Как сделать правильный расчет сечения воздуховода вентиляции

Содержание

Пошаговая методика расчета вентиляции

Как сделать правильный расчет сечения воздуховода вентиляции

Проектирование вентиляции жилого, общественного или производственного здания проходит в несколько этапов. Воздухообмен определяется исходя из нормативных данных, используемого оборудования и индивидуальных пожеланий заказчика.

Объем проекта зависит от типа здания: одноэтажный жилой дом или квартира рассчитываются быстро, с минимальным количеством формул, а для производственного объекта требуется серьёзная работа.

Методика расчета вентиляции строго регламентирована, а исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП.

Этапы

Подбор оптимальной по мощности и стоимости системы воздухообмена проходит пошагово. Порядок проектирования очень важен, так как от его соблюдения зависит эффективность работы конечного продукта:

  • Определение типа вентсистемы. Проектировщик анализирует исходные данные. Если требуется проветрить небольшое жилое помещение, то выбор падает на приточно-вытяжную систему с естественным побуждением. Этого будет достаточно, когда расход воздуха небольшой, вредных примесей нет. Если требуется рассчитать большой венткомплекс для завода или общественного здания, то предпочтение отдаётся механической вентиляции с функцией подогрева/охлаждения приточки, а если понадобится, то и с расчётом по вредностям.
  • Анализ выбросов. Сюда входит: тепловая энергия от осветительных приборов и станков; испарения от станков; выбросы (газы, химикаты, тяжёлые металлы).
  • Расчет воздухообмена. Задача систем вентилирования – удаление из помещения избытков тепла, влаги, примесей с равновесной или чуть отличающейся подачей свежего воздуха. Для этого определяется кратность воздухообмена, согласно которой подбирается оборудование.
  • Подбор оборудования. Производится по полученным параметрам: требуемый объем воздуха на приточку/вытяжку; температура и влажность внутри помещения; наличие вредных выбросов, подбираются вентустановки или готовые мультикомплексы. Самый важный из параметров – объём воздуха, необходимый для поддержания проектной кратности. Фильтры, калориферы, рекуператоры, кондиционеры и гидравлические насосы идут как дополнительные устройства сети, обеспечивающие качество воздуха.

Расчёт выбросов

Объём воздухообмена и интенсивность работы системы зависят от двух этих параметров:

  • Нормы, требования и рекомендации, прописанные в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», а также другой, более узкоспециализированной нормативной документации.
  • Фактические выбросы. Рассчитываются по специальным формулам для каждого источника, и приведены в таблице:
Тепловыделения, Дж
Двигатель электрическийN – мощность двигателя по номиналу, Вт;K1 – загрузочный коэффициент 0,7-0,9k2η – коэффициент работы в одно время 0,5-1.
Приборы освещения
Человекn – расчётное число людей для этого помещения;q – количество теплоты, которое выделяет организм одного человека. Зависит от температуры воздуха и интенсивности работы.
Поверхность бассейнаV – скорость движение воздуха над водной поверхностью, м/с;Т – температура воды, 0СF – площадь водного зеркала, м2
Влаговыделение, кг/ч
Водная поверхность, например бассейнР – коэффициент массоотдачи;F-площадь поверхности испарения, м2;Рн1, Рн2 – парциальные давления насыщенного водяного пара при определенной температуре воды и воздуха в помещении, Па;РБ – давление барометрическое. Па.
Мокрый полF – площадь мокрой поверхности пола, м2;tс, tм – температуры воздушных масс, замеренные по сухому/мокрому термометру,0С.

Используя данные, полученные в результате вычисления вредных выделений, проектировщик продолжает рассчитывать параметры вентиляционной системы.

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

  • По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
  • Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

Способ №1

Единица измерения – м3/ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:

L=K ×V(м3/ч); L=Z ×n (м3/ч), где

K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
V – объём помещения, м3;Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,

n – количество единиц измерения.

Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

Таблица выбора размеров вентиляционных решёток

Способ №2

При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

где ΣQ – сумма тепловыделений от всех источников, Вт;с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;tnp – температура воздуха, направленного на приточку,°С;

Температура воздуха, направленного на вытяжку:

где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне,0С;
ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0С/м;
Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

где G – объём влаги, кг/ч;
dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:

L=k×V, где

k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
V – объём помещения, м3.

Расчёт сечения

Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м2. Её можно посчитать по формуле:

где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

Расчёт потерь давления

Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое Pд на выходе.

H = P + Pд.

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

  • Qв – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
  • Fk – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

Подбор оборудования

По полученным данным о воздухообмене, форме и размере сечение воздуховодов и решёток, количестве энергии для обогрева подбирается основное оборудование, а также фитинги, дефлектор, переходники и другие сопутствующие детали. Вентиляторы подбираются с запасом мощности под пиковые периоды работы, воздуховоды с учетом агрессивности среды и объёмов вентилирования, а калориферы и рекуператоры – исходя из тепловых запросов системы.

Ошибки при проектировании

На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть превышенный шумовой фон, обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.

Яркий пример низкоквалифицированного расчета – недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм.

Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия.

Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу – она многократно увеличивается.

Пример проекта

Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «Мега.

ру» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством.

Все способы связи указаны на странице «Контакты», обращайтесь.

Источник: https://m-e-g-a.ru/ventilyatsiya/poshagovaya-metodika-rascheta-ventilyatsii

Расчет вентиляции: просто о сложном

Как сделать правильный расчет сечения воздуховода вентиляции

Как выглядит аэродинамический расчет вентиляции? По большому счету, какие конкретно как раз параметры рассчитываются? Как сложные формулы предстоит применять? В этом материале мы попытаемся дать на поставленные вопросы максимально простые ответы, по возможности сопроводив их примерами.

Что предстоит вычислить

Для обычной муниципальный квартиры либо маленького коттеджа обычное решение  – принудительная вытяжная вентиляция с естественным притоком воздуха через негерметичные окна, двери либо вентиляционные решетки в ограждающих конструкциях.

Такая схема имеет пара преимуществ если сравнивать с другими вариантами:

  • Цена всех нужных для ее монтажа материалов в большинстве случаев укладывается в 2-5 тысяч рублей. В сущности, брать приходится только пара метров вентиляционной трубы с хомутами, разветвителями и решетками, дефлектор и канальный вентилятор-зонтик для защиты вывода трубы от осадков.
  • Монтаж таковой системы не в пример несложнее, чем приточно-вытяжной. Уже вследствие того что в прокладке испытывает недостаток один канал, а не два.
  • Наконец, от любой системы с естественной циркуляцией эта выгодно отличается постоянством расхода воздуха. На производительность схемы с естественным побуждением воздействуют и дельта температур с улицей, и направление ветра, и его сила. Тут же расход неизменно с минимальной погрешностью равен производительности установленных вами канальных вентиляторов.

Увидьте: при жажде никто не мешает гибко регулировать их обороты, уменьшая либо увеличивая скорость воздухообмена. Инструкция до забавного несложна: достаточно разомкнуть цепь питания диммером.

Разумеется, что для принудительной вытяжной вентиляции маленького помещения нужно будет рассчитать всего два параметра:

  1. Расход воздуха. В соответствии с ним предстоит подобрать один либо пара вентиляторов.
  2. Помимо этого, нужен расчет сечения воздуховода вентиляции. Его завышение будет означать ничем не оправданные ухудшение и расходы внешнего вида помещения; заниженное сечение или ограничит расход через вентканал, или сделает перемещение потока воздуха чрезмерно шумным.

В помещениях с громадным внутренним объемом, громадным числом визитёров или специфическими требованиями  к вентиляции в силу громадного количества источников загрязнения воздуха вентиляция делается приточной либо приточно-вытяжной.

Наряду с этим приточный канал не просто подает свежий воздушное пространство с улицы: он распределяет его в объеме помещения через систему распределительных решёток и воздуховодов, что подразумевает определенное избыточное давление. Оно требуется и для преодоления сопротивления воздуховода.

Кроме того: в соответствии с действующим СНиП, температура приточного воздуха в публичных помещениях не должна быть ниже +15С. В летнюю жару приток перегретого уличного воздуха также, разумеется, не прибавит комфорта. Из этого – повсеместное применение приточных установок с канальными кондиционерами и калориферами.

В этом случае расчет систем вентиляции будет включать, кроме упомянутых, еще два пункта:

  1. Создаваемое вентилятором избыточное давление.
  2. Тепловую мощность калорифера либо кондиционера.

Итак, приступим.

Расход воздуха

В большинстве случаев, потребность в воздухообмене рассчитывается двумя методами с последующим выбором большего из значений.

Расчет вероятен:

  • По кубатуре помещения с учетом его наличия и функциональности в нем разнообразных источников загрязнения воздуха.
  • По большому количеству находящихся в нем людей.

Расчет по объему помещения

В этом случае употребляется несложная формула вида L=NV, где L – потребность в производительности вентиляции, V – количество помещения, а N  – кратность воздухообмена. К значению L смогут прибавляться фиксированные величины для тех либо иных подсобных помещений либо типов оборудования.

Приведем кое-какие потребности кратности и значения воздухообмена в воздухе для бытовых устройств.

Помещение, приборКратность воздухообмена либо расход воздуха
Жилая помещение1
Публичное помещение с маленькой проходимостью (офис)1,5
Публичное помещение с громадной проходимостью (расчетно-кассовый центр, поликлиника)4
Душевая75 м3/час на одну кабинку
Унитаз50 м3/час
Писсуар25 м3/час
Газовая плита100 м3/час
Электроплита60 м3/час

Как пользоваться этими значениями?

Вот пример расчета системы вентиляции для офиса площадью 150 м2 с трехметровыми потолками,  снабженного уборной с тремя унитазами.

  1. Суммарный количество помещения равен 150*3=450 м3.
  2. При кратности воздухообмена, равной 1,5, и с учетом оборудования уборной расчетный расход воздуха составит 450*1,5+50*3=825 м3/час.

Расчет по количеству людей

Базовые значения таковы:

  • 60 м3/час для бодрствующего человека, занимающегося активной деятельностью;
  • 40 м3/час для бодрствующего человека в состоянии спокойствия;
  • 30 м3/час для дремлющего человека.

Предположим, что в нашем офисе в один момент присутствует 15 человек. Потому, что они чуть ли будут заниматься тяжелым физическим трудом, в расчетах возможно употребляться расход воздуха в 40 м3/час на человека. 40х15=600.

Потому, что 825 кубов в час, полученные первым методом, больше, чем 600, как раз первое значение и будет употребляться в качестве базового при предстоящих расчетах.

Особенный случай

Особенной статьей идет расчет аварийной вентиляции. Ее функция сводится к нейтрализации превышения предельно допустимой концентрации вредных веществ при их выбросе. Типовые значения кратности воздухообмена – 5-10.

Но: правильное значение кратности смогут выдать только технологи предприятия с учетом содержания вероятного выброса и предельно допустимых концентраций соответствующих веществ.

Сечение воздуховода

Как выполнить своими руками расчет вентиляционных воздуховодов для определенного расхода воздуха через них?

Формула имеет форму S=2,778L/V.

В ней:

  • S – площадь сечения воздуховода в квадратных сантиметрах.
  • L – расход воздуха в кубометрах в час.
  • V – скорость потока в метрах в секунду.
  • 2,778 – коэффициент согласования, разрешающий без дополнительных пересчетов взять итог в квадратных сантиметрах.

Зависимость между сечением и скоростью потока – обратная. Увеличив скорость, возможно обойтись вентканалом меньшего размера. Но при скорости более чем 4 м/с воздушное пространство начинает ощутимо шуметь, исходя из этого на практике для обитаемых помещений параметр V берется в диапазоне 3…4 м/с.

Как будет смотреться расчет воздуховодов вентиляции для нашего 150-метрового офиса?

  1. Расход воздуха нами уже вычислен: 825 м3/час.
  2. Скорость потока воздуха заберём равной большим 4 м/с.
  3. Минимально допустимое сечение воздуховода, так, будет равняется 2,778*825/4=572,9625 см2.

Потому, что производители показывают не площадь сечения, а диаметр для круглых воздуховодов и размеры стенок для прямоугольных, нам нужно будет вспомнить прямоугольника площади и формулы круга.

Напомним:

  • Площадь круга равна произведению числа “пи” и квадрата радиуса.
  • Площадь прямоугольника равна произведению его сторон.

Несложный подсчет продемонстрирует, что минимальный диаметр круглого воздуховода в нашем случае составит 27 см (с учетом настоящих размеров вентиляционных труб – 280 мм). Прямоугольный воздуховод может иметь размер, например, 600х100 мм.

Давление

Правильный аэродинамический расчет системы вентиляции на предмет расчетного давления, создаваемого приточной установкой, только сложен.

Он обязан учитывать очень широкий перечень факторов:

  • диаметр и Длину вентканалов.
  • шершавость и Материал их стенок.
  • угол и Количество поворотов.
  • Переходы диаметра.
  • Сопротивление фильтров, теплообменников и калориферов.

Имеется и хорошая новость: кроме того значительное превышение расчетного давления при фиксированной производительности угрожает только малым перерасходом электричества.

Как раз исходя из этого расчет в большинстве случаев выполняется по упрощенной методике:

  • 75-100 Па достаточны для вентиляции помещения с площадью 50-150 м2.
  • 100-150 Па – для 150-350 м2.

Тепловая мощность

И для калорифера, и для охладителя любого типа она рассчитывается по формуле P=0,336*Dt*L.

В ней:

  1. P – искомое значение тепловой мощности в ваттах.
  2. 0,336 Вт*ч/м3 – теплоемкость воздуха.
  3. Dt – большая дельта температур между приточным потоком и улицей в градусах.

Напомним: минимальная температура приточного воздуха для обитаемого помещения – +15С, оптимальная – +18.

  1. L – расход воздуха в кубометрах в час.

Так, при минимальной уличной температуре в -38С, температуре приточного воздуха в +18С и расхода в 825 м3/час расчетная мощность калорифера составит 0,336*(38+18)*825=15523,2 ватта.

Заключение

Сохраняем надежду, что приведенные формулы и методики окажутся нужными читателю. в данной статье предложит ему дополнительную данные о том, как может выполняться расчет вентиляции в различных случаях.

Удач!

Источник: https://uchebniksantehnika.ru/ventiliatsiia/raschet-ventiliatsii-prosto-o-slozhnom.html

Как сделать правильный расчет сечения воздуховода вентиляции

Как сделать правильный расчет сечения воздуховода вентиляции

От автора: здравствуйте, уважаемые читатели! Система вентиляции — это очень важная составляющая обустройства любого дома. Ведь именно благодаря ей вы дышите свежим, а не застоявшимся воздухом. Это оказывает значительное положительное влияние как на здоровье проживающих в доме людей, так и на уровень их комфорта.

Но все эти преимущества актуальны, конечно, для тех случаев, когда вентиляционная система работает корректно. В частности, очень важна ее производительность, которая должна быть достаточной для конкретного здания. Для обеспечения необходимого показателя важно правильно выбрать оборудование нужной мощности, а также сделать расчет сечения воздуховода вентиляции.

Необходимость расчетов

Все расчеты для обустройства вентиляции как в частном доме, так и в квартире должны быть выполнены максимально тщательно. Это связано с тем, что некачественный воздухообмен способен привести к довольно тяжелым последствиям. Среди них можно выделить:

  • дискомфорт проживающих в доме людей. В душном помещении тяжело находиться. К тому же, все неприятные запахи застаиваются, поскольку у них просто нет шанса выйти наружу. В итоге ими пропитывается и мебель, и отделка комнат. Понятно, что такое жилище не вызывает приятных ощущений,
  • вред для здоровья. В отработанном воздухе содержится большое количество углекислого газа. Если долго находиться в такой атмосфере, то на организме это сказывается не лучшим образом. У людей возникает быстрая утомляемость, начинает часто болеть голова. Да и общее состояние здоровья рано или поздно ухудшается,
  • повышенный уровень влажности. Для его регулировки необходим качественный воздухообмен, а когда с последним проблемы, результат становится очевиден. Следствием такого положения вещей является неприятный конденсат на окнах, да и дышать в помещении с повышенным уровнем влажности тяжелее, чем обычно. Кроме того, такая ситуация приведет к появлению плесени и грибка на стенах. Избавиться от таких «соседей» очень и очень непросто. А не избавляться нельзя — споры, выделяемые плесенью, попадают в легкие проживающих в доме людей. Это провоцирует развитие различных инфекций, некоторые из них являются опасными для жизни.

Проведение расчетов

Теперь, когда вы убедились в крайней необходимости расчетов, можно поговорить о том, как они производятся. Но прежде всего стоит разобраться, какие факторы влияют на конечный показатель. Собственно, все они относятся к типу самого воздуховода.

Разновидности воздуховодов

Воздуховоды различаются по двум параметрам. Первый — это материал, из которого изготовлен данный элемент конструкции. Существует довольно много современных вариантов. Воздуховоды могут быть:

  • стальными (из черного или нержавеющего металла),
  • пластиковыми,
  • алюминиевыми,
  • тканевыми,
  • жестяными.

При этом важное значение имеет структура материала. Чем более шершавая поверхность внутри трубы, тем больше усилий приходится прилагать воздуху для прохождения по соответствующему маршруту, поскольку сопротивление возрастает. Этот фактор напрямую влияет на требуемый показатель сечения.

Вторым параметром является форма воздуховода. Он может быть круглым, квадратным, овальным или прямоугольным. Каждая форма обладает определенными преимуществами и недостатками.

Например, для круглых разновидностей необходимо меньше материала на изготовления, что выгодно с экономической точки зрения.

Прямоугольные воздуховоды могут быть не слишком габаритными как в высоту, так и в ширину — все равно площадь их сечения будет выдержана на уровне необходимой.

Способы расчетов

Строго говоря, проведением расчетов, необходимых для обустройства приточных систем и других видов вентиляции, должны заниматься специализированные организации, имеющие соответствующую лицензию. У профессионалов есть полный набор необходимых знаний и опыта. Обычному же человеку зачастую сложно понять, как правильно рассчитать тот или иной параметр.

Но стремление к экономии и любовь к самостоятельным работам никуда не делись, поэтому многие предпочитают все же разобраться в этом вопросе. Если вы относитесь именно к такой категории людей, то запаситесь терпением и блокнотом с ручкой.

Для расчета поперечного сечения воздуховода есть два способа. Один из них основан на допустимых скоростях, другой — на постоянной потере давления. оба они дают необходимый параметр, но более простым является первый. Так что лучше начать именно с него.

Все здания и помещения подразделяются на различные категории. В зависимости от типа строения, для него предусмотрено определенное нормированное значение максимально допустимой скорости, причем как для основного воздуховода, так и для идущих от него ответвлений.

Соответственно, для проведения расчетов вам понадобятся эти стандартные показатели. А также необходимо иметь под рукой план вентиляционной системы с указанием всех входящих в нее маршрутов и типов установленного оборудования. Именно на этих заготовках и будет основан процесс дальнейшей работы.

Что касается нормированных показателей максимально допустимой скорости, то их можно свести в следующий список:

  • производственные помещения — для основной магистрали допустима скорость от 6 до 11 метров в секунду, для ответвлений от 4 до 9 метров в секунду,
  • офисные помещения — для основной магистрали от 3,5 до 6 м/с, для ответвлений от 3 до 6,5 м/с,
  • жилые помещения — для основной магистрали от 3,5 до 5 м/с, для ответвлений от 3 до 5 м/с.

Эти нормы обусловлены тем, что превышающая их скорость воздушного потока будет создавать высокий уровень шума, который сделает нахождение людей в помещении весьма некомфортным.

Итак, процесс расчета сводится к следующим шагам.

  1. Составляется схема вентиляционной системы. На ней указывается каждая магистраль и идущие от нее ответвления. Также обозначается все оборудование, которое установлено в воздуховодах. К нему относятся диффузоры, клапаны, решетки и тому подобное. Также следует обозначить все повороты воздуховода.
  2. Далее необходимо рассчитать, какой объем воздуха должен поступать в помещение ежечасно. Этот параметр зависит в первую очередь от количества людей, находящихся в комнате в течение длительного времени. Объем воздуха на каждого человека утвержден нормами СНиП. В них указано, что в помещении, где не производится естественное проветривание, расход воздуха на одного человека составляет не менее 60 м3/ч. Если речь идет о спальне, то там показатель меньше — всего 30 м3/ч. Это обусловлено тем, что во время сна человек перерабатывает меньшее количество кислорода. В общем, для расчета необходимо учесть количество человек, подолгу пребывающих в доме, и умножить это число на установленный нормами показатель. Если у вас регулярно собираются большие компании, то на них ориентироваться не нужно — нормативы актуальны только для длительного пребывания. На такой случай вы можете обзавестись VAV-системой, которая поможет регулировать воздухообменные процессы между помещениями во время приема гостей.
  3. После того как вы получили оба показателя — то есть максимально допустимую скорость и необходимый объем поступающего в помещение воздуха — можно браться за вычисление расчетной площади воздуховода. Для этого можно использовать схему, называемую номограммой. Как правило, она идет в комплекте к гибкой трубе воздуховода. Если ее нет в бумажном варианте, то можно поискать на сайте компании, которая выпустила данную продукцию. Помимо номограммы, можно высчитать необходимый показатель и вручную. Для этого нужно подставить имеющиеся параметры в формулу: Sс=L*2,778/V. Под Sc подразумевается, собственно, та самая площадь воздуховода. Она будет выражена в квадратных сантиметрах, поскольку с таким значением наиболее удобно работать. Буква L означает рассчитанный ранее необходимый объем воздуха, поступающего в помещение через воздуховод. Буква V — это скорость потока воздуха в конкретной магистрали. Число 2,778 является коэффициентом, необходимым для согласования различных типов единиц измерения: м3/ч, м/с и см2.
  4. Теперь можно браться за вычисление фактической площади сечения воздуховода. Для этого существует две формулы. То, какую из них использовать, зависит от формы трубы. Для круглого воздуховода: S=π*D²/400. Под S подразумевается вычисляемая площадь сечения, под D — диаметр трубы. Для прямоугольного варианта формула выглядит следующим образом: S=A*B/100. При этом буква А означает ширину трубы, а буква В — высоту. Размеры сторон прямоугольника и диаметр круга указываются в миллиметрах.

Таким образом необходимо рассчитать соответствующий показатель для каждого участка вентиляционной системы: как для основных магистралей, так и для дополнительных маршрутов. На основании этих показателей можно перейти к вычислению необходимой мощности оборудования, устанавливаемого для принудительного притока или оттока воздуха.

Для грамотного подбора встраиваемого вентилятора вам понадобится знать еще и показатель падения давления в вентиляционной системе. Этот параметр можно высчитать все по той же номограмме, которой вы пользовались для определения объема воздуха.

Уважаемые читатели! Все расчеты, необходимые для обустройства любого типа вентиляционной системы, в принципе, не так уж сложны.

Но они требуют довольно большого количества времени, а также внимательного отношения.

Просчет может привести к тому, что вы установите слишком узкий или широкий воздуховод, или же подберете вентиляционное оборудование с мощностью, не соответствующей потребностям помещения.

Поэтому, если вы не уверены в своих силах или твердо знаете об имеющихся проблемах с физикой и математикой, то лучше все же обратиться к специалистам. Это не слишком сильно ударит по бюджету, а взамен даст гарантию того, что вентиляционная система будет работать с должной функциональностью.

Если вы все же решительно настроены на самостоятельное проведение расчетов, то посмотрите еще и видео-инструкцию, ссылка на которую оставлена чуть ниже. Подходите к делу аккуратно и внимательно, тогда у вас все прекрасно получится. Успехов вам, комфорта вашему дому! До новых встреч!

Источник: http://PechiStroy.ru/remont/kak-sdelat-pravilnyy-raschet-secheniya-vozduhovoda-ventilyatsii.html

Расчет воздуховодов вентиляции для помещений

Как сделать правильный расчет сечения воздуховода вентиляции

Не всегда есть возможность пригласить специалиста для проектирования системы инженерных сетей. Что делать если во время ремонта или строительства вашего объекта потребовался расчет воздуховодов вентиляции? Можно ли его произвести своими силами?

Расчет вентиляции и воздуховодов  позволит составить эффективную систему, которая будет обеспечивать бесперебойную работу агрегатов, вентиляторов и приточных установок. Если все подсчитано правильно, то это позволит уменьшить траты на закупку материалов и оборудования,а в последствии и  на дальнейшее обслуживание системы.

Расчет воздуховодов системы вентиляции для помещений можно проводить разными методами. Например, такими:

  • постоянной потери давления;
  • допустимых скоростей.

Оба они точны и позволяют рассчитать систему воздуховодов с нужными характеристиками производительности и шума. Выбор конкретного способа зависит от предпочтений проектировщика.

Типы и виды воздуховодов

Перед расчетом сетей нужно определить из чего они будут изготовлены. Сейчас применяются изделия из стали, пластика, ткани, алюминиевой фольги и др. Часто воздуховоды изготовляют из оцинкованной или нержавеющей стали, это можно организовать даже в небольшом цеху. Такие изделия удобно монтировать и расчет такой вентиляции не вызывает проблем.

Кроме этого, воздуховоды могут различаться по внешнему виду. Они могут быть квадратного, прямоугольного и овального сечения. Каждый тип обладает своими достоинствами.

  • Прямоугольные позволяют сделать системы вентиляции небольшой высоты или ширины, при этом сохраняется нужная площади сечения.
  • В круглых системах меньше материала,
  • Овальные совмещают плюсы и минусы других видов.

Для примера расчета вентиляции выберем круглые трубы из жести. Это изделия, которые используют для вентиляции жилья, офисных и торговых площадей. Расчет будем проводить одним из методов, который позволяет точно подобрать сеть воздуховодов и найти ее характеристики.

Способ расчета воздуховодов методом постоянных скоростей

Расчет воздуховодов вентиляции нужно начинать с плана помещений.

Используя все нормы определяют нужное количество воздуха в каждую зону и рисуют схему разводки. На ней показываются все решетки, диффузоры, изменения сечения и отводы. Расчет производится для самой удаленной точки системы вентиляции, поделенной на участки, ограниченные ответвлениями или решетками.

Схема разводки системы вентиляции

Расчет воздуховода для монтажа системы вентиляции заключается в выборе нужного сечения по всей длине, а так же нахождение потери давления для подбора вентилятора или приточной установки. Исходными данными являются значения количества проходящего воздуха в сети вентиляции.

Используя схему, проведём расчет диаметра воздуховода. Для этого понадобится график потери давления.
Для каждого типа воздуховодов график разный. Обычно, производители предоставляют такую информацию для своих изделий, либо можно найти ее в справочниках.

Рассчитаем круглые жестяные воздуховоды, график для которых показан на нашем  рисунке.

Номограмма для выбора размеров

По выбранному методу задаемся скоростью воздуха каждого участка. Она должна быть в пределах норм для зданий и помещений выбранного назначения. Для магистральных воздуховодов приточной и вытяжной вентиляции рекомендуются такие значения:

  • жилые помещения – 3,5–5,0 м/с;
  • производство – 6,0–11,0 м/с;
  • офисы – 3,5–6,0 м/с.

Для ответвлений:

  • офисы – 3,0–6,5 м/с;
  • жилые помещения – 3,0–5,0 м/с;
  • производство – 4,0–9,0 м/с.

Когда скорость превышает допустимую, уровень шума повышается до некомфортного для человека уровня.

После определения скорости (в примере 4,0 м/с) находим нужное сечение воздуховодов по графику. Там же есть потери давления на 1 м сети, которые понадобятся для расчета. Общие потери давления в Паскалях находим произведением удельного значения на длину участка:

Руч=Руч·Руч.

Элементы сети и местные сопротивления

Имеют значение и потери на элементах сети (решетки, диффузоры, тройники, повороты, изменение сечения и т. д.). Для решеток и некоторых элементов эти значения указаны в документации. Их можно рассчитать и произведением коэффициента местного сопротивления (к. м. с.) на динамическое давление в нем:

Рм. с.=ζ·Рд.

Где Рд=V2·ρ/2 (ρ – плотность воздуха).

К. м. с. определяют из справочников и заводских характеристик изделий. Все виды потерь давлений суммируем для каждого участка и для всей сети. Для удобства это сделаем табличным методом.

Расчетная таблица

Сумма всех давлений будет приемлимой для этой сети воздуховодов, а потери на ответвлениях должны быть в пределах 10% от полного располагаемого давления. Если разница больше, необходимо на отводах смонтировать заслонки или диафрагмы. Для этого производим расчет нужного к. м. с. по формуле:

ζ= 2Ризб/V2,

где Ризб – разница располагаемого давления и потерь на ответвлении. По таблице выбираем диаметр диафрагмы.

Нужный диаметр диафрагмы для воздуховодов

Правильный расчет воздуховодов вентиляции позволит подобрать нужный вентилятор выбрав у производителей по своим критериям. Используя найденное располагаемое давление и общий расход воздуха в сети, это будет сделать несложно.

Источник: https://rems-info.ru/raschjot-vozdukhovodov-ventilyacii.html

Сечение воздуховода по расходу воздуха

Как сделать правильный расчет сечения воздуховода вентиляции

Расчет вентиляционной системы требует не только определения производительности вентилятора. Намного важнее правильно определить параметры воздуховодов, по которым перемещаются воздушные потоки.

Это позволяет исключить ошибочный выбор, когда размеры каналов не позволяют организовать необходимый режим воздухообмена. Слишком большие воздуховоды занимают лишнее место и уменьшают полезный объем помещения.

Малый размер каналов способствует увеличению давления потока, что образует в помещении сквозняки.

Рассмотрим основные правила расчета воздушных каналов:

Первым этапом расчетов системы является определение объемов и производительности вентиляторов. Эти данные находят по санитарным или техническим нормам, учитывают полноту вывода вредностей. Затем наступает очередь воздуховодов.

Формула

Площадь сечения определяется по общей формуле:

Sc=L*2.778/V

  • Sc — площадь сечения канала

  • L — расход воздуха, проходящего через данный воздуховод (для относительно простых систем приравнивается к производительности вентиляторов)

  • V — скорость движения потока внутри каналов

  • 2,778 — коэффициент согласования, учитывающий зависимость единиц измерения и тонкие эффекты

  • Найденная площадь сечения легко позволяет определить диаметр круглых каналов. Умножаем значение на 4 и делим на число «пи», после чего извлекаем из результата квадратный корень.

    Затем по таблицам находим наиболее близкий к расчетному диаметр воздушных каналов, который и станет оптимальным вариантом. Обычно таблицы составляются так, чтобы максимально упростить расчеты.

    В них сразу вставлен столбец «площадь сечения», поэтому делить на число «пи» и извлекать корень не требуется.

    Для прямоугольных каналов определение размеров сторон производится по таблицам, т.е. тем же способом.

    В приведенной формуле присутствует скорость потока. Во время предыдущих расчетов она не была определена. Этот параметр является табличным значением, взятым из перечня рекомендованных скоростей воздуха в каналах.

    Например, для промышленных зданий скорость потока в магистрали принимается в диапазоне 6-12 м/с, а для гражданских — 5-6 м/с. На боковых отводах (местных участках линии) показатель ниже и составляет 4-5 м/с. На распределительных каналах (конечных точках подачи потока в помещения) скорость падает до 1,5-2 м/с.

    От чего зависят размеры воздухопровода

    Размер воздуховода определяет пропускную способность и режим перемещения воздушного потока. Кроме того, он формирует величину таких параметров, как:

  • аэродинамическое сопротивление

  • величина вибрации

  • Эти показатели определяют эксплуатационные качества внутренних воздуховодов. Находиться весь рабочий день в помещении, где имеются шумные и вибрирующие трубопроводы чрезвычайно утомительно, может возникнуть головная боль и плохое самочувствие. Существуют определенные санитарные нормы, ограничивающие величину этих показателей.

    Определение размеров наружных (магистральных) каналов базируется на потребностях системы, не учитывая степень воздействия на организм человека. В качестве основной задачи принимается расчет пропускной способности при заданном режиме движения потока — скорости и давлении воздуха. При этом, ограничивающими факторами являются экономичность и условия монтажа.

    Слишком большие трубопроводы сложны в установке и требуют значительных денежных вложений, поэтому принято несколько увеличивать давление с целью обеспечения нужной пропускной способности.

    Расчет габаритов воздухопровода

    Габаритные размеры воздухопроводов рассчитываются по двум основным значениям:

  • производительность всей системы или данного участка

  • скорость перемещения воздушного потока

  • Производительность всей системы определяется характеристиками вентиляционных установок за вычетом потерь.

    Если расчет касается отдельной ветки, величина принимается пропорционально размерам и объемам воздуха, необходимого для подачи в помещения, обслуживаемые этой линией. Используется формула, рассмотренная выше.

    Полученная величина сечения канала служит основой для определения размеров воздуховодов. В каталоге разыскивается это значение (или максимально близкое к нему) и определяется диаметр или стороны воздушного канала.

    Необходимо учитывать, что расчетные значения получены из «чистых» теоретических формул, не учитывающих множество неблагоприятных факторов. Поэтому рекомендуется увеличивать полученное значение на некоторую величину.

    Обычно коэффициент запаса составляет 10-15 %, но в сложных условиях нередко он доходит до 30 или даже 50 %. Однако, подобное увеличение должно быть обосновано и подтверждено расчетами или практическими испытаниями.

    В противном случае могут появиться технологические и финансовые сложности.

    Важно помнить, что уменьшение размеров влечет за собой появление повышенного давления и скорости потока, которые сказываются на режиме работы системы и создают повышенную нагрузку на вентиляторы.

    Увеличение размеров, наоборот, снижает давление в системе и делает работу оборудования более стабильной и легкой.

    Однако, неоправданное увеличение размеров каналов отрицательно воздействует на протяженные линии, поскольку пониженное давление в сочетании с потерями и общим показателем падения давления способны вывести вентиляционную систему из заданного режима. Потребуется установка канальных вентиляторов, придающих потоку дополнительный импульс.

    Это означает повышенные расходы на приобретение, монтаж и обслуживание установок. Кроме того, возрастают затраты на электроэнергию. В сумме расходы, вызванные непродуманным увеличением размеров воздуховодов способны образовать серьезные финансовые потери.

    Подбор воздуховодов по расходу воздуха

    Как правило, расход воздуха является основным критерием выбора воздуховодов. Именно по нему производится расчет площади сечения и размеров канала. Такой способ является базовым методом определения параметров вентиляционных систем или отдельных линий.

    Расчет или выбор воздуховодов по другим критериям встречается крайне редко и может быть обусловлен только технологической необходимостью или особенностями помещения.

    Например, нет возможности организовать проход через перекрытия или кровлю каналов нужного размера и приходится уменьшать их параметры.

    Чаще всего в таких ситуациях линию разветвляют, разделяя поток на две подсистемы, которые затем вновь объединяют в одну линию.

    Подобные мероприятия сложны и требуют больших трудовложений, поэтому прибегают к ним только вынужденно, при отсутствии альтернативных решений.

    Для обычных, стандартных систем, не имеющих специфических требований к режиму вентиляции или сложностей в размещении каналов, определение размеров производится по таблицам. В них отображен расход воздуха при разных показателях скорости потока. Выбирая значения, максимально приближенные к существующим в реальности, получают оптимальный размер воздуховодов.

    Остается только приобрести такие каналы и выполнить монтажные работы. Необходимо учитывать, что подобный метод годится только для общеобменных систем вентиляции и не подходит для специализированных линий, требующих отдельного расчета по собственной методике.

    Рекомендуемое оборудование

      Вентиляция в кальянной

    Источник: https://RSVgroup.ru/ventilyatsiya/sechenie-vozduhovoda-po-rashodu-vozduha.html

    Выбор и расчет диаметра воздуховода

    Как сделать правильный расчет сечения воздуховода вентиляции

    Промышленная вентиляция проектируется с учетом нескольких фактов, на все существенное влияние оказывает сечение воздухопроводов.

    1. Кратность обмена воздуха. Во время расчетов принимаются во внимание особенности технологии, химический состав выделяемых вредных соединений, и габариты помещения.
    2. Шумность. Системы вентиляции не должны ухудшать условия труда по параметру шумности. Сечение и толщина подбирается таким образом, чтобы минимизировать шум воздушных потоков.
    3. Эффективность общей системы вентиляции. К одному магистральному воздухопроводу могут присоединяться несколько помещений. В каждом из них должны выдерживаться свои параметры вентиляции, а это во многом зависит от правильности выбора диаметров. Они выбираются с таким расчетом, чтобы размеры и возможности одного общего вентилятора могли обеспечивать регламентируемые режимы системы.
    4. Экономичность. Чем меньше размеры потерь энергии в воздуховодах, тем ниже потребление электрической энергии. Одновременно нужно принимать во внимание стоимость оборудования, выбирать экономически обоснованные габариты элементов.

    Эффективная и экономичная система вентиляции требует сложных предварительных расчетов, заниматься этим могут только специалисты с высшим образованием.

    В настоящее время для промышленной вентиляции чаще всего используются пластиковые воздуховоды, они отвечают всем современным требованиям, дают возможность уменьшить не только габариты и себестоимость вентиляционной системы, но и затраты на ее обслуживание.

    Пластиковая промышленная вентиляция

    Расчет диаметра воздухопровода

    Для расчетов габаритов нужно иметь исходные данные: максимально допустимую скорость движения воздушного потока и объем пропускаемого воздуха в единицу времени. Эти данные берутся из технических характеристик вентиляционной системы.

    Скорость движения воздуха оказывает влияние на шумность системы, а она строго контролируется санитарными государственными организациями. Объем пропускаемого воздуха должен отвечать параметрам вентиляторов и требуемой кратности обмена.

    Расчетная площадь воздухопровода определяется по формуле Sс = L × 2,778 / V, где:

    Sс – площадь сечения воздуховода в квадратных сантиметрах; L – максимальная подача (расход) воздуха в м3/час;V – расчетная рабочая скорость воздушного потока в метрах за секунду без пиковых значений;

    2,778 – коэффициент для перевода различных метрических чисел к значениям диаметра в квадратных сантиметрах.

    Проектировщики вентиляционных систем учитывают следующие важные зависимости:

    1. При необходимости подачи одинакового объема воздуха уменьшение диаметра воздухопроводов приводит к возрастанию скорости воздушного потока. Такое явление имеет три негативных последствия. Первое – увеличение скорости движения воздуха увеличивает шумность, а этот параметр контролируются санитарными нормами и не может превышать допустимых значений.

      Второе – чем выше скорость движения воздуха, тем выше потери энергии, тем мощнее нужны вентиляторы для обеспечения заданных режимов функционирования системы, тем больше их размеры. Третье – небольшие габариты воздухопроводов не в состоянии правильно распределять потоки между различными помещениями.

    Зависимость скорости воздуха от диаметра воздухопровода

    1. Неоправданное увеличение диаметров воздуховодов повышает цену вентиляционной системы, создает сложности во время монтажных работ. Большие размеры оказывают негативное влияние на стоимость обслуживания системы и себестоимость изготавливаемой продукции.

    Чем меньше диаметр воздухопровода, тем быстрее скорость движения воздуха. А это не только повышает шумность и вибрацию, но и увеличивает показатели сопротивления воздушного потока.

    Соответственно, для обеспечения необходимой расчетной кратности обмена требуется устанавливать мощные вентиляторы, что увеличивает их размеры и экономически невыгодно при современных ценах на электрическую энергию.

    При увеличении диаметров вышеописанные проблемы исчезают, но появляются новые – сложность монтажа и высокая стоимость габаритного оборудования, включая различную запорную и регулирующую арматуру.

    Кроме того, воздуховоды большого диаметра требуют много свободного места для установки, под них приходится проделывать отверстия в капитальных стенах и перегородках.

    Еще одна проблема – если они используются для обогрева помещений, то большие размеры воздуховода требуют увеличенных затрат на мероприятия по теплозащите, из-за чего дополнительно возрастает сметная стоимость системы.

    В упрощенных вариантах расчетов принимается во внимание, что оптимальная скорость воздушных потоков должна быть в пределах 12–15 м/с, за счет этого удается несколько уменьшить их диаметр и толщину.

    В связи с тем, что магистральные воздуховоды в большинстве случаев прокладываются в специальных технических каналах, уровнем шумности можно пренебрегать. В ответвлениях, заходящих непосредственно в помещения, скорость воздуха уменьшается до 5–6 м/с, за счет чего уменьшается шумность.

    Объем воздуха берется из таблиц СаНиПина для каждого помещения в зависимости от его назначения габаритов.

    Проблемы возникают с магистральными воздуховодами значительной протяженности на больших предприятиях или в системах с множеством ответвлений.

    К примеру, при нормируемом расходе воздуха 35000 м3/ч и скорости воздушного потока 8 м/с диаметр воздухопровода должен быть не менее 1,5 м толщиной более двух миллиметров, при увеличении скорости воздушного потока до 13 м/с габариты воздуховодов уменьшаются до 1 м.

    Таблица потери давления

    Потери давления

    Диаметр ответвлений воздухопроводов рассчитывается с учетом требований к каждому помещению. Допускается использовать для них одинаковые размеры, а для изменения параметров воздуха устанавливать различные регулируемые дроссельные заслонки.

    Такие варианты вентиляционных систем позволяют в автоматическом режиме изменять показатели работы с учетом фактической ситуации. В помещениях не должно быть сквозняков, вызванных работой вентиляции.

    Создание благоприятного микроклимата достигается за счет правильного выбора места монтажа вентиляционных решеток и их линейных размеров.

    Сами системы рассчитываются методом постоянных скоростей и методом потери давления. Исходя из этих данных, подбираются размеры, тип и мощность вентиляторов, рассчитывается их количество, планируются места установки, определяются размеры воздуховода.

    Источник: https://plast-product.ru/vyibor-i-raschet-diametra-vozduhovoda/

    Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.