Kalkulator za odabir okruglih cijevi na mreži prema promjeru. Kako izračunati presjek i promjer kanala

Parametri mikroklimatskih pokazatelja određuju se odredbama GOST 12.1.2.1002-00, 30494-96, SanPin 2.2.4.548, 2.1.2.1002-00. Na temelju postojećih državnih propisa razvijen je Kodeks pravila SP 60.13330.2012. Zračna brzina mora osigurati poštivanje postojećih standarda.

Što se uzima u obzir pri određivanju brzine kretanja zraka

Za pravilno izračunavanje, dizajneri moraju ispunjavati nekoliko reguliranih uvjeta, od kojih je svaki podjednako važan. Koji parametri zavise od brzine strujanja zraka?

Nivo buke u sobi

Ovisno o specifičnoj upotrebi prostora, sanitarni standardi utvrđuju sljedeće pokazatelje maksimalnog zvučnog pritiska.

Tabela 1. Maksimalni nivoi buke.

Prekoračenje parametara dopušteno je samo u kratkoročnom načinu rada tijekom pokretanja / gašenja ventilacijskog sustava ili dodatne opreme.
Nivo vibracija u zatvorenomTokom rada ventilatora stvaraju se vibracije. Indikatori vibracija ovise o materijalu proizvodnje zračnih kanala, metodama i kvaliteti jastučića za prigušivanje vibracija i brzini strujanja zraka kroz zračne kanale. Opći pokazatelji vibracija ne smiju premašiti granične vrijednosti koje su utvrdile državne organizacije.

Tabela 2. Maksimalni pokazatelji dozvoljenih vibracija.

U proračunima se odabire optimalna brzina zraka, koja ne pojačava vibracijske procese i pridružene zvučne vibracije. Ventilacijski sistem mora održavati određenu mikroklimu u sobama.

Vrijednosti protoka, vlažnosti i temperature date su u tablici.

Tabela 3. Parametri mikroklime.

Drugi pokazatelj koji se uzima u obzir pri izračunavanju protoka je mnoštvo izmjene zraka u ventilacijskim sustavima. Uzimajući u obzir njihovu upotrebu, sanitarne norme utvrđuju sljedeće zahtjeve za razmjenu zraka.

Tabela 4. Brzina izmjene zraka u različitim sobama.

Algoritam izračunaBrzina zraka u kanalu određuje se uzimajući u obzir sve gore navedene uvjete, tehničke podatke koje kupac navodi u projektu dizajniranja i ugradnje. ventilacioni sistemi. Glavni kriterij za izračunavanje brzine protoka je tečaj. Sva daljnja odobrenja izrađuju se promjenom oblika i presjeka kanala. Brzina protoka, ovisno o brzini i promjeru kanala, može se uzeti iz tablice.

Tabela 5. Potrošnja zraka ovisno o brzini protoka i promjeru kanala.

Samonamirenje

Na primjer, u sobi zapremine 20 m 3, prema zahtjevima sanitarnih standarda za efikasnu ventilaciju, potrebno je osigurati trostruku promjenu zraka. To znači da u jednom satu kroz kanal mora proći najmanje L \u003d 20 m 3 × 3 \u003d 60 m 3. Formula za izračunavanje brzine protoka V \u003d L / 3600 × S, gdje:

V je brzina protoka zraka u m / s;

L je protok zraka u m 3 / h;

S je površina poprečnog presjeka kanala u m 2.

Uzmite okrugli kanal Ø 400 mm, površina poprečnog presjeka je:

U našem primjeru S \u003d (3,14 × 0,4 2 m) / 4 \u003d 0,1256 m 2. Sukladno tome, da bi se osigurala potrebna brzina izmjene zraka (60 m 3 / h) u kružnom kanalu Ø 400 mm (S \u003d 0,1256 m 3), brzina zraka jednaka je: V \u003d 60 / (3600 × 0,1256) ≈ 0,13 m / s

Koristeći istu formulu unaprijed određenom brzinom, možete izračunati količinu zraka koja se kreće kroz kanale po jedinici vremena.

L \u003d 3600 × S (m 3) × V (m / s). Zapremina (potrošnja) se dobiva u kvadratnim metrima.

Kao što je već opisano ranije, razina buke ventilacijskih sustava ovisi i o brzini zraka. Kako bi umanjili negativan utjecaj ovog fenomena, inženjeri su izračunali najveće dozvoljene brzine zraka za razne prostorije.

Koristeći se istim algoritmom, brzina zraka u kanalu određuje se prilikom izračuna opskrbe toplinom, postavljaju se tolerancijska polja kako bi se minimizirali gubici za održavanje zgrada u zimskom vremenskom periodu, a ventilatori se biraju prema napajanju. Podaci o protoku zraka potrebni su i za smanjenje gubitaka tlaka, a to omogućava povećanje učinkovitosti ventilacijskih sustava i smanjuje potrošnju električne energije.

Izračun se vrši za svaki pojedinačni dio, uzimajući u obzir dobivene podatke, parametri glavnih autocesta odabiru se u promjeru i geometriji. Oni moraju imati vremena da puste evakuirani zrak iz svih zasebnih prostorija. Prečnik kanala je odabran tako da minimizira buku i izgubi otpor. Za proračun kinematske sheme bitna su sva tri pokazatelja ventilacijskog sustava: maksimalna zapremina ispumpavanog / uklonjenog zraka, brzina kretanja zračnih masa i promjer kanala. Rad na proračunu ventilacijskih sustava je s inženjerskog stanovišta klasificiran kao složen, izvode ih samo profesionalni stručnjaci sa posebnom stručnom spremom.

Da bi se osigurale konstantne vrijednosti brzine zraka u kanalima s različitim presjecima, koriste se formule:

Nakon izračuna konačnih podataka uzimaju se najbliže vrijednosti standardnih cjevovoda. Zbog toga se smanjuje vrijeme instalacije opreme i pojednostavljuje se proces njenog periodičnog održavanja i popravka. Još jedan plus je smanjenje procijenjene cijene ventilacijskog sustava.

Za zračno grijanje stambenih i proizvodni pogoni  brzine se podešavaju uzimajući u obzir temperaturu rashladne tekućine na ulazu i izlazu, za ravnomjerno dispergiranje toka toplog zraka, osmišljen je dijagram ugradnje i dimenzije ventilacijskih rešetki. Savremeni sistemi  grijanje zraka pruža mogućnost automatskog podešavanja brzine i smjera strujanja. Temperatura zraka na izlazu ne može biti veća od 50 ° C, udaljenost do radnog mjesta je najmanje 1,5 m. Stopa protoka zraka normalizirana je primjenjivim državnim standardima i industrijskim propisima.

Tijekom izračuna, na zahtjev kupaca, može se uzeti u obzir mogućnost instalacije dodatnih ogranaka, u tu svrhu se daje rezerva produktivnosti opreme i propusnost kanali. Brzina protoka izračunava se tako da nakon povećanja kapaciteta ventilacijskih sustava ne stvaraju dodatno zvučno opterećenje prisutnih ljudi u sobi.

Odabir promjera provodi se iz minimalno prihvatljivih, što su manje dimenzije - univerzalni ventilacijski sustav, jeftinije je za proizvodnju i ugradnju. Lokalni usisni sustavi se izračunavaju odvojeno, mogu raditi i van mreže i povezani sa postojećim ventilacijskim sustavima.

Državni regulatorni dokumenti utvrđuju preporučene brzine, ovisno o lokaciji i namjeni kanala. Prilikom izračunavanja morate se pridržavati tih parametara.

Unutarnji zrak se ne može kretati brzinom većom od 0,3 m / s, dopušteno je kratkotrajno višak parametra ne više od 30%. Ako u sobi postoje dva sustava, tada bi brzina zraka u svakom od njih trebala osigurati barem 50% procijenjene količine dovoda ili uklanjanja zraka.

Vatrogasne jedinice iznijele su svoje zahtjeve za brzinom kretanja zračnih masa u kanalima, ovisno o kategoriji prostorija i karakteristikama procesa. Standardi su usmjereni na smanjenje brzine dima ili vatre duž kanala. Po potrebi ventile i zatvarače treba instalirati na ventilacijske sustave. Uređaji se pokreću nakon signala senzora ili ih ručno izvodi odgovorna osoba. Samo su određene grupe prostorija povezane s jednim ventilacijskim sustavom.

Tijekom hladnog vremena u grijanim zgradama temperatura zraka kao rezultat funkcioniranja ventilacijskog sustava ne može pasti ispod normaliziranih vrijednosti. Normirana temperatura je data prije početka radne smjene. U toplom vremenskom periodu ovi zahtjevi nisu bitni. Kretanje zračnih masa ne bi trebalo pogoršati standarde propisane SanPin 2.1.2.2645. Da bi se postigli željeni rezultati tijekom dizajniranja sustava, mijenjaju se promjer kanala, snaga i broj ventilatora i protok.

Prihvaćeni proračunski podaci o parametrima kretanja u kanalima trebaju osigurati:

1. Ispunjavanje unutarnjih parametara mikroklime, podrška za kvalitet zraka u propisanim granicama. Istovremeno se poduzimaju mjere za smanjenje neproduktivnih toplinskih gubitaka. Podaci se uzimaju i iz postojećih regulatornih dokumenata i iz tehničkih specifikacija kupaca.
2. Brzina zračnih masa u radnim područjima ne smije uzrokovati propuhe, kako bi se osigurala prihvatljiva udobnost boravka u zatvorenom prostoru. Mehanička ventilacija osigurava se samo u onim slučajevima kada je zbog prirodnog nemoguće postići željene rezultate. Pored toga, u radionicama sa štetnim radnim uslovima mora se ugraditi mehanička ventilacija.

Tijekom izračuna pokazatelja kretanja zraka u sustavima s prirodnom ventilacijom uzima se prosječna godišnja vrijednost razlike u gustoći zraka u zatvorenom i na otvorenom. Minimalni podaci o stvarnim performansama trebali bi pružiti prihvatljivo normativne vrijednosti  mnoštvo razmjene zraka.

Komentari:

• Čimbenici koji utječu na veličinu zračnih kanala
• Proračun dimenzija zračnog kanala
• Izbor dimenzija za stvarne uvjete

Za prijenos dovodnog i ispušnog zraka iz ventilacijskih uređaja u civilne ili industrijske zgrade  koriste se zračni kanali raznih konfiguracija, oblika i veličina. Često se moraju postaviti na postojeće prostorije na najneočekivanijim i zatrpana mjestima opreme. Za takve slučajeve presudno je važan pravilno izračunati presjek cijevi i njegov promjer.

Čimbenici koji utječu na veličinu zračnih kanala

Uspješno postavljanje cjevovoda ventilacijskih sustava na projektirane ili novoizgrađene objekte nije veliki problem - dovoljno je koordinirati lokaciju sustava s obzirom na radna mjesta, opremu i ostale inženjerske mreže. U postojećim industrijskim zgradama to je mnogo teže zbog ograničenog prostora.

Ovaj i nekoliko drugih faktora utječu na izračun promjera kanala:

1. Jedan od glavnih faktora je protok dovodnog ili ispušnog zraka po jedinici vremena (m 3 / h), kroz koji ovaj kanal mora proći.
2. Propusnost također ovisi o brzini zraka (m / s). Ne može biti premalen, tada će, prema računici, iznijeti veličina cijevi za zrak vrlo veliku, što nije ekonomski izvodljivo. Prevelika brzina može uzrokovati vibracije, povećanu buku i snagu ventilacijske jedinice. Za različite web stranice sistem napajanja Preporučuje se uzeti različitu brzinu, njegova vrijednost se kreće od 1,5 do 8 m / s.
3. Materijal cevi je važan. Obično je to pocinčani čelik, ali koriste se i ostali materijali: razne vrste plastike, nehrđajući ili crni čelik. Potonji ima najveću hrapavost površine, otpor protoka će biti veći i veličina kanala će morati uzeti više. Vrijednost promjera treba odabrati prema regulatornoj dokumentaciji.

Tablica 1 prikazuje normalne dimenzije kanala i debljinu metala za njihovu izradu.

Tabela 1

Napomena: Tabela 1 ne odražava u potpunosti normalne, već samo najčešće veličine kanala.

Zračni kanali proizvode ne samo okrugle, već i pravokutne i ovalne oblike. Njihove veličine uzimaju se kroz vrijednost ekvivalentnog promjera. Također, nove metode za izradu kanala omogućavaju upotrebu metala manje debljine, istovremeno povećavajući brzinu u njima bez rizika od izazivanja vibracija i buke. To se odnosi na spiralno namotane vazdušne kanale, oni imaju visoku gustoću i krutost.

Vratite se na sadržaj

Proračun dimenzija zračnog kanala

Prvo morate odrediti količinu dovodnog ili ispušnog zraka koju želite kanalom dostaviti u sobu. Kada je ta vrijednost poznata, površina poprečnog presjeka (m 2) izračunava se formulom:

U ovoj formuli:

• ϑ - brzina zraka u kanalu, m / s;
• L je protok zraka, m 3 / h;
• S - područje presjek  kanal, m 2;

Da bi se povezale jedinice vremena (sekundi i sati), u proračunu je prisutan broj 3600.

Promjer kružnog kanala u metrima može se izračunati na osnovu njegove površine poprečnog presjeka po formuli:

S \u003d π D 2/4, D 2 \u003d 4S / π, gdje je D vrijednost promjera kanala, m.

Procedura za izračunavanje veličine vazdušnog kanala je sljedeća:

1. Znajući protok zraka u ovom području odredite brzinu njegovog kretanja, ovisno o namjeni kanala. Kao primjer možemo uzeti L \u003d 10 000 m 3 / h i brzinu od 8 m / s, jer je grana sistema glavna.
2. Izračunava se površina poprečnog presjeka: 10 000/3600 x 8 \u003d 0,347 m 2, promjer će biti 0,665 m.
3. Normalno, uzmite najbliže dvije veličine, obično uzmite onu veću. Blizu 665 mm ima promjer od 630 mm i 710 mm, treba uzeti 710 mm.
4. Obrnutim redoslijedom izračunava se stvarna brzina mješavine zraka u zračnom kanalu kako bi se dodatno utvrdila snaga ventilatora. U tom će slučaju presjek biti: (3,14 x 0,71 2/4) \u003d 0,4 m 2, a stvarna brzina je 10 000/3600 x 0,4 \u003d 6,95 m / s.
5. U slučaju da je potrebno položiti pravokutni kanal, njegove se dimenzije odabiru prema izračunatoj površini presjeka ekvivalentnoj zaokruzi. To jest, širina i visina cjevovoda izračunavaju se tako da površina u ovom slučaju iznosi 0,347 m 2. To može biti opcija od 700 mm x 500 mm ili 650 mm x 550 mm. Takvi se kanali za zrak postavljaju u skučenim uvjetima kada je mjesto za polaganje ograničeno tehnološkom opremom ili drugim inženjerskim mrežama.

Kada su poznati parametri zračnih kanala (njihova duljina, presjek, koeficijent trenja zraka prema površini), moguće je izračunati gubitak tlaka u sustavu pri projiciranom protoku zraka.

P \u003d R * l + z,

gde R  - gubitak tlaka trenja po 1 metar za trčanje  vazdušni kanal l z  - gubitak pritiska na lokalni otpor (sa varijabilnim presjekom).

1. Gubitak trenja:

Gubitak tlaka trenja u okruglom kanalu Rtr  smatraju se kako slijedi:

Ptr \u003d (x * l / d) * (v * v * y) / 2g,

gde x  - koeficijent otpora trenja, l  - dužina kanala u metrima, d  - promjer kanala u metrima, v y g  - ubrzanje gravitacije (9,8 m / s2).

Napomena:  Ako kanal nema okrugli, već pravokutni presjek, u formulu se mora zamijeniti ekvivalentni promjer, koji je za kanal sa stranicama A i B jednak: dEq \u003d 2AV / (A + B)

2. Gubici lokalnog otpora:

Gubici pritiska na lokalni otpor izračunavaju se formulom:

z \u003d Q * (v * v * y) / 2g,

gde P  - zbroj lokalnih koeficijenata otpora u dijelu kanala za koji se vrši proračun, v  - protok zraka u m / s, y  - gustina zraka u kg / kubni metar., g  - ubrzanje gravitacije (9,8 m / s2). Vrijednosti P  sadržane u tabelarnom obliku.

Metoda dopuštene brzine

Kada se izračunava kanalna mreža metodom dozvoljenih brzina, kao početni podatak uzima se optimalna brzina zraka (vidi tablicu). Zatim razmislite o željenom presjeku kanala i gubitku tlaka u njemu.

Postupak aerodinamičkog izračuna zračnih kanala prema metodi dopuštenih brzina:

1. Nacrtajte dijagram sistema za distribuciju zraka. Za svaki dio kanala navedite duljinu i količinu zraka koji prolazi u 1 sat.
2. Proračun počinje najudaljenije od ventilatora i najviše opterećenih dijelova.
3. Znajući optimalnu brzinu zraka za datu sobu i volumen zraka koji prolazi kroz kanal u 1 sat, određujemo odgovarajući promjer (ili presjek) kanala.
4. Izračunavamo gubitak tlaka trenja Ptr.
5. Iz tabelarnih podataka određujemo zbroj lokalnih otpora Q i izračunavamo gubitak tlaka na lokalne otpore z.
6. Raspoloživi tlak za sljedeće ogranke distribucijske mreže zraka definira se kao zbroj gubitaka tlaka u područjima koja se nalaze prije ove grane.

U procesu izračuna potrebno je sekvencijalno povezati sve grane mreže, izjednačujući otpor svake grane sa otporom same učitane grane. To se vrši pomoću otvora. Instaliraju se na lagano opterećenim dionicama zračnih kanala, povećavajući otpor.

Tabela maksimalnih brzina zraka ovisno o potrebama kanala

Metoda stalnog gubitka pritiska

Dijagram za određivanje gubitka tlaka i promjera kanala

Korištenje pravokutnih kanala

Promjeri dijagrama gubitka tlaka prikazuju promjere okrugli kanali. Ako se umjesto njih koriste kanali pravougaoni presjektada trebate pronaći njihove ekvivalentne promjere pomoću donje tablice.

Napomene:

1. Ako prostor dopušta, bolje je odabrati okrugle ili kvadratne kanale.
2. Ako nema dovoljno prostora (na primjer, tijekom rekonstrukcije), odaberite pravougaoni kanali. U pravilu je širina kanala 2 puta veća od visine). Vodoravna tablica prikazuje visinu kanala u mm, vertikalna - njegovu širinu, a ćelije u tablici sadrže jednake promjere cijevi u mm.

Tabela ekvivalentnih promjera kanala