Pemilihan saluran bulat untuk aliran. Bagaimana untuk mengira bahagian dan diameter salur itu

Komen:

• Faktor yang mempengaruhi saiz saluran udara
• Pengiraan dimensi saluran udara
• Pemilihan dimensi untuk keadaan sebenar

Saluran udara pelbagai konfigurasi, bentuk dan saiz digunakan untuk memindahkan udara yang dijahit atau haus dari pemasangan pemasangan ventilasi di bangunan awam atau pengeluaran. Selalunya mereka perlu dibentangkan di premis sedia ada di tempat yang paling tidak diduga dan berantakan dengan tempat-tempat peralatan. Untuk kes-kes seperti itu, salur-salur saluran yang dikira dengan betul dan diameternya memainkan peranan penting.

Faktor yang mempengaruhi saiz saluran udara

Ia bukan masalah besar untuk berjaya meletakkan saluran paip sistem pengudaraan di kemudahan yang direka atau dibina semula, cukup untuk bersetuju mengenai lokasi sistem berbanding dengan tempat kerja, peralatan dan rangkaian kejuruteraan lain. Dalam bangunan perindustrian sedia ada, ini lebih sukar dilakukan kerana ruang terhad.

Ini dan beberapa faktor lain mempengaruhi pengiraan diameter saluran:

1. Salah satu faktor utama adalah kadar aliran bekalan atau udara ekzos seunit masa (m 3 / h), yang mana saluran ini harus ketinggalan.
2. Pemprosesan juga bergantung kepada halaju udara (m / s). Ia tidak boleh terlalu kecil, maka dengan pengiraan saiz saluran udara akan menjadi sangat besar, yang tidak dapat dilaksanakan secara ekonomi. Sangat tinggi kelajuan boleh menyebabkan getaran, bunyi yang meningkat dan kuasa pengudaraan. Untuk bahagian-bahagian sistem bekalan yang berlainan, disyorkan untuk mengambil kelajuan yang berbeza, nilainya terletak pada jarak antara 1.5 hingga 8 m / s.
3. Perkara bahan saluran. Ini biasanya tergalvani keluli, tetapi bahan lain digunakan: jenis yang berbeza  plastik, keluli tahan karat atau hitam. Yang kedua mempunyai kekasaran permukaan tertinggi, rintangan ke aliran akan lebih tinggi, dan saiz saluran itu perlu diambil lebih banyak. Nilai diameter harus dipilih mengikut dokumentasi peraturan.

Jadual 1 menunjukkan saiz normal saluran dan ketebalan logam untuk pembuatannya.

Jadual 1

Nota: Jadual 1 tidak mencerminkan secara normal sepenuhnya, tetapi hanya saiz saluran yang paling biasa.

Saluran udara menghasilkan bukan sahaja bulat tetapi juga bentuk segi empat tepat dan bujur. Dimensi mereka diambil dari segi diameter setara. Juga, kaedah baru pembuatan saluran membolehkan penggunaan logam dengan ketebalan yang lebih kecil, sambil meningkatkan kelajuannya tanpa risiko menyebabkan getaran dan bunyi bising. Ini terpakai untuk saluran udara luka lingkaran; mereka mempunyai ketumpatan tinggi dan ketegaran.

Kembali ke jadual kandungan

Pengiraan dimensi saluran udara

Pertama anda perlu menentukan jumlah bekalan atau udara ekzos yang anda ingin menyampaikan melalui saluran ke dalam bilik. Apabila nilai ini diketahui, kawasan keratan rentas (m 2) dikira oleh formula:

Dalam formula ini:

• θ - halaju udara dalam saluran, m / s;
• L - aliran udara, m 3 / h;
• S adalah kawasan keratan rentas saluran, m 2;

Untuk mengaitkan unit masa (saat dan jam), nombor 3600 dimasukkan dalam pengiraan.

Diameter garis putaran dalam meter boleh dikira atas dasar keratan rentasnya menggunakan formula:

S = π D 2/4, D 2 = 4S / π, di mana D adalah saiz diameter saluran, m.

Prosedur untuk mengira saiz salur adalah seperti berikut:

1. Mengetahui aliran udara di kawasan ini, tentukan kelajuan pergerakannya, bergantung pada saluran destinasi. Contohnya, kita boleh mengambil L = 10 000 m 3 / j dan kelajuan 8 m / s, kerana cawangan sistem itu adalah batang.
2. Hitung luas keratan rentas: 10 000/3600 x 8 = 0.347 m 2, diameternya ialah 0.665 m.
3. Biasanya mengambil paling dekat dengan dua saiz, biasanya mengambil yang lebih besar. Di sebelah 665 mm terdapat diameter 630 mm dan 710 mm, anda perlu mengambil 710 mm.
4. Dalam urutan terbalik, kelajuan sebenar campuran udara di saluran udara dikira untuk menentukan lagi kuasa peminat. Dalam kes ini, bahagiannya ialah: (3.14 x 0.71 2/4) = 0.4 m 2, dan kelajuan sebenar ialah 10 000/3600 x 0.4 = 6.95 m / s.
5. Dalam hal ini, jika perlu untuk meletakkan saluran bentuk segi empat tepat, dimensinya dipilih mengikut kawasan keratan rentas yang dihitung, bersamaan dengan satu pekeliling. Iaitu, hitung lebar dan ketinggian saluran paip supaya kawasan itu bersamaan dengan 0.347 m 2 dalam kes ini. Ini mungkin variasi 700 mm x 500 mm atau 650 mm x 550 mm. Saluran udara sedemikian dipasang dalam keadaan yang sempit, apabila tempat untuk meletakkan dibatasi oleh peralatan teknologi atau rangkaian kejuruteraan lain.

Apabila parameter saluran udara diketahui (panjang, keratan rentas, pekali geseran udara pada permukaannya), adalah mungkin untuk mengira kehilangan tekanan dalam sistem pada aliran udara yang direka.

P = R * l + z,

di mana R  - kehilangan tekanan akibat geseran setiap 1 meter saluran berjalan, l z  - kehilangan tekanan pada rintangan tempatan (dengan keratan rentas berubah-ubah).

1. Kehilangan geseran:

In saluran pusingan  kehilangan tekanan geseran Ptr  dianggap sebagai:

Ptr = (x * l / d) * (v * v * y) / 2g,

di mana x  - pekali rintangan geseran, l  - Panjang salur dalam meter, d  - diameter saluran dalam meter, v y g  - pecutan graviti (9.8 m / s2).

Nota:  Sekiranya salur tidak mempunyai bulat, tetapi seksyen rentas segi empat tepat, diameter bersamaan harus diganti ke dalam formula, yang untuk salur dengan sisi A dan B sama dengan: deq = 2AB / (A + B)

2. Kerugian rintangan tempatan:

Kerugian tekanan pada rintangan tempatan dikira mengikut formula:

z = Q * (v * v * y) / 2g,

di mana Q  - jumlah koefisien rintangan tempatan di kawasan salur yang mana pengiraan dibuat, v  - kadar aliran udara dalam m / s, y  - kepadatan udara dalam kg / meter padu, g  - pecutan graviti (9.8 m / s2). Maksudnya Q  dalam bentuk jadual.

Kaedah Kelulusan yang Dibenarkan

Apabila mengira rangkaian saluran oleh kaedah kelajuan yang dibenarkan  data awal mengambil halaju udara optimum (lihat jadual). Kemudian pertimbangkan bahagian saluran yang dikehendaki dan kehilangan tekanan di dalamnya.

Prosedur untuk pengiraan aerodinamik saluran udara menggunakan kaedah halaju yang dibenarkan:

1. Lukis gambarajah sistem pengedaran udara. Untuk setiap bahagian saluran, nyatakan panjang dan jumlah udara yang dilalui dalam 1 jam.
2. Kami memulakan pengiraan dari yang paling jauh dari kipas dan bahagian yang paling dimuatkan.
3. Mengetahui halaju udara yang optimum untuk bilik tertentu dan jumlah udara melalui saluran dalam 1 jam, kami menentukan diameter (atau bahagian) saluran yang sesuai.
4. Kira kehilangan tekanan pada geseran Ptr.
5. Dari data jadual, kita menentukan jumlah pertahanan tempatan Q dan hitung kehilangan tekanan pada rintangan tempatan z.
6. Tekanan yang tersedia untuk cawangan rangkaian pengedaran udara yang berikut ditakrifkan sebagai jumlah kehilangan tekanan di bahagian-bahagian yang terletak sebelum cawangan ini.

Dalam proses pengiraan, anda perlu secara konsisten menghubungkan semua cawangan rangkaian, menyamakan rintangan setiap cabang ke rintangan cawangan yang paling dimuatkan. Ini dilakukan dengan bantuan diafragma. Ia dipasang pada bahagian-bahagian saluran yang lemah, meningkatkan rintangan.

Jadual halaju udara maksimum bergantung kepada keperluan untuk salur

Kaedah kehilangan kepala tetap

Rajah untuk menentukan kehilangan kepala dan garis pusat

Penggunaan saluran segiempat tepat

Diagram kehilangan kepala menunjukkan diameter saluran bulat. Sekiranya salur udara bagi seksyen segi empat tepat digunakan, maka diameter bersamaan mereka boleh didapati menggunakan jadual di bawah.

Catatan:

1. Sekiranya ruang membenarkan, lebih baik memilih saluran bulat atau persegi.
2. Sekiranya tidak ada ruang yang mencukupi (sebagai contoh, semasa pembinaan semula), pilih saluran segiempat tepat. Sebagai peraturan, lebar saluran adalah 2 kali ketinggian). Jadual mendatar menunjukkan ketinggian saluran udara dalam mm, satu menegak menunjukkan lebarnya, dan sel-sel di dalam jadual mengandungi diameter bersamaan saluran udara dalam mm.

Jadual diameter yang bersamaan dengan saluran

Parameter penunjuk mikroklimat ditentukan oleh peruntukan GOST 12.1.2.1002-00, 30494-96, SanPin 2.2.4.548, 2.1.2.1002-00. Berdasarkan peraturan kerajaan sedia ada, Kod Peraturan SP 60.13330.2012 telah dibangunkan. Halaju udara mesti memastikan kepatuhan terhadap standard sedia ada.

Apa yang diambil kira apabila menentukan kelajuan pergerakan udara

Untuk melakukan perhitungan dengan betul, perancang harus memenuhi beberapa syarat yang diatur, yang masing-masing sama pentingnya. Apakah parameter yang bergantung kepada kelajuan aliran udara?

Tahap kebisingan di dalam bilik

Bergantung pada penggunaan spesifik premis, piawai kebersihan menetapkan petunjuk berikut tekanan bunyi maksimum.

Jadual 1. Nilai maksimum tahap hingar.

Kelebihan parameter hanya dibenarkan dalam mod jangka pendek semasa permulaan / berhenti sistem pengudaraan  atau peralatan tambahan.
Tahap getaran di dalam bilikSemasa operasi peminat, getaran dihasilkan. Penunjuk getaran bergantung kepada bahan pembuatan saluran udara, kaedah dan kualiti getaran redaman gasket dan kelajuan pergerakan aliran udara melalui saluran udara. Penunjuk getaran am tidak boleh melebihi had yang ditetapkan oleh organisasi negara.

Jadual 2. Nilai getaran maksimum yang dibenarkan.

Dalam pengiraan, halaju udara optimum dipilih yang tidak menguatkan proses getaran dan getaran bunyi yang berkaitan. Sistem pengudaraan harus mengekalkan mikroiklim tertentu di premis tersebut.

Nilai untuk halaju aliran, kelembapan dan suhu berada di dalam jadual.

Jadual 3. Parameter mikroklimat.

Satu lagi penunjuk yang diambil kira apabila mengira kadar aliran ialah kadar pertukaran udara dalam sistem pengudaraan. Memandangkan penggunaannya, piawaian kebersihan menetapkan keperluan pertukaran udara berikut.

Jadual 4. Kadar pertukaran udara dalam pelbagai bilik.

Algoritma pengiraanHalaju udara dalam salur ditentukan dengan mengambil kira semua syarat di atas, data teknikal ditentukan oleh pelanggan dalam tugas reka bentuk dan pemasangan untuk sistem pengudaraan. Kriteria utama untuk mengira kadar aliran adalah kadar pertukaran. Semua kelulusan lanjut dilakukan dengan mengubah bentuk dan bahagian saluran. Penggunaan bergantung kepada kelajuan dan garis pusat salur boleh diambil dari meja.

Jadual 5. Aliran udara bergantung kepada kadar aliran dan diameter saluran.

Pengiraan bebas

Contohnya, di dalam bilik 20 m 3 selaras dengan keperluan standard kebersihan untuk pengalihudaraan yang berkesan adalah perlu untuk memastikan perubahan udara tiga kali ganda. Ini bermakna bahawa dalam satu jam sekurang-kurangnya L = 20 m 3 × 3 = 60 m 3 mesti melalui saluran. Rumusan untuk mengira kadar alir ialah V = L / 3600 × S, di mana:

Kadar aliran udara V dalam m / s;

L ialah aliran udara dalam m 3 / h;

S ialah bahagian keratan saluran udara dalam m 2.

Ambil salur udara pusingan Ø 400 mm, kawasan keratan rentas adalah:

Dalam contoh kami, S = (3.14 × 0.4 2 m) / 4 = 0.1256 m 2. Oleh itu, untuk memastikan kadar pertukaran udara yang diperlukan (60 m 3 / h) dalam salur bulat Ø 400 mm (S = 0.1256 m 3), kadar aliran udara ialah: V = 60 / (3600 × 0.1256) ≈ 0.13 m / s

Menggunakan formula yang sama pada kelajuan yang diketahui, adalah mungkin untuk mengira isipadu udara yang bergerak melalui saluran per unit masa.

L = 3,600 × S (m 3) × V (m / s). Volum (penggunaan) diperolehi dalam meter persegi.

Seperti yang telah dijelaskan sebelum ini, halaju hingar sistem pengudaraan juga bergantung kepada halaju udara. Untuk meminimumkan kesan negatif fenomena ini, jurutera membuat pengiraan halaju udara maksimum yang dibenarkan untuk pelbagai bilik.

Algoritma yang sama menentukan halaju udara di saluran apabila mengira bekalan haba, menetapkan bidang toleransi untuk meminimumkan kehilangan penyelenggaraan bangunan semasa tempoh musim sejuk, memilih peminat untuk kuasa. Data aliran udara juga diperlukan untuk mengurangkan kehilangan tekanan, dan ini meningkatkan kecekapan sistem pengudaraan dan mengurangkan penggunaan tenaga elektrik.

Pengiraan dilakukan untuk setiap bahagian individu, dengan mengambil kira data yang diperoleh, parameter lebuh raya utama dipilih dari segi diameter dan geometri. Mereka mesti mempunyai masa untuk melepaskan udara yang dipam dari semua bilik individu. Diameter saluran dipilih sedemikian rupa untuk meminimumkan bunyi dan rintangan kerugian. Untuk mengira skema kinematik, ketiga-tiga indikator sistem pengudaraan adalah penting: jumlah maksimum udara yang disuntik / dikeluarkan, kelajuan pergerakan jisim udara  dan diameter salurannya. Bekerja pada perhitungan sistem pengudaraan diklasifikasikan sebagai kompleks dari sudut kejuruteraan, mereka hanya boleh dilakukan oleh pakar profesional dengan pendidikan khusus.

Untuk memastikan nilai-nilai berterusan halaju udara dalam saluran dengan bahagian silang yang berlainan, formula berikut digunakan:

Selepas penyelesaian, nilai terakhir saluran paip standard diambil sebagai data akhir. Disebabkan ini, masa pemasangan peralatan dikurangkan dan proses penyelenggaraan dan pembaikan berkala dipermudahkan. Satu lagi adalah pengurangan kos anggaran sistem pengudaraan.

Untuk pemanasan pemanasan udara dan premis pengeluaran  kelajuan diselaraskan dengan mengambil kira suhu penyejuk pada salur keluar dan keluar, untuk serakan seragam aliran udara panas, skema pemasangan dan dimensi kelim pengudaraan dipertimbangkan. Sistem pemanasan udara moden memberikan keupayaan untuk menyesuaikan kelajuan dan arah aliran secara automatik. Suhu udara tidak boleh melebihi + 50 ° C di outlet, jarak ke tempat kerja sekurang-kurangnya 1.5 m. Kadar bekalan udara dinormalisasi oleh piawaian dan peraturan industri semasa.

Semasa pengiraan atas permintaan pelanggan, kemungkinan memasang cawangan tambahan boleh diambil kira, untuk tujuan ini terdapat margin prestasi peralatan dan kapasiti saluran. Kadar aliran dikira sedemikian rupa sehingga selepas meningkatkan kuasa sistem pengudaraan, mereka tidak membuat beban bunyi tambahan pada orang yang hadir di dalam bilik.

Pilihan diameter diperbuat daripada minimum yang boleh diterima, semakin kecil dimensi - lebih universal sistem pengudaraan, lebih murah pengeluaran dan kos pemasangan. Sistem sedutan tempatan dikira secara berasingan, mereka boleh bekerja dalam mod mandiri dan disambungkan ke sistem pengudaraan yang sedia ada.

Peraturan negeri menetapkan kelajuan yang disyorkan bergantung kepada lokasi dan tujuan saluran. Apabila mengira keperluan untuk mematuhi parameter ini.

Di dalam bangunan, udara tidak boleh bergerak pada kelajuan lebih daripada 0.3 m / s, lebihan jangka pendek parameter tidak lebih daripada 30% dibenarkan. Sekiranya terdapat dua sistem di dalam bilik, halaju udara di dalamnya hendaklah menyediakan sekurang-kurangnya 50% daripada jumlah anggaran bekalan udara atau penyingkiran.

Pertubuhan bomba mengemukakan keperluan mereka untuk mempercepatkan pergerakan massa udara di saluran, bergantung kepada kategori premis dan ciri-ciri proses tersebut. Peraturan ditujukan untuk mengurangkan kelajuan asap atau penyebaran api melalui saluran. Jika perlu, injap dan injap hendaklah dipasang pada sistem pengudaraan. Operasi peranti berlaku selepas isyarat sensor atau dilakukan secara manual oleh orang yang bertanggungjawab. Hanya kumpulan bilik tertentu yang boleh disambungkan ke satu sistem pengudaraan.

Dalam tempoh masa yang sejuk di bangunan yang dipanaskan, suhu udara akibat fungsi sistem pengudaraan tidak boleh jatuh di bawah paras yang dinormalisasi. Suhu dinamik disediakan sebelum permulaan peralihan kerja. Dalam tempoh yang hangat, keperluan ini tidak relevan. Pergerakan jisim udara tidak sepatutnya merendahkan piawaian yang dijangkakan oleh SanPin 2.1.2.2645. Untuk mencapai keputusan yang diingini semasa reka bentuk sistem, diameter saluran udara, kuasa dan bilangan peminat dan perubahan kadar aliran.

Data reka bentuk yang diterima pada parameter pergerakan dalam saluran udara hendaklah menyediakan:

1. Memenuhi parameter mikroklimat di premis, mengekalkan kualiti udara dalam had yang dikawal selia. Pada masa yang sama, langkah-langkah sedang diambil untuk mengurangkan kerugian haba yang tidak produktif. Data diambil dari dokumen peraturan sedia ada dan dari spesifikasi teknikal pelanggan.
2. Kelajuan pergerakan massa udara di kawasan kerja tidak boleh menyebabkan draf, memberikan keselesaan yang boleh diterima di dalam bilik. Pengudaraan mekanikal disediakan hanya dalam kes-kes di mana mustahil untuk mencapai keputusan yang dikehendaki dengan mengorbankan alam semulajadi. Di samping itu, pengudaraan mekanikal mesti dipasang di bengkel dengan keadaan kerja yang berbahaya.

Semasa pengiraan indikator pergerakan udara dalam sistem dengan pengudaraan semula jadi  mengambil nilai tahunan purata perbezaan antara ketumpatan udara dalaman dan luaran. Data aktual minima mengenai prestasi perlu memberikan nilai standard yang boleh diterima dari kepelbagaian pertukaran udara.