Perdas de pressão em tubulações. Camisetas. Como encontrar o coeficiente de resistência de uma grade de ventilação. Cálculo da pressão nos dutos de ar Coeficientes de resistência local das grades de ventilação
Leia também
O cálculo aerodinâmico dos dutos de ar começa com o desenho de um diagrama axonométrico M 1:100, anotando o número de seções, suas cargas b m / he comprimentos 1 m. A direção do cálculo aerodinâmico é determinada - a partir do mais remoto e carregado. seção para o ventilador. Em caso de dúvida na determinação da direção, todas as opções possíveis são calculadas.
O cálculo começa com uma área remota, seu diâmetro D, m ou área é calculado.
Poupar corte transversal duto de ar retangular R, m:
Início do sistema no ventilador
Edifícios administrativos 4-5 m/s 8-12 m/s
Edifícios industriais 5-6 m/s 10-16 m/s,
Aumentando de tamanho à medida que se aproxima do ventilador.
Usando o Apêndice 21, aceitamos os valores padrão mais próximos Dst ou (a x b)st
Então calculamos a velocidade real:
Ou———————— ———— - , m/s.
FATO 3660*(a*6)st
Para cálculos adicionais, determinamos o raio hidráulico dos dutos de ar retangulares:
£>1 =--,m. um + b
Para evitar o uso de tabelas e a interpolação de valores específicos de perda por atrito, usamos uma solução direta para o problema:
Definimos o critério de Reynolds:
Rae = 64 100 * Ost * Ufact (para Ost retangular = Ob) (14,6)
E o coeficiente de atrito hidráulico:
0,3164*Rae 0 25 em Rae< 60 ООО (14.7)
0,1266 *Nе 0167 em Rе > 60 000. (14,8)
A perda de pressão na área de projeto será:
Onde KMR é a soma dos coeficientes de resistência local na seção do duto de ar.
As resistências locais situadas na fronteira de duas seções (tees, cruzes) devem ser atribuídas à seção com menor fluxo.
Os coeficientes de resistência local são fornecidos nos apêndices.
Dados iniciais:
O material do duto de ar é chapa de aço galvanizado, espessura e dimensões de acordo com o App. 21.
O material do eixo de entrada de ar é tijolo. Grelhas ajustáveis do tipo PP com seções transversais possíveis são utilizadas como distribuidores de ar:
100x200; 200x200; 400 x 200 e 600 x 200 mm, coeficiente de sombreamento 0,8 e velocidade máxima de saída de ar de até 3 m/s.
A resistência da válvula de admissão isolada com lâminas totalmente abertas é de 10 Pa. A resistência hidráulica da instalação do aquecedor é de 132 Pa (conforme cálculo separado). Resistência do filtro 0-4 250 Pa. A resistência hidráulica do silenciador é de 36 Pa (de acordo com cálculo acústico). Com base nos requisitos arquitetônicos, os dutos de ar são projetados com seção transversal retangular.
|
Entrega L, m3/h |
Comprimento 1, m |
Seção a * b, m |
Perdas na área p, Pa |
|||||||
|
Grade PP na saída |
||||||||||
|
250×250b=1030 |
|
|
|
Cálculo de entrada e sistemas de exaustão o projeto dos dutos de ar se resume a determinar as dimensões da seção transversal dos canais, sua resistência ao movimento do ar e equilibrar a pressão nas conexões paralelas. O cálculo das perdas de pressão deve ser realizado pelo método perdas específicas pressão de fricção.
Método de cálculo:
Um diagrama axonométrico do sistema de ventilação é construído, o sistema é dividido em seções nas quais o comprimento e a vazão são plotados. O esquema de cálculo é apresentado na Figura 1.
A direção principal (principal) é selecionada, representando a cadeia mais longa de seções localizadas sucessivamente.
3. Os trechos da rodovia são numerados, começando pelo trecho de menor vazão.
4. São determinadas as dimensões da seção transversal dos dutos de ar nas seções de projeto do principal. Determine a área da seção transversal, m2:
F p =L p /3600V p ,
onde L p é a vazão de ar estimada na área, m 3 / h;
Com base nos valores encontrados de F p ], são tomadas as dimensões dos dutos de ar, ou seja, é Ff.
5. A velocidade real V f, m/s é determinada:
V f = L p / F f,
onde L p é a vazão de ar estimada na área, m 3 / h;
F f – área real da seção transversal do duto de ar, m2.
Determinamos o diâmetro equivalente usando a fórmula:
d eq = 2·α·b/(α+b) ,
onde α e b são as dimensões transversais do duto de ar, m.
6. Com base nos valores de d eq e V f, são determinados os valores da perda de pressão específica por atrito R.
A perda de pressão devido ao atrito na área calculada será
P t =R eu β w,
onde R – perda de pressão específica por atrito, Pa/m;
eu – comprimento da seção do duto de ar, m;
β sh – coeficiente de rugosidade.
7. Os coeficientes de resistência local são determinados e as perdas de pressão nas resistências locais na área são calculadas:
z = ∑ζ·Pd,
onde Pd – pressão dinâmica:
Pd=ρV f 2 /2,
onde ρ – densidade do ar, kg/m3;
V f – velocidade real do ar na área, m/s;
∑ζ – soma dos CMR do site,
8. As perdas totais por área são calculadas:
ΔР = R l β w + z,
eu – comprimento da seção, m;
z - perda de pressão na resistência local na área, Pa.
9. A perda de pressão no sistema é determinada:
ΔР p = ∑(R l β w + z) ,
onde R é a perda de pressão específica devido ao atrito, Pa/m;
eu – comprimento da seção, m;
β sh – coeficiente de rugosidade;
z- perda de pressão na resistência local na área, Pa.
10. As filiais estão interligadas. A vinculação é feita começando pelos ramos mais longos. É semelhante ao cálculo da direção principal. As resistências em todas as seções paralelas devem ser iguais: a discrepância não é superior a 10%:
onde Δр 1 e Δр 2 são perdas em ramais com maiores e menores perdas de pressão, Pa. Se a discrepância exceder o valor especificado, uma válvula borboleta será instalada.
Figura 1 – Diagrama de projeto do sistema de alimentação P1.
Sequência de cálculo do sistema de abastecimento P1
Seção 1-2, 12-13, 14-15,2-2',3-3',4-4',5-5',6-6',13-13',15-15',16- 16':
Seção 2 -3, 7-13, 15-16:
Seção 3-4, 8-16:
Seção 4-5:
Seção 5-6:
Seção 6-7:
Seção 7-8:
Seção 8-9:
Resistência local
Seção 1-2:
a) para a saída: ξ = 1,4
b) curvatura de 90°: ξ = 0,17
c) tee para passagem reta:
Seção 2-2’:
a) T de ramal
Seção 2-3:
a) Curvatura de 90°: ξ = 0,17
b) tee para passagem reta:
ξ = 0,25
Seção 3-3':
a) T de ramal
Seção 3-4:
a) Curvatura de 90°: ξ = 0,17
b) tee para passagem reta:
Seção 4-4’:
a) T de ramal
Seção 4-5:
a) tee para passagem reta:
Seção 5-5':
a) T de ramal
Seção 5-6:
a) Curvatura de 90°: ξ = 0,17
b) tee para passagem reta:
Seção 6-6':
a) T de ramal
Seção 6-7:
a) tee para passagem reta:
ξ = 0,15
Seção 7-8:
a) tee para passagem reta:
ξ = 0,25
Seção 8-9:
a) 2 curvas 90°: ξ = 0,17
b) tee para passagem reta:
Seção 10-11:
a) Curvatura de 90°: ξ = 0,17
b) para a saída: ξ = 1,4
Seção 12-13:
a) para a saída: ξ = 1,4
b) curvatura de 90°: ξ = 0,17
c) tee para passagem reta:
Seção 13-13’
a) T de ramal
Seção 7-13:
a) Curvatura de 90°: ξ = 0,17
b) tee para passagem reta:
ξ = 0,25
c) ramal em T:
ξ = 0,8
Seção 14-15:
a) para a saída: ξ = 1,4
b) curvatura de 90°: ξ = 0,17
c) tee para passagem reta:
Seção 15-15':
a) T de ramal
Seção 15-16:
a) 2 curvas 90°: ξ = 0,17
b) tee para passagem reta:
ξ = 0,25
Seção 16-16':
a) T de ramal
Seção 8-16:
a) tee para passagem reta:
ξ = 0,25
b) ramal em T:
Cálculo aerodinâmico do sistema de abastecimento P1
|
Vazão, L, m³/h |
Comprimento, eu, eu |
Dimensões do duto |
Velocidade do ar V, m/s |
Perdas por 1 m de comprimento de seção R, Pa |
Coef. |
rugosidade m |
Perdas por fricção Rlm, Pa |
Quantidade de KMS, Σξ |
Pressão dinâmica Рд, Pa |
Perdas de resistência local, Z |
||||||||||||
|
Perda de pressão na área, ΔР, Pa |
Área seccional F, m² |
|||||||||||||||||||||
Diâmetro equivalente
Vamos fazer uma discrepância no sistema de abastecimento P1, que não deve passar de 10%.
Como a discrepância ultrapassa os 10% permitidos, é necessária a instalação de um diafragma.
Eu instalo o diafragma na área 7-13, V = 8,1 m/s, RC = 20,58 Pa
Portanto, para um duto de ar com diâmetro de 450, instalo um diafragma com diâmetro de 309.
Você também pode usar a fórmula aproximada:
0,195 x 1,8
Rf. (10) d 100 1 , 2
A perda total de pressão por atrito para toda a seção é obtida multiplicando as perdas específicas R pelo comprimento da seção l, Rl, Pa. Caso sejam utilizados dutos de ar ou canais de outros materiais, é necessário introduzir uma correção de rugosidade βsh conforme tabela. 2. Depende da rugosidade equivalente absoluta do material do duto de ar K e (Tabela 3) e do valor v f .
Tabela 2 |
|||||
Valores de correção βsh |
|||||
v f , m/s |
βsh em valores de K e, mm |
||||
Tabela 3 Rugosidade equivalente absoluta do material do duto de ar
Estucador- |
||||||
na grade |
||||||
K e, mm |
Para dutos de ar de açoβsh = 1. Valores mais detalhados de βsh podem ser encontrados na tabela. 22.12. Tendo em conta esta alteração, a perda de pressão por atrito atualizada Rl βsh, Pa, é obtida multiplicando Rl pelo valor βsh. Então a pressão dinâmica sobre os participantes é determinada
sob condições padrão ρw = 1,2 kg/m3.
Em seguida, são identificadas as resistências locais na área, determinados os coeficientes de resistência local (LRC) ξ e calculada a soma do IMR nesta área (Σξ). Todas as resistências locais são registradas no seguinte formulário.
SISTEMAS DE VENTILAÇÃO KMS
Etc.
EM a coluna “resistência local” registra os nomes das resistências (curvatura, tee, cruz, cotovelo, grade, distribuidor de ar, guarda-chuva, etc.) disponíveis nesta área. Além disso, são anotadas sua quantidade e características, pelas quais são determinados os valores CMR desses elementos. Por exemplo, para uma saída redonda, este é o ângulo de rotação e a relação entre o raio de rotação e o diâmetro do duto r /d, para uma saída retangular - o ângulo de rotação e as dimensões das laterais do duto de ar a e b. Para aberturas laterais em um duto ou canal de ar (por exemplo, no local onde uma grade de entrada de ar está instalada) - a relação entre a área da abertura e a seção transversal do duto de ar
f otv / f o . Para tees e cruzamentos na passagem, é levada em consideração a relação entre a área da seção transversal da passagem e do tronco f p /f s e a vazão no ramal e no tronco L o /L s, para tees e cruza no galho - a razão entre a área da seção transversal do galho e do tronco f p /f s e novamente o valor de L o / L c . Deve-se ter em mente que cada tee ou cruz conecta duas seções adjacentes, mas referem-se a uma dessas seções com menor fluxo de ar L. A diferença entre tês e cruzes em uma passagem e em um ramal se deve à direção do desenho. Isto é mostrado na Fig. 11. Aqui a direção calculada é representada por uma linha grossa e as direções dos fluxos de ar são representadas por setas finas. Além disso, está sinalizado onde exatamente em cada versão estão localizados o cano, a passagem e a abertura.
tee ramificação para a escolha certa relações fп/fс, fo/fс e Lо/Lс. Observe que nos sistemas de ventilação de insuflação o cálculo geralmente é realizado contra o movimento do ar, e nos sistemas de ventilação de exaustão - ao longo desse movimento. As áreas às quais pertencem os tees em questão são indicadas com marcas de verificação. O mesmo se aplica às cruzes. Via de regra, embora nem sempre, tees e cruzes na passagem aparecem no cálculo da direção principal, e no ramal aparecem na ligação aerodinâmica dos trechos secundários (veja abaixo). Neste caso, o mesmo T na direção principal pode ser considerado como um T de passagem, e na direção secundária
– como um ramo com um coeficiente diferente. KMS para cruzamentos
aceito no mesmo tamanho dos tees correspondentes.
Arroz. 11. Diagrama de cálculo do Tee
Valores aproximados de ξ para resistências comumente encontradas são fornecidos na Tabela. 4.
Tabela 4 |
||||
Valores ξ de algumas resistências locais |
||||
Nome |
Nome |
|||
resistência |
resistência |
|||
Curvatura redonda 90o, |
A grade não é ajustável |
|||
r/d = 1 |
Maio RS-G (exaustão ou |
|||
Curvatura retangular 90° |
entrada de ar) |
|||
Tee na passagem (on- |
Expansão repentina |
|||
opressão) |
||||
Tee no galho |
Contração repentina |
|||
Tee na passagem (todos- |
O primeiro buraco lateral |
|||
cidade (entrada na entrada de ar |
||||
Tee no galho |
–0.5* … |
mina de boro) |
||
Lâmpada de lâmpada (anemostato) ST-KR, |
Cotovelo retangular |
|||
90o |
||||
Grade ajustável RS- |
Guarda-chuva sobre o escapamento |
|||
VG (fornecimento) |
||||
*) CMR negativa pode ocorrer em Lo/Lс baixo devido à ejeção (sucção) de ar do ramal pelo fluxo principal.
Dados mais detalhados para KMS são mostrados na tabela. 22h16 – 22h43. Para as resistências locais mais comuns -
tees na passagem - KMS também pode ser calculado aproximadamente usando as seguintes fórmulas:
0,41 f "25 L" 0,2 4 |
0,25 em |
0,7 e |
f "0,5 (11) |
|||||||
– para tees durante a descarga (fornecimento); |
||||||||||
em L" |
0.4 você pode usar uma fórmula simplificada |
|||||||||
prox pr 0. 425 0. 25 f p "; |
||||||||||
0,2 1,7 f" |
0,35 0,25f" |
2,4L" |
0. 2 2 |
|||||||
– para tês de sucção (exaustão).
Aqui eu" |
f o |
e f" |
fp |
|||||||
f com |
||||||||||
Após determinar o valor de Σξ, calcule a perda de pressão nas resistências locais Z P d , Pa e a perda de pressão total
leniya na área Rl βш + Z, Pa.
Os resultados do cálculo são inseridos em uma tabela no seguinte formato.
CÁLCULO AERODINÂMICO DO SISTEMA DE VENTILAÇÃO
Calculado |
|||||||||||||||
Dimensões do duto |
pressão |
||||||||||||||
para fricção |
Rlβ w |
Rua, |
|||||||||||||
βsh |
|||||||||||||||
ou |
tudo bem, |
aff, |
Vf, |
d eq |
|||||||||||
eu, m |
a×b, |
||||||||||||||
Terminado o cálculo de todos os trechos da direção principal, somam-se os valores de Rl βш + Z para eles e determina-se a resistência total.
rede de ventilação Rede P = Σ(Rl βш + Z ).
Depois de calcular a direção principal, um ou dois ramos são vinculados. Se o sistema atende vários andares, você pode selecionar ramificações de piso em andares intermediários para vinculação. Se o sistema atende um andar, são interligados ramais da linha principal que não estão incluídos no sentido principal (ver exemplo no parágrafo 4.3). O cálculo dos trechos vinculados é realizado na mesma sequência do sentido principal e é registrado na tabela do mesmo formulário. A vinculação é considerada concluída se o valor
perda de pressão Σ(Rl βш + Z) ao longo das seções interligadas desvia-se da soma Σ(Rl βш + Z) ao longo das seções paralelas conectadas da direção principal em não mais que 10%. Seções conectadas em paralelo são consideradas seções ao longo das direções principal e interligada, desde o ponto de sua ramificação até os distribuidores de ar finais. Se o circuito se parecer com o mostrado na Fig. 12 (a direção principal é destacada com uma linha grossa), então vincular a direção 2 exige que o valor de Rl βш + Z para a seção 2 seja igual a Rl βш + Z para a seção 1, obtido a partir do cálculo da direção principal, com uma precisão de 10%. A ligação é feita selecionando os diâmetros dos dutos de ar redondos ou retangulares nas áreas interligadas e, caso isso não seja possível, instalando válvulas borboleta ou diafragmas nos ramais.
A seleção dos ventiladores deve ser feita de acordo com os catálogos ou dados do fabricante. A pressão do ventilador é igual à soma das perdas de pressão na rede de ventilação no sentido principal, determinadas durante o cálculo aerodinâmico do sistema de ventilação, e à soma das perdas de pressão nos elementos da unidade de ventilação ( válvula de ar, filtro, aquecedor de ar, silenciador, etc.).
Arroz. 12. Fragmento do diagrama do sistema de ventilação com escolha do ramal para ligação
Só é possível selecionar finalmente um ventilador após um cálculo acústico, quando já estiver decidida a questão da instalação de um supressor de ruído. O cálculo acústico só pode ser realizado após a seleção preliminar do ventilador, pois os dados iniciais para o mesmo são os níveis de potência sonora emitida pelo ventilador nos dutos de ar. Os cálculos acústicos são realizados seguindo as instruções do Capítulo 12. Se necessário, calcule e determine o tamanho padrão do silenciador e, por fim, selecione o ventilador.
4.3. Um exemplo de cálculo de um sistema de ventilação fornecida
Em consideração sistema de abastecimento ventilação para a sala de jantar. O desenho dos dutos de ar e distribuidores de ar na planta é apresentado no parágrafo 3.1 da primeira versão ( diagrama típico para salões).
Diagrama do sistema
1000x400 5 8310 m3/h
2.772 m3/h2 |
|||||||
Mais detalhes sobre a metodologia de cálculo e os dados iniciais necessários podem ser encontrados em. A terminologia correspondente é fornecida.
FOLHA SISTEMA KMS P1
Resistência local |
||||||
924 m3/h |
||||||
1. Curvatura redonda 90o r /d =1 |
||||||
2. Tee na passagem (descarga) |
||||||
fp/fc |
Baixo/Lc |
|||||
fp/fc |
Baixo/Lc |
|||||
1. Tee na passagem (descarga) |
||||||
fp/fc |
Baixo/Lc |
|||||
1. Tee na passagem (descarga) |
||||||
fp/fc |
Baixo/Lc |
|||||
1. Curva retangular 1000×400 90o 4 unid. |
||||||
1. Eixo de entrada de ar com guarda-chuva |
||||||
(primeiro buraco lateral) |
||||||
1. Grade de entrada de ar com persianas |
||||||
FOLHA DO SISTEMA KMS P1 (FILIA Nº 1) |
||||||
Resistência local |
||||||
1. Distribuidor de ar PRM3 com vazão |
||||||
924 m3/h |
||||||
1. Curvatura redonda 90o r /d =1 |
||||||
2. T de ramal (descarga) |
||||||
fo/fc |
Baixo/Lc |
|||||
APÊNDICE Características das grades e persianas de ventilação
I. Secções transversais claras, m2, das grelhas de alimentação e exaustão RS-VG e RS-G
Comprimento, mm |
Altura, mm |
|||||
Coeficiente de velocidade m = 6,3, coeficiente de temperatura n = 5,1.
II. Características dos abajures ST-KR e ST-KV
Nome |
Dimensões, mm |
f fato, m 2 |
||
Dimensional |
Interior |
|||
Lâmpada ST-KR |
||||
(redondo) |
||||
Lâmpada ST-KV |
||||
(quadrado) |
||||
Coeficiente de velocidade m = 2,5, coeficiente de temperatura n = 3.
LISTA BIBLIOGRÁFICA
1. Samarin O. D. Seleção de equipamento de fornecimento de ar unidades de ventilação(condicionadores de ar) tipo KTsKP. Diretrizes para conclusão de cursos e projetos de diploma para alunos da especialidade 270109 “Fornecimento e ventilação de calor e gás”. – M.: MGSU, 2009. – 32 p.
2. Belova E.M. Sistemas centrais ar condicionado em edifícios. – M.: Euroclima, 2006. – 640 p.
3. SNiP 41-01-2003 “Aquecimento, ventilação e ar condicionado”. – M.: Empresa Unitária Estatal TsPP, 2004.
4. Catálogo de equipamentos Arktos.
5. Instalações sanitárias. Parte 3. Ventilação e ar condicionado. Livro 2. /Ed. N.N. Pavlov e Yu.I. – M.: Stroyizdat, 1992. – 416 p.
6. GOST 21.602-2003. Sistema documentação do projeto para construção. Regras de Execução documentação de trabalho aquecimento, ventilação e ar condicionado. – M.: Empresa Unitária Estatal TsPP, 2004.
7. Samarin O.D. Sobre o modo de movimento do ar em dutos de ar de aço.
// SOK, 2006, nº 7, p. 90-91.
8. Manual do Designer. Doméstico instalações sanitárias. Parte 3. Ventilação e ar condicionado. Livro 1. /Ed. N.N. Pavlov e Yu.I. – M.: Stroyizdat, 1992. – 320 p.
9. Kamenev P.N., Tertichnik E.I. Ventilação. – M.: ASV, 2006. – 616 p.
10. Krupnov B.A. Terminologia por construção de termofísica, aquecimento, ventilação e ar condicionado: diretrizes para alunos da especialidade “Fornecimento e Ventilação de Calor e Gás”.
|
Propósito |
Requisito Básico | ||||
| Silêncio | Min. perda de cabeça | ||||
| Canais principais | Canais principais | Galhos | |||
| Entrada | Capuz | Entrada | Capuz | ||
| Instalações residenciais | 3 | 5 | 4 | 3 | 3 |
| Hotéis | 5 | 7.5 | 6.5 | 6 | 5 |
| Instituições | 6 | 8 | 6.5 | 6 | 5 |
| Restaurantes | 7 | 9 | 7 | 7 | 6 |
| Lojas | 8 | 9 | 7 | 7 | 6 |
Com base nesses valores, devem ser calculados os parâmetros lineares dos dutos de ar.
Algoritmo para cálculo de perdas de pressão de ar
O cálculo deve começar com a elaboração de um diagrama do sistema de ventilação com a indicação obrigatória da localização espacial das condutas de ar, comprimento de cada troço, grelhas de ventilação, equipamento adicional para purificação de ar, acessórios técnicos e ventiladores. As perdas são determinadas primeiro para cada linha individual e depois somadas. Para uma seção tecnológica separada, as perdas são determinadas usando a fórmula P = L×R+Z, onde P é a perda de pressão do ar na seção de projeto, R é a perda em medidor linear seção, L – comprimento total dos dutos de ar da seção, Z – perdas em acessórios adicionais do sistema de ventilação.
Para calcular a perda de pressão em um duto redondo, utiliza-se a fórmula Ptr. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X é o coeficiente tabulado de atrito do ar, depende do material do duto de ar, L é o comprimento da seção de projeto, d é o diâmetro do duto de ar, V é a velocidade necessária do fluxo de ar, Y é a densidade do ar tomada levando em consideração a temperatura, g é a aceleração da queda (livre). Se o sistema de ventilação possuir dutos de ar quadrados, então a tabela nº 2 deve ser usada para converter valores redondos em quadrados.
Mesa Número 2. Diâmetros equivalentes de dutos de ar redondos para dutos quadrados
| 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 |
O eixo horizontal indica a altura do duto quadrado e o eixo vertical indica a largura. Valor equivalente seção redonda está na intersecção das linhas.
As perdas de pressão do ar nas curvas são retiradas da tabela nº 3.
Mesa Número 3. Perda de pressão nas curvas
Para determinar as perdas de pressão nos difusores, são utilizados os dados da tabela nº 4.
Mesa Número 4. Perda de pressão em difusores
A Tabela nº 5 fornece diagrama geral perdas em linha reta.
Mesa Nº 5. Diagrama de perda de pressão do ar em dutos de ar retos
Todas as perdas individuais em uma determinada seção do duto de ar são somadas e ajustadas pela tabela nº 6. Tabela. Nº 6. Cálculo da redução da pressão de fluxo em sistemas de ventilação
Durante o projeto e os cálculos, os existentes regulamentos Recomenda-se que a diferença na perda de pressão entre seções individuais não exceda 10%. O ventilador deve ser instalado na área do sistema de ventilação com maior resistência; os dutos de ar mais distantes devem ter resistência mínima; Caso estas condições não sejam cumpridas, é necessário alterar a disposição das condutas de ar e equipamentos adicionais, tendo em conta os requisitos da regulamentação.
Criação condições confortáveis a permanência nas instalações é impossível sem um cálculo aerodinâmico das condutas de ar. Com base nos dados obtidos, são determinados o diâmetro da seção transversal dos tubos, a potência dos ventiladores, o número e as características dos ramais. Além disso, a potência dos aquecedores e os parâmetros das aberturas de entrada e saída podem ser calculados. Dependendo da finalidade específica das salas, são levados em consideração o nível máximo de ruído permitido, a taxa de troca de ar, a direção e a velocidade dos fluxos na sala.
Os requisitos modernos estão especificados no Código de Normas SP 60.13330.2012. Os parâmetros normalizados de indicadores de microclima em instalações para diversos fins são fornecidos em GOST 30494, SanPiN 2.1.3.2630, SanPiN 2.4.1.1249 e SanPiN 2.1.2.2645. Durante o cálculo dos indicadores sistemas de ventilação todas as disposições devem ser levadas em conta.
Cálculo aerodinâmico de dutos de ar - algoritmo de ações
O trabalho inclui várias etapas sucessivas, cada uma das quais resolve problemas locais. Os dados obtidos são formatados em forma de tabelas e, a partir deles, são elaborados diagramas esquemáticos e gráficos. O trabalho está dividido nas seguintes etapas:
- Desenvolvimento de um diagrama axonométrico da distribuição do ar em todo o sistema. Com base no diagrama, é determinada uma metodologia de cálculo específica, levando em consideração as características e tarefas do sistema de ventilação.
- O cálculo aerodinâmico dos dutos de ar é realizado tanto ao longo das rotas principais quanto em todos os ramais.
- Com base nos dados recebidos, é selecionado forma geométrica e a área da seção transversal dos dutos de ar são determinadas parâmetros técnicos ventiladores e aquecedores. Adicionalmente, são tidas em consideração a possibilidade de instalação de sensores de extinção de incêndios, evitando a propagação de fumos, e a possibilidade de ajuste automático da potência de ventilação tendo em conta o programa elaborado pelos utilizadores.
Desenvolvimento de um diagrama de sistema de ventilação
Dependendo de parâmetros lineares diagrama, a escala é selecionada, o diagrama indica a posição espacial dos dutos de ar, pontos de conexão de adicionais dispositivos técnicos, ramais existentes, pontos de abastecimento e entrada de ar.
O diagrama indica a rodovia principal, sua localização e parâmetros, pontos de conexão e especificações técnicas galhos. A localização das condutas de ar tem em consideração as características arquitetónicas das instalações e do edifício como um todo. Durante a compilação circuito de alimentação O procedimento de cálculo começa no ponto mais distante do ventilador ou da sala para a qual é necessária a taxa máxima de troca de ar. Durante a compilação ventilação de exaustão O principal critério é a vazão máxima de ar. Linha comum durante os cálculos, é dividido em seções separadas, e cada seção deve ter as mesmas seções transversais de dutos de ar, consumo de ar estável, os mesmos materiais de fabricação e geometria do tubo.
Os segmentos são numerados em sequência a partir da seção com menor vazão e em ordem crescente até a maior. Em seguida, o comprimento real de cada seção individual é determinado, as seções individuais são somadas e o comprimento total do sistema de ventilação é determinado.
Ao planejar um esquema de ventilação, eles podem ser considerados comuns para as seguintes instalações:
- residencial ou público em qualquer combinação;
- industriais, se pertencerem ao grupo A ou B de acordo com a categoria de segurança contra incêndio e estiverem localizados em, no máximo, três andares;
- uma das categorias edifícios industriais categorias B1 – B4;
- edifícios industriais da categoria B1 m B2 podem ser conectados a um sistema de ventilação em qualquer combinação.
Se os sistemas de ventilação carecem totalmente da possibilidade de ventilação natural, o diagrama deve prever a ligação obrigatória equipamento de emergência. A potência e o local de instalação dos ventiladores adicionais são calculados de acordo com regras gerais. Para salas que possuem aberturas constantemente abertas ou abertas quando necessário, o diagrama pode ser elaborado sem possibilidade de conexão de emergência de backup.
Os sistemas de aspiração de ar contaminado diretamente das áreas tecnológicas ou de trabalho devem possuir um ventilador de reserva; o acionamento do aparelho pode ser automático ou manual. Os requisitos aplicam-se a áreas de trabalho das classes de perigo 1 e 2. É permitido não incluir ventilador reserva no diagrama de instalação apenas nos seguintes casos:
- Parada sincronizada de danos processos de produção em caso de mau funcionamento do sistema de ventilação.
- EM instalações de produçãoÉ fornecida ventilação de emergência separada com dutos de ar próprios. Tais parâmetros de ventilação devem remover pelo menos 10% do volume de ar fornecido pelos sistemas estacionários.
O esquema de ventilação deve prever uma possibilidade separada de tomar banho local de trabalho com o aumento dos níveis de poluição atmosférica. Todas as seções e pontos de conexão estão indicados no diagrama e incluídos no algoritmo geral cálculos.
É proibida a colocação de dispositivos de entrada de ar a menos de oito metros na horizontal de lixões, áreas de estacionamento, estradas com tráfego intenso, tubos de escape e chaminés. Recepcionistas dispositivos de ar sujeito a proteção dispositivos especiais no lado de barlavento. Indicadores de resistência dispositivos de proteção levado em consideração durante os cálculos aerodinâmicos sistema comum ventilação.
Cálculo da perda de pressão do fluxo de ar O cálculo aerodinâmico dos dutos de ar com base nas perdas de ar é feito para selecionar corretamente as seções para garantir requisitos técnicos sistema e seleção da potência do ventilador. As perdas são determinadas pela fórmula:
Ryd é o valor das perdas de pressão específicas em todas as seções do duto de ar;
P gr – pressão gravitacional do ar em canais verticais;
Σ eu – a soma das seções individuais do sistema de ventilação.
A perda de pressão é obtida em Pa, o comprimento das seções é determinado em metros. Se o movimento dos fluxos de ar nos sistemas de ventilação ocorre devido a uma diferença natural de pressão, então a redução de pressão calculada Σ = (Rln + Z) para cada seção individual. Para calcular a pressão gravitacional você precisa usar a fórmula:
P gr – pressão gravitacional, Pa;
h – altura da coluna de ar, m;
ρ n – densidade do ar fora da sala, kg/m3;
ρ pol – densidade do ar interior, kg/m3.
Cálculos adicionais para sistemas ventilação natural são realizados de acordo com as fórmulas:
Determinação da seção transversal dos dutos de ar
Determinação da velocidade de movimento das massas de ar em dutos de gás
Cálculo das perdas com base nas resistências locais do sistema de ventilação
Determinação da perda por atrito
Determinação da velocidade do fluxo de ar nos canais
O cálculo começa com a seção mais longa e remota do sistema de ventilação. Como resultado dos cálculos aerodinâmicos dos dutos de ar, deve ser garantido o modo de ventilação necessário na sala.
A área da seção transversal é determinada pela fórmula:
F P = L P /V T .
F P – área da seção transversal do canal de ar;
L P – fluxo de ar real na seção calculada do sistema de ventilação;
V T – velocidade do fluxo de ar para garantir a frequência necessária de troca de ar no volume necessário.
Tendo em conta os resultados obtidos, determina-se a perda de pressão durante o movimento forçado das massas de ar através dos dutos de ar.
Para cada material do duto de ar, são aplicados fatores de correção, dependendo dos indicadores de rugosidade da superfície e da velocidade de movimento dos fluxos de ar. Para facilitar os cálculos aerodinâmicos dos dutos de ar, você pode usar tabelas.
Mesa Nº 1. Cálculo dutos de ar metálicos perfil redondo.
Tabela nº 2. Valores fatores de correção levando em consideração o material dos dutos de ar e a velocidade do fluxo de ar.
Os coeficientes de rugosidade utilizados nos cálculos de cada material dependem não apenas de sua características físicas, mas também na velocidade do fluxo de ar. Quanto mais rápido o ar se move, maior resistência ele experimenta. Esta característica deve ser levada em consideração ao selecionar um coeficiente específico.
Cálculos aerodinâmicos para fluxo de ar em dutos de ar quadrados e redondos mostram diferentes vazões com a mesma área de seção transversal passagem condicional. Isto é explicado pelas diferenças na natureza dos vórtices, seu significado e capacidade de resistir ao movimento.
A principal condição para os cálculos é que a velocidade do movimento do ar aumente constantemente à medida que a área se aproxima do ventilador. Levando isso em consideração, são impostos requisitos aos diâmetros dos canais. Neste caso, devem ser levados em consideração os parâmetros de troca de ar nas instalações. As localizações dos fluxos de entrada e saída são selecionadas de forma que as pessoas que ficam na sala não sintam correntes de ar. Se uma seção reta não conseguir atingir o resultado regulado, serão inseridos diafragmas com orifícios passantes nos dutos de ar. Ao alterar o diâmetro dos furos, consegue-se uma regulação ideal do fluxo de ar. A resistência do diafragma é calculada usando a fórmula:
O cálculo geral dos sistemas de ventilação deve levar em consideração:
- Pressão de ar dinâmica durante o movimento. Os dados estão de acordo com as especificações técnicas e servem como principal critério na escolha de um determinado ventilador, sua localização e princípio de funcionamento. Se for impossível garantir os modos de operação planejados do sistema de ventilação com uma unidade, é fornecida a instalação de várias. O local específico de sua instalação depende dos recursos diagrama esquemático dutos de ar e parâmetros permitidos.
- O volume (taxa de fluxo) das massas de ar transportadas no contexto de cada filial e sala por unidade de tempo. Dados iniciais - requisitos das autoridades sanitárias para limpeza das instalações e características processo tecnológico empreendimentos industriais.
- Perdas de pressão inevitáveis resultantes de fenômenos de vórtice durante o movimento dos fluxos de ar várias velocidades. Além deste parâmetro, são levadas em consideração a seção transversal real do duto de ar e sua forma geométrica.
- Velocidade ideal de movimento do ar no canal principal e separadamente para cada ramal. O indicador influencia a escolha da potência dos ventiladores e seus locais de instalação.
Para facilitar os cálculos, é permitido utilizar um esquema simplificado, utilizado para todas as instalações com requisitos não críticos; Para garantir os parâmetros exigidos, a seleção dos ventiladores em termos de potência e quantidade é feita com margem de até 15%. Cálculos aerodinâmicos simplificados de sistemas de ventilação são realizados usando o seguinte algoritmo:
- Determinação da área da seção transversal do canal em função da velocidade ideal do fluxo de ar.
- Seleção de uma seção transversal de canal padrão próxima à de projeto. Indicadores específicos devem sempre ser selecionados para cima. Canais de ar podem ter aumentado os indicadores técnicos; é proibido reduzir suas capacidades; Se for impossível selecionar canais padrão em condições técnicas Prevê-se que sejam fabricados de acordo com esboços individuais.
- Verificando os indicadores de velocidade do ar levando em consideração valores reais seção convencional do canal principal e de todos os ramais.
A tarefa do cálculo aerodinâmico dos dutos de ar é garantir as taxas de ventilação planejadas das instalações com perdas mínimas recursos financeiros. Ao mesmo tempo, é necessário conseguir uma redução da intensidade de mão de obra e do consumo de metal nas obras de construção e instalação, garantindo um funcionamento confiável. equipamento instalado em vários modos.
Equipamentos especiais devem ser instalados em lugares acessíveis, é fornecido acesso irrestrito para inspeções técnicas de rotina e outros trabalhos para manter o sistema em condições de funcionamento.
De acordo com as disposições do GOST R EN 13779-2007 para cálculo da eficiência da ventilação ε v você precisa aplicar a fórmula:
com ENA– indicadores da concentração de compostos nocivos e substâncias em suspensão no ar removido;
Com AID– concentração de substâncias nocivas compostos químicos e substâncias suspensas na sala ou área de trabalho;
e aí– indicadores de entrada de contaminantes com o ar fornecido.
A eficiência dos sistemas de ventilação depende não apenas da potência dos dispositivos de exaustão ou sopradores conectados, mas também da localização das fontes de poluição do ar. Durante os cálculos aerodinâmicos devem ser levados em consideração indicadores mínimos sobre a eficiência do sistema.
A potência específica (P Sfp > W∙s/m 3) dos ventiladores é calculada pela fórmula:
de P – potência do motor elétrico instalado no ventilador, W;
q v – vazão de ar fornecida pelos ventiladores durante operação ideal, m 3 /s;
∆ p – indicador de queda de pressão na entrada e saída de ar do ventilador;
η pequeno – coeficiente global ação útil para motor elétrico, ventilador de ar e dutos de ar.
Durante os cálculos, queremos dizer seguintes tipos o ar flui de acordo com a numeração no diagrama:
Diagrama 1. Tipos de fluxos de ar no sistema de ventilação.
- Externo, entra no sistema de ar condicionado vindo do ambiente externo.
- Fornecer. Fluxos de ar entrando no sistema de dutos após preparação preliminar(aquecimento ou limpeza).
- O ar da sala.
- Fluindo correntes de ar. Ar se movendo de uma sala para outra.
- Escape. Ar expelido da sala para o exterior ou para o sistema.
- Recirculação. A parcela do fluxo retornado ao sistema para manter a temperatura interna dentro dos valores especificados.
- Excluível. Ar que é retirado das instalações de forma irrevogável.
- Ar secundário. Retornou ao quarto após limpeza, aquecimento, resfriamento, etc.
- Perda de ar. Possíveis vazamentos devido a vazamentos nas conexões do duto de ar.
- Infiltração. O processo de entrada de ar dentro de casa naturalmente.
- Exfiltração. Vazamento natural de ar da sala.
- Mistura de ar. Supressão simultânea de vários threads.
Cada tipo de ar tem seu próprio padrões estaduais. Todos os cálculos dos sistemas de ventilação devem levá-los em consideração.