Calcul de la surface des conduits d'air et des conceptions de forme: comment concevoir la structure et de calculer les chiffres

Le principal paramètre qui caractérise l'efficacité de Système de ventilationLe débit d'air. Il est défini comme la somme des valeurs dans certaines zones avec un canal d'écoulement stable limitée par des robinets ou des vannes. Sur chaque calcul de section carrée est conduits et les raccords effectués. Lors de la détermination de la forme des conduits d'air et leur principal paramètre en quadrature est la vitesse d'écoulement de l'air. Son point les normes et règlements de construction (la joint venture). Pour les canalisations principales, il ne doit pas dépasser 8 m / s pour les connexions - pas plus de 5 m / s. Une place dans la chambre limitée par le taux d'arrivée à 3 m / s.

Pourquoi ai-je besoin le calcul de la zone des conduits d'air et raccords?

Détermination de la quadrature du conduit est nécessaire pour créer un bon fonctionnement Système de ventilation et l'optimisation de ses caractéristiques:

• le volume d'air transporté;
• les masses d'air de vitesse;
• bruit;
• la consommation d'énergie.

En outre, le calcul doit fournir une liste de performances supplémentaires. Par exemple, la bonne température dans les locaux. à savoir Système de ventilation devrait éliminer l'excès de chaleur et d'humidité et de minimiser les pertes de chaleur. La température maximale / minimale et la vitesse de l'air arrivant dans l'espace prévu pour les normes respectives.

paramètres régulés et qualitatifs de l'air d'admission, à savoir: sa composition chimique, la quantité de particules en suspension, la présence et la concentration d'éléments dangereux, etc.

Quelles sont les données nécessaires pour calculer les caractéristiques de performance des conduits d'air?

Tout d'abord, pris en compte les paramètres de base de la construction, comme la nomination du bâtiment lui-même, le volume de l'espace, le nombre de séjour permanent du personnel et des visiteurs, en particulier le processus de production (pour les bâtiments commerciaux) et etc.

conception systèmes de ventilation réalisée conformément aux règles suivantes:

• SP 60.13330.2016 (édition actuelle du SNIP 41-01-2003);
• SP 7.13130.2013;
• GOST 12.1.005-88 et d'autres.

Comment calculer la zone des sections de conduit différents types?

Calcul des conduits d'élévation au carré des sections transversales différentes a ses propres caractéristiques, comme le débit d'air à partir de leur varie considérablement même avec les mêmes paramètres, la vitesse de déplacement des masses d'air et région. En outre, lors du calcul des réseaux de ventilation dans une large mesure et / ou ramification Guide humidité et la température de l'air (si elle est supérieure à + 20 ° C). En outre, la traînée aérodynamique des conduits d'air et les raccords, en fonction de la matière de fabrication et de la forme (différents coefficients de frottement). L'inclusion de ces paramètres est exprimé en utilisant un facteur de correction différents calculés dans les formules.

Informations importantes! paramètres de canal en quadrature et la vitesse de déplacement de l'air circule inversement proportionnelle. Autrement dit, quand une grande section transversale du canal pour fournir le volume nécessaire d'air transporté à une vitesse suffisante.

Le calcul de mise au carré est effectuée par deux paramètres pris des normes (en fait, ces paramètres décrivent la vitesse de ventilation):

1. débit d'air - R (m³ / h);
2. débit d'air - V (m / s).

zone de canal de formule exploite les paramètres de débit d'air prélevés par les normes:

S = R / V × k, où

K - le coefficient égal à 3600.

Il y a autre formule qui fonctionnent sur d'autres facteurs, par exemple:

S = R × 2778 / V.

Lors de l'utilisation d'un gros canaux est sensiblement réduit le bruit d'écoulement d'air et de la consommation d'énergie pour leur mouvement. Cependant, la consommation de matières telles structures est beaucoup plus élevé, ce qui augmente leur coût.

impact significatif sur l'efficacité du mouvement d'écoulement d'air a une forme en coupe. Dans les conduits rectangulaires flux d'air devient plus grande résistance. Cependant, une forme rectangulaire est plus commode pour l'installation, en particulier lorsque l'espace et peut être placé très près de la structure principale du bâtiment. conduits d'air ronds sont aérodynamiquement mieux, mais correspondent pas toujours à l'intérieur. Un produit avec des indices esthétiques élevés ont une valeur beaucoup plus grande. Compte tenu des faits donnés, comme une alternative à recommandé de prêter attention aux conduits d'air ovales, alliant ergonomie et efficacité.

Comment calculer la surface d'un conduit circulaire?

Pour calculer le diamètre de la zone utilisée ventkanala ronde normative transversale:

La superficie réelle est obtenue à partir de la formule:

Comment calculer la zone de conduit rectangulaire?

Pour les boîtes rectangulaires sont utilisés de la même formule que pour tour. La longueur des côtés est calculée comme suit:

Dp - diagonale d'un rectangle inscrit dans un cercle (diamètre équivalent de cercle en fait);

a, b - côté.

La superficie réelle de formule reconnaissable:

Aussi pour calculer les paramètres de base concepteurs utilisent la table.

Calcul zone de canal ovale

les diamètres des conduits de forme ovale sont calculées à partir de sa surface. Nous utilisons la formule suivante:

diamètre:

P - périmètre ovaloid du cercle,

La zone du canal ovale calculé par la formule:

a, b - grand et petit diamètre ovale, respectivement.

Calcul de conduit de pièces de forme carrée

Lors de la création de systèmes distribués ventilation en utilisant différents produits façonnés:

• coudes - tés avec la section transversale identique ou différent;
• en forme de S enlèvement - canard;
• parapluie;
• adaptateurs:

• entre les différentes sections d'une forme (habituellement des diamètres différents);
• entre différents types de sections (par exemple, de forme rectangulaire à circulaire).

Chacun des raccords présentés calculées pour les formules individuelles, de sorte que leur calcul global est assez complexe. Même les concepteurs expérimentés ont besoin d'aide technique dans le calcul de la zone du canal. Pour ce faire, ils utilisent des programmes spéciaux.

Quels programmes existent pour déterminer les paramètres des raccords de conduits?

Il a développé de nombreux programmes pour le calcul de la zone des raccords de gaine:

• v2.0 Vent-Calc - un moyen universel de la conception et le calcul des paramètres clés systèmes de ventilation. Selon les développeurs, les paramètres clés pour le calcul est la vitesse d'écoulement de l'air et la longueur du conduit. Ayant reçu ces données de l'opérateur, le programme génère automatiquement un réseau de ventilation prototype indiquant la résistance aérodynamique de chaque branche est délimitée par des articles façonnés. La somme de ces indicateurs est la base de la sélection de l'installation de ventilation électrique. Plus récemment, ce logiciel est devenu libre;
• MagiCAD - logiciels pour la conception de tous les types de services publics. Les fichiers de projet peuvent être importés dans l'ADT et AutoCAD;
• GIDRV 3,093 - un calculateur pour calculer la zone de la conduite et des raccords pour le type naturel ventilation en prenant en compte l'aspiration du bâtiment;
• Ventilateurs 400 - logiciels spécialisés pour le calcul de la ventilation de la fumée;
• 2,5 Ducter - un programme de calcul de la zone des raccords de conduits.

Il y a quelques programmes et macros plus simples écrits basés sur Microsoft Excel. En général, ils effectuent le calcul des canaux aérodynamiques de différentes sections transversales.

Également sur certains sites, vous pouvez trouver des calculateurs en ligne de surface conduit, qui offrent les entreprises engagées dans la prestation de services.

Calculateur pour la section transversale requise du conduit

Calcul de la vitesse de l'air dans le conduit

Le calcul est basé sur les données sur l'échange d'air prélevé dans la documentation réglementaire. Ce paramètre est exprimé en multiple de - nombre de fois la substitution complète de l'air dans la pièce pendant une heure. Dans ce cas, la formule pour déterminer le volume requis sera:

V = K × W, où

V - volume d'air entrant (m³ / h);

K - multiplicité (par heure);

W- le volume de la pièce.

Ainsi, l'obtention de la quantité d'air souhaitée dans la pièce, on détermine la vitesse à laquelle il doit agir, selon la formule:

S - la vitesse de déplacement de la masse d'air (m / s);

V - volume d'air utilisé (m³ / h);

P- surface de la section de tuyau (cm²).

pour le ménage systèmes de ventilation la vitesse du flux d'air ne doit pas dépasser 4,3 m / s. Dans le cas contraire, il est nécessaire d'augmenter la surface du canal pour empêcher l'apparition de bruit.

Calcul de la résistance du système de conduit

Lors du calcul de la résistance totale du système de ventilation doit être considéré comme une performance de perte de pression sur les lignes droites, et dans les lieux de plus grande résistance.

Il est nécessaire de prendre en compte à la fois la forme et le matériau de fabrication de conduits d'air. les produits sont les plus courants:

• tôle galvanisée épaisseur 0,4 à 0,6 mm;
• acier inoxydable - il est assez rare, principalement dans les industries chimiques, pharmaceutiques et alimentaires;
• métal et plastique - constitué d'une couche de mousse de polyéthylène ou de polyuréthane, pris en sandwich entre deux couches d'aluminium ondulé. Il est léger et son propriétés élevé et une isolation thermique (coefficient de conductivité thermique ne dépasse pas 0,019 W / (m ° K)).
• conduits flexibles - avoir une section transversale circulaire, composé de plusieurs couches d'aluminium Film de polyester stratifié, sur un châssis en fil d'acier. Ont des limites sur la durée d'utilisation, car ils ont une haute résistance aérodynamique.

la perte de pression sur les sections droites

Pour déterminer la traînée aérodynamique sur les conduits d'air droites de sections transversales différentes sont utilisées les formules suivantes:

AP = R x L x n, où

AP - perte totale de pression dans le conduit;

R - perte partielle de friction;

L - la longueur de la partie droite;

n - coefficient de raffinement qui dépend de la rugosité du matériau.

λ - un indicateur pour le frottement de glissement;

ré - le diamètre de la section transversale;

Pf - la pression de conception dans le système.

K - un indicateur caractérisant la rugosité du matériau à partir duquel est réalisé un conduit;

ré- nombre de Reynolds;

v - une vitesse de l'air dans une section droite;

u - viscosité cinématique de l'environnement de l'air.

Perte de pression sur la résistance locale

Dans le système de conduit a la plus grande résistance à l'espace d'écoulement d'air: tours, coudes, tés, les modifications de l'espace de section aux adaptateurs. Calcul des pertes aérodynamiques réalisés séparément, chaque type d'article façonné présente des coefficients de résistance individuels.

La formule de la perte de pression dans chaque section tenant compte du coefficient de résistance locale:

où S - vitesse, ρ - densité de l'air.

Important! Densité de l'air dépend de sa température. Par exemple, la densité de l'air à 20 ° C sera de 1,2 kg / m³. Cette option est également prise à partir des tables dans les sources normatives pertinentes.

La formule de perte totale de pression dans les produits façonnés:

Σξ - la somme des paramètres de la résistance locale.

Calcul des matériaux pour les conduits et raccords

Avec une superficie de sections droites, le nombre et le type de raccords peuvent facilement déterminer la quantité de matériel qui sera utilisé dans leur fabrication. Par exemple, pour la fabrication de sections de conduit de section circulaire de 100 mm de diamètre et de 1 m de long sera nécessaire de 0,314 m² étain.

Ceci est facilement calculé à partir de la formule:

π x D (100 mm = 0,1 m) x L (1 m) = 3,14 × 0,1 × 1 = 0,314 m².

De même, la quantité calculée de matériau pour les sections droites des conduits rectangulaires.

Pour calculer les raccords il n'y a pas de formule spécifique. Plus précisément, ils sont: pour chacun des produits moulés forment une formule spécifique séparé. Mais pour mener à bien leur calcul manuel est inappropriée. En règle générale, la quantité requise de matériau calculée de façon empirique, après la production de la découpe des motifs.

Calcul de la puissance de chauffage net

température de l'air entrant dans les locaux est strictement réglementée. Par exemple, pour les constructions résidentielles valeur minimale est de + 18 ° C Pour calculer la puissance utilisée équipement de chauffage vous devez connaître les normes minimales de la valeur de température de la zone climatique où est situé l'immeuble. La différence entre ces températures est le principal facteur qui détermine la puissance du dispositif de chauffage. En même temps, il ne faut pas utiliser le chauffage le plus puissant capable de fournir des installations de chauffage avec la température extérieure minimale. Si la ventilation dispose d'un système de contrôle des capacités, au moment de la charge maximale sur le chauffe-eau vient de réduire l'intensité de l'alimentation en air.

Calcul de la puissance du dispositif de chauffage est effectué selon la formule:

P - Dispositif de chauffage de puissance calculé (échangeur de chaleur ou de chauffage) (kW);

ôt - différence de température de l'air à l'entrée du système de ventilation et introduit dans la chambre, (° C);

Q - la performance du système de ventilation (m³ / h);

τv- capacité calorifique volumique de l'air dépend de l'ensemble des valeurs d'humidité, de température et de pression, mais est pris comme coefficient 0,336 W x (h / m / ° C).

résultats

Calcul de mètres carrés du conduit avec l'utilisation d'un logiciel moderne n'est pas un processus difficile. Cependant, dans la régénération des systèmes distribués complexes expérience une grande importance est l'utilisation de différents matériaux et accessoires. d'examiner également la possibilité de perte de chaleur, condensation, isolation du bruit et des vibrations. Un certain nombre d'autres facteurs résultant de l'opération.