Výpočet plochy vzduchovodů a armatur: pravidla pro provádění výpočtů + příklady výpočtů pomocí vzorců

Klíčem k bezchybnému a efektivnímu provozu ventilace je kompetentní výpočet plochy vzduchovodů a armatur, na kterých závisí výběr jednotlivých prvků i zařízení. Účelem výpočtu je zajistit optimální frekvenci výměn vzduchu v místnostech v souladu s jejich účelem.

V článku jsme podrobně zkoumali každou z požadovaných fází výpočtů: stanovení průřezu a skutečné plochy potrubí, výpočet rychlosti vzduchu a výběr parametrů tvarovaných výrobků. Kromě toho jsme nastínili hlavní požadavky na velikost ventilačních kanálů a také uvedli příklad výpočtu vzduchových potrubí pro soukromý dům.

Účel provádění výpočtů

Vlastnosti výpočtu a výběr vzduchových kanálů závisí na jejich typu a materiálu, ze kterého jsou vyrobeny. Posledně jmenovaná charakteristika určuje nuance, které vznikají během pohybu vzduchu, a zvláštnosti interakce vzdušné laviny se stěnami.

Vzduchovody jsou:

• kov - může to být černá ocel, pozink, nerez;
• hliníkové pružné vlnité;
• plastové ventilační potrubí - pružné a tuhé;
• tkanina.

Podle geometrie průřezu se vzduchovody vyrábí kulaté, obdélníkové nebo oválné. Poslední dva nejsou tak populární jako první dva.

I když existuje ten nejsprávnější návrh ventilačního systému, chyba ve výběru sekcí vzduchového potrubí může vést k narušení cirkulace vzduchu.

Důsledkem chyb ve výpočtech bude zvýšená vlhkost a následně plísně a plísně v místnosti. Bez správného výpočtu plochy všech částí není možné vybrat vhodné prvky ventilačního komplexu

Tento parametr závisí na:

• rychlost proudění vzduchové hmoty a její objem;
• stupeň těsnosti spojů;
• hlučný ventilační systém;
• spotřeba energie

Správně provedené výpočty umožní ušetřit peníze, protože množství materiálu bude přesně stanoveno. Ale kromě ekonomických problémů jsou hlavní parametry ventilace, které zajišťují pohodlné podmínky pro život lidí.

Obecné informace pro výpočet plochy průřezu

Plocha potrubí pro vzduchové potrubí se vypočítá pomocí různých hodnot:

1. Pro dodržení hygienických a hygienických parametrů (SanPiN).
2. Podle počtu obyvatel.
3. Podle plochy pokojů.

Výsledek lze získat jak pro samostatnou místnost, tak pro dům jako celek. Pro výpočty existují speciální programy se zabudovanými algoritmy. Další možností výpočtu je použití vzorců.

Při jejich návrhu je plocha průřezu vzduchovodů zvolena tak, aby se vzduch pohyboval po všech délkách přibližně stejnou rychlostí. Po celé délce systému je množství vzduchu různé, takže plocha průřezu vzduchového potrubí by se měla měnit směrem nahoru, jak se zvyšuje objem vzduchové hmoty.

Uvažujeme-li odsávací ventilaci, kvadratura průřezu se zvětšuje s přibližováním se k ventilátoru.Jedině tak je zaručena víceméně stejná rychlost vzduchové hmoty po celé délce vzduchovodu

S rostoucím kruhovým průřezem se rychlost proudění vzduchu snižuje. Zároveň se také sníží aerodynamický hluk. Nevýhodou takových vzduchových potrubí je objemnost konstrukce, která znemožňuje jejich instalaci v prostoru mezi tahem a zavěšenými stropy, jakož i zvýšené náklady.

Pokud to není možné, můžete dát přednost pravoúhlé geometrii, protože výška obdélníkové části je menší. Na druhou stranu se kulaté výrobky snadněji instalují a mají také své provozní výhody.

Vzhledem k tomu, že kulaté vzduchovody se ne vždy vejdou do interiéru a estetičtější obdélníkové jsou drahé, vyplatí se jako alternativa uvažovat o oválných výrobcích. Jsou ergonomické a účinné

Výběr jedné nebo druhé možnosti závisí na prioritách uživatele. Pokud je v popředí úspora energie, minimální hlučnost a všechny možnosti instalace velké sítě, je nejlepší volbou kulatý tvar vzduchovodu.

Kroky výpočtu

Výpočetní práce se skládá z několika fází:

1. Sestavení generálky schémata ventilačního systému. Zde je třeba poznamenat délky přímých úseků, rotační díly a jejich typ a místa, kde se úsek mění.
2. Volba rychlosti výměny vzduchu shodná s hygienickými a hygienickými požadavky.
3. Výpočet rychlosti pohybu vzdušných hmot potrubím. Tento parametr závisí na druh ventilacea může to být přirozené nebo vynucené.
4. Výpočet plochy vzduchovodu a dalších parametrů.

Existuje mnoho programů pro provádění takových výpočtů.

Výpočet vzorců pro složitý systém není snadný úkol.Pro malý dům je výpočet plochy jednotlivých prvků a průřezu vzduchových kanálů docela možný

Výpočet průřezu potrubí

Výraz použitý pro výpočet kvadratury tvarových prvků a vzduchovodů vypadá takto:

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

Kde:

• Sc - plocha v příčném řezu;
• L — průtok vzduchu cirkulujícího v systému;
• 2.778 — koeficient, který uvádí do souladu různé rozměry;
• PROTI — rychlost vzdušné laviny na určitém místě, měřená v metrech za sekundu.

Výsledkem výpočtu bude hodnota měřená v cm².

Existuje alternativní vzorec:

S = L: k × V,

Koeficient K je v tomto případě 3600.

Určení skutečné plochy potrubí

Běžná ventilační plocha pro kruhové ventilační kanály se vypočítá podle vzorce:

S = (nx D2): 400,

Kde:

• S — skutečná plocha;
• D — průměr.

Pro pravoúhlé potrubí:

S = (A x B): 100,

Kde:

• S — skutečná plocha;
• D — průměr;
• A — výška vzduchového potrubí;
• V - šířka konstrukce.

Plocha průřezu trubky s oválným průřezem se vypočítá podle vzorce:

S = π × A × B: 4,

Kde:

• A - větší průměr oválu;
• V - odpovídajícím způsobem menší průměr.

Existují další vzorce pro výpočet plochy vzduchového potrubí.

Pomocí regulačního dokumentu, jako je SNiP, můžete porovnat rozměry průřezu vzduchových potrubí s požadovanými indikátory. Díky tomu je ještě snazší určit vhodnou velikost vzduchového potrubí.

Někteří výrobci uvádějí v popisu vzduchovodů nomogramy. Jsou také v normativní literatuře.

Nomogram pro kovové vzduchové potrubí s kruhovým průřezem. Hodnoty z něj se dosadí do vzorce. Všechny flexibilní vzduchové kanály jsou doplněny takovými schématy (+)

Z nomogramů můžete získat hodnotu plochy průřezu. Je přibližný, ale vhodný pro vytvoření systému s minimální hlučností.

Chcete-li zjistit rozměry potrubí pro konkrétní odbočku, která přepravuje daný objem vzduchu, musíte provést následující:

1. Určete na nomogramu průsečík objemu vzduchu, který se pohyboval za 1 hodinu, a přímku nejvyšší rychlosti pro návrhový úsek.
2. Poblíž tohoto bodu najděte hodnotu nejvhodnějšího průměru.

Navíc s nomogramem můžete nejen usnadnit výpočet průřezu vzduchových kanálů a armatur, ale také určit tlakovou ztrátu podél části vzduchového potrubí při nastavené rychlosti.

Není nutné používat nomogram, požadovanou plochu průřezu určíte v závislosti na rychlosti vzduchové hmoty.

Výpočet rychlosti vzduchu

Pomocí vzorců nebo speciálních tabulek vypočítejte rychlost vzduchového potrubí. Klíčovým parametrem je zde index násobnosti, který určuje objem vzduchu, při kterém je místnost o objemu 1 m2 plně vyvětrána.³ do 1 hodiny.

Pro stanovení indexu multiplicity odborníci doporučují prostudovat konkrétní podmínky ve stávajících průmyslových zařízeních, pro které existují skutečné údaje o uvolňování plynů, toxických par atd. Nejlepší je provést nezávislý výpočet pomocí vzorců.

Pro zjednodušení výpočtů existují speciální tabulky, ze kterých můžete vzít hotovou hodnotu ukazatele násobnosti, ale musíte mít na paměti, že obsahují zaokrouhlené parametry

Vzorec pro výpočet násobnosti vypadá takto:

N=V:W,

Kde:

• N — požadovaná multiplicita;
• PROTI - objem čerstvého vzduchu vstupující do místnosti za hodinu;
• W - objem místnosti.

Jednotkou násobnosti je počet opakování za hodinu, V se měří v mᶾ/h, objem je v mᶾ.

Uvažujme konkrétní příklad stanovení potřebného množství vzduchu násobností.

Je zde obývací pokoj o objemu 22 mᶾ. Bude to vyžadovat vzduch: L = 22 x 6 = 132 m³, zde 6 je kurz výměny vzduchu převzatý z tabulky.

Rychlost pohybu hmoty (V) se měří v m/s a určuje se podle vzorce:

V=D: 3600 x S,

Kde:

• L — použitý vzduch (mᶾ/h);
• S — průřezová plocha vzduchového potrubí (mᶾ).

Navíc ovlivňují další 2 parametry rychlost vzduchu: hladina hluku, koeficient vibrací. Musí být zohledněny při návrhu systému.

Příklad výpočtu pro malou chatu

Pro výpočet jsme vzali chatu o vnitřní ploše 108,8 m² a výška od podlahy ke stropu 3 m. Uvnitř je obývací pokoj, ložnice, dětský pokoj, kuchyně, koupelna. Ukazatel násobnosti se rovná 1.

Ventilační systém vám umožní zbavit místnost nečistot, které jsou zdraví škodlivé - potenciálně nebezpečné a vyvolávající alergické reakce, zhoršující pohodu

Nejprve spočítejte množství odváděného a přiváděného vzduchu pro celou budovu.

K tomu se používá metoda SNiP:

1. Vzhledem k tomu, že ložnice a obývací pokoj mají stejnou plochu, množství vzduchu z nich odváděného je 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/h.
2. Pro dětský pokoj - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ/h.
3. Pro kuchyň - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ/h.
4. Pro koupelnu - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ/h.
5. Výsledkem je: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/h.

S chodbou a chodbou se nepočítalo. 100 mᶾ je objem, který prochází digestoří v kuchyni.

Velmi důležitým bodem je také správné rozložení proudění vzduchu v domě. V budovách tohoto typu je obvykle instalován systém přirozeného větrání.Stále je zde donucovací prvek - kuchyňská digestoř.

Dále určete průměry ventilačních kanálů. Od 100 m³ Pokud je kapota odstraněna násilně, pak zbývá pouze rozdělit zbývajících 294 m³. Odejdou přirozeně přes 2 šachty. Pro každý bude nutné: ​​294: 2 = 147 mᶾ.

Protože rychlost vzduchu v přirozených větracích šachtách se pohybuje od 0,5 do 1,5 m/s, je při výpočtech obvykle brána průměrná hodnota 1 m/s. Dosazením známých hodnot do vzorce S = L: k × V zjistíme: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Nyní je možné určit průměr vzduchového potrubí s kruhem v průřezu pomocí vzorce: S = (π x D2) : 400 nebo 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.

Po vyřešení této rovnice s jednou neznámou jednoduchými výpočty zjistí, že průměr vzduchového potrubí je 2,28 mm. Pro tuto hodnotu je vybrána nejbližší větší standardní velikost potrubí.

Pomocí této převodní tabulky můžete vybrat ekvivalentní průměr kruhového potrubí. To značně zjednodušuje výpočet

Při instalaci obdélníkového vzduchovodu vyberte jeho velikost podle tabulky se zaměřením na plochu. Nejbližší větší hodnota je 200 x 250 mm.

Pomocí stejného schématu je určena plocha průřezu výstupu pro kuchyňský digestoř s tím rozdílem, že rychlost vzduchu je zde 3 m/s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² nebo průměr 107 mm.

Převodní tabulka je potřeba, když potřebujete vypočítat vzduchové kanály s obdélníkovým průřezem a použít tabulku pro kruhové výrobky. Zde jsou uvedeny průměry vzduchovodů s kruhovým průřezem, u kterých se snížení tlaku vlivem tření rovná stejné hodnotě v obdélníkovém provedení.

Existují tři způsoby, jak určit ekvivalentní hodnotu:

• podle rychlosti;
• podél průřezu;
• podle spotřeby.

Tyto hodnoty jsou spojeny s různými parametry vzduchového potrubí. Každý z nich má individuální způsob použití tabulek. Hlavní věc je, že bez ohledu na použitou techniku ​​je velikost ztráty tlaku v důsledku tření stejná.

Nakonec se zkontroluje rychlost: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. To je v rámci přijatelného limitu.

Tvarové výrobky a jejich výpočet

Na instalace vzduchovodů rovné úseky různých velikostí se spojují pomocí tvarových výrobků.

Při výrobě jak vzduchovodů, tak armatur je nutné vypočítat jejich plochu. Bez toho není možné určit správné množství materiálu potřebného pro výrobu dílů.

Mezi tvarované produkty patří:

1. Ohyby. Používají se ke změně směru vzduchového potrubí v libovolném úhlu. Přicházejí jak v kulatém, obdélníkovém a oválném provedení.
2. Přechody. Používají se ke spojení vzduchovodů různých sekcí. Jakákoli geometrie - od kulaté po kombinovanou.
3. Spojky, vsuvky. Spojte rovné úseky dálnice.
4. Odpaliště. Větve nebo dvě větve vzduchovodu jsou spojeny.
5. Stubs. Blokování proudění vzduchu.
6. Příčníky. Oddělte nebo propojte proudění vzduchu.
7. Kachny. Zajistěte víceúrovňový přechod vzduchového potrubí.

Pro výpočet požadovaných parametrů tvarových výrobků jsou zapotřebí matematické dovednosti.

Každý tvarovaný výrobek má ve ventilačním systému svou zvláštní roli. Výrobci navrhují každý z nich samostatně. Dodávají se společně s hlavními prvky

Chyba v jednom indikátoru povede ke zhoršení provozních charakteristik systému. Pro takové výpočty neexistují žádné hotové vzorce.

V tabulce jsou uvedeny standardní velikosti vzduchovodů. I profesionálové používají tyto a podobné speciální tabulky místo složitých výpočtů

Mnoho návrhářů používá speciální programy a online kalkulačky. Stačí zadat primární hodnoty a na výstupu získat hotové parametry.

Programy umožňují nejen určit požadované velikosti všech dílů, ale také provést jejich vývoj. Takový vývoj, vytištěný na 3D tiskárně, umožňuje dokonalé přizpůsobení ventilačních kanálů.

Základní požadavky na výpočty

Při stanovení konečných parametrů vzduchovodů je třeba vzít v úvahu, že určení plochy vzduchovodů musí zajistit, že:

1. Teplotní režim v místnosti je zajištěn. Tam, kde je přebytečné teplo, je zajištěn jeho odvod, a kde je nedostatek, jsou jeho ztráty minimalizovány.
2. Rychlost pohybu vzduchu nijak nesnižuje úroveň komfortu osob v místnosti. V pracovních prostorech je vyžadováno čištění vzduchu.
3. Škodlivé chemické sloučeniny a suspendované částice přítomné ve vzduchu jsou přítomny v objemu odpovídajícím GOST 12.1.005-88.

Pro jednotlivé místnosti je předpokladem pro výběr plochy vzduchovodů neustálé udržování tlaku a vyloučení přívodu vzduchu zvenčí.

Při výpočtu odporu vedení se bere v úvahu tlaková ztráta. Aby proudění vzduchové hmoty překonalo odpor při pohybu, je nutný odpovídající tlak

Kategorie prostor, kde je vyžadováno zálohování, zahrnuje sklepy a prostory, ve kterých se mohou hromadit škodlivé látky.

Závěry a užitečné video k tématu

Online program na pomoc konstruktérovi:

Spiknutí o organizaci větrání soukromého domu jako celku:

Plocha průřezu, tvar a délka vzduchového potrubí jsou některé z parametrů, které určují výkon ventilačního systému. Správný výpočet je nesmírně důležitý, protože... závisí na tom kapacita propustnosti vzduchu, stejně jako rychlost proudění a efektivní provoz konstrukce jako celku.

Při použití online kalkulačky bude míra přesnosti výpočtu vyšší než při ručním výpočtu. Tento výsledek je vysvětlen tím, že program automaticky zaokrouhluje hodnoty na přesnější hodnoty.

Máte osobní zkušenosti s návrhem, instalací a výpočtem vzduchotechnického systému? Chcete se podělit o své nasbírané znalosti nebo položit otázky k tématu? Zanechte prosím komentáře a zapojte se do diskuzí - formulář pro zpětnou vazbu se nachází níže.