Izračun površine zračnih kanalov in fitingov: pravila za izvedbo izračunov + primeri izračunov z uporabo formul

Ključ do brezhibnega in učinkovitega delovanja prezračevanja je kompetenten izračun površine zračnih kanalov in fitingov, od katerih je odvisna izbira posameznih elementov in opreme. Namen izračuna je zagotoviti optimalno pogostost menjave zraka v prostorih glede na njihovo namembnost.

V članku smo podrobno preučili vsako od zahtevanih stopenj izračunov: določitev prečnega prereza in dejanske površine kanalov, izračun hitrosti zraka in izbiro parametrov oblikovanih izdelkov. Poleg tega smo predstavili glavne zahteve glede velikosti prezračevalnih kanalov in dali tudi primer izračuna zračnih kanalov za zasebno hišo.

Namen izvajanja izračunov

Značilnosti izračuna in izbor zračnih kanalov odvisno od njihove vrste in materiala, iz katerega so izdelani. Slednja značilnost določa nianse, ki nastanejo med gibanjem zraka, in posebnosti interakcije zračnega plazu s stenami.

Zračni kanali so:

• kovina - lahko je črno jeklo, pocinkano, nerjavno jeklo;
• aluminijasta fleksibilna valovita;
• plastični prezračevalni kanali - prilagodljiv in tog;
• blago.

Glede na geometrijo prečnega prereza so zračni kanali okrogli, pravokotni ali ovalni. Slednja nista tako priljubljena kot prva dva.

Tudi če je prezračevalni sistem najbolj pravilen, lahko napaka pri izbiri odsekov zračnih kanalov povzroči motnje kroženja zraka.

Posledica napak v izračunih bo povečana vlažnost, nato pa plesen in plesen v prostoru. Brez pravilnega izračuna površine vseh delov je nemogoče izbrati ustrezne elemente prezračevalnega kompleksa

Ta parameter je odvisen od:

• hitrost pretoka zračne mase in njen volumen;
• stopnja tesnosti povezav;
• hrupni prezračevalni sistem;
• poraba energije

Pravilno opravljeni izračuni bodo omogočili prihranek denarja, saj bo količina materiala natančno določena. Toda poleg ekonomskih vprašanj so glavni parametri prezračevanja, ki zagotavljajo udobne življenjske pogoje za ljudi.

Splošne informacije za izračun površine prečnega prereza

Površina cevi za zračni kanal se izračuna z uporabo različnih vrednosti:

1. Za skladnost s sanitarnimi in higienskimi parametri (SanPiN).
2. Po številu stanovalcev.
3. Glede na površino sob.

Rezultat je mogoče dobiti tako za ločen prostor kot za hišo kot celoto. Za izračune obstajajo posebni programi z vgrajenimi algoritmi. Druga možnost izračuna je uporaba formul.

Pri njihovem načrtovanju je prečni prerez zračnih kanalov izbran tako, da se zrak premika vzdolž vseh dolžin s približno enako hitrostjo. Po celotni dolžini sistema je količina zraka drugačna, zato se mora prečni prerez zračnega kanala spreminjati navzgor s povečanjem prostornine zračne mase.

Če upoštevamo izpušno prezračevanje, se kvadratura prečnega prereza poveča, ko se približuje ventilatorju.Le tako lahko zagotovimo bolj ali manj enako hitrost zračne mase po celotni dolžini zračnega kanala

Z večanjem krožnega prereza se hitrost pretoka zraka zmanjšuje. Hkrati se bo zmanjšal tudi aerodinamični hrup. Pomanjkljivost takšnih zračnih kanalov je obsežnost zasnove, zaradi česar jih ni mogoče namestiti v prostor med osnutkom in spuščenimi stropi, pa tudi povečane stroške.

Če to ni mogoče, lahko daste prednost pravokotni geometriji, saj je višina pravokotnega odseka manjša. Po drugi strani pa je okrogle izdelke lažje namestiti, imajo pa tudi svoje operativne prednosti.

Ker se okrogli zračni kanali ne morejo vedno prilegati notranjosti, bolj estetski pravokotni pa so dragi, je vredno razmisliti o ovalnih izdelkih kot alternativi. So ergonomski in učinkoviti

Izbira ene ali druge možnosti je odvisna od prednostnih nalog uporabnika. Če so v ospredju varčevanje z energijo, minimalen hrup in obstajajo vse možnosti za vgradnjo velikega omrežja, je najboljša izbira okrogla oblika zračnika.

Koraki izračuna

Računsko delo je sestavljeno iz več stopenj:

1. Sestavljanje generalke diagrami prezračevalnega sistema. Tu je treba zabeležiti dolžine ravnih odsekov, vrtljivih delov in njihovo vrsto ter mesta, kjer se odseki spreminjajo.
2. Izbira stopnje izmenjave zraka, ki je enaka sanitarnim in higienskim zahtevam.
3. Izračun hitrosti gibanja zračnih mas skozi cevovod. Ta parameter je odvisen od vrsta prezračevanja, lahko pa je naravna ali prisilna.
4. Izračun površine zračnega kanala in drugih parametrov.

Obstaja veliko programov za izvajanje takšnih izračunov.

Izračun formul za kompleksen sistem ni lahka naloga.Za majhno hišo je izračun površine posameznih elementov in prereza zračnih kanalov povsem mogoč

Izračun prečnega prereza kanala

Izraz, ki se uporablja za izračun kvadrature oblikovanih elementov in zračnih kanalov, izgleda takole:

Sc = (D x 2,778) : V,

Kje:

• sc - površina v prerezu;
• L — pretok zraka, ki kroži v sistemu;
• 2.778 — koeficient, ki usklajuje različne dimenzije;
• V — hitrost zračnega plazu na določenem mestu, merjena v metrih na sekundo.

Rezultat izračuna bo vrednost, izmerjena v cm².

Obstaja alternativna formula:

S = L : k × V,

Koeficient K je v tem primeru 3600.

Določanje dejanske površine kanala

Redna prezračevalna površina za okrogle prezračevalne kanale se izračuna po formuli:

S = (π x D2) : 400,

Kje:

• S — dejanska površina;
• D — premer.

Za pravokotne cevovode:

S = (A x B): 100,

Kje:

• S — dejanska površina;
• D — premer;
• A — višina zračnega kanala;
• IN - širina konstrukcije.

Površina prečnega prereza cevi z ovalnim prerezom se izračuna po formuli:

S = π × A × B: 4,

Kje:

• A - večji premer ovala;
• IN - ustrezno manjši premer.

Obstajajo tudi druge formule za izračun površine zračnega kanala.

Z regulativnim dokumentom, kot je SNiP, lahko primerjate dimenzije preseka zračnih kanalov z zahtevanimi indikatorji. Tako je še lažje določiti ustrezno velikost zračne cevi.

Nekateri proizvajalci v opisu zračnih kanalov zagotavljajo nomograme. So tudi v normativni literaturi.

Nomogram za kovinski zračni kanal s krožnim prerezom. Vrednosti iz nje se nadomestijo v formulo. Vsi gibljivi zračni kanali so dopolnjeni s takšnimi shemami (+)

Iz nomogramov lahko vzamete vrednost površine prečnega prereza. Je približen, vendar primeren za ustvarjanje sistema z minimalnim hrupom.

Če želite najti dimenzije kanala za določeno odcepno cev, ki prenaša določeno količino zraka, morate narediti naslednje:

1. Na nomogramu določite presečišče količine zraka, ki se premakne v 1 uri, in črte največje hitrosti za projektirani odsek.
2. Blizu te točke poiščite vrednost najprimernejšega premera.

Poleg tega lahko z nomogramom ne samo olajšate izračun preseka zračnih kanalov in fitingov, temveč tudi določite izgubo tlaka vzdolž odseka zračnega voda pri nastavljeni hitrosti.

Uporaba nomograma ni potrebna, zahtevano površino preseka lahko določite glede na hitrost zračne mase.

Izračun hitrosti zraka

Z uporabo formul ali posebnih tabel izračunajte hitrost zračnega kanala. Ključni parameter pri tem je množinski indeks, ki določa prostornino zraka, pri kateri je prostor s prostornino 1 m2 popolnoma prezračen.³ v 1 uri.

Za določitev indeksa večkratnosti strokovnjaki priporočajo preučevanje posebnih pogojev v obstoječih industrijskih obratih, za katere obstajajo dejanski podatki o sproščanju plinov, strupenih hlapov itd. Najbolje je narediti neodvisen izračun z uporabo formul.

Za poenostavitev izračunov obstajajo posebne tabele, iz katerih lahko vzamete že pripravljeno vrednost indikatorja večkratnosti, vendar morate upoštevati, da vsebujejo zaokrožene parametre

Formula za izračun večkratnosti je videti takole:

N=V:W,

Kje:

• n — zahtevana množina;
• V - količina sveže zračne mase, ki vstopi v prostor v eni uri;
• W - prostornina prostora.

Enota večkratnosti je število krat/uro, V se meri v mᶾ/h, prostornina je v mᶾ.

Oglejmo si poseben primer določanja potrebne količine zraka z večkratnostjo.

Obstaja dnevna soba s prostornino 22 mᶾ. Potreben bo zrak: L = 22 x 6 = 132 m³, tukaj je 6 stopnja izmenjave zraka, vzeta iz tabele.

Hitrost gibanja mase (V) se meri v m/s in se določi po formuli:

V=D: 3600 x Š,

Kje:

• L — porabljen zrak (mᶾ/h);
• S — površina prereza zračnega kanala (mᶾ).

Poleg tega vplivata še 2 parametra hitrost zraka: raven hrupa, koeficient tresljajev. Upoštevati jih je treba pri načrtovanju sistema.

Primer izračuna za majhno kočo

Za izračun smo vzeli kočo z notranjo površino 108,8 m² in višino od tal do stropa 3 m V notranjosti je dnevna soba, spalnica, otroška soba, kuhinja, kopalnica. Indikator večkratnosti je enak 1.

Prezračevalni sistem vam omogoča, da prostor očistite nečistoč, ki so škodljive za zdravje - potencialno nevarne in povzročajo alergijske reakcije, poslabšajo dobro počutje

Najprej izračunajte količino odstranjenega in dovodnega zraka za celotno stavbo.

Za to se uporablja metoda SNiP:

1. Ker sta spalnica in dnevna soba po površini enaki, je količina odvzetega zraka 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/h.
2. Za otroško sobo - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ/h.
3. Za kuhinjo - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ/h.
4. Za kopalnico - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ/h.
5. Kot rezultat: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/h.

Hodnik in hodnik nista bila upoštevana. 100 mᶾ je prostornina, ki gre skozi napo v kuhinji.

Zelo pomembna točka je tudi pravilna porazdelitev pretoka zraka v hiši. V stavbah te vrste je običajno nameščen naravni prezračevalni sistem.Tukaj je še vedno element prisile - kuhinjska napa.

Nato določite premer prezračevalnih kanalov. Od 100 m³ Če pokrov odstranite na silo, potem ostane le še razdelitev preostalih 294 m³. Odšli bodo naravno skozi 2 jaška. Za vsako bo potrebno: ​​294: 2 = 147 mᶾ.

Ker je hitrost zraka v naravnih prezračevalnih jaških od 0,5 do 1,5 m/s, se v izračunih običajno vzame povprečna vrednost 1 m/s. Če nadomestimo znane vrednosti v formulo S = L: k × V, ugotovimo: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Sedaj je mogoče določiti premer zračnega kanala s krogom v preseku po formuli: S = (π x D2) : 400 ali 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.

Ko rešijo to enačbo z eno neznanko, s preprostimi izračuni ugotovijo, da je premer zračnega kanala 2,28 mm. Za to vrednost je izbrana najbližja večja standardna velikost cevi.

S to tabelo za pretvorbo lahko izberete enakovreden premer krožnega kanala. To zelo poenostavi izračun

Pri nameščanju pravokotnega zračnega kanala izberite njegovo velikost glede na tabelo, pri čemer se osredotočite na območje. Najbližja večja vrednost je 200 x 250 mm.

Z isto shemo se določi površina preseka odprtine za kuhinjsko napo, s to razliko, da je hitrost zraka tukaj 3 m/s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² ali premer 107 mm.

Pretvorbena tabela je potrebna, ko morate izračunati zračne kanale s pravokotnim prerezom in uporabiti tabelo za okrogle izdelke. Tukaj so premeri zračnih kanalov s krožnim prečnim prerezom, pri katerih je zmanjšanje tlaka zaradi trenja enako v pravokotni izvedbi.

Ekvivalentno vrednost lahko določite na tri načine:

• po hitrosti;
• vzdolž prečnega prereza;
• po porabi.

Te vrednosti so povezane z različnimi parametri zračnega kanala. Vsak od njih ima svoj način uporabe tabel. Glavna stvar je, da je ne glede na uporabljeno tehniko količina izgube tlaka zaradi trenja enaka.

Nazadnje se preveri hitrost: V = 147 : (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. To je znotraj sprejemljive meje.

Oblikovani izdelki in njihov izračun

pri namestitev zračnih kanalov ravni odseki različnih velikosti so povezani z oblikovanimi izdelki.

Pri izdelavi zračnih kanalov in fitingov je potrebno izračunati njihovo površino. Brez tega je nemogoče določiti pravilno količino materiala, potrebnega za izdelavo delov.

Oblikovani izdelki vključujejo:

1. Upogibi. Uporabljajo se za spreminjanje smeri zračnega cevovoda pod katerim koli kotom. Na voljo so v okroglih, pravokotnih in ovalnih oblikah.
2. Prehodi. Uporabljajo se za povezovanje zračnih kanalov različnih odsekov. Vsaka geometrija - od okrogle do kombinirane.
3. Spojke, nastavki. Povežite ravne odseke avtoceste.
4. Majice. Veje ali dve veji zračnega kanala so povezani.
5. škrbine. Blokiranje pretoka zraka.
6. Prečke. Ločite ali povežite zračne tokove.
7. Race. Zagotovite večnivojski prehod zračnega kanala.

Za izračun zahtevanih parametrov oblikovanih izdelkov so potrebne matematične spretnosti.

Vsak oblikovan izdelek ima svojo posebno vlogo v prezračevalnem sistemu. Proizvajalci oblikujejo vsakega posebej. Dobavljeni so skupaj z glavnimi elementi

Napaka v enem indikatorju bo povzročila poslabšanje operativnih značilnosti sistema. Za takšne izračune ni pripravljenih formul.

Tabela prikazuje standardne velikosti zračnih kanalov. Te in podobne posebne tabele namesto zapletenih izračunov uporabljajo tudi profesionalci

Mnogi oblikovalci uporabljajo posebne programe in spletne kalkulatorje. Vnesti morate samo primarne vrednosti in na izhodu dobiti že pripravljene parametre.

Programi vam omogočajo ne le določitev zahtevanih velikosti vseh delov, temveč tudi njihov razvoj. Tak razvoj, natisnjen na 3D tiskalniku, omogoča popolno prileganje prezračevalnih kanalov.

Osnovne zahteve za izračun

Pri določanju končnih parametrov zračnih kanalov je treba upoštevati, da mora določitev površine zračnih kanalov zagotoviti, da:

1. Zagotovljen je temperaturni režim v prostoru. Kjer je presežek toplote, je zagotovljen njen odvod, kjer je primanjkljaj, pa so njene izgube minimalne.
2. Hitrost gibanja zraka nikakor ne zmanjša ravni udobja ljudi v prostoru. V delovnih prostorih je potrebno čiščenje zraka.
3. Škodljive kemične spojine in suspendirani delci v zraku so prisotni v prostornini, ki ustreza GOST 12.1.005-88.

Za posamezne prostore je predpogoj za izbiro območja zračnih kanalov stalno vzdrževanje tlaka in izključitev dovoda zraka od zunaj.

Pri izračunu upornosti voda se upošteva izguba tlaka. Da bi tok zračne mase premagal upor med gibanjem, je potreben ustrezen tlak

V kategorijo prostorov, kjer je potrebna rezerva, spadajo kleti, pa tudi prostori, v katerih se lahko kopičijo škodljive snovi.

Zaključki in uporaben video na to temo

Spletni program za pomoč oblikovalcu:

Zaplet o organizaciji prezračevanja zasebne hiše kot celote:

Prečni prerez, oblika in dolžina zračnega kanala so nekateri od parametrov, ki določajo učinkovitost prezračevalnega sistema. Pravilen izračun je izjemno pomemben, saj... od tega je odvisna prepustnost zraka, pa tudi hitrost pretoka in učinkovito delovanje konstrukcije kot celote.

Pri uporabi spletnega kalkulatorja bo stopnja natančnosti izračuna višja kot pri ročnem izračunu. Ta rezultat je razložen z dejstvom, da program samodejno zaokroži vrednosti na natančnejše vrednosti.

Ali imate osebne izkušnje pri načrtovanju, montaži in izračunu sistema zračnih kanalov? Ali želite deliti svoje zbrano znanje ali postaviti vprašanja o temi? Pustite komentarje in sodelujte v razpravah - obrazec za povratne informacije je spodaj.