SibClim » Вентиляция » Методы расчета воздуховодов

Методы расчета воздуховодов


13 ноября 2007. Автор: firesate
Расчет потерь давления в воздуховоде
Когда известны параметры воздуховодов (их длина, сечение, коэффициент трения воздуха о поверхность), можно рассчитать потери давления в системе при проектируемом расходе воздуха.

Общие потери давления (в кг/кв.м.) рассчитываются по формуле:

P = R*l + z

где
R - потери давления на трение в расчете на 1 погонный метр воздуховода,
l - длина воздуховода в метрах,
z - потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении).

1. Потери на трение:
В круглом воздуховоде потери давления на трение Pтр считаются так:

Pтр = (x*l/d) * (v*v*y)/2g

где
x - коэффициент сопротивления трения,
l - длина воздуховода в метрах,
d - диаметр воздуховода в метрах,
v - скорость течения воздуха в м/с,
y - плотность воздуха в кг/куб.м.,
g - ускорение свободного падения (9,8 м/с2).
Замечание: Если воздуховод имеет не круглое, а прямоугольное сечение, в формулу надо подставлять эквивалентный диаметр, который для воздуховода со сторонами А и В равен: dэкв = 2АВ/(А + В)

2. Потери на местные сопротивления:
Потери давления на местные сопротивления считаются по формуле:

z = Q* (v*v*y)/2g

где
Q - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховода, для которого производят расчет,
v - скорость течения воздуха в м/с,
y - плотность воздуха в кг/куб.м.,
g - ускорение свободного падения (9,8 м/с2).
Значения Q содержатся в табличном виде.


Метод допустимых скоростей
При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают оптимальную скорость воздуха (см. таблицу 1). Затем считают нужное сечение воздуховода и потери давления в нем (см. Расчет потерь давления в воздуховоде выше).

Порядок действий при аэродинамическом расчете воздуховодов по методу допустимых скоростей:
- Начертить схему воздухораспределительной системы. Для каждого участка воздуховода указать длину и количество воздуха, проходящего за 1 час.
- Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.
- Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
- Вычисляем потери давления на трение Pтр.
- По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
- Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.


В процессе расчета нужно последовательно увязать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление.

Таблица максимальной скорости воздуха в зависимости от требований к воздуховоду (таблица 1)
НазначениеОсновное требование
БесшумностьМин. потери напора
Магистральные каналыГлавные каналыОтветвления
ПритокВытяжка ПритокВытяжка
Жилые помещения35433
Гостиницы57.56.565
Учреждения686.565
Рестораны79776
Магазины89776

Примечание: скорость воздушного потока в таблице дана в метрах в секунду.


Метод постоянной потери напора
Данный метод предполагает постоянную потерю напора на 1 погонный метр воздуховода. На основе этого определяются размеры сети воздуховодов. Метод постоянной потери напора достаточно прост и применяется на стадии технико-экономического обоснования систем вентиляции.
- В зависимости от назначения помещения по таблице допустимых скоростей воздуха выбирают скорость на магистральном участке воздуховода.
- По определенной в п.1 скорости и на основании проектного расхода воздуха находят начальную потерю напора (на 1 м длины воздуховода). Для этого служит нижеприведенная диаграмма.
- Определяют самую нагруженную ветвь, и ее длину принимают за эквивалентную длину воздухораспределительной системы. Чаще всего это расстояние до самого дальнего диффузора.
- Умножают эквивалентную длину системы на потерю напора из п.2. К полученному значению прибавляют потерю напора на диффузорах.
- Теперь по приведенной ниже диаграмме определяют диаметр начального воздуховода, идущего от вентилятора, а затем диаметры остальных участков сети по соответствующим расходам воздуха. При этом принимают постоянной начальную потерю напора.


Диаграмма определения потерь напора и диаметра воздуховодов


Нажмите на картинку чтобы увеличить
Методы расчета воздуховодов



Использование прямоугольных воздуховодов
В диаграмме потерь напора указаны диаметры круглых воздуховодов. Если вместо них используются воздуховоды прямоугольного сечения, то необходимо найти их эквивалентные диаметры с помощью приведенной ниже таблицы.

Замечания:
- Если позволяет пространство, лучше выбирать круглые или квадратные воздуховоды.
- Если места недостаточно (например, при реконструкции), выбирают прямоугольные воздуховоды. Как правило, ширина воздуховода в 2 раза больше высоты).


В таблице по горизонтальной указана высота воздуховода в мм, по вертикальной - его ширина, а в ячейках таблицы содержатся эквивалентные диаметры воздуховодов в мм.

Таблица эквивалентных диаметров воздуховодов
Размеры 150200250300350400450500
250210245275     
300230265300330    
350245285325355380   
400260305345370410440  
450275320365400435465490 
500290340380425455490520545
550300350400440475515545575
600310365415460495535565600
650320380430475515555590625
700 390445490535575610645
750 400455505550590630665
800 415470520565610650685
850  480535580625670710
900  495550600645685725
950  505560615660705745
1000  520575625675720760
1200   620680730780830
1400    725780835880
1600     830885940
1800     870935990