Obliczanie kanałów powietrznych dla prędkości i natężenia przepływu + metody pomiaru przepływu powietrza w pomieszczeniach

Zrównoważona wymiana powietrza jest podstawą dobrego samopoczucia i zdolności do pracy ludzi. Tak? Jednak w celu stworzenia komfortowych warunków w pomieszczeniach mieszkalnych i przemysłowych ważne jest prawidłowe obliczenie kanałów powietrznych pod kątem prędkości i natężenia przepływu oraz zapewnienie skutecznego trybu przepływu strumieni powietrza.

Następnie powiemy ci, czego potrzebujesz do obliczenia kanałów powietrznych, jakie metody i urządzenia są używane do pomiaru natężenia przepływu powietrza.

Co to jest przewód?

Kanał powietrzny - główny element systemudystrybucja powietrza. Jest to zbiór metalowych lub plastikowych rur umieszczonych w celu zapewnienia równowagi powietrznej. Zasada działania kanału polega na doprowadzaniu i odprowadzaniu powietrza za pomocą specjalnych wentylatorów.

Podstawowe cechy kanału:

• kształt (okrągły lub prostokątny);
• obszar przekroju;
• sztywność (elastyczna,półelastyczny i trudne).

Wydajność systemu wentylacji i jego funkcjonalność jako całość zależą od tych cech.

Wybierz kanał o przekroju prostokątnym, jeśli ważne jest, aby był niewidoczny. Taki kanał powietrzny łatwo ukryć na górnej powierzchni szafek.

Właściwy dobór parametrów kanału, biorąc pod uwagę wszystkie cechy pomieszczenia, zapewni jego długie i wydajne działanie.

Algorytm obliczeniowy

Podczas projektowania, dostosowywania lub modyfikowania istniejącego systemu wentylacji należy wykonać obliczenia kanałów. Jest to konieczne, aby poprawnie określić jego parametry, biorąc pod uwagę optymalne parametry wydajności i hałasu w obecnych warunkach.

Podczas wykonywania obliczeń bardzo ważne są wyniki pomiaru prędkości przepływu i prędkości powietrza w kanale powietrznym.

Zużycie powietrza - objętość masy powietrza wchodzącej do układu wentylacyjnego na jednostkę czasu.Z reguły wskaźnik ten mierzy się w m3 / h.

Szybkość ruchu- wartość pokazująca, jak szybko powietrze porusza się w systemie wentylacyjnym. Ten wskaźnik jest mierzony wm / s.

Jeśli te dwa wskaźniki są znane, można obliczyć powierzchnię przekrojów okrągłych i prostokątnych, a także ciśnienie niezbędne do pokonania lokalnego oporu lub tarcia.

Przygotowując schemat, musisz wybrać kąt widzenia od elewacji budynku, która znajduje się w dolnej części układu. Kanały są przedstawione grubymi liniami

Najczęściej stosuje się następujący algorytm obliczeniowy:

1. Opracowanie diagramu aksonometrycznego, na którym wymienione są wszystkie elementy.
2. Na podstawie tego schematu obliczana jest długość każdego kanału.
3. Zużycie powietrza jest mierzone.
4. Określane jest natężenie przepływu i ciśnienie w każdej sekcji systemu.
5. Wykonywane jest obliczanie strat tarcia.
6. Stosując pożądany współczynnik, stratę ciśnienia oblicza się, pokonując lokalny opór.

Podczas wykonywania obliczeń dla każdej sekcji siecidystrybucja powietrza uzyskiwane są różne wyniki. Wszystkie dane muszą być zrównoważone za pomocą membran z odgałęzieniem o największym oporze.

Obliczanie pola przekroju i średnicy

Prawidłowe obliczenie pola przekrojów okrągłych i prostokątnych jest bardzo ważne. Niewłaściwy rozmiar przekroju nie pozwoli na zapewnienie pożądanego bilansu powietrza.

Zbyt duży kanał zajmie dużo miejsca i zmniejszy efektywną powierzchnię pomieszczenia. Jeśli wybierzesz zbyt mały rozmiar kanału, w miarę wzrostu ciśnienia przepływu pojawią się przeciągi.

Aby obliczyć wymaganą powierzchnię przekroju(S.), musisz znać wartości natężenia przepływu i prędkości powietrza.

Do obliczeń używana jest następująca formuła:

S = L / 3600 * V,

podczas L. - zużycie powietrza (m3 / h), orazV. - jego prędkość (m / s);

Za pomocą poniższego wzoru możesz obliczyć średnicę kanału(D.):

D = 1000 * √ (4 * S / π)gdzie

S. – powierzchnia przekroju (m²);

π – 3,14.

Jeśli planujesz zainstalować kanały prostokątne zamiast okrągłych, zamiast średnicy określana jest wymagana długość / szerokość kanału powietrznego.

Wszystkie uzyskane wartości są porównywane ze standardami GOST i wybierane są produkty o najbliższej średnicy lub polu przekroju

Przy wyborze takiego kanału brany jest pod uwagę przybliżony przekrój. Zastosowana zasada a * b ≈ S.gdziea) - długośćb - szerokość iS. - powierzchnia przekroju.

Zgodnie z przepisamistosunek szerokość i długość nie powinny być większe niż 1: 3. Powinieneś również skorzystać z tabeli typowych rozmiarów dostarczonych przez producenta.

Najczęstsze rozmiary kanałów prostokątnych to: minimalne wymiary - 0,1 mx 0,15 m, maksymalne - 2 mx 2 m. Zaletą okrągłych kanałów jest to, że mają mniejszy opór i odpowiednio wytwarzają mniej hałasu podczas pracy.

Obliczanie straty ciśnienia na rezystancji

Gdy powietrze porusza się wzdłuż linii, powstaje opór. Aby temu zaradzić, wentylator powietrza nawiewanego wytwarza ciśnienie mierzone w paskalach (Pa).

Stratę ciśnienia można zmniejszyć, zwiększając przekrój kanału. W takim przypadku można zapewnić w przybliżeniu takie samo natężenie przepływu w sieci.

Aby wybrać właściwą ninstalacja rusztu z wentylatorem o wymaganej wydajności konieczne jest obliczenie straty ciśnienia, aby pokonać lokalny opór.

Ta formuła ma zastosowanie:

P = R * L + Ei * V2 * Y / 2gdzie

R - specyficzna strata ciśnienia na tarcie w pewnej części kanału;

L. - długość działki (m);

Ej - całkowity współczynnik strat lokalnych;

V. - prędkość powietrza (m / s);

Y - gęstość powietrza (kg / m3).

WartościR określone przez standardy. Wskaźnik ten można również obliczyć.

Jeśli przekrój kanału jest okrągły, spadek ciśnienia tarcia (R) oblicza się w następujący sposób:

R = (X* D / B) * (V.*V.*Y)/2ggdzie

X - współczynnik.odporność na tarcie;

L. - długość (m);

D. - średnica (m);

V. - prędkość powietrza (m / s), a Y - jego gęstość (kg / m³);

g - 9,8 m / s².

Jeśli przekrój nie jest okrągły, ale prostokątny, alternatywna średnica jest równa D. = 2AB / (A + B)gdzie A i B są bokami.

Oprogramowanie obliczeniowe

Wszystkie obliczenia można wykonywać ręcznie, ale wygodniej i szybciej jest korzystać ze specjalistycznych programów.

Za pomocą takich programów można nie tylko dokładnie wykonać niezbędne obliczenia, ale także przygotować rysunki.

W razie potrzeby możesz użyć specjalnego oprogramowania do wykonania obliczeń. Pozwoli to wyeliminować ewentualne błędy, które mogą odgrywać krytyczną rolę podczas pracy. Podstawowe wartości są wprowadzane do programu, a po kilku sekundach można uzyskać dokładne wyniki obliczeń

Vent–Calc - Funkcjonalna aplikacja do obliczania kanałów. Do obliczeń wykorzystywane są wartości przepływu powietrza i prędkości, a także temperatura.

Magicad - Wykonuje wszelkiego rodzaju obliczenia dla sieci inżynierskich, obrazy są prezentowane w formatach 2D i 3D.

Gidrv - Program do obliczania wszystkich parametrów przewodów. Możliwe jest wybranie dowolnej kombinacji parametrów w celu uzyskania najlepszej wydajności.

Ducter 2.5 - Narzędzie, które dokładnie oblicza średnice przekrojów przewodów. Idealny do wyboru ich typów.

Rysunki skompilowane w tych programach pozwalają dokładniej zobaczyć układ wszystkich elementów systemu i zapewnić ich najbardziej wydajne działanie.

Pomiar prędkości i przepływu powietrza

Podczas wykonywania pomiarów ważne jest, aby wybrać odpowiednie instrumenty i metody, a także postępować zgodnie z procedurami dotyczącymi wykonywania pomiarów.

Przyrządy używane do pomiarów

Najczęściej stosuje się następujące rodzaje oprzyrządowania:

• anemometr ultradźwiękowy ZD - wykonuje pomiary w oparciu o zmiany częstotliwości dźwięku między podanymi punktami;
• Rurka Pitota - naprawia różnicę między ciśnieniem statycznym a całkowitym;
• anemometr z drutem elektrycznym - określa prędkość przepływu na podstawie prędkości, przy której temperatura czujnika spada.
• skrzydlaty Anemometr - wykonuje pomiary na podstawie zmian prędkości obrotowej wirnika.
• bolometr - określa przepływ powietrza na podstawie stężenia przepływu w punkcie pomiarowym, przekrój jest ustalany z góry.

Wiele urządzeń z tej listy jest dość drogich i rzadkich. Można je wynająć i zmierzyć niezależnie, ale lepiej zadzwonić do doświadczonego inżyniera regulacji, który zna wszystkie niuanse wykonywania prac pomiarowych.

Rurka Pitota jest stosowana w połączeniu z czujnikami. Jest to łatwe w użyciu urządzenie. Rurka jest prowadzona otwartym końcem w kierunku przepływu powietrza, a jej drugi koniec jest podłączony do manometru

Pomiar prędkości jest niezbędny nie tylko do wykonywania obliczeń, ale także do kontrolowania parametrów higienicznych powietrza w pomieszczeniu. Z biegiem czasu nieuchronnie następuje zanieczyszczenie kanałów wentylacyjnych i kanały.

W takich przypadkach połączenia mogą być pozbawione ciśnienia, wydajność sprzętu jest zmniejszona. Ponadto konieczne są pomiary w celu zaplanowanej konserwacji, czyszczenia i naprawy systemu wentylacji.

Podczas wykonywania pomiarów należy przestrzegać szeregu zasad. Po pierwsze, prędkość powietrza jest regulowana przepisami budowlanymi i normami. Konieczne jest skupienie się na tych wartościach.

Małe odchylenia od tych parametrów są dozwolone w obecności specjalnych okoliczności technicznych. Na przykład podczas instalowania sprzętu, wykonywania napraw itp.

Po drugie, przy pomiarach należy również wziąć pod uwagę normy powiązanych czynników - poziomy hałasu i wibracji, które są wskazane w dokumentach prawnych.

Przekroczenie tych standardów wskazuje na wady systemu wentylacji.Prędkość powietrza nie powinna mieć żadnego wpływu na te wskaźniki.

Metody pomiaru przepływu powietrza

Na scenieuruchomienie należy wykonać pomiary przepływu powietrza w systemie wentylacji i klimatyzacji. Zapewni to możliwość wysokiej jakości konfiguracji systemu i jego płynnego działania.

Takie pomiary są przeprowadzane bezpośrednio w kanale lub na kratce wlotowej. Istnieje kilka prostych technik.

Pomiary dyfuzora sufitowego

Najczęściej do pomiarów przy użyciu tej technikibolometr. Musisz zamknąć dyfuzori na górzekonfuser przymocuj do sufitu. Należy zmierzyć jako całkowitą ilość powietrza wywiewanego z pomieszczenia, nawiew powietrza.

Bolometr jest bardzo dokładny, ponieważ wbudowany prostownik przepływu zmniejsza prawdopodobieństwo błędu. Pomimo tego, że urządzenie wygląda na nieporęczne, jest dość lekkie - jego waga nie przekracza 3 kg

W niektórych źródłach zaleca się stosowanie sondy do pomiarów, umieszczając ją między nimi blaszki dyfuzor, aby uzyskać średni wynik.

To podejście jest nieskuteczne z dwóch powodów:

1. Turbulencja przepływów jest bardzo wysoka, więc nie można zobaczyć rzeczywistego natężenia przepływu.
2. Nie jest możliwe ustawienie sondy bezpośrednio zgodnie z przepływem. Wyniki pomiaru będą w każdym przypadku zniekształcone.

Dlatego nie powinieneś marnować czasu na nadmierne manipulowanie sondą. Istnieją znacznie prostsze i dokładniejsze metody pomiaru.

Istnieje inny sposób wykonywania pomiarów przy użyciu tej techniki. Zapewnia prosty odcinek i równomierny przepływ. Pomiary są wykonywane przez wstępnie wykonane otwory.

Ta metoda jest bardzo dokładna, ale nie zawsze istnieją warunki do jej wdrożenia. Nie wszędzie są proste odcinki, czasem nie można przygotować dwóch otworów do pomiarów. A jednak, aby wdrożyć tę metodę, potrzebnych jest kilka osób: jeden musi wykonać pomiary, drugi - aby utrzymać drabinę i tak dalej.

Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe, jeśli chcesz uzyskać szybki i dokładny wynik, bez niepotrzebnego wysiłku - użyjbolometr.

Pomiary na kratce wentylacyjnej

Aby wykonać operacje kontrolne i pomiarowe przy użyciu tej techniki, anemometr z drutem elektrycznym z wirnikiem o średnicy od 60 do 100 mm. Wirnik powinien być porównywalny z wymiarami grilla.

Anemometr z drutem jest wielofunkcyjnym urządzeniem, które może być używane nie tylko do pomiaru prędkości powietrza, ale także do pomiaru innych parametrów. Takie urządzenie będzie bardzo przydatne w domu. Kupując anemometr z gorącym drutem, lepiej jest zastanowić się nad urządzeniem, które ma funkcję analizy i dokumentowania danych

Ta metoda zapewnia wysoką dokładność wyników, a liczba wykonanych pomiarów jest minimalna. Aby zapewnić dostęp do niedostępnych miejsc, możesz użyć specjalnego przedłużacza lub sondy teleskopowej.

Pomiary kanałów

Aby wykonać pomiary, stosuje się specjalnie wykonany otwór roboczy w ścianie kanału kanałowego.

Ważne jest przestrzeganie następujących warunków:

• rozmiar przekroju tego otworu musi dokładnie odpowiadać średnicy sondy;
• miejsce pomiaru należy starannie wybrać. Otwór jest wiercony tylko w prostym odcinku, którego długość powinna wynosić co najmniej 5 średnic kanału. Otwór należy tak ustawić, aby odległość do niego wynosiła 3 średnice, a po nim - 2 średnice rury.

W przypadku pomiarów w kanale konieczne jest zastosowanie urządzenia z wirnikiem o średnicy od 16 do 25 mm. Jeśli kanał jest wysoki, na ratunek przyjdzie teleskopowa sonda lub przedłużacz.

Zasady korzystania z urządzeń pomiarowych

Podczas pomiaru natężenia przepływu powietrza i jego natężenia w systemie wentylacji i klimatyzacji wymagany jest prawidłowy dobór urządzeń i przestrzeganie następujących zasad ich działania.

Umożliwi to uzyskanie dokładnych wyników obliczeń kanału, a także uzyskanie obiektywnego obrazu systemy wentylacyjne.

Aby ustalić średnie prędkości przepływu, musisz wykonać kilka pomiarów. Ich liczba zależy od średnicy rury lub rozmiaru boków, jeśli kanał jest prostokątny

Przestrzegać reżimu temperatury wskazanego na certyfikacie urządzenia. Monitoruj również pozycję czujnika sondy. Zawsze powinien być skierowany dokładnie w stronę strumienia powietrza.

Jeśli ta zasada nie będzie przestrzegana, wyniki pomiaru zostaną zniekształcone. Im większe odchylenie czujnika od idealnej pozycji, tym wyższy błąd.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Układ wentylacji w domu:

Dlatego bardzo ważne jest przestrzeganie zasad wykonywania pomiarów, ponieważ najmniejszy błąd może wpłynąć na wyniki obliczeń.

Właściwe obliczenia kanału pozwolą wybrać optymalną konfigurację i niezbędne komponenty, co oznacza, że ​​zapewnione zostanie nieprzerwane i produktywne funkcjonowanie wentylacji.

Jeśli masz pytania lub możesz uzupełnić materiał o cenne informacje, zostaw swoje komentarze, podziel się swoim doświadczeniem. Jednostka komunikacyjna znajduje się pod artykułem.