Расчет площади воздуховодов | AboutDC.ru
Расчет площади воздуховодов выполняется при подготовке спецификации, а также на производстве для понимания, сколько сырья потребуется для изготовления проектного количества воздуховодов.
Корзина запчасти для иномарок texkom.ru.
Содержание статьи:
- Расчет площади воздуховодов онлайн
- Формула расчёта площади воздуховодов
- Расчет площади круглого воздуховода
- Расчет площади прямоугольного воздуховода
Эта задача может звучать следующим образом:
- расчет площади воздуховодов
- узнать площадь воздуховода
- расчет м2 воздуховодов
Расчет площади воздуховодов онлайн
Расчет выполняется отдельно для круглых и прямоугольных воздуховодов. Исходными данными являются:
- Длина воздуховода
- Диаметр круглого или стороны сечения прямоугольного воздуховода.
Представленный выше калькулятор позволяет быстро рассчитать площадь любого воздуховода онлайн. Вычисления производятся на основе введенных значений и не предусматривают запаса. Чтобы не ошибиться при изготовлении воздуховодов, рекомендуем полученную площадь увеличить на 10-20%.
Формула расчёта площади воздуховодов
Площадь воздуховодов определяется путём перемножения периметра сечения воздуховода на длину воздуховода:
- S = П·L, где П и L — соответственно, периметр и длина воздуховода в метрах.
Важно помнить о размерности величин в формуле, приведённой выше. Обычно сечение воздуховода задаётся в миллиметрах (например, диаметр 250 или сечение 500×250), а длина — в метрах (например, 5 метров). Но в формулу необходимо подставлять все величины, выраженные в метрах. Причем, предварительно следует вычислить длину периметра сечения воздуховода.
Для упрощения задачи по расчету площади воздуховодов применяют готовые формулы для круглых и прямоугольных воздуховодов.
Расчет площади круглого воздуховода
Расчет площади круглого воздуховода выполняется по формуле:
- S = π·D·L, где D и L — диаметр и длина воздуховода в метрах.
Например, воздуховод диаметром 250 мм и длиной 5 метров будет иметь следующую площадь:
- S = π·(250/1000)·5 ≈ 4 м2 — это и есть м2 воздуховода (метраж/квадратура).
Расчет площади прямоугольного воздуховода
Расчет площади прямоугольного воздуховода выполняется по формуле:
- S = 2·(A+B)·L, где A и B — длины сторон воздуховода (в метрах), а L — длина воздуховода в метрах.
Например, воздуховод диаметром сечением 500×300 (то есть со сторонами 0,5м и 0,3м) и длиной 10 метров будет иметь следующую площадь:
- S = 2·(0,5+0,3)·10 = 16 м2.
Расчет площади воздуховодов и вентиляционных систем а так же фасонных изделий
Расчет площади сечения выполняется на основе данных по аэродинамическому расчету воздуховодов. С учетом полученных значений производится:
- Подбор оптимальных размеров поперечных сечений воздуховодов с учетом нормативных допустимых скоростей движения воздушного потока.
- Определение максимальных потерь давления в системе вентиляции в зависимости от геометрии, скорости движения и особенностей схемы воздуховода.
1.Определение расчетных показателей отдельных участков общей системы. Участки ограничиваются тройниками или технологическими заслонками, расход воздуха по длине всего участка стабильный. Если от участка есть ответвления, то их расход по воздуху суммируется, а для участка определяется общий. Полученные значения отображаются на аксонометрической схеме.
2.Выбор магистрального направления системы вентиляции или отопления. Магистральный участок имеет самый большой расход воздуха среди всех выделенных во время расчетов. Он должен быть наиболее протяженным из всех последовательно расположенных отдельных участков и отводов. Согласно нормативным документам нумерация участков начинается с наименее нагруженного и продолжается по возрастанию воздушного потока.
Примерная схема системы вентиляции с обозначениями ответвлений и участков
3.Параметры сечений расчетных участков системы вентиляции подбираются с учетом рекомендованных стандартами скоростей в воздуховодах и жалюзийных решетках. Согласно государственным стандартам скорость воздуха в магистральных трубопроводах ≤ 8 м/с, в ответвлениях ≤ 5 м/с, в решетках жалюзи ≤ 3 м/с.
С учетом имеющихся предварительных условий выполняются расчеты по вентиляционной системе.
Общие потери давления в воздуховодах:
Расчет прямоугольных воздуховодов по потере давления:
R – удельные потери на трение о поверхность воздуховода;
L – длина воздуховода;
n – поправочный коэффициент в зависимости от показателей шероховатости воздуховодов.
Удельные потери давления для круглых сечений определяются по формуле:
λ – коэффициент величины гидравлического сопротивления трения;
d – диаметр сечения воздуховода;
Рд – фактическое давление.
Для расчета коэффициента сопротивления трения для круглого сечения трубы применяется формула:
Во время расчетов допускается использование таблиц, в которых на основании вышеизложенных формул определены практические потери на трение, показатели динамического давления и расход воздуха для различных скоростей потока для воздуховодов круглой формы.
Нужно иметь в виду, что показатели фактического расхода воздуха в прямоугольном и круглом воздуховодах с одинаковой площадью сечений неодинаковы даже при полном равенстве скоростей движения воздушного потока. Если температура воздуха превышает +20°С, то нужно пользоваться поправочными коэффициентами на трение и местное сопротивление.
Расчет системы вентиляции состоит из расчета основной магистрали и всех ответвлений, подключенных к ней. При этом нужно добиваться положения, чтобы скорость движения воздуха постоянно возрастала по мере приближения к всасывающему или нагнетающему вентилятору. Если схема воздуховода не позволяет учесть потери ответвлений, а их значения не превышают 10% общего потока, то разрешается использовать диаграмму для гашения избыточного давления. Коэффициент сопротивления воздушным потокам диафрагмы рассчитывается по формуле:
Приведенные выше расчеты воздуховодов пригодны для использования следующих типов вентиляции:
- Вытяжной. Используется для удаления из производственных, торговых, спортивных и жилых помещений отработанного воздуха. Дополнительно может иметь специальные фильтры для очистки выбрасываемого наружу воздуха от пыли или вредных химических соединений, могут монтироваться внутри или снаружи помещений.
- Приточной. В помещения подается подготовленный (нагретый или очищенный) воздух, может иметь специальные приспособления для понижения уровня шума, автоматизации управления и т. д.
- Приточно/вытяжной. Комплекс оборудования и устройств для подачи/удаления воздуха из помещений различного назначения, может иметь установки рекуперации тепла, что значительно сокращает затраты на поддержание в помещениях благоприятного микроклимата.
Движение воздушных потоков по воздуховодам может быть горизонтальным, вертикальным или угловым. С учетом архитектурных особенностей помещений, их количества и размеров воздуховоды могут монтироваться в несколько ярусов в одном помещении.
Расчет площади сечения трубопровода
После того как определена скорость движения воздуха по воздуховодам с учетом требуемой кратности обмена, можно рассчитывать параметры сечения воздуховодов по формуле S=R\3600v, где S – площадь сечения воздуховода, R – расход воздуха в м
Если в помещении смонтирован воздуховод квадратного сечения, то его рассчитывают по формуле de = 1.30 x ((a x b)0.625 / (a + b)0.25).
de – эквивалентный диаметр для круглого воздуховода в миллиметрах;
a и b длина сторон квадрата или прямоугольника в миллиметрах. Для упрощения расчетов пользуйтесь переводной таблицей № 1.
Таблица № 1
Для вычисления эквивалентного диаметра овальных воздуховодов используется формула d = 1.55 S0.625/P0.2
S – площадь сечения воздуховода овального воздуховода;
P – периметр трубы.
Площадь сечения овальной трубы вычисляется по формуле S = π×a×b/4
S – площадь сечения овального воздуховода;
π = 3,14;
a = большой диаметр овального воздуховода;
b = меньший диаметр овального воздуховода.
Подбор овального или квадратного воздуховодов по скорости движения воздушного потокаДля облегчения подбора оптимального параметра проектировщики рассчитали готовые таблицы. С их помощью можно выбрать оптимальные размеры воздуховодов любого сечения в зависимости от кратности обмена воздуха в помещениях. Кратность обмена подбирается с учетом объема помещения и требований СанПин.
Расчет параметров воздуховодов и систем естественной вентиляцииВ отличие от принудительной подачи/удаления воздуха для естественной вентиляции важны показания разницы давления снаружи и внутри помещений. Расчет сопротивления и выбор направления надо делать таким способом, чтобы гарантировать минимальную потерю давления потока.
При расчетах выполняется увязка существующих гравитационных давлений с фактическими потерями давления в вертикальных и горизонтальных воздуховодах.
Классификаций исходных данных во время проведения расчетов сечения воздуховодовВо время расчетов нужно принимать во внимание требования действующего СНиПа 2.04.05-91 и СНиПа 41-01-2003. Расчет систем вентиляции по диаметру воздуховодов и используемому оборудованию должен обеспечивать:
- Нормируемые показатели по чистоте воздуха, кратности обмена и показателям микроклимата в помещениях. Выполняется расчет мощности монтируемого оборудования. При этом уровень шума и вибрации не может превышать установленных пределов для зданий и помещений с учетом их назначения.
- Системы должны быть ремонтнопригодными, во время проведения плановых регламентных работ технологический цикл функционирования предприятий не должен нарушаться.
- В помещениях с агрессивной средой предусматриваются только специальные воздуховоды и оборудование, исключающее искрообразование. Горячие поверхности должны дополнительно изолироваться.
Нормативы расчетных условий для определения сечения воздуховодов
Расчет площади воздуховодов должен обеспечивать:
- Надлежащие условия по чистоте и температурному режиму в помещениях. Для помещений с избытком теплоты обеспечивать его удаление, а в помещениях с недостатком теплоты минимизировать потери теплого воздуха. При этом следует придерживаться экономической целесообразности выполнения названных условий.
- Скорость движения воздуха в помещениях не должна ухудшать комфортность пребывания в помещениях людей. При этом принимается во внимание обязательная очистка воздуха в рабочих зонах. В струе входящего в помещение воздуха скорость движения Nх определяется по формуле Nх = Кn × n. Максимальная температура входящего воздуха определяется по формуле tx = tn + D t1, а минимальная по формуле tcx = tn + D t2. Где: nn, tn – нормируемая скорость воздушного потока в м/с и температура воздуха на рабочем месте в градусах Цельсия, К =6 (коэффициент перехода скорости воздуха на выходе из воздуховода и в помещении), D t1, D t2 – максимально допустимое отклонение температуры.
- Предельную концентрацию вредных для здоровья химических соединений и взвешенных частиц согласно ГОСТ 12.1.005-88. Дополнительно нужно учитывать последние постановления Госнадзора.
- Параметры наружного воздуха. Регулируются в зависимости от технологических особенностей производственного процесса, конкретного назначения сооружения и зданий. Показатели концентрации взрывоопасных соединений и веществ должны отвечать требованиями противопожарных государственных органов.
Монтаж вентиляционных систем с принудительной подачей/удалением воздуха нужно делать только в тех случаях, когда характеристики естественной вентиляции не могут обеспечивать требуемых параметров по чистоте и температурному режиму в помещениях или здания имеют отдельные зоны с полным отсутствием естественного притока воздуха. Для некоторых помещений площадь воздуховодов подбирается с таким условием, чтобы в помещениях постоянно поддерживался подпор и исключалась подача наружного воздуха. Это касается приямков, подвалов и иных помещений, в которых есть вероятность скапливания вредных веществ. Дополнительно воздушное охлаждение должно присутствовать на рабочих местах, которые имеют тепловое облучение более 140 Вт/м2.
Требования к системам вентиляцииЕсли расчетные данные по системам вентиляции понижают температуру в помещениях до +12°С, то в обязательном порядке нужно предусматривать одновременное отопление. К системам присоединяются отопительные агрегаты соответствующей мощности с целью доведения температурных значений до нормированных государственными стандартами. Если вентиляция монтируется в производственных зданиях или общественных помещениях, в которых постоянно пребывают люди, то нужно предусматривать не менее двух приточных и двух вытяжных постоянно действующих агрегатов. Размер площади воздуховодов должен обеспечивать расчетную величину воздушных потоков. Для соединенных или смежных помещений допускается иметь две системы вытяжки и одну систему притока или наоборот.
Если помещения должны вентилироваться в круглосуточном режиме, то к смонтированным воздуховодам обязательно нужно подключать резервное (аварийное) оборудование. Дополнительные ответвления должны учитываться, по ним делается отдельный расчет площади. Резервный вентилятор можно не устанавливать лишь в случаях если:
- После выхода из строя системы вентиляции есть возможность быстро остановить рабочий процесс или вывести людей из помещения.
- Технические параметры аварийной вентиляции полностью обеспечивают требования по чистоте и температуре воздуха в помещениях.
Общие требования к воздуховодамРасчет окончательных параметров воздуховодов должен предусматривать возможность:
- Монтажа противопожарных клапанов вертикальном или горизонтальном положении.
- Установки на межэтажных площадках воздушных затворов. Конструктивные особенности устройств должны гарантировать выполнение нормативных требований по аварийному перекрытию отдельных ответвлений вентиляционной системы и предотвращению распространения дыма или огня по всему зданию. При этом длина участка, на котором присоединяются затворы, не должна быть менее двух метров.
- К каждому поэтажному коллектору может присоединяться не более пяти воздуховодов. Узел соединения создает дополнительное сопротивление воздушному потоку, эту особенность нужно учитывать во время расчета размеров.
- Установку систем автоматической противопожарной сигнализации. Если привод сигнализации монтируется внутри воздуховода, то при определении его оптимального диаметра следует принимать во внимание уменьшение эффективного диаметра и появление дополнительного сопротивления воздушному потоку из-за завихрений. Такие же требования выдвигаются при установке обратных клапанов, предупреждающих протекание вредных химических соединений из одного производственного помещения в другое.
Воздуховоды из негорючих материалов должны устанавливаться для систем вентиляции с отсосом пожароопасных продуктов или с температурой более +80°С. Главные транзитные участки вентиляции должны быть металлическими. Кроме того, металлические воздуховоды монтируются на чердачных помещениях, в технических комнатах, в подвалах и подпольях.
Общие потери воздуха для фасонных изделий определяются по формуле:
Где р – удельные потери давления на квадратный метр развернутого сечения воздуховода, ∑Ai – обща развернутая площадь. В пределах одной схемы монтажа системы вентиляции потери можно принимать по таблице.
Во время расчетов размеров воздуховодов в любом случае понадобится инженерная помощь, сотрудники нашей компании имеют достаточно знаний для решения всех технических вопросов.
Если вас интересует стоимость изготовления продукции, отправьте нам техническое задание на почту info@plast‑product. ru или позвоните по телефону 8 800 555‑17‑56
Эквивалент круглого воздуховода
Большинство существующих таблиц трения воздуховодов основаны на круглых воздуховодах. Это означает, что если вы работаете с прямоугольным воздуховодом или плоским овальным воздуховодом, вам нужно будет придумать эквивалентный размер круглого воздуховода, если вы используете какую-либо другую форму поперечного сечения, например, прямоугольный воздуховод или плоский овальный воздуховод. Термины Эквивалент окружности воздуховода и Эквивалентный диаметр звучат как одно и то же, но технически это два разных понятия с разными формулами для их расчета.
Формулы круглого эквивалента воздуховода опубликованы ASHRAE и используются для сравнения воздуховодов различной формы с точки зрения их пропускной способности по воздуху и позволяют использовать диаграмму трения воздуховодов, основанную на круглом воздуховоде, для воздуховодов других форм. Формула эквивалентного диаметра опубликована AMCA и используется для определения эффективной длины воздуховода.
Вам может быть интересно, почему воздуховоды вообще бывают разной формы. Если нет ограничений по пространству, то для данного объема воздуха при заданном коэффициенте трения круглый воздуховод, вероятно, будет лучшим выбором по ряду причин, включая:
- Меньший вес, что влияет как на конструкцию, так и на стоимость.
- Меньший периметр, что означает меньшие затраты на изоляцию и меньшую площадь поверхности для передачи тепла.
- Меньше низкочастотного шума прорыва; т.е. прямоугольные воздуховоды чаще грохочут.
Квадратные воздуховоды имеют аналогичные характеристики. Но по мере того, как соотношение сторон квадратного воздуховода начинает увеличиваться выше 1 (более широкий и тонкий воздуховод), тогда площадь поперечного сечения воздуховода, необходимая для подачи заданного расхода при заданном коэффициенте трения, будет увеличиваться, поскольку квадратные дюймы площади, содержащиеся в нем, будут увеличиваться. на дюйм периметра начинает падать по сравнению с тем, что было бы для квадратного воздуховода или прямоугольного воздуховода.
Интересным аспектом того факта, что воздуховод с большим удлинением требует большего поперечного сечения для подачи заданного расхода при заданном коэффициенте трения, является то, что скорость в воздуховодах с большим удлинением будет ниже, чем для квадратный или круглый воздуховод, по которому течет один и тот же поток с одинаковым коэффициентом трения. Поскольку падение давления в фитинге воздуховода является функцией скоростного давления, а скоростное давление является функцией квадрата скорости, из вышеизложенного следует, что неправильная конструкция фитинга будет более серьезной проблемой в круглом или квадратном воздуховоде по сравнению с той же конструкции фитинга, применяемой в воздуховоде с более высоким соотношением сторон, размер которого соответствует тому же расходу воздуха и коэффициенту трения.
В приведенной ниже таблице показаны некоторые пункты, сделанные выше.
По мере увеличения размеров воздуховода количество квадратных дюймов, занимаемых каждым дюймом периметра, также увеличивается. Это означает, что при заданном коэффициенте трения большие каналы будут иметь гораздо более высокие скорости (и, следовательно, работать при гораздо более высоких скоростных давлениях), чем маленькие каналы. Это, в свою очередь, означает, что неправильная конструкция фитинга в большом воздуховоде может быть гораздо более серьезной проблемой, чем такая же неправильная конструкция фитинга в маленьком воздуховоде, потому что потери через фитинг являются функцией скоростного давления, которое, в свою очередь, является функция квадрата скорости.
В таблице ниже показано это явление.
ASHRAE определяет это как диаметр прямоугольного воздуховода, который имеет одинаковое сопротивление потоку при одинаковом расходе и длине. Это не то же самое, что термин AMCA Equivalent Duct, который будет обсуждаться в следующем разделе.
ASHRAE также публикует формулу для расчета круглого эквивалента плоскоовального воздуховода.
Стандарт AMCA 201 определяет термин «эквивалентный диаметр воздуховода» как диаметр круга, имеющего ту же площадь поперечного сечения, что и другая геометрическая форма. Другими словами, термин эквивалентности AMCA ориентирован на эквивалентность размеров, в то время как термин эквивалентности ASHRAE ориентирован на эквивалентность обработки воздуха. Таким образом, термины представляют собой два разных понятия, и результаты формул нельзя использовать взаимозаменяемо.
Раскрытие тайны расчетов эквивалентных размеров воздуховодов | by Slava Krel
Случалось ли такое с вами во время согласования? Вы измеряете воздуховод, необходимый для здания, а размер воздуховода, указанный инженером, не помещается в потолочное пространство. Вы думаете, что можете просто изменить размер и сделать его подходящим. Пока вы используете ту же площадь поперечного сечения, вы в безопасности, верно? Не совсем. Давайте углубимся в зависимость размера воздуховода, скорости потока и потерь на трение, чтобы понять, как это работает.
Вы также узнаете, как:
- рассчитать размеры воздуховода на основе требований проекта
- изменить диаметр прямоугольного воздуховода и наоборот
- найти эквивалентные размеры прямоугольного воздуховода потеря давления. При определенном расходе и круглом (или прямоугольном) размере воздуховода как скорость, так и потери на трение могут быть считаны непосредственно с воздуховода. Взгляните на диаграмму ниже. Он основан на стандартной плотности воздуха в фунтах на кубический фут (0,075 фунта/фут³) в чистых круглых воздуховодах из оцинкованного металла. Диаграмма потерь на трение
Например, потери на трение в 20-дюймовом воздуховоде с потоком воздуха 4000 кубических футов в минуту можно оценить примерно как 0,23 дюйма водяного столба на 100-футовый воздуховод, как показано на диаграмме ниже. Скорость воздуха можно оценить примерно до 1850 футов в минуту.
Потери на трение в воздуховоде зависят от шероховатости внутренней поверхности воздуховода и периметра воздуховода. Чем выше скорость воздуха, проходящего через воздуховод, тем выше потери на трение. Чем шероховатее поверхность, тем выше потери на трение. Пока довольно очевидно. Что не столь очевидно, так это влияние периметра на потери на трение.
Все расчеты основаны на круглом воздуховоде, потому что самый эффективный размер воздуховода – круглый. Но из-за нехватки места круглый не всегда можно использовать. Прямоугольный воздуховод часто используется вместо круглого, чтобы уменьшить пространство, необходимое над потолком. Я приведу вам пример, на котором вы можете увидеть потенциальные проблемы, которые могут возникнуть в процессе перехода с круглого воздуховода на прямоугольный.
Проект требует 7500 CFM в 30-дюймовом круглом воздуховоде, который будет установлен над потолком в длинном коридоре. Как всегда, в одном и том же пространстве нужно установить много дополнительных коммуникаций, поэтому нам приходится менять этот круглый воздуховод на прямоугольный.
Глядя на одобрение инженера, мы видим, что максимально допустимая скорость составляет 1500 футов в минуту, а потеря давления в воздуховоде нового размера не может превышать 0,1 дюйма водяного столба на 100 футов воздуховода. Подрядчик соглашается следовать этим критериям проектирования и соответствующим образом выбирать размер воздуховода.
Площадь поперечного сечения круглого воздуховодаМы можем легко найти площадь поперечного сечения 30-дюймового круглого воздуховода: (704 дюйма²) или даже 50×14 дюймов (700 дюймов²). Площади поперечного сечения всех этих размеров находятся в пределах 1% от площади оригинального 30-дюймового круглого воздуховода, так что все в порядке. Точно нет. Этот метод не учитывает увеличение площади поверхности воздуховода, контактирующего с воздушным потоком. Чем больше площадь поверхности воздуховода, тем больше потери на трение. Для расчета эквивалентного размера круглого воздуховода необходимо использовать следующую формулу:
где d e — эквивалентный диаметр воздуховода, а — длина воздуховода, b — ширина воздуховода.
Таким образом, эквивалентный диаметр воздуховода 35×20 дюймов равен:
Если вы используете эту формулу и вводите размеры, вы обнаружите, что прямоугольный воздуховод 35×20 дюймов эквивалентен круглому воздуховоду 28,6 дюймов. Он меньше оригинального 30-дюймового круглого воздуховода. Эквивалентен в том смысле, что воздуховод 35×20 дюймов ведет себя точно так же, как круглый воздуховод 28,6 дюймов. 39×18 дюймов теперь имеет круглый диаметр 28,4 дюйма, 44×16 дюймов – круглый 28,1 дюйма, а 50×14 дюймов – круглый воздуховод 27,6 дюйма. Проверив эти размеры на воздуховоде, вы можете увидеть, что для 7500 футов в минуту скорость в воздуховоде 35×20 дюймов увеличилась примерно до 1700 футов в минуту, а потери на трение теперь составляют примерно 0,13 дюйма водяного столба на 100 футов воздуховода.Воздуховоды х18 и 44х16 далеки от проектных параметров. Воздуховод 50×14 дюймов является худшим, он имеет около 1850 футов в минуту и 0,15 дюйма потерь на трение о воду. В этом случае лучше всего иметь прямоугольные воздуховоды? Что ж, нам нужно научиться рассчитывать скорость воздуха и потери на трение. Потери на трение в воздуховоде зависят от шероховатости внутренней поверхности воздуховода и периметра воздуховода.
Потери на трение в круглом воздуховоде из оцинкованной стали можно выразить:
где d ч — потери на трение, дюймы воды на 100 футов воздуховода, q — расход воздуха (куб. фут/мин), (фут³/мин), d e — эквивалентный диаметр воздуховода (дюймы).
Для расчета скорости воздуха в воздуховоде необходимо использовать следующую формулу:
где V — скорость воздуха (фут/мин), q — расход воздуха (фут³/мин), A — площадь воздуховода (фут²), d — диаметр воздуховода (дюймы), а — ширина воздуховода (дюймы), b — ширина воздуховода (дюймы).
Теперь воспользуемся приведенными выше формулами, чтобы найти идеальный размер воздуховода. Получается, что воздуховод 34х22 дюйма идеально подходит по всем параметрам. Прямоугольный воздуховод 34х22 дюйма эквивалентен круглому воздуховоду 30 дюймов, даже если сечение в этом случае составляет 748 квадратных дюймов.