Розрахунок системи вентиляції: перетин повітроводів, тиск в мережі, підбір обладнання

Автор запису
08 лют 2017
11 хв читання
4 коментарі
5 / 5
Повітропроводи оцинковані

З чого складається система вентиляції

  • обладнання для подачі очищеного і видалення відпрацьованого повітря;
  • магістралі повітроводів;
  • комплектуючих матеріалів;
  • повітророзподільні пристрої.

Якісний повітрообмін є однією з головних складових комфорту. Для повноцінної роботи системи вентиляції необхідно провести розрахунок вентиляції приміщення.

Під час розрахунку системи вентиляції враховується такий параметр, як кількість повітря, яке необхідно подавати в те чи інше приміщення (розрахунок повітрообміну). Виходячи з показників повітрообміну, проводиться розрахунок повітропроводів і підбір обладнання.

Розрахунок повітропроводів – це підбір вентиляційних трубопроводів певного розміру, які в подальшому будуть монтуватися в систему вентиляції. Це необхідно для забезпечення нормованих параметрів:

  • швидкості повітря;
  • тиску повітря;
  • акустичних характеристик.

В КОМПАНІЇ АЛЬТЕР ЕЙР ВИ ОТРИМАЄТЕ БЕЗКОШТОВНУ КОНСУЛЬТАЦІЮ ЩОДО ВАШОГО ОБ'ЄКТУ. ЗВЕРТАЙТЕСЬ!

Аеродинамічний розрахунок повітропроводів

Товари зі статті

Для виконання аеродинамічного розрахунку потрібно накреслити аксонометричну схему, призначити ділянки. Ці дані використовують при аеродинамічному розрахунку.

Рекомендована швидкість повітря в повітроводах і решітках, м/с

Елемент системиМеханічна вентиляція
Припливні шахти2,0÷6,0
Горизонтальні канали збірні5,0÷11,0
Вертикальні канали2,0÷6,0
Припливні решітки у стелі0,2÷0,3
Припливні решітки біля підлоги0,2÷0,3
Витяжні решітки0,2÷0,3
Витяжні шахти1,0÷3,3
Елемент системи
  • Припливні шахти
  • Горизонтальні канали збірні
  • Вертикальні канали
  • Припливні решітки у стелі
  • Припливні решітки біля підлоги
  • Витяжні решітки
  • Витяжні шахти
Механічна вентиляція
  • 2,0÷6,0
  • 5,0÷11,0
  • 2,0÷6,0
  • 0,2÷0,3
  • 0,2÷0,3
  • 0,2÷0,3
  • 1,0÷3,3

Втрату тиску при русі повітря по окремій ділянці повітропроводу визначають як суму втрат тиску на тертя і на місцевих опорах.

Потерю давления при движении воздуха по отдельному участку воздуховода определяют как суму потерь давления на трение и на местных сопротивлениях.

Для круглих сталевих повітропроводів питому втрату тиску на тертя, тобто величину R, можна визначити в залежності від витрати повітря на ділянці і діаметру повітропроводу. Для прямокутних повітроводів спочатку визначають еквівалентний діаметр.

Формула вычисления эквивалентного диаметра

Потім використовують спеціальну таблицю для визначення питомих втрат тиску на тертя. Також враховується шорсткість повітроводів, втрати тиску на місцевих опорах і динамічний опір.

Формула вычисления площади сечения воздуховодов

Площу перерізу повітроводів, точніше розміри повітроводів, в процесі аеродинамічного розрахунку доводиться уточнювати, тобто змінювати в більшу або меншу сторону. При одній і тій же витраті повітря зменшення перерізу призводить до збільшення втрат тиску і навпаки, при збільшенні перерізу для проходу повітря втрати тиску зменшуються.

Зробити висновок про те, що переріз повітроводів призначений правильно можна тільки після порівняння втрат тиску з розрахунковим тиском. При природній вентиляції розрахунковим тиском є гравітаційний тиск, який викликає рух повітря по повітропроводу. При механічній вентиляції – розрахунковим тиском є тиск вентилятора.

Так при аеродинамічному розрахунку, щоб призначити переріз повітроводів і забезпечити видалення або подачу необхідної кількості повітря в приміщення, необхідно порівняти втрати тиску з розрахунковими. Для порівняння визначають втрати тиску по головній розрахунковій магістралі.

Схема вытяжных воздуховодов
При розрахунку відгалужень виходять з умови, що при русі повітря повітроводами втрати тиску по паралельних гілках рівні між собою.

Щоб переконатися в цьому, розглянемо найпростішу схему витяжних повітроводів, які видаляють повітря з житлової квартири, зокрема кухні і санвузла.

Схема витяжних повітроводів

1,2,3 – окремі ділянки аксонометричної схеми;

– витрата повітря на першій, другій і третій ділянці.

Система повітроводів складається з трьох ділянок – 1, 2, 3.

Головна магістраль (розрахункова гілка) включає ділянки 1 і 2.

Відгалуження – 3-тю ділянку.

При русі повітря повітроводами втрату тиску на ділянці 1 можна визначити як різницю між тиском повітря в приміщенні і в точці А, тобто в точці злиття потоків повітря.

Потерю давления на участке 1 можно определить как разность между давлением воздуха в помещении и в точке А

Звідси випливає, що при русі повітря повітроводами, втрати тиску на паралельних ділянках рівні між собою. Якщо частково закрити жалюзійну гратку на ділянці 3, то опір цієї ділянки збільшиться, а витрата повітря зменшиться. Одночасно збільшиться витрата повітря на ділянці 1, але рівність втрат тиску при паралельних ділянках збережеться. Так при розрахунку повітроводів, якщо задана витрата повітря на ділянці 3, то потрібно призначити переріз повітроводу на цій ділянці так, щоб виконувати рівність. Якщо ця рівність не виконується, то при експлуатації системи вентиляції витрати повітря на цих ділянках перерозподіляться, і не будуть відповідати розрахунковим.

Тиск повітря в системах вентиляції та його можливі втрати при русі повітря повітроводами

У системах вентиляції рух повітря може бути викликано:

  • різницею щільності зовнішнього і внутрішнього повітря (гравітаційний тиск);
  • дією вітру (вітровий тиск);
  • роботою одного або кількох вентиляторів (тиском вентилятора).

При русі повітря пповітроводами, внаслідок тертя його об стінки повітроводу, зменшується тиск. Чим більша шорсткість стінок, тим більша втрата тиску.

Втрати тиску на тертя залежать не тільки від:

  • шорсткості повітроводів;
  • швидкості руху повітря;
  • щільності повітря;
  • діаметру повітропроводу;
  • довжини повітроводу.

Взагалі втрати тиску на тертя визначають за формулою:

Потери давления на трение определяют по данной формуле
Матеріал повітроводу Еквівалентна шорсткість (k екв), мм
Сталеві димарі 0,15
Сталеві димарі на фланцевих з'єднаннях 0,1
Повітроводи з поліетилену і полівінілхлориду 0,007
Цегляний канал (всередині каналу шви "не затерті") 3,0÷0,5
Канал обштукатерений по металевій сітці 10÷15
Канал із шлакоблочних плит 1,5
Канал з шлако- і тирсо- алебастрових плит, ретельно виконаний 1,0÷1,5
Канал дерев'яний зі струганих і підігнаних дощок 0,2÷1,0
Канал дерев'яний зі струганих дощок 1,0÷2,5
Бетонний банал 1,0÷3,0
Повітровід з лляного полотна 0,5÷0,8
Матеріал повітроводу
  • Сталеві димарі
  • Сталеві димарі на фланцевих з'єднаннях
  • Повітроводи з поліетилену і полівінілхлориду
  • Цегляний канал (всередині каналу шви "не затерті")
  • Канал обштукатерений по металевій сітці
  • Канал із шлакоблочних плит
  • Канал з шлако- і тирсо- алебастрових плит, ретельно виконаний
  • Канал дерев'яний зі струганих і підігнаних дощок
  • Канал дерев'яний зі струганих дощок
  • Бетонний банал
  • Повітровід з лляного полотна
Еквівалентна шорсткість (k екв), мм
  • 0,15
  • 0,1
  • 0,007
  • 3,0÷0,5
  • 10÷15
  • 1,5
  • 1,0÷1,5
  • 0,2÷1,0
  • 1,0÷2,5
  • 1,0÷3,0
  • 0,5÷0,8

Розрахунок втрат тиску при місцевих опорах

У системах вентиляції втрати тиску на місцевих опорах найбільші. Місцеві опори – це:

  • поворот повітроводу,
  • звуження або розширення потоку повітря,
  • вхід повітря в повітрозабірну шахту;
  • фасонна частина "трійник";
  • припливні і витяжні решітки;
  • повітророзподільники;
  • діафрагми;
  • заслінки для регулювання кількості повітря тощо.

Втрату тиску на місцевому опорі обчислюють за формулою:

Потерю давления на местном сопротивлении вычисляют по данной формуле

Коефіцієнт місцевого опору визначають на підставі експериментальних вимірювань втрат тиску. При проведенні експерименту вимірюють:

  • втрату тиску;
  • швидкість руху повітря;
  • температуру (використовують для визначення щільності повітря).

Коефіцієнт місцевого опору після вимірювань обчислюють з рівняння:

На підставі аналізу цього рівняння можна зробити висновок про те, що чисельне значення коефіцієнта місцевого опору, наприклад, при розширенні потоку, залежить від того, яку швидкість визначали при вимірах, до розширення або після.

raschet-vent-vozduhovodov_13.png (501×279)

Робоча точка – це перетин кривої характеристик обладнання з кривою систем. Втрату тиску при русі повітря по окремій ділянці повітропроводу визначають як суму втрат тиску на тертя і на місцевих опорах.

  1. аеродинамічні характеристики вентилятора (канального, відцентрового, осьового),
  2. характеристики мережі, в яку встановлений вентилятор.
Потрібна консультація?

Так робоча точка – це параметр вентилятора під час роботи в конкретній вентиляційній системі.

Під час підготовки даного матеріалу використовували такі спеціалізовані посібники "Розрахунок і проєктування систем вентиляції та кондиціонування" А. Ф. Строю і В.О. Кролодяжного.

Слід пам'ятати, що вентиляція розміри повітропроводів якої були підібрані без розрахунків, буде приносити дискомфорт своїм шумом і здійснювати неякісний повітрообмін.

Точний розрахунок вартості вентиляції можуть призвести інженери компанії Альтер Ейр. Звертайтеся за номером телефона 0-800-33-08-28 за детальною консультацією фахівців.

Хочете стати нашим партнером?

Залиште свої контакти і наш співробітник зв'яжеться з Вами найближчим часом


Відгуки і питання
  • 5 / 5

    Инна

    Спасибо автору за подробный расчет. Теперь даже можно самостоятельно подобрать оборудование, вплоть до вентилятора. Довольно информативная статья.

  • 5 / 5

    Анатолий

    Не думал, что так важно делать правильный расчет, даже учитывая качество воздуха. К сожалению, люди часто сами делают вентиляцию, а потом жалуются, что сквозняки, душно или шумно. Такие цифры и сложность системы показывает, что это лучше доверить профессионалам.

  • 5 / 5

    Елена

    если описка L в м2/час надо в м3/час Спасибо

  • Команда Альтер Эйр

    Добрый день, Елена! Спасибо за вашу наблюдательность, обязательно учтем!