Pérdidas de carga en tuberías. Camisetas. Cómo encontrar el coeficiente de resistencia de una rejilla de ventilación. Cálculo de presión en conductos de aire Coeficientes de resistencias locales de rejillas de ventilación

El cálculo aerodinámico de los conductos de aire comienza dibujando un diagrama axonométrico M 1: 100, anotando el número de secciones, sus cargas b m / h y longitudes 1, m Se determina la dirección del cálculo aerodinámico, desde el más remoto y sección cargada al ventilador. En caso de duda, al determinar la dirección, se calculan todas las opciones posibles.

El cálculo comienza desde un área remota, su diámetro se calcula D, m o plano

Sección cuadrada de un conducto rectangular P, m:

El comienzo del sistema en el ventilador.

Edificios administrativos 4-5 m/s 8-12 m/s

Edificios industriales 5-6 m/s 10-16 m/s,

Aumentando a medida que te acercas al ventilador.

Usando el Apéndice 21, aceptamos los valores estándar más cercanos de Dst o (a x b)st

Luego calculamos la velocidad real:

2830 *d;

O———————— ———— - , m/s.

HECHO 3660 * (a * 6) calle

Para más cálculos, determinamos el radio hidráulico de los conductos rectangulares:

£>1 =--,m. a + b

Para evitar el uso de tablas e interpolar los valores de pérdidas por fricción específicas, utilizamos una solución directa del problema:

Definimos el criterio de Reynolds:

Re = 64 100 * Resto * Ufacto (para rectangular Resto = Ob) (14.6)

Y el coeficiente de fricción hidráulica:

0.3164*Rae 0 25 en Rae< 60 ООО (14.7)

0,1266 * 0167 para Re > 60 000. (14,8)

La pérdida de carga en el tramo calculado será:

D.

Donde KMS es la suma de los coeficientes de resistencia locales en la sección del ducto.

Las resistencias locales que se encuentran en el borde de dos secciones (tees, cruces) deben atribuirse a la sección con un caudal más bajo.

Los coeficientes de resistencia locales se dan en los apéndices.

Datos iniciales:

Material del conducto de aire: chapa de acero galvanizado, espesor y dimensiones de acuerdo con la aplicación. 21 .

El material del eje de entrada de aire es de ladrillo. Como distribuidores de aire se utilizan rejillas regulables del tipo PP con posibles secciones:

100x200; 200x200; 400 x 200 y 600 x 200 mm, factor de sombra 0,8 y velocidad máxima del aire de salida hasta 3 m/s.

La resistencia de la válvula de admisión aislada con álabes totalmente abiertos es de 10 Pa. La resistencia hidráulica de la instalación del calentador de aire es de 132 Pa (según un cálculo separado). Resistencia del filtro 0-4 250 Pa. La resistencia hidráulica del silenciador es de 36 Pa (según cálculo acústico). En base a los requerimientos arquitectónicos, los conductos de aire se diseñan con sección rectangular.

	Suministro L, m3/h	Longitud 1, m		Sección a * b, m						Pérdidas en la sección p, Pa
Rejilla de PP en la salida

250×250b =1030

500×500 = Lc=6850

L_ 0,5 * 0,5 / s 0,6 * 0,5

El cálculo de los sistemas de conductos de aire de suministro y escape se reduce a determinar las dimensiones de la sección transversal de los canales, su resistencia al movimiento del aire y vincular la presión en conexiones paralelas. El cálculo de las pérdidas de presión debe realizarse utilizando el método de pérdidas de presión por fricción específicas.

Método de cálculo:

Se construye un diagrama axonométrico del sistema de ventilación, el sistema se divide en secciones, en las que se trazan la longitud y el caudal. El esquema de diseño se muestra en la Figura 1.

Se selecciona la dirección principal (principal), que es la cadena más larga de secciones ubicadas sucesivamente.

3. Los tramos de la carretera están numerados, comenzando por el tramo de menor caudal.

4. Se determinan las dimensiones de la sección transversal de los conductos de aire en las secciones calculadas de la tubería principal. Determinamos el área de la sección transversal, m 2:

F p \u003d L p / 3600V p ,

donde L p es el caudal de aire estimado en la zona, m 3 / h;

De acuerdo con los valores encontrados F p ] se toman las dimensiones de los conductos de aire, es decir. es F f.

5. La velocidad real V f, m/s se determina:

Vf = Lp / Ff,

donde L p es el caudal de aire estimado en la zona, m 3 / h;

F f - el área de la sección transversal real del conducto, m 2.

Determinamos el diámetro equivalente por la fórmula:

d equivalente = 2 α b/(α+b) ,

donde α y b son las dimensiones transversales del conducto, m.

6. Los valores de d eq y V f se utilizan para determinar los valores de las pérdidas de presión por fricción específicas R.

La pérdida de presión por rozamiento en la sección calculada será

P t \u003d R l β w,

donde R es la pérdida de presión por fricción específica, Pa/m;

l es la longitud de la sección del conducto, m;

β w es el coeficiente de rugosidad.

7. Se determinan los coeficientes de resistencias locales y se calculan las pérdidas de presión en resistencias locales en la sección:

z = ∑ζ PAGS re,

donde P d - presión dinámica:

Pd \u003d ρV f 2 / 2,

donde ρ es la densidad del aire, kg/m3;

V f - la velocidad real del aire en el área, m / s;

∑ζ - la suma del CMR en el sitio,

8. Las pérdidas totales se calculan por tramos:

ΔР = R l β w + z,

l es la longitud de la sección, m;

z - pérdida de presión en resistencias locales en la sección, Pa.

9. Se determinan las pérdidas de presión en el sistema:

ΔР pags = ∑(R l β w + z),

donde R es la pérdida de presión por fricción específica, Pa/m;

l es la longitud de la sección, m;

βw es el coeficiente de rugosidad;

z - pérdida de presión en resistencias locales en el área, Pa.

10. Las sucursales están siendo enlazadas. Se realiza el enlace, comenzando por las ramas más largas. Es similar al cálculo de la dirección principal. Las resistencias en todas las secciones paralelas deben ser iguales: la discrepancia no es más del 10%:

donde Δр 1 y Δр 2 son pérdidas en ramales con mayores y menores pérdidas de presión, Pa. Si la discrepancia excede el valor especificado, entonces se instala una válvula de mariposa.

Figura 1 - Esquema de cálculo del sistema de suministro P1.

La secuencia de cálculo del sistema de suministro P1.

Parcela 1-2, 12-13, 14-15,2-2',3-3',4-4',5-5',6-6',13-13',15-15',16- dieciséis':

Parcela 2 -3, 7-13, 15-16:

Parcela 3-4, 8-16:

Parcela 4-5:

Parcela 5-6:

Parcela 6-7:

Parcela 7-8:

Parcela 8-9:

resistencia local

Parcela 1-2:

a) a la salida: ξ = 1,4

b) doblar 90°: ξ = 0.17

c) te para paso recto:

Parcela 2-2’:

a) T de derivación

Parcela 2-3:

a) doblar 90°: ξ = 0.17

b) te para paso recto:

ξ = 0,25

Parcela 3-3’:

a) T de derivación

Parcela 3-4:

a) doblar 90°: ξ = 0.17

b) te para paso recto:

Parcela 4-4’:

a) T de derivación

Parcela 4-5:

a) te para paso recto:

Parcela 5-5’:

a) T de derivación

Parcela 5-6:

a) doblar 90°: ξ = 0.17

b) te para paso recto:

Parcela 6-6’:

a) T de derivación

Parcela 6-7:

a) te para paso recto:

ξ = 0,15

Parcela 7-8:

a) te para paso recto:

ξ = 0,25

Parcela 8-9:

a) 2 codos de 90°: ξ = 0,17

b) te para paso recto:

Parcela 10-11:

a) doblar 90°: ξ = 0.17

b) a la salida: ξ = 1,4

Parcela 12-13:

a) a la salida: ξ = 1,4

b) doblar 90°: ξ = 0.17

c) te para paso recto:

Parcela 13-13’

a) T de derivación

Parcela 7-13:

a) doblar 90°: ξ = 0.17

b) te para paso recto:

ξ = 0,25

c) T de derivación:

ξ = 0,8

Parcela 14-15:

a) a la salida: ξ = 1,4

b) doblar 90°: ξ = 0.17

c) te para paso recto:

Parcela 15-15’:

a) T de derivación

Parcela 15-16:

a) 2 codos de 90°: ξ = 0,17

b) te para paso recto:

ξ = 0,25

Parcela 16-16’:

a) T de derivación

Parcela 8-16:

a) te para paso recto:

ξ = 0,25

b) T de derivación:

Cálculo aerodinámico del sistema de alimentación P1

Consumo, L, m³/h

Largo, yo, metro

Dimensiones del conducto

Velocidad del aire V, m/s

Pérdidas por 1 m de longitud R, Pa

coef. rugosidad m

Pérdida por fricción Rlm, Pa

suma CMR, Σξ

Presión dinámica Rd, Pa

Pérdidas de resistencia local, Z

Pérdida de presión en la sección, ΔР, Pa

Área de la sección F, m²

Diámetro equivalente

Realicemos la discrepancia del sistema de suministro P1, que no debe ser mayor al 10%.

Dado que la discrepancia excede el 10 % permitido, es necesario instalar un diafragma.

Instalo el diafragma en la zona 7-13, V = 8,1 m/s, P C = 20,58 Pa

Por lo tanto, para un conducto de aire con un diámetro de 450, instalo un diafragma con un diámetro de 309.

También puedes usar la fórmula aproximada:

0,195 frente a 1,8

Rf. (10) d 100 1 , 2

Su error no supera el 3 - 5%, lo que es suficiente para los cálculos de ingeniería.

La pérdida total de presión por fricción para toda la sección se obtiene multiplicando las pérdidas específicas R por la longitud de la sección l, Rl, Pa. Si se utilizan conductos de aire o canales de otros materiales, es necesario introducir una corrección de rugosidad βsh según la Tabla. 2. Depende de la rugosidad equivalente absoluta del material del conducto K e (Tabla 3) y del valor de v f .

					Tabla 2
		Valores de corrección βsh
v f , m/s			βsh en K e , mm

Tabla 3 Rugosidad equivalente absoluta del material del conducto

						Yesero-
						ka en la red
Ke, mm

Para conductos de aire de acero βsh = 1. Los valores más detallados de βsh se pueden encontrar en la Tabla. 22.12. Con esta corrección en mente, la pérdida de presión por fricción ajustada Rl βsh , Pa, se obtiene multiplicando Rl por el valor βsh . Luego determine la presión dinámica sobre los participantes.

en condiciones estándar ρw = 1,2 kg/m3.

A continuación, se detectan las resistencias locales en el sitio, se determinan los coeficientes de resistencia local (LMR) ξ y se calcula la suma de LMR en esta sección (Σξ). Todas las resistencias locales se ingresan en la declaración en el siguiente formulario.

DECLARACIÓN KMS SISTEMAS DE VENTILACIÓN

Etc.

EN la columna “resistencias locales” registra los nombres de las resistencias (codo, te, cruz, codo, rejilla, distribuidor de aire, paraguas, etc.) disponibles en esta área. Además, se anota su número y características, según las cuales se determinan los valores CMR para estos elementos. Por ejemplo, para una curva redonda, este es el ángulo de rotación y la relación entre el radio de rotación y el diámetro del conducto. r / d , para una salida rectangular - el ángulo de rotación y las dimensiones de los lados del conducto a y b . Para aberturas laterales en un conducto o conducto de aire (por ejemplo, en el lugar de instalación de una rejilla de entrada de aire): la relación entre el área de abertura y la sección transversal del conducto de aire

f resp / f sobre . Para tes y cruces en el pasaje, se tiene en cuenta la relación del área de la sección transversal del pasaje y el tronco f p / f s y el caudal en la rama y en el tronco L o / L s, para tees y cruces en la rama: la relación del área de la sección transversal de la rama y el tronco f p / f s y nuevamente, el valor de L sobre /L con. Hay que tener en cuenta que cada te o cruce conecta dos tramos contiguos, pero se refieren a uno de estos tramos, en el que el caudal de aire L es menor. La diferencia entre tees y cruces en un tramo y en un ramal tiene que ver con la dirección del diseño. Esto se muestra en la figura. 11. Aquí, la dirección calculada se muestra con una línea gruesa y las direcciones de los flujos de aire se muestran con flechas delgadas. Además, se señaliza exactamente dónde en cada opción se ubican el baúl, el pasaje y la salida.

ramificación de la T para la elección correcta de las relaciones fp/fc, fo/fc y L o/L c. Tenga en cuenta que en los sistemas de ventilación de suministro, el cálculo generalmente se realiza contra el movimiento del aire, y en los sistemas de extracción, a lo largo de este movimiento. Las secciones a las que pertenecen los tees considerados se indican mediante marcas de verificación. Lo mismo se aplica a las cruces. Por regla general, aunque no siempre, aparecen tes y cruces en el paso al calcular la dirección principal, y en el ramal aparecen al enlazar aerodinámicamente los tramos secundarios (ver más abajo). En este caso, una misma te en la dirección principal puede considerarse como una te por paso, y en la secundaria

– como una rama con un coeficiente diferente. KMS para cruces

aceptado en el mismo tamaño que para los tees correspondientes.

Arroz. 11. Esquema de cálculo de tee

Los valores aproximados de ξ para resistencias comunes se dan en la Tabla. 4.

			Tabla 4
Valores ξ de algunas resistencias locales
Nombre		Nombre
resistencia		resistencia
Codo redondo 90o,		La rejilla no es ajustable.
r/d = 1		puede RS-G (escape o
Codo rectangular 90o		toma de aire)
Tee en el pasaje (en-		expansión repentina
opresión)
Camiseta de rama		constricción repentina
Tee en el pasaje (todo-		Primer orificio lateral
		orzuelo (entrada al aire
Camiseta de rama	–0.5* …	mina de boro)
Techo (anemostato) ST-KR,		Codo rectangular
		90o
Rejilla orientable RS-		Paraguas sobre escape
VG (suministro)

*) La CMR negativa puede ocurrir a Lo/Lc bajo debido a la eyección (succión) de aire desde el ramal por el flujo principal.

En la Tabla se dan datos más detallados para el KMS. 22.16 - 22.43. Para las resistencias locales más comunes -

tees en el pasaje - KMR también se puede calcular aproximadamente usando las siguientes fórmulas:

	0.41f "25L" 0.24			0,25 a		0.7 y	f "0.5 (11)
- para tes durante la inyección (suministro);
en L"	0.4 puedes usar la fórmula simplificada
			prox int 0. 425 0. 25 f p ";
		0.2 1.7f"		0.35 0.25f"		2.4L"		0. 2 2

– para tes de aspiración (escape).

Aquí L"						acerca de	y f"		fp
						f c

Después de determinar el valor de Σξ, se calculan la pérdida de presión en las resistencias locales Z P d, Pa y la pérdida de presión total

en la sección Rl βsh + Z , Pa.

Los resultados de los cálculos se ingresan en la tabla en el siguiente formulario.

CÁLCULO AERODINÁMICO DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN

Estimado

Dimensiones del conducto

presión

sobre la fricción

Rlβ w

Rd ,

sh

d o

f-op,

ff,

Vf ,

d eq

yo, m

a×b

Cuando se completa el cálculo de todas las secciones de la dirección principal, se resumen los valores de Rl βsh + Z para ellos y se determina la resistencia total.

red de ventilación resistencia P red = Σ(Rl βw + Z ).

Después de calcular la dirección principal, se vinculan una o dos ramas. Si el sistema da servicio a varios pisos, puede seleccionar ramales de piso en pisos intermedios para vincularlos. Si el sistema da servicio a un piso, enlace los ramales del principal que no estén incluidos en la dirección principal (ver el ejemplo en el párrafo 4.3). El cálculo de las secciones enlazadas se realiza en la misma secuencia que para la dirección principal, y se registra en una tabla de la misma forma. La vinculación se considera realizada si el importe

la pérdida de presión Σ(Rl βsh + Z ) a lo largo de las secciones enlazadas se desvía de la suma Σ(Rl βsh + Z ) a lo largo de las secciones conectadas en paralelo de la dirección principal en no más del 10 %. Las secciones a lo largo de las direcciones principal y vinculadas desde el punto de su ramificación hasta los distribuidores de aire finales se consideran conectadas en paralelo. Si el circuito se parece al que se muestra en la Fig. 12 (la dirección principal está marcada con una línea gruesa), entonces la alineación de la dirección 2 requiere que el valor de Rl βsh + Z para la sección 2 sea igual a Rl βsh + Z para la sección 1, obtenido del cálculo de la dirección principal, con una precisión del 10%. El enlace se logra seleccionando los diámetros de las dimensiones redondas o transversales de los conductos de aire rectangulares en las secciones conectadas y, si esto no es posible, instalando válvulas de mariposa o diafragmas en las ramas.

La selección de un ventilador debe realizarse según los catálogos del fabricante o según los datos. La presión del ventilador es igual a la suma de las pérdidas de presión en la red de ventilación en la dirección principal, determinadas durante el cálculo aerodinámico del sistema de ventilación, y la suma de las pérdidas de presión en los elementos de la unidad de ventilación (compuerta de aire, filtro, aire calentador, silenciador, etc.).

Arroz. 12. Un fragmento del esquema del sistema de ventilación con la elección de una rama para vincular

Finalmente, es posible elegir un ventilador solo después de un cálculo acústico, cuando se decide la cuestión de instalar un silenciador. El cálculo acústico se puede realizar solo después de la selección preliminar del ventilador, ya que los datos iniciales para ello son los niveles de potencia sonora emitidos por el ventilador en los conductos de aire. El cálculo acústico se realiza siguiendo las instrucciones del capítulo 12. Si es necesario, calcule y determine el tamaño del silenciador, y finalmente seleccione el ventilador.

4.3. Un ejemplo de cálculo del sistema de ventilación de suministro.

Se considera el sistema de ventilación de suministro para el comedor. La aplicación de conductos de aire y distribuidores de aire al plan se da en la cláusula 3.1 en la primera versión (diagrama típico para naves).

Sistema de diagrama

1000х400 5 8310 m3/h

	2772 m3/h2

Más detalles sobre la metodología de cálculo y los datos iniciales necesarios se pueden encontrar en,. La terminología correspondiente se da en .

DECLARACIÓN DEL SISTEMA KMS P1

		resistencia local
		924 m3/hora
		1. Codo redondo 90® r /d =1
		2. T en el pasaje (presión)
		fp / fc		Lo/Lc
		fp / fc		Lo/Lc
		1. T en el pasaje (presión)
		fp / fc		Lo/Lc
		1. T en el pasaje (presión)
		fp / fc		Lo/Lc
		1. Codo rectangular 1000×400 90o 4 uds.
		1. Eje de entrada de aire con sombrilla
		(primer agujero lateral)
		1. Rejilla de entrada de aire
	DECLARACIÓN DE KMS DEL SISTEMA P1 (Rama N° 1)
		resistencia local
		1. Distribuidor de aire PRM3 a caudal
		924 m3/hora
		1. Codo redondo 90® r /d =1
		2. T de derivación (inyección)
		fo / fc		Lo/Lc

ANEXO Características de las rejillas y cortinas de ventilación

I. Viviendas, m2, rejillas de lamas de impulsión y evacuación RS-VG y RS-G

Longitud, mm			Altura, mm

Coeficiente de velocidad m = 6,3, coeficiente de temperatura n = 5,1.

II. Características de las lámparas de techo ST-KR y ST-KV

Nombre		Dimensiones, mm		f hecho, m 2
		Dimensional	Interior
Plafón ST-KR
(redondo)
Plafón ST-KV
(cuadrado)

Coeficiente de velocidad m = 2,5, coeficiente de temperatura n = 3.

REFERENCIAS

1. Samarin OD Selección de equipos para unidades de ventilación de suministro (aires acondicionados) del tipo KCKP. Pautas para la implementación de proyectos de cursos y diplomas para estudiantes de la especialidad 270109 "Suministro y ventilación de calor y gas". – M.: MGSU, 2009. – 32 p.

2. Belova E. M. Sistemas de aire acondicionado central en edificios. - M.: Euroclima, 2006. - 640 p.

3. SNiP 41-01-2003 "Calefacción, ventilación y aire acondicionado". - M.: GUP TsPP, 2004.

4. Catálogo de equipos "Arktos".

5. aparatos sanitarios. Parte 3. Ventilación y aire acondicionado. Libro 2. / Ed. N. N. Pavlov y Yu. I. Schiller. – M.: Stroyizdat, 1992. – 416 p.

6. GOST 21.602-2003. Sistema de documentos de diseño para la construcción. Reglas para la implementación de la documentación de trabajo para calefacción, ventilación y aire acondicionado. - M.: GUP TsPP, 2004.

7. Samarin OD Sobre el régimen de circulación del aire en conductos de aire de acero.

// SOK, 2006, N° 7, pág. 90-91.

8. Manual del diseñador. Interno aparatos sanitarios. Parte 3. Ventilación y aire acondicionado. Libro 1. / Ed. N. N. Pavlov y Yu. I. Schiller. – M.: Stroyizdat, 1992. – 320 p.

9. Kamenev P.N., Tertichnik E.I. Ventilación. - M.: ASV, 2006. - 616 p.

10. Krupnov BA Terminología en termofísica de edificios, calefacción, ventilación y aire acondicionado: pautas para estudiantes de la especialidad "Suministro y ventilación de calor y gas".

Objetivo	Requisito básico
	Silencio	mín. pérdida de cabeza
	Canales principales	canales principales		Sucursales
		afluente	Capucha	afluente	Capucha
Espacios habitables	3	5	4	3	3
Hoteles	5	7.5	6.5	6	5
Instituciones	6	8	6.5	6	5
Restaurantes	7	9	7	7	6
Las tiendas	8	9	7	7	6

Sobre la base de estos valores, se deben calcular los parámetros lineales de los conductos de aire.

Algoritmo para el cálculo de pérdidas de presión de aire

El cálculo debe comenzar con la elaboración de un diagrama del sistema de ventilación con la indicación obligatoria de la ubicación espacial de los conductos de aire, la longitud de cada sección, rejillas de ventilación, equipos adicionales para la purificación del aire, accesorios técnicos y ventiladores. Las pérdidas se determinan primero para cada línea individual y luego se suman. Para una sección tecnológica separada, las pérdidas se determinan utilizando la fórmula P = L × R + Z, donde P es la pérdida de presión de aire en la sección calculada, R es la pérdida por metro lineal de la sección, L es la longitud total de los conductos de aire en la sección, Z es la pérdida en los accesorios adicionales de ventilación del sistema.

Para calcular la pérdida de carga en un conducto circular se utiliza la fórmula Ptr. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X es el coeficiente tabular de fricción del aire, depende del material de fabricación del conducto de aire, L es la longitud de la sección calculada, d es el diámetro del conducto de aire, V es el caudal de aire requerido, Y es el aire densidad, teniendo en cuenta la temperatura, g es la aceleración de caída (libre). Si el sistema de ventilación tiene conductos de aire cuadrados, se debe usar la tabla No. 2 para convertir los valores redondos a cuadrados.

Pestaña. Nº 2. Diámetros equivalentes de conductos redondos para cuadrados

	150	200	250	300	350	400	450	500
250	210	245	275
300	230	265	300	330
350	245	285	325	355	380
400	260	305	345	370	410	440
450	275	320	365	400	435	465	490
500	290	340	380	425	455	490	520	545
550	300	350	400	440	475	515	545	575
600	310	365	415	460	495	535	565	600
650	320	380	430	475	515	555	590	625
700		390	445	490	535	575	610	645
750		400	455	505	550	590	630	665
800		415	470	520	565	610	650	685
850			480	535	580	625	670	710
900			495	550	600	645	685	725
950			505	560	615	660	705	745
1000			520	575	625	675	720	760
1200				620	680	730	780	830
1400					725	780	835	880
1600						830	885	940
1800						870	935	990

La horizontal es la altura del conducto cuadrado y la vertical es el ancho. El valor equivalente de la sección circular está en la intersección de las rectas.

Las pérdidas de presión de aire en las curvas se toman de la tabla No. 3.

Pestaña. N° 3. Pérdida de presión en curvas

Para determinar la pérdida de presión en los difusores se utilizan los datos de la Tabla No. 4.

Pestaña. Nº 4. Pérdida de carga en difusores

La Tabla No. 5 da un diagrama general de pérdidas en una sección recta.

Pestaña. No. 5. Diagrama de pérdidas de presión de aire en conductos de aire rectos.

Todas las pérdidas individuales en una determinada sección del conducto se resumen y corrigen con la Tabla No. 6. Tab. No. 6. Cálculo de la caída de presión de flujo en sistemas de ventilación.

Durante el diseño y los cálculos, las reglamentaciones existentes recomiendan que la diferencia en la pérdida de presión entre secciones individuales no supere el 10 %. El ventilador debe instalarse en la sección del sistema de ventilación con mayor resistencia, los conductos de aire más distantes deben tener la mínima resistencia. Si no se cumplen estas condiciones, es necesario cambiar el diseño de los conductos de aire y el equipo adicional, teniendo en cuenta los requisitos de las normas.

Crear condiciones cómodas para permanecer en el interior es imposible sin el cálculo aerodinámico de los conductos de aire. A partir de los datos obtenidos se determina el diámetro del tramo de tubería, la potencia de los ventiladores, el número y características de los ramales. Además, se puede calcular la potencia de los calentadores, los parámetros de las aberturas de entrada y salida. Según el propósito específico de las habitaciones, se tienen en cuenta el nivel de ruido máximo permitido, la frecuencia del intercambio de aire, la dirección y la velocidad de los flujos en la habitación.

Los requisitos modernos para están prescritos en el Código de Reglas SP 60.13330.2012. Los parámetros normalizados de los indicadores de microclima en habitaciones para diversos fines se proporcionan en GOST 30494, SanPiN 2.1.3.2630, SanPiN 2.4.1.1249 y SanPiN 2.1.2.2645. Al calcular los indicadores de los sistemas de ventilación, todas las disposiciones deben tenerse en cuenta sin falta.

Cálculo aerodinámico de conductos de aire - algoritmo de acciones.

El trabajo incluye varias etapas sucesivas, cada una de las cuales resuelve problemas locales. Los datos obtenidos se formatean en forma de tablas, a partir de las cuales se elaboran diagramas esquemáticos y gráficos. El trabajo se divide en las siguientes etapas:

1. Elaboración de un diagrama axonométrico de distribución del aire en todo el sistema. Sobre la base del esquema, se determina un método de cálculo específico, teniendo en cuenta las características y tareas del sistema de ventilación.
2. Se realiza un cálculo aerodinámico de los conductos de aire tanto a lo largo de las líneas principales como a lo largo de todos los ramales.
3. Según los datos obtenidos, se seleccionan la forma geométrica y el área de la sección transversal de los conductos de aire, se determinan los parámetros técnicos de los ventiladores y calentadores. Adicionalmente, se tiene en cuenta la posibilidad de instalar sensores de extinción de incendios, evitando la propagación del humo, la posibilidad de ajustar automáticamente la potencia de ventilación, teniendo en cuenta el programa compilado por los usuarios.

Desarrollo de un esquema de sistema de ventilación.

Dependiendo de los parámetros lineales del esquema, se selecciona una escala, se indican en el diagrama la posición espacial de los conductos de aire, los puntos de conexión de dispositivos técnicos adicionales, las ramas existentes, los lugares de suministro y entrada de aire.

El diagrama indica la línea principal, su ubicación y parámetros, puntos de conexión y características técnicas de las ramas. Las características de la ubicación de los conductos de aire tienen en cuenta las características arquitectónicas del local y del edificio en su conjunto. Al elaborar el esquema de suministro, el procedimiento de cálculo comienza desde el punto más alejado del ventilador o de la habitación para la que se requiere garantizar la tasa máxima de intercambio de aire. Durante la compilación de la ventilación por extracción, el criterio principal son los valores máximos para el caudal de aire. La línea común durante los cálculos se divide en secciones separadas, y cada sección debe tener las mismas secciones transversales de conductos de aire, consumo de aire estable, los mismos materiales de fabricación y geometría de tubería.

Las secciones están numeradas en secuencia desde la sección con el caudal más bajo y ascendiendo hasta la más alta. A continuación, se determina la longitud real de cada sección individual, se suman las secciones individuales y se determina la longitud total del sistema de ventilación.

Al planificar el esquema de ventilación, se pueden tomar como comunes para tales locales:

• residencial o pública en cualquier combinación;
• industriales, si pertenecen al grupo A o B según la categoría de incendio y están ubicados en no más de tres plantas;
• una de las categorías de edificios industriales de categoría B1 - B4;
• Las categorías de edificios industriales B1 y B2 se pueden conectar a un sistema de ventilación en cualquier combinación.

Si los sistemas de ventilación carecen por completo de la posibilidad de ventilación natural, entonces el esquema debe prever la conexión obligatoria de equipos de emergencia. La potencia y el lugar de instalación de los ventiladores adicionales se calculan de acuerdo con las reglas generales. Para locales con aberturas que están constantemente abiertas o abiertas si es necesario, el esquema se puede elaborar sin la posibilidad de una conexión de emergencia de respaldo.

Los sistemas para extraer el aire contaminado directamente de las áreas tecnológicas o de trabajo deben tener un ventilador de respaldo; el dispositivo se puede poner en funcionamiento de forma automática o manual. Los requisitos se aplican a las áreas de trabajo de las clases de peligro 1 y 2. Se permite no proporcionar un ventilador de respaldo en el diagrama de instalación solo en los siguientes casos:

1. Parada sincrónica de procesos de producción dañinos en caso de violación de la funcionalidad del sistema de ventilación.
2. En las instalaciones de producción se proporciona ventilación de emergencia separada con sus propios conductos de aire. Los parámetros de dicha ventilación deben eliminar al menos el 10% del volumen de aire proporcionado por los sistemas estacionarios.

El esquema de ventilación debe prever una posibilidad separada de ducharse en el lugar de trabajo con mayores niveles de contaminación del aire. Todas las secciones y puntos de conexión se indican en el diagrama y se incluyen en el algoritmo de cálculo general.

Está prohibido colocar dispositivos de toma de aire a menos de ocho metros en horizontal de basureros, estacionamientos de automóviles, vías de tránsito intenso, tubos de escape y chimeneas. Los dispositivos de recepción de aire están sujetos a protección por dispositivos especiales en el lado de barlovento. Los valores de resistencia de los dispositivos de protección se tienen en cuenta durante los cálculos aerodinámicos del sistema de ventilación general.
Cálculo de pérdida de presión de flujo de aire Se realiza el cálculo aerodinámico de los conductos de aire según las pérdidas de aire con el fin de seleccionar las secciones correctas para cumplir con los requisitos técnicos del sistema y seleccionar la potencia del ventilador. Las pérdidas están determinadas por la fórmula:

R yd: el valor de las pérdidas de presión específicas en todas las secciones del conducto;

P gr – presión de aire gravitacional en canales verticales;

Σ l - la suma de las secciones individuales del sistema de ventilación.

La pérdida de presión se da en Pa, la longitud de las secciones se determina en metros. Si el movimiento de los flujos de aire en los sistemas de ventilación ocurre debido a la diferencia de presión natural, entonces la caída de presión calculada Σ = (Rln + Z) para cada sección individual. Para calcular la presión gravitacional, debe usar la fórmula:

P gr – presión gravitatoria, Pa;

h es la altura de la columna de aire, m;

ρ n - densidad del aire fuera de la habitación, kg / m 3;

ρ in - densidad del aire dentro de la habitación, kg / m 3.

Los cálculos adicionales para los sistemas de ventilación natural se realizan utilizando las fórmulas:

Determinación de la sección transversal de los conductos.

Determinación de la velocidad de movimiento de masas de aire en conductos de gas.

Cálculo de pérdidas por resistencias locales del sistema de ventilación

Determinación de la pérdida para vencer la fricción

Determinación de la velocidad del flujo de aire en los canales
El cálculo comienza con la sección más extendida y remota del sistema de ventilación. Como resultado de los cálculos aerodinámicos de los conductos de aire, se debe proporcionar el modo de ventilación requerido en la habitación.

El área de la sección transversal está determinada por la fórmula:

F PAGS = LP PAGS / V T .

F P - área de la sección transversal del canal de aire;

L P es el flujo de aire real en la sección calculada del sistema de ventilación;

V T: la velocidad de movimiento de los flujos de aire para garantizar la frecuencia requerida de intercambio de aire en el volumen requerido.

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos, se determina la pérdida de carga durante el movimiento forzado de masas de aire a través de los conductos de aire.

Se aplican coeficientes de corrección para cada material para la fabricación de conductos de aire, en función de los indicadores de rugosidad de la superficie y la velocidad de movimiento de los flujos de aire. Se pueden utilizar tablas para facilitar los cálculos aerodinámicos de los conductos de aire.

Pestaña. n° 1 Cálculo de conductos de aire metálicos de perfil redondo.

Tabla número 2. Valores de factores de corrección teniendo en cuenta el material de fabricación de los conductos de aire y la velocidad del flujo de aire.

Los coeficientes de rugosidad utilizados para los cálculos de cada material dependen no solo de sus características físicas, sino también de la velocidad del flujo de aire. Cuanto más rápido se mueve el aire, más resistencia experimenta. Esta característica debe tenerse en cuenta durante la selección de un coeficiente específico.

El cálculo aerodinámico para el flujo de aire en conductos cuadrados y redondos muestra diferentes caudales para la misma área transversal del paso condicional. Esto se explica por las diferencias en la naturaleza de los vórtices, su significado y capacidad para resistir el movimiento.

La condición principal para los cálculos es que la velocidad del aire aumenta constantemente a medida que el área se acerca al ventilador. Con esto en mente, se imponen requisitos sobre los diámetros de los canales. En este caso, se deben tener en cuenta los parámetros de intercambio de aire en el local. Las ubicaciones de entrada y salida de los flujos se seleccionan de tal manera que las personas que permanecen en la habitación no sientan corrientes de aire. Si una sección directa no logra un resultado regulado, se insertan diafragmas con orificios pasantes en los conductos de aire. Cambiando el diámetro de los agujeros se consigue un ajuste óptimo de los flujos de aire. La resistencia del diafragma se calcula mediante la fórmula:

El cálculo general de los sistemas de ventilación debe tener en cuenta:

1. Presión dinámica del flujo de aire durante el movimiento. Los datos son consistentes con los términos de referencia y sirven como criterio principal durante la selección de un ventilador en particular, su ubicación y principio de funcionamiento. Si es imposible proporcionar los modos de operación planificados del sistema de ventilación con una unidad, se instalan varias unidades. El lugar específico de su instalación depende de las características del diagrama del circuito del conducto de aire y los parámetros permitidos.
2. El volumen (tasa de flujo) de las masas de aire movidas en el contexto de cada ramal y sala por unidad de tiempo. Los datos iniciales son los requisitos de las autoridades sanitarias para la limpieza de los locales y las características del proceso tecnológico de las empresas industriales.
3. Pérdidas de presión inevitables resultantes de fenómenos de vórtice durante el movimiento de corrientes de aire a diferentes velocidades. Además de este parámetro, se tienen en cuenta la sección transversal real del conducto y su forma geométrica.
4. Velocidad óptima de movimiento del aire en el canal principal y por separado para cada ramal. El indicador afecta la elección de la potencia del ventilador y sus ubicaciones de instalación.

Para facilitar la producción de cálculos, se permite utilizar un esquema simplificado, se utiliza para todos los locales con requisitos no críticos. Para garantizar los parámetros requeridos, la selección de ventiladores por potencia y cantidad se realiza con un margen de hasta el 15%. Un cálculo aerodinámico simplificado de los sistemas de ventilación se realiza de acuerdo con el siguiente algoritmo:

1. Determinación del área de la sección transversal del canal en función de la velocidad óptima del flujo de aire.
2. Selección de una sección de canal estándar cercana a la calculada. Los indicadores específicos siempre deben seleccionarse hacia arriba. Los conductos de aire pueden tener indicadores técnicos aumentados, está prohibido reducir sus capacidades. Si es imposible seleccionar los canales estándar en las condiciones técnicas, se proporciona su fabricación de acuerdo con los bocetos individuales.
3. Comprobación de los indicadores de velocidad del movimiento del aire, teniendo en cuenta los valores reales de la sección nominal del canal principal y todas las ramas.

La tarea del cálculo aerodinámico de los conductos de aire es proporcionar los indicadores planificados de ventilación de los locales con una pérdida mínima de recursos financieros. Al mismo tiempo, al mismo tiempo, es necesario lograr una reducción en la intensidad de mano de obra y el consumo de metal de los trabajos de construcción e instalación, asegurando la confiabilidad de la operación del equipo instalado en varios modos.

El equipo especial debe montarse en lugares accesibles, debe ser de libre acceso para las inspecciones técnicas de rutina y otros trabajos para mantener el sistema en condiciones de funcionamiento.

De acuerdo con las disposiciones de GOST R EN 13779-2007 para el cálculo de la eficiencia de ventilación ε v necesitas aplicar la fórmula:

con EHA- indicadores de la concentración de compuestos nocivos y sólidos en suspensión en el aire de escape;

con AIF- la concentración de compuestos químicos nocivos y sólidos en suspensión en la habitación o área de trabajo;

cenar- indicadores de contaminación provenientes del aire de impulsión.

La eficiencia de los sistemas de ventilación no solo depende de la potencia de los dispositivos de extracción o soplado conectados, sino también de la ubicación de las fuentes de contaminación del aire. Durante el cálculo aerodinámico, se deben tener en cuenta los indicadores mínimos de rendimiento del sistema.

La potencia específica (P Sfp > W∙s / m 3 ) de los ventiladores se calcula mediante la fórmula:

de P es la potencia del motor eléctrico instalado en el ventilador, W;

q v - caudal de aire suministrado por los ventiladores durante el funcionamiento óptimo, m 3 / s;

∆ p es un indicador de la caída de presión en la entrada y salida de aire del ventilador;

η tot es la eficiencia general del motor eléctrico, el ventilador de aire y los conductos de aire.

Durante los cálculos, se tienen en cuenta los siguientes tipos de flujos de aire según la numeración en el diagrama:

Esquema 1. Tipos de flujos de aire en el sistema de ventilación.

1. Externo, ingresa al sistema de aire acondicionado desde el ambiente externo.
2. Suministro. Corrientes de aire suministradas al sistema de conductos después de la preparación preliminar (calentamiento o limpieza).
3. El aire en la habitación.
4. corrientes de aire que fluyen. Aire moviéndose de una habitación a otra.
5. Escape. Aire ventilado desde una habitación hacia el exterior o hacia un sistema.
6. Recirculación. Parte del flujo regresa al sistema para mantener la temperatura interna en los puntos de ajuste.
7. Retirable. Aire que es expulsado del local de forma irrevocable.
8. aire secundario. Vuelve a la habitación después de limpiar, calentar, enfriar, etc.
9. Pérdida de aire. Posibles fugas debido a conexiones de conductos de aire con fugas.
10. Infiltración. El proceso de entrada de aire en el local de forma natural.
11. Exfiltración. Fuga de aire natural de la habitación.
12. Mezcla de aire. Supresión simultánea de varias corrientes.

Cada tipo de aire tiene sus propios estándares estatales. Todos los cálculos de los sistemas de ventilación deben tenerlos en cuenta.