диаметры труб, площадь системы и её элементов
Содержание статьи:
вентиляция необходима любому зданию
Хотя для расчетов вентиляции существует множество программ, многие параметры все еще определяются по старинке, с помощью формул. Расчет нагрузки на вентиляцию, площади, мощности и параметров отдельных элементов производят после составления схемы и распределения оборудования.
Это сложная задача, которая под силу лишь профессионалам. Но если необходимо подсчитать площадь некоторых элементов вентиляции или сечение воздуховодов для небольшого коттеджа, реально справиться самостоятельно.
Расчет воздухообмена
движение потоков воздуха при разных схемах вентиляции
Если в помещении нет ядовитых выделений или их объем находится в допустимых пределах, воздухообмен или нагрузка на вентиляцию рассчитывается по формуле:
R=n * R
здесь R1 – потребность в воздухе одного сотрудника, в куб.м\час, n – количество постоянных сотрудников в помещении.
Если объем помещения на одного сотрудника составляет больше 40 кубометров и работает естественная вентиляция, не нужно рассчитывать воздухообмен.
Для помещений бытового, санитарного и подсобного назначения расчет вентиляции по вредностям производится на основании утвержденных норм кратности воздухообмена:
- для административных зданий (вытяжка) – 1,5;
- холлы (подача) – 2;
- конференц-залы до 100 человек вместимостью (по подаче и вытяжке) – 3;
- комнаты отдыха: приток 5, вытяжка 4.
Для производственных помещений, в которых постоянно или периодически в воздух выделяются опасные вещества, расчет вентиляции производится по вредностям.
Воздухообмен по вредностям (парам и газам) определяют по формуле:
Q
=K\(k2-k1),здесь К – количество пара или газа, появляющееся в здании, в мг\ч, k2 – содержание пара или газа в оттоке, обычно величина равна ПДК, k1 – содержание газа или пара в приточке.
Разрешается концентрация вредностей в приточке до 1\3 от ПДК.
Для помещений с выделением избыточного тепла воздухообмен рассчитывается по формуле:
Q=Gизб\c(tyx – tn),
здесь Gизб – избыточное тепло, вытягиваемое наружу, измеряется в Вт, с – удельная теплоемкость по массе, с=1 кДж, tyx – температура удаляемого из помещения воздуха, tn – температура приточки.
Расчет тепловой нагрузки
диаграмма тепловой нагрузки от общеобменной вентиляции
Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию осуществляется по формуле:
Qв= Vн * k * p * Cр(tвн – tнро),
в формуле расчета тепловой нагрузки на вентиляцию Vн – внешний объем строения в кубометрах, k – кратность воздухообмена, tвн – температура в здании средняя, в градусах Цельсия, tнро – температура воздуха снаружи, используемая при расчетах отопления, в градусах Цельсия, р – плотность воздуха, в кг\кубометр, Ср – теплоемкость воздуха, в кДж\кубометр Цельсия.
Если температура воздуха ниже tнро снижается кратность обмена воздуха, а показатель расхода тепла считается равной Qв, постоянной величиной.
Если при расчете тепловой нагрузки на вентиляцию невозможно уменьшить кратность воздухообмена, расход тепла рассчитывают по температуре отопления.
Расход тепла на вентиляцию
Удельный годовой расход тепла на вентиляцию рассчитывается так:
Q=[Qo – (Qb + Qs) * n * E] * b * (1-E),
в формуле для расчета расхода тепла на вентиляцию Qo – общие теплопотери строения за сезон отопления, Qb – поступления тепла бытовые, Qs – поступления тепла снаружи (солнце), n – коэффициент тепловой инерции стен и перекрытий, E – понижающий коэффициент. Для индивидуальных отопительных систем 0,15, для центральных 0,1, b – коэффициент теплопотерь:
- 1,11 – для башенных строений;
- 1,13 – для строений многосекционных и многоподъездных;
- 1,07 – для строений с теплыми чердаками и подвалами.
Расчет диаметра воздуховодов
воздуховоды различного диаметра и формы сечения
Диаметры и сечения воздуховодов вентиляции рассчитывают после того, как составлена общая схема системы. При расчетах диаметров воздуховодов вентиляции учитывают следующие показатели:
- Объем воздуха (приточного или вытяжного), который должен пройти через трубу за заданный промежуток времени, куб.м\ч;
- Скорость движения воздуха. Если при расчетах вентиляционных труб скорость движения потока занижена, установят воздуховоды слишком большого сечения, что влечет дополнительные расходы. Завышенная скорость приводит к появлению вибраций, усилению аэродинамического гула и повышению мощности оборудования. Скорость движения на притоке 1,5 – 8 м\сек, она меняется в зависимости от участка;
- Материал вентиляционной трубы. При расчете диаметра этот показатель влияет на сопротивление стенок. Например, наиболее высокое сопротивление оказывает черная сталь с шероховатыми стенками. Поэтому расчетный диаметр воздуховода вентиляции придется немного увеличить по сравнению с нормами для пластика или нержавейки.
| Вид участка | Скорость потока, м\с |
| Магистральные трубопроводы | От 6 до 8 |
| Боковые отводки | От 4 до 5 |
| Распределительные трубопроводы | От 1,5 до 2 |
| Верхние приточки | От 1 до 3 |
| Вытяжки | От 1,5 до 3 |
Таблица 1. Оптимальная скорость воздушного потока в трубах вентиляции.
Когда известна пропускная способность будущих воздуховодов, можно рассчитать сечение воздуховода вентиляции:
S=R\3600v,
здесь v – скорость движения воздушного потока, в м\с, R – расход воздуха, кубометры\ч.
Число 3600 – временной коэффициент.
Зная площадь сечения, можно рассчитать диаметр круглого воздуховода вентиляции:
здесь: D – диаметр вентиляционной трубы, м.
Если необходимо рассчитать диаметр вентиляционной трубы прямоугольного сечения, ее показатели подбирают исходя из полученной площади сечения круглой трубы.
Расчет площади элементов вентиляции
Расчет площади вентиляции необходим в том случае, когда элементы изготавливаются из листового металла и нужно определить количество и стоимость материала.
Площадь вентиляции рассчитывают электронные калькуляторы или специальные программы, их во множестве можно найти в интернете.
Мы приведем несколько табличных значений наиболее популярных элементов вентиляции.
| Диаметр, мм | Длина, м | |||
| 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | |
| 100 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,8 |
| 125 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 |
| 160 | 0,5 | 0,8 | 1 | 1,3 |
| 200 | 0,6 | 0,9 | 1,3 | 1,6 |
| 250 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2 |
| 280 | 0,9 | 1,3 | 1,8 | 2,2 |
| 315 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 |
Таблица 2. Площадь прямых воздуховодов круглого сечения.
Значение площади в м. кв. на пересечении горизонтальной и вертикальной строчки.
| Диаметр, мм | Угол, град | ||||
| 15 | 30 | 45 | 60 | 90 | |
| 100 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,08 |
| 125 | 0,05 | 0,06 | 0,08 | 0,09 | 0,12 |
| 160 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,13 | 0,18 |
| 200 | 0,1 | 0,13 | 0,16 | 0,19 | 0,26 |
| 250 | 0,13 | 0,18 | 0,23 | 0,28 | 0,39 |
| 280 | 0,15 | 0,22 | 0,28 | 0,35 | 0,47 |
| 315 | 0,18 | 0,26 | 0,34 | 0,42 | 0,59 |
Таблица 3. Расчет площади отводов и полуотводов круглого сечения.
Расчет диффузоров и решеток
диффузор в промышленной вентиляции
Диффузоры используются для подачи или удаления воздуха из помещения. От правильности расчета количества и расположения диффузоров вентиляции зависит чистота и температура воздуха в каждом уголке помещения. Если установить диффузоров больше, увеличится давление в системе, а скорость падает.
Количество диффузоров вентиляции рассчитывается так:
N=R\(2820 * v * D * D),
здесь R – пропускная способность, в куб.м\час,
Количество вентиляционных решеток можно рассчитать по формуле:
N=R\(3600 * v * S),
здесь R – расход воздуха в куб.м\час, v – скорость воздуха в системе, м\с, S – площадь сечения одной решетки, кв.м.
Расчет канального нагревателя
электрический канальный нагреватель
Расчет калорифера вентиляции электрического типа производится так:
P=v * 0,36 * ∆T
здесь v – объем пропускаемого через калорифер воздуха в куб.м.\час, ∆T – разница между температурой воздуха снаружи и внутри, которую необходимо обеспечить калориферу.
Этот показатель варьирует в пределах 10 – 20, точная цифра устанавливается клиентом.
Расчет нагревателя для вентиляции начинается с вычисления фронтальной площади сечения:
Аф=R * p\3600 * Vp,
здесь R – объем расхода приточки, куб.м.\ч, p – плотность атмосферного воздуха, кг\куб.м, Vp – массовая скорость воздуха на участке.
Размер сечения необходим для определения габаритов нагревателя вентиляции. Если по расчету площадь сечения получается чересчур большой, необходимо рассмотреть вариант из каскада теплобменников с суммарной расчетной площадью.
Показатель массовой скорости определяется через фронтальную площадь теплообменников:
Vp=R * p\3600 * Aф.факт
Для дальнейшего расчета калорифера вентиляции определяем нужное для согрева потока воздуха количества теплоты:
Q=0,278 * W * c (Tп-Tу),
здесь W – расход теплого воздуха, кг\час, Тп – температура приточного воздуха, градусы Цельсия, Ту – температура уличного воздуха, градусы Цельсия, c – удельная теплоемкость воздуха, постоянная величина 1,005.
Так как в приточных системах вентиляторы размещаются перед теплообменником, расход теплого воздуха вычисляем так:
W=R * p
Рассчитывая калорифер вентиляции, следует определить поверхность нагрева:
Апн=1,2Q\k(Tс.т-Tс.в),
здесь k – коэффициент отдачи калорифером тепла, Tс.т – средняя температура теплоносителя, в градусах Цельсия, Tс.в – средняя температура приточки, 1,2 – коэффициент остывания.
Расчет вытесняющей вентиляции
схема движения потоков воздуха при вытесняющей вентиляции
При вытесняющей вентиляции в помещении оборудуются рассчитанные восходящие потоки воздуха в местах повышенного выделения тепла. Снизу подается прохладный чистый воздух, который постепенно поднимается и в верхней части помещения удаляется наружу вместе с избытком тепла или влаги.
При грамотном расчете вытесняющая вентиляция намного эффективнее перемешивающей в помещениях следующих типов:
- залы для посетителей в заведениях общепита;
- конференц-залы;
- любые залы с высокими потолками;
- ученические аудитории.
Рассчитанная вентиляция вытесняет менее эффективно если:
- потолки ниже 2м 30 см;
- главная проблема помещения – повышенное выделение тепла;
- необходимо понизить температуру в помещениях с низкими потолками;
- в зале мощные завихрения воздуха;
- температура вредностей ниже, температуры воздуха в помещении.
Вытесняющая вентиляция рассчитывается исходя из того, что тепловая нагрузка на помещение составляет 65 – 70 Вт\кв.м, при расходе до 50 л на кубометр воздуха в час. Когда тепловые нагрузки выше, а расход ниже, необходимо организовывать перемешивающую систему, комбинированную с охлаждением сверху.
Видеоролик расскажет о компактной вентиляционной установке, работающей по принципу вытеснения:
strojdvor.ru
Гидравлический диаметр воздуховода (расчёт)
В любых климатических системах жилых, общественных и производственных зданий есть необходимость перемещать воздушные массы, которые прошли определенные операции по очистке и обработке, либо отработанный воздух из помещений. Для этого служат специальные трубопроводы, называемые воздуховодами.
Схема устройства и принципа работы воздуховода.
Диаметры трубопроводов зависят от многих факторов и определяются расчетом и подбором.
Общие данные для подбора
Факторы, оказывающие влияние на диаметр воздуховода:
Таблица для расчета гидравлического диаметра воздуховода.
- Величина диаметра не может приниматься какой угодно, она строго нормируется. Линейка размеров прописана в СНиП: «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (приложение Н).
- Скорость движения воздуха — главный фактор подбора диаметра, от нее зависит пропускная способность трубопровода. Существует ряд рекомендуемых скоростей (см. таблицу 1) для воздуховодов различного назначения.
- Неразрывно со скоростью движения связан и другой фактор, влияющий на размер канала, это расход воздушной смеси в куб.м за 1 час.
- Материал, из которого изготовлена труба. Шероховатость ее поверхности в металлических изделиях оказывает дополнительное сопротивление воздушному потоку, пропускная способность магистрали уменьшается. Сопротивление пластмассовых трубопроводов меньше, так как его стенки гладкие.
- Затрудненные или стесненные условия прокладки зачастую диктуют уменьшение диаметра воздуховода с увеличением скорости движения воздуха. Это случается в производственных помещениях, насыщенных технологическим оборудованием и инженерными сетями либо в помещениях гражданских зданий с высокими эстетическими требованиями к интерьеру.
- Экономическая целесообразность не позволит принимать воздуховоды увеличенных диаметров ввиду повышения стоимости изделий и монтажа.
- Форма сечения самого воздуховода может быть круглой, прямоугольной и плоскоовальной. Влияние на диаметры воздуховодов это не оказывает, так как гидравлика рассчитывается для круглого канала, а трубы другой формы принимают по величине эквивалентного поперечного сечения.
Рекомендуемые величины скорости движения воздуха в трубопроводах в зависимости от их назначения представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Назначение канала | Магистральный канал | Ответвление | Распределительный канал | Решетка приточная | Решетка вытяжная |
| Рекомендуемая скорость, м/с | От 6 до 8 | От 4 до 5 | От 1,5 до 2 | От 1 до 3 | От 1,5 до 3 |
В силу того, что современные технологии позволяют изготавливать воздуховоды с более высокими показателями по аэродинамике, плотности и жесткости, для расчета принимают верхние границы рекомендуемых скоростей либо превышают их. Современный спирально-навивной трубопровод круглого или овального сечения из оцинкованной стали может спокойной пропускать воздух со скоростью до 15 м/с без превышения допустимого уровня шума.
Вернуться к оглавлению
Как подбирать размер?
Расчет диаметра воздуховода производится в определенном порядке. Зная необходимый расход вытяжки L (м3/ч) и приняв верхний предел рекомендуемой скорости движения воздуха, следует определить поперечное сечение канала F по формуле:
F = L / 3600v
Здесь v — скорость движения воздушного потока, цифра 3600 применена для перевода единиц времени из секунд в часы. Если для простоты примера принять расход для вытяжки равным 1000 м3/ч, а скорость — 8 м/с, то получится площадь сечения:
F = 1000 / 3600 х 8 = 0,0347 м2
Нюансы монтажа воздуховода.
По известной формуле площади круга определяют его диаметр:
D2 = 4F / π
D = 0,21 м или 210 мм.
То есть оптимальный диаметр канала для вытяжки составляет 210 мм. В нормируемом ряду размеров по СНиП следует найти ближайшие стандартные, это 200 мм и 225 мм. В зависимости от условий прокладки принимают один из этих двух диаметров, например, 200 мм. После чего определяют действительную скорость в обратном порядке. Это необходимо для общего аэродинамического расчета системы.
Такой простой подбор диаметра воздуховода для вытяжки подойдет в случае, если система имеет небольшую протяженность и одно-два ответвления, например, обычная вытяжка в жилом доме. В промышленных зданиях в зависимости от технологических процессов системы могут иметь значительную протяженность (более 100 м) и большое количество поворотов, ответвлений и регулирующих заслонок. Придется выполнить полный аэродинамический расчет располагаемого напора вентилятора, в котором гидравлический диаметр играет важнейшую роль.
Вернуться к оглавлению
Пример подбора размера
Значение размера воздуховода можно понять из формулы:
HB = ∑(Rl + Z)
Таблица расчета размеров воздуховода.
Здесь параметр HB (кгс/м2) — необходимый напор вентилятора, R — потери давления на 1 м воздуховода круглого сечения, l (м) — протяженность канала, Z — потери давления в местных сопротивлениях (тройниках, поворотах и т.д.).
Обозначение суммирования в формуле показывает, что складывать нужно результаты расчета для каждого участка трубопровода, а на участки система делится по расходам и диаметрам. Формула для определения потерь на местных сопротивлениях:
Z = ∑ξHД
Общая величина потерь составляет сумму падений давления на каждом фасонном элементе воздуховода, которая рассчитывается как произведение коэффициента местного сопротивления на значение динамического давления потока на стенки трубы.
Формулы для аэродинамического расчета систем естественной вентиляции.
Оба параметра являются справочными, их можно найти в соответствующей технической литературе. Для укрупненного расчета мощности вентилятора допускается брать потери на местных сопротивлениях в процентах от общей величины, от 10 до 40% в зависимости от сложности схемы.
Чтобы понять значение принятого ранее размера 200 мм при разной протяженности системы, нужно выполнить расчет на примере, когда длина равна 10 м и 50 м, из местных сопротивлений имеется два поворота и вентиляционная решетка в конце. Ввиду простоты схемы потери в местных сопротивлениях можно принять в размере 10% от общих. Параметр R принимают по таблицам или номограммам в зависимости от реальной скорости потока в трубе. При диаметре 200 мм и расходе 1000 м3/ч реальная скорость составит 8,9 м/с, значение R при этой скорости — 0,47 кгс/м2. Теперь можно определить располагаемый напор вентилятора при длине канала 10 м:
HB = 0,47 х 10 + 10% = 5,17 кгс/м2 или 50,67 Па.
Протяженность трубы 50 м даст такую величину напора:
HB = 0,47 х 50 + 10% = 25,85 кгс/м2 или 253,33 Па.
Увеличение не происходит пропорционально расстоянию, при длине 100 м значение напора будет 70,5 кг/м2 или 691 Па. Повышение давления, развиваемого вытяжным либо приточным вентилятором, не может быть бесконечным. Кроме того, экономически нецелесообразно устанавливать агрегат с высоким напором, так как он будет снабжен электродвигателем большой мощности и станет расходовать электроэнергию. Для системы протяженностью 10 м потребуется вентилятор с электродвигателем ориентировочной мощности 110 Вт, для 50 — м системы уже 250 Вт, а для 100 м длины трубы понадобится электрическая мощность 0,5 кВт. Правильнее будет увеличить размер воздуховода, приняв следующий по линейке — 225 мм. Весь предыдущий расчет потребуется сделать заново и пересчитать по новому диаметру реальную скорость и потери давления.
Таких пересчетов может быть несколько, пока соотношение диаметр / электрическая мощность не станет оптимальным, тогда система будет удовлетворять техническим требованиям и экономическим затратам.
1poclimaty.ru
Технология расчета диаметра вентиляционных труб
Чистый воздух в помещении – залог здоровья. Чтобы исключить неприятные запахи, домовладельцами устанавливается вентиляция. Система актуальна как для жилых помещений, так и для производственных. Перед тем как вентиляционная труба будет смонтирована, её необходимо рассчитать. Основное внимание инженеры уделяют диаметру.
Вентиляционная труба
Начинаем проектировать
Расчёт сооружения осложнён тем, что необходимо учесть ряд косвенных факторов, влияющих на эффективность системы. Инженеры учитывают расположение составных компонентов, их особенности и пр. Важно ещё на этапе проектирования дома учесть и расположение помещений. От этого зависит, насколько эффективной будет вентиляция.
Идеальным вариантом является такое расположение, при котором труба находится напротив окна. Такое подход рекомендован во всех помещениях. Если реализуется технология ТИСЭ, то вентиляционная труба монтируется в стенах. Её положение вертикальное. В этом случае в каждую комнату поступает воздух.
Некоторые тонкости
Вентиляционная труба в некоторых случаях выводится из каждой комнаты отдельно. Рассчитать такую систему труднее, так как необходимо учесть особенности помещений. В ряде случаев такой подход нельзя назвать практичным, поэтому на крышу выходит одна труба. Если здание большое, то монтируется два воздуховода, при этом расчёт делается для каждого аналога отдельно.
Инженеры оценивают масштабы зданий и их специфику. Если труба устанавливается в жилом частном доме, то достаточно одного воздуховода. На производственных объектах реализуются более сложные магистрали. На то, какая будет вентиляция, влияют и особенности каркаса крыши, исполнение чердачного этажа и т. д.
Правила и нормы
При проектировании важно, какой диаметр труб выбран. Методики позволяют рассчитать его. Чтобы вентиляция была эффективной, учитывается ряд коэффициентов, с помощью которых оптимизируются результаты. На практике сечение канала не может быть меньше 15 см2. Если стены построены по технологии ТИСЭ, то в них устанавливается труба и большего сечения. Диаметр определяет объёмы подаваемого воздуха. Какой бы не была конструкция, а хотя бы небольшой участок воздуховода будет располагаться вне контура кровли. В результате увеличивается парусность, что также учитывается инженером. Ведь расчёт включает и параметры жёсткости.
Труба должна быть такой, чтобы она свободно выдерживала 10-бальный ветер. Это соответствует скорости воздуха, равной 25 м/с. Тогда каждый квадратный метр будет воспринимать нагрузку, равную 40 кг. Если материал будет непрочный, а стенки тонкие, то вентиляция будет повреждена. На этот параметр влияет также диаметр.
Расположение на крыше
Высота рассчитывается с учётом размеров конька. Труба должна быть такой, чтобы ветер не задувал внутрь, при этом движение потоков воздуха снизу должно создавать некоторое разряжение. Такая вентиляция будет эффективной. Если диаметр воздуховода большой, то необходимо его правильно расположить на скате. Надо соблюдать расстояния до конька, оптимизировать длину и пр.
Труба выбирается только с оглядкой на грамотные расчёты. Неправильно сконструированный воздуховод – пустая трата денег. От того, каким способом реализована система (посредством кирпичной кладки или с использованием ПВХ, с применением оцинкованных аналогов или прочих изделий), зависит расчет минимальной ветровой нагрузки.
От специалистов
Система вентиляции формируется с учётом ряда тонкостей. Неквалифицированный специалист непременно допустит ошибки при проектировании. Хочется сэкономить, но реализовать при этом эффективную вентиляцию помещений? Тогда стоит обратиться к мастерам. Они помогут выбрать оптимальный вариант реализации систем, помогут оптимизировать траты на материалы и проект.
trubygid.ru
Какой диаметр трубы выбрать для вентиляции в частном доме
Монтаж системы вентиляции в жилом доме или гараже является основным условием создания комфортного микроклимата. Лучший способ стабилизации влажности в помещении – циркуляция воздуха. Для организации приточной вентиляции необходимо правильно рассчитать диаметр труб.
Прежде чем приступить к выбору материала вентиляционных труб и их диаметра, следует выяснить критерии выбора. Лучше всего ориентироваться на нормативные документы. Согласно им основным показателем правильно спроектированной и уставленной системы вентиляции является показатель кратности воздухообмена. Помимо него для жилых зданий следует учитывать санитарные нормы.
Согласно этому параметру расчетный показатель притока воздуха в помещение зависит от его целевого назначения.
- Жилое здание. Оптимальный объем притока воздуха составляет 3 м³/час на 1 м² независимо от количества пребывающих в нем людей. По санитарным нормам на 1 одного постоянно проживающего требуется 60 м³/час, а для временно находящегося – 20.
- Подсобное помещение (гараж). Для средней площади гаража необходимо обеспечить приток воздуха 180 м³/час.
Для основы берется естественная вентиляция, без установки вспомогательных устройств. Существует система расчетов, которую из-за сложности трудно применить на практике для частного дома, квартиры или гаража. Проще воспользоваться простыми соотношениями площади помещения к сечению вентиляционного отверстия:
- Жилое здание – на 1 м² площади необходимо 5,4 см² сечения вентиляционной трубы.
- Гараж – на 1 м² 17,6 см² сечения.
Т.е. для комнаты, площадью 30 м² выбирается труба с сечением 162 см², или диаметром 14 см. Такая же методика применима для расчета вентиляции в гараже. Необходимо помнить, что для полноценного воздухообмена устанавливают 2 трубы – в нижней части помещения монтируют входную для притока воздуха, а в верхней выходной патрубок.
Это лишь один из немногих показателей, который необходимо учитывать при расчете системы вентиляции. Кроме него принимают во внимание длину воздуховодов, возможность принудительного притока воздушных масс и т.д. Поэтому полноценный расчет системы возможен только профессионалами.
dearhouse.ru
Как рассчитать диаметр воздуховода и его сечение правильно?
Для передачи приточного или вытяжного воздуха от вентиляционных установок в гражданских или производственных зданиях применяются воздухопроводы различной конфигурации, формы и размера. Зачастую их приходится прокладывать по существующим помещениям в самых неожиданных и загроможденных оборудованием местах. Для таких случаев правильно рассчитанное сечение воздуховода и его диаметр играют важнейшую роль.
Схема размеров узла прохода.
Факторы, оказывающие влияние на размеры воздухопроводов
На проектируемых или вновь строящихся объектах удачно проложить трубопроводы вентиляционных систем не составляет большой проблемы — достаточно согласовать месторасположение систем относительно рабочих мест, оборудования и других инженерных сетей. В действующих промышленных зданиях это сделать гораздо сложнее в силу ограниченного пространства.
Схема соединения оборудования для принудительной вентиляции.
Этот и еще несколько факторов оказывают влияние на расчет диаметра воздуховода:
- Один из главных факторов — это расход приточного или вытяжного воздуха за единицу времени (м3/ч), который должен пропустить данный канал.
- Пропускная способность также зависит от скорости воздуха (м/с). Она не может быть слишком маленькой, тогда по расчету размер воздухопровода выйдет очень большим, что экономически нецелесообразно. Слишком высокая скорость может вызвать вибрации, повышенный уровень шума и мощности вентиляционной установки. Для разных участков приточной системы рекомендуется принимать различную скорость, ее значение лежит в пределах от 1.5 до 8 м/с.
- Имеет значение материал воздуховода. Обычно это оцинкованная сталь, но применяются и другие материалы: различные виды пластмасс, нержавеющая или черная сталь. У последней самая высокая шероховатость поверхности, сопротивление потоку будет выше, и размер канала придется принять больше. Значение диаметра следует подбирать согласно нормативной документации.
В Таблице 1 представлена нормаль размеров воздуховодов и толщина металла для их изготовления.
Таблица 1
| Диаметр, мм | 100 | 125 | 140 | 160 | 180 | 200 | 225 | 250 | 315 |
| Толщина металла, мм | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| Диаметр, мм | 355 | 400 | 450 | 500 | 560 | 630 | 710 | 800 | 900 |
| Толщина металла, мм | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 1.0 |
Устройство вентиляционных коробов.
Примечание: Таблица 1 отражает нормаль не полностью, а только самые распространенные размеры каналов.
Воздуховоды производят не только круглой, но и прямоугольной и овальной формы. Их размеры принимаются через значение эквивалентного диаметра. Также новые методы изготовления каналов позволяют использовать металл меньшей толщины, при этом повышать в них скорость без риска вызвать вибрации и шум. Это касается спирально-навивных воздухопроводов, они имеют высокую плотность и жесткость.
Вернуться к оглавлению
Расчет габаритов воздухопровода
Сначала необходимо определиться с количеством приточного или вытяжного воздуха, которое требуется доставить по каналу в помещение. Когда эта величина известна, площадь сечения (м2) рассчитывают по формуле:
S = L / 3600ϑ
Установка воздуховода.
В этой формуле:
- ϑ — скорость воздуха в канале, м/с;
- L — расход воздуха, м3/ч;
- S — площадь поперечного сечения канала, м2;
Для того чтобы связать единицы времени (секунды и часы), в расчете присутствует число 3600.
Диаметр воздуховода круглого сечения в метрах можно высчитать исходя из площади его сечения по формуле:
S = π D2 / 4, D2 = 4S / π, где D — величина диаметра канала, м.
Схема вентиляции частного дома.
Порядок расчета размера воздухопровода следующий:
- Зная расход воздуха на данном участке, определяют скорость его движения в зависимости от назначения канала. В качестве примера можно принять L = 10 000 м3/ч и скорость 8 м/с, так как ветка системы — магистральная.
- Вычисляют площадь сечения: 10 000 / 3600 х 8 = 0.347 м2, диаметр будет — 0,665 м.
- По нормали принимают ближайший из двух размеров, обычно берут тот, который больше. Рядом с 665 мм есть диаметры 630 мм и 710 мм, следует взять 710 мм.
- В обратном порядке производят расчет действительной скорости воздушной смеси в воздухопроводе для дальнейшего определения мощности вентилятора. В данном случае сечение будет: (3.14 х 0.712 / 4) = 0.4 м2, а реальная скорость — 10 000 / 3600 х 0.4 = 6.95 м/с.
- В том случае если необходимо проложить канал прямоугольной формы, его габариты подбирают по рассчитанной площади сечения, эквивалентного круглому. То есть высчитывают ширину и высоту трубопровода так, чтобы площадь равнялась 0.347 м2 в данном случае. Это может быть вариант 700 мм х 500 мм или 650 мм х 550 мм. Такие воздухопроводы монтируют в стесненных условиях, когда место для прокладки ограничено технологическим оборудованием или другими инженерными сетями.
Вернуться к оглавлению
Подбор габаритов под реальные условия
Основные виды воздуховодов.
На практике определение размера воздуховода на этом не заканчивается. Дело в том, что вся система каналов для доставки воздушных масс в помещения имеет определенное сопротивление, рассчитав которое, принимают мощность вентиляционного агрегата. Эта величина должна быть экономически обоснована, чтобы не возникал перерасход электроэнергии для работы вентиляционной системы. В то же время большие габариты каналов могут стать серьезной проблемой при их монтаже, они не должны отнимать полезную площадь помещений и находиться в пределах предусмотренной для них трассы по своим габаритам. Поэтому зачастую скорость потока на всех участках системы увеличивают, чтобы габариты каналов стали меньше. Тогда потребуется сделать перерасчет, возможно, не один раз.
Минимальное расчетное давление, развиваемое вентилятором, определяют по формуле:
HB = ∑(Rl + Z), где:
- R — сопротивление трению 1 м воздуховода круглой формы, кгс/м2;
- l — длина участка одного размера, м;
- Z — сопротивление, возникающее в фасонных элементах и деталях системы (крестовинах, дроссельных клапанах, отводах и так далее).
Систему разбивают на участки по такому признаку: расход воздуха на участке должен быть постоянным, в том месте, где есть ответвление и количество проходящего воздуха меняется, начинается новый участок. Каждый из них просчитывается, а результаты суммируются, что и показывает формула. Значения сопротивлений трению (R) и в элементах системы являются табличными справочными величинами, длина участка принимается по проекту или по фактическим обмерам.
Если результат не удовлетворяет требованиям и вентилятор, развивающий такое давление, слишком мощный или дорогой, требуется повторно рассчитать диаметр каждой части приточной или вытяжной системы.
1poclimaty.ru
Расчет вентиляционных коробов. Как рассчитать сечение и диаметр воздуховода
Комментариев:
- Факторы, оказывающие влияние на размеры воздухопроводов
- Расчет габаритов воздухопровода
- Подбор габаритов под реальные условия
Для передачи приточного или вытяжного воздуха от вентиляционных установок в гражданских или производственных зданиях применяются воздухопроводы различной конфигурации, формы и размера. Зачастую их приходится прокладывать по существующим помещениям в самых неожиданных и загроможденных оборудованием местах. Для таких случаев правильно рассчитанное сечение воздуховода и его диаметр играют важнейшую роль.
Факторы, оказывающие влияние на размеры воздухопроводов
На проектируемых или вновь строящихся объектах удачно проложить трубопроводы вентиляционных систем не составляет большой проблемы – достаточно согласовать месторасположение систем относительно рабочих мест, оборудования и других инженерных сетей. В действующих промышленных зданиях это сделать гораздо сложнее в силу ограниченного пространства.
Этот и еще несколько факторов оказывают влияние на расчет диаметра воздуховода:
- Один из главных факторов – это расход приточного или вытяжного воздуха за единицу времени (м 3 /ч), который должен пропустить данный канал.
- Пропускная способность также зависит от скорости воздуха (м/с). Она не может быть слишком маленькой, тогда по расчету размер воздухопровода выйдет очень большим, что экономически нецелесообразно. Слишком высокая скорость может вызвать вибрации, повышенный уровень шума и мощности вентиляционной установки. Для разных участков приточной системы рекомендуется принимать различную скорость, ее значение лежит в пределах от 1.5 до 8 м/с.
- Имеет значение материал воздуховода. Обычно это оцинкованная сталь, но применяются и другие материалы: различные виды пластмасс, нержавеющая или черная сталь. У последней самая высокая шероховатость поверхности, сопротивление потоку будет выше, и размер канала придется принять больше. Значение диаметра следует подбирать согласно нормативной документации.
В Таблице 1 представлена нормаль размеров воздуховодов и толщина металла для их изготовления.
Таблица 1
Примечание: Таблица 1 отражает нормаль не полностью, а только самые распространенные размеры каналов.
Воздуховоды производят не только круглой, но и прямоугольной и овальной формы. Их размеры принимаются через значение эквивалентного диаметра. Также новые методы изготовления каналов позволяют использовать металл меньшей толщины, при этом повышать в них скорость без риска вызвать вибрации и шум. Это касается спирально-навивных воздухопроводов, они имеют высокую плотность и жесткость.
Вернуться к оглавлению
Расчет габаритов воздухопровода
Сначала необходимо определиться с количеством приточного или вытяжного воздуха, которое требуется доставить по каналу в помещение. Когда эта величина известна, площадь сечения (м 2) рассчитывают по формуле:
В этой формуле:
- ϑ – скорость воздуха в канале, м/с;
- L – расход воздуха, м 3 /ч;
- S – площадь поперечного сечения канала, м 2 ;
Для того чтобы связать единицы времени (секунды и часы), в расчете присутствует число 3600.
Диаметр воздуховода круглого сечения в метрах можно высчитать исходя из площади его сечения по формуле:
S = π D 2 / 4, D 2 = 4S / π, где D – величина диаметра канала, м.
Порядок расчета размера воздухопровода следующий:
- Зная расход воздуха на данном участке, определяют скорость его движения в зависимости от назначения канала. В качестве примера можно принять L = 10 000 м 3 /ч и скорость 8 м/с, так как ветка системы – магистральная.
- Вычисляют площадь сечения: 10 000 / 3600 х 8 = 0.347 м 2 , диаметр будет – 0,665 м.
- По нормали принимают ближайший из двух размеров, обычно берут тот, который больше. Рядом с 665 мм есть диаметры 630 мм и 710 мм, следует взять 710 мм.
- В обратном порядке производят расчет действительной скорости воздушной смеси в воздухопроводе для дальнейшего определения мощности вентилятора. В данном случае сечение будет: (3.14 х 0.71 2 / 4) = 0.4 м 2 , а реальная скорость – 10 000 / 3600 х 0.4 = 6.95 м/с.
- В том случае если необходимо проложить канал прямоугольной формы, его габариты подбирают по рассчитанной площади сечения, эквивалентного круглому. То есть высчитывают ширину и высоту трубопровода так, чтобы площадь равнялась 0.347 м 2 в данном случае. Это может быть вариант 700 мм х 500 мм или 650 мм х 550 мм. Такие воздухопроводы монтируют в стесненных условиях, когда место для прокладки ограничено технологическим оборудованием или другими инженерными сетями.
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 z – потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении).
1. Потери на трение:
В круглом воздуховоде потери д
mirhat.ru
Вентиляционные трубы ПВХ – размеры, цена, диаметр | Каталог труб
Каналы, применяемые для вентиляции из ПВХ пользуются достаточно масштабной популярностью у современных потребителей (как отечественных, так и зарубежных), которая была достигнута благодаря следующим преимуществам рассматриваемого товара.
Преимущества изделий ПВХ для вентилирования помещений:
- Максимально гладкая структура внутренней поверхности. Данная особенность значительно сокращает возможность засорения канала в процессе непосредственного использования, а также делает сопротивление работе вытяжных приборов минимальным, что само по себе продлевает их фактических срок службы;
- ПВХ не подвержен коррозии. По большому счету, “долголетие” поливинилхлорида основывается именно на этой его особенности;
- Изделия из рассматриваемого материала не способствуют образованию конденсата, что является очень важным преимуществом если учесть, что к таким каналам подключаются электрические вытяжки;
- Вентиляция из такого сырья формирует гораздо меньший шумовой фон в процессе эксплуатации, чем её аналоги, смонтированные из других материалов;
- Рассматриваемая конструкция, смонтированная из ПВХ деталей, отличается повышенным эксплуатационным ресурсом, если сравнивать с металлом. Срок фактического использование в 50 лет гарантируется производителем;
- Благодаря предельной простоте и высокой практичности рассматриваемых материалов, выполнить сборку такой конструкции может совершенно любой человек, даже при полном отсутствии опыта подобных работ;
- Эстетичный внешний вид как отдельных деталей, так и готовой системы, позволяют применять такую продукцию на разных этапах ремонта и даже после его завершения;
- Благодаря масштабному ассортименту запчастей и комплектующих, конечный пользователь имеет прекрасную возможность смонтировать совершенно любую, необходимую ему в конкретных эксплуатационных условиях, систему, не применяя при этом никаких сторонних комплектующих.
Рассматриваемая конструкция, смонтированная из ПВХ деталей, отличается повышенным эксплуатационным ресурсом, если сравнивать с металлом. Срок фактического использование в 50 лет гарантируется производителем;
Примерная схема воздуховода для кухни.
Геометрические разновидности воздуховодов
Второй по популярности моделью после круглых деталей выступают прямоугольные каналы, нередко их называют плоскими. Для объединения отдельных частей в единую конструкцию используются соединительно – монтажные запчасти, к которым относятся:
- Коленообразные стыки и соединения;
- Поворотные участки разного типа, обойтись без которых при таких работах попросту невозможно;
- Тройники и другие части для ответвления дополнительных участков;
- Переходники.
В быту такие трубы применяются для обустройства воздуховодов в кухне и санузле.
Немного меньше распространены квадратные компоненты. Как правило, рассматриваемая продукция приобретает актуальность в тех случаях, когда возникает необходимость в подключении вентилятора. Такие приборы обычно изготавливаются квадратными и подвод к ним (для сохранения напора воздуха и достаточной шумоизоляции) нужен соответствующий.
Стандартная длина рассматриваемой продукции составляет 1.25 м, но изменить размер, в случае возникновения соответствующей необходимости, можно без особых проблем: слишком длинный отрезок укорачивается с помощью ножовки, а слишком короткий удлиняется с помощью дополнительных монтажных частей.
Нередко рассматриваемый сортамент применяется и для обустройства вытяжных каналов для кухонных вытяжек. ПВХ в контексте данной ситуации является идеальным материалом, поскольку не может быть поврежден горячим воздухом, что совсем не редкость на кухне. К тому же, данный материал (при условии применения пластификаторов) обладает достаточными показателями гибкости, что принесет массу преимуществ при сборке системы и подведении к прибору. Диаметр детали может быть достаточно разным, но чаще всего применяются круглые 100 или 110 мм образцы.
Сравнительно недавно вместо ПВХ активно применялись металлические аналоги, но с появлением на отечественном рынке полимеров, металлические каналы быстро уступили лидерские позиции пластиковым изделиям, поскольку разница в технических параметрах и стоимости оказалась в пользу современной продукции.
Такой сортамент отлично подойдет для обустройства любого помещения, будь то жилое помещение, промышленный комплекс, на территории которого полноценная вентиляция особенно важна или офисное здание, применение таких труб станет идеальным решением, которое эффективно поможет добиться полноценной циркуляции воздуха в рамках желаемой схемы. Габариты и общая площадь оснащаемого помещения не имеют особого значения, монтаж все равно будет достаточно простым и быстро реализуемым мероприятием.
Разнообразие изделий
Сортамент рассматриваемых изделий достаточно масштабен не только для того, чтобы в полной мере удовлетворить потребности потребителя, но и сбить его с толку в процессе выбора продукции необходимых диаметра и длины. Для тех мастеров, которые пока не имеют достаточного опыта работы с таким сортаментом и способны растеряться от многообразия, ниже приведена таблица размеров (длин и диаметров).
Размеры вентиляционных труб:
| Внутренний диаметр (мм) | D h (наружный диаметр для круглых воздуховодов) | H*B (для квадратных и прямоугольных) |
|---|---|---|
| 32 | 36 | – |
| 40 | 44 | – |
| 50 | 56 | – |
| 80 | 85 | 64*94 |
| 100 | 105 | 65*144 |
| 125 | 130 | 84*164 |
| 150 | 155 | 85*250 100*200 |
| 175 | 180 | 85*350 100*250 120*210 |
| 200 | 205 | 105*350 120*280 150*220 |
| 250 | 255 | 105*350 120*280 150*220 |
| 300 | 305 | 150*530 190*390 |
| 350 | 355 | 190*550 240*420 |
| 400 | 405 | 240*550 300*450 |
| 450 | 460 | 300*490 |
Для большего удобства и конкретной возможности оценить характеристики продукции, стоит рассматривать как внутренний, так и наружный диаметр.
Вариации внутренних и внешних диаметров с ценами:
| Внутренний диаметр (мм) | Наружный диаметр (мм) | Длина отрезка (мм) | Ориентировочная стоимость за погонный метр (руб) |
|---|---|---|---|
| 100 | 104 | 500, 1000, 2000 | 200 |
| 125 | 129 | 500, 1000, 2000 | 240 |
| 150 | 154 | 500, 1000, 2000 | 340 |
| 200 | 204 | 500, 1000, 2000 | 1000 |
Если говорить о размерах квадратных и прямоугольных деталей для оформления воздуховодов, то больше других распространены такие товары:
- 55*110-60*204;
- 60*204;
- 60*120;
- 55*110;
- 150-60*204;
- 125-60*204;
- 100-120*60;
- 100-60*204;
- 100-55*110.
Столь внушительное разнообразие, представленное на современном рынке строительных материалов, доступная цена и потрясающие эксплуатационные характеристики – вот ключевые преимущества перечисленного ассортимента.
В контексте данной ситуации важно отдавать себе отчет в том, что оптимальный диаметр воздуховода зависит от того, с какими объемами работы предстоит справляться конструкции, а также от того, насколько интенсивными будут эти нагрузки.
Стоит учитывать мощность приборов, если подключение таковых предполагается при монтаже системы, конечно же, стоит учитывать и габариты и специфику эксплуатации помещения, которое будет обслуживаться посредством такого объекта. Желательно, чтобы расчет системы вентиляции выполнял опытный специалист, а вот сборку можно выполнить самостоятельно.
Видео о вентиляции в доме, а также об установке и монтаже пластиковых воздуховодов:
trubtraid.ru