Аеродинамічний розрахунок повітряних каналів

Створення затишних умов перебування в приміщеннях неможливо без аеродинамічного розрахунку повітряних каналів. На основі отриманих даних визначається діаметр перетину труб, потужність вентиляторів, кількість і особливості відводів. Додатково може розраховуватися потужність калориферів, параметри вхідних і отворів для виходу. Залежно від певного призначення кімнат приймається до уваги максимально допустима гучність, кратність обміну повітря, напрям і швидкість потоків в приміщенні.

Вимоги нашого часу до вентиляційних систем прописані в Зводі правил СП 60.13330.2012. Нормовані параметри показників мікроклімату в приміщеннях різного призначення дано в ГОСТ 30494, СанПіН 2.1.3.2630, СанПіН 2.4.1.1249 і СанПіН 2.1.2.2645. При розрахунку показників систем вентиляції всі положення повинні обов’язково передбачатися.

Аеродинамічний розрахунок повітряних каналів — алгоритм дій

Роботи в себе включають кілька послідовних етапів, кожний з них вирішує місцеві завдання. Дані які отримані форматируются у вигляді таблиць, на їх підставі складаються важливі схеми та графіки. Роботи діляться на такі етапи:

1. Розробка аксонометрической схеми розподілу повітря по системі. На основі схеми визначається конкретна методика розрахунків з огляду на специфіку і завдань системи вентиляції.
2. Робиться аеродинамічний розрахунок повітряних каналів як по основних магістралях, так і по всьому відгалуженням.
3. На підставі отриманих даних підбирається геометрична форма і площа перетину повітряних каналів, визначаються технічні параметри вентиляторів і калориферів. Додатково потрібно взяти до уваги можливість установки датчиків пожежогасіння, попередження поширення диму, можливість автоматичного регулювання потужності вентиляції з урахуванням розробленої користувачами програми.

Розробка схеми вентиляційні установки

Залежно від лінійних параметрів схеми підбирається масштаб, на схемі вказується просторове положення повітряних каналів, точки приєднання додаткових технічних пристроїв, що існують відгалуження, місця подачі і забору повітря.

На схемі вказується головна магістраль, її розташування і параметри, місця підключення і технічні властивості відводів. Особливості розташування повітряних каналів беруть до уваги архітектурні характеристики приміщень і будівлі в цілому. Під час складання припливної схеми порядок розрахунку починається з самої віддаленої від вентилятора точки або з приміщення, для якого необхідно забезпечити найбільшу кратність обміну повітря. Під час складання вентиляції витяжної основним критерієм приймаються найбільші значення по витраті потоку повітря. Загальна лінія під час розрахунків розбивається на окремі ділянки, при цьому кожна ділянка зобов’язаний мати однакові перетину повітряних каналів, стабільне споживання повітря, однакові матеріали виготовлення і геометрію труб.

Відрізки нумеруються в черговості від ділянки з найменшим витратою і по зростаючій до найбільшого. Далі визначається практична довжина кожної окремої ділянки, підсумовуються окремі ділянки і визначається вся довжина вентиляційні установки.

Під час планування схеми вентиляції їх дозволяється приймати загальними для цих приміщень:

• житлових або громадських в самих різних комбінування;
• виробничих, якщо вони з протипожежної категорії відносяться до групи А чи Б і розміщаються не більше ніж на 3 поверхах;
• однією з категорій будівель для виробництва категорії В1 — В4;
• категорії будівель для виробництва В1 м В2 дозволяється приєднувати до однієї вентиляційної системи в самих різних комбінування.

Якщо в вентиляційних системах як такий відсутній можливість природного провітрювання, то схема повинна враховувати примусове підключення аварійного обладнання. Потужності і установче місце додаткових вентиляторів розраховуються за єдиними правилами. Для приміщень, які мають регулярно відкриті або відкриваються в разі потреби отвори, схема може складатися без можливості запасного аварійного підключення.
Системи відсмоктувачів поганого повітря конкретно з технологічних або зон де можна комфортно працювати зобов’язані мати один запасний вентилятор, включення пристрою в роботу може бути автоматизованим або ручним. Вимоги зачіпають зон де можна комфортно працювати 1-го і 2-го класів небезпеки. Дозволяється не враховувати на схемі монтажу запасного вентилятора виключно у випадках:

1. Синхронної зупинки шкідливих процесів виробництва в разі порушення функціональності вентиляційні установки.
2. У приміщеннях для виробничих потреб передбачається окрема аварійна система вентиляції з власними повітряними каналами. Параметри подібної вентиляції повинні видаляти не менше 10% обсягу повітря, що забезпечує стаціонарними системами.

Схема вентиляції повинна враховувати окрему можливість душирования на місце роботи з дуже високими показниками забрудненості повітря. Всі ділянки і місця підключення вказуються на схемі і включаються в єдиний алгоритм розрахунків.
Не дозволяється розташування приймальних повітряних пристроїв ближче восьми метрів по лінії горизонталі від звалищ сміття, місць паркування для автомобіля, доріг з постійним рухом, витяжних труб і димарів. Приймальні повітряні пристрої підлягають захисту спеціалізованими пристроями з навітряного боку. Показники опору пристосувань для захисту беруться до уваги під час аеродинамічних розрахунків загальної вентиляційні установки.
Розрахунок втрат тиску потоку повітря Аеродинамічний розрахунок повітряних каналів по втратах повітря виконується з метою оптимального вибору перетинів для забезпечення технічних вимог системи і вибору потужності вентиляторів. Втрати визначаються за формулою:

Ryd — значення питомих втрат тиску на всіх ділянках повітряного каналу;
Pgr — гравітаційне тиск повітря в вертикальних каналах;
?l — сума деяких ділянок вентиляційні установки.
Втрати тиску отримують в Па, довжина ділянок визначається в метрах. Якщо рух потоків повітря в вентиляційних системах відбувається завдяки природній різниці тиску, то розрахункове зменшення тиску? = (Rln + Z) по кожній окремій ділянці. Для розрахунку гравітаційного напору необхідно застосовувати формулу:

Pgr — гравітаційний напір, Па;
h — висота повітряного стовпа, м;
?н — щільність повітря зовні приміщення, кг / м 3;
?в — щільність повітря в середині приміщення, кг / м 3 .
Наступні обчислення для систем природного вентиляції робляться за формулами:

Площа поперечного перерізу визначається за формулою:
FP — площа перетину воздуховода;
LP — практичний витрата повітря на розраховується ділянці системи вентиляції;
VT — швидкість руху потоків повітря для забезпечення необхідної кратності обміну повітря в необхідному обсязі.
З урахуванням отриманих результатів визначається втрати тиску при примусовому переміщенні мас повітря по повітряним каналам.

Для будь-якого матеріалу виготовлення повітряних каналів використовуються поправочні коефіцієнти, що залежать від показників шорсткості поверхонь і швидкості переміщення потоків повітря. Для полегшення аеродинамічних розрахунків повітряних каналів можна користуватися таблицями.
Табл. №1. Розрахунок металевих повітряних каналів круглого профілю.

Таблиця №2. Значення поправочних коефіцієнтів з урахуванням матеріалу виготовлення повітряних каналів і швидкості потоку повітря.

Застосовувані для розрахунків коефіцієнти шорсткості по кожному матеріалу залежать не тільки від його фізичних характеристик, але і від швидкості руху потоків повітря. Чим швидше пересувається повітря, тим більший опір він відчуває. Цю відмінна риса обов’язково необхідно взяти до уваги під час вибору певного коефіцієнта.
Аеродинамічний розрахунок по витраті повітря в квадратних і круглих повітропроводах показує різні показники швидкості пересування потоку при однаковій площі перетину умовного проходу. Це можна пояснити відмінностями в природі завихрень, їх значення і здатності чинити опір руху.
Ключова вимога розрахунків — швидкість руху повітря регулярно зростає в міру наближення ділянки до вентилятора. Якщо це врахувати пред’являють вимоги до діаметрам каналів. При цьому обов’язково беруться до уваги параметри обміну повітря в приміщеннях. Місця розташування припливу і виходу потоків вибираються з подібною вимогою, щоб перебувають в приміщенні люди не відчували протягів. Якщо прямим перерізом не виходить досягти регламентованого результату, то в повітряні канали ставляться діафрагми з наскрізними дірочками. За рахунок зміни діаметра отворів досягається ідеальна регулювання потоків повітря. Опір діафрагми розраховується за формулою:

Загальний розрахунок систем вентиляції повинен передбачати:

1. Динамічне тиск потоку повітря під час пересування. Дані узгоджуються з технічним завданням і служать основним критерієм в разі вибору певного вентилятора, місця його розташування та принципу дії. При неможливості забезпечити передбачувані режими функціонування вентиляційні установки одним агрегатом, передбачається монтаж кількох. Конкретне установче місце залежить від властивостей важливою схеми повітряних каналів і допустимих параметрів.
2. Обсяг (витрата) переміщуються мас повітря в розрізі кожного відгалуження і приміщення в одиницю часу. Вихідні тексти — вимоги санітарних органів по чистоті приміщення і особливості тих. процесу підприємств промисловості.
3. Неминучі втрати тиску, що з’являються в результаті вихрових явищ при русі потоків повітря на самих різних швидкостях. Крім цього параметра в розрахунок потрібно прийняти до уваги практичне перетин повітряного каналу і його геометрична форма.
4. Відповідна швидкість пересування повітря в головному каналі і окремо по кожному відгалуження. Показник впливає на вибір потужності вентиляторів і місць їх установки.

Необхідні рекомендації по виконанню розрахунків

Для полегшення виробництва розрахунків дозволяється застосовувати спрощену схему, вона використовується для всіх приміщень з некритичними вимогами. Для гарантування необхідних параметрів вибір вентиляторів по потужності і кількості робиться з запасом до 15%. Найпростіший аеродинамічний розрахунок вентиляційних систем проводиться за наступним алгоритмом:

1. Визначення площі перерізу каналу в залежності від підходящої швидкості руху повітряного потоку.
2. Вибір наближеного до розрахункового типового перетину каналу. Конкретні показники завжди необхідно вибирати в бік збільшення. Повітроводи можуть мати збільшені технічні показники, зменшувати їх можливості не дозволяється. При неможливості вибрати типові канали в технічних умовах передбачається їх виготовлення за індивідуальними ескізами.
3. Перевірка показників швидкості руху повітря з урахуванням реальних значень умовного перетину головного каналу і всіх відводів.

Завдання аеродинамічного розрахунку повітряних каналів — забезпечити передбачувані показники вентилювання приміщень з найменшими втратами грошових коштів. При цьому одночасно слід досягати зниження трудомісткості і металоємності будівельних робіт, забезпечення надійності функціонування встановленого обладнання в самих різних режимах.
Необхідне обладнання повинно монтуватися в місцях до яких можна легко дістатися, до нього забезпечується вільний доступ для виготовлення планових технічних оглядів і інших робіт для підтримування системи в хорошому стані.
Згідно з положеннями ГОСТ Р ЕН 13779-2007 для розрахунку ефективності вентиляції? v необхідно використовувати формулу:

сіна — показники концентрації шкідливих сполук і зважених речовин в повітрі, що видаляється;
з IDA — концентрація шкідливих хімічних сполук і зважених речовин в приміщенні або робочій зоні;
c sup — показники забруднень, що надходять з припливним повітрям.
Результативність вентиляційних систем буде залежати не тільки від потужності підключених витяжних або доганяють пристроїв, але і від місця розташування джерел забруднення повітря. Під час аеродинамічного розрахунку повинні братися до уваги найменші показники по ефективності функціонування системи.
Питома потужність (P Sfp > Вт • с / м 3) вентиляторів розраховується за формулою:

де Р — потужність електродвигуна, встановленого на вентиляторі, Вт;
q v — витрата повітря, що подається вентиляторів при оптимальному функціонуванні, м 3 / с;
?р — показник измения тиску при вході і виході повітря з вентилятора;

? tot — загальний ККД для електродвигуна, вентилятора повітряного і повітряних каналів.

Під час розрахунків маються на увазі такі типи потоків повітря згідно з нумерацією на схемі:
Схема 1. Типи повітряних потоків у вентиляційній системі.

1. Зовнішній, надходить в систему кондиціонування приміщень з навколишнього середовища.
2. Припливне. Повітряні потоки, що подаються в систему повітряних каналів після попередньої підготовки (підігріву або очищення).
3. Повітря, який знаходиться в приміщенні.
4. Перетікають потоки повітря. Повітря, що переходить з одного в інше приміщення.
5. Витяжної. Повітря, що відводять з приміщення назовні або в систему.
6. Рециркуляційний. Частина потоку, що повертається в систему для підтримування внутрішньої температури в заданих значеннях.
7. Видаляється. Повітря, який виводиться з приміщень остаточно.
8. Вторинне повітря. Повертається назад в приміщення після очищення, нагрівання, охолодження і т. Д.
9. Втрати повітря. Потенційні витоку через негерметичність з’єднань повітряних каналів.
10. Інфільтрація. Процес надходження в повітря в приміщення справжнім шляхом.
11. Ексфільтрація. Природна витік повітря з приміщення.
12. Суміш повітря. Одночасне придушення декількох потоків.

По кожному типу повітря є власні державні стандарти. Всі розрахунки систем вентиляції повинні їх передбачати.

Хелпінг ру розрахунок повітряних каналів

Шановні користувачі. калькулятор "Розрахунок площі повітряних каналів і фасонних виробів" зазнав ряд змін. Особливо з’явилися такі фукции:

• можливість проставляти перетину виробів вручну шляхом натискання на кнопку з аббрівіатурой відповідного параметра;
  
• адаптивність під мобільні додатки (планшетні комп’ютери, телефони мобільні);
• здатність регулювати довжини припусків для з’єднань;
• проставляти кількість виробів;
• додалася кнопка "розрахунок"

Чому вийшла така площа?

калькулятор "Площа повітряних каналів" розраховує чисту площу поверхні виробу, без припусків на замки і без урахування виробничих відходів.
Наша фірма не займається ні виробництвом, ні монтажем вентиляційних систем, з цієї причини нам немає сенсу, так не цікаво завищувати або занижувати результати розрахунку. Ми за точність розрахунку і за просвічуються відносини!
Якщо ви професійно займаєтеся виробництвом повітряних каналів і вентиляційних виробів радимо звертати власну увагу на програму "СВ: Система вентиляції" від нашої компанії "СофтВент". Правильний розрахунок площ виробів з урахуванням припусків на замки, виробничих відходів, а ще точкові настройки продукції дають можливість вести облік матеріалів з невеликою похибкою і формувати готові рахунки "на льоту".