Metody obliczania prędkości powietrza w kanałach powietrznych

W oparciu o normy sanitarno-higieniczne i budowlane każdy obiekt, zarówno mieszkalny, jak i przemysłowy, musi być wyposażony w instalację wentylacyjną. Wytworzony mikroklimat wpływa na sprawność i stan zdrowia ludzi. Aby zapewnić komfortowe warunki życia, opracowano specjalne normy określające skład powietrza.

Znaczenie wymiany powietrza

Zadaniem każdej wentylacji jest zapewnienie optymalnego mikroklimatu, poziomu wilgotności i temperatury powietrza w pomieszczeniu. Wskaźniki te wpływają na komfort osoby podczas procesu pracy i odpoczynku.

Słaba wentylacja prowadzi do namnażania się bakterii wywołujących infekcje dróg oddechowych. Jedzenie zaczyna się szybko psuć. Podwyższony poziom wilgotności powoduje pojawienie się pleśni i pleśni na ścianach i meblach.

Świeże powietrze może dostać się do pomieszczenia w naturalny sposób, ale zgodność ze wszystkimi wskaźnikami sanitarnymi i higienicznymi można osiągnąć tylko przy działaniu wysokiej jakości systemu wentylacyjnego. Należy go obliczyć osobno dla każdego pomieszczenia, biorąc pod uwagę skład i objętość powietrza, cechy konstrukcyjne.

W przypadku małych prywatnych domów i mieszkań wystarczy wyposażenie kopalń w naturalną cyrkulację przepływów powietrza. Ale w przypadku pomieszczeń przemysłowych, dużych domów wymagany jest dodatkowy sprzęt w postaci wentylatorów zapewniających wymuszony obieg.

Planując budynek dla przedsiębiorstwa lub instytucji publicznej, należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

• wysokiej jakości wentylacja powinna znajdować się w każdym pomieszczeniu;
• konieczne jest, aby skład powietrza spełniał wszystkie zatwierdzone normy;
• przedsiębiorstwo wymaga instalacji dodatkowego sprzętu, który będzie regulował prędkość powietrza w kanale;
• W kuchni i sypialni należy zainstalować różne rodzaje wentylacji.

Aby system wymiany powietrza spełniał wszystkie wymagania, konieczne jest obliczenie prędkości powietrza w kanale. Pomoże Ci to wybrać odpowiednie urządzenie.

Zasady wyznaczania prędkości powietrza w kanale

Natężenie przepływu powietrza w wentylacji jest bezpośrednio związane z poziomem wibracji i hałasu w systemie. Te metryki należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu zachowania. Ruch masy powietrza powoduje hałas, którego intensywność zależy od liczby zagięć rur. Ważną rolę odgrywa również opór: im wyższy, tym mniejsza będzie prędkość ruchu mas powietrza.

Poziom hałasu

Przekroczenie wymienionych parametrów jest możliwe tylko w wyjątkowych przypadkach, gdy do systemu konieczne jest podłączenie dodatkowego sprzętu.

Poziom wibracji

Wibracje powstają podczas pracy dowolnego urządzenia wentylacyjnego. Jego wydajność zależy od materiału, z którego wykonany jest kanał.

Maksymalne wibracje zależą od kilku czynników:

• jakość uszczelek zaprojektowanych w celu zmniejszenia poziomu wibracji;
• materiał rury;
• rozmiar kanału;
• natężenie przepływu powietrza.

Wskaźniki ogólne nie mogą być wyższe niż te ustalone przez normy sanitarne.

Kurs wymiany powietrza

Oczyszczanie mas powietrza następuje w wyniku wymiany powietrza, dzieli się na wymuszone i naturalne. W drugim przypadku uzyskuje się to poprzez otwieranie okien, wywietrzników, w pierwszym poprzez montaż wentylatorów i klimatyzatorów.

Dla optymalnego mikroklimatu zmiany powietrza powinny następować przynajmniej raz na godzinę. Liczba takich cykli nazywana jest kursem wymiany powietrza. Należy to określić w celu ustalenia prędkości ruchu powietrza w kanale wentylacyjnym.

Stosunek częstotliwości oblicza się ze wzoru N = V / WgdzieN - wskaźnik częstotliwości na godzinę; V - objętość powietrza wypełniającego metr sześcienny pomieszczenia na godzinę; W - objętość pomieszczenia w metrach sześciennych.

Algorytm i wzory do obliczania prędkości powietrza

Obliczenia przepływu powietrza można wykonać samodzielnie, biorąc pod uwagę warunki i parametry techniczne. Aby obliczyć, musisz znać objętość pokoju i szybkość wielokrotności. Na przykład dla pomieszczenia o powierzchni 20 m2 minimalna wartość to 6. Korzystając ze wzoru daje 120 m³. Jest to objętość, która musi przejść przez kanały w ciągu godziny.

Prędkość kanału jest również obliczana na podstawie parametrów średnicy przekroju. W tym celu stosuje się formułę S = πr² = π / 4 * D²gdzie

• S - powierzchnia przekroju;
• r - promień;
• π - stała 3,14;
• re - średnica.

Znając pole przekroju poprzecznego i natężenie przepływu powietrza, możesz obliczyć jego prędkość. W tym celu stosuje się formułę V = L / 3600 * S, gdzie:

• V - prędkość m / s;
• L - zużycie m³ / h;
• S - powierzchnia przekroju.

Parametry hałasu i drgań zależą od prędkości na odcinku kanału. Jeśli przekraczają dopuszczalne normy, musisz zmniejszyć prędkość, zwiększając przekrój. Aby to zrobić, możesz zainstalować rury z innego materiału lub wyprostować zakrzywiony kanał.

Obliczanie przepływu powietrza

Ważne jest, aby poprawnie obliczyć powierzchnię przekrojów o dowolnym kształcie, zarówno okrągłym, jak i prostokątnym. Jeśli rozmiar nie jest odpowiedni, nie będzie możliwe zapewnienie prawidłowego bilansu powietrza. Zbyt duża linia lotnicza zajmie dużo miejsca. Zmniejszy to powierzchnię pomieszczenia i spowoduje dyskomfort dla mieszkańców. Przy błędnych obliczeniach i doborze bardzo małego rozmiaru kanału będą obserwowane silne przeciągi. Wynika to z silnego wzrostu ciśnienia przepływu powietrza.

Projekt przekroju

Aby obliczyć prędkość, z jaką powietrze będzie przechodzić przez rurę, musisz określić pole przekroju. Do obliczeń używany jest następujący wzór S = L / 3600 * V, Gdzie:

• S - powierzchnia przekroju;
• L - zużycie powietrza w metrach sześciennych na godzinę;
• V - prędkość w metrach na sekundę.

W przypadku kanałów okrągłych średnicę należy wyznaczyć ze wzoru: D = 1000 * √ (4 * S / π).

Jeśli kanał jest prostokątny, a nie okrągły, zamiast średnicy należy określić jego długość i szerokość. Podczas instalowania takiego kanału brany jest pod uwagę przybliżony przekrój. Oblicza się go według wzoru: a * b = S, (za - długość, b - szerokość).

Istnieją zatwierdzone normy, zgodnie z którymi stosunek szerokości do długości nie powinien przekraczać 1: 3. Zaleca się również stosowanie w stołach roboczych o typowych wymiarach oferowanych przez producentów kanałów powietrznych.

Zaletą są kanały okrągłe. Charakteryzują się niższym poziomem oporów, dlatego podczas pracy instalacji wentylacyjnej poziom hałasu i wibracji zostanie maksymalnie zminimalizowany.

Materiał i kształt przekroju kanałów powietrznych

Okrągłe kanały powietrzne są najczęściej stosowane w dużych fabrykach. Wynika to z faktu, że ich instalacja wymaga wielu metrów kwadratowych powierzchni podłogi. W przypadku budynków mieszkalnych najbardziej odpowiednie są przekroje prostokątne, stosuje się je również w przychodniach, przedszkolach.

Stal jest najczęściej używaną rurą do produkcji rur.W przypadku przekroju okrągłego powinien być elastyczny i twardy, w przypadku części prostokątnych powinien być bardziej miękki. Rury mogą być wykonane z materiałów tekstylnych i polimerowych.

Właściwy dobór rur wentylacyjnych

Przed zaprojektowaniem systemu wentylacyjnego należy wziąć pod uwagę wszystkie wskaźniki prędkości, hałasu i wibracji. Konieczne jest wykonanie obliczeń uwzględniających powierzchnię pomieszczenia w celu zapewnienia wysokiej jakości wymiany powietrza. Ważną rolę w doborze odgrywa również materiał wykonania.

Najbardziej wszechstronne są kanały powietrzne ze stali ocynkowanej. Mogą pracować w wysokich temperaturach i ciśnieniach. Mogą być stosowane we wszystkich strefach klimatycznych.

W przemyśle najczęściej stosowane kanały powietrzne wykonane są ze stali czarnej. Są odporne na ciepło i ogień, ale silnie korozyjne.

Aluminiowy przewód falisty ma wysoki stopień elastyczności, wytrzymałości i elastyczności. Materiał jest odporny na wysokie temperatury. Ale ten kanał ma wadę. Ze względu na wysoki opór aerodynamiczny podczas pracy jest dużo hałasu.

Plastikowe kanały powietrzne wyróżniają się dużą wytrzymałością, długą żywotnością i łatwością montażu. Są popularne ze względu na niski koszt i niewielką wagę. Minusem jest niska odporność na wysokie temperatury.

W budynkach mieszkalnych często instaluje się rury poliizocyjanurowe. Charakteryzują się wysokimi właściwościami przeciwpożarowymi, długą żywotnością, łatwością montażu.

Zalecane stawki prędkości

Przy sporządzaniu projektu dla dowolnego budynku konieczne jest obliczenie rozkładu wentylacji dla każdej lokalizacji z osobna. Jeśli mówimy o budowie budynku przemysłowego, obliczenia powinny dotyczyć wszystkich warsztatów, w przypadku budynków mieszkalnych schematy są opracowywane dla każdego mieszkania, w przypadku domu prywatnego należy sporządzić bloki podłogowe.

Przed przystąpieniem do montażu instalacji wentylacyjnej należy wiedzieć, jakie będą przebiegi i wymiary sieci, należy opracować geometrię kanałów wentylacyjnych. Wszystko to jest konieczne, aby wybrać optymalny rozmiar rury.

Obliczenia ruchu mas powietrza w budynkach mieszkalnych i przemysłowych są bardzo trudne. Dlatego zaleca się powierzenie tego specjalistom.

Podczas projektowania i uruchamiania dowolnego obiektu orientacja idzie do zalecanej prędkości w kanale, która jest zatwierdzona przez SNiP. Zgodnie z normami prędkość powietrza w pomieszczeniu nie powinna przekraczać 0,3 m/s. Możliwe są tymczasowe wyjątki z powodu prac technicznych. Na przykład podczas wykonywania napraw lub montażu sprzętu budowlanego parametry mogą być wyższe, ale maksymalnie o 30%.

W przypadku dużych obiektów przemysłowych projektowany jest częściej niż jeden system wentylacyjny, ale dwa. Dotyczy to magazynów, hangarów, dużych garaży. W takim przypadku obciążenie zostanie podzielone na pół, dlatego prędkość powietrza należy dobrać w taki sposób, aby zapewnić 50% całkowitej objętości ruchu masy powietrza.

Zaleca się zainstalowanie w kanałach powietrznych zaworów zasilających i odcinających, tak aby w przypadku pożaru prędkość ruchu mas powietrza została zredukowana do minimum. Pomoże to zapobiec rozprzestrzenianiu się dymu do wszystkich sąsiednich pomieszczeń.