Выбор воздуховода и расчет диаметра
Зачем нужен расчет диаметров воздухопроводов
Промышленная вентиляция проектируется с учетом нескольких фактов, на все существенное влияние оказывает сечение воздухопроводов.
- Кратность обмена воздуха. Во время расчетов принимаются во внимание особенности технологии, химический состав выделяемых вредных соединений, и габариты помещения.
- Шумность. Системы вентиляции не должны ухудшать условия труда по параметру шумности. Сечение и толщина подбирается таким образом, чтобы минимизировать шум воздушных потоков.
- Эффективность общей системы вентиляции. К одному магистральному воздухопроводу могут присоединяться несколько помещений. В каждом из них должны выдерживаться свои параметры вентиляции, а это во многом зависит от правильности выбора диаметров. Они выбираются с таким расчетом, чтобы размеры и возможности одного общего вентилятора могли обеспечивать регламентируемые режимы системы.
- Экономичность. Чем меньше размеры потерь энергии в воздуховодах, тем ниже потребление электрической энергии. Одновременно нужно принимать во внимание стоимость оборудования, выбирать экономически обоснованные габариты элементов.
Эффективная и экономичная система вентиляции требует сложных предварительных расчетов, заниматься этим могут только специалисты с высшим образованием. В настоящее время для промышленной вентиляции чаще всего используются пластиковые воздуховоды, они отвечают всем современным требованиям, дают возможность уменьшить не только габариты и себестоимость вентиляционной системы, но и затраты на ее обслуживание.
Пластиковая промышленная вентиляция
Расчет диаметра воздухопровода
Для расчетов габаритов нужно иметь исходные данные: максимально допустимую скорость движения воздушного потока и объем пропускаемого воздуха в единицу времени. Эти данные берутся из технических характеристик вентиляционной системы. Скорость движения воздуха оказывает влияние на шумность системы, а она строго контролируется санитарными государственными организациями. Объем пропускаемого воздуха должен отвечать параметрам вентиляторов и требуемой кратности обмена. Расчетная площадь воздухопровода определяется по формуле Sс = L × 2,778 / V, где:
Sс – площадь сечения воздуховода в квадратных сантиметрах; L – максимальная подача (расход) воздуха в м3/час;
V – расчетная рабочая скорость воздушного потока в метрах за секунду без пиковых значений;
2,778 – коэффициент для перевода различных метрических чисел к значениям диаметра в квадратных сантиметрах.
Проектировщики вентиляционных систем учитывают следующие важные зависимости:
- При необходимости подачи одинакового объема воздуха уменьшение диаметра воздухопроводов приводит к возрастанию скорости воздушного потока. Такое явление имеет три негативных последствия. Первое – увеличение скорости движения воздуха увеличивает шумность, а этот параметр контролируются санитарными нормами и не может превышать допустимых значений. Второе – чем выше скорость движения воздуха, тем выше потери энергии, тем мощнее нужны вентиляторы для обеспечения заданных режимов функционирования системы, тем больше их размеры. Третье – небольшие габариты воздухопроводов не в состоянии правильно распределять потоки между различными помещениями.
Зависимость скорости воздуха от диаметра воздухопровода
- Неоправданное увеличение диаметров воздуховодов повышает цену вентиляционной системы, создает сложности во время монтажных работ. Большие размеры оказывают негативное влияние на стоимость обслуживания системы и себестоимость изготавливаемой продукции.
Чем меньше диаметр воздухопровода, тем быстрее скорость движения воздуха. А это не только повышает шумность и вибрацию, но и увеличивает показатели сопротивления воздушного потока. Соответственно, для обеспечения необходимой расчетной кратности обмена требуется устанавливать мощные вентиляторы, что увеличивает их размеры и экономически невыгодно при современных ценах на электрическую энергию.
При увеличении диаметров вышеописанные проблемы исчезают, но появляются новые – сложность монтажа и высокая стоимость габаритного оборудования, включая различную запорную и регулирующую арматуру. Кроме того, воздуховоды большого диаметра требуют много свободного места для установки, под них приходится проделывать отверстия в капитальных стенах и перегородках. Еще одна проблема – если они используются для обогрева помещений, то большие размеры воздуховода требуют увеличенных затрат на мероприятия по теплозащите, из-за чего дополнительно возрастает сметная стоимость системы.
В упрощенных вариантах расчетов принимается во внимание, что оптимальная скорость воздушных потоков должна быть в пределах 12–15 м/с, за счет этого удается несколько уменьшить их диаметр и толщину. В связи с тем, что магистральные воздуховоды в большинстве случаев прокладываются в специальных технических каналах, уровнем шумности можно пренебрегать. В ответвлениях, заходящих непосредственно в помещения, скорость воздуха уменьшается до 5–6 м/с, за счет чего уменьшается шумность. Объем воздуха берется из таблиц СаНиПина для каждого помещения в зависимости от его назначения габаритов.
Проблемы возникают с магистральными воздуховодами значительной протяженности на больших предприятиях или в системах с множеством ответвлений. К примеру, при нормируемом расходе воздуха 35000 м3/ч и скорости воздушного потока 8 м/с диаметр воздухопровода должен быть не менее 1,5 м толщиной более двух миллиметров, при увеличении скорости воздушного потока до 13 м/с габариты воздуховодов уменьшаются до 1 м.
Таблица потери давления
Потери давления
Диаметр ответвлений воздухопроводов рассчитывается с учетом требований к каждому помещению. Допускается использовать для них одинаковые размеры, а для изменения параметров воздуха устанавливать различные регулируемые дроссельные заслонки. Такие варианты вентиляционных систем позволяют в автоматическом режиме изменять показатели работы с учетом фактической ситуации. В помещениях не должно быть сквозняков, вызванных работой вентиляции. Создание благоприятного микроклимата достигается за счет правильного выбора места монтажа вентиляционных решеток и их линейных размеров.
Сами системы рассчитываются методом постоянных скоростей и методом потери давления. Исходя из этих данных, подбираются размеры, тип и мощность вентиляторов, рассчитывается их количество, планируются места установки, определяются размеры воздуховода.
plast-product.ru
Гибкие воздуховоды
Неизолированные воздуховоды серии поливент длиной 7,6 м изготовлены из алюминиевой фольги с полиэстером внутри которых расположен спиральный каркас из высокоуглеродистой проволоки. Применяются для систем вентиляции и кондиционирования устанавливаются в скрытых местах, для соединения основной магистрали воздуховодов с вентиляционными решетками.
Виды гибких воздуховодов
Изолированные воздуховоды серии изовент длиной 7,6 м изготавливаются из неизолированного воздуховода, утеплителя и алюминиевой фольги. Используются как правило в системах канальных кондиционеров в подающей линии для предотвращения образования конденсата в воздуховоде. Применение гибких воздуховодов
Круглые канальные вентиляторы, например, серия ВКМ
имеют достаточно высокое динамическое давление воздушного потока и, соответственно, высокую скорость давления воздуха в воздуховоде, что необходимо учитывать при использовании гибких воздуховодов в вентиляционных системах.
Рассмотрим вентилятор ВЕНТС ВКМс (усиленный), как видно на представленной диаграмме максимальная производительность вентилятора составляет, например, 1750 м3/час, скорость потока воздуха 6,4 м/с, а динамическое давление 100 Па. Аэродинамические потери в гибких воздуховодах, определяются по таблице, где они составляют 2,3 Па потери давления на метре воздуховода. Поэтому, если диаметр воздуховода сразу изменить в меньшую сторону от диаметра фланца вентилятора, эти потери будут в достаточной степени возрастать.
Аэродинамические характеристики потерь на 1 м растянутого воздуховода.
Чаще всего при оборудовании систем вентиляции используют воздуховоды из оцинкованной стали, но также в некоторых случаях для упрощенного монтажа возможно использование гибких воздуховодов. Гибкий воздуховод из металлизированной полиэстровой пленки небольшого диаметра (от 100 мм до 315 мм). Экологически чистый гибкий воздуховод неизолированный или изолированный. В процессе эксплуатации не выделяются вредные вещества. Используются в системах вентиляции и кондиционирования, без особых требований к горючести материала. Давление не должно превышать 2000 Па. Аэродинамические потери в гибких воздуховодах значительно превышают потери в воздуховодах с гладкими стенками, и это надо учитывать при расчете систем.
На графике представлен график потерь. Однако, надо не забывать, что в реальных ситуациях воздуховод не бывает растянутым, он — гофрированный, особенно, если им выполнен поворот воздуховода. Это значит, что реальные потери давления в нем должны быть больше. Мало того, при сильном натяжении воздуховода и большом потоке воздуха выход из строя натянутого воздуховода гораздо реальнее, чем менее растянутом мягком воздуховоде. Попробуем оценить, на сколько. Для этого обратимся к справочной литературе по гидравлическим сопротивлениям. При средних скоростях в таких каналах 3-5 м/с характерные числа Рейнольдса составляют (0,3…1)*105. В таких условиях коэффициент сопротивления ? трубы, при относительной шероховатости стенки около 0,033, почти в четыре раза превышает коэффициент сопротивления такой же трубы с гладкими стенками. Примерно такие же оценки получаются при рассмотрении не сильно гофрированной трубы.
Таким образом, если для гладкой трубы в рассматриваемых условиях можно приблизительно считать ?=0,02 , то для средне гофрированной трубы ? может достигать значений 0,08…0,1 (и более) и, соответственно, потери давления на 1 м длины трубы и в поворотном колене должны быть больше, чем для растянутой (гладкой) трубы. Это приводит к необходимости не сужать воздуховоды, как это возможно было при использовании воздуховодов с гладкой внутренней поверхностью. Вообще, если используете гибкие воздуховоды, то для снижения потерь давления на каждом метре гибкого воздуховода принимать среднерасходную скорость движения воздуха в воздуховоде около 4…5 м/с.
Вот так выглядит помещение после ремонта.
С приточной и вытяжной вентиляцией.
vent.vn.ua
Воздухообмен в помещении
Определение воздухообмена в помещении прежде всего завит от типа помещения, бытовое, коммерческое или промышленное использование. Часы и время работы, интенсивность и т.д. В таблице представленные типовые примеры кратности для расчета полного желаемого воздухообмена в помещении.
Кроме типа помещения косвенно на определение воздухообмена влияет тип оборудования которое вы собираетесь использовать в помещении, а именно:
♦ производительность вентилятора;
♦ давление воздуха создаваемое вентилятором;
♦ протяженость и сечение вентиляционной системы;
♦ использование рециркуляции, рекуперации или приточно-вытяжной вентиляции;
♦ используемые климатические системы кондиционирования.
Для правильного обустройства вентиляции необходимо определить количество воздухообмена воздуха в помещении в течение часа, существует несколько способов.
Один из способов определения полного воздухообмена основан на кратности воздухообмена, где кратность выбирается в зависимости от вида помещения и составленная на основе проведенных исследований. Согласно таблицы кратности для каждого помещения.
L = V пом * Kр (м3/ч),
Где,
L– Объем воздуха для полного воздухообмена М3/ч;
V пом – объем рассчитываемого помещения, м3;
Кр – кратность воздухообмена, основанная на таблице кратности.
Определение объема помещения производится по следующей формуле:
V (м3) = A * B *H
Где,
А – ширина помещения в метрах;
В – длина помещения в метрах;
Н – высота помещения в метрах.
В зависимости от полученного объема воздуха выбирается вентиляционное оборудование.
Углубленный расчет полного воздухообмена
Также при расчете полного воздухообмена в помещении можно использовать формулу, в которой указывается нормативное количество воздуха на одного человека для данного помещения:
L = L1 * NL (м3/ч),
Где,
L1 – нормативное количество воздуха из расчета на одного человека, м3/ч*чел;
NL – общее количество людей одновременно прибывающих в помещении
Существует следующее нормативное количество воздуха на человека:
20 м3/час на одного человека – при незначительной физической активности;
45 м3/час на одного человека – при легкой физической активности;
60 м3/час на одного человека – при тяжелой физической работе.
Эти данные позволяют подбирать правильное климатическое оборудования в зависимости от требований этого помещения по вентиляции и кондиционированию.
На что следует обратить особое внимание при расчете воздухообмена в помещении
Прежде всего необходимо сделать вывод, каким образом будет производится воздухообмен. Например прямой выброс воздуха через стенку на улицу осевым вентилятором или системой разветвленных воздуховодов с использованием канального вентилятора или центробежной улитки.
От этого зависит последующий выбор оборудования.
На представленной таблице видно взаимосвязь между диаметром воздуховода его пропускной способностью, а так же указаны потери давления на пагоном метре воздуховода.
Потери давления в вентиляционном канале на прямую связаны с общим воздухообменном в помещении и их необходимо принимать во внимание при выборе оборудования. Например для воздухообмена в 1000 м3/ч возможно использование воздуховода диаметром 200mm, но при значительной длине воздуховода лучше использовать диаметр воздуховода 250mm. При использовании воздуховода большего диаметра вы получите в итоге меньшее сопротивление общей системы воздуховодов и меньшую потерю производительности вентиляционного оборудования.
Для правильного и более точного осуществления воздухообмена в помещении необходимо учитывать все вышесказанные параметры.
Остались вопросы? спрашивайте постараемся ответить.
vent.vn.ua
3.6. Проверка пропускной способности вентилируемого стояка
18.5. Диаметр канализационного стояка надлежит принимать по табл. 8 в зависимости от величины расчетного расхода сточной жидкости, наибольшего диаметра поэтажного отвода трубопровода и угла его присоединения к стояку.
Максимальная пропускная способность вентилируемого канализационного стояка принятого диаметра 100 мм при углах присоединения поэтажных отводов к стояку 900, 600и 450 определяются по таблице 8 СНиП 2.04.01-85
Примечание. При применении пластмассовых труб в расчет принимается внутренний диаметр трубопровода.
Таблица 8 (СНиП 2.04.01-85)
Диаметр поэтажного отвода, мм | Угол присоединения поэтажного отвода к стояку, град. | Максимальная пропускная способность вентилируемого канализационного стояка, л/с, при его диаметре, мм | |||
50 | 85 | 100 | 150 | ||
90 | 0,8 | 2,8 | 4,3 | 11,4 | |
50 | 60 | 1,2 | 4,3 | 6,4 | 17,0 |
45 | 1,4 | 4,9 | 7,4 | 19,6 | |
90 | – | 2,1 | – | – | |
85 | 60 | – | 3,2 | – | – |
45 | – | 3,6 | – | – | |
90 | – | – | 3,2 | 8,5 | |
100 | 60 | – | – | 4,9 | 12,8 |
45 | – | – | 5,5 | 14,5 | |
90 | – | – | – | 7,2 | |
150 | 60 | – | – | – | 11,0 |
45 | – | – | – | 12,6 | |
Примечание. Диаметр канализационного стояка должен быть не менее наибольшего диаметра поэтажных отводов, присоединенных к этому стояку. | |||||
Диаметр канализационного стояка принимается не менее наибольшего диаметра поэтажных отводов, а затем максимальный секундный расход, поступающий со всех отводных трубопроводов, подсоединенных к стояку, сравнивается с максимальной пропускной способностью вентилируемого канализационного стояка принятого диаметра при угле присоединения поэтажных отводов к стояку 900.
Максимальная пропускная способность вентилируемого канализационного стояка принятого диаметра 100мм при угле присоединения поэтажных отводов к стояку 900 по таблице 8 СНиП 2.04.01-85 – 3,2л/с
Максимальный расчетный секундный расход, поступающий из отводного трубопровода, подсоединенного к стояку сравниваем с табличным (см. табл.№3:)
Стояк 1 – qs= 2,04л/с < 3,2л/с
Стояк 2 – qs= 2,78л/с < 3,2л/с
Диаметр выпуска принимается не менее диаметра наибольшего из стояков.
В соответствии с п.п. 18.3. СНиП 2.04.01-85 наибольший уклон трубопроводов выпуска не должен превышать 0,15 (за исключением ответвлений от приборов длиной до 1,5 м).
. Диаметр участков сборного вентиляционного трубопровода, объединяющего вверху канализационные стояки, надлежит принимать, мм, согласно п.п.18.6 СНиП 2.04.01-85 не менее:
при числе санитарно-технических приборов
не более 120 100
то же 300 125
” 1200 150
” св. 1200 200
studfiles.net