Specyficzne straty ciśnienia w kanale. Obliczanie ciśnienia w drogach oddechowych

Gdy przewody są znane parametry (ich długości, przekrój współczynnik tarcia powietrza na powierzchni), można obliczyć straty ciśnienia w instalacji w konstrukcji przepływu powietrza.

Całkowitą stratę ciśnienia (w kg / m 2) oblicza się według wzoru:

gdzie R - straty ciśnienia na skutek tarcia, na 1 metr liniowy kanału, l - przewód o długości w metrach, z - lokalnej odporności na spadek ciśnienia (o zmiennym przekroju poprzecznym).

1. Utrata tarcia:

W kanale kołowym zakłada się, że strata ciśnienia P paktycznego wynosi:

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

gdzie X - współczynnik tarcia, L - długość kanału w metrach, d - średnica w metrach kanału, v - prędkość przepływu powietrza w m / s, y - gęstość powietrza w kg / metr sześcienny, g. - przyspieszenie grawitacyjne (9 8 m / s2).

Uwaga: Jeżeli kanał ma nie-kołowy i prostokątny przekrój poprzeczny, w formule może zastąpić równoważną średnicę, która jest dla partii A i B jest kanałem: dekv = 2AV / (A + B)

2. Straty miejscowego oporu:

Utratę nacisku na miejscowy opór oblicza się według wzoru:

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

gdzie Q - ilość lokalnych współczynników oporu na części przewodu, do którego obliczenie, v - prędkość przepływu powietrza w m / s, y - gęstość powietrza w kg / metr sześcienny g. - przyspieszenie grawitacyjne (9,8 m / s2 ). Wartości Q przedstawiono w formie tabelarycznej.

Metoda dopuszczalnych prędkości

Przy obliczaniu sieci kanałów powietrznych optymalną prędkość powietrza przyjmuje się jako dane początkowe metodą prędkości dopuszczalnej (patrz tabela). Następnie rozważa się pożądany odcinek kanału i straty ciśnienia w nim.

Procedura obliczania aerodynamicznego kanałów powietrznych za pomocą metody prędkości dopuszczalnych:

Narysuj schemat systemu dystrybucji powietrza. Dla każdej sekcji kanału podać długość i ilość powietrza przepływającego w ciągu 1 godziny.

Obliczenia rozpoczynają się od najdalszego od wentylatora i najbardziej obciążonych obszarów.

Znając optymalną prędkość przepływu powietrza dla danej objętości i przestrzeni powietrza przepływającego powietrza przez 1 godzinę w celu ustalenia, czy odpowiednią średnicę (przekrój) kanału.

Oblicz straty ciśnienia dla tarcia P tr.

Zgodnie z danymi tabelarycznymi określamy sumę lokalnych rezystancji Q i obliczamy spadek ciśnienia dla lokalnych rezystancji z.

Dostępne ciśnienie dla następujących gałęzi sieci dystrybucji powietrza określa się jako sumę strat ciśnienia w sekcjach zlokalizowanych przed tym odgałęzieniem.

W procesie obliczania konieczne jest konsekwentne łączenie wszystkich gałęzi sieci, przyrównanie oporu każdego odgałęzienia do oporu najbardziej obciążonego odgałęzienia. Odbywa się to za pomocą przepon. Są instalowane na lekko obciążonych odcinkach przewodów, zwiększając ich opór.

Tabela maksymalnej prędkości powietrza w zależności od wymagań kanału

Metoda stałej utraty głowy

Metoda ta zakłada stałą utratę ciśnienia na 1 mb przewodu. Na tej podstawie określane są wymiary sieci kanałów. Metoda stałej utraty głowy jest dość prosta i jest stosowana na etapie studium wykonalności systemów wentylacyjnych:

W zależności od przeznaczenia pomieszczenia, zgodnie z tabelą dopuszczalnych prędkości powietrza, wybiera się prędkość na głównej sekcji kanału.

Zgodnie z prędkością określoną w punkcie 1 i na podstawie projektowanego przepływu powietrza, stwierdzono początkową stratę głowy (na 1 m długości kanału). Poniższy schemat służy do tego.

Wyznaczono najbardziej obciążoną gałąź, a jej długość przyjmuje się jako równoważną długość systemu dystrybucji powietrza. Najczęściej ta odległość do najdalszego dyfuzora.

Pomnożyć równoważną długość systemu przez utratę głowy z ust. 2. Do uzyskanej wartości dodaje się spadek ciśnienia na dyfuzorach.

Teraz poniższy wykres określa średnicę początkowego kanału wychodzącego z wentylatora, a następnie średnice pozostałych sekcji sieci zgodnie z odpowiednim przepływem powietrza. W tym przypadku zakłada się stałą początkową stratę głowy.

Schemat wyznaczania utraty głowy i średnicy przewodów

Średnica okrągłych przewodów wskazana jest na wykresie spadku ciśnienia. Jeżeli zamiast nich stosowane są kanały o prostokątnym przekroju, należy znaleźć ich równoważne średnice, korzystając z poniższej tabeli.

Uwagi:

Jeśli pozwala na to przestrzeń, lepiej wybrać okrągłe lub kwadratowe kanały;

Jeśli przestrzeń nie jest wystarczająca (na przykład podczas rekonstrukcji), wybierane są kanały prostokątne. Zazwyczaj szerokość kanału jest 2 razy większa od wysokości).

W tabeli wysokość kanału w mm jest podana w poziomie, szerokość w kierunku pionowym, aw komórkach stołu są równoważne średnice przewodów w mm.

Gdy przewody są znane parametry (ich długości, przekrój współczynnik tarcia powietrza na powierzchni), można obliczyć straty ciśnienia w instalacji w konstrukcji przepływu powietrza.

Całkowitą stratę ciśnienia (w kg / m 2) oblicza się według wzoru:

P = R * l + z,

gdzie R - straty ciśnienia na skutek tarcia, na 1 metr liniowy kanału, l - przewód o długości w metrach, z - lokalnej odporności na spadek ciśnienia (o zmiennym przekroju poprzecznym).

1. Utrata tarcia:

W kanale kołowym zakłada się, że strata ciśnienia P paktycznego wynosi:

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

gdzie X - współczynnik tarcia, L - długość kanału w metrach, d - średnica w metrach kanału, v - prędkość przepływu powietrza w m / s, y - gęstość powietrza w kg / metr sześcienny, g. - przyspieszenie grawitacyjne (9 8 m / s2).

• Uwaga: Jeżeli kanał ma nie-kołowy i prostokątny przekrój poprzeczny, w formule może zastąpić równoważną średnicę, która jest dla partii A i B jest kanałem: dekv = 2AV / (A + B)

2. Straty miejscowego oporu:

Utratę nacisku na miejscowy opór oblicza się według wzoru:

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

gdzie Q - ilość lokalnych współczynników oporu na części przewodu, do którego obliczenie, v - prędkość przepływu powietrza w m / s, y - gęstość powietrza w kg / metr sześcienny g. - przyspieszenie grawitacyjne (9,8 m / s2 ). Wartości Q przedstawiono w formie tabelarycznej.

Metoda dopuszczalnych prędkości

Przy obliczaniu sieci kanałów powietrznych optymalną prędkość powietrza przyjmuje się jako dane początkowe metodą prędkości dopuszczalnej (patrz tabela). Następnie rozważa się pożądany odcinek kanału i straty ciśnienia w nim.

Procedura obliczania aerodynamicznego kanałów powietrznych za pomocą metody prędkości dopuszczalnych:

• Narysuj schemat systemu dystrybucji powietrza. Dla każdej sekcji kanału podać długość i ilość powietrza przepływającego w ciągu 1 godziny.
• Obliczenia rozpoczynają się od najdalszego od wentylatora i najbardziej obciążonych obszarów.
• Znając optymalną prędkość przepływu powietrza dla danej objętości i przestrzeni powietrza przepływającego powietrza przez 1 godzinę w celu ustalenia, czy odpowiednią średnicę (przekrój) kanału.
• Oblicz straty ciśnienia dla tarcia P tr.
• Zgodnie z danymi tabelarycznymi określamy sumę lokalnych rezystancji Q i obliczamy spadek ciśnienia dla lokalnych rezystancji z.
• Dostępne ciśnienie dla następujących gałęzi sieci dystrybucji powietrza określa się jako sumę strat ciśnienia w sekcjach zlokalizowanych przed tym odgałęzieniem.

W procesie obliczania konieczne jest konsekwentne łączenie wszystkich gałęzi sieci, przyrównanie oporu każdego odgałęzienia do oporu najbardziej obciążonego odgałęzienia. Odbywa się to za pomocą przepon. Są instalowane na lekko obciążonych odcinkach przewodów, zwiększając ich opór.

Tabela maksymalnej prędkości powietrza w zależności od wymagań kanału

Uwaga: szybkość przepływu powietrza w tabeli podana jest w metrach na sekundę

Metoda stałej utraty głowy

Metoda ta zakłada stałą utratę ciśnienia na 1 mb przewodu. Na tej podstawie określane są wymiary sieci kanałów. Metoda stałej utraty głowy jest dość prosta i jest stosowana na etapie studium wykonalności systemów wentylacyjnych:

• W zależności od przeznaczenia pomieszczenia, zgodnie z tabelą dopuszczalnych prędkości powietrza, wybiera się prędkość na głównej sekcji kanału.
• Zgodnie z prędkością określoną w punkcie 1 i na podstawie projektowanego przepływu powietrza, stwierdzono początkową stratę głowy (na 1 m długości kanału). Poniższy schemat służy do tego.
• Wyznaczono najbardziej obciążoną gałąź, a jej długość przyjmuje się jako równoważną długość systemu dystrybucji powietrza. Najczęściej ta odległość do najdalszego dyfuzora.
• Pomnożyć równoważną długość systemu przez utratę głowy z ust. 2. Do uzyskanej wartości dodaje się spadek ciśnienia na dyfuzorach.

Teraz poniższy wykres określa średnicę początkowego kanału wychodzącego z wentylatora, a następnie średnice pozostałych sekcji sieci zgodnie z odpowiednim przepływem powietrza. W tym przypadku zakłada się stałą początkową stratę głowy.

Schemat wyznaczania utraty głowy i średnicy przewodów

Zastosowanie kanałów prostokątnych

Średnica okrągłych przewodów wskazana jest na wykresie spadku ciśnienia. Jeżeli zamiast nich stosowane są kanały o prostokątnym przekroju, należy znaleźć ich równoważne średnice, korzystając z poniższej tabeli.

Uwagi:

• Jeśli pozwala na to przestrzeń, lepiej wybrać okrągłe lub kwadratowe kanały;
• Jeśli przestrzeń nie jest wystarczająca (na przykład podczas rekonstrukcji), wybierane są kanały prostokątne. Zazwyczaj szerokość kanału jest 2 razy większa od wysokości).

W tabeli wysokość kanału w mm jest podana w poziomie, szerokość w kierunku pionowym, aw komórkach stołu są równoważne średnice przewodów w mm.

Tabela równoważnych średnic przewodów

   Za pomocą tego materiału redakcja magazynu World of Climate kontynuuje publikację rozdziałów z książki "Systemy wentylacji i klimatyzacji. Zalecenia dotyczące projektowania do produkcji
  budynki wodne i publiczne ". Autor Krasnov Yu.S.

Obliczanie rozpoczyna aerodynamiczny kanał z rysunku aksonometryczne schematów (1: 100), wiążące obszary liczby ładunków L (m3 / h), przy czym długości I (m). Określ kierunek obliczeń aerodynamicznych - od najbardziej odległego i załadowanego miejsca do wentylatora. W razie wątpliwości przy określaniu kierunku obliczane są wszystkie możliwe warianty.

Obliczenia rozpoczynają się od odległego miejsca: określ średnicę D (m) rundy lub powierzchnię F (m 2) przekroju prostokątnego kanału:

Szybkość zwiększa się w miarę zbliżania się do wentylatora.

Zgodnie z dodatkiem H, najbliższe wartości standardowe przyjmują formę: D CT lub (а х b) ст (м).

Promień hydrauliczny kanałów prostokątnych (m):

gdzie jest suma współczynników lokalnych rezystancji w sekcji kanału.

Miejscowy opór na granicy dwóch miejsc (trójniki, skrzyżowania) odnosi się do miejsca o mniejszym natężeniu przepływu.

Współczynniki lokalnych oporów podano w załącznikach.

Schemat systemu wentylacji zasilającej obsługujący trzypiętrowy budynek biurowy

Przykład obliczenia

Dane początkowe:

Kanały powietrzne wykonane są z galwanizowanej blachy stalowej, której grubość i rozmiar odpowiada ok. N na zewnątrz. Materiał wlotu powietrza jest wykonany z cegły. Ponieważ stosowane są rozdzielacze powietrza, kratki są regulowane typu PP z możliwymi odcinkami: 100 x 200; 200 x 200; 400 x 200 i 600 x 200 mm, współczynnik zacienienia 0,8 i maksymalna prędkość wylotowa powietrza do 3 m / s.

Rezystancja odbierającego zaworu rozgrzewającego z całkowicie otwartymi ostrzami 10 Pa. Opór hydrauliczny nagrzewnicy powietrza wynosi 100 Pa (według oddzielnych obliczeń). Filtr rezystancyjny G-4 250 Pa. Opór hydrauliczny tłumika 36 Pa (według obliczeń akustycznych). W oparciu o wymagania architektoniczne zaprojektowano kanały o przekroju prostokątnym.

Przekroje kanałów ceglanych są zaczerpnięte z tabeli. 22,7.

Współczynniki lokalnych rezystancji

Przekrój 1. Krata PP na odcinku wyjściowym 200 × 400 mm (liczone osobno):

Liczba działek	Typ rezystancji lokalnej	Szkic	Kąt α, stopni.	Postawa			Uzasadnienie	CCM
				F 0 / F 1	L 0 / L st	f f / fst
1	Dyfuzor		20	0,62	—	—	Tabela. 25.1	0,09
	Wycofanie		90	—	—	—	Tabela. 25.11	0,19
	Tee-passage		—	—	0,3	0,8	Ad. 25.8	0,2
							∑ =	0,48
2	Tee-passage		—	—	0,48	0,63	Ad. 25.8	0,4
3	Tee-branch		—	0,63	0,61	—	Ad. 25,9	0,48
4	2 gałęzie	250 × 400	90	—	—	—	Ad. 25.11
	Wycofanie	400 × 250	90	—	—	—	Ad. 25.11	0,22
	Tee-passage		—	—	0,49	0,64	Tabela. 25.8	0,4
							∑ =	1,44
5	Tee-passage		—	—	0,34	0,83	Ad. 25.8	0,2
6	Dyfuzor za wentylatorem		h = 0,6	1,53	—	—	Ad. 25,13	0,14
	Wycofanie	600 × 500	90	—	—	—	Ad. 25.11	0,5
							∑=	0,64
6a	Confusor przed wentylatorem			D r = 0,42 m			Tabela. 25.12	0
7	Kolano		90	—	—	—	Tabela. 25.1	1,2
	Krata kratowa						Tabela. 25.1	1,3
							∑ =	1,44
Tabela 2. Oznaczanie lokalnych rezystancji

   Krasnov Yu.S.,