31086
? = 12 м / с 5426 6864 8476 10631 13457 17090 21704 27466 33912
? = 13 м / с 5878 7436 9182 11517 14578 18514 23512 29755 36738

Схема ежекционной вентиляційні системи.
Бічні відгалуження повітропроводів розводять подачу або витяжну систему повітряної суміші за індивідуальними приміщень. В основному, на кожному з них ставиться діафрагма або дросель — клапан для регулювання кількості повітря. Такі елементи мають чималим тутешнім опором, з цієї причини зберігати велику швидкість недоцільно. Втім її значення теж здатний виходити за межі рекомендованого діапазону, з цієї причини в Таблиці 3 відображена пропускна здатність повітряних каналів дуже відомих діаметрів для відводів при самих різних швидкостях.

Витрата, м 3 / год O140 мм O160 мм O180 мм Oдвесті міліметрів O225 мм O250 мм O280 мм O315 мм O355 мм
? = 4 м / с 220 288 366 452 572 705 885 1120 1424
? = 4,5 м / с 248 323 411 508 643 793 994 1260 1601
? = 5 м / с 275 360 457 565 714 882 1107 1400 1780
? = 5,5 м / с 302 395 503 621 786 968 1215 1540 1957
? = 6 м / с 330 432 548 678 857 1 058 1328 1680 2136
? = 7 м / с 385 504 640 791 1000 тисяча двісті тридцять п’ять 1550 1960 2492

Недалеко від місця приєднання до магістралі в каналі влаштовують люк, він необхідний для виміру швидкості потоку після того як провели монтажні роботи і регулювання всієї системи вентиляції.

Канали всередині приміщень

Кратність обміну повітря вентиляції.
Розподіляють канали приєднують основне відгалуження до пристроїв подачі або витяжки повітря з приміщення: грат, розподільним або всмоктуючим панелям, дифузорам і іншим роздає елементам. Швидкості в таких відводах можна зберігати як зазвичай відгалуженні, якщо потужність вентиляційного агрегату це дає можливість, а можна і зменшити до рекомендованих. У таблиці 4 можна помітити витрати повітря при самих різних швидкостях і діаметрах каналів.

Витрата, м 3 / год Oсто міліметрів O112 мм O125 мм O140 мм O160 мм O180 мм Oдвесті міліметрів O225 мм
? = 1,5 м / с 42,4 50,7 65,8 82,6 108 137 169 214
? = 2 м / с 56,5 67,7 87,8 110 144 183 226 286
? = 2,5 м / с 70,6 84,6 110 137 180 228 282 357
? = 3 м / с 84,8 101 132 165 216 274 339 429
? = 3,5 м / с 99,9 118 153 192 251 320 395 500
? = 4 м / с 113 135 175 см. в Таблиці 3

Швидкості, пропоновані для витяжних і припливних решіток, а ще інших воздухораспределяющіх пристроїв, слід дотримуватися.

Повітря на виході з них або при всмоктуванні зустрічає багато невеликих перешкод і виробляє шум, перевищувати рівень якого недозволено. Звук виходить з решітки потоку на високій швидкості обов’язково буде чути. Ще 1 поганий момент: сильний струмінь повітря, потрапляючи на людей, може привести до їх захворювань.

Системи вентиляції з справжнім спонуканням в більшості випадків використовуються в громадських і житлових будівлях або ж в адміністративних корпусах підприємств промисловості. Це різного роду витяжні шахти, що знаходяться в міжкімнатних перегородках приміщень, або зовнішні вертикальні повітроводи. Швидкість руху потоку повітря в них невелика, нечасто може досягати 2-3 м / с в тому випадку, коли шахта має істотну висоту і з’являється хороша тяга. Коли мова йде про маленьких витратах (близько 100-200 м2 / Год), чудового рішення, ніж натуральна витяжка, годі й шукати. Раніше і до цього дня в приміщеннях промислового типу використовують дахові дефлектори, що працюють за рахунок навантаження вітру. Швидкість повітря в подібних витяжних пристроях залежить від сили вітрового потоку і може досягати 1-1,5 м / с.

Вимірювання параметрів потоку повітря під час налагодження системи

Як тільки припливна або витяжна система вентиляції встановлена, потрібно її налагодити. Для цього за допомогою лючков на повітроводах вимірюють швидкість руху потоку на всіх магістралях і гілочках системи, після цього роблять регулювання дросель-клапанами або повітряними заслінками. Власне швидкість повітря в каналах вважається важливим критерієм при налагодженні, через неї і діаметр висчітуют витрата на кожній з ділянок. Прилади, якими проводять дані обміри, називають анемометрами. Пристрої бувають декількох типів і працюють з найрізноманітніших принципам, кожен вид призначається для вимірювання конкретного діапазону швидкостей.

Типи вентиляцій в приватному будинку.

  1. Анемометри крильчатого типу мають невелику вагу, прості у використанні, але мають деяку вимірювальна похибка робіт. Робочий принцип — механічний, діапазон вимірюваних швидкостей — від 0,2 до п’яти метрів / с.
  2. Прилади чашкового типу теж є механічними, але діапазон перевіряються швидкостей у них ширше, від 1 до двадцяти метрів / с.
  3. Термоанемометри знімають свідчення не тільки швидкості потоку, а й його температури. Робочий принцип — електричний, від спеціального датчика, внесеного в потік повітря, результати виводяться на екран. Прилад працює від мережі 220 В, часу на вимір потрібно менше, і похибка у нього низька. Є пристрої, які працюють від батарейок, діапазони перевіряються швидкостей можливі найрізноманітніші, в залежності від типу приладу і заводу-виробника.

Величина швидкості руху потоку повітря, поряд з 2-ма іншими параметрами, витратою і поперечним перерізом каналу, вважається одним з дуже ключових факторів роботи систем вентиляції самого різного призначення.

Такий параметр присутній на всіх стадіях, починаючи від розрахунку швидкості повітря в повітряному каналі і завершуючи налагодженням роботи системи після її монтажу і пуску.
Аеродинаміка в Revit Налаштування і приклад розрахунку

Розрахунок швидкості повітря в повітряному каналі

Розрахунок швидкості повітря в повітряному каналі — це завдання по визначенню швидкості повітря при популярних витраті і перетині повітряного каналу.

Розрахунок швидкості повітря в повітряному каналі online

Для круглих повітряних каналів Для прямокутних повітряних каналів
Витрата повітря: м 3 / год
Діаметр повітряного каналу: мм
Швидкість повітря:
Втрати тиску:
Витрата повітря: м 3 / год
Ширина: мм
Висота: мм
Швидкість повітря:
Втрати тиску:

Для розрахунку швидкості повітря в повітряному каналі online радимо скористатися представленими вище калькулятором. Відправними даними для розрахунку вважаються:

  • Витрата повітря
  • Перетин повітряного каналу (діаметр для круглих повітряних каналів, висота і ширина для прямокутних).

Основною відмінністю нашого калькулятора вважається той момент, що в результаті розрахунку ви довідаєтеся не тільки фактичну швидкість повітря, але і падіння тиску на 1 метр довжини — ця величина допоможе вам визначити аеродинамічний опір вентиляційної мережі.

Для чого виконувати розрахунок швидкості повітря в повітряному каналі

Завдання розрахунку швидкості повітря в повітряному каналі в більшості випадків з’являється при перевірці проекту вентиляції, в якому вказано витрата і підібрано перетин повітряного каналу.
Мета розрахунку — зрозуміти, чи правильно підібрано перетин повітряного каналу для цього витрати повітря. Крім того, швидкість повітря в повітряному каналі повинна бути вказана на аксонометрической схемою вентиляційні системи.

Формула розрахунку швидкості повітря в повітряному каналі

У загальному випадку швидкість повітря в повітряному каналі встановлюється за формулою:

  • v = G / S, де G і S — виходячи з цього, витрата повітря в повітряному каналі і його площа перетину.

При застосуванні цієї формули необхідно взяти до уваги розмірності витрати і площі. Дуже часто витрата виражений в м 3 / год, а розміри повітряного каналу — в міліметрах, іншими словами площа перетину буде в мм 2. Підстановка чисел в м 3 / год і мм 2 неприемлима. Для отримання швидкості повітря в м / с слід порахувати витрату повітря в кубічних метрах в секунду (м 3 / с), а площа перерізу в квадратних метрах (м 2).

Приклад розрахунку швидкості повітря в повітряному каналі

Припустимо, для повітряного каналу 600? 300 з витратою повітря 2000 м 3 / год отримаємо:

  1. Розміри повітряного каналу переводимо в метри, маємо 0,6 і 0,3 м.
  2. Площа перетину S = 0,6 · 0,3 = 0,18 м 2
  3. Витрата повітря G = 2000 м 3 / год = 2000/3600 м 3 / с = 0,56 м 3 / с
  4. Швидкість повітря v = G / S = 0,56 / 0,18 = 3,1 м / с.

Рекомендована швидкість повітря в повітряних каналах

Рекомендована швидкість повітря в повітряних каналах становить:

  • До чотирьох метрів / с — для загально обмінна вентиляційних систем з перетином повітряних каналів до 600? 600
  • До шести метрів / с — для вентиляційних систем з перетином повітряних каналів понад 600? 600
  • До десяти метрів / с — для систем видалення диму і нестандартних вентиляційних систем.

Розрахунок швидкості повітря в круглому повітроводі

Формула розрахунку швидкості повітря в повітряному каналі може бути пристосована для круглих повітряних каналів з врахуванням звичайних размерностей входять до неї величин:

  • v = 354 · G / D 2, де G — витрата повітря в м 3 / год, D — діаметр повітряного каналу в міліметрах.

Припустимо, для витрати повітря 550 м 3 / год в повітряному каналі діаметром 200 мм отримаємо:

  • v = 354 · 550/200 2 = 4,9 м / с

В загально обмінна вентиляційних системах не рекомендується перевищувати швидкість 4 м / с щоб не було шуму в повітряних каналах і дуже високого аеродинамічного опору. З цієї причини в цьому прикладі рекомендується застосувати повітряний канал діаметром 250 мм (v = 354 · 550/250 2 = 3,1 м / с)

Розрахунок швидкості повітря в прямокутному повітроводі

Для прямокутного повітряного каналу формула розрахунку швидкості повітря перетворюється так:

  • v = 278 · G / (A · B), де G — витрата повітря в м 3 / год, A і B — сторони перетину повітряного каналу в міліметрах.

Для вищенаведеного прикладу (2000 м 3 / год в повітряному каналі 600? 300) отримаємо:

  • v = 278 · 2000 / (600 · 300) = 3,1 м / с, як і було виявлено вище.

Таблиці швидкості повітря

Для визначення швидкості повітря в повітряному каналі під час перевірочних робіт проекту зручно користуватися готовими таблицями. Вони складаються окремо для круглих і прямокутних повітряних каналів. У них в вертикальному положенні вказані перетину повітряних каналів, а в осередках — витрата повітря. Необхідна швидкість вказана в шпальтах.
Нижче представлені таблиці швидкостей повітря для круглих і прямокутних повітряних каналів.

Як приклад візьмемо, що по круглому повітряному каналу діаметром 200 мм прокачується 420 м 3 / год повітря. За першої таблиці в рядку з діаметром «200» знаходимо найближчі до 420 м 3 / год витрати повітря, іншими словами між осередками 339 м 3 / год і 452 м 3 / год, що відповідає швидкості повітря 3 і 4 м / с виходячи з цього . Так як 420 набагато ближче до 452, ніж до 339, то робимо висновок, що швидкість повітря — «практично 4 м / с». Це допустима швидкість для загально обмінна вентиляційних систем, значить, перетин повітряного каналу в проекті вибрано правильно.

Рекомендованные статьи

Добавить комментарий