Beräkning av arean av luftkanaler och armaturer: regler för att utföra beräkningar + exempel på beräkningar med formler

Nyckeln till felfri och effektiv ventilationsdrift är en kompetent beräkning av arean av luftkanaler och armaturer, på vilken valet av både enskilda element och utrustning beror på. Syftet med beräkningen är att säkerställa optimal frekvens av luftbyten i rummen i enlighet med deras syfte.

I artikeln undersökte vi i detalj vart och ett av de nödvändiga stegen av beräkningar: bestämning av tvärsnittet och den faktiska arean av kanaler, beräkning av lufthastighet och val av parametrar för formade produkter. Dessutom beskrev vi huvudkraven för storleken på ventilationskanaler och gav också ett exempel på beräkning av luftkanaler för ett privat hus.

Syftet med att utföra beräkningar

Funktioner för beräkning och val av luftkanaler beror på deras typ och det material som de är gjorda av. Den sistnämnda egenskapen bestämmer nyanserna som uppstår under luftrörelser och särdragen i samspelet mellan en luftlavin med väggarna.

Luftkanalerna är:

• metall - det kan vara svart stål, galvaniserat, rostfritt stål;
• aluminium flexibel korrugerad;
• ventilationskanaler av plast - flexibel och styv;
• tyg.

Enligt tvärsnittsgeometrin görs luftkanalerna runda, rektangulära eller ovala. De senare är inte lika populära som de två första.

Även om det finns den mest korrekta utformningen av ventilationssystemet kan ett fel i valet av luftkanalsektioner leda till störningar i luftcirkulationen.

Konsekvensen av fel i beräkningar blir ökad luftfuktighet, och sedan mögel och mögel i rummet. Utan korrekt beräkning av arean för alla delar är det omöjligt att välja lämpliga delar av ventilationskomplexet

Denna parameter beror på:

• luftmassans flödeshastighet och dess volym;
• grad av täthet av anslutningar;
• bullriga ventilationssystem;
• Energiförbrukning

Rätt gjorda beräkningar gör det möjligt att spara pengar, eftersom mängden material kommer att bestämmas exakt. Men förutom ekonomiska frågor är det viktigaste ventilationsparametrarna, som säkerställer bekväma levnadsförhållanden för människor.

Allmän information för beräkning av tvärsnittsarea

Arean av rör för en luftkanal beräknas med olika värden:

1. För överensstämmelse med sanitära och hygieniska parametrar (SanPiN).
2. Efter antalet invånare.
3. Vid rummens område.

Resultatet kan erhållas både för ett separat rum och för huset som helhet. För beräkningar finns speciella program med inbäddade algoritmer. Ett annat beräkningsalternativ är att använda formler.

Under deras design väljs luftkanalernas tvärsnittsarea så att luften rör sig längs alla längder med ungefär samma hastighet. Längs hela systemets längd är mängden luft olika, så luftkanalens tvärsnittsarea bör ändras uppåt när volymen av luftmassan ökar.

Om vi ​​betraktar frånluftsventilation ökar tvärsnittskvadraturen när den närmar sig fläkten.Detta är det enda sättet att garantera mer eller mindre samma hastighet på luftmassan över hela luftkanalens längd

När det cirkulära tvärsnittet ökar, minskar luftflödeshastigheten. Samtidigt kommer också aerodynamiskt buller att minska. Nackdelen med sådana luftkanaler är konstruktionens skrymmande, vilket gör det omöjligt att installera dem i utrymmet mellan drag och undertak, såväl som den ökade kostnaden.

Om detta inte är möjligt kan du ge företräde åt rektangulär geometri, eftersom höjden på den rektangulära sektionen är mindre. Å andra sidan är runda produkter lättare att installera och de har också sina egna driftsfördelar.

Eftersom runda luftkanaler inte alltid kan passa in i interiören, och mer estetiskt tilltalande rektangulära är dyra, är det värt att överväga ovala produkter som ett alternativ. De är både ergonomiska och effektiva

Valet av ett eller annat alternativ beror på användarens prioriteringar. Om energibesparingar, minimalt buller är i framkant och det finns alla möjligheter att installera ett stort nätverk, är det bästa valet luftkanalens runda form.

Beräkningssteg

Beräkningsarbetet består av flera steg:

1. Att utarbeta en general ventilationssystem diagram. Här ska längderna på raka sektioner, roterande delar och deras typ samt platser där sektionen ändras noteras.
2. Att välja en luftväxlingskurs som är identisk med sanitära och hygieniska krav.
3. Beräkning av rörelsehastigheten för luftmassor genom rörledningen. Denna parameter beror på typ av ventilation, och det kan vara naturligt eller påtvingat.
4. Beräkning av luftkanalarea och andra parametrar.

Det finns många program för att utföra sådana beräkningar.

Att beräkna formler för ett komplext system är ingen lätt uppgift.För ett litet hus är det fullt möjligt att beräkna arean av enskilda element och tvärsnittet av luftkanaler

Beräkning av kanaltvärsnitt

Uttrycket som används för att beräkna kvadraturen av formade element och luftkanaler ser ut så här:

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

Var:

• Sc - area i tvärsnitt;
• L — Flödeshastighet för luft som cirkulerar i systemet.
• 2.778 — Koefficient som förenar olika dimensioner.
• V — hastigheten för en luftlavin på en viss plats, mätt i meter per sekund.

Resultatet av beräkningen blir ett värde mätt i cm².

Det finns en alternativ formel:

S = L : k × V,

K-koefficienten i detta fall är 3600.

Fastställande av den faktiska kanalarean

Det vanliga ventilationsområdet för runda ventilationskanaler beräknas med formeln:

S = (π x D2): 400,

Var:

• S — Faktiskt område.
• D — diameter.

För rektangulära rörledningar:

S = (A x B): 100,

Var:

• S — Faktiskt område.
• D — diameter;
• A — Luftkanalens höjd;
• I - konstruktionens bredd.

Tvärsnittsarean för ett rör med ett ovalt tvärsnitt beräknas med formeln:

S = π × A × B: 4,

Var:

• A - större diameter på ovalen;
• I - mindre diameter i enlighet därmed.

Det finns andra formler för att beräkna arean av luftkanalen.

Med hjälp av ett regleringsdokument som SNiP kan du jämföra tvärsnittsdimensionerna för luftkanaler med de nödvändiga indikatorerna. Detta gör det ännu lättare att bestämma lämplig storlek på luftrören.

Vissa tillverkare tillhandahåller nomogram i beskrivningen av luftkanaler. De finns också i den normativa litteraturen.

Nomogram för en luftkanal i metall med cirkulärt tvärsnitt. Värdena från den ersätts i formeln. Alla flexibla luftkanaler kompletteras med sådana system (+)

Från nomogrammen kan du ta värdet på tvärsnittsarean. Det är ungefärligt, men lämpligt för att skapa ett system med minimalt brus.

För att hitta kanaldimensionerna för ett specifikt grenrör som transporterar en given volym luft behöver du göra följande:

1. Bestäm på nomogrammet skärningspunkten för volymen luft som rör sig på 1 timme och linjen med högsta hastighet för designsektionen.
2. Nära denna punkt, hitta värdet på den mest lämpliga diametern.

Dessutom, med ett nomogram, kan du inte bara underlätta beräkningen av tvärsnittet av luftkanaler och armaturer, utan också specificera tryckförlusten längs en sektion av luftledningen med en inställd hastighet.

Det är inte nödvändigt att använda ett nomogram, du kan bestämma den nödvändiga tvärsnittsarean beroende på luftmassans hastighet.

Lufthastighetsberäkning

Med hjälp av formler eller speciella tabeller, beräkna luftkanalhastigheten. Nyckelparametern här är multiplicitetsindexet, som bestämmer volymen luft vid vilken ett rum med en volym på 1 m2 är fullt ventilerat.³ inom 1 timme.

För att bestämma multiplicitetsindexet rekommenderar experter att studera specifika förhållanden vid befintliga industrianläggningar för vilka det finns faktiska data om utsläpp av gaser, giftiga ångor etc. Det är bäst att göra en oberoende beräkning med formler.

För att förenkla beräkningar finns det speciella tabeller från vilka du kan ta det färdiga värdet av multiplicitetsindikatorn, men du måste komma ihåg att de innehåller avrundade parametrar

Formeln för att beräkna multipliciteten ser ut så här:

N=V:W,

Var:

• N — Den erforderliga mångfalden.
• V - volymen frisk luftmassa som kommer in i rummet inom en timme;
• W - rummets volym.

Enheten för multiplicitet är antalet gånger/timme, V mäts i mᶾ/h, volymen är i mᶾ.

Låt oss överväga ett specifikt exempel på att bestämma den erforderliga mängden luft genom multiplicitet.

Det finns ett vardagsrum med en volym på 22 mᶾ. Det kommer att kräva luft: L = 22 x 6 = 132 m³, här 6 är luftväxelkursen hämtad från tabellen.

Massrörelsens hastighet (V) mäts i m/s och bestäms av formeln:

V=L: 3600 x S,

Var:

• L — använd luft (mᶾ/h);
• S — sektionsarea av luftkanalen (mᶾ).

Dessutom påverkar ytterligare 2 parametrar lufthastighet: ljudnivå, vibrationskoefficient. De måste beaktas vid utformningen av systemet.

Räkneexempel för en liten stuga

För beräkningen togs en stuga med en inre yta på 108,8 m² och en höjd från golv till tak på 3 m. Inuti finns vardagsrum, sovrum, barnrum, kök, badrum. Mångfaldsindikatorn tas lika med 1.

Ventilationssystemet låter dig befria rummet från föroreningar som är skadliga för hälsan - potentiellt farliga och framkalla allergiska reaktioner, försämrat välbefinnande

Beräkna först mängden borttagen och inkommande luft för hela byggnaden.

SNiP-metoden används för detta:

1. Eftersom sovrummet och vardagsrummet har samma yta är mängden luft som tas bort från dem 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/h.
2. För ett barnrum - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ/h.
3. För köket - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ/h.
4. För ett badrum - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ/h.
5. Som ett resultat: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/h.

Korridor och korridor togs inte hänsyn till. 100 mᶾ är volymen som går genom fläkten i köket.

Korrekt fördelning av luftflödet i huset är också en mycket viktig punkt. I byggnader av denna typ installeras vanligtvis ett naturligt ventilationssystem.Det finns fortfarande ett tvångsmoment här - köksfläkt.

Bestäm sedan diametern på ventilationskanalerna. Sedan 100 m³ Om huven tas bort med tvång återstår bara att fördela de återstående 294 m³. De kommer att lämna naturligt genom 2 axlar. För varje kommer det att vara nödvändigt: ​​294: 2 = 147 mᶾ.

Eftersom lufthastigheten i naturliga ventilationsschakt varierar från 0,5 till 1,5 m/s, tas vanligtvis medelvärdet på 1 m/s i beräkningar. Genom att ersätta de kända värdena i formeln S = L: k × V, hittar de: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Nu är det möjligt att bestämma diametern på en luftkanal med en cirkel i tvärsnitt med formeln: S = (π x D2) : 400 eller 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.

Efter att ha löst denna ekvation med en okänd, genom enkla beräkningar, finner de att diametern på luftkanalen är 2,28 mm. Närmaste större standardrörstorlek väljs för detta värde.

Med hjälp av denna omvandlingstabell kan du välja motsvarande diameter på en cirkulär kanal. Detta förenklar beräkningen avsevärt

När du installerar en rektangulär luftkanal, välj dess storlek enligt tabellen, med fokus på området. Närmaste större värde är 200 x 250 mm.

Med samma schema bestäms tvärsnittsarean för utloppet för köksfläkten, med skillnaden att lufthastigheten här är 3 m/s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² eller diameter 107 mm.

En omräkningstabell behövs när du ska beräkna luftkanaler med rektangulärt tvärsnitt och tillämpa tabellen för runda produkter. Här är diametrarna för luftkanaler med cirkulärt tvärsnitt, där tryckminskningen på grund av friktion är lika med samma värde i en rektangulär design.

Det finns tre sätt att bestämma motsvarande värde:

• med hastighet;
• längs tvärsnittet;
• genom konsumtion.

Dessa värden är associerade med olika parametrar för luftkanalen. Var och en av dem har en individuell metod för att använda tabeller. Huvudsaken är att, oavsett vilken teknik som används, är mängden tryckförlust på grund av friktion densamma.

Slutligen kontrolleras hastigheten: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. Detta är inom den acceptabla gränsen.

Formade produkter och deras beräkning

På installation av luftkanaler raka sektioner av olika storlekar ansluts med hjälp av formade produkter.

Vid produktion av både luftkanaler och armaturer är det nödvändigt att beräkna deras yta. Utan detta är det omöjligt att bestämma den korrekta mängden material som krävs för tillverkning av delar.

Formade produkter inkluderar:

1. Böjer sig. De används för att ändra riktningen på luftrörledningen i vilken vinkel som helst. De finns i både runda, rektangulära och ovala.
2. Övergångar. De används för att ansluta luftkanaler av olika sektioner. Vilken geometri som helst - från rund till kombinerad.
3. Kopplingar, nipplar. Anslut raka delar av motorvägen.
4. Utslagsplatser. Luftkanalens grenar eller två grenar är anslutna.
5. Stubbar. Blockerar luftflödet.
6. Tvärstycken. Separera eller anslut luftflöden.
7. Ankor. Ge flernivåövergång av luftkanalen.

För att beräkna de nödvändiga parametrarna för formade produkter krävs matematiska färdigheter.

Varje formad produkt har sin egen speciella roll i ventilationssystemet. Tillverkare designar var och en av dem separat. De levereras tillsammans med huvudelementen

Ett fel i en indikator kommer att leda till en försämring av systemets funktionsegenskaper. Det finns inga färdiga formler för sådana beräkningar.

Tabellen visar standardstorlekar på luftkanaler. Även proffs använder dessa och liknande specialtabeller istället för komplexa beräkningar

Många designers använder speciella program och onlineräknare. Du behöver bara ange de primära värdena och få färdiga parametrar vid utgången.

Programmen låter dig inte bara bestämma de erforderliga storlekarna på alla delar, utan också göra deras utveckling. En sådan utveckling, utskriven på en 3D-skrivare, möjliggör en perfekt passning av ventilationskanalerna.

Grundläggande beräkningskrav

När man bestämmer de slutliga parametrarna för luftkanaler är det nödvändigt att ta hänsyn till att bestämning av arean för luftkanaler måste säkerställa att:

1. Temperaturregimen i rummet säkerställs. Där det finns överskottsvärme, avlägsnas dess, och där det finns en brist minimeras dess förluster.
2. Luftrörelsens hastighet minskar inte på något sätt komfortnivån för människor i rummet. Luftrening krävs i arbetsområden.
3. Skadliga kemiska föreningar och suspenderade partiklar som finns i luften finns i en volym som motsvarar GOST 12.1.005-88.

För enskilda rum är en förutsättning för att välja området för luftkanaler att ständigt upprätthålla trycket och utesluta lufttillförsel utifrån.

Vid beräkning av ledningsmotstånd tas hänsyn till tryckförlust. För att flödet av luftmassa ska övervinna motstånd under rörelse krävs lämpligt tryck

Kategorin av lokaler där backup krävs inkluderar källare, samt lokaler där skadliga ämnen kan samlas.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Onlineprogram för att hjälpa designingenjören:

Handling om organisationen av ventilation av ett privat hus som helhet:

Luftkanalens tvärsnittsarea, form och längd är några av parametrarna som bestämmer ventilationssystemets prestanda. Korrekt beräkning är extremt viktigt, eftersom... luftgenomströmningskapaciteten, såväl som flödeshastigheten och effektiv drift av strukturen som helhet, beror på den.

När du använder en online-kalkylator blir beräkningens noggrannhetsgrad högre än vid manuell beräkning. Detta resultat förklaras av det faktum att programmet automatiskt rundar av värdena till mer exakta värden.

Har du personlig erfarenhet av att designa, installera och beräkna ett luftkanalsystem? Vill du dela med dig av dina samlade kunskaper eller ställa frågor om ämnet? Lämna kommentarer och delta i diskussioner - feedbackformuläret finns nedan.