Подбор сечения и расчет воздуховодов с естественным движением воздуха

Для обеспечения и поддержания в домах и сооружениях необходимых характеристик и параметров воздухообмена, регулирования его скорости, состава и чистоты используют стационарные и мобильные системы вентилирования и кондиционирования, выполнив предварительно расчет воздуховодов системы. Для соответствия требованиям нормативных документов воздух в сети подвергают обработке. Его подвергают нагреву и охлаждению, а также сушат и увлажняют.

Схема устройства и принципа работы воздуховода.

В системах вентиляции важную роль играют воздуховоды. По функциям они предназначены для удаления несвежих воздушных масс из помещения и поступления новых. Для правильной работы системы вентиляции необходимо выполнить проектирование воздуховодов вентиляции здания и его отдельных помещений. Все вычисления производятся после определения аэродинамических характеристик сети для определения сечений воздуховодов вентиляции по скоростям движения воздушных масс и определения расчетных потерь давления.

Определение аэродинамических характеристик каналов с естественным движением воздуха

Рисунок 1. Формула для расчета удельных потерь воздуха.

Целью такого расчета является подбор геометрии воздуховодов, которые обеспечат необходимое сопротивление сети, не превышая естественное давление и обеспечивая хороший воздухообмен. Расчет сети производится с учетом того, что нормативное снижение давления будет минимальным. На Рисунке 1 формула для расчета удельных потерь, где Р_гр – гравитационное давление в каналах вытяжной вентиляции, Па; l – расчетная длина участка, м. При естественном побуждении необходимо увязать показатели гравитационных давлений в проходных каналах помещений с показателями трения и местными сопротивлениями, которые возникают по пути движения воздуха от вытяжки до устья вытяжной шахты, а именно по равенству 1, где ∑(Rln+Z) – расчетное снижение давления на местные сопротивления и трение на отрезках воздуховодов в расчетном направлении движения воздушных масс.

Рисунок 2. Формула для расчета гравитационного напора.

Гравитационный напор измеряется в Паскалях и рассчитывается по формуле, изображенной на Рисунке 2, где h – высота столба воздуха, м; р_н – плотность воздушных масс снаружи помещения, кг/м³, р_в – плотность воздушных масс в помещении. При вычислении высоты воздушного столба необходимо учитывать следующие моменты:

• при вытяжной вентиляции без механического притока высоту столба берут от середины вентиляционной решетки до устья шахты;
• при вентилировании с механическим притоком высоту столба высчитывают от середины комнаты до устья.

Алгоритм вычисления характеристик каналов

Алгоритм расчета воздуховодов включает в себя следующие этапы:

1. Нанесение на план элементов системы вентилирования (решеток, коробов).
2. Вычерчивание аксонометрических схем.

Порядок аэродинамического расчета систем естественной вентиляции:

Формулы для аэродинамического расчета систем естественной вентиляции.

1. На планах размещают жалюзийные решетки, вертикаль­ные каналы, горизонтальные короба и вытяжные шахты; вычер­чивают аксонометрические схемы сетей вентиляции. Аксоно­метрическая схема воздуховодов естественной вентиляции должна быть построена так, чтобы со всех сторон вытяжной шахты было равное число вертикальных шахт и равные рас­ходы воздушных масс. Количество вентиляционных систем определяется числом стационарных вентиляционных шахт.
2. Вычисления начинают от решетки, которая наиболее отдалена от вентиляционной шахты. Решетка, каналы и вытяжная шахта формируют расчетную ветку газоходов вентиляции.
3. При естественной тяге гравитационное давление для конкретной ветки определяют по формуле на Рисунке 2.
4. Учитывая расход воздуха L на вентилирование, определяют поперечное сечение воздуховодов F по формуле 3, где L – расход воздуха, м³/ч, V_р – скорость движения газов м/с.
5. Сделав расчет и вычислив площадь поперечного сечения воздуховодов вентиляции, подбирают размеры из стандартной линейки газоходов.
6. Вычисляем скорости движения воздушных масс в газоходах, по формуле 4, где F_ст – стандартная площадь поперечного сечения короба канала.
7. Вычисляем потери на преодоление трения, учитывая сечение и расход по формуле 5, где R – удельная потеря давления в гладком канале, Па/м, l – длина канала, n – поправочный коэффициент на шероховатость внутренних поверхностей газохода.
8. Выполняют расчет на потери по местным сопротивлениям системы вентилирования по формуле 6, где ∑ξ – расчетная сумма коэффициентов местных сопротивлений, ρ – плотность газов, кг/м³.
9. Рассчитывают сумму гидравлических потерь на всех отрезках, что входят в расчетный участок Р_ф. По значению потери должны быть меньшими, чем Р_р. При большем значении увеличивают поперечное сечение газохода.
10. Заключительным этапом является расчет всех второстепенных веток сети вентилирования. Расчет выполняют по аналогии с расчетом главного вентиляционного газохода. Вычисления должны заканчиваться результатом, при котором значение потерь меньше, чем располагаемое давление.

Таким образом, проектирование воздуховодов – достаточно сложная задача, требующая определенных знаний и умений.

Если вы не уверены в своих силах, то доверьте эту работу квалифицированным специалистам.