Esempi di calcolo del calcolo aerodinamico dei condotti d'aria

6.1. Calcolo aerodinamico dei sistemi di ventilazione di alimentazione.

Il calcolo aerodinamico viene eseguito al fine di determinare le dimensioni della sezione dei condotti dell'aria e dei canali dei sistemi di ventilazione di alimentazione e di scarico e per determinare la pressione che fornisce il flusso d'aria calcolato in tutte le sezioni dei condotti d'aria.

Il calcolo aerodinamico si compone di due fasi:

1. Calcolo delle sezioni dei condotti d'aria della direzione principale - autostrade;

2. Collegamento di rami.

Il calcolo aerodinamico viene eseguito nella seguente sequenza:

1) Il sistema è suddiviso in sezioni separate. Le lunghezze di tutte le sezioni e i relativi costi vengono rilevati nello schema di calcolo.

2) La linea principale è selezionata. Il ramo con la lunghezza massima e il carico massimo viene selezionato come autostrada principale.

3) Numeriamo i tratti, partendo dal tratto più distante dell'autostrada.

4) Determinare le dimensioni delle sezioni delle sezioni di progetto con la formula:

La selezione delle dimensioni della sezione dei condotti dell'aria viene effettuata in base alle velocità dell'aria ottimali. Le velocità massime consentite per il sistema di ventilazione meccanica di alimentazione sono prese secondo la tabella 3.5.1 della sorgente [1]:

- per l'autostrada 8 m / s;

- per rami 5 m / s.

5) In base all'area f calcolata, vengono selezionate le dimensioni del condotto.

Quindi la velocità viene specificata utilizzando la formula:

6) Determinare la perdita di carico per attrito:

dove R è la perdita di pressione specifica dovuta all'attrito, Pa / m.

È preso secondo la tabella. 22.15 del Designer's Handbook (ingresso per diametro equivalente de e velocità dell'aria v).

l - lunghezza della sezione, m.

Vsh - coefficiente che tiene conto della rugosità della superficie interna del canale del condotto (per acciaio Vsh = 1, per canali in pareti di mattoni Vsh = 1,36). È preso secondo la tabella. 22.12 del Designer Handbook.

7) Determinare la perdita di carico nelle resistenze locali con la formula:

dove ∑ζ è la somma dei coefficienti delle resistenze locali del sito, presi secondo il Manuale del Progettista;

pD - pressione dinamica, Pa.

Determinare la perdita di pressione totale nell'area calcolata

9) Determinare la perdita di carico nel sistema con la formula:

dove N è il numero di sezioni dell'autostrada.

p - perdita di pressione nelle apparecchiature di ventilazione.

10) Colleghiamo i rami, iniziando dal ramo più lungo. La perdita di carico nel ramo è uguale alla perdita di carico nella linea dalla sezione periferica al punto comune con la diramazione:

La discrepanza tra le perdite di carico lungo i rami dei condotti dell'aria non deve superare il 10% delle perdite di carico nei tratti paralleli della linea. Se durante il calcolo risulta che modificando il diametro è impossibile equalizzare le perdite, allora installiamo i diaframmi, le valvole a farfalla o equalizziamo con le grate (le grate di tipo P e PP sono regolabili).

I calcoli aerodinamici del sistema P1, P2, P3, P4, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 sono riassunti nelle tabelle n. 6-16. Dopo il calcolo, ai diagrammi vengono applicate le sezioni dei condotti dell'aria con l'indicazione dei costi.

6.2. Calcolo aerodinamico di sistemi di ventilazione con induzione naturale del movimento dell'aria.

Quando si calcola un sistema di ventilazione naturale, è necessario che le perdite nel sistema siano inferiori alla pressione creata dalla differenza di densità (pressione disponibile).

Durante il calcolo, cerchiamo di mantenere una discrepanza del 5-10% tra la perdita di pressione nel sistema e la pressione disponibile, ma se è necessario aumentare le perdite nel sistema, utilizziamo griglie regolabili.

La pressione disponibile è calcolata dalla formula:

dove ρн, ρв - densità dell'aria rispettivamente a tн e tв (il calcolo viene eseguito alla temperatura dell'aria esterna tн = 5 о C);

h è l'altezza della colonna d'aria, m.

L'altezza della colonna d'aria dipende dalla presenza o assenza di un sistema di ventilazione di alimentazione in una data stanza:

- se la stanza ha un sistema di ventilazione di alimentazione, l'altezza della colonna d'aria è uguale alla distanza dal centro dell'altezza della stanza all'imboccatura del pozzo di scarico;

- se nella stanza è presente solo un sistema di scarico, l'altezza della colonna d'aria è uguale alla distanza dal centro del foro di scarico

alla bocca dell'albero di scarico.

Il calcolo del sistema di ventilazione ad impulso naturale viene effettuato nel seguente ordine:

1) Determina l'autostrada. Per tiraggio naturale, questo sarà il ramo per il quale la pressione disponibile è la più piccola.

2) La determinazione della sezione dei condotti viene eseguita allo stesso modo del sistema meccanico di alimentazione.

3) Calcoliamo le diramazioni rimanenti allo stesso modo della rete, confrontando la discrepanza con la pressione disponibile.

7. SELEZIONE DELL'ATTREZZATURA DI VENTILAZIONE

7.1. Selezione di griglie lamellari fisse.

Il ruolo della presa d'aria è svolto dalle griglie a lamelle di tipo STD. Sono montati in un foro nella parete della camera di ventilazione. Una soluzione così costruttiva del dispositivo di aspirazione dell'aria non è in contraddizione con i requisiti sanitari e igienici, poiché non sono presenti inquinanti atmosferici esterni nelle vicinanze. L'aspirazione dell'aria viene eseguita in conformità ai requisiti, in base ai quali i dispositivi di aspirazione dell'aria non devono essere inferiori a 2 m dal livello del suolo.

La selezione avviene nel seguente ordine:

1) per una data portata d'aria selezionare una o più griglie con area libera totale

dove v è la velocità raccomandata del movimento dell'aria nella sezione del reticolo. È preso pari a 2-6 m / s;

Ltot - portata volumetrica d'aria che passa attraverso la griglia, m 3 / h.

f = 13386 / (3600 4) = 0,93 m 2

Il numero di grigliati è determinato come

dove f1 è l'area della sezione trasversale libera di un reticolo, m 2.

n = 0,93 / 0,183 = 5 pezzi.

è stato adottato un reticolo del tipo STD 302 con area di sezione libera f1 = 0,183 m 2

2) Chiariamo la velocità con la formula

dove ffact è l'effettiva area della sezione trasversale totale, m 2.

v = 13386 / (3600 0,915) = 4 m / s

3) Calcoliamo la perdita di carico nelle griglie con la formula:

p = ζ (ρ v 2) / 2,

dove ζ è il coefficiente di resistenza locale. Per i grigliati del tipo STD è 1.2.

ρ è la densità dell'aria esterna durante il periodo freddo dell'anno a una temperatura di -32 ° C, ρ = 1,48319 kg / m3.

∆p = 1,2 · (1,48319 · 4 2) / 2 = 14,2 Pa.

Selezione di una griglia a lamelle fisse. Tabella 17

Sistema n.	L, m 3 / h	Marca	numero	Dimensioni, mm
P1-P4	13386	STD-302	5	750´1160

7.2. Selezione del filtro

1) Selezione dei filtri per il sistema P1 (alimentazione all'auditorium):

Il numero di celle del filtro è determinato dalla formula:

dove L è la portata volumetrica dell'aria fornita alla sala - 13386m 3 / h.

Li è il rendimento di una cella filtrante; per i filtri FYaPb è pari a 1500 m 3 / h. La dimensione di una cella è 518´518 mm.

n '= 13386/1500 = 8,9

Resistenza aerodinamica del tipo di cella: ∆p = 150 Pa.

Selezione del filtro Tabella 18

Sistema n.	L, m 3 / h	Marca	Dimensioni, mm
P1	13494	FYaPb	518´518
P2	648	FYaPb	518´518
P3	576	FYaPb	518´518
P4	234	FYaPb	518´518

7.3. Selezione della valvola dell'aria isolata.

La serranda d'aria isolata è progettata per evitare perdite di calore irragionevoli in un momento in cui il sistema di ventilazione non funziona. Il tipo di serranda, gli ingombri e l'area di sezione libera per il passaggio dell'aria sono scelti in funzione di una determinata portata.

Metodo di selezione degli ammortizzatori:

1) per una data portata d'aria si sceglie in tabella il tipo di serranda e l'area della sezione libera.

2) Determina la velocità del movimento dell'aria nella zona giorno

valvola secondo la formula:

v = 13386 / (3600 1,48) = 2,5 m / s;

Fase uno

Comprende il calcolo aerodinamico dei sistemi di condizionamento meccanico o di ventilazione, che comprende una serie di operazioni sequenziali Viene redatto un diagramma assonometrico, che comprende la ventilazione: sia di mandata che di scarico, ed è predisposto per il calcolo.

Le dimensioni dell'area della sezione trasversale dei condotti dell'aria sono determinate in base al loro tipo: rotondo o rettangolare.

Formazione dello schema

Il diagramma è redatto in prospettiva con una scala di 1: 100. Indica i punti con i dispositivi di ventilazione localizzati e il consumo d'aria che li attraversa.

Qui dovresti decidere sul tronco: la linea principale sulla base della quale vengono eseguite tutte le operazioni. È una catena di sezioni collegate in serie, con il carico maggiore e la lunghezza massima.

Quando si costruisce un'autostrada, è necessario prestare attenzione a quale sistema si sta progettando: alimentazione o scarico.

Fornitura

Qui, la linea di fatturazione è costruita dal distributore d'aria più distante con il più alto consumo. Passa attraverso elementi di alimentazione come condotti d'aria e unità di trattamento aria fino al punto in cui viene aspirata l'aria. Se il sistema deve servire più piani, il distributore d'aria si trova sull'ultimo.

Scarico

Si sta costruendo una linea dal dispositivo di scarico più remoto, che massimizza il consumo di flusso d'aria, attraverso la linea principale fino all'installazione della cappa e oltre al pozzo attraverso il quale viene rilasciata l'aria.

Se la ventilazione è prevista per più livelli e l'installazione della cappa si trova sul tetto o sulla soffitta, la linea di calcolo dovrebbe iniziare dal dispositivo di distribuzione dell'aria del piano inferiore o seminterrato, anch'esso incluso nel sistema. Se la cappa è installata nel seminterrato, quindi dal dispositivo di distribuzione dell'aria dell'ultimo piano.

L'intera linea di calcolo è suddivisa in segmenti, ognuno di essi è una sezione del condotto con le seguenti caratteristiche:

• condotto di sezione trasversale uniforme;
• da un materiale;
• con consumo d'aria costante.

Il passo successivo è la numerazione dei segmenti. Inizia con il dispositivo di scarico o distributore d'aria più distante, a ciascuno assegnato un numero separato. La direzione principale: l'autostrada è evidenziata con una linea in grassetto.

Inoltre, sulla base di un diagramma assonometrico per ogni segmento, viene determinata la sua lunghezza, tenendo conto della scala e del consumo d'aria. Quest'ultimo è la somma di tutti i valori del flusso d'aria consumato che scorre attraverso i rami adiacenti alla linea. Il valore dell'indicatore che si ottiene come risultato della somma sequenziale dovrebbe aumentare gradualmente.

Determinazione dei valori dimensionali delle sezioni dei condotti d'aria

Prodotto sulla base di indicatori quali:

• consumo d'aria nel segmento;
• i valori normativi raccomandati per la velocità del flusso d'aria sono: sulle autostrade - 6m / s, nelle miniere da cui viene prelevata aria - 5m / s.

Viene calcolato il valore dimensionale preliminare del condotto sul segmento, che viene portato allo standard più vicino. Se viene selezionato un condotto rettangolare, i valori vengono selezionati in base alle dimensioni dei lati, il rapporto tra i quali non è superiore a 1 a 3.

Tipi di condotto

I condotti dell'aria sono elementi del sistema responsabili del trasferimento di aria di scarico e fresca. Comprende tubi conici principali, curve e mezze curve, nonché una varietà di adattatori. Si differenziano per materiale e forma in sezione.

L'area di applicazione e le specifiche del movimento dell'aria dipendono dal tipo di condotto dell'aria. Esiste la seguente classificazione dei materiali:

1. Acciaio - condotti dell'aria rigidi a pareti spesse.
2. Alluminio: flessibile, a parete sottile.
3. Plastica.
4. Stoffa.

In termini di forma, le sezioni sono suddivise in sezioni tonde di diverso diametro, quadrate e rettangolari.

Fase due

I dati relativi alla resistenza aerodinamica sono calcolati qui. Dopo aver scelto le sezioni trasversali standard dei condotti dell'aria, viene specificato il valore della portata d'aria nel sistema.

Calcolo della perdita di carico per attrito

Il passaggio successivo consiste nel determinare la perdita di pressione per attrito specifica sulla base di dati tabulari o nomogrammi.In alcuni casi, una calcolatrice può essere utile per determinare gli indicatori in base a una formula che consente di calcolare con un errore dello 0,5 percento. Per calcolare il valore totale dell'indicatore che caratterizza la perdita di pressione sull'intera sezione, è necessario moltiplicare il suo indicatore specifico per la lunghezza. In questa fase, anche il fattore di correzione della rugosità dovrebbe essere preso in considerazione. Dipende dall'entità della rugosità assoluta di un particolare materiale del condotto, nonché dalla velocità.

Calcolo dell'indicatore di pressione dinamica su un segmento

Qui, un indicatore che caratterizza la pressione dinamica in ciascuna sezione viene determinato in base ai valori:

• portata d'aria nel sistema;
• la densità della massa d'aria in condizioni standard, che è di 1,2 kg / m3.

Determinazione dei valori delle resistenze locali nelle sezioni

Possono essere calcolati in base ai coefficienti di resistenza locale. I valori ottenuti sono riassunti in una forma tabellare, che include i dati di tutte le sezioni, e non solo segmenti retti, ma anche diversi raccordi. Nella tabella viene inserito il nome di ogni elemento, vi sono indicati anche i valori e le caratteristiche corrispondenti, in base ai quali si determina il coefficiente di resistenza locale. Questi indicatori possono essere trovati nei materiali di riferimento pertinenti per la selezione delle apparecchiature per le unità di ventilazione.

In presenza di un numero elevato di elementi nel sistema o in assenza di determinati valori dei coefficienti, viene utilizzato un programma che consente di eseguire rapidamente operazioni ingombranti e ottimizzare il calcolo nel suo complesso. Il valore di resistenza totale è determinato come la somma dei coefficienti di tutti gli elementi del segmento.

Calcolo delle perdite di carico alle resistenze locali

Calcolato il valore totale finale dell'indicatore, si procede al calcolo delle perdite di carico nelle zone analizzate. Dopo aver calcolato tutti i segmenti della linea principale, i numeri ottenuti vengono sommati e viene determinato il valore totale della resistenza del sistema di ventilazione.

Informazione Generale

Il calcolo aerodinamico è una tecnica per determinare le dimensioni della sezione trasversale dei condotti d'aria per livellare le perdite di carico, mantenere la velocità di movimento e il volume di progetto dell'aria pompata.

Con il metodo di ventilazione naturale, inizialmente viene fornita la pressione richiesta, ma è necessario determinare la sezione trasversale. Ciò è dovuto all'azione delle forze gravitazionali che inducono le masse d'aria ad essere aspirate nella stanza dai pozzi di ventilazione. Con il metodo meccanico, il ventilatore funziona ed è necessario calcolare la pressione del gas, nonché l'area della sezione trasversale del condotto. Vengono utilizzate le velocità massime all'interno del condotto di ventilazione.

Per semplificare la tecnica, le masse d'aria vengono prese come liquide con una compressione dello zero percento. In pratica, questo è vero, poiché nella maggior parte dei sistemi la pressione è minima. È formato solo dalla resistenza locale, quando entra in collisione con le pareti dei condotti dell'aria, nonché nei punti in cui l'area cambia. Ciò è stato confermato da numerosi esperimenti condotti secondo il metodo descritto in GOST 12.3.018-79 “Sistema di standard di sicurezza sul lavoro (SSBT). Sistemi di ventilazione. Metodi di prova aerodinamica ".

La tecnica prevede la selezione dell'area e della forma della sezione per ciascuna sezione del sistema di ventilazione. Se la prendiamo nel suo insieme, la definizione di perdite sarà condizionale, non corrispondente all'immagine reale. Oltre al movimento stesso, viene calcolata anche l'iniezione.

I calcoli aerodinamici dei condotti di ventilazione vengono eseguiti con un diverso numero di dati noti. In un caso, il calcolo parte da zero e nell'altro più della metà dei parametri iniziali sono già noti.

Fase tre: collegamento dei rami

Quando tutti i calcoli necessari sono stati eseguiti, è necessario collegare più rami.Se il sistema serve un livello, vengono collegati i rami che non sono inclusi nel tronco. Il calcolo viene eseguito nello stesso ordine della riga principale. I risultati sono registrati in una tabella. Negli edifici a più piani, per il collegamento vengono utilizzate le diramazioni dei piani a livelli intermedi.

Criteri di collegamento

Qui vengono confrontati i valori della somma delle perdite: pressione lungo i tratti da collegare con una linea collegata in parallelo. È necessario che la deviazione non sia superiore al 10 percento. Se si rileva che la discrepanza è maggiore, è possibile eseguire il collegamento:

• selezionando le dimensioni appropriate per la sezione dei condotti dell'aria;
• installando su rami di diaframmi o valvole a farfalla.

A volte, per eseguire tali calcoli, è sufficiente una calcolatrice e un paio di libri di consultazione. Se è necessario condurre un calcolo aerodinamico della ventilazione di grandi edifici o locali industriali, sarà necessario un programma appropriato. Ti consentirà di determinare rapidamente le dimensioni delle sezioni, le perdite di carico sia nelle singole sezioni che nell'intero sistema nel suo insieme.

https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow Il video non può essere caricato: progettazione del sistema di ventilazione. (https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow)

Il requisito principale per tutti i tipi di sistemi di ventilazione è garantire la frequenza ottimale di ricambio d'aria negli ambienti o in aree di lavoro specifiche. Tenendo conto di questo parametro, viene progettato il diametro interno del condotto e viene selezionata la potenza del ventilatore. Al fine di garantire l'efficienza richiesta del sistema di ventilazione, viene effettuato il calcolo delle perdite di carico nei condotti, dati che vengono presi in considerazione nella determinazione delle caratteristiche tecniche dei ventilatori. Le portate d'aria consigliate sono riportate nella Tabella 1.

Metodo di velocità ammissibili

Quando si calcola la rete di condotti dell'aria utilizzando il metodo delle velocità consentite, la velocità dell'aria ottimale viene presa come dati iniziali (vedere tabella). Quindi vengono considerate la sezione richiesta del condotto e la perdita di pressione in esso.

Procedura per il calcolo aerodinamico dei condotti d'aria utilizzando il metodo delle velocità ammissibili:

1. Disegna un diagramma del sistema di distribuzione dell'aria. Per ogni sezione del condotto indicare la lunghezza e la quantità di aria che passa in 1 ora.
2. Iniziamo il calcolo dalle zone più lontane e più caricate dal ventilatore.
3. Conoscendo la velocità ottimale dell'aria per una data stanza e il volume d'aria che passa attraverso il condotto in 1 ora, determiniamo il diametro (o sezione) appropriato del condotto.
4. Calcolo della perdita di pressione per attrito Ptr.
5. Secondo i dati tabulari, determiniamo la somma delle resistenze locali Q e calcolare la perdita di pressione per la resistenza locale z.
6. La pressione disponibile per i successivi rami della rete di distribuzione dell'aria è determinata come somma delle perdite di carico nei tratti posti prima di questo ramo.

Nel processo di calcolo, è necessario collegare in modo coerente tutti i rami della rete, equiparando la resistenza di ciascun ramo alla resistenza del ramo più caricato. Questo viene fatto usando i diaframmi. Sono installati su sezioni di condotti d'aria leggermente caricati, aumentando la resistenza.

Tab. No. 1. Velocità dell'aria consigliata per stanze diverse

Appuntamento	Requisito fondamentale
	Silenziosità	Min. perdita di carico
	Canali trunk	Canali principali		Rami
		Afflusso	cappuccio	Afflusso	cappuccio
Spazi da vivere	3	5	4	3	3
Hotel	5	7.5	6.5	6	5
Istituzioni	6	8	6.5	6	5
Ristoranti	7	9	7	7	6
I negozi	8	9	7	7	6

Sulla base di questi valori, è necessario calcolare i parametri lineari dei condotti.

Algoritmo per il calcolo della perdita di pressione atmosferica

Il calcolo deve iniziare con la stesura di uno schema dell'impianto di ventilazione con l'indicazione obbligatoria della disposizione spaziale dei condotti d'aria, della lunghezza di ogni tratto, delle griglie di aerazione, delle apparecchiature aggiuntive per la depurazione dell'aria, delle dotazioni tecniche e dei ventilatori. Le perdite vengono determinate prima per ogni riga separata, quindi vengono sommate.Per una sezione tecnologica separata, le perdite sono determinate utilizzando la formula P = L × R + Z, dove P è la perdita di pressione dell'aria nella sezione calcolata, R è le perdite per metro lineare della sezione, L è la lunghezza totale di i condotti d'aria nella sezione, Z sono le perdite nei raccordi aggiuntivi della ventilazione dell'impianto.

Per calcolare la perdita di pressione in un condotto circolare, viene utilizzata la formula Ptr. = (L / d × X) × (Y × V) / 2g. X è il coefficiente tabulare di attrito dell'aria, dipende dal materiale del condotto dell'aria, L è la lunghezza della sezione calcolata, d è il diametro del condotto dell'aria, V è la portata d'aria richiesta, Y è la densità dell'aria presa tenendo conto della temperatura, g è l'accelerazione di caduta (libera). Se il sistema di ventilazione ha condotti quadrati, utilizzare la tabella n. 2 per convertire i valori rotondi in quelli quadrati.

Tab. No. 2. Diametri equivalenti di condotti tondi per quadrati

150	200	250	300	350	400	450	500
250	210	245	275
300	230	265	300	330
350	245	285	325	355	380
400	260	305	345	370	410	440
450	275	320	365	400	435	465	490
500	290	340	380	425	455	490	520	545
550	300	350	400	440	475	515	545	575
600	310	365	415	460	495	535	565	600
650	320	380	430	475	515	555	590	625
700	390	445	490	535	575	610	645
750	400	455	505	550	590	630	665
800	415	470	520	565	610	650	685
850	480	535	580	625	670	710
900	495	550	600	645	685	725
950	505	560	615	660	705	745
1000	520	575	625	675	720	760
1200	620	680	730	780	830
1400	725	780	835	880
1600	830	885	940
1800	870	935	990

L'orizzontale è l'altezza del condotto quadrato e la verticale è la larghezza. Il valore equivalente della sezione circolare è all'intersezione delle linee.

Le perdite di carico dell'aria nelle curve sono ricavate dalla tabella n ° 3.

Tab. No. 3. Perdita di carico in curva

Per determinare la perdita di pressione nei diffusori, vengono utilizzati i dati della Tabella 4.

Tab. No. 4. Perdita di carico nei diffusori

La tabella 5 fornisce un diagramma generale delle perdite in una sezione rettilinea.

Tab. No. 5. Diagramma delle perdite di carico dell'aria nei condotti dell'aria rettilinei

Tutte le singole perdite in questa sezione del condotto vengono riassunte e corrette con la tabella n. 6. Tab. No. 6. Calcolo della diminuzione della pressione di flusso nei sistemi di ventilazione

Durante la progettazione e i calcoli, le normative esistenti raccomandano che la differenza nell'entità delle perdite di carico tra le singole sezioni non superi il 10%. Il ventilatore deve essere installato nella zona del sistema di ventilazione con la resistenza più alta, i condotti dell'aria più distanti dovrebbero avere la resistenza più bassa. Se queste condizioni non sono soddisfatte, è necessario modificare la disposizione dei condotti dell'aria e delle apparecchiature aggiuntive, tenendo conto dei requisiti delle disposizioni.
Quando l'aria si muove nei sistemi di ventilazione, si verifica una perdita di energia, che di solito è espressa in perdite di pressione dell'aria in alcune sezioni del sistema e nel sistema nel suo complesso. Il calcolo aerodinamico viene eseguito al fine di

determinazione delle dimensioni della sezione trasversale delle sezioni di rete.

In quest'ultimo caso, la selezione delle dimensioni della sezione trasversale dei condotti dell'aria, di regola, viene eseguita in base alle velocità dell'aria massime consentite.

Il calcolo aerodinamico del sistema di ventilazione consiste in due fasi: il calcolo delle sezioni della direzione principale - la linea principale e il collegamento di tutte le altre sezioni del sistema.

Il calcolo viene eseguito nella seguente sequenza.

1. Determinare i carichi delle singole sezioni del progetto. Per questo, il sistema è diviso in sezioni separate. La sezione calcolata è caratterizzata da un flusso d'aria costante lungo la lunghezza. I tee fungono da confine tra le singole sezioni.

I costi stimati per le tratte sono determinati sommando i costi delle singole diramazioni, a partire dalle tratte periferiche. Le portate e la lunghezza di ciascuna sezione indicano il diagramma assonometrico del sistema calcolato.

2. Viene selezionata la direzione principale (principale), per la quale viene identificata la catena più estesa di sezioni calcolate posizionate sequenzialmente. A parità di lunghezza delle autostrade, viene scelta quella di progetto più caricata.

3. La numerazione dei tratti autostradali inizia solitamente con un tratto con una portata minore. Il consumo, la durata e i risultati dei calcoli successivi sono inseriti nella tabella. calcolo aerodinamico.

4. Date le velocità di movimento dell'aria u fiumi e la portata d'aria nella zona, si determina la sezione del condotto dell'aria:

La velocità viene calcolata mentre ti avvicini alla ventola.

5. determinare il diametro d, mm, l'effettiva velocità di movimento dell'aria al suo interno, m / s, la perdita di carico specifica per attrito R, Pa / me la perdita di carico totale lungo la lunghezza Rl.Se il materiale del condotto è diverso dall'acciaio, viene introdotto un fattore di correzione n a seconda del materiale del condotto utilizzato:

Per condotti tondi:

Per condotti rettangolari:

6. Successivamente, viene determinata la perdita di pressione per le resistenze locali. per ogni sezione, tutte le resistenze locali sono scritte separatamente e riassunte per sezioni. Va ricordato che le resistenze locali dei tee devono essere attribuite all'area con un carico inferiore.

7. La perdita di carico D, Pa, nella sezione del condotto è determinata dalla formula:

DP = Rnl + Z,

dove R è la perdita di pressione specifica per 1 m del condotto di acciaio, Pa / m;

Z - perdita di pressione nelle resistenze locali;

n- correzione per la rugosità delle pareti del condotto Viene presa in base al materiale del condotto

8. La perdita di carico nelle resistenze locali Z, Pa, è calcolata dalla formula

dove Р д - pressione dell'aria dinamica nell'area, Pa

Sx - la somma dei coefficienti di resistenza locale

r - densità dell'aria, kg / m 3;

u è la velocità del movimento dell'aria nel condotto, m / s.

9. La perdita di carico totale nell'impianto è pari alla somma delle perdite lungo la linea e negli apparecchi di ventilazione:

DR = Mago S (Rnl + Z)

Per i sistemi con induzione meccanica del movimento dell'aria, la pressione del ventilatore richiesta è determinata dal valore della perdita di carico totale nel sistema. I risultati del calcolo vengono inseriti nella tabella.

10. Viene eseguito il collegamento delle rimanenti sezioni (diramazioni), iniziando dai rami più lunghi. Il metodo di collegamento dei rami è simile al calcolo delle sezioni della direzione principale. Quando si collega una diramazione, le perdite di carico precedentemente calcolate nella linea principale e i diametri dei condotti dell'aria non possono essere ricalcolati:

P rasp.out = S (Rnl + Z) parallelo uch

Le dimensioni delle sezioni trasversali dei rami si considerano selezionate se la relativa discrepanza delle perdite nei tratti paralleli non supera il 15%:

Commenti:

• Dati iniziali per i calcoli
• Dove iniziare? Ordine di calcolo

Il cuore di ogni sistema di ventilazione con flusso d'aria meccanico è il ventilatore, che crea questo flusso nei condotti. La potenza del ventilatore dipende direttamente dalla pressione che deve essere creata all'uscita da esso e per determinare l'entità di questa pressione, è necessario calcolare la resistenza dell'intero sistema di canali.

Per calcolare la perdita di pressione, è necessario il layout e le dimensioni del condotto e delle apparecchiature aggiuntive.

Dati iniziali per i calcoli

Quando lo schema del sistema di ventilazione è noto, vengono selezionate le dimensioni di tutti i condotti dell'aria e viene determinata l'attrezzatura aggiuntiva, il diagramma è rappresentato in una proiezione isometrica frontale, cioè una vista prospettica. Se viene eseguito in conformità con gli standard attuali, tutte le informazioni necessarie per il calcolo saranno visibili sui disegni (o schizzi).

1. Con l'aiuto delle planimetrie, è possibile determinare le lunghezze delle sezioni orizzontali dei condotti dell'aria. Se, sul diagramma assonometrico, vengono posti i segni di elevazione su cui passano i canali, allora si conoscerà anche la lunghezza dei tratti orizzontali. In caso contrario, saranno necessarie sezioni dell'edificio con percorsi di condotti d'aria. E come ultima risorsa, quando non ci sono informazioni sufficienti, queste lunghezze dovranno essere determinate utilizzando le misurazioni nel sito di installazione.
2. Il diagramma dovrebbe mostrare con l'aiuto di simboli tutte le apparecchiature aggiuntive installate nei canali. Possono essere diaframmi, serrande motorizzate, serrande tagliafuoco, nonché dispositivi per la distribuzione o lo scarico dell'aria (griglie, pannelli, ombrelloni, diffusori). Ogni parte di questa apparecchiatura crea resistenza nel percorso del flusso d'aria, che deve essere presa in considerazione durante il calcolo.
3. In accordo con gli standard del diagramma, le portate d'aria e le dimensioni dei canali dovrebbero essere indicate accanto alle immagini convenzionali dei condotti d'aria. Questi sono i parametri che definiscono i calcoli.
4. Anche tutti gli elementi sagomati e ramificati dovrebbero riflettersi nel diagramma.

Se un tale diagramma non esiste su carta o in formato elettronico, dovrai disegnarlo almeno in una versione approssimativa; non puoi farne a meno durante il calcolo.

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Dove iniziare?

Diagramma delle perdite di carico per metro di condotta.

Molto spesso devi affrontare schemi di ventilazione abbastanza semplici, in cui è presente un condotto dell'aria dello stesso diametro e non sono presenti apparecchiature aggiuntive. Tali circuiti sono calcolati in modo abbastanza semplice, ma cosa succede se il circuito è complesso con molti rami? Secondo il metodo di calcolo delle perdite di carico nei condotti dell'aria, descritto in molte pubblicazioni di riferimento, è necessario determinare il ramo più lungo del sistema o il ramo con la maggiore resistenza. Raramente è possibile scoprire tale resistenza a occhio, quindi è consuetudine calcolare lungo il ramo più lungo. Successivamente, utilizzando i valori delle portate d'aria indicati nel diagramma, l'intero ramo viene suddiviso in sezioni secondo questa caratteristica. Di norma, i costi cambiano dopo la ramificazione (tee) e quando si divide è meglio concentrarsi su di essi. Ci sono altre opzioni, ad esempio, griglie di alimentazione o di scarico integrate direttamente nel condotto principale. Se questo non è mostrato nel diagramma, ma c'è un tale reticolo, sarà necessario calcolare la portata dopo di esso. Le sezioni sono numerate a partire dalla più lontana dal ventilatore.

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Ordine di calcolo

La formula generale per il calcolo della perdita di carico nei condotti dell'intero sistema di ventilazione è la seguente:

H B = ∑ (Rl + Z), dove:

• H B - perdita di carico nell'intero sistema di condotti, kgf / m²;
• R - resistenza all'attrito di 1 m di un condotto d'aria di sezione equivalente, kgf / m²;
• l è la lunghezza della sezione, m;
• Z è il valore della pressione persa dal flusso d'aria nelle resistenze locali (elementi sagomati e apparecchiature aggiuntive).

Nota: il valore dell'area della sezione del condotto coinvolto nel calcolo è preso inizialmente come per la forma circolare del condotto. La resistenza all'attrito per i condotti rettangolari è determinata dall'area della sezione trasversale equivalente a quella rotonda.

Il calcolo parte dal sito numero 1 più distante, quindi passa al secondo sito e così via. Vengono aggiunti i risultati dei calcoli per ciascuna sezione, indicato dal segno matematico della somma nella formula di calcolo. Il parametro R dipende dal diametro del canale (d) e dalla pressione dinamica in esso (P d), e quest'ultima, a sua volta, dipende dalla velocità del flusso d'aria. Il coefficiente di rugosità assoluta della parete (λ) è tradizionalmente preso come per un condotto d'aria in acciaio zincato ed è di 0,1 mm:

R = (λ / d) P d.

Non ha senso utilizzare questa formula nel processo di calcolo delle perdite di pressione, poiché i valori di R per varie velocità e diametri dell'aria sono già stati calcolati e sono valori di riferimento (R.V.Schekin, I.G. Staroverov - libri di riferimento). Pertanto, è semplicemente necessario trovare questi valori in base alle condizioni specifiche di movimento delle masse d'aria e sostituirli nella formula. Un altro indicatore, la pressione dinamica P d, che è associata al parametro R e partecipa all'ulteriore calcolo delle resistenze locali, è anche un valore di riferimento. Data questa relazione tra i due parametri, sono elencati insieme nelle tabelle di riferimento.

Il valore Z delle perdite di carico nelle resistenze locali è calcolato dalla formula:

Z = ∑ξ P d.

Il segno di sommatoria significa che è necessario aggiungere i risultati del calcolo per ciascuna delle resistenze locali in una data sezione. Oltre ai parametri già noti, la formula contiene il coefficiente ξ. Il suo valore è adimensionale e dipende dal tipo di resistenza locale. I valori dei parametri per molti elementi dei sistemi di ventilazione sono calcolati o determinati empiricamente, quindi sono nella letteratura di riferimento.I coefficienti di resistenza locale delle apparecchiature di ventilazione sono spesso indicati dai produttori stessi, dopo aver determinato i loro valori sperimentalmente in produzione o in laboratorio.

Dopo aver calcolato la lunghezza della sezione n. 1, il numero e il tipo di resistenze locali, tutti i parametri devono essere determinati correttamente e sostituiti nelle formule di calcolo. Dopo aver ricevuto il risultato, vai alla seconda sezione e oltre, al fan stesso. Allo stesso tempo, non bisogna dimenticare la sezione del condotto dell'aria, che si trova già dietro l'unità di ventilazione, perché la pressione della ventola dovrebbe essere sufficiente per superare la sua resistenza.

Terminati i calcoli lungo il ramo più lungo, fanno gli stessi calcoli lungo il ramo vicino, poi lungo quello successivo e così via fino alla fine. Di solito, questi rami hanno tutti molte aree comuni, quindi i calcoli saranno più veloci. Lo scopo di determinare le perdite di carico su tutti i rami è il loro coordinamento comune, perché il ventilatore deve distribuire la sua portata in modo uniforme in tutto il sistema. Cioè, idealmente, la perdita di pressione in un ramo dovrebbe differire dall'altro di non più del 10%. In termini semplici, ciò significa che il ramo più vicino al ventilatore dovrebbe avere la resistenza più alta e il ramo più lontano dovrebbe avere la più bassa. In caso contrario, si consiglia di tornare al ricalcolo dei diametri dei condotti d'aria e delle velocità dell'aria in essi contenuti.

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La resistenza al passaggio dell'aria in un sistema di ventilazione è determinata principalmente dalla velocità del movimento dell'aria in questo sistema. All'aumentare della velocità, aumenta anche la resistenza. Questo fenomeno è chiamato perdita di pressione. La pressione statica generata dal ventilatore provoca il movimento dell'aria nel sistema di ventilazione, che ha una certa resistenza. Maggiore è la resistenza di un tale sistema, minore è il flusso d'aria trasportato dal ventilatore. Il calcolo delle perdite per attrito per l'aria nei condotti dell'aria, nonché la resistenza delle apparecchiature di rete (filtro, silenziatore, riscaldatore, valvola, ecc.) Può essere eseguito utilizzando le tabelle e gli schemi corrispondenti specificati nel catalogo. La caduta di pressione totale può essere calcolata sommando i valori di resistenza di tutti gli elementi del sistema di ventilazione.

Determinazione della velocità del movimento dell'aria nei condotti dell'aria:

Possibili errori e conseguenze

La sezione dei condotti dell'aria è selezionata secondo le tabelle, dove sono indicate le dimensioni unificate, in funzione della pressione dinamica e della velocità di movimento. I progettisti spesso inesperti arrotondano i parametri di velocità / pressione verso il basso, da qui la variazione della sezione trasversale verso il basso. Ciò può portare a un rumore eccessivo o all'impossibilità di far passare il volume d'aria richiesto per unità di tempo.

Sono consentiti anche errori nella determinazione della lunghezza del segmento di condotto. Ciò porta a una possibile imprecisione nella selezione dell'attrezzatura, nonché a un errore nel calcolo della velocità del gas.

Esempio di progetto

La parte aerodinamica, come l'intero progetto, richiede un approccio professionale e un'attenta attenzione ai dettagli di un particolare oggetto.

esegue una selezione qualificata di sistemi di ventilazione in conformità con gli standard applicabili, con pieno supporto tecnico. Forniamo servizi a Mosca e nella regione, così come nelle regioni limitrofe. Informazioni dettagliate dai nostri consulenti, tutte le modalità per contattarli sono indicate nella pagina "Contatti".