Výpočet plochy vzduchových potrubí a armatúr: pravidlá na vykonávanie výpočtov + príklady výpočtov pomocou vzorcov

Kľúčom k bezchybnej a efektívnej prevádzke vetrania je kompetentný výpočet plochy vzduchovodov a armatúr, od ktorých závisí výber jednotlivých prvkov a zariadení. Účelom výpočtu je zabezpečiť optimálnu frekvenciu výmeny vzduchu v miestnostiach v súlade s ich účelom.

V článku sme podrobne preskúmali každú z požadovaných fáz výpočtov: určenie prierezu a skutočnej plochy potrubí, výpočet rýchlosti vzduchu a výber parametrov tvarovaných výrobkov. Okrem toho sme načrtli hlavné požiadavky na veľkosť vetracích potrubí a tiež sme uviedli príklad výpočtu vzduchových potrubí pre súkromný dom.

Účel vykonávania výpočtov

Vlastnosti výpočtu a výber vzduchových potrubí závisí od ich typu a materiálu, z ktorého sú vyrobené. Posledná charakteristika určuje nuansy, ktoré vznikajú pri pohybe vzduchu, a zvláštnosti interakcie vzduchovej lavíny so stenami.

Vzduchové kanály sú:

• kov - môže to byť čierna oceľ, pozinkovaná, nehrdzavejúca oceľ;
• hliníkové flexibilné vlnité;
• plastové ventilačné potrubia - flexibilné a tuhé;
• tkanina.

Podľa geometrie prierezu sa vzduchovody vyrábajú okrúhle, obdĺžnikové alebo oválne. Posledné menované nie sú také populárne ako prvé dve.

Aj keď existuje najsprávnejšia konštrukcia ventilačného systému, chyba vo výbere sekcií vzduchového potrubia môže viesť k narušeniu cirkulácie vzduchu.

Dôsledkom chýb vo výpočtoch bude zvýšená vlhkosť a potom plesne a plesne v miestnosti. Bez správneho výpočtu plochy všetkých častí nie je možné vybrať vhodné prvky ventilačného komplexu

Tento parameter závisí od:

• rýchlosť prúdenia vzdušnej hmoty a jej objem;
• stupeň tesnosti spojov;
• hlučný ventilačný systém;
• spotreba energie

Správne vykonané výpočty umožnia ušetriť peniaze, pretože množstvo materiálu bude presne určené. Ale okrem ekonomických otázok sú hlavnou vecou parametre vetrania, ktoré zabezpečujú pohodlné životné podmienky pre ľudí.

Všeobecné informácie pre výpočet plochy prierezu

Plocha potrubia pre vzduchové potrubie sa vypočíta pomocou rôznych hodnôt:

1. Pre dodržanie hygienických a hygienických parametrov (SanPiN).
2. Podľa počtu obyvateľov.
3. Podľa plochy izieb.

Výsledok je možné získať pre samostatnú miestnosť aj pre dom ako celok. Na výpočty existujú špeciálne programy so zabudovanými algoritmami. Ďalšou možnosťou výpočtu je použitie vzorcov.

Pri ich návrhu je plocha prierezu vzduchových potrubí zvolená tak, aby sa vzduch pohyboval po všetkých dĺžkach približne rovnakou rýchlosťou. Po celej dĺžke systému je množstvo vzduchu rôzne, takže prierez vzduchového potrubia by sa mal meniť smerom nahor, keď sa zvyšuje objem vzduchovej hmoty.

Ak vezmeme do úvahy odsávacie vetranie, kvadratúra prierezu sa zvyšuje s približovaním sa k ventilátoru.Len tak je možné zaručiť viac-menej rovnakú rýchlosť prúdenia vzduchu po celej dĺžke vzduchovodu

S rastúcim kruhovým prierezom sa rýchlosť prúdenia vzduchu znižuje. Zároveň sa zníži aj aerodynamický hluk. Nevýhodou takýchto vzduchových potrubí je objemnosť konštrukcie, ktorá znemožňuje ich inštaláciu v priestore medzi ťahom a zavesenými stropmi, ako aj zvýšené náklady.

Ak to nie je možné, môžete uprednostniť pravouhlú geometriu, pretože výška obdĺžnikovej časti je menšia. Na druhej strane, okrúhle výrobky sa ľahšie inštalujú a majú aj svoje prevádzkové výhody.

Keďže okrúhle vzduchové potrubia sa nie vždy zmestia do interiéru a estetickejšie obdĺžnikové sú drahé, oplatí sa zvážiť oválne produkty ako alternatívu. Sú ergonomické a efektívne

Výber jednej alebo druhej možnosti závisí od priorít používateľa. Ak je v popredí úspora energie, minimálna hlučnosť a existujú všetky možnosti inštalácie veľkej siete, najlepšou voľbou je okrúhly tvar vzduchovodu.

Kroky výpočtu

Výpočtové práce pozostávajú z niekoľkých etáp:

1. Vypracovanie generálky schémy ventilačného systému. Tu si treba všímať dĺžky priamych úsekov, rotujúce časti a ich typ a miesta, kde sa úsek mení.
2. Výber rýchlosti výmeny vzduchu zhodný s hygienickými a hygienickými požiadavkami.
3. Výpočet rýchlosti pohybu vzdušných hmôt potrubím. Tento parameter závisí od typ vetraniaa môže to byť prirodzené alebo nútené.
4. Výpočet plochy vzduchového potrubia a ďalších parametrov.

Existuje veľa programov na vykonávanie takýchto výpočtov.

Výpočet vzorcov pre zložitý systém nie je ľahká úloha.Pre malý dom je celkom možné vypočítať plochu jednotlivých prvkov a prierez vzduchových potrubí

Výpočet prierezu potrubia

Výraz použitý na výpočet kvadratúry tvarových prvkov a vzduchových potrubí vyzerá takto:

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

Kde:

• Sc - plocha v priereze;
• L — prietok vzduchu cirkulujúceho v systéme;
• 2.778 — koeficient, ktorý zosúlaďuje rôzne rozmery;
• V — rýchlosť vzdušnej lavíny na určitom mieste meraná v metroch za sekundu.

Výsledkom výpočtu bude hodnota meraná v cm².

Existuje alternatívny vzorec:

S = L: k × V,

Koeficient K je v tomto prípade 3600.

Určenie skutočnej plochy potrubia

Bežná vetracia plocha pre kruhové vetracie kanály sa vypočíta podľa vzorca:

S = (nx D2): 400,

Kde:

• S — skutočná plocha;
• D - priemer.

Pre pravouhlé potrubia:

S = (A x B): 100,

Kde:

• S — skutočná plocha;
• D - priemer;
• A — výška vzduchového potrubia;
• IN - šírka konštrukcie.

Plocha prierezu potrubia s oválnym prierezom sa vypočíta podľa vzorca:

S = π × A × B: 4,

Kde:

• A - väčší priemer oválu;
• IN - zodpovedajúcim spôsobom menší priemer.

Existujú aj iné vzorce na výpočet plochy vzduchového potrubia.

Pomocou regulačného dokumentu, ako je SNiP, môžete porovnať rozmery prierezu vzduchových potrubí s požadovanými indikátormi. Vďaka tomu je ešte jednoduchšie určiť vhodnú veľkosť vzduchového potrubia.

Niektorí výrobcovia poskytujú v popise vzduchových potrubí nomogramy. Sú aj v normatívnej literatúre.

Nomogram pre kovové vzduchové potrubie s kruhovým prierezom. Hodnoty z neho sa nahradia do vzorca. Všetky flexibilné vzduchové kanály sú doplnené takýmito schémami (+)

Z nomogramov môžete získať hodnotu plochy prierezu. Je to približné, ale vhodné na vytvorenie systému s minimálnym hlukom.

Ak chcete nájsť rozmery potrubia pre konkrétnu odbočku, ktorá prepravuje daný objem vzduchu, musíte urobiť nasledovné:

1. Určte na nomograme priesečník objemu vzduchu presunutého za 1 hodinu a priamku najvyššej rýchlosti pre návrhový úsek.
2. V blízkosti tohto bodu nájdite hodnotu najvhodnejšieho priemeru.

Okrem toho, ak máte nomogram, môžete nielen uľahčiť výpočet prierezu vzduchových potrubí a armatúr, ale tiež určiť stratu tlaku pozdĺž úseku vzduchového potrubia pri nastavenej rýchlosti.

Nie je potrebné používať nomogram, požadovanú plochu prierezu určíte v závislosti od rýchlosti vzdušnej hmoty.

Výpočet rýchlosti vzduchu

Pomocou vzorcov alebo špeciálnych tabuliek vypočítajte rýchlosť vzduchového potrubia. Kľúčovým parametrom je tu index násobnosti, ktorý určuje objem vzduchu, pri ktorom je miestnosť s objemom 1 m2 plne vyvetraná.³ do 1 hodiny.

Na určenie indexu multiplicity odborníci odporúčajú preštudovať si špecifické podmienky v existujúcich priemyselných zariadeniach, pre ktoré existujú aktuálne údaje o uvoľňovaní plynov, toxických výparov atď. Najlepšie je urobiť nezávislý výpočet pomocou vzorcov.

Na zjednodušenie výpočtov existujú špeciálne tabuľky, z ktorých si môžete vziať hotovú hodnotu ukazovateľa násobnosti, ale musíte mať na pamäti, že obsahujú zaokrúhlené parametre

Vzorec na výpočet násobnosti vyzerá takto:

N=V:W,

Kde:

• N — požadovaná multiplicita;
• V - objem čerstvého vzduchu vstupujúceho do miestnosti za hodinu;
• W - objem miestnosti.

Jednotkou násobnosti je počet krát za hodinu, V sa meria v mᶾ/h, objem je v mᶾ.

Uvažujme o konkrétnom príklade určenia požadovaného množstva vzduchu násobnosťou.

K dispozícii je obývacia izba s objemom 22 mᶾ. Bude to vyžadovať vzduch: L = 22 x 6 = 132 m³, tu 6 je výmenný kurz vzduchu prevzatý z tabuľky.

Rýchlosť pohybu hmoty (V) sa meria v m/s a určuje sa podľa vzorca:

V=D: 3600 x S,

Kde:

• L — použitý vzduch (mᶾ/h);
• S — prierezová plocha vzduchového potrubia (mᶾ).

Okrem toho ovplyvňujú ďalšie 2 parametre rýchlosť vzduchu: hladina hluku, koeficient vibrácií. Musia sa vziať do úvahy pri navrhovaní systému.

Príklad výpočtu pre malú chatu

Pre výpočet bola vzatá chata s vnútornou plochou 108,8 m² a výška od podlahy po strop 3 m.Vnútri sa nachádza obývačka, spálňa, detská izba, kuchyňa, kúpeľňa. Ukazovateľ násobnosti sa rovná 1.

Ventilačný systém vám umožňuje zbaviť miestnosť zdraviu škodlivých nečistôt - potenciálne nebezpečných a vyvolávajúcich alergické reakcie, ktoré zhoršujú pohodu

Najprv vypočítajte množstvo odvádzaného a privádzaného vzduchu pre celú budovu.

Na to sa používa metóda SNiP:

1. Keďže spálňa a obývacia izba majú rovnakú plochu, množstvo vzduchu z nich odvádzaného je 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/h.
2. Pre detskú izbu - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ / h.
3. Pre kuchyňu - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ / h.
4. Pre kúpeľňu - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ / h.
5. Výsledkom je: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/h.

Chodba a chodba neboli brané do úvahy. 100 mᶾ je objem, ktorý prechádza digestorom v kuchyni.

Veľmi dôležitým bodom je aj správne rozloženie prúdenia vzduchu v dome. V budovách tohto typu je zvyčajne inštalovaný systém prirodzeného vetrania.Stále je tu donucovací prvok - kuchynský digestor.

Ďalej určte priemery vetracích potrubí. Od 100 m³ Ak je kapota násilne odstránená, zostáva len rozdeliť zvyšných 294 m³. Odídu prirodzene cez 2 šachty. Pre každý bude potrebné: ​​294: 2 = 147 mᶾ.

Keďže rýchlosť vzduchu v prirodzených vetracích šachtách sa pohybuje od 0,5 do 1,5 m/s, pri výpočtoch sa zvyčajne berie priemerná hodnota 1 m/s. Dosadením známych hodnôt do vzorca S = L: k × V sa zistí: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Teraz je možné určiť priemer vzduchového potrubia s kruhom v priereze pomocou vzorca: S = (π x D2) : 400 alebo 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.

Po vyriešení tejto rovnice s jednou neznámou jednoduchými výpočtami zistili, že priemer vzduchového potrubia je 2,28 mm. Pre túto hodnotu sa vyberie najbližšia väčšia štandardná veľkosť potrubia.

Pomocou tejto konverznej tabuľky môžete vybrať ekvivalentný priemer kruhového potrubia. To značne zjednodušuje výpočet

Pri inštalácii obdĺžnikového vzduchového potrubia vyberte jeho veľkosť podľa tabuľky so zameraním na oblasť. Najbližšia väčšia hodnota je 200 x 250 mm.

Pomocou rovnakej schémy je určená plocha prierezu výstupu pre kuchynský digestor s tým rozdielom, že rýchlosť vzduchu je tu 3 m / s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² alebo priemer 107 mm.

Konverzná tabuľka je potrebná, keď potrebujete vypočítať vzduchové potrubia s obdĺžnikovým prierezom a použiť tabuľku pre okrúhle výrobky. Tu sú priemery vzduchovodov s kruhovým prierezom, v ktorých sa zníženie tlaku v dôsledku trenia rovná rovnakej hodnote v obdĺžnikovom prevedení.

Existujú tri spôsoby, ako určiť ekvivalentnú hodnotu:

• podľa rýchlosti;
• pozdĺž prierezu;
• podľa spotreby.

Tieto hodnoty sú spojené s rôznymi parametrami vzduchového potrubia. Každý z nich má individuálny spôsob používania tabuliek. Hlavná vec je, že bez ohľadu na použitú techniku ​​je veľkosť straty tlaku v dôsledku trenia rovnaká.

Nakoniec sa skontroluje rýchlosť: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. To je v rámci prijateľného limitu.

Tvarové výrobky a ich výpočet

o inštalácia vzduchových potrubí rovné časti rôznych veľkostí sú spojené pomocou tvarovaných výrobkov.

Pri výrobe vzduchovodov aj tvaroviek je potrebné vypočítať ich plochu. Bez toho nie je možné určiť správne množstvo materiálu potrebného na výrobu dielov.

Medzi tvarované produkty patria:

1. Ohyby. Používajú sa na zmenu smeru vzduchového potrubia v akomkoľvek uhle. Prichádzajú ako okrúhle, obdĺžnikové a oválne.
2. Prechody. Používajú sa na pripojenie vzduchových potrubí rôznych sekcií. Akákoľvek geometria - od okrúhlej po kombinovanú.
3. Spojky, vsuvky. Pripojte rovné úseky diaľnice.
4. Odpaliska. Vetvy alebo dve vetvy vzduchového potrubia sú spojené.
5. Stubs. Blokovanie prúdenia vzduchu.
6. Priečky. Oddeľte alebo pripojte prúdy vzduchu.
7. Kačice. Zabezpečte viacúrovňový prechod vzduchového potrubia.

Na výpočet požadovaných parametrov tvarovaných výrobkov sú potrebné matematické zručnosti.

Každý tvarovaný výrobok má svoju osobitnú úlohu vo ventilačnom systéme. Výrobcovia navrhujú každý z nich samostatne. Dodávajú sa spolu s hlavnými prvkami

Chyba v jednom ukazovateli povedie k zhoršeniu prevádzkových charakteristík systému. Na takéto výpočty neexistujú žiadne hotové vzorce.

V tabuľke sú uvedené štandardné veľkosti vzduchových potrubí. Dokonca aj profesionáli používajú tieto a podobné špeciálne tabuľky namiesto zložitých výpočtov

Mnoho dizajnérov používa špeciálne programy a online kalkulačky. Stačí zadať primárne hodnoty a na výstupe získať hotové parametre.

Programy vám umožňujú nielen určiť požadované veľkosti všetkých častí, ale aj ich vývoj. Takýto vývoj, vytlačený na 3D tlačiarni, umožňuje dokonalé prispôsobenie ventilačných potrubí.

Základné požiadavky na výpočet

Pri určovaní konečných parametrov vzduchovodov je potrebné vziať do úvahy, že pri určení plochy vzduchovodov je potrebné zabezpečiť, aby:

1. Teplotný režim v miestnosti je zabezpečený. Tam, kde je prebytočné teplo, je zabezpečený jeho odvod a kde je nedostatok, jeho straty sú minimalizované.
2. Rýchlosť pohybu vzduchu nijako neznižuje úroveň pohodlia osôb v miestnosti. V pracovných priestoroch je potrebné čistenie vzduchu.
3. Škodlivé chemické zlúčeniny a suspendované častice prítomné vo vzduchu sú prítomné v objeme zodpovedajúcom GOST 12.1.005-88.

Pre jednotlivé miestnosti je predpokladom výberu plochy vzduchovodov neustále udržiavanie tlaku a vylúčenie prívodu vzduchu zvonku.

Pri výpočte odporu vedenia sa berie do úvahy strata tlaku. Aby prúdenie vzdušnej hmoty prekonalo odpor pri pohybe, je potrebný primeraný tlak

Do kategórie priestorov, kde sa vyžaduje zálohovanie, patria pivnice, ako aj priestory, v ktorých sa môžu hromadiť škodlivé látky.

Závery a užitočné video na túto tému

Online program na pomoc konštruktérovi:

Sprisahanie o organizácii vetrania súkromného domu ako celku:

Plocha prierezu, tvar a dĺžka vzduchového potrubia sú niektoré z parametrov, ktoré určujú výkon ventilačného systému. Správny výpočet je mimoriadne dôležitý, pretože... od toho závisí kapacita prietoku vzduchu, ako aj rýchlosť prúdenia a efektívna prevádzka konštrukcie ako celku.

Pri použití online kalkulačky bude stupeň presnosti výpočtu vyšší ako pri manuálnom výpočte. Tento výsledok je vysvetlený skutočnosťou, že program automaticky zaokrúhľuje hodnoty na presnejšie hodnoty.

Máte osobné skúsenosti s projektovaním, inštaláciou a výpočtom vzduchotechnického systému? Chcete sa podeliť o svoje nahromadené vedomosti alebo položiť otázky k danej téme? Zanechajte komentáre a zapojte sa do diskusií - formulár spätnej väzby sa nachádza nižšie.