Расчет сопротивление сети воздуховодов: Расчет потери давления в воздуховодах в системе вентиляции и кондиционирования

Содержание

Расчет потери давления в воздуховодах в системе вентиляции и кондиционирования

Когда известны параметры воздуховодов (их длина, сечение, коэффициент трения воздуха о поверхность), можно рассчитать потери давления в системе при проектируемом расходе воздуха.

Общие потери давления (в кг/кв.м.) рассчитываются по формуле:

P = R*l + z,

где R — потери давления на трение в расчете на 1 погонный метр воздуховода, l — длина воздуховода в метрах, z — потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении).

1. Потери на трение:

В круглом воздуховоде потери давления на трение P тр считаются так:

Pтр = (x*l/d) * (v*v*y)/2g,

где x — коэффициент сопротивления трения, l — длина воздуховода в метрах, d — диаметр воздуховода в метрах, v — скорость течения воздуха в м/с, y — плотность воздуха в кг/куб.м., g — ускорение свободного падения (9,8 м/с2).

  • Замечание: Если воздуховод имеет не круглое, а прямоугольное сечение, в формулу надо подставлять эквивалентный диаметр, который для воздуховода со сторонами А и В равен: dэкв = 2АВ/(А + В)

2. Потери на местные сопротивления:

Потери давления на местные сопротивления считаются по формуле:

z = Q* (v*v*y)/2g,

где Q — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховода, для которого производят расчет, v — скорость течения воздуха в м/с, y — плотность воздуха в кг/куб.м., g — ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Значения Q содержатся в табличном виде.

Метод допустимых скоростей

При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают оптимальную скорость воздуха (см. таблицу). Затем считают нужное сечение воздуховода и потери давления в нем.

Порядок действий при аэродинамическом расчете воздуховодов по методу допустимых скоростей:

  • Начертить схему воздухораспределительной системы. Для каждого участка воздуховода указать длину и количество воздуха, проходящего за 1 час.
  • Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.
  • Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
  • Вычисляем потери давления на трение P тр.
  • По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
  • Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.

В процессе расчета нужно последовательно увязать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление.

Таблица максимальной скорости воздуха в зависимости от требований к воздуховоду

 

Назначение

Основное требование

Бесшумность

Мин. потери напора

Магистральные каналы

Главные каналы

Ответвления

Приток

Вытяжка

Приток

Вытяжка

Жилые помещения

3

5

4

3

3

Гостиницы

5

7.5

6.5

6

5

Учреждения

6

8

6.5

6

5

Рестораны

7

9

7

7

6

Магазины

8

9

7

7

6

Примечание: скорость воздушного потока в таблице дана в метрах в секунду

Метод постоянной потери напора

Данный метод предполагает постоянную потерю напора на 1 погонный метр воздуховода.

На основе этого определяются размеры сети воздуховодов. Метод постоянной потери напора достаточно прост и применяется на стадии технико-экономического обоснования систем вентиляции:

  • В зависимости от назначения помещения по таблице допустимых скоростей воздуха выбирают скорость на магистральном участке воздуховода.
  • По определенной в п.1 скорости и на основании проектного расхода воздуха находят начальную потерю напора (на 1 м длины воздуховода). Для этого служит нижеприведенная диаграмма.
  • Определяют самую нагруженную ветвь, и ее длину принимают за эквивалентную длину воздухораспределительной системы. Чаще всего это расстояние до самого дальнего диффузора.
  • Умножают эквивалентную длину системы на потерю напора из п.2. К полученному значению прибавляют потерю напора на диффузорах.

Теперь по приведенной ниже диаграмме определяют диаметр начального воздуховода, идущего от вентилятора, а затем диаметры остальных участков сети по соответствующим расходам воздуха. При этом принимают постоянной начальную потерю напора.

Диаграмма определения потерь напора и диаметра воздуховодов

Расчет удельной потери давления воздуховода

Перейти к основному содержанию Login
  • RU
  • CZ
  • EN

Форма поиска

Найти

  • Продукты
    • Установки
      • AeroMaster Cirrus
      • AeroMaster XP
      • AeroMaster FP
      • Vento
      • CAKE
    • Зaвeсы
      • DoorMaster C
      • DoorMaster D
      • DoorMaster P
    • Управление
      • VCS
      • Мобильное приложение
  • Приложения
    • Стандартная вентиляция
    • Бассейновые помещения
    • Чистые помещения и здравоохранение
    • Сейсмическая среда
    • Взрывозащищенная среда
  • Референции
  • Поддержка
    • Программное обеспечение AeroCAD
    • Бланк претензии
  • Услуги
  • О компании
    • Новости
    • Профиль компании
    • Представительства в Роcсии
    • Материалы для загрузки
  • Контакты
    • Головной офис
    • Торговая команда ЧР / СР
    • Бизнес представительство
    • Сервисный отдел
    • Отдел кадров
  • Скачать
  • h-x diagram
  • Расчет параметров влажного воздуха
  • Расчет площади машинного зала
  • Подбор профиля канального воздуховода
  • Расчет толщины изоляции и потерь тепла воздуховода
  • Расчет удельной потери давления воздуховода
  • Конвертор установок объемного расхода воздуха
  • Общий расчет потерь давления местным сопротивлением
  • Расчет состояния воздуха при обогреве и мощность обогревателя

tel. +420 571 877 778

fax +420 571 877 777

e-mail [email protected]
  • © 2021 REMAK a.s. | Administration by Gapanet solution s.r.o.

Расчет воздуховодов, площади сечения, сопротивления сети, мощности калориферов

Расчет воздуховодов или проектирование систем вентиляции


В создании оптимального микроклимата помещений наиболее важную роль играет вентиляция. Именно она в значительной степени обеспечивает уют и гарантирует здоровье находящихся в помещении людей. Созданная система вентиляции позволяет избавиться от множества проблем, возникающих в закрытом помещении: от загрязнения воздуха парами, вредными газами, пылью органического и неорганического происхождения, избыточным теплом. Однако предпосылки хорошей работы вентиляции и качественного воздухообмена закладываются задолго до сдачи объекта в эксплуатацию, а точнее, на стадии создания проекта вентиляции. Производительность систем вентиляции зависит от размеров воздуховодов, мощности вентиляторов, скорости движения воздуха и других параметров будущей магистрали. Для проектирования системы вентиляции необходимо осуществить большое количество инженерных расчетов, которые учтут не только площадь помещения, высоту его перекрытий, но и множество других нюансов.

Расчет площади сечения воздуховодов

После того, как вы определили производительность вентиляции, можно переходить к расчету размеров (площади сечения) воздуховодов.

Расчет площади воздуховодов определяется по данным о необходимом потоке, подаваемом в помещение и по максимально допустимой скорости потока воздуха в канале. Если допустимая скорость потока будет выше нормы, то это приведет к потере давления на местные сопротивления, а также по длине, что повлечет за собой увеличение затрат электроэнергии. Также правильный расчет площади сечения воздуховодов необходим для того, чтобы уровень аэродинамического шума и вибрация не превышали норму.

При расчете нужно учитывать, что если вы выберете большую площадь сечения воздуховода, то скорость воздушного потока снизится, что положительно повлияет и на снижение аэродинамического шума, а также на затраты по электроэнергии. Но нужно знать, что в этом случае стоимость самого воздуховода будет выше. Однако использовать «тихие» низкоскоростные воздуховоды большого сечения не всегда возможно, так как их сложно разместить в запотолочном пространстве. Уменьшить высоту запотолочного пространства позволяет применение прямоугольных воздуховодов, которые при одинаковой площади сечения имеют меньшую высоту, чем круглые (например, круглый воздуховод диаметром 160 мм имеет такую же площадь сечения, как и прямоугольный размером 200×100 мм). В то же время монтировать сеть из круглых гибких воздуховодов проще и быстрее.

Поэтому при выборе воздуховодов обычно подбирают вариант, наиболее подходящий и по удобству монтажа, и по экономической целесообразности.

Площадь сечения воздуховода определяется по формуле:

Sс = L * 2,778 / V, где

 — расчетная площадь сечения воздуховода, см²;

L — расход воздуха через воздуховод, м³/ч;

V — скорость воздуха в воздуховоде, м/с;

2,778 — коэффициент для согласования различных размерностей (часы и секунды, метры и сантиметры).

Итоговый результат мы получаем в квадратных сантиметрах, поскольку в таких единицах измерения он более удобен для восприятия.

Фактическая площадь сечения воздуховода определяется по формуле:

S = π * D² / 400 — для круглых воздуховодов,

S = A * B / 100 — для прямоугольных воздуховодов, где

S — фактическая площадь сечения воздуховода, см²;

D — диаметр круглого воздуховода, мм;

A и B — ширина и высота прямоугольного воздуховода, мм.

Расчет сопротивления сети воздуховодов

После того как вы рассчитали площадь сечения воздуховодов, необходимо определить потери давления в вентиляционной сети (сопротивление водоотводной сети). При проектировании сети необходимо учесть потери давления в вентиляционном оборудовании. Когда воздух движется по воздуховодной магистрали, он испытывает сопротивление. Для того чтобы преодолеть это сопротивление, вентилятор должен создавать определенное давление, которое измеряется в Паскалях (Па). Для выбора приточной установки нам необходимо рассчитать это сопротивление сети.

Для расчета сопротивления участка сети используется формула:

P=R*L+Ei*V2*Y/2

Где R — удельные потери давления на трение на участках сети

L — длина участка воздуховода (8 м)

Еi — сумма коэффициентов местных потерь на участке воздуховода

V — скорость воздуха на участке воздуховода, (2,8 м/с)

Y — плотность воздуха (принимаем 1,2 кг/м3).

Значения R определяются по справочнику (R — по значению диаметра воздуховода на участке d=560 мм и V=3 м/с). Еi — в зависимости от типа местного сопротивления.

В качестве примера, результаты расчета воздуховода и сопротивления сети приведены в таблице:

Где М=V2 *Y/2, W=M*Ei

Pmax=P1+P3+P5+P7=74,334 Па.

Таким образом, потери давления в вентиляционной сети составляют Р=74,334 Па

Расчет мощности калорифера воздуховодов

После того как вы определили сопротивление сети, следует рассчитать требуемую мощность калорифера.

Для этого необходимо учитывать желаемую температуру воздуха на выходе и минимальную температуру наружного воздуха.

Температура воздуха, поступающего в помещение, должна быть выше 18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от конкретных климатических условий. Например в Московской области она составляет примерно —26°С в зимний период. Таким образом, включенный на полную мощность калорифер должен иметь потенциал для нагрева воздуха на 44°С.  Для квартирного помещения расчетная мощность калорифера, как правило, варьируется от 1 до 5 кВт, а для офисов этот показатель составляет 5–50 кВт.

Для более точного расчета используйте следующую формулу:

P = ΔT * L * Cv / 1000, где

Р — мощность калорифера, кВт;

ΔT — разность температур воздуха на выходе и входе калорифера,°С.

Для Москвы ΔT=44°С, для других регионов — определяется по СНиП;

L — производительность вентиляции, м³/ч.

Cv — объемная теплоемкость воздуха, равная 0,336 Вт·ч/м³/°С. Этот параметр зависит от давления, влажности и температуры воздуха, но в расчетах мы этим пренебрегаем.

Для получения более подробной информации, расчета площади, стоимости и заказа воздуховодов обращайтесь в нашу компанию.

Источник

Что такое потеря давления? — официальный сайт VENTS

Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе, имеющей определенное сопротивление. Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором. Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге. Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.

Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховодах:

Тип Скоросто воздуха, м/с
Магистральные воздуховоды 6,0 — 8,0
Боковые ответвления 4,0 — 5,0
Распределительные воздуховоды 1,5 — 2,0
Приточные решетки у потолка 1,0 – 3,0
Вытяжные решетки 1,5 – 3,0

Определение скорости движения воздуха в воздуховодах:

V= L / (3600*F) (м/сек)

где L – расход воздуха, м3/ч;
F – площадь сечения канала, м2.

Рекомендация 1.
Потеря давления в системе воздуховодов может быть снижена за счет увеличения сечения воздуховодов, обеспечивающих относительно одинаковую скорость воздуха во всей системе. На изображении мы видим, как можно обеспечить относительно одинаковую скорость воздуха в сети воздуховодов при минимальной потере давления.

Рекомендация 2.
В системах с большой протяженностью воздуховодов и большим количеством вентиляционных решеток целесообразно размещать вентилятор в середине вентиляционной системы. Такое решение обладает несколькими преимуществами. С одной стороны, снижаются потери давления, а с другой стороны, можно использовать воздуховоды меньшего сечения.

Пример расчета вентиляционной системы:
Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.

Выясним потери давления для участков 1-6, воспользовавшись графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим необходимые диаметры воздуховодов и потерю давления в них при условии, что необходимо обеспечить допустимую скорость движения воздуха.

Участок 1: расход воздуха будет составлять 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления составит 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па (см. диаграмму определение потерь давления в воздуховодах).

Участок 2: повторим те же расчеты, не забыв, что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 220+350=570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 250 мм, скорость – 3,23 м/с. Потеря давления составит 0,9 Па/м х 20 м = 18 Па.

Участок 3: расход воздуха через этот участок будет составлять 1070 м3/ч.
Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 3,82 м/с. Потеря давления составит 1,1 Па/м х 20= 22 Па.

Участок 4: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость – 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 20 = 46 Па.

Участок 5: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.

Участок 6: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 10 = 23 Па. Суммарная потеря давления в воздуховодах будет составлять 114,3 Па.

Когда расчет последнего участка завершен, необходимо определить потери давления в сетевых элементах: в шумоглушителе СР 315/900 (16 Па) и в обратном клапане КОМ 315 (22 Па). Также определим потерю давления в отводах к решеткам (сопротивление 4-х отводов в сумме будут составлять 8 Па).

Определение потерь давления на изгибах воздуховодов

График позволяет определить потери давления в отводе, исходя из величины угла изгиба, диаметра и расхода воздуха.

Пример. Определим потерю давления для отвода 90° диаметром 250 мм при расходе воздуха 500 м3/ч. Для этого найдем пересечение вертикальной линии, соответствующей нашему расходу воздуха, с наклонной чертой, характеризующей диаметр 250 мм, и на вертикальной черте слева для отвода в 90° находим величину потери давления, которая составляет 2 Па.

Принимаем к установке потолочные диффузоры серии ПФ, сопротивление которых, согласно графику, будет составлять 26 Па.

Теперь просуммируем все величины потери давления для прямых участков воздуховодов, сетевых элементов, отводов и решеток. Искомая величина 186,3 Па.

Мы рассчитали систему и определили, что нам нужен вентилятор, удаляющий 1570 м3/ч воздуха при сопротивлении сети 186,3 Па. Учитывая требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор ВЕНТС ВКМС 315.

Определение потерь давления в воздуховодах

Определение потерь давления в обратном клапане


Подбор необходимого вентилятора

Определение потерь давления в шумоглушителях

Определение потерь давления на изгибах воздухуводов

Определение потерь давления в диффузорах

Методика аэродинамического расчета воздуховодов — УКЦ


Этим материалом редакция журнала «Мир Климата» продолжает публикацию глав из книги «Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для произ-
водственных и общественных зданий». Автор Краснов Ю.С.

Аэродинамический расчет воздуховодов начинают с вычерчивания аксонометрической схемы (М 1: 100), проставления номеров участков, их нагрузок L (м3/ч) и длин I (м). Определяют направление аэродинамического расчета — от наиболее удаленного и нагруженного участка до вентилятора. При сомнениях при определении направления рассчитывают все возможные варианты.

Расчет начинают с удаленного участка: определяют диаметр D (м) круглого или площадь F (м2) поперечного сечения прямоугольного воздуховода:

Рекомендуемую скорость принимают следующей:

  в начале системы вблизи вентилятора
Административные здания 4-5 м/с 8-12 м/с
Производственные здания 5-6 м/с 10-16 м/с

Скорость растет по мере приближения к вентилятору.

По приложению Н из [30] принимают ближайшие стандартные значения: DCT или (а х b)ст (м).

Рис. 1. Аксонометрическая схема воздуховода

Фактическая скорость (м/с):

Гидравлический радиус прямоугольных воздуховодов (м):

Критерий Рейнольдса:

Re=64100×Dст× υфакт

(для прямоугольных воздуховодов Dст=DL).

Коэффициент гидравлического трения:

λ=0,3164 × Re-0,25 при Re≤60000,

λ=0,1266 × Re-0,167 при Re

Потери давления на расчетном участке (Па):

где


— сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховодов.

Местные сопротивления на границе двух участков (тройники, крестовины) относят к участку с меньшим расходом.

Коэффициенты местных сопротивлений даны в приложениях.

Схема приточной системы вентиляции, обслуживающей 3-этажное административное здание


Пример расчета

Исходные данные:

№ участков подача L, м3 длина L, м υрек, м/с сечение

а × b, м

υф,
м/с
Dl Re λ Kmc потери на участке
Δр, па
решетка рр на выходе 0,2 × 0,4 3,1 1,8 10,4
1 720 4,2 4 0,2 × 0,25 4,0 0,222 56900 0,0205 0,48 8,4
2 1030 3,0 5 0,25× 0,25 4,6 0,25 73700 0,0195 0,4 8,1
3 2130 2,7 6 0,4 × 0,25 5,92 0,308 116900 0,0180 0,48 13,4
4 3480 14,8 7 0,4 × 0,4 6,04 0,40 154900 0,0172 1,44 45,5
5 6830 1,2 8 0,5 × 0,5 7,6 0,50 234000 0,0159 0,2 8,3
6 10420 6,4 10 0,6 × 0,5 9,65 0,545 337000 0,0151 0,64 45,7
10420 0,8 ю. Ø0,64 8,99 0,64 369000 0,0149 0 0,9
7 10420 3,2 5 0,53 × 1,06 5,15 0,707 234000 0,0312 ×n 2,5 44,2
Суммарные потери:
185
Таблица 1. Аэродинамический расчет

Примечание.
Для кирпичных каналов с абсолютной шероховатостью 4 мм и υф = 6,15 м/с, поправочный коэффициент n = 1,94 ([32], табл. 22.12.)

Воздуховоды изготовлены из оцинкованной тонколистовой стали, толщина и размер которой соответствуют прил. Н из [30]. Материал воздухозаборной шахты — кирпич. В качестве воздухораспределителей применены решетки регулируемые типа РР с возможными сечениями: 100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 и 600 х 200 мм, коэффициентом затенения 0,8 и максимальной скоростью воздуха на выходе до 3 м/с.

Сопротивление приемного утепленного клапана с полностью открытыми лопастями 10 Па. Гидравлическое сопротивление калориферной установки 100 Па (по отдельному расчету). Сопротивление фильтра G-4 250 Па. Гидравлическое сопротивление глушителя 36 Па (по акустическому расчету). Исходя из архитектурных требований проектируют воздуховоды прямоугольного сечения.

Сечения кирпичных каналов принимают по табл. 22.7 [32].

Коэффициенты местных сопротивлений


Участок 1. Решетка РР на выходе сечением 200×400 мм (рассчитывают отдельно):

Динамическое давление:

KMC решетки (прил. 25.1) = 1,8.

Падение давления в решетке:

Δр — рД × KMC = 5,8 × 1,8 = 10,4 Па.

Расчетное давление вентилятора р:

Δрвент = 1,1 (Δраэрод + Δрклап + Δрфильтр + Δркал + Δрглуш)= 1,1 (185 + 10 + 250 + 100 + 36) = 639 Па.

Подача вентилятора:

Lвент= 1,1 х Lсист = 1,1 х 10420 = 11460 м3/ч.

Выбран радиальный вентилятор ВЦ4-75 № 6,3, исполнение 1:

L = 11500 м3/ч; Δрвен = 640 Па (вентагрегат Е6.3.090- 2а), диаметр ротора 0,9 х Dпом., частота вращения 1435 мин-1, электродвигатель 4А10054; N = 3 кВт установлен на одной оси с вентилятором. Масса агрегата 176 кг.

Проверка мощности электродвигателя вентилятора (кВт):

По аэродинамической характеристике вентилятора nвент = 0,75.

№ участков Вид местного сопротивления Эскиз Угол α, град. Отношение Обоснование КМС
F0/F1 L0/Lст fпрох/fств
1 Диффузор 20 0,62 Табл. 25.1 0,09
  Отвод 90 Табл. 25.11 0,19
  Тройник-проход 0,3 0,8 Прил. 25.8 0,2
  ∑ = 0,48
2 Тройник-проход 0,48 0,63 Прил. 25.8 0,4
3 Тройник-ответвление 0,63 0,61 Прил. 25.9 0,48
4 2 отвода 250 × 400 90 Прил. 25.11  
  Отвод 400 × 250 90 Прил. 25.11 0,22
  Тройник-проход 0,49 0,64 Табл. 25.8 0,4
  ∑ = 1,44
5 Тройник-проход 0,34 0,83 Прил. 25.8 0,2
6 Диффузор после вентилятора h=0,6 1,53 Прил. 25.13 0,14
  Отвод 600 × 500 90 Прил. 25.11 0,5
  ∑= 0,64
Конфузор перед вентилятором   Dг=0,42 м     Табл. 25.12 0
7 Колено   90 Табл. 25.1 1,2
  Решетка жалюзийная           Табл. 25.1 1,3
  ∑ = 1,44
Таблица 2. Определение местных сопротивлений


Краснов Ю.С.,

«Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для производственных и общественных зданий», глава 15. «Термокул»

Калькулятор ОВК — расчеты для проектирования систем ОВК

Аэродинамика
Массовый расход воздуха
Объемный расход воздуха
Подбор диаметра воздуховода
Подбор размеров воздуховода
Диаметр круглой диафрагмы
Размеры прямоугольной диафрагмы
Скорость воздуха по площади
Расход воздуха по площади
Скорость воздуха по диаметру воздуховода
Скорость воздуха по размерам воздуховода
Расход воздуха по диаметру воздуховода
Расход воздуха по размерам воздуховода
Потери давления на трение в круглом воздуховоде
Потери давления на трение в прямоугольном воздуховоде
Потери давления в местных сопротивлениях
Гидравлика
Расход жидкости по мощности. Вода
Расход жидкости по мощности. Гликоль
Мощность по диаметру трубопровода. Гликоль
Мощность по расходу жидкости. Вода
Мощность по расходу жидкости. Гликоль
Подбор диаметра трубопровода по расходу жидкости
Подбор диаметра трубопровода по мощности. Вода
Подбор диаметра трубопровода по мощности. Гликоль
Потери давления на трение в трубопроводе. Гликоль
Потери давления в местных сопротивлениях. Гликоль
Диаметр дросселирующей шайбы. Вода
Kv клапана
Изменение объема системы. Вода
Изменение объема системы. Гликоль
Тепловое удлинение трубопровода
Скорость жидкости
Расход жидкости по диаметру трубопровода
Мощность по диаметру трубопровода. Вода
Потери давления на трение в трубопроводе. Вода
Потери давления в местных сопротивлениях. Вода
Потери давления на клапане
Отопление
Сопротивление теплопередаче ограждения из двух материалов
Сопротивление теплопередаче ограждения из одного материала
Температура внутренней поверхности ограждения
Вентиляция
Мощность на охлаждение воздуха по температуре теплообменника
Мощность на охлаждение воздуха по относительной влажности
Мощность на охлаждение воздуха по энтальпии
Мощность электродвигателя вентилятора
Располагаемое давления естественной вентиляции
Расход воды на пароувлажнение воздуха
Мощность на пароувлажнение воздуха
Мощность на нагрев воздуха
Расход воздуха по тепловыделениям
Расход воздуха по влаговыделениям
Свойства воздуха
Температура смеси воздуха
Влагосодержание смеси воздуха
Энтальпия смеси воздуха
Относительная влажность смеси воздуха
Давление насыщения пара по температуре
Давление насыщения пара по влагосодержанию
Барометрическое давление
Парциальное давление
Температура точки росы
Плотность воздуха
Удельная теплоёмкость воздуха
Температура влажного термометра по относительной влажности
Температура влажного термометра по энтальпии
Влагосодержание воздуха по энтальпии
Влагосодержание воздуха по относительной влажности
Энтальпия воздуха по влагосодержанию
Энтальпия воздуха по относительной влажности
Относительная влажность воздуха по влагосодержанию
Относительная влажность воздуха по энтальпии
Свойства жидкости
Температура замерзания. Гликоль
Плотность. Вода
Плотность. Гликоль
Удельная теплоёмкость. Вода
Удельная теплоёмкость. Гликоль
Кинематическая вязкость. Вода
Кинематическая вязкость. Гликоль
Температура конденсации. Фреон
Температура кипения. Фреон
Давление конденсации. Фреон
Давление кипения. Фреон
Инженерная геометрия
Площадь изоляции покрытой по круглому сечению
Площадь изоляции покрытой по прямоугольному сечению
Эквивалентный диаметр
Масса стального трубопровода
Площадь поверхности круглого воздуховода
Площадь поверхности прямоугольного воздуховода

Расчет воздуховодов вентиляции: принципы и пример

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.

Что такое потеря давления?

Сопротивление воздуха в системе вентиляции в основном определяется скоростью воздуха в этой системе. Сопротивление воздуха растет прямо пропорционально потоку воздуха. Это явление известно как потеря давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, вызывает движение воздуха в вентиляционной системе с определенным сопротивлением. Чем выше сопротивление вентиляции в системе, тем меньше воздушный поток вентилятора. Потери на трение в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, глушитель, нагреватель, клапаны и демпферы и т. Д.)) можно рассчитать с помощью таблиц и диаграмм, содержащихся в каталоге. Полная потеря давления равна всем значениям потери давления в вентиляционной системе.

Рекомендуемая скорость движения воздуха внутри воздуховодов:

Тип Скорость воздуха, м / с
Главные воздуховоды 6,0 — 8,0
Боковые ответвления 4,0 — 5,0
Воздуховоды 1,5 — 2,0
Приточная решетка потолочная 1,0 — 3,0
Вытяжная решетка 1,5 — 3,0

Расчет скорости воздуха в воздуховодах:

V = L / (3600 * F) (м / с)

л — объем воздуха [м 3 / час];
F — сечение воздуховода [м 2 ];

Рекомендация 1.
Потеря давления в системе воздуховодов может быть уменьшена за счет большего сечения воздуховода, что обеспечивает относительно равномерную скорость воздуха во всей системе. На рисунке ниже показано, как обеспечить относительно равномерную скорость воздуха в системе воздуховодов с минимальной потерей давления.

Рекомендация 2.
Для длинных систем с большим количеством вентиляционных решеток установите вентилятор посередине сети. Такое решение имеет ряд преимуществ. С одной стороны, снижаются потери давления, с другой — используются воздуховоды меньшего размера.

Пример расчета системы вентиляции:

Начните расчет с черчения системы, показывая расположение воздуховода, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длины участков воздуховода между тройниками. Затем рассчитайте объем воздуха в каждой секции.

Для расчета потери давления в секциях 1-6 используйте диаграмму потери давления для круглых воздуховодов. Для этого необходимо определить требуемые диаметры воздуховодов и потери давления при условии допустимого расхода воздуха в воздуховоде.

Участок 1: расход воздуха 200 м 3 / ч. Предположим, что диаметр воздуховода составляет 200 мм, а скорость воздуха составляет 1,95 м / с, тогда потеря давления составляет 0,21 Па / м x 15 м = 3 Па (см. Диаграмму потери давления для воздуховодов).

Раздел 2: такие же расчеты производятся с учетом того, что скорость воздуха на этом участке составляет 220 + 350 = 570 м. 3 / ч. Предположим, что диаметр воздуховода составляет 250 мм, а скорость воздуха составляет 3,23 м / с, тогда потеря давления равна 0.9 Па / м x 20 м = 18 Па.

Участок 3: Расход воздуха через этот участок составляет 1070 м 3 / ч. Предположим, что диаметр воздуховода составляет 315 мм, а скорость воздуха составляет 3,82 м / с, тогда потеря давления составляет 1,1 Па / м x 20 м = 22 Па.

Участок 4: Расход воздуха через этот участок составляет 1570 м 3 / ч. Предположим, что диаметр воздуховода составляет 315 мм, а скорость воздуха составляет 5,6 м / с, тогда потеря давления составляет 2,3 Па / м x 20 м = 46 Па.

Участок 5: Расход воздуха через этот участок составляет 1570 м 3 / ч.Предположим, что диаметр воздуховода составляет 315 мм, а скорость воздуха составляет 5,6 м / с, тогда потеря давления составляет 2,3 Па / м x 1 м = 23 Па.

Участок 6: Расход воздуха через этот участок составляет 1570 м 3 / ч. Предположим, что диаметр воздуховода составляет 315 мм, а скорость воздуха составляет 5,6 м / с, тогда потеря давления составляет 2,3 Па / м x 10 м = 23 Па. Общее давление воздуха в системе воздуховодов составляет 114,3 Па.

По окончании расчета потерь давления в последней секции можно приступить к расчету потерь давления в элементах сети, таких как глушитель SR 315/900 (16 Па) и в обратном демпфере KOM 315 (22 Па).Рассчитайте также потери давления в ответвлениях к решеткам. Суммарное сопротивление воздуха в 4-х ветвях составляет 8 Па.

Расчет потерь давления в тройниках воздуховодов.

Диаграмма позволяет рассчитать потерю давления в ответвлениях на основе угла изгиба, диаметра воздуховода и производительности по воздуху.

Пример. Рассчитайте потерю давления для колена 90 °, Ø 250 мм и расхода воздуха 500 м. 3 / ч. Для этого найдите точку пересечения вертикальной линии, показывающей объем воздуха, с вертикальной линией.Найдите потерю давления на вертикальной линии слева для изгиба трубы на 90 °, что составляет 2 Па.

Допустим, мы устанавливаем диффузоры потолочные PF с сопротивлением воздуха 26 Па.

Теперь просуммируем все потери давления для прямого участка воздуховода, элементов сети, колен и решеток. Целевое значение 186,3 Па.

После всех расчетов приходим к выводу, что нам нужен вытяжной вентилятор производительностью 1570 м 3 / ч при сопротивлении воздуха 186.3 Па. С учетом всех требуемых рабочих параметров вентилятор ВЕНТС ВКМС 315 — лучшее решение.

Расчет потерь давления в воздуховодах

Расчет падения давления в обратном клапане

Выбор вентилятора

Расчет потерь давления в глушителях

Расчет потерь давления в воздуховоде Тройники

Расчет потери давления в диффузорах воздуховодов

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings. REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings. LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

онлайн-курсов PDH.

PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.»

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации «

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал получился очень информативным и организованным.Я многому научился и их было

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании веб-сайт. Хорошо организованный. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей компании

имя другим на работе.»

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно с учетом того, что я думал, что я уже знаком.

с деталями Канзас

Авария City Hyatt «

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель.Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Нашел класс

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

— лучшее, что я нашел ».

Рассел Смит, П.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «

Jesus Sierra, P. E.

Калифорния

«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле,

человек узнает больше

от сбоев.»

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т.е. позволяете

студент, оставивший отзыв на курс

материалов до оплаты и

получает викторину.»

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «

Mehdi Rahimi, P. E.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемые темы »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, П. Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн формат был очень

доступный и простой для

использовать. Большое спасибо «.

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев «

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель

испытание потребовало исследований в

документ но ответов

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.

в транспортной инженерии, которая мне нужна

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. До сих пор все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

в пути «

Деннис Мейер, P. E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

.

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно »

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать, где на

получить мои кредиты от «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. «

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес который

сниженная цена

на 40% «

Конрадо Казем, П. E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

коды и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительных

Сертификация . «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P. E.

Оклахома

«CEDengineering предоставляет удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и

в хорошем состоянии »

Glen Schwartz, P.E.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Здание курс и

очень рекомендую . «

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы по номеру

.

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

из материала. Полная

и комплексное »

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс

поможет по телефону

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Никакой путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Luan Mane, P. E.

Conneticut

«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернись, чтобы пройти викторину «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродская, П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материалы для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график. «

Майкл Гладд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Dennis Fundzak, P.E.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

Сертификат

. Спасибо за изготовление

процесс простой. »

Fred Schaejbe, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

одночасовое PDH в

один час «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея для оплаты

материал . «

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, требующий

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу

Сертификат

. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

многие различные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо путешествовать. «

Hector Guerrero, P.E.

Грузия

Определение размеров воздуховодов — метод равного трения

Метод равного трения для определения размеров воздуховодов часто является предпочтительным, поскольку он довольно прост в использовании. Этот метод можно обобщить следующим образом:

  1. Вычислить необходимый объемный расход воздуха 3 / с, куб. Фут / мин) в каждой комнате и филиале системы
  2. Используйте 1) для вычисления общего объема воздуха ( м 3 / с, куб. фут / мин) в основной системе
  3. Определите максимально допустимую скорость воздушного потока в главном воздуховоде
  4. Определите основное падение давления в главном воздуховоде
  5. Используйте основное падение давления для главного воздуховода в качестве постоянная для определения размеров воздуховодов в распределительной системе
  6. Определите общее сопротивление в системе воздуховодов, умножив статическое сопротивление на эквивалентную длину самого длинного участка
  7. Вычислить балансировочные демпферы

1.

Вычислите объем воздуха в каждом помещении и филиале

Используйте фактические требования к теплу, охлаждению или качеству воздуха для помещений и рассчитайте требуемый объемный расход воздуха — q .

2. Вычислите общий объемный расход в системе

Составьте упрощенную схему системы, подобную приведенной выше.

Используйте 1) для суммирования и накопления общего объемного расхода воздуха — q всего в системе.

Примечание! Имейте в виду, что условия максимальной нагрузки почти никогда не возникают во всех помещениях одновременно.Избегайте завышения размеров основной системы путем умножения накопленного объема на коэффициент меньше единицы (это, вероятно, самая сложная часть — а для более крупных систем часто требуются сложные компьютерные вычисления климата в помещении).

3. Определите максимально допустимую скорость воздушного потока в основных воздуховодах

Определите максимальную скорость в основных воздуховодах в зависимости от условий эксплуатации. Во избежание неприемлемых уровней шума — сохраняйте максимальные скорости в пределах

  • системы комфорта — скорость воздуха от 4 до 7 м / с (от 13 до 23 футов / с)
  • промышленные системы — скорость воздуха от 8 до 12 м / с ( От 26 до 40 футов / с)
  • высокоскоростные системы — скорость воздуха от 10 до 18 м / с (от 33 до 60 футов / с)

Используйте ограничение максимальной скорости при выборе размера основных воздуховодов.

4. Определите падение статического давления в главном воздуховоде

Воспользуйтесь таблицей падения давления или аналогичной, чтобы определить падение статического давления в главном воздуховоде.

5. Определите размеры воздуховодов в системе.

Используйте падение статического давления из 4) в качестве константы для определения размеров воздуховодов во всей системе. Используйте для расчета объемы воздуха, рассчитанные в 1) . Выбирайте размеры воздуховодов с перепадом давления для реальных воздуховодов, как можно более близким к падению давления в главном воздуховоде.

6. Определите полное сопротивление в системе.

Используйте статическое давление из 4) для расчета падения давления в самой длинной части системы воздуховодов. Добавьте незначительные потери, используя эквивалентные длины или коэффициенты малых потерь, как показано в приведенной ниже таблице.

7. Расчет балансировочных заслонок

Используйте общее сопротивление в 6) и объемный расход по всей системе для расчета заслонок и их теоретической потери давления.

Примечание о методе равного трения

Метод равного трения прост и удобен в использовании и обеспечивает автоматическое снижение скорости воздушного потока через систему. Приведенные скорости обычно находятся в пределах шумовых ограничений среды применения.

Типичные значения, используемые для потерь на трение: 0,1 дюйма вод.ст. / 100 футов (0,85 Па / м) для приточных каналов и 0,08 дюйма вод.ст. / 100 футов (0,65 Па / м) для обратных каналов.

Этот метод может увеличить количество редукций по сравнению с другими методами, и часто более плохой баланс давления в системе требует большего количества регулировочных демпферов.Это может увеличить стоимость системы по сравнению с другими методами.

Пример шаблона — метод равного трения

Метод равного трения может быть выполнен вручную или более или менее полуавтоматически с помощью шаблона электронной таблицы ниже.

Этот шаблон основан на рисунке выше. Настройте секции, воздушные потоки, размеры воздуховодов и коэффициенты незначительных динамических потерь — добавьте пути потери давления, оцените и перенастройте систему в соответствии с вашими критериями. Суммируйте потери давления для каждого пути и вручную добавьте потери давления в демпфере, чтобы сбалансировать систему.

Шаблон электронной таблицы Google Docs можно открыть и скопировать здесь! Таблицу также можно загрузить в виде файла Excel. Используйте меню «Файл» Документов Google в верхней части шаблона.

Размеры, расчет и проектирование воздуховодов для обеспечения эффективности

Как спроектировать систему воздуховодов ws

Как спроектировать систему воздуховодов. В этой статье мы узнаем, как рассчитать и спроектировать систему воздуховодов для повышения эффективности. Мы включим полностью проработанный пример, а также использование моделирования CFD для оптимизации производительности и эффективности с помощью SimScale. Прокрутите вниз, чтобы посмотреть БЕСПЛАТНЫЙ видеоурок на YouTube!

🏆🏆🏆 Создайте бесплатную учетную запись SimScale для тестирования облачной платформы моделирования CFD здесь: https://www.simscale.com/ Имея более 100 000 пользователей по всему миру, SimScale — это революционная облачная платформа CAE, которая мгновенно доступ к технологиям моделирования CFD и FEA для быстрого и простого виртуального тестирования, сравнения и оптимизации конструкций в нескольких отраслях, включая HVAC , AEC и electronics .

Методы проектирования воздуховодов

Существует множество различных методов, используемых для проектирования систем вентиляции, наиболее распространенными из которых являются:

  • Метод уменьшения скорости: (жилые или небольшие коммерческие установки)
  • Метод равного трения: (от среднего до большого размера коммерческие установки)
  • Восстановление статического электричества: Очень большие установки (концертные залы, аэропорты и промышленные объекты)

Мы собираемся сосредоточиться на методе равного трения в этом примере, поскольку это наиболее распространенный метод, используемый для коммерческих систем HVAC и его достаточно просто следовать.

Пример проектирования

План здания

Итак, сразу перейдем к проектированию системы. Мы возьмем небольшое инженерное бюро в качестве примера, и мы хотим сделать чертеж-компоновку здания, который мы будем использовать для проектирования и расчетов. Это действительно простое здание, в нем всего 4 офиса, коридор и механическое помещение, в котором будут расположены вентилятор, фильтры и воздухонагреватель или охладитель.

Нагрузка на отопление и охлаждение в здании

Первое, что нам нужно сделать, это рассчитать нагрузку на отопление и охлаждение для каждой комнаты.Я не буду рассказывать, как это сделать, в этой статье, нам придется рассказать об этом в отдельном руководстве, так как это отдельная предметная область.

Когда они у вас есть, просто сложите их вместе, чтобы найти самую большую нагрузку, так как нам нужно определить размер системы, чтобы она могла работать при пиковом спросе. Охлаждающая нагрузка обычно самая высокая, как в данном случае.

Теперь нам нужно преобразовать охлаждающую нагрузку в объемный расход, но для этого нам сначала нужно преобразовать это в массовый расход, поэтому мы используем формулу:

mdot = Q / (cp x Δt)

Рассчитать массовый расход воздуха скорость от охлаждающей нагрузки

Где mdot означает массовый расход (кг / с), Q — охлаждающая нагрузка помещения (кВт), cp — удельная теплоемкость воздуха (кДж / кг.K), а Δt — разница температур между расчетной температурой воздуха и расчетной температурой обратки. Просто отметим, что мы будем использовать стандартную скорость 1,026 кДж / кг.k., а дельта T должна быть меньше 10 * C, поэтому мы будем использовать 8 * c.

Нам известны все значения этого параметра, поэтому мы можем рассчитать массовый расход (сколько килограммов в секунду воздуха необходимо для поступления в комнату). Если мы посмотрим на расчет для помещения 1, то увидим, что он требует 0,26 кг / с. Поэтому мы просто повторяем этот расчет для остальной части комнаты, чтобы найти все массовые расходы.

Расчет массового расхода воздуха для каждой комнаты

Теперь мы можем преобразовать их в объемный расход. Для этого нам нужен определенный объем или плотность воздуха. Мы укажем 21 * c и примем атмосферное давление 101,325 кПа. Мы можем найти это в наших таблицах свойств воздуха, но я предпочитаю использовать онлайн-калькулятор http://bit.ly/2tyT8yp, поскольку он работает быстрее. Мы просто добавляем эти числа и получаем плотность воздуха 1,2 кг / м3.

Вы видите, что плотность измеряется в кг / м3, но нам нужен удельный объем, равный м3 / кг, поэтому для преобразования мы просто возьмем обратное, что означает вычисление 1.-1), чтобы получить ответ 0,83 м3 / кг.
Теперь, когда у нас есть, что мы можем рассчитать объемный расход по формуле:

vdot = mdot, умноженное на v.

Рассчитайте объемный расход воздуха, исходя из массового расхода

, где vdot равно объемному расходу, mdot равно массовому расходу скорость комнаты и v равна удельному объему, который мы только что рассчитали.
Итак, если мы опустим эти значения для помещения 1, мы получим объемный расход 0,2158 м3 / с, то есть сколько воздуха необходимо для входа в комнату для удовлетворения охлаждающей нагрузки.Так что просто повторите этот расчет для всех комнат.

Объемный расход воздуха в здании — размер воздуховода

Теперь мы нарисуем наш маршрут воздуховода на плане этажа, чтобы мы могли начать его размер.

Схема воздуховодов

Прежде чем мы продолжим, нам нужно рассмотреть некоторые вещи, которые будут играть большую роль в общей эффективности системы.

Соображения по конструкции

Первый вопрос — форма воздуховода. Воздуховоды бывают круглой, прямоугольной и плоскоовальной формы.Круглый воздуховод, безусловно, является наиболее энергоэффективным типом, и это то, что мы будем использовать в нашем рабочем примере позже. Если мы сравним круглый воздуховод с прямоугольным, мы увидим, что:

Сравнение круглого воздуховода и прямоугольного воздуховода

Круглый воздуховод с площадью поперечного сечения 0,6 м2 имеет периметр 2,75 м
Прямоугольный воздуховод с равной площадью поперечного сечения имеет периметр 3,87 м
Следовательно, прямоугольный воздуховод требует больше металла для своей конструкции, что увеличивает вес и стоимость конструкции.Более крупный периметр также означает, что больше воздуха будет контактировать с материалом, и это увеличивает трение в системе. Трение в системе означает, что вентилятор должен работать интенсивнее, а это приводит к более высоким эксплуатационным расходам. По возможности всегда используйте круглый воздуховод, хотя во многих случаях необходимо использовать прямоугольный воздуховод, поскольку пространство ограничено.

Падение давления в воздуховодах

Второе, что следует учитывать, — это материал, из которого изготовлены воздуховоды, и шероховатость этого материала, поскольку он вызывает трение. Например, если у нас есть два воздуховода с одинаковыми размерами, объемным расходом и скоростью, единственная разница заключается в материале.Один изготовлен из стандартной оцинкованной стали, другой — из стекловолокна, перепад давления на расстоянии 10 м для этого примера составляет около 11 Па для оцинкованной стали и 16 Па для стекловолокна.

Энергоэффективная арматура для воздуховодов

Третье, что мы должны учитывать, — это динамические потери, вызванные арматурой. Мы хотим использовать максимально гладкую фурнитуру для повышения энергоэффективности. Например, используйте изгибы с большим радиусом, а не под прямым углом, поскольку резкое изменение направления тратит огромное количество энергии.

Моделирование воздуховодов CFD

Мы можем быстро и легко сравнить характеристики воздуховодов различных конструкций с помощью CFD или вычислительной гидродинамики. Эти симуляции были произведены с использованием революционной облачной инженерной платформы CFD и FEA компанией SimScale, которая любезно спонсировала эту статью.
Вы можете получить бесплатный доступ к этому программному обеспечению, щелкнув здесь, и они предлагают несколько различных типов учетных записей в зависимости от ваших потребностей моделирования.

SimScale не ограничивается проектированием воздуховодов, он также используется для центров обработки данных, приложений AEC, проектирования электроники, а также теплового и структурного анализа.

Просто взгляните на их сайт, и вы можете найти тысячи симуляторов для всего, от зданий, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, теплообменников, насосов и клапанов до гоночных автомобилей и самолетов, которые можно скопировать и использовать в качестве шаблонов для вашего собственного дизайна. анализ.

Они также предлагают бесплатные вебинары, курсы и учебные пособия, которые помогут вам настроить и запустить собственное моделирование. Если, как и я, у вас есть некоторый опыт создания симуляций CFD, то вы знаете, что этот тип программного обеспечения обычно очень дорогое и вам также понадобится мощный компьютер для его запуска.

Однако с SimScale все можно сделать из веб-браузера. Поскольку платформа основана на облаке, их серверы выполняют всю работу, и мы можем получить доступ к нашим проектным симуляциям из любого места, что значительно упрощает нашу жизнь как инженеров.

Итак, если вы инженер, дизайнер, архитектор или просто кто-то, кто заинтересован в испытании технологии моделирования, я настоятельно рекомендую вам проверить это программное обеспечение, получить бесплатную учетную запись, перейдя по этой ссылке.

CFD конструкция воздуховодов стандартная и оптимизированная

Теперь, если мы посмотрим на сравнение двух конструкций, мы увидим стандартную конструкцию слева и более эффективную конструкцию справа, оптимизированную с помощью simscale.В обеих конструкциях используется скорость воздуха 5 м / с, цвета представляют скорость: синий означает низкую скорость, а красный — области высокой скорости.

Стандартная конструкция воздуховодов

Из цветовой шкалы скорости и линий тока видно, что в схеме слева входящий воздух напрямую ударяет в резкие повороты, присутствующие в системе, что вызывает увеличение статического давления. Резкие повороты вызывают появление большого количества рециркуляционных зон внутри воздуховодов, что препятствует плавному движению воздуха.

Тройник на дальнем конце главного воздуховода заставляет воздух внезапно делиться и менять направление. Здесь наблюдается большой обратный поток, который снова увеличивает статическое давление и снижает количество подаваемого воздуха.

Высокая скорость в главном воздуховоде, вызванная резкими поворотами и резкими изгибами, снижает поток в 3 ветви на оставил.

Оптимизированная конструкция воздуховодов с энергоэффективностью

Если теперь мы сосредоточимся на оптимизированной конструкции справа, мы увидим, что используемые фитинги имеют гораздо более гладкий профиль без внезапных препятствий, рециркуляции или обратного потока, что значительно улучшает скорость воздушного потока в системе.В дальнем конце основного воздуховода воздух делится на две ветви через пологую изогнутую тройниковую секцию. Это позволяет воздуху плавно менять направление и, таким образом, не происходит резкого увеличения статического давления, а скорость потока воздуха в комнаты резко увеличивается.

Три ответвления в главном воздуховоде теперь получают равный воздушный поток, что значительно улучшает конструкцию. Это связано с тем, что дополнительная ветвь теперь питает три меньшие ветви, позволяя некоторой части воздуха плавно отделяться от основного потока и поступать в эти меньшие ветви.

С учетом этих соображений мы можем вернуться к конструкции воздуховода.

Этикетки для воздуховодов и фитингов

Теперь нам нужно пометить каждую секцию воздуховодов, а также фитинги буквой. Обратите внимание, что мы разрабатываем здесь только очень простую систему, поэтому я включил только воздуховоды и базовую арматуру, я не включил такие вещи, как решетки, впускные отверстия, гибкие соединения, противопожарные клапаны и т. Д.

Теперь мы хотим создать таблицу с строки, помеченные как в примере. Каждому воздуховоду и штуцеру нужен отдельный ряд. Если воздушный поток разделяется, например, в тройнике, тогда нам нужно добавить линию для каждого направления, мы увидим это позже в статье.

Просто добавьте буквы в отдельные строки и укажите, какой тип фитинга или воздуховода соответствует.

Диаграмма расхода воздуха в воздуховодах

Мы можем начать вводить некоторые данные, сначала мы можем включить объемный расход для каждого из ответвлений, это просто, поскольку это просто объемный расход для помещения, которое оно обслуживает. Вы можете видеть на диаграмме, которую я заполнил.

Схема воздуховодов Расходы в основных воздуховодах

Затем мы можем приступить к определению размеров главных воздуховодов. Для этого убедитесь, что вы начинаете с самого дальнего главного воздуховода.Затем мы просто складываем объемные расходы для всех ответвлений после этого. Для главного воздуховода G мы просто суммируем ветви L и I. Для D это просто сумма L I и F, а для воздуховода A — это сумма L, I, F и C. Просто введите их в таблицу.

По черновому чертежу мы измеряем длину каждой секции воздуховода и заносим ее в таблицу.

Размеры воздуховодов — Как определить размеры воздуховодов

Для определения размеров воздуховодов вам понадобится таблица размеров воздуховодов. Вы можете получить их у производителей воздуховодов или в отраслевых организациях, таких как CIBSE и ASHRAE.Если у вас его нет, вы можете найти их по следующим ссылкам. Ссылка 1 и Ссылка 2

Эти диаграммы содержат много информации. Мы можем использовать их, чтобы найти падение давления на метр, скорость воздуха, объемный расход, а также размер воздуховода. Схема диаграммы может немного отличаться в зависимости от производителя, но в этом примере вертикальные линии показывают падение давления на метр воздуховода. Горизонтальные линии показывают объемный расход. Нисходящие диагональные линии соответствуют скорости, восходящие диагональные линии — диаметру воздуховода.

Мы начинаем определение размеров с первого главного воздуховода, который является участком А. Чтобы ограничить шум в этом разделе, мы укажем, что максимальная скорость его может составлять не более 5 м / с. Мы знаем, что для этого воздуховода также требуется объемный расход 0,79 м3 / с, поэтому мы можем использовать скорость и объемный расход, чтобы найти недостающие данные.

Пример размера воздуховода

Возьмем диаграмму и прокрутим ее снизу слева, пока не достигнем объемного расхода 0,79 м3 / с. Затем мы определяем точку, где линия скорости составляет 5 м / с, и проводим линию поперек, пока не достигнем ее.Затем, чтобы найти перепад давления, мы проводим вертикальную линию вниз от этого пересечения. В данном случае мы видим, что он составляет 0,65 Па на метр. Так что добавьте эту цифру в диаграмму. Поскольку мы используем метод равного падения давления, мы можем использовать это падение давления для всех длин воздуховодов, поэтому заполните и их. Затем мы снова прокручиваем вверх и выравниваем наше пересечение с направленными вверх диагональными линиями, чтобы увидеть, что для этого требуется воздуховод диаметром 0,45 м, поэтому мы также добавляем его в таблицу.

Нам известны объемный расход и падение давления, поэтому теперь мы можем рассчитать значения для секции C, а затем для остальных воздуховодов.

Для остальных воздуховодов мы используем тот же метод.

Подбор размеров воздуховода, метод равного давления

На диаграмме мы начинаем с рисования линии от 0,65 Па / м на всем протяжении вверх, а затем проводим линию поперек нашего требуемого объемного расхода, в данном случае для секции C нам нужно 0,21 м3 / с . На этом пересечении мы проводим линию, чтобы найти скорость, и мы видим, что она попадает в пределы линий 3 и 4 м / с, поэтому нам нужно оценить значение, в этом случае оно составляет около 3,6 м / с, поэтому мы добавляем что к диаграмме.Затем мы рисуем еще одну линию на другой диагональной сетке, чтобы найти диаметр нашего воздуховода, который в данном случае составляет около 0,27 м, и мы тоже добавим его в таблицу.

Повторяйте этот последний процесс для всех оставшихся воздуховодов и ответвлений, пока таблица не будет заполнена.

Теперь найдите общие потери в воздуховоде для каждого воздуховода и ответвления. Это очень легко сделать, просто умножив длину воздуховода на падение давления на метр. В нашем примере мы обнаружили, что оно составляет 0,65 Па / м. Проделайте то же самое со всеми воздуховодами и ответвлениями на столе.

Подбор размеров фитингов для воздуховодов

Первый фитинг, который мы рассмотрим, это изгиб 90 * между воздуховодами J и L

Для этого мы ищем наш коэффициент потерь для изгиба от производителя или промышленного органа, вы можете найти, что нажав на эту ссылку.

Коэффициент потери давления в фитинге изгиба воздуховода

В этом примере мы видим, что коэффициент равен 0,11

Затем нам нужно рассчитать динамические потери, вызванные изгибом, изменяющим направление потока. Для этого мы используем формулу Co, умноженную на rho, умноженную на v в квадрате, деленную на 2, где co — наш коэффициент, rho — плотность воздуха, а v — скорость.

Формула потери давления на изгибе воздуховода

Мы уже знаем все эти значения, поэтому, если мы опустим цифры, мы получим ответ 0,718 паскаля. Так что просто добавьте это в таблицу. (Посмотрите видео внизу страницы, чтобы узнать, как это вычислить).

Падение давления на тройнике в воздуховоде

Следующий фитинг, который мы рассмотрим, это тройник, который соединяет основной воздуховод с ответвлениями. Мы будем использовать пример тройника с буквой H между G и J в системе. Теперь для этого нам нужно учесть, что воздух движется в двух направлениях, прямо насквозь, а также сворачивает в ответвление, поэтому нам нужно выполнить расчет для обоих направлений.

Если мы посмотрим на воздух, движущийся по прямой, то сначала мы найдем отношение скоростей, используя формулу скорости на выходе, деленной на скорость на входе. В этом примере выход воздуха составляет 3,3 м / с, а входящий воздух — 4 м / с, что дает us 0,83

Затем мы выполняем еще один расчет, чтобы найти отношение площадей, для этого используется формула: диаметр вне квадрата, деленный на диаметр в квадрате. В этом примере выходной диаметр составляет 0,24 м, а внутренний диаметр — 0,33 м, поэтому, если мы возведем их в квадрат, а затем разделим, мы получим 0.53

Теперь мы ищем фитинги, которые мы используем, от производителя или отраслевого органа, снова ссылка здесь для этого.

Размер тройника для воздуховода

В руководствах мы находим две таблицы, одна из которых зависит от направления потока. Мы используем прямое направление, поэтому определяем ее местоположение и затем просматриваем каждое соотношение, чтобы найти коэффициент потерь. Здесь вы можете увидеть, что оба рассчитанных нами значения попадают между значениями, указанными в таблице, поэтому нам необходимо выполнить билинейную интерполяцию. Чтобы сэкономить время, мы просто воспользуемся онлайн-калькулятором, чтобы найти это, ссылка здесь (посмотрите видео, чтобы узнать, как выполнить билинейную интерполяцию).

Мы заполняем наши значения и находим ответ 0,143

Расчет потерь давления в тройнике

Теперь мы рассчитываем динамические потери для прямого пути через тройник, используя формулу co, умноженную на rho, умноженную на v в квадрате, деленную на 2. Если мы опускаем наши значения и получаем ответ в 0,934 паскаля, так что добавьте это в таблицу.

Затем мы можем рассчитать динамические потери для воздуха, который превращается в изгиб. Для этого мы используем те же формулы, что и раньше. Выходная скорость рассчитывается путем вычисления нашего отношения скоростей.Затем мы находим соотношение площадей, используя формулу: диаметр вне квадрата, деленный на диаметр в квадрате. Мы берем наши значения из нашей таблицы и используем 3,5 м / с, разделенные на 4 м / с, чтобы получить 0,875 для отношения скоростей, и мы используем 0,26 м в квадрате, деленные на 0,33 м в квадрате, чтобы получить 0,62 для отношения площадей.

Изгиб фитинга тройника с потерями

Затем мы используем таблицу изгиба для тройника, опять же между значениями, указанными в таблице, поэтому нам нужно найти числа, используя билинейную интерполяцию. Мы опускаем значения, чтобы получить ответ 0.3645 паскалей. Так что просто добавьте это в таблицу.

Теперь повторите этот расчет для других тройников и фитингов, пока таблица не заполнится.

Нахождение индексного участка — размер воздуховода

Затем нам нужно найти индексный участок, который является участком с наибольшим падением давления. Обычно это самый длинный пробег, но он также может быть пробегом с наибольшим количеством приспособлений.

Это легко найти, сложив все потери давления от начала до выхода каждой ветви.

Например, чтобы добраться от A до C, мы теряем 5.04 Па
A (1,3 Па) + B (1,79 Па) + C (1,95 Па)

От A до F мы теряем 8,8 Па
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E ( 2,55 Па) + F (1,95)

От A до I мы теряем 10,56
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (1,34 Па) + G (2,6 Па) + H ( 0,36 Па) + I (1,95 Па)

От A до L мы теряем 12,5 Па
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (1,34 Па) + G (2,6 Па) + H (0,93 Па) + J (0,65 Па) + K (0,72 Па) + L (1,95 Па)

Следовательно, вентилятор, который мы используем, должен преодолевать пробег с наибольшими потерями, то есть A — L с 12.5pa, это индексный прогон.

Заслонки воздуховода — балансировка системы

Чтобы сбалансировать систему, нам нужно добавить заслонки к каждому из ответвлений, чтобы обеспечить равный перепад давления во всем, чтобы достичь проектных расходов в каждой комнате.

Мы можем рассчитать, какой перепад давления должен обеспечивать каждый демпфер, просто вычитая потери в ходе прогона из индексного прогона.

От A до C составляет 12,5 Па — 5,04 Па = 7,46 Па

От A до F составляет 12,5 Па — 8,8 Па = 3,7 Па

От A до I составляет 12.5 Па — 10,56 Па = 1,94 Па

И это наша система воздуховодов. Мы сделаем еще один урок, посвященный дополнительным способам повышения эффективности системы воздуховодов.

Проектирование воздуховодов 5 — Определение размеров воздуховодов

До этого момента в нашей небольшой серии статей о конструкции воздуховодов мы вычисляли промежуточные количественные показатели: доступное статическое давление, общую эффективную длину и коэффициент трения. Сегодня мы используем все это, чтобы выяснить, какого размера должны быть воздуховоды. Мы следуем протоколу Manual D для проектирования воздуховодов, стандарту, разработанному компанией Air Conditioning Contractors of America (ACCA).Давайте сразу же посмотрим, как это работает.

Определение размеров воздуховодов по коэффициенту трения

Напомним, что номинальное общее внешнее статическое давление (TESP) говорит нам, какое сопротивление мы можем иметь через печь или воздухообрабатывающий агрегат, когда он обеспечивает номинальный воздушный поток. Чтобы достичь этого числа, мы должны контролировать сопротивление системы воздуховодов.

При прочих равных условиях система воздуховодов с большей общей эффективной длиной (TEL) имеет большее сопротивление. Однако это не означает, что общее внешнее статическое давление больше, поскольку потери на трение в воздуховодах зависят как от длины, так и от площади поперечного сечения.Это неравная часть — ручка, которую мы используем для управления сопротивлением.

Если общая эффективная длина велика, необходимо увеличить площадь воздуховода. Если длина мала, можно использовать воздуховоды меньшего размера. Таким образом мы гарантируем, что воздуховоды доставляют необходимое количество воздуха. (Конечно, его тоже нужно установить и ввести в эксплуатацию.)

Скорость трения, которую я обсуждал в части 4 этой серии статей, позволяет нам количественно оценить этот процесс. (Это один из двух факторов, на которые мы должны обратить внимание при определении размера.Другой ниже.) В части 4 я показал пример, где коэффициент трения составлял 0,073 iwc на 100 футов общей эффективной длины.

Следующим шагом является использование этой скорости трения и расхода воздуха для каждой секции воздуховода в кубических футах в минуту (куб. Фут / мин), чтобы найти размер, необходимый для перемещения этого количества воздуха. Мы делаем это с помощью программного обеспечения, но калькуляторы воздуховодов дают ту же информацию.

Вот пример нового калькулятора размеров воздуховодов ASHRAE. Наша скорость трения составляет 0,073 iwc / 100 ′. Допустим, у нас есть участок воздуховода, который должен двигаться на 400 кубических футов в минуту.В части шкалы «Потери на трение / количество воздуха» мы выставляем 0,073 на 400 куб. Футов в минуту, как показано ниже.

Как видите, нам нужен круглый металлический воздуховод чуть больше 10 дюймов, чтобы делать то, что мы хотим здесь. Если гибкость установлена ​​правильно (внутренняя облицовка плотно натянута без провисания или сжатия), она будет такого же размера. (Если вы не верите, см. Мою статью о сжатии гибких воздуховодов.)

Мы не проектируем для сжатия, но вы можете видеть, что если бы установщик использовал гибкость и не натягивал внутреннюю прокладку, оставляя 4% продольного сжатия, вам понадобился бы гибкий воздуховод диаметром 12 дюймов, а не 10 дюймов.Если бы они установили гибкий воздуховод диаметром 10 дюймов, сжатый на 4%, сопротивление было бы выше, статическое давление было бы выше, а воздушный поток был бы ниже.

Понял? Процесс несложный. Вы бы проделали одно и то же для каждой секции воздуховода, используя одинаковую скорость трения, но устанавливая разные требования к потоку воздуха для каждой части.

Определение размеров воздуховодов по скорости

Но просто взглянуть на эти две части калькулятора воздуховода — это еще не конец процесса.Мы также хотим убедиться, что скорость воздуха не слишком высока. Итак, мы смотрим на раздел «Скорость / количество воздуха». В моем примере 400 кубических футов в минуту при 0,073 кубических футов в минуту / 100 футов соответствуют скорости около 725 футов в минуту (футов в минуту). Это нормально для приточных каналов. Чтобы переместить 400 кубических футов в минуту на обратной стороне в этой системе воздуховодов, нам потребуется перейти в воздуховод большего размера.

В Руководстве D в таблице N3-1 указаны максимальные скорости для подводящих и обратных магистралей и ответвлений. Для расходных материалов это 900 футов в минуту.Для возвратов это 700 футов в минуту. Вот почему в данном случае мы увеличили бы до 12 дюймов для обратного перемещения 400 куб. Футов в минуту при 0,073 iwc / 100 ′.

Если размер по скорости трения приводит к слишком высокой скорости, мы выбираем размер по скорости, что приводит к увеличению диаметра воздуховода. Но более крупные воздуховоды также приводят к меньшему сопротивлению, а это означает, что мы можем получить слишком много воздуха во время этого пробега. Что нам с этим делать? Установить балансировочные демпферы.

В нашем подразделении по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в Energy Vanguard мы обычно не указываем воздуховоды меньше 4 дюймов.Мы делаем круглые воздуховоды с шагом в один дюйм от 4 до 10 дюймов, а затем каждые 2 дюйма после этого, поэтому я сказал, что в этом примере мы будем использовать 12-дюймовый воздуховод вместо 10-дюймового воздуховода для возврата.

Теперь у нас есть процедура определения размеров всех воздуховодов в конструкции. У меня осталось только несколько тем в этой серии: прокладка воздуховодов, выбор типов воздуховодов, а также регистры и решетки. А затем я представлю тематическое исследование, чтобы показать, как все это работает, от проектирования до установки и ввода в эксплуатацию.

Купите руководства ACCA на Amazon *

Другие статьи из серии Duct Design:

Основные принципы проектирования воздуховодов, часть 1

Конструкция воздуховода 2 — Доступное статическое давление

Конструкция воздуховода 3 — Общая полезная длина

Конструкция воздуховода 4 — Расчет скорости трения

Статьи по теме

Две основные причины снижения потока воздуха в воздуховодах

Как правильно установить гибкий воздуховод

Наука о провисании — гибкий воздуховод и воздушный поток

Секрет эффективного движения воздуха через систему воздуховодов

* Это ссылки Amazon Associate.Вы платите ту же цену, что и обычно, но Energy Vanguard взимает небольшую комиссию, если вы совершаете покупку после перехода по ссылке.

Информация о пылеулавливании — Системы обработки воздуха

Информация о системе пылеулавливания

Конструкция пылеулавливателя может быть сложной, вот несколько простых шагов для создания эффективной и действенной системы пылеулавливания. Мы упростили процесс проектирования системы пылеулавливания для небольших магазинов, важно знать, что на федеральном уровне, уровне штата и округах действуют кодексы и правила, соблюдаемые AHJ (властями, имеющими юрисдикцию), которые регулируют продажи, строительство, установку и использование систем сбора пыли.

Air Handling Systems от Manufacturers Service Co., Inc. не может гарантировать соответствие и не несет ответственности за установку или использование Продукта. Перед покупкой и использованием Продукта ознакомьтесь с приложением Продукта, национальными и местными нормами и правилами и убедитесь, что Продукт, конструкция пылеулавливателя, установка и использование будут в соответствии с ними.

  1. Загрузите наше Руководство по проектированию системы кондиционирования воздуха. Мы также можем предложить вам советы по установке вашей системы обработки воздуха.

3. Ознакомьтесь с этими терминами :

  • CFM — Объем воздуха в кубических футах в минуту.
  • FPM — Скорость воздуха в футах в минуту.
  • SP — Статическое давление. Это выражается в дюймах водяного столба. Это сопротивление воздуху, находящемуся в состоянии покоя в воздуховоде, которое также обычно называют «сопротивлением», «трением», «потерей трения» или «потерей давления».”
  • VP — Давление скорости: выражается в дюймах водяного столба. Это кинетическое давление в направлении потока, необходимое для того, чтобы неподвижный воздух двигался с заданной скоростью.

Расчеты

Следующие расчеты лучше всего выполнить , прежде чем вы купите пылеуловитель или необходимые воздуховоды.

  1. Скорость в воздуховоде (FPM)
  2. Правильный размер воздуховода
  3. Общий требуемый куб. Фут / мин
  4. Сопротивление системы (SP)
  1. Скорость в воздуховоде
    Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы определить скорость вашей системы.
    Тип пыли Скорость в ветвях Скорость в основной части
    Металлообрабатывающая пыль 4500 FPM 4000 FPM
    Деревообрабатывающая пыль 4000 FPM 3500 FP10 900 FPM 3500 FPM 900 Прочая легкая пыль 4000 FPM 3500 FPM
  2. Определите размер каждого ответвления
    Существует несколько способов определения диаметра ответвлений.
    1. Если на машине есть установленная на заводе манжета, производитель определил, что при нормальных обстоятельствах машине требуется ответвление этого размера.
    2. Если на машине имеется выпускной патрубок с метрическим диаметром, переведите его в дюймы и округлите до ближайшего дюйма. При составлении списка запчастей вам может потребоваться заказать нестандартный редуктор.
    3. Если выходное отверстие прямоугольное, необходимо определить эквивалентный круглый диаметр. Когда вы составляете свой список, используйте переход.
    4. Если диаметр ответвления меньше 3 дюймов, спланируйте с помощью редуктора рядом с оборудованием, чтобы увеличить ответвление до 3 дюймов.Изобразите CFM для 3 дюймов (195 CFM).

    Определите требования CFM для каждого филиала. Под правильной скоростью отметьте CFM каждой ветви. При работе с древесной пылью используйте 4000 футов в минуту в ответвлениях (см. Выше — A) Скорость в воздуховоде).

  3. Определите диаметр главного воздуховода
    1. Определите, какие машины являются вашими основными машинами. Первичная машина — это машина (и), которая будет работать одновременно в наихудших условиях. (Если вы обычно работаете с двумя машинами, но раз в неделю вам нужно одновременно работать с третьей машиной, то вы должны рассчитать свою систему для всех трех машин.) Мы вообще выделяем на чертеже основные машины.
    2. Определение размера основной магистрали. При определении размеров основной грузовой магистрали начните с основной машины , наиболее удаленной от коллектора воздуховода. Проложите воздуховод такого размера до тех пор, пока следующая основная ветвь не войдет в основную. Увеличьте основной размер на этом соединении, чтобы вместить CFM, всего из двух основных. Вы будете следовать этой практике до самого коллектора, определяя размеры всех первичных переходов, чтобы учесть общий CFM всех первичных обмоток в этой точке.Не увеличивайте размер основного воздуховода, когда входит другой ответвление, кроме основного. Ваша общая потребность в ОВЛХ — это сумма всех основных филиалов. Если вы не используете основную машину, вы закроете задвижку и перенаправите всасывание на вспомогательную машину.

      Пример:

      У вас 3 основных компьютера. Вы уже назначили диаметр ответвления и требования CFM.
      Настольная пила, токарный станок Диаметр 4 дюйма 350 кубических футов в минуту
      Радиальная пила Диаметр 5 дюймов 550 кубических футов в минуту

      От настольной пилы будет идти ветвь 4 дюйма пока он не соединится с 4-дюймовым ответвлением токарного станка.На этом этапе начинается ваш основной поток, и вам нужно увеличить трубу, чтобы справиться с комбинированным CFM (350 + 350 = 700). Используя таблицу 1 CFM, найдите 700 кубических футов в минуту при соответствующей скорости (3500 футов в минуту в основном для древесной пыли), затем посмотрите на соответствующий диаметр (6 дюймов). Протяните 6-дюймовую трубу в магистрали от токарного станка, пока ответвление радиальной пилы не присоединится к магистрали.

      Здесь снова вам необходимо увеличить основную мощность, чтобы справиться с общим объемом кубических футов в минуту (700 + 550 = 1250 кубических футов в минуту). Используя график еще раз, вы увидите, что 1250 кубических футов в минуту — это немного больше, чем объем для диаметра 8 дюймов.Снизьте до диаметра 8 дюймов, чтобы не опускаться ниже транспортной скорости. Проложите 8-дюймовый воздуховод в основной трубе от радиальной пилы до пылесборника.

      Если вы устанавливаете в помещении рециркуляционный пылеуловитель, вам больше не нужно рассчитывать диаметры воздуховодов. Если вы прикрепляете воздуховоды к вытяжной стороне коллектора воздуховода, принято использовать воздуховоды диаметром на два диаметра больше на стороне выпуска, чем на стороне входа, таким образом сводя к минимуму сопротивление выхлопа и воздуховода.

      Графики

  4. Рисунок Сопротивление системы (SP)
    Общее статическое давление складывается из нескольких факторов.Это потери на входе, потери из-за грязного фильтра, статическое давление наихудшего ответвления воздуховода, статическое давление в главном воздуховоде и статическое давление в обратном воздуховоде.
    1. Есть более сложные способы подсчитать потери на входе в вашу систему, но мы считаем, что они обычно равны потере 1 ″ водяного манометра. (Используйте 1 ″ в качестве константы.)
    2. Если в вашей системе есть фильтры, добавьте 2 ″ потери. (Если у вас нет фильтров, добавьте ноль).
    3. Худшая ветвь — ветвь с наибольшим сопротивлением. Отвод с наибольшим сопротивлением обычно имеет меньший диаметр с наиболее прямолинейными метражами колен трубы.Статическое давление наихудшего ответвления и главного воздуховода можно рассчитать с помощью следующей диаграммы 2. Диаграмма 2 основана на 100 футах трубы; поэтому вам необходимо преобразовать все колена в эквивалент трубы. Чтобы преобразовать колена 90 ° и 45 ° в эквивалентные футы трубы, используйте нашу таблицу преобразования колена в прямую трубу. При расчете оснований трубы ответвления бокового типа следует считать коленами 45 °. Гибкий шланг обладает большим сопротивлением в зависимости от количества изгибов, включенных в установку. По этой причине мы рекомендуем свести количество шлангов к минимуму.Умножьте длину гибкого шланга на худшем ответвлении на 3, чтобы получить эквивалентную длину прямой трубы. Пример: определение статического давления наихудшего ответвления
      Статическое давление (в дюймах водяного столба) в наихудшем ответвлении (4-дюймовая настольная пила)
      Описание — диаметр 4 дюйма Эквивалент прямой трубы
      Прямая Труба 20 ′
      2 отвода 90 ° 12 ′
      2 отвода 45 ° 6 ′
      5 ′ гибкие шланги (3x) 15 ′
      Всего эквивалентная прямая труба после преобразований 53 ′


      Пример: статическое давление в ГЛАВНОМ КАНАЛЕ 6 ″ и 8 ″

      Статическое давление в главном воздуховоде определяется таким же образом, за исключением того, что вы рассчитываете его для каждого диаметр в главном, начиная с самого дальнего и двигаясь к коллектору.

      Пример: определение статического давления наихудшего ответвления
      Статическое давление (в дюймах водяного манометра) на наихудшем ответвлении (4-дюймовая настольная пила)
      Описание — диаметр 6 дюймов Эквивалент прямой трубы
      Прямая труба 20 футов
      Общая эквивалентная прямая труба после преобразования
      700 кубических футов в минуту для диаметра 6 дюймов = 3,5 дюйма SP на 100 футов
      700 кубических футов в минуту для диаметра 6 дюймов = 0,70 дюйма SP на 20 футов
      20 футов
      Описание — Диаметр 8 дюймов Эквивалент прямой трубы
      Прямая труба 20 ′
      2 отвода 90 ° 30 ′
      Полная эквивалентная прямая труба после преобразования
      1,250 куб. в диаметре 8 дюймов = 2.4 ″ SP на 100 футов
      1250 кубических футов в минуту для диаметра 8 дюймов = 1,3 дюйма SP на 55 футов
      (диаметр 8 дюймов на автономный пылесборник)
      55 ′

      Общее статическое давление: 1 ″ + 2 ″ + 3,71 ″ + 0,70 ″ + 1,3 ″ = 8,71 ″ SP дюйм водомера.

      Системное требование: 1250 кубических футов в минуту при 8,71 ″ SPWG

Упаковка и заказ деталей

Если требуется чистый воздуховод, необходимо также рассчитать сопротивление воздуховода.Теперь у вас есть вся информация, необходимая для принятия обоснованного решения о покупке пылесборника. Вы определили скорость, CFM, статическое давление и размер воздуховода. Чтобы составить свой список необходимых материалов, пройдите систему; на этот раз начните с пылесборника и перечислите каждую деталь, которая вам понадобится. Не забудьте о сборочном оборудовании, таком как заклепки, вешалки, обвязка, герметик и муфты. Для заказа звоните: (800) 367-3828; факс: (800) 438-7135; или закажите онлайн.Если у вас возникнут какие-либо вопросы при разработке системы, позвоните нам.

Для получения дополнительной информации о проектировании вашей системы обработки воздуха мы рекомендуем прочитать Woodshop Dust Control, написанный профессиональным мастером по дереву Сандором Надьжаланци.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *