Beräkning av området med luftkanaler och formade mönster: hur man designar strukturen och beräkna siffrorna

Den viktigaste parametern som kännetecknar effektivitet ventilationssystemÄr luftflödet. Den definieras som summan av värdena i vissa områden med en stabil flödeskanal begränsad av kranar eller ventiler. På varje sådan beräkning kvadratisk sektion är utförda kanaler och detaljer. Vid bestämning av formen av luftkanaler och deras kvadratur huvudparameter är luftflödeshastigheten. Hennes punkt i standarder och byggregler (joint venture). För huvudledningar bör inte överstiga 8 m / s för anslutningar - högst 5 m / s. En plats i rummet begränsat av ankomsthastigheten till 3 m / s.

Varför behöver jag beräkning av området luftkanaler och armaturer?

behövs bestämning av kvadratur kanalen för att skapa en väl fungerande ventilationssystem och optimering av dess egenskaper:

• transporterade luftvolymen;
• hastighet luftmassor;
• brus;
• energiförbrukning.

Dessutom bör beräkningen tillhandahålla en förteckning över ytterligare prestanda. Till exempel, den lämpliga temperaturen i lokalen. dvs. ventilationssystem bör ta bort överskottsvärme och fukt och minimera värmeförlusten. Den maximala / minimitemperatur och hastigheten för luften som anländer i utrymmet till respektive standard.

Reglerade och kvalitativa parametrar för inloppsluft, nämligen: dess kemiska sammansättning, mängden av suspenderade partiklar, närvaron och koncentrationen av farliga element, etc.

Vilka data behövs för att beräkna prestanda för luftkanaler?

Först av allt, beaktat de grundläggande parametrarna i konstruktionen, såsom utnämningen av själva byggnaden, volymen av utrymmet, Antalet permanent vistelse av personal och besökare, särskilt produktionsprocessen (för kommersiella byggnader) och etc.

utformning ventilationssystem utföras i enlighet med följande regler:

• SP 60.13330.2016 (nuvarande utgåvan av KNIPSA 41-01-2003);
• SP 7.13130.2013;
• GOST 12.1.005-88 och andra.

Hur man beräknar område av olika delar av kanaltyperna?

Beräkning kvadrering ledningar av olika tvärsnitt har sina egna egenskaper, som luftflödet från dem kommer att variera avsevärt även med samma parametrar, hastigheten på flödet av luftmassor och område. Dessutom, vid beräkning ventilationsnäten i stor utsträckning och / eller förgrening guide fuktighet och lufttemperaturen (om den överstiger + 20 ° C). Också, det aerodynamiska motståndet hos flyg kanaler och detaljer, beroende på formen och tillverkningsmaterial (olika friktionskoefficienter). Inkludering av dessa parametrar uttrycks genom användning av en andra korrektionsfaktorer beräknade i formlerna.

Viktig information! kvadratur kanalparametrar och rörelsehastigheten hos luften strömmar omvänt proportionell. Det vill säga, när en stor tvärsektion av kanalen för att tillhandahålla den nödvändiga volymen av transporterad luft med tillräcklig hastighet.

Beräkning kvadreringen utförs av två parametrar, tagna från de standarder (i själva verket dessa parametrar beskriver ventilationshastighet):

1. luftflödeshastighet - R (m ^ / h);
2. flödeshastighet luft - V (m / s).

Formel kanalområdet driver luftflödesparametrar tas från standarder:

S = R / k X V, där

K - koefficienten lika med 3600.

Det finns alternativ formel som fungerar på andra faktorer, till exempel:

S = R x 2778 / V.

Vid användning av en stor kanaler reduceras väsentligt luftflöde brus och effektförbrukning för deras rörelse. Emellertid, är konsumtionen av material sådana strukturer mycket högre, vilket ökar deras kostnad.

Betydande inverkan på effektiviteten hos luftströmningsrörelsen har sektionsform. Den rektangulära kanalluftflödesmotståndet blir större. Emellertid är mer bekvämt för installation en rektangulär form, i synnerhet när utrymmet och kan placeras mycket nära till huvudbyggnadsstrukturen. Runda luftkanaler är aerodynamiskt bättre, men inte alltid passar in i kupén. En produkt med höga estetiska index har ett mycket större värde. Väger De givna fakta, som ett alternativ till rekommenderas uppmärksamma de ovala luftkanalerna, som kombinerar ergonomi och effektivitet.

Hur man beräknar arean av en cirkulär kanal?

Att beräkna diametern på den runda ventkanala används normativa sektionsarea:

Det faktiska området erhålls från formeln:

Hur man beräknar området rektangulär kanal?

För rektangulära lådor används samma formel som för runda. Längden av sidorna beräknas på följande sätt:

Dp - diagonalen i en rektangel inskriven i en cirkel (ekvivalent cirkeldiameter faktiskt);

a, b - sida.

Det aktuella området av igenkännbar formeln:

Också för att beräkna de grundläggande parametrarna designers använder tabellen.

Beräkning oval kanal område

Ovala kanaldiametrar beräknas utifrån sitt område. Vi använder följande formel:

diameter:

P - oval omkrets av cirkeln,

Det område av den ovala kanalen beräknas med formeln:

a, b - oval stor och liten diameter, respektive.

Beräkna kvadrat formade bitar kanalen

När man skapar distribuerade system ventilation med användning av olika formade produkter:

• böjar - tees med samma eller olika tvärsnitt;
• anka - avlägsnande s-format;
• paraply;
• adaptrar:

• mellan olika sektioner av en form (normalt olika diametrar);
• mellan olika typer av sektioner (exempelvis från rektangulär till cirkulär).

Var och en av de presenterade beslag beräknas för enskilda formler, så att deras totala beräkning är ganska komplex. Även erfarna konstruktörer behöver engineering hjälp vid beräkningen av den del av kanalen. För att göra detta använder de speciella program.

Vilka program finns för att bestämma parametrarna för kanaldetaljer?

Det har utvecklat många program för beräkning av området med kanal beslag:

• Vent-Calc v2.0 - en universell medel för konstruktion och beräkning av nyckelparametrar ventilationssystem. Enligt utvecklarna, de viktigaste parametrarna för beräkningen är luftflödeshastigheten och längden av kanalen. Att ha mottagit dessa data från operatören, genererar programmet automatiskt en prototyp ventilationsnätverk indikerande det aerodynamiska motståndet hos varje gren begränsas av formade föremål. Summan av dessa indikatorer är grunden för val av kraftventilations installation. På senare tid har denna mjukvara bli fri;
• MagiCAD - programvara för konstruktion av alla typer av verktyg. Projektfiler kan importeras till ADT och AutoCAD;
• GIDRV 3,093 - en kalkylator för att beräkna den del av kanalen och inredning för naturlig typ ventilation med hänsyn tagen till aspiration av byggnaden;
• fans 400 - specialiserad programvara för beräkning av brandventilation;
• Ducter 2,5 - ett program för att beräkna området för kanal beslag.

Det finns ett par enklare program och makron skrivna baserat på Microsoft Excel. I allmänhet, de utför beräkningen av aerodynamik kanaler med olika tvärsnitt.

Även på vissa webbplatser kan du hitta online räknare kanal yta, som erbjuder företag som sysslar med tillhandahållande av tjänster.

Kalkylator för det önskade tvärsnittet av kanalen

Beräkning av lufthastigheten i kanalen

Beräkningen baseras på data om utbyte av luft som tas från reglerings dokumentation. Denna parameter uttrycks som en multipel av - antal gånger fullständig substitution av luften i rummet under en timme. I detta fall kommer formeln för att bestämma önskad volym vara

V = K x W, där

V - volymen av inkommande luft (m ^ / h);

K - multiplicitet (per timme);

W- volymen av rummet.

Sålunda erhålla den önskade luftmängden till rummet, vi bestämma den hastighet med vilken den måste fungera, i enlighet med formeln:

S - hastigheten hos rörelsen av luftmassan (m / s);

V - volymen av använd luft (m ^ / h);

P- rörsektionen område (cm ^).

för hushålls ventilationssystem hastigheten hos luftflödet bör inte överstiga 4,3 m / s. Annars är det nödvändigt att öka den del av kanalen för att förhindra uppkomsten av buller.

Beräkning av kanalsystemet resistens

Vid beräkning av den totala motståndet i ventilationssystemet måste betraktas som ett tryckfall prestanda på raksträckor, och på platser som är av störst motstånd.

Det är nödvändigt att ta hänsyn till både form och material för tillverkning av luftkanalerna. produkter är den vanligaste av:

• galvaniserad plåt tjocklek 0,4-0,6 mm;
• rostfritt stål - det är ganska sällsynt, huvudsakligen inom de kemiska, farmaceutiska och livsmedelsindustrin;
• metall och plast - bestå av ett skikt av skummat polyeten eller polyuretan, inklämt mellan två skikt av korrugerad aluminium. Det är lätt och hög ljud- och värmeisoleringsegenskaper (värmeledningskoefficient inte överstiger 0,019 W / (m ° K)).
• flexibla kanaler - har ett cirkulärt tvärsnitt, bestående av flera skikt av aluminium laminerad polyesterfilm, på en ram av ståltråd. Har begränsningar på hur lång användning, eftersom de har en hög aerodynamiskt motstånd.

tryckförlust på de raka sektionerna

Att bestämma det aerodynamiska motståndet på raka luftkanaler av olika tvärsnitt används följande formler:

AP = Rx cm x n, där

AP - total tryckförlust i kanalen;

R - partiell förlust av friktions;

L - längden av den raka delen;

n - förfining koefficient som beror på grovheten hos materialet.

λ - en indikator för släpfriktion;

d - tvärsnittet diameter;

PF - konstruktionstryck i systemet.

K - en indikator karakterisera ojämnheten hos det material av vilket görs en kanal;

re- Reynolds tal;

v - en lufthastighet i en rak sektion;

u - kinematisk viskositet av luftmiljön.

Förlust av trycket på den lokala motståndet

I kanalsystemet har den största motståndet mot luftströmningsutrymme: svängar, böjar, utslagsplatser, utrymme sektions ändringar av adaptrar. Beräkning av aerodynamiska förluster som gjorts separat, som varje typ av formad artikel har individuella motståndskoefficienterna.

Formeln för tryckförlusten i varje sektion med hänsyn till den lokala motståndskoefficienten:

där S - hastighet, ρ - luftens densitet.

Viktigt! Luftens densitet är beroende av dess temperatur. Till exempel, vid 20 ° C densiteten hos luft kommer att vara 1,2 kg / m ^. Detta alternativ är också hämtade från tabellerna i relevanta normativa källorna.

Den totala tryckförlusten formel i formade produkter:

Σξ - summan av parametrarna för lokalt motstånd.

Beräkning av material för rör och detaljer

Med en yta på raka sektioner, kan antalet och typen av beslag lätt bestämma den mängd material som kommer att användas vid deras tillverkning. Till exempel, för tillverkning av cirkulära sektionskanalsektioner 100 mm i diameter och 1 m längd kommer att vara nödvändigt att 0,314 m ^ tenn.

Detta är lätt beräknas från formeln:

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

På liknande sätt, den beräknade mängden av material för raka delarna av de rektangulära kanaler.

För att beräkna beslagen finns det ingen särskild formel. Mer exakt, de är: för var och en av de formade produkterna bildar en separat specifik formel. Men för att utföra sitt manuell beräkning är olämpligt. Som regel, den erforderliga mängden material beräknad empiriskt efter framställning av mönster skärning.

Beräkning av nettovärmeeffekten

lufttemperatur in i lokalerna är strikt reglerad. Till exempel, för bostadsändamål konstruktioner minimivärde är + 18 ° C. För att beräkna den effekt som används värmeutrustning Du måste känna till miniminormer för temperaturvärdet för klimatzon där byggnaden är belägen. Skillnaden mellan dessa temperaturer är den viktigaste faktorn som bestämmer effekten hos uppvärmningsanordningen. Samtidigt är det inte nödvändigt att använda den mest kraftfulla värmare som kan tillhandahålla uppvärmningsanläggningar med minimal yttertemperatur. Om ventilationen har ett kapacitetskontroll system vid tidpunkten för den maximala belastningen på värmaren just reducerade intensiteten av lufttillförseln.

Beräkning av effekten av värmaren sker enligt formeln:

P - beräknade effektuppvärmningsanordning (värmeväxlare eller värmeelement) (kW);

At - skillnad lufttemperatur vid inloppet till ventilationssystemet och matas in i rummet, (° C);

Q - utförandet av ventilationssystemet (m ^ / h);

τv- volymetriska värmekapacitet av luft beror på uppsättningen av värden av fuktighet, temperatur och tryck, men tas som koefficient 0,336 B × (h / m / ° C).

rön

Beräkning av kvadratmeter kanalen med hjälp av modern programvara är inte en så svår process. Men i förnyelse av komplexa distribuerade system upplever stor betydelse är användningen av olika material och inredning. Också överväga möjligheten att värmeförlusten, kondens, isolering från buller och vibrationer. Ett antal andra faktorer som resulterar från driften.