Расчет сечения воздуховода вентиляции


Сечение воздуховода по расходу воздуха

Расчет вентиляционной системы требует не только определения производительности вентилятора. Намного важнее правильно определить параметры воздуховодов, по которым перемещаются воздушные потоки. Это позволяет исключить ошибочный выбор, когда размеры каналов не позволяют организовать необходимый режим воздухообмена. Слишком большие воздуховоды занимают лишнее место и уменьшают полезный объем помещения. Малый размер каналов способствует увеличению давления потока, что образует в помещении сквозняки.

Рассмотрим основные правила расчета воздушных каналов:

Первым этапом расчетов системы является определение объемов и производительности вентиляторов. Эти данные находят по санитарным или техническим нормам, учитывают полноту вывода вредностей. Затем наступает очередь воздуховодов.

Формула

Площадь сечения определяется по общей формуле:

Sc=L*2.778/V

  • Sc — площадь сечения канала

  • L — расход воздуха, проходящего через данный воздуховод (для относительно простых систем приравнивается к производительности вентиляторов)

  • V — скорость движения потока внутри каналов

  • 2,778 — коэффициент согласования, учитывающий зависимость единиц измерения и тонкие эффекты

  • Найденная площадь сечения легко позволяет определить диаметр круглых каналов. Умножаем значение на 4 и делим на число «пи», после чего извлекаем из результата квадратный корень. Затем по таблицам находим наиболее близкий к расчетному диаметр воздушных каналов, который и станет оптимальным вариантом. Обычно таблицы составляются так, чтобы максимально упростить расчеты. В них сразу вставлен столбец «площадь сечения», поэтому делить на число «пи» и извлекать корень не требуется.

    Для прямоугольных каналов определение размеров сторон производится по таблицам, т.е. тем же способом.

    В приведенной формуле присутствует скорость потока. Во время предыдущих расчетов она не была определена. Этот параметр является табличным значением, взятым из перечня рекомендованных скоростей воздуха в каналах.

    Например, для промышленных зданий скорость потока в магистрали принимается в диапазоне 6-12 м/с, а для гражданских — 5-6 м/с. На боковых отводах (местных участках линии) показатель ниже и составляет 4-5 м/с. На распределительных каналах (конечных точках подачи потока в помещения) скорость падает до 1,5-2 м/с.

    От чего зависят размеры воздухопровода

    Размер воздуховода определяет пропускную способность и режим перемещения воздушного потока. Кроме того, он формирует величину таких параметров, как:

  • аэродинамическое сопротивление

  • величина вибрации

  • Эти показатели определяют эксплуатационные качества внутренних воздуховодов. Находиться весь рабочий день в помещении, где имеются шумные и вибрирующие трубопроводы чрезвычайно утомительно, может возникнуть головная боль и плохое самочувствие. Существуют определенные санитарные нормы, ограничивающие величину этих показателей.

    Определение размеров наружных (магистральных) каналов базируется на потребностях системы, не учитывая степень воздействия на организм человека. В качестве основной задачи принимается расчет пропускной способности при заданном режиме движения потока — скорости и давлении воздуха. При этом, ограничивающими факторами являются экономичность и условия монтажа.

    Слишком большие трубопроводы сложны в установке и требуют значительных денежных вложений, поэтому принято несколько увеличивать давление с целью обеспечения нужной пропускной способности.

    Расчет габаритов воздухопровода

    Габаритные размеры воздухопроводов рассчитываются по двум основным значениям:

  • производительность всей системы или данного участка

  • скорость перемещения воздушного потока

  • Производительность всей системы определяется характеристиками вентиляционных установок за вычетом потерь. Если расчет касается отдельной ветки, величина принимается пропорционально размерам и объемам воздуха, необходимого для подачи в помещения, обслуживаемые этой линией. Используется формула, рассмотренная выше. Полученная величина сечения канала служит основой для определения размеров воздуховодов. В каталоге разыскивается это значение (или максимально близкое к нему) и определяется диаметр или стороны воздушного канала.

    Необходимо учитывать, что расчетные значения получены из «чистых» теоретических формул, не учитывающих множество неблагоприятных факторов. Поэтому рекомендуется увеличивать полученное значение на некоторую величину. Обычно коэффициент запаса составляет 10-15 %, но в сложных условиях нередко он доходит до 30 или даже 50 %. Однако, подобное увеличение должно быть обосновано и подтверждено расчетами или практическими испытаниями. В противном случае могут появиться технологические и финансовые сложности.

    Важно помнить, что уменьшение размеров влечет за собой появление повышенного давления и скорости потока, которые сказываются на режиме работы системы и создают повышенную нагрузку на вентиляторы.

    Увеличение размеров, наоборот, снижает давление в системе и делает работу оборудования более стабильной и легкой. Однако, неоправданное увеличение размеров каналов отрицательно воздействует на протяженные линии, поскольку пониженное давление в сочетании с потерями и общим показателем падения давления способны вывести вентиляционную систему из заданного режима. Потребуется установка канальных вентиляторов, придающих потоку дополнительный импульс.

    Это означает повышенные расходы на приобретение, монтаж и обслуживание установок. Кроме того, возрастают затраты на электроэнергию. В сумме расходы, вызванные непродуманным увеличением размеров воздуховодов способны образовать серьезные финансовые потери.

    Подбор воздуховодов по расходу воздуха

    Как правило, расход воздуха является основным критерием выбора воздуховодов. Именно по нему производится расчет площади сечения и размеров канала. Такой способ является базовым методом определения параметров вентиляционных систем или отдельных линий.

    Расчет или выбор воздуховодов по другим критериям встречается крайне редко и может быть обусловлен только технологической необходимостью или особенностями помещения. Например, нет возможности организовать проход через перекрытия или кровлю каналов нужного размера и приходится уменьшать их параметры. Чаще всего в таких ситуациях линию разветвляют, разделяя поток на две подсистемы, которые затем вновь объединяют в одну линию.

    Подобные мероприятия сложны и требуют больших трудовложений, поэтому прибегают к ним только вынужденно, при отсутствии альтернативных решений.

    Для обычных, стандартных систем, не имеющих специфических требований к режиму вентиляции или сложностей в размещении каналов, определение размеров производится по таблицам. В них отображен расход воздуха при разных показателях скорости потока. Выбирая значения, максимально приближенные к существующим в реальности, получают оптимальный размер воздуховодов.

    Остается только приобрести такие каналы и выполнить монтажные работы. Необходимо учитывать, что подобный метод годится только для общеобменных систем вентиляции и не подходит для специализированных линий, требующих отдельного расчета по собственной методике.

    Рекомендуемое оборудование

    ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:  Пылевые вентиляторы - устройство и применение в производстве

    rsvgroup.ru

    Калькуляторы расчёта параметров вентиляционной системы

    Главная › Оборудование

    04.01.2018

    Для жилых помещений расчёт необходимой производительности вентиляции производится:

    1. По количеству человек, одновременно проживающих в помещении;
    2. По площади жилого помещения;
    3. По кратности воздухообмена.

    Расчёт по количеству человек производится исходя из правила: 30 м³/час на человека, при общей площади квартиры на одного человека более 20 м².

    Расчёт воздухообмена по количеству человек (при общей площади квартиры на одного человека более 20 м²)

    Расчёт по площади жилого помещения, производится исходя из правила: 3 м³/час на 1 м² площади помещения, при общей площади квартиры на одного человека менее 20 м².

    Расчёт воздухообмена по площади помещения (при общей площади квартиры на одного человека менее 20 м²)

    Расчёт воздухообмена по кратности производится, исходя из минимального количества смен воздуха в час в помещении. Для спальни, общей, детской комнаты принимается равным 1,0 (СНиП 31-01-2003 Таблица 9.1).

    Расчёт воздухообмена по кратности

    Наибольшее полученное из трёх расчётов значение воздухообмена и будет являться потребной производительностью вентиляции. Зная производительность вентиляции, можно рассчитать минимальное сечение воздуховодов. Расчёт производится из условия максимальной скорости воздуха в воздуховодах — 4 м/с. При больших значениях, возможно появление шума от передвижения воздушных масс.

    Расчёт площади сечения воздуховода

    Зная минимальное проходное сечение воздуховода, производим выбор подходящего типоразмера воздуховода из сводных таблиц.

    Либо производим самостоятельный расчёт наиболее подходящего типоразмера воздуховода. Для этого можно воспользоваться калькуляторами расположенными ниже. Зная диаметр или ширину и высоту воздуховода, можно рассчитать его фактическое проходное сечение и сравнить с расчётным значением.

    Расчёт фактической площади сечения круглого воздуховода

    Расчёт фактической площади сечения прямоугольного воздуховода

    Калькуляторы расчёта параметров вентиляционной системы Ссылка на основную публикацию

    ventinginfo.ru

    Расчет воздуховодов вентиляции для помещений

    Не всегда есть возможность пригласить специалиста для проектирования системы инженерных сетей. Что делать если во время ремонта или строительства вашего объекта потребовался расчет воздуховодов вентиляции? Можно ли его произвести своими силами?

    Расчет вентиляции и воздуховодов  позволит составить эффективную систему, которая будет обеспечивать бесперебойную работу агрегатов, вентиляторов и приточных установок. Если все подсчитано правильно, то это позволит уменьшить траты на закупку материалов и оборудования,а в последствии и  на дальнейшее обслуживание системы.

    Расчет воздуховодов системы вентиляции для помещений можно проводить разными методами. Например, такими:

    • постоянной потери давления;
    • допустимых скоростей.

    Оба они точны и позволяют рассчитать систему воздуховодов с нужными характеристиками производительности и шума. Выбор конкретного способа зависит от предпочтений проектировщика.

    Типы и виды воздуховодов

    Перед расчетом сетей нужно определить из чего они будут изготовлены. Сейчас применяются изделия из стали, пластика, ткани, алюминиевой фольги и др. Часто воздуховоды изготовляют из оцинкованной или нержавеющей стали, это можно организовать даже в небольшом цеху. Такие изделия удобно монтировать и расчет такой вентиляции не вызывает проблем.

    Кроме этого, воздуховоды могут различаться по внешнему виду. Они могут быть квадратного, прямоугольного и овального сечения. Каждый тип обладает своими достоинствами.

    • Прямоугольные позволяют сделать системы вентиляции небольшой высоты или ширины, при этом сохраняется нужная площади сечения.
    • В круглых системах меньше материала,
    • Овальные совмещают плюсы и минусы других видов.

    Для примера расчета вентиляции выберем круглые трубы из жести. Это изделия, которые используют для вентиляции жилья, офисных и торговых площадей. Расчет будем проводить одним из методов, который позволяет точно подобрать сеть воздуховодов и найти ее характеристики.

    Способ расчета воздуховодов методом постоянных скоростей

    Расчет воздуховодов вентиляции нужно начинать с плана помещений.

    Используя все нормы определяют нужное количество воздуха в каждую зону и рисуют схему разводки. На ней показываются все решетки, диффузоры, изменения сечения и отводы. Расчет производится для самой удаленной точки системы вентиляции, поделенной на участки, ограниченные ответвлениями или решетками.

    Схема разводки системы вентиляции.

    Расчет воздуховода для монтажа системы вентиляции заключается в выборе нужного сечения по всей длине, а так же нахождение потери давления для подбора вентилятора или приточной установки. Исходными данными являются значения количества проходящего воздуха в сети вентиляции. Используя схему, проведём расчет диаметра воздуховода. Для этого понадобится график потери давления. Для каждого типа воздуховодов график разный. Обычно, производители предоставляют такую информацию для своих изделий, либо можно найти ее в справочниках. Рассчитаем круглые жестяные воздуховоды, график для которых показан на нашем  рисунке.

    Номограмма для выбора размеров

    По выбранному методу задаемся скоростью воздуха каждого участка. Она должна быть в пределах норм для зданий и помещений выбранного назначения. Для магистральных воздуховодов приточной и вытяжной вентиляции рекомендуются такие значения:

    • жилые помещения – 3,5–5,0 м/с;
    • производство – 6,0–11,0 м/с;
    • офисы – 3,5–6,0 м/с.

    Для ответвлений:

    • офисы – 3,0–6,5 м/с;
    • жилые помещения – 3,0–5,0 м/с;
    • производство – 4,0–9,0 м/с.

    Когда скорость превышает допустимую, уровень шума повышается до некомфортного для человека уровня.

    После определения скорости (в примере 4,0 м/с) находим нужное сечение воздуховодов по графику. Там же есть потери давления на 1 м сети, которые понадобятся для расчета. Общие потери давления в Паскалях находим произведением удельного значения на длину участка:

    Руч=Руч·Руч.

    Элементы сети и местные сопротивления

    Имеют значение и потери на элементах сети (решетки, диффузоры, тройники, повороты, изменение сечения и т. д.). Для решеток и некоторых элементов эти значения указаны в документации. Их можно рассчитать и произведением коэффициента местного сопротивления (к. м. с.) на динамическое давление в нем:

    Рм. с.=ζ·Рд.

    Где Рд=V2·ρ/2 (ρ – плотность воздуха).

    К. м. с. определяют из справочников и заводских характеристик изделий. Все виды потерь давлений суммируем для каждого участка и для всей сети. Для удобства это сделаем табличным методом.

    Расчетная таблица.

    Сумма всех давлений будет приемлимой для этой сети воздуховодов, а потери на ответвлениях должны быть в пределах 10% от полного располагаемого давления. Если разница больше, необходимо на отводах смонтировать заслонки или диафрагмы. Для этого производим расчет нужного к. м. с. по формуле:

    ζ= 2Ризб/V2,

    где Ризб – разница располагаемого давления и потерь на ответвлении. По таблице выбираем диаметр диафрагмы.

    Нужный диаметр диафрагмы для воздуховодов.

    Правильный расчет воздуховодов вентиляции позволит подобрать нужный вентилятор выбрав у производителей по своим критериям. Используя найденное располагаемое давление и общий расход воздуха в сети, это будет сделать несложно.

    rems-info.ru

    Калькуляторы расчета площади сечения вытяжной отдушины вентиляции

    Если вентиляция в доме или квартире не справляется со своими задачами, то это чревато очень серьёзными последствиями. Да, проблемы в работе этой системы проявляются на так быстро и чувствительно, как, скажем неполадки с отоплением, и не все хозяева уделяют им адекватное внимание. Но результаты могут быть весьма печальными. Это — спертый переувлажненный воздух в помещениях, то есть идеальная среда для развития болезнетворных микроорганизмов. Это — запотевшие окна и сырые стены, на которых вскорости могут появиться очаги плесени. Наконец, это — попросту снижение комфорта из-за распространяющихся от санузла, ванной, кухни в жилую зону запахов.

    Калькуляторы расчета площади сечения вытяжной отдушины вентиляции

    Чтобы избежать застойных явлений, в помещениях в течение отрезка времени должен происходить обмен воздуха с определённой кратностью. Приток осуществляется через жилую зону квартиры или дома, вытяжка – через кухню, ванную, санузел. Именно для этого там и располагаются окна (отдушины) вытяжных вентиляционных каналов. Нередко хозяева жилья, затевающие ремонт, спрашивают, можно ли заделать эти отдушины или уменьшить их в размерах, чтобы, например, установить на стенах те или иные предметы мебели. Так вот — полностью перекрывать их однозначно нельзя, а перенос или изменение в размерах возможны, но не только с условием, что будет обеспечена необходимая производительность, то есть способность пропустить требуемый объем воздуха. А как это определить? Надеемся, читателю помогут предлагаемые калькуляторы расчета площади сечения вытяжной отдушины вентиляции.

    Калькуляторы будут сопровождаться необходимыми пояснениями по проведению вычислений.

    Расчет нормального воздухообмена для эффективной вентиляции квартиры или дома

    Итак, при нормальной работе вентиляции в течение часа воздух в помещениях должен постоянно меняться. Действующими руководящими документами (СНиП и СанПиН) установлены нормы притока свежего воздуха в каждое из помещений жилой зоны квартиры, а также минимальные объемы его вытяжки через каналы, расположенные на кухне, в ванной в санузле, иногда – и в некоторых других специальных помещениях.

    Эти нормативы, опубликованные в нескольких документах, для удобства читателя объединены в одну таблицу, показанную ниже:

    Тип помещенияМинимальные нормы воздухообмена (кратность в час или кубометров в час)
    ПРИТОК ВЫТЯЖКА
    Требования по Своду Правил СП 55.13330.2011 к СНиП 31-02-2001 «Одноквартирные жилые дома»
    Жилые помещения с постоянным пребыванием людейНе менее однократного обмена объема в течение часа-
    Кухня-60 м³/час
    Ванная, туалет-25 м³/час
    Остальные помещенияНе менее 0,2 объема в течение часа
    Требования по Своду Правил СП 60.13330.2012 к СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»
    Минимальный расход наружного воздуха на одного человека: жилые помещения с постоянным пребыванием людей, в условиях естественного проветривания:
    При общей жилой площади более 20 м² на человека30 м³/час, но при этом не менее 0,35 от общего объема воздухообмена квартиры в час
    При общей жилой площади менее 20 м² на человека3 м³/час на каждый 1 м² площади помещения
    Требования по Своду Правил СП 54.13330.2011 к СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные»
    Спальная, детская, гостинаяОднократный обмен объема в час
    Кабинет, библиотека0,5 от объема в час
    Бельевая, кладовка, гардеробная0,2 от объема в час
    Домашний спортзал, биллиардная80 м³/час
    Кухня с электрической плитой60 м³/час
    Помещения с газовым оборудованиемОднократный обмен + 100 м³/час на газовую плиту
    Помещение с твёрдотопливным котлом или печьюОднократный обмен + 100 м³/час на котел или печь
    Домашняя прачечная, сушилка, гладильная90 м³/час
    Душевая, ванная, туалет или совмещенный санузел25 м³/час
    Домашняя сауна10 м³/час на каждого человека

    Пытливый читатель наверняка заметит, что нормативы по разным документам несколько отличаются. Причем, в одном случае нормы устанавливаются исключительно по размерам (объему) помещения, а другом – по количеству людей постоянно пребывающих в этом помещении. (Под понятием постоянного пребывания имеется в виду нахождение в комнате 2 часа и более).

    Поэтому при проведении расчетов вычисления минимального объема воздухообмена желательно проводить по всем доступным нормативам. А затем – выбрать результат с максимальным показателем – тогда ошибки точно не будет.

    Провести быстро и точно расчет притока воздуха для всех помещений квартиры или дома поможет первый предлагаемый калькулятор.

    Калькулятор расчета требуемых объемов притока воздуха для нормальной вентиляции

    Перейти к расчётам

    Как видите, калькулятор позволяет провести вычисления и от объёмов помещений, и от количества постоянно пребывающих в них людей. Повторимся, желательно провести оба расчета, а затем выбрать из двух получившихся результатов, если они будут различаться, максимальный.

    Проще будет действовать, если заранее составить небольшую таблицу, в которой перечислены все помещения квартиры или дома. А затем в нее вносить полученные значения притока воздуха – для комнат жилой зоны, и вытяжки – для помещений, где предусмотрены вытяжные вентиляционные каналы.

    К примеру, это может выглядеть так:

    Помещение и его площадьНормы притока Нормы вытяжки 
    1 способ – по объему комнаты2 способ – по количеству людей1 способ2 способ
    Гостиная, 18 м²5090--
    Спальная, 14 м²3960--
    Детская, 15 м²4260--
    Кабинет, 10 м²1430--
    Кухня с газовой плитой, 9 м²--6025 + 100 = 125
    Санузел--25-
    Ванная--25-
    Гардероб-кладовая, 4 м²2-
    Суммарное значение240177
    Принимаемое общее значение воздухообмена240

    Затем суммируются максимальные значения (они в таблице для наглядности выделены подчёркиванием), отдельно для притока и для вытяжки воздуха. А так как при работе вентиляции должно соблюдаться равновесие, то есть сколько воздуха в единицу времени поступило в помещения – столько же должно и выйти, итоговым выбирается также максимальное значение из полученных двух суммарных. В приведенном примере – это 240 м³/час.

    Этот значение и должно быть показателем суммарной производительности вентиляции в доме или квартире.

    Распределение объемов вытяжки по помещениям и определение площади поперечного сечения каналов

    Итак, найден объем воздуха, который должен поступить помещения квартиры в течение часа и, соответственно, выведен за это же время.

    Далее, исходят их количества вытяжных каналов, имеющихся (или планируемых к организации – при проведении самостоятельного строительства) в квартире или доме. Полученный объем необходимо распределить между ними.

    Для примера, вернемся к таблице выше. Через три вентиляционных канала (кухня, санузел и ванная) необходимо отвести 240 кубометров воздуха в час. При этом из кухни по расчетам должно отводиться не менее 125 м³, из ванной и туалета по нормативам – не менее, чем по 25 м³. Больше – пожалуйста.

    Поэтому напрашивается такое решение: кухне «отдать» 140 м³/час, а оставшееся — разделить поровну между ванной и санузлом, то есть по 50 м³/час.

    Ну а зная объем, который необходимо отвести в течение определённого времени – несложно подсчитать ту площадь вытяжного канала, которая гарантированно справится с задачей.

    Правда, для расчетов требуется еще и значение скорости воздушного потока. А она тоже подчиняется определённым правилам, связанным с допустимыми уровнями шума и вибрации. Так, скорость потока воздуха на вытяжных вентиляционных решетках при естественной вентиляции должна быть в пределах диапазона 0,5÷1,0 м/с.

    Приводить формулу расчета здесь не будем – сразу предложим читателю воспользоваться онлайн-калькулятором, который определит требуемую минимальную площадь сечения вытяжного канала (отдушины).

    Калькулятор расчета минимальной площади сечения вентиляционной отдушины

    Обладая элементарными знаниями в геометрии, полученную площадь несложно привести к размерам прямоугольника. Правда, при этом должно соблюдаться условие – соотношение длинной и короткой стороны – не более, чем 3:1.

    Нередко вентиляционные решетки имеют и круглое окно. Значит, необходимо пересчитать площадь сечения в диаметр. Или же требуется сделать переход от прямоугольного сечения на круглое. В обоих случаях будет полезен третий калькулятор, предназначенный специально для такой цели.

    Калькулятор расчета диаметра круглого канала, эквивалентного площади прямоугольного

    Перейти к расчётам

    Полученное значение будет ориентиром при приобретении стандартных деталей с круглым сечением. Естественно, округление при этом делается в бо́льшую сторону.

    Правильная организации естественной вентиляции

    Объем данной статьи не позволяет рассмотреть все нюансы организации вентиляции жилого дома или квартиры. Но в этом и нет особой нужды, так как на страницах нашего портала уже имеется специальная публикация, в которой проблемы естественной вентиляции рассматриваются со всеми подробностями.

    stroyday.ru


    Смотрите также