Расчет площади воздуховодов – онлайн калькулятор
Главная » Онлайн калькуляторы » Как сделать правильный расчет площади воздуховодов
Вентиляция играет важнейшую роль в создании оптимального микроклимата в жилище. Правильно сконструированная вентиляционная система обеспечивает вывод за пределы помещения загрязненного воздуха, вредных газов, паров и пыли, которые влияют на здоровье людей, находящихся в жилом помещении. При проектировании вентиляционных систем производится огромное количество расчетов, в которых учитывается множество факторов и переменных.
В производительности вентиляционной системы не последнюю роль играю воздуховоды, а именно их длина, сечение и форма. Крайне важно чтобы расчет сечения воздуховодов был произведен правильно, так как именно от этого будет зависеть, сможет ли система воздуховодов пропускать достаточное количество воздуха, скорость воздушного потока и бесперебойная работа вентиляционной системы в целом. Благодаря грамотному расчету площади воздушных каналов, вибрация и аэродинамические шумы, производимые воздушными потоками, будут находиться в пределах допустимой нормы.
Рассчитать площадь воздуховодов для естественной вентиляционной системы можно тремя способами:
- Обратиться к профессионалам. Расчет будет произведен качественно, но дорого.
- Сделать самостоятельный расчет, используя формулы расчета удельных потерь воздуха, гравитационного подпора, поперечного сечения воздуховодов, формулу скорости движения воздушных масс в газоходах, определение потерь на трение и сопротивление.
- Воспользоваться онлайн-калькулятором.
Расчет сечения воздуховода
Производительность вентиляции м3/час
Допустимая скорость воздуха в воздуховоде м/с
Для того чтобы воспользоваться онлайн-калькулятором, не нужно иметь инженерного образования или платить денег, просто введите в каждое поле калькулятора необходимые данные и получите правильный результат.
- Определение аэродинамических характеристик воздушного канала с естественным движением воздуха.
Rуд = Pгр/ ∑L
где
Pгр – гравитационное давление в каналах вытяжной вентиляции, Па;
L – расчетная длина участка, м.
При естественном побуждении необходимо увязать показатели гравитационных давлений в проходных каналах помещений с показателями трения и местными сопротивлениями, которые возникают по пути движения воздуха от вытяжки до устья вытяжной шахты, а именно по равенству 1, где ∑(Rln+Z) – расчетное снижение давления на местные сопротивления и трение на отрезках воздуховодов в расчетном направлении движения воздушных масс.
- Определение значения гравитационного подпора
Pгр= h(pn—pb)9.81
где
h – высота столба воздуха, м;
pn – плотность воздушных масс снаружи помещения, кг/м3,
pb – плотность воздушных масс в помещении.
- Площадь сечения воздуховода определяется по формуле
S = L * 2.778/V
где
S – расчетная площадь сечения воздуховода см2
L – расход воздуха через воздуховод, м3/час
V – скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с,
2,788 – коэффициент для согласования размерностей.
- Фактическая площадь сечения воздуховодов определяется по формулам:
S = π * D / 400 – для круглых воздуховодов
S = A * B / 100 – для прямоугольных воздуховодов
где
S – фактическая площадь сечения, см2
D – диаметр круглого воздуховода, ммA и B – ширина и высота прямоугольного воздуховода, мм.
- Для расчета сопротивления сети воздуховодов используется формула:
P = R * L + Ei * V2 * Y/2 где:
R – удельные потери на трение на конкретном участке вентиляционной сети
L – длина участка воздуховода.
Ei – сумма коэффициентов местных потерь на участке воздуховода
V2 – скорость движения воздуха на участке воздуховода
Y – плотность воздуха.
Аэродинамический расчет систем аспирации
Системы аспирации проектируют для
удаления запыленного воздуха от местных
отсосов технологического оборудования.
В системах аспирации исходным параметром
является количество воздуха, требуемого
для создания разрежения в укрытии
местного отсоса.
Воздуховоды
аспирационных установок должны быть
сварными, круглого сечения из листовой
стали толщиной 1,5-2 мм, а при перемещении
абразивной пыли с содержанием ее выше
1000 мг/м
Минимальные диаметры воздуховодов принимают: для сухой мелкой зернистой пыли – 80 мм, для пыли средней волокнистости (опилки, стружка) –100 мм, для крупной стружки и волокнистой пыли (хлопок, шерсть) –140 мм.
Длина ответвлений
воздуховодов от коллектора или
магистрального сборника до приемника
(отсоса от станка) не должна, как правило,
превышать 30 м.
Для поддержания пыли или транспортируемых материалов во взвешенном состоянии и для подъема осевших частиц при пуске системы скорость воздуха следует принимать больше скорости трогания и витания.
Скорость трогания, при которой осевшая частица срывается со стенки, находят по формуле
vтр= 1,3 , (17)
где ρм – плотность материала, кг/м3.
Скорость витания, м/с, для частиц размером менее 100 мкм при числе Рейнольдса, взятом относительно диаметра частицы, меньше 1 определяется по формуле
vs = d2 ρм g / 18 в, (18)
где d – диаметр частицы, м; в – динамическая вязкость воздуха, Па·с.
Некоторые практические значения скорости воздуха приведены в табл.15.
Системы аспирации характеризуются массовой концентрацией, кг/кг,
= G м
где Gм – массовый расход
транспортируемого материала, кг/ч; Gв – массовый расход транспортируемого
воздуха, кг/ч.
Аэродинамический расчет системы аспирации осуществляется методом динамических давлений, при котором потери давления на трение заменяются эквивалентными потерями на местные сопротивления. Потери давления на участке определяются по формуле
∆pуч = (ζэ + Σζ) pд, (20)
где ζэ – приведенный коэффициент трения,
ζэ = λ l/d; (21)
λ – коэффициент сопротивления трения; d – диаметр воздуховода, м; l – длина участка воздуховода, м; ζ – сумма коэффициентов местных сопротивлений; pд – динамическое давление, Па.
Значения λ/d принимаются по таблице 22.56 [3] или по таблице 14. Потери давления на трение для воздуховодов из гибких металлических рукавов при отсутствии данных следует принимать в 2,5 раза больше величин, приведенных в таблице 14.
При перемещении
малозапыленного воздуха (μ < 0,01 кг/кг)
потери давления допускается определять
по методике, рекомендуемой для систем
общего назначения, принимая при этом
скорости движения воздуха не ниже
допускаемых для пыли данного типа.
Коэффициенты местных сопротивлений отводов и тройников приведены в приложении А. Значения ζо на входе в горизонтальный и барабанный коллекторы, горизонтальный сборник и бункера циклона принимать по таблице 13.
Таблица 13 – Значения ζо для коллекторов, сборников
и бункеров ци
Наименование местного сопротивления | ζо | |
на входе | на выходе | |
Горизонтальный коллектор | 1 | 0,5 |
Барабанный коллектор | 0,8 | |
Горизонтальный сборник | ||
Бункер циклона | ||
Воздуховоды
аспирационной системы рассчитывают из
условия одновременной работы всех
отсосов.
Производят тщательно увязку
потерь давления на параллельных участках;
допустимая невязка 5%. Для увязки
допускается увеличить объем воздуха,
удаляемого от местного отсоса, или
установить конусные диафрагмы на
вертикальных участках системы при
условии, что транспортируемая пыль
сухая, неслипающаяся и неволокнистая.
Воздуховоды рассчитывают по формулам, принятым для чистого воздуха, но при подборе оборудования при μ > 0,01 кг/кг учитывают массовую концентрацию смеси.
Давление вентилятора, Па, определяется с учетом потерь давления на трение и местные сопротивления в воздуховодах ∆pсети, Па, на подъем транспортируемого материала и потерь давления в пылеочистных устройствах ∆pоч, Па:
pв = 1,1 [∆pсети (1 + k μ)] + μ g h ρв + ∆pоч , (22)
где k – опытный коэффициент, принимается по ведомственным нормам или по таблице 15;
Потери давления на подъем
материала μhgρв учитываются
при μ ≥ 0,2 кг/кг; ρв –плотность
воздуха, кг/м3.Если величина μ g h ρв составляет менее 30 Па, в расчетах ее можно не учитывать.
При расчете внутрицехового пневмотранспорта древесных отходов обычно принимают весовую концентрацию смеси в секции отбора воздуха универсального коллектора μ=0,05 кг/кг, в секции сброса отходов с транспортера универсального коллектора μ = 0,15 кг/кг, в воздуховодах от сборников кустовых систем μ = 0,1 кг/кг.
Разрежение в сборном коллекторе, необходимое для отсоса от наиболее удаленного станка, при предварительных расчетах следует определять по графику рисунка 22.7 [3].
Таблица 14 – Значения λ/d для металлических воздуховодов систем аспирации
d, мм | Значения λ/d при скорости воздуха, м/с | |||||||
0,1-3 | 3,1-6 | 6,1-9 | 9,1-12 | 12,1-15 | 15,1-18 | 18,1-21 | 21,1-25 | |
80 | 0,418 | 0,318 | 0,28 | 0,257 | 0,245 | 0,237 | 0,231 | 0,225 |
100 | 0,306 | 0,24 | 0,212 | 0,198 | 0,189 | 0,183 | 0,178 | 0,173 |
110 | 0,281 | 0,213 | 0,188 | 0,177 | 0,169 | 0,164 | 0,159 | 0,155 |
125 | 0,239 | 0,181 | 0,161 | 0,153 | 0,146 | 0,141 | 0,137 | 0,133 |
140 | 0,208 | 0,158 | 0,141 | 0,133 | 0,129 | 0,123 | 0,12 | 0,117 |
160 | 0,176 | 0,133 | 0,121 | 0,114 | 0,109 | 0,106 | 0,108 | 0,1 |
180 | 0,152 | 0,115 | 0,105 | 0,1 | 0,096 | 0,092 | 0,09 | 0,087 |
200 | 0,133 | 0,101 | 0,093 | 0,088 | 0,084 | 0,081 | 0,079 | 0,077 |
225 | 0,115 | 0,088 | 0,081 | 0,077 | 0,073 | 0,071 | 0,069 | 0,067 |
250 | 0,101 | 0,078 | 0,072 | 0,068 | 0,065 | 0,063 | 0,061 | 0,059 |
280 | 0,088 | 0,068 | 0,063 | 0,059 | 0,057 | 0,055 | 0,054 | 0,052 |
315 | 0,075 | 0,06 | 0,055 | 0,052 | 0,05 | 0,048 | 0,047 | 0,045 |
355 | 0,065 | 0,052 | 0,048 | 0,045 | 0,043 | 0,042 | 0,041 | 0,039 |
400 | 0,056 | 0,045 | 0,041 | 0,039 | 0,038 | 0,036 | 0,035 | 0,034 |
450 | 0,048 | 0,039 | 0,036 | 0,034 | 0,033 | 0,032 | 0,031 | 0,03 |
500 | 0,042 | 0,035 | 0,032 | 0,029 | 0,029 | 0,028 | 0,027 | 0,026 |
560 | 0,037 | 0,03 | 0,028 | 0,026 | 0,025 | 0,025 | 0,024 | 0,023 |
630 | 0,032 | 0,027 | 0,024 | 0,023 | 0,022 | 0,021 | 0,021 | 0,02 |
710 | 0,028 | 0,023 | 0,021 | 0,02 | 0,019 | 0,019 | 0,018 | 0,018 |
800 | 0,024 | 0,02 | 0,018 | 0,017 | 0,017 | 0,016 | 0,016 | 0,015 |
900 | 0,021 | 0,018 | 0,016 | 0,015 | 0,015 | 0,014 | 0,014 | 0,013 |
1000 | 0,019 | 0,015 | 0,014 | 0,013 | 0,013 | 0,012 | 0,012 | 0,012 |
1120 | 0,016 | 0,014 | 0,012 | 0,012 | 0,011 | 0,011 | 0,011 | 0,01 |
1250 | 0,014 | 0,012 | 0,011 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,009 | 0,009 |
1400 | 0,013 | 0,01 | 0,01 | 0,009 | 0,009 | 0,008 | 0,008 | 0,008 |
1600 | 0,011 | 0,009 | 0,008 | 0,008 | 0,007 | 0,007 | 0,007 | 0,007 |
Расчет выполняется в табличной форме (таблица 16) в следующей последовательности:
1.
Систему
разбивают на участки, участки нумеруют
в порядке присоединения их к магистрали
или универсальному коллектору. Проставляют
на каждом участке требуемый расход
воздуха и длину. Данные заносятся в
графы 1, 2, 3, 5 таблицы 16.
2. В графу 4 выписывают рекомендуемую скорость воздуха из таблицы 22.57 [3] или из таблицы 15.
3. Принимают ближайший диаметр воздуховода, обеспечивающий скорость воздуха на участке не менее рекомендуемой. Записывают диаметр воздуховода и фактическую скорость воздуха в графы 7, 8.
4. Определяют λ/d, ζэ, Σζ, (ζэ + Σζ), pд и заносят в графы 9, 10, 11, 12, 13.
Таблица 15 – Некоторые практические значения расчетных величин для проектирования систем аспирации и пневмотранспорта
Наименование материала | Объемный вес, кг/м3 | Скорость движения воздуха, м/с | Предельная весовая концентрация смеси μ, кг/кг | Опытный коэффициент k | ||
вертикальных | горизонтальных | |||||
Земля, песок влажные | 2800 | 15 | 18 | – | – | |
Глина молотая | 2400 | 14* | 17* | 0,8 | 0,6 | |
Пыль мелкая минеральная | – | 12 | 14 | – | – | |
Пыль от матерчатых кругов | – | 10 | 12 | – | – | |
Пыль тяжелая наждачная минеральная | 4000 | 15,5* | 19* | – | – | |
Крупная стружка, опилки | Ι** | 19 | 21 | Внутрицеховой – до 0,15 Межцеховой – до 0,5 | 1,4 | |
ΙΙ** | 22 | 23 | ||||
Опилки: | чугунные | 7300 | 19* | 23* | 0,8 | 0,85 |
стальные | 7800 | |||||
* При перемещении материала с размером
кусков до 20 мм указанные в таблице
скорости должны быть повышены на
23-30%. ** Ι – при влажности материала до 20%, ΙΙ – при влажности свыше 20%. | ||||||
5. Определяют потери давления на участке по формуле (20) и заносят в графу 14.
6. Производят увязку давления между ответвлениями, допустимая невязка 5%. При невозможности увязки за счет изменения диаметра воздуховода увеличивают расход воздуха на участке. Для этого определяют требуемое динамическое давление на увязываемом ответвлении, Па:
pд. тр = ∆pотв. тр / (ζэ + Σζ)отв . (23)
Далее вычисляют скорость воздуха на участке, м/с:
ν = (24)
и фактический расход воздуха, м3/ч:
L = 3600 ν F, (25)
где F – площадь поперечного сечения воздуховода, м2.
При
расчете сети необходимо соблюдать
следующее условие: на каждом последующем
участке скорость должна быть близка к
скорости на предыдущем и не менее
рекомендуемой расчетной скорости.
7. Определяют давление, развиваемое вентилятором, по формуле (22) и производительность вентилятора – по формуле (15).
Калькулятор потерь на трение | Калькулятор потерь в линии
719-754-1981
Этот калькулятор потерь на трение, или иногда называемый калькулятором потерь в линии, предназначен для расчета падения давления. вызванное трением жидкости, движущейся по трубопроводу. Он не предназначен для очень сложных потерь на трение. расчетов, а скорее для быстрой и достаточно точной оценки потерь на трение в простых трубопроводных системах. Заполните необходимые поля ниже. Если для вашей системы требуется более глубокое изучение, пожалуйста, свяжитесь с Power Zone Equipment для дальнейшей инженерной помощи.
Параметры жидкости
Скорость потока
{{data.
flowRate}}
Выберите блок
Жидкость/жидкость Выберите свою жидкость
Вязкость {{данные.вязкость}} Выберите блок
Удельный вес {{data.specificGravity}}
Система трубопроводов
Длина трубы {{data.pipeLength}} Выберите блок
Идентификатор трубы {{data.pipeID}} Выберите блок
Материал трубы Выберите материал трубы
ГЦ Коэффициент трения
{{data.
hzFrictionCoeff}}
Хазен Уильям Коэфф.
Высота шероховатости {{data.roughnessHeight}} Выберите блок
Добавить фитинг
Тип фитинга Кол-во
Выберите тип фитинга {{фитинг.кол-во}} Икс
ВычислитьОчистить все
Возвращать результаты как Выберите единицы измерения давления
Общие потери на трение {{результат.ХазенВильямс}} {{data.RequestedFrictionLossUnits}} (Уравнение Хазена-Вильямса)
{{результат.
ДарсиВайсбах}}
{{data.RequestedFrictionLossUnits}}
(Уравнение Дарси Вейсбаха)
{{result.FanningChurchhill}} {{data.RequestedFrictionLossUnits}} (уравнение Фаннинга Черчилля)
Скорость жидкости {{result.FluidVelocity}} Выберите единицы измерения скорости
Распечатать это Получить в формате PDF
Посмотреть другие калькуляторы См. Калькулятор NPSH
Посмотреть насосы в наличии
Примечание. Расчет потерь на трение в трубопроводной системе может быть сложным. Эта потеря линии/потеря трения
Калькулятор предназначен для использования в качестве основного инструмента для оценки потерь на трение в простых трубопроводных системах.
Свяжитесь с нами для помощи с более сложными
расчет потерь на трение или помощь в проектировании полной насосной системы с трубопроводом.
Copyright © 2017 – Power Zone Equipment, Inc. – Калькулятор потерь на трение
Чтобы сохранить/загрузить копию PDF-файла, используйте панель инструментов в верхней части PDF-файла. При использовании Google Chrome PDF Viewer вам нужно будет навести указатель мыши на верхнюю часть PDF-файла, чтобы отобразить панель инструментов.
Технические примечания. На этой странице используется iFrame в Internet Explorer, а во всех других браузерах используется тег внедрения. Мобильные устройства с шириной экрана менее 600 пикселей будут загружать PDF-файл напрямую, а не использовать тег iFrame или Embed для предварительного просмотра.
Калькулятор потерь на трение
Калькулятор потерь на трение поможет вам рассчитать величину потери напора из-за трения для данного размера трубы и объемного расхода .
На течение жидкости внутри трубы или трубопровода влияет трение, как при толкании тяжелой коробки по шероховатой поверхности. Сила трения, возникающая вследствие взаимодействия жидкостей со стенками трубы , вызывает потери энергии. Калькулятор трения трубы использует Формула Хазена-Вильямса – вычислить потери на трение .
Кроме того, вы можете оценить потерю давления из-за трения, используя удельный вес воды в расширенном режиме нашего инструмента, что означает, что этот калькулятор трения трубы может найти падение давления в водопроводной системе. Типичными примерами водопроводных систем являются подача воды на вашу кухню, спринклерная система на крыше, вода в пожарном шланге и система трубопроводов для наполнения вашего бассейна . Поток воды в упомянутых системах имеет различную эффективность и выходное давление в зависимости от таких факторов, как трение из-за материала трубы.
Каждый материал по-разному влияет на потери на трение, например, потери на трение в пожарном шланге будут отличаться от потерь на трение в трубной арматуре . В последующих разделах мы узнаем об изменении давления потери напора на трение из-за изменения материала.
Что такое потери на трение?
Когда жидкость проходит через канал или трубу, шероховатость внутренних стенок трубы и вязкость жидкости влияют на поток жидкости, вызывая потерю энергии или давления . Эта потеря давления влияет на эффективность насосных машин , а также на производительность на выходе. Инженеры оценивают эти потери на основе труб, используемых в системе, чтобы получить желаемую выходную мощность потока воды.
Как рассчитать потери на трение?
Существует несколько способов расчета потерь на трение в трубных фитингах, например, формула Дарси-Вейсбаха , закон Хагена-Пуазейля и формула потерь на трение Хазена-Вильямса .
Каждая формулировка имеет свои достоинства и недостатки. Например, Закон Хагена-Пуазейля использует динамическую вязкость, а не соответствует в условиях низкой вязкости жидкости и в широких трубах из-за турбулентного потока воды из-за увеличения числа Рейнольдса.
Это побудило исследователей перейти к более сложным моделям, таким как формула Дарси-Вейсбаха . Однако, несмотря на универсальное применение и высокую точность , коэффициент трения в формуле Дарси-Вейсбаха трудно оценить, и он должен быть дополнен диаграммой Муди . Диаграмма Муди также использует число Рейнольдса для оценки коэффициента трения. Наконец, уравнение Хазена-Уильямса было представлено как 9.0066 более простая версия для оценки потерь на трение трубы . Однако уравнение ограничено водой в качестве текучей среды.
Уравнение Хазена-Вильямса
Потеря напора на трение, H L , может быть оценена по эмпирической формуле потерь на трение Хазена-Вильямса с использованием размеров трубы – длина, L , диаметр, D , объемный расход, Q , и коэффициент шероховатости, C , как: 9{4.87}}HL=C1.852D4.874.52 L Q1.852
Кроме того, падение давления, P d , можно оценить по потере напора, H L , используя удельный вес воды, Вт как:
Pd=HL WP_d = H_L \ WPd=HL W
Использование калькулятора потерь на трение в трубах
Выполните следующие действия, чтобы оценить потери напора на трение:
Введите размеры трубы т.е. диаметр,
D, и длинаL.Введите объемный расход ,
Q.Вы можете выбрать материал трубы , который обеспечит соответствующий коэффициент шероховатости ,
Cили нажать на расширенный режим
Калькулятор трения в трубопроводе вернет потери на трение для системы трубопроводов.
Вы также можете изменить материалы для тех же размеров и объемного расхода, чтобы отметить разницу между потерями давления и наблюдать за характеристиками труб из разных материалов. Ниже приведен пример проблемы.
Пример: Использование калькулятора потерь на трение
Оцените потери давления на трение для медной трубы диаметром 250 мм и длиной 10 м , если объемный расход 0,5 м 3 /с . Принять удельный вес воды Вт , как 9810 Н/м 3 .
Это дает D = 250 мм = 0,25 м , L = 10 м и Q = 0,5 м 3 /s
Для материала: медная труба, C = 1800 9003.
. H L = 10,67 * 10 * (0,5 / 135) 1,852 / 0,25 4,87 H L = 2,8861 м 9000 воды
Падение давления, Р d , можно оценить как
P d = 2,868 * 9810 = 28135,08 Н/м 2 = 0,28 бар .