Расчёт площади воздуховодов и фасонных изделий

Определение сечения поверхности воздуховодов

Расчетом площади воздуховодов должно гарантироваться обеспечение надлежащих санитарных условий и температурного режима в помещении. Для помещений с избыточным количеством тепла его следует удалить, а в комнатах с недостатком обогрева свести к минимуму теплопотери. Вместе с тем не следует забывать об экономической рациональности при соблюдении перечисленных требований.

Темп циркуляции воздуха в комнатах не должен нарушать комфортное пребывание людей в помещении. При этом учитывается обязательная пылегазоочистка рабочего пространства. Предельно допустимая концентрация опасных для здоровья синтетических и взвешенных веществ регламентируется государственными стандартами.

Дополнительно следует рассматривать последние предписания Госнадзора. Нормы воздуха устанавливаются с учетом технологических характеристик промышленного процесса, конкретной функции здания или сооружений. Взрывоопасные вещества и соединения, находящиеся в воздухе, не должны превышать значений предельно допустимой концентрации, установленных противопожарными государственными органами.

Поэтапная работа с аэродинамическим расчетом в Excel

Если вам нужно сделать аэродинамический расчет, но вы не готовы просчитывать эти колоссальные формулы вручную, тогда поможет Excel.

1. Расход воздуха на каждом участке.
2. Длину каждого из них.
3. Рекомендуемую скорость. После заполнения, в файле уже будет рассчитано минимальная необходимая площадь сечения.
4. Ориентируясь по рекомендуемой площади нужно подобрать размер воздуховода. Просто введите высоту и ширину в столбик F и G, как тут же рассчитается скорость на участке и эквивалентный диаметр. В итоге и число Рейнольдса.
5. Эквивалентная шероховатость вводится также вручную.
6. На каждом участке необходимо будет посчитать сумму КМС и также занести в таблицу.
7. Наслаждаться результатом расчетов!

Напомним, аэродинамический расчет в Excel сделан для прямоугольных стальных воздуховодов при температуре подаваемого воздуха 20°С. Если у вас параметры другие, замените значение плотности, шероховатости и вязкости на ваши. Таблица полностью отвечает расчетным формулам и готова к использованию. Успешных вам аэродинамических расчетов!!!

Фасонные изделия

Чтобы определить необходимые параметры и фасонных изделий, и составляющих вентиляции, необходимо обладать математическим навыком, чтобы иметь возможность пользоваться формулами для определения площади воздуховодов и других показателей, требующихся в ходе проектирования системы вентиляции. Чтобы упростить процесс проектирования, инженеры уже не один год работают над усовершенствованием специальных программ – калькуляторов, которые способны провести расчет автоматически. Человеку лишь требуется ввести вручную запрашиваемые значения для расчета площади воздуховодов и фасонных изделий, и программа сделает все остальное.

Самостоятельно вычислить значения для креплений фасонных изделий под силу только специалисту – инженеру. Хотя даже профессионалы своего дела редко когда обходятся без специальных таблиц с коэффициентами, условными обозначениями и допустимыми нормами к циркуляции потоков воздуха. Без формулы по расчету площади воздуховодов и фасонных изделий в этой работе не обойтись.

Простому человеку без познаний в отдельных областях инженерии не под силу выполнить отличающиеся сложностью этапы вычислений. Поэтому, проводя проектирование не только вентиляции, но и любой другой коммуникационной системы, принимайтесь за самостоятельное выполнение только посильной вам работы, а остальное доверьте профессионалам, если вам необходим дом со слаженно работающими коммуникационными системами и оптимальным микроклиматом в помещении независимо от погоды за окном.

Расчет воздухообмена

Если в помещении нет ядовитых выделений или их объем находится в допустимых пределах, воздухообмен или нагрузка на вентиляцию рассчитывается по формуле:

R
=
n
*
R
1,

здесь R1
— потребность в воздухе одного сотрудника, в куб.м\час, n
— количество постоянных сотрудников в помещении.

Для помещений бытового, санитарного и подсобного назначения расчет вентиляции по вредностям производится на основании утвержденных норм кратности воздухообмена:

• для административных зданий (вытяжка) — 1,5;
• холлы (подача) — 2;
• конференц-залы до 100 человек вместимостью (по подаче и вытяжке) — 3;
• комнаты отдыха: приток 5, вытяжка 4.

Для производственных помещений, в которых постоянно или периодически в воздух выделяются опасные вещества, расчет вентиляции производится по вредностям.

Воздухообмен по вредностям (парам и газам) определяют по формуле:

Q
=
K
\(k
2-
k
1),

здесь К
— количество пара или газа, появляющееся в здании, в мг\ч, k2
— содержание пара или газа в оттоке, обычно величина равна ПДК, k1
— содержание газа или пара в приточке.

Разрешается концентрация вредностей в приточке до 1\3 от ПДК.

Для помещений с выделением избыточного тепла воздухообмен рассчитывается по формуле:

Q
=
G
изб\
c
(tyx
—
tn
),

здесь Gизб
— избыточное тепло, вытягиваемое наружу, измеряется в Вт, с
— удельная теплоемкость по массе, с=1 кДж, tyx
— температура удаляемого из помещения воздуха, tn
— температура приточки.

Потери давления

Находясь в воздуховоде вентиляционной системы воздух испытывает некоторое сопротивление. Чтобы его можно было преодолеть, в системе должен быть соответствующий уровень давления. Общепринято, что давление воздуха измеряется в собственных единицах — Па.

Все необходимы расчёты проводятся с помощью специализированной формулы:

P = R * L + Ei * V2 * Y/2,

Здесь P – давление; R – частичные изменения уровня давления; L – общие размеры всего воздуховода (длина); Ei – коэффициент всевозможных потерь (суммировано); V – скорость воздуха в сети; Y – плотность воздушных потоков.

Ознакомится со всевозможными условными обозначениями, встречающимися в формулах, возможно при помощи специальной литературы (справочников). При этом, значение Ei уникально в каждом отдельном случае из-за зависимости от определённого типа вентиляции.

Расчет материала для воздуховодов и фасонных элементов

Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий необходим при их производстве. Он делается для того, чтобы определить количество материала (жести) для изготовления участка трубы или какого-либо фасонного элемента.

Для расчета необходимо использовать лишь формулы из геометрии. Например, для круглого воздуховода находим диаметр окружности, умножением которого на длину участка получим площадь наружной поверхности трубы.

Для изготовления 1 метра трубопровода диаметром 100 мм потребуется: π·D·1=3.14·0.1·1=0.314 м² жести. Также необходимо учитывать от 10-15 мм запаса на соединение. Также рассчитывается и прямоугольный воздуховод.

Расчет фасонных частей воздуховодов осложнен тем, что для него не существует определенных формул, как для круглого или прямоугольного сечения. Для каждого элемента необходимо проводить раскрой и рассчитывать необходимое количество материалов. Это делается на производстве или в жестяных мастерских.

Современные блага цивилизации позволяют обустроить дом по своему желанию, оснастив жилище всеми необходимыми для комфортного проживания предметами, в том числе и сетями снабжения. Можно ли представить современный дом без вентиляционной системы и кондиционера? Сегодня это кажется нереальным, но ведь раньше людям не было известно о таких благах.

От того, насколько правильно спроектирована система вентиляции, зависит ее дальнейшее функционирование. Здесь важна каждая деталь. Ведь при допущении даже небольшой ошибки система может дать сбой и, к примеру, вместо холодного воздуха гнать внутрь помещения горячий. Система вентиляции состоит из множества элементов, которые соединяются между собой специальными деталями и фасонными изделиями.

Главный фактор, влияющий на производительность вентиляционной системы, — правильность проектирования. Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий необходим для слаженной работы всей системы. Проведение вычислений — дело трудоемкое и требующее определенных затрат. Хотя сегодня этот процесс легко провести с применением специальных формул или целых компьютерных программ.

Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий согласно формуле выглядит следующим образом:

• Sc — площадь сечения;
• L — расход циркулируемого потока;
• V — скорость потока в определенном месте (м/с);
• 2,778 — фиксированное значение (коэффициент).

Расчет вентиляции дома

При расчете вентиляции дома принимают во внимание количество людей, спальных мест, площади помещений гостиных комнат.
Как правило, для спален принимается расход приточного воздуха 120 м3/ч. Приток в кабинеты и детские комнаты – по числу постоянное и временно прибывающих в них людей

В гостиных обеспечивается двухкратный воздухообмен. Вытяжка из санузлов и кухонь выполняется по общим правилам.
Для более полного и точного расчета вентиляции дома обращайтесь к специалистам Группы Компаний «Эколайф». Мы имеем значительный опыт в проектировании и монтаже вентиляции дачи.Расчет сечения вентиляции
По расходу воздуха определяется сечение воздуховодов. Круглые воздуховоды с аэродинамической точки зрения имеют преимущества по сравнению с прямоугольными. Поэтому для малых и средних расходов воздуха преимущественно используют воздуховоды круглого сечения.
Как известно, расход воздуха через определенное сечение равен произведению скорости движения воздуха и площади сечения воздуховода. Соответственно, площадь сечения определяется по формуле:
S = G / (3600·v), где S – площадь сечения (м2), G – расход воздуха (м3/ч), v – скорость воздуха (м/с).
Определение диаметра круглых воздуховодов производится по формуле:
D2 = 4πS, где D — диаметр воздуховода, м, π — число пи (приблизительно равно 3,1415), S – площадь сечения (м2)
D=√D2
Скорость в воздуховодах рекомендуется принимать не более 4м/с, для воздуховодов большого сечения (более 600х300) допустимо несколько увеличить данную величину.

Вентиляция по объектам:
Вентиляция в квартире
Вентиляция в доме
Вентиляция коттеджа
Вентиляция офиса
Вентиляция на производстве
Вентиляция кафе
Вентиляция ресторана
Вентиляция горячего цеха
Вентиляция подвала
Вентиляция в спортивных залах
Вентиляция бассейнов
Вентиляция чистых помещений (медицинские учреждения, лаборатории)

Проектирование и расчет вентиляции: как мы работаем

Как рассчитать площадь воздуховода различных типов сечений?

Расчёт квадратуры воздуховодов разных сечений имеет свои особенности, так как расход воздуха у них будет значительно отличаться даже при одинаковых параметрах скорости перемещения воздушных масс и площади. Кроме того, при расчёте вентиляционных сетей большой протяжённости и/или разветвленности учитывается влажность и температура воздуха (если она превышает +20°С). А также аэродинамическое сопротивление воздуховодов и фасонных изделий, зависящее от формы и материала изготовления (различные коэффициенты трения). Учёт этих параметров выражается в использовании различных поправочных коэффициентов в расчётных формулах.

Расчёт квадратуры производится по двум параметрам, взятым из нормативов (фактически эти параметры описывают кратность воздухообмена):

1. расход воздуха – R (м³/час);
2. скорость воздушного потока – V (м/с).

Формула площади воздуховодов оперирует параметрами расхода воздуха, взятыми из нормативов:

S = R/k × V, где

K – коэффициент, равный 3600.

Существуют альтернативные формулы, оперирующие другими коэффициентами, к примеру:

S = R × 2,778/V.

При использовании воздуховодов большого сечения существенно снижается уровень шума воздушных потоков и затраты электроэнергии на их перемещение. Однако материалоёмкость таких конструкций значительно выше, что увеличивает их первоначальную стоимость.

Круглый воздуховод декоративного типа на подвесных держателях

Значительное влияние на эффективность перемещение воздушных потоков оказывает форма сечения. В прямоугольных воздуховодах воздушный поток получает большее сопротивление. Однако прямоугольная форма более удобна для монтажа, особенно при недостатке места, и может размещаться впритык к основным строительным конструкциям. Круглые воздуховоды имеют лучшую аэродинамичность, но не всегда вписываются в интерьер. А изделия с высокими эстетическими показателями имеют гораздо большую стоимость

Учитывая приведённые факты, в качестве альтернативы рекомендуется обратить внимание на овальные воздуховоды, сочетающее в себе эргономичность и эффективность

Вентиляционные каналы на предприятии

Как посчитать площадь круглого воздуховода?

Для расчёта диаметра круглого вентканала используется нормативная площадь сечения:

Фактическую площадь получают из формулы:

Как рассчитать площадь воздуховода прямоугольного сечения?

Для прямоугольных коробов используются те же формулы, что и для круглых. Длину сторон вычисляют по формуле:

Dп – диагональ прямоугольника, вписанного в круг (фактически эквивалентный диаметр круга);

a, b – стороны.

Фактическая площадь узнаётся из формулы:

Также для вычисления основных параметров проектировщики используют таблицы.

Таблица основных параметров площади и формы сечений

Расчёт площади овального воздуховода

Диаметры овального воздуховода вычисляются по его площади. Используются следующие формулы:

Диаметр:

Р – периметр окружности овалоида,

Площадь овального воздуховода вычисляется по формуле:

a, b – большой и малый диаметр овала, соответственно.

Овальные воздушные каналы сочетают в себе преимущества прямоугольных и круглых

Расчет диаметра воздуховодов

Диаметры и сечения рассчитывают после того, как составлена общая схема системы. При расчетах диаметров воздуховодов вентиляции учитывают следующие показатели:

• Объем воздуха (приточного или вытяжного),
  который должен пройти через трубу за заданный промежуток времени, куб.м\ч;
• Скорость движения воздуха.
  Если при расчетах вентиляционных труб скорость движения потока занижена, установят воздуховоды слишком большого сечения, что влечет дополнительные расходы. Завышенная скорость приводит к появлению вибраций, усилению аэродинамического гула и повышению мощности оборудования. Скорость движения на притоке 1,5 — 8 м\сек, она меняется в зависимости от участка;
• Материал вентиляционной трубы.
  При расчете диаметра этот показатель влияет на сопротивление стенок. Например, наиболее высокое сопротивление оказывает черная сталь с шероховатыми стенками. Поэтому расчетный диаметр воздуховода вентиляции придется немного увеличить по сравнению с нормами для пластика или нержавейки.

Таблица 1
. Оптимальная скорость воздушного потока в трубах вентиляции.

Когда известна пропускная способность будущих воздуховодов, можно рассчитать сечение воздуховода вентиляции:

S
=
R
\3600
v
,

здесь v
— скорость движения воздушного потока, в м\с, R
— расход воздуха, кубометры\ч.

Число 3600 — временной коэффициент.

здесь: D
— диаметр вентиляционной трубы, м.

Расчет площади элементов вентиляции

Расчет площади вентиляции необходим в том случае, когда элементы изготавливаются из листового металла и нужно определить количество и стоимость материала.

Площадь вентиляции рассчитывают электронные калькуляторы или специальные программы, их во множестве можно найти в интернете.

Мы приведем несколько табличных значений наиболее популярных элементов вентиляции.

Таблица 2
. Площадь прямых воздуховодов круглого сечения.

Значение площади в м. кв. на пересечении горизонтальной и вертикальной строчки.

Таблица 3
. Расчет площади отводов и полуотводов круглого сечения.

Особенности аэродинамических расчетов

Ознакомимся с общей методикой проведения такого рода расчетов при условии, если и сечение, и давление нам неизвестны. Сразу оговоримся, что аэродинамический расчет следует проводить исключительно после того, как будет определено требуемые объемы воздушных масс (они будут проходить по системе воздушного кондиционирования) и спроектировано приблизительное месторасположение каждого из воздуховодов в сети.

И дабы провести расчет, необходимо вычертить аксонометрическую схему, в которой будет присутствовать перечень всех элементов сети, а также их точные габариты. В соответствии с планом вентиляционной системы рассчитывается суммарная длина воздухопроводов. После этого всю систему следует разбить на отрезки с однородными характеристиками, по которым (только по отдельности!) и будет определен расход воздуха. Что характерно, для каждого из однородных участков системы следует провести отдельный аэродинамический расчет воздуховодов, потому что в каждом из них имеется своя скорость перемещения воздушных потоков, а также перманентный расход. Все полученные показатели необходимо внести в уже упомянутую выше аксонометрическую схему, а потом, как вы уже наверняка догадались, необходимо выбрать главную магистраль.