Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий – МаксАэро

Факторы, оказывающие влияние на гидравлический диаметр воздуховода. Данные для расчёта: нормирование размера канала, рекомендуемая скорость воздуха. Методика и пример подбора воздухопровода.

Общие данные для подбора

Факторы, оказывающие влияние на диаметр воздуховода:

Таблица для расчета гидравлического диаметра воздуховода

Таблица для расчета гидравлического диаметра воздуховода.

  1. Величина диаметра не может приниматься какой угодно, она строго нормируется. Линейка размеров прописана в СНиП: «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (приложение Н).
  2. Скорость движения воздуха – главный фактор подбора диаметра, от нее зависит пропускная способность трубопровода. Существует ряд рекомендуемых скоростей (см. таблицу 1) для воздуховодов различного назначения.
  3. Неразрывно со скоростью движения связан и другой фактор, влияющий на размер канала, это расход воздушной смеси в куб.м за 1 час.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Экономическая целесообразность не позволит принимать воздуховоды увеличенных диаметров ввиду повышения стоимости изделий и монтажа.
  7. 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

Список гидравлических диаметров

Геометрия Гидравлический диаметр Комментарий
Круглая труба D ЧАС знак равно 4 ⋅ π D 2 4 π D знак равно D { displaystyle D _ { text {H}} = { frac {4 cdot { frac { pi D ^ {2}} {4}}} { pi D}} = D} { displaystyle D _ { text {H}} = { frac {4  cdot { frac { pi D ^ {2}} {4}}} { pi D}} = D} Для круглой трубы гидравлический диаметр – это просто диаметр трубы.
Кольцо D ЧАС знак равно 4 ⋅ π ( D вне 2 – D в 2 ) 4 π ( D вне + D в ) знак равно D вне – D в { displaystyle D _ { text {H}} = { frac {4 cdot { frac { pi (D _ { text {out}} ^ {2} -D _ { text {in}} ^ {2 })} {4}}} { pi (D _ { text {out}} + D _ { text {in}})}} = D _ { text {out}} – D _ { text {in}} } { displaystyle D _ { text {H}} = { frac {4  cdot { frac { pi (D _ { text {out}} ^ {2} -D _ { text {in}} ^ {2 })} {4}}} { pi (D _ { text {out}} + D _ { text {in}})}} = D _ { text {out}} - D _ { text {in}} }
Квадратный воздуховод D ЧАС знак равно 4 а 2 4 а знак равно а { displaystyle D _ { text {H}} = { frac {4a ^ {2}} {4a}} = a} { displaystyle D _ { text {H}} = { frac {4a ^ {2}} {4a}} = a} здесь a представляет собой длину стороны, а не площадь поперечного сечения
Прямоугольный воздуховод (полностью заполненный). Воздуховод закрыт, так что смоченный периметр состоит из 4-х сторон воздуховода. D ЧАС знак равно 4 а б 2 ( а + б ) знак равно 2 а б а + б { displaystyle D _ { text {H}} = { frac {4ab} {2 (a + b)}} = { frac {2ab} {a + b}}} { displaystyle D _ { text {H}} = { frac {4ab} {2 (a + b)}} = { frac {2ab} {a + b}}} Для предельного случая очень широкого воздуховода, т. Е. Щели шириной b , где ba , то D H = 2 a .
Водяной канал или частично заполненный прямоугольный воздуховод. Открывайте сверху по определению так, чтобы смоченный периметр состоял из 3 сторон воздуховода (2 сбоку и основание). D ЧАС знак равно 4 а б 2 а + б { displaystyle D _ { text {H}} = { frac {4ab} {2a + b}}} { displaystyle D _ { text {H}} = { frac {4ab} {2a + b}}} Для предельного случая очень широкого воздуховода, т.е. щели шириной b , где ba , а a – глубина воды, тогда D H = 4 a .

Для полностью заполненного воздуховода или трубы, поперечное сечение которой представляет собой правильный многоугольник , гидравлический диаметр эквивалентен диаметру круга, вписанного в смоченный периметр . Это можно увидеть следующим образом: двусторонний правильный многоугольник представляет собой объединение треугольников, каждый из которых имеет высоту и основание . Каждый такой треугольник вносит свой вклад в общую площадь и общий периметр, давая D { displaystyle D} D N { displaystyle N} N N { displaystyle N} N D / 2 { displaystyle D / 2} { displaystyle D / 2} B знак равно D загар ⁡ ( π / N ) { Displaystyle В = D загар ( пи / N)} { Displaystyle В = D  загар ( пи / N)} B D / 4 { displaystyle BD / 4} { displaystyle BD / 4} B { displaystyle B} B

D ЧАС знак равно 4 N B D / 4 N B знак равно D { displaystyle D _ { text {H}} = 4 { frac {NBD / 4} {NB}} = D} { displaystyle D _ { text {H}} = 4 { frac {NBD / 4} {NB}} = D}

для гидравлического диаметра.

Назначение системы теплоизоляции и ее защита

Широкий выбор теплоизоляционных покрытий позволяет нормализовать теплоотдачу конструкций, существенно уменьшить этот процесс. Совместное сочетание теплоизоляционных материалов образует

системы теплоизоляции

. Чтобы защитить теплоизоляционное покрытие от различных повреждений механического и природного характера, наша компания предлагает

защитные изоляционные кожухи

и фасонные элементы:

  • Прямые участки.
  • Отводы.
  • Переходы.
  • Врезки.
  • Заглушки.
  • Футляры.
  • Изоляцию емкостей.

Защитные кожухи для изоляции наша компания производит из различных материалов — это могут быть как

воздуховоды оцинкованные

, так и

воздуховоды из нержавеющей стали

либо алюминия.

Нам доверяют

Расчёт сечения воздуховодов

Задача расчёта сечения воздуховодов вентиляции может звучать по-разному:

  • расчёт воздуховодов вентиляции
  • расчёт воздуха в воздуховоде
  • расчёт сечения воздуховодов
  • формула расчёта воздуховодов
  • расчёт диаметра воздуховода

Следует понимать, что все вышеперечисленные расчёты — по сути, одна и та же задача, которая сводится к определению площади сечения воздуховода, по которому протекает расход воздуха G [м3/час].

Площадь заглушки прямоугольного сечения

Утка прямоугольного сечения

Системы дымоудаления

Эффективная работа противодымной вентиляционной системы и системы дымоудаления невозможна без воздуховодов. Они обеспечивают быстрое и эффективное дымоудаление из здания. Инженерные системы обязательно подразумевают проектирование системы дымоудаления зданий и сооружений.Наша компания предлагает воздуховоды для систем дымоудаления при реализации таких целей:

  • Предотвратить распространение дымовых газов от очага возгорания.
  • Пожарные быстрее справятся с источником возгорания, если будет сформирован нормальный микроклимат вне опасной зоны.
  • Защита жизни рабочего персонала.
  • Предотвращение порчи имущества от огня.

Дымоудаление способно защитить здания и сооружения от неблагоприятных последствий, а также обеспечить выполнение всех пожарных норм и исключить человеческие жертвы. Поэтому выбираются современные системы дымоудаления, установка которых доверяется только профессионалам.

Технология производства

Стальные воздуховоды круглого сечения изготавливаются в соответствии с нормами СНИП 41-01-2003 и ТУ 4863-001-75263987-2006. Необходимая конфигурация металлическим листам придаётся на специальном сталепрокатном оборудовании, а для соединения заготовок используется сварка или метод фальцевого замка.

Гибкие воздуховоды производятся спирально-навивным способом из алюминиевой фольги, сложенной в 5 и более слоёв, упроченных металлизированной лентой или проволокой. Навивная технология и гибкость изделий не ограничивает длину последних.

Спирально-навивным методом изготавливаются и жёсткие вентканалы. Для их производства используется металлическая лента (штрипс) толщиной до 1 мм и шириной не более 13 см.

Полимерные воздуховоды сначала раскраиваются из листовой заготовки, затем лист сворачивается, а его края под действием нагревательного элемента свариваются.

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

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

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

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.

Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий

Прямой участок воздуховода

воздуховод круглого сечения
d 100125160200250280315355400450500560630710800900100011201250140016001800200022402500 мм
L м
воздуховод прямоугольного сечения
a 5010015020025030035040045050055060065070075080085090095010001100120013001400150016001700180019002000 мм
b 5010015020025030035040045050055060065070075080085090095010001100120013001400150016001700180019002000 мм
L м

Наша продукция для эффективной аспирации

Качественное вентилирование помещения востребовано в различных отраслях промышленности. Загрязненный пылью и другими веществами, иногда химическими, воздух удаляется из рабочей зоны благодаря тому, что засасывается в аспирационный трубопровод.

Другим способом мелкий мусор невозможно было бы удалить так быстро и эффективно. Воздух – это среда, которая позволяет захватить пылинки и другие вещества, и транспортировать их наружу.

Для эффективной аспирации мы предлагаем круглые воздуховоды, сварные и прямошовные толщиной от 1,2 до 3 мм.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...