Скорость воздуха в воздуховоде: нормы и расчет значений

1 Как верно подобрать характеристики воздушного канала?

Из 3-х характеристик, принимающих роль в расчете, нормируется только один, это поперечник круглого воздуховода либо габаритные размеры канала прямоугольного сечения. В Приложении Н СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» представлена нормаль поперечников и размеров, которых следует придерживаться при разработке вентиляционных систем. Другие два параметра (скорость и расход воздушных масс) не нормируются, потребности в количестве свежайшего воздуха для вентиляции могут быть различными, время от времени и достаточно большенными, потому расход определяется отдельными требованиями и расчетами. Исключительно в жилых зданиях, детских садах, школах и учреждениях здравоохранения для помещений различного предназначения прописаны точные нормы вытяжки и притока. Эти значения представлены в нормативной документации, касающейся этих видов построек.

Для естественного проветривания, движения газов принимается со значениями 0,2 – 1 м/с.

к меню ↑

1.3 Порядок вычислений

Вначале формула расчета скорости воздушного потока в канале представлена в справочниках под редакцией И.Г. Староверова и Р.В. Щекина в последующем виде:

L = 3600 x F x ϑ, где:

• L – расход воздушных масс на данном участке трубопровода, м³/ч;
• F – площадь поперечного сечения канала, м²;
• ϑ – скорость воздушного потока на участке, м/с.

Таблица расчета вентиляции.

Для определения скорости потока формула воспринимает таковой вид:

ϑ= L / 3600 x F

Конкретно по ней рассчитывается действительная скорость воздуха в канале. Это необходимо делать как раз из-за нормируемых значений поперечника либо размеров трубы по СНиП. Сначала принимается рекомендуемая скорость для того либо другого предназначения воздухопровода и просчитывается его сечение. Дальше поперечник канала круглого сечения определяется оборотным просчетом по формуле площади круга:

F = π x D2 / 4, тут D – поперечник в метрах.

Размеры канала прямоугольного сечения находят подбором ширины и высоты, произведение которых даст площадь сечения, эквивалентного расчетному. После этих вычислений подбирают наиблежайшие по нормали размеры воздухопровода (обычно принимают тот, который больше) и в оборотном порядке находят величину реальной скорости потока в дальнейшем воздуховоде. Эта величина будет нужно для определения динамического давления на стены трубы и вычисления утрат давления на трение и в местных сопротивлениях вентиляционной системы.

Формула расчета скорости воздуха:

где W — скорость потока, м/час Q — расход воздуха, м3/час S — площадь сечения воздуховода, м2 * Примечание: для перевода скорости из м/час в м/с необходимо приобретенный итог поделить на 3600

Формула расчета давления в воздуховоде:

где P — общее давление в воздуховоде, Па Pst — статическое давление в воздуховоде, равное атмосферному давлению, Па p — плотность воздуха, кг/м3 W — скорость потока, м/с * Примечание: для перевода давления из Па в атм. приобретенный итог помножить на 10.197*10-6 (техно атмосфера) либо на 9.8692*10-6 (физическая атмосфера) к меню ↑

1.4 Методика расчетов

Вначале нужно сделать расчет нужной площади сечения воздуховода исходя из данных по ее расходу.

• Площадь сечения воздуховода рассчитывается по формуле

FP=LP/VT

где

LP – данные по перемещению нужного объема воздуха на определенном участке.

VT – рекомендованная либо допустимая скорость воздуха в воздуховоде определенного предназначения.

• Получив разыскиваемые данные, делается подбор близкого к расчетному значению типоразмеру воздухопровода. Имея новые данные, делается вычисления реальной скорости перемещения газов на участке системы вентиляции, по формуле:

VФ=LP/FФ

где

LP – расход газовой консистенции.

FФ – фактическая площадь сечения избранного воздухопровода.

Подобные вычисления нужно провести для каждого отдельного участка вентиляции.

Для правильного расчета скорости воздуха в воздуховоде, нужно учесть утраты на трение и местные сопротивления. Одним из характеристик, влияющих на величину утрат, является сопротивление на трение, который находится в зависимости от шероховатости материала воздухопровода. Данные о коэффициенте трения можно отыскать в справочной литературе.

к меню ↑

1.5 Некие экономические нюансы подбора размеров воздухопровода

Таблица для расчета гидравлического поперечника воздуховода.

При расчете размеров и скорости воздуха в воздуховоде наблюдается такая зависимость: при увеличении последней поперечникы каналов уменьшаются. Это дает свои достоинства:

1. Проложить трубопроводы наименьших размеров еще проще, в особенности если их необходимо подвешивать на большой высоте либо если условия монтажа очень стесненные.
2. Цена каналов наименьшего поперечника соответственно тоже меньше.
3. В огромных и сложных системах, которые расползаются по всему зданию, прямо в каналы нужно монтировать дополнительное оборудование (дроссельные заслонки, оборотные и противопожарные клапаны). Размеры и поперечникы этого оборудования также уменьшатся, и снизится их цена.
4. Прохождение перекрытий трубопроводами в производственном здании может стать истинной неувязкой, если его поперечник большой. Наименьшие размеры позволят пройти так, как необходимо.

Главный недочет такового выбора заключается в большой мощности вентиляционного агрегата. Высочайшая скорость воздуха в малом объеме делает огромное динамическое давление, сопротивление системы вырастает, и для ее работы требуется вентилятор высочайшего давления с массивным электродвигателем, что вызывает завышенный расход электронной энергии и, соответственно, высочайшие эксплуатационные издержки.

Другой путь – это понижение скорости воздушных потоков в воздуховодах. Тогда характеристики вентиляционного агрегата становятся экономически применимыми, но появляется огромное количество проблем в монтаже и высочайшая цена материалов.

Схема организации воздухообмена при общеобменной вентиляции.

Задачи прохождения большой трубой перегруженных оборудованием и инженерными сетями мест решается обилием поворотов и переходов на другие виды сечений (с круглого на прямоугольное либо плоскоовальное). Делему цены приходится решать единоразово.

Во времена СССР проектировщики, обычно, старались отыскать компромисс меж этими 2-мя решениями. В текущее время удорожания энергоэлементов появилась тенденция к применению второго варианта. Собственники предпочитают единоразово решить денежные вопросы и смонтировать более экономную вентиляцию, чем позже в течение многих лет оплачивать высочайшие издержки электроэнергии. Применяется и универсальный вариант, при котором в магистральных воздухопроводах с большенными расходами скорость потока наращивают до 12-15 м/с, чтоб уменьшить их поперечникы. Далее по системе соблюдается скорость 5-6 м/с на ответвлениях, вследствие чего утраты давления выравниваются. Вывод тут конкретный: скорость движения воздушного потока в каналах играет немаловажную роль для экономики предприятия.

к меню ↑

1.6 Пример расчета скорости воздуха в воздуховоде

Начальными данными в данном случае послужат:

• расход воздуха на участке;
• рекомендуемая скорость движения воздуха, которую мы принимаем по таблице.

Метод расчета скорости в воздуховоде:

• определение расчетной площади сечения воздуховода;
• по расчетной площади определяют фактическое значение скорости в воздуховоде.

Итак, начнем. Для примера возьмем штатское здание. Допустим у нас есть расход на участке 1-2, который составляет 3000 м3/ч. Для удобства и наглядности занесем данные в таблицу:

Определим расчетную площадь Fр в м2 по формуле:

Fр = G/(3600*Vp),

где G — расход воздуха на участке, м3/ч; Vp — рекомендуемая скорость воздуха на участке, м/с.

Расчетная площадь в нашем случае равна:

Fр = 3000/(3600*5)= 0,167 (м2).

Дальше воспользуемся каталогом воздуховодов, чтоб заполнить ячейки «размеры» и «стандартная площадь».

Сейчас нам осталось посчитать только фактическую скорость, которая и будет скоростью движения воздуха по участку 1-2. Расчет ведется по таковой формуле:

Vф = G/(3600*Fст),

где G — расход воздуха на участке, м3/ч; Fст — стандартная (принятая по каталогу) площадь сечения воздуховода, м2;

Для нашего участка:

Vф = 3000/(3600*0,15)= 5,56 (м/с).

Вот мы и обусловили скорость в воздуховоде, которая равна 5,56 м/с, а это означает, что фактическая скорость соответствует рекомендуемым значениям.

Как Вы могли бы увидеть, расчет скорости воздуха в воздуховоде тянет за собой подбор размеров воздуховода. После установки воздуховодов инспектируют фактическую скорость воздуха в их. Для этого употребляют особые приборы — анемометры .

к меню ↑

1.7 Настройка действующей системы вентиляции

Таблица расчета для сечения круглых воздуховодов.

1. По мере удаления от вентиляционной камеры либо вентилятора сила звуковых колебаний в воздуховодах гасится. Поэтому целесообразнее расположить ее вдалеке от самых малошумных помещений.
2. Дроссельные редукторы лучше располагать на как можно большем расстоянии от рассматриваемого помещения. После него не помешает поставить концевые глушители либо гибкие вставки из звукоизолирующих материалов.
3. Для каналов вентиляции рабочие скорости течения воздуха принимаются в границах допустимых зависимо от класса, кубатуры помещения и требований к неопасному шумовому фону.
4. На всех участках вентиляционной сети минимизируют число гидравлических утрат, потому что производимый крыльчаткой вентилятора шум тем больше, чем большее сопротивление встречается на пути воздушных масс.
5. Для систем высочайшей производительности неотклонимым условием бесшумной работы остается внедрение глушителей. Предполагаемые места под глушители должны быть обязательно учтены на стадии проектирования.
6. Настройку характеристик аэродинамики, тихоходности и наладку работы системы вентиляции рекомендуется проводить параллельно, чтоб достигнуть применимой громкости шума при сохранении требуемых характеристик расхода среды.

к меню ↑

2.3 Особенности выбора вентилятора

В выборе вентилятора нужно управляться последующими требованиями:

Схема определения шумовых черт канальных вентиляторов.

1. У устройства должен быть малый удельный уровень мощности звука и узенький диапазон звуковых волн, соответственный предъявляемым условиям эксплуатации.
2. Мощность вентилятора выбирается в согласовании с суммарными потерям при движении воздуха по каналам сети.
3. Не рекомендуется использовать крыльчатку с числом лопастей меньше 12. Такие конфигурации часто делают дополнительные тона аэродинамического шума при прохождении воздушной среды через крыльчатку. Усиление шумов определяется отдельным устройством вентилятора, отклонением воздушных масс при попадании на крыльчатку и предстоящим взаимодействием потока с внутренней поверхностью воздуховодов.
4. В сетях, где расход регулируется, раздельно учитывают воздействие конфигурации аэродинамических черт на громкость работы вентилятора. Понижение расхода при изменении угла установки лопастей может значительно усилить создаваемый шум.
5. Дополнительно отрегулировать громкость работы агрегата позволит снижение частоты оборотов рабочего колеса в спектре регулирования при постоянной мощности.
6. Штуцеры вентилятора и подключаемые участки воздуховода лучше соединять через гибкие вставки, гасящие вибрации, которые передает корпус агрегата на другие участки.

к меню ↑

2.4 Рекомендуемые места установки вентиляторов

В проектировании тихих систем вентиляции не считая подбора устройств с удовлетворительными шумовыми чертами необходимо подбирать прибыльные места их установки.

В разрабатываемом здании вентиляторы располагают в специально отведенных звукоизолированных помещениях – в вентиляционных камерах. Камеры ставят обособленно от помещений с завышенными требованиями к тиши и комфортабельному уровню шума. Их оборудуют вдалеке от шахт лифтов, лестничных переходов, дверных и оконных просветов.

Вентиляторы, размещенные на открытых ярусах, укрепляют вдалеке от отражающих поверхностей, от углов, в места, где гарантируется малозначительное проникновение шума в жилые и рабочие помещения, также на окружающие здание снаружи строения.

Выводы воздуховодов в открытое место подразумевается навести так, чтоб шум не направлялся в сторону жилых зданий и зон отдыха. Корректное направление звука от работы вентиляции отлично помогает в минимизации шумовых помех вентиляционных комплексов объектов.

Верно разместив в пространстве и направив выходное отверстие вентиляции, вы добьетесь понижения шума до разрешенных пределов без дополнительных издержек.

к меню ↑

2.5 Вычисление утрат на трение

Сначала следует учесть следует учесть форму воздухопровода и материал, из которого он сделан.

• Для круглых изделий, формула расчета смотрится так:

Pтр = (x*l/d) * (v*v*y)/2g

где

Х

– табличный коэффициент трения (находится в зависимости от материала);

I

– длина воздухопровода;

Читайте также: Технические свойства и особенности котлов Протерм

D

– поперечник канала;

V

– темп движения газов на определенном участке сети;

Y

– плотность перемещаемых газов (определяется по таблицам);

G

– 9,8 м/с2

Принципиально! Если в воздухораспределительной системе употребляются прямоугольные каналы, то в формулу нужно подставить эквивалентный сторонам прямоугольника (сечения воздуховода) поперечник. Вычисления можно произвести по формуле: dэкв = 2АВ/(А + В). Для перевода можно использовать и таблицу, представленную ниже.

• Утраты на местные сопротивления рассчитываются по формуле:

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

где

Q

— сумма коэффициентов утрат на местные сопротивления;

V

— скорость движения воздушных потоков на участке сети;

Y

– плотность перемещаемых газов (определяется по таблицам);

G

– 9,8 м/с2

Принципиально! При построении воздухораспределительных сетей, очень важную роль играет верный выбор дополнительных частей, к которым относятся: решетки, фильтры, клапаны и пр. Эти элементы делают сопротивление перемещению воздушных масс. При разработке проекта следует направить внимание и на верный подбор оборудования, ведь лопасти вентилятора и работа осушителей, увлажнителей, кроме сопротивления, делают и больший шум и сопротивление воздушным потокам.

Рассчитав утраты воздухораспределительной системы, зная требуемые характеристики движения газов на каждом ее участке, можно перебегать к подбору вентиляционного оборудования и монтажу системы.

к меню ↑

2.6 Какой дефлектор избрать

Если вы желаете установить колпак – усилитель тяги с наименьшими затратами и не обслуживать изделие в процессе использования, советуем тормознуть на статичных моделях – дефлекторе Волпера или ЦАГИ. Последний вариант лучше для собственноручного производства.

Совет. Размер насадки выбирайте по поперечнику вытяжного ствола. Если из дома выведена прямоугольная шахта, подбор делается по эквивалентному круглому сечению. Другими словами, нужно сделать расчет поперечника канала, позже взять круг аналогичной площади. При установке употребляется адаптер.

Советы по выбору разных дефлекторов:

1. При недочете или отсутствии тяги лучше ставить динамические версии колпаков – ротационный либо флюгер.
2. Покупая крутящуюся насадку, не гонитесь за дешевизной. В дешевых изделиях использован открытый шарнир – рядовая втулка, которая промерзнет зимой. Подбирайте флюгер либо турбодефлектор с закрытым подшипником.
3. Н-образный колпак понадобится в местности с неизменными сильными ветрами. В других случаях лучше брать ЦАГИ.

Дефлекторы Astato приобретайте по желанию – усилитель будет работать в всех критериях. Но помните: передвигающиеся части насадки необходимо временами обслуживать.

к меню ↑

3 Значения характеристик в разных видах воздушных каналов

В современных вентиляционных системах используются установки, включающие в себя весь комплекс для подачи и обработки воздуха: чистка, нагревание, остывание, увлажнение, шумопоглощение. Эти установки именуют центральными кондюками. Скорость потока в ней регламентируется заводом-производителем. Дело в том, что все элементы для обработки воздушных масс должны действовать в рациональном режиме, чтоб обеспечить требуемые характеристики воздуха. Потому производители изготавливают корпуса установок определенных размеров под данный спектр расходов воздуха, при которых все оборудование будет работать отлично. Обычно значение скорости движения потока снутри центрального кондюка лежит в границах 1,5-3 м/с.

к меню ↑

3.1 Каналы магистральные и ответвления

Схема магистрального воздуховода.

Следом наступает очередь головного магистрального воздуховода. Нередко он имеет огромную протяженность и проходит транзитом через несколько помещений, до того как начнет разветвляться. Рекомендуемая наибольшая скорость 8 м/с в таких каналах может не соблюдаться, так как условия прокладки (в особенности через перекрытия) могут значительно ограничивать место для его монтажа. К примеру, при расходе 35 000 м³/ч, что не уникальность на предприятиях, и скорости 8 м/с поперечник трубы составит 1,25 м, а если ее прирастить до 13 м/с, то размер станет уже 1000 мм. Такое повышение на техническом уровне осуществимо, потому что современные воздуховоды из покрытой цинком стали, сделанные спирально-навивным способом, имеют высшую твердость и плотность. Это исключает их вибрацию на больших скоростях. Уровень шума от таковой работы довольно низок, а на фоне звука от работающего оборудования может быть фактически не слышен. В Таблице 2 представлены некие пользующиеся популярностью поперечникы магистральных воздухопроводов и их пропускная способность при разной скорости движения воздушных масс.

Таблица 2

Расход, м3/ч	Ø400 мм	Ø450 мм	Ø500 мм	Ø560 мм	Ø630 мм	Ø710 мм	Ø800 мм	Ø900 мм	Ø1 м
ϑ = 8 м/с	3617	4576	5650	7087	8971	11393	14469	18311	22608
ϑ = 9 м/с	4069	5148	6357	7974	10093	12877	16278	20600	25434
ϑ = 10 м/с	4521	5720	7063	8859	11214	14241	18086	22888	28260
ϑ = 11 м/с	4974	6292	7769	9745	12335	15666	19895	25177	31086
ϑ = 12 м/с	5426	6864	8476	10631	13457	17090	21704	27466	33912
ϑ = 13 м/с	5878	7436	9182	11517	14578	18514	23512	29755	36738

Схема эжекционной системы вентиляции.

Боковые ответвления воздухопроводов разводят подачу либо вытяжку воздушной консистенции по отдельным помещениям. Обычно, на каждом из их устанавливается диафрагма или дроссель – клапан для регулировки количества воздуха. Эти элементы владеют большим местным сопротивлением, потому сохранять высшую скорость нецелесообразно. Но ее значение тоже может выходить за границы рекомендуемого спектра, потому в Таблице 3 отражена пропускная способность воздуховодов самых фаворитных поперечников для ответвлений при разных скоростях.

Таблица 3

Расход, м3/ч	Ø140 мм	Ø160 мм	Ø180 мм	Ø200 мм	Ø225 мм	Ø250 мм	Ø280 мм	Ø315 мм	Ø355 мм
ϑ = 4 м/с	220	288	366	452	572	705	885	1120	1424
ϑ = 4,5 м/с	248	323	411	508	643	793	994	1260	1601
ϑ = 5 м/с	275	360	457	565	714	882	1107	1400	1780
ϑ = 5,5 м/с	302	395	503	621	786	968	1215	1540	1957
ϑ = 6 м/с	330	432	548	678	857	1058	1328	1680	2136
ϑ = 7 м/с	385	504	640	791	1000	1235	1550	1960	2492

Неподалеку от места присоединения к магистрали в канале устраивают люк, он нужен для замера скорости потока после монтажа и регулировки всей вентиляционной системы.

к меню ↑

3.2 Каналы снутри помещений

Кратность воздухообмена вентиляции.

Распределяющие каналы присоединяют основное ответвление к устройствам подачи либо вытяжки воздуха из помещения: решеткам, распределительным либо поглощающим панелям, диффузорам и иным раздающим элементам. Скорости в этих отводах можно сохранять как в главном ответвлении, если мощность вентиляционного агрегата это позволяет, а можно и понизить до рекомендуемых. В таблице 4 можно узреть расходы воздуха при разных скоростях и поперечниках каналов.

Таблица 4

Расход, м3/ч	Ø100 мм	Ø112 мм	Ø125 мм	Ø140 мм	Ø160 мм	Ø180 мм	Ø200 мм	Ø225 мм
ϑ = 1,5 м/с	42,4	50,7	65,8	82,6	108	137	169	214
ϑ = 2 м/с	56,5	67,7	87,8	110	144	183	226	286
ϑ = 2,5 м/с	70,6	84,6	110	137	180	228	282	357
ϑ = 3 м/с	84,8	101	132	165	216	274	339	429
ϑ = 3,5 м/с	99,9	118	153	192	251	320	395	500
ϑ = 4 м/с	113	135	175	см. в Таблице 3

Скорости, рекомендуемые для вытяжных и приточных решеток, также других воздухораспределяющих устройств, нужно соблюдать.

Воздух на выходе из их либо при всасывании встречает огромное количество маленьких препядствий и производит шум, превосходить уровень которого неприемлимо. Звук выходящего из решетки потока на большой скорости непременно будет слышен. Очередной противный момент: мощная воздушная струя, попадая на людей, может привести к их болезням.

Вентиляционные системы с естественным побуждением обычно используются в жилых и публичных зданиях либо же в административных корпусах промышленных компаний. Это различного рода вытяжные шахты, находящиеся во внутренних перегородках помещений, либо внешние вертикальные воздуховоды. Скорость движения воздушного потока в их невелика, изредка добивается 2-3 м/с в тех случаях, когда шахта имеет значительную высоту и появляется отменная тяга. Когда идет речь о маленьких расходах (порядка 100-200 м³/ч), наилучшего решения, чем естественная вытяжка, не отыскать. Ранее и до настоящего времени в промышленных помещениях используют крышные дефлекторы, работающие за счет ветровой нагрузки. Скорость воздуха в таких вытяжных устройствах находится в зависимости от силы ветрового потока и добивается 1-1,5 м/с.

к меню ↑

3.3 Измерение характеристик воздушного потока при наладке системы

После того как приточная либо вытяжная вентиляционная система смонтирована, нужно ее сделать. Для этого при помощи лючков на воздуховодах определяют скорость движения потока на всех магистралях и ветках системы, после этого создают регулировку дроссель-клапанами или воздушными заслонками. Конкретно скорость воздуха в каналах является определяющим параметром при наладке, через нее и поперечник высчитывают расход на каждом из участков. Приборы, которыми проводят данные замеры, именуют анемометрами. Устройства бывают нескольких типов и работают по различным принципам, каждый тип предназначен для измерения определенного спектра скоростей.

Типы вентиляций в личном доме.

1. Анемометры крыльчатого типа имеют маленький вес, ординарны в воззвании, но имеют некую погрешность измерений. Механизм работы – механический, спектр измеряемых скоростей – от 0,2 до 5 м/с.
2. Приборы чашечного типа тоже являются механическими, но спектр проверяемых скоростей у их обширнее, от 1 до 20 м/с.
3. Термоанемометры снимают показания не только лишь скорости потока, да и его температуры. Принцип деяния – электронный, от специального датчика, вносимого в воздушный поток, результаты выводятся на экран. Прибор работает от сети 220 В, времени на измерение требуется меньше, и погрешность у него низкая. Есть устройства, работающие от батареек, спектры проверяемых скоростей могут быть самые различные, зависимо от типа прибора и завода-производителя.

Величина скорости движения воздушного потока, вместе с 2-мя другими параметрами, расходом и поперечным сечением канала, является одним из важнейших причин работы вентиляционных систем хоть какого предназначения.

к меню ↑

4 Правила определения скорости воздуха

Скорость движения воздуха тесновато взаимосвязана с такими понятиями, как уровень шума и уровень вибрации в системе вентиляции. Проходящий по каналам воздух делает определенный шум и давление, которые растут с повышением количества поворотов и извивов.

Чем больше сопротивление в трубах, тем ниже скорость воздуха и тем выше производительность вентилятора. Разглядим нормы сопутствующих причин.

к меню ↑

4.1 №1 — санитарные нормы уровня шума

Нормативы, обозначенные в СНиП, касаются помещений жилого (личных и многоквартирных домов), публичного и производственного типа.

В таблице, представленной ниже, вы сможете сопоставить нормы для помещений разного типа, также территорий, прилегающих к зданиям.

Часть таблицы из №1 СНиП-2-77 из параграфа «Защита от шума». Очень допустимые нормы, относящиеся к ночному времени, ниже дневных значений, а нормы для прилегающих территорий выше, чем для жилых помещений

Одной из обстоятельств роста принятых норм как раз может быть некорректно спроектированная система воздуховодов.

Уровни звукового давления представлены в другой таблице:

При внедрении в эксплуатацию вентиляционного либо другого оборудования, связанного с обеспечением подходящего, здорового локального климата в помещении, допускается только краткосрочное превышение обозначенных характеристик шума к меню ↑

4.2 №2 — уровень вибрации

Мощность работы вентиляторов впрямую связана с уровнем вибрации.

Наибольший порог вибрации находится в зависимости от нескольких причин:

• размеров воздуховода;
• свойства прокладок, обеспечивающих понижение уровня вибрации;
• материала производства труб;
• скорости потока воздуха, проходящего по каналам.

Нормы, которых стоит придерживаться при выборе вентиляционных устройств и при расчетах, касающихся воздуховодов, представлены в последующей таблице:

Максимально допустимые значения локальной вибрации. Если при проверке реальные характеристики выше норм, означает, система воздуховодов спроектирована с техническими недостатками, которые нужно поправить, либо мощность вентилятора очень велика

Скорость воздуха в шахтах и каналах не должна оказывать влияние на повышение характеристик вибрации, как и на связанные с ними характеристики звуковых колебаний.

к меню ↑

4.3 №3 — кратность воздухообмена

Чистка воздуха получается благодаря процессу воздухообмена, который разделяется на естественный либо принудительный.

В первом случае он осуществляется при открывании дверей, фрамуг, форточек, окон (и именуется аэрацией) либо просто методом инфильтрации через щели на соединениях стенок, дверей и окон, во 2-м – при помощи кондюков и вентиляционного оборудования.

Смена воздуха в комнате, подсобном помещении либо цеху должна происходить пару раз в час, чтоб степень загрязнения воздушных масс была допустимой. Количество смен – это кратность, величина, также нужная для определения скорости воздуха в вентканалах.

Кратность вычисляют по последующей формуле:

N=V/W,

где:

• N – кратность воздухообмена, раз в 1 час;
• V – объем незапятнанного воздуха, заполняющего помещение за 1 ч, м³/ч;
• W – объем помещения, м³.

Чтоб не делать дополнительные расчеты, средние характеристики кратности собраны в таблицы.

К примеру, для жилых помещений подходит последующая таблица кратности воздухообмена:

Судя по таблице, частая смена воздушных масс в помещении нужна, если ему свойственна высочайшая влажность либо температура воздуха – к примеру, в кухне либо санузле. Соответственно, при недостаточной естественной вентиляции в данных помещениях устанавливают приборы принудительной циркуляции

Что случится, если нормативы кратности воздухообмена не будут соблюдаться либо будут, но в недостаточной степени?

Произойдет одно из 2-ух:

• Кратность ниже нормы. Свежайший воздух прекращает замещать грязный, вследствие чего в помещении возрастает концентрация вредных веществ: микробов, болезнетворных микробов, небезопасных газов. Количество кислорода, принципиального для дыхательной системы человека, миниатюризируется, а углекислого газа, напротив, возрастает. Влажность увеличивается до предела, что чревато возникновением плесени.
• Кратность выше нормы. Появляется, если скорость перемещения воздуха в каналах превосходит норму. Это плохо оказывает влияние на температурный режим: помещение просто не успевает греться. Лишне сухой воздух провоцирует заболевания кожи и дыхательного аппарата.

Чтоб кратность обмена воздуха соответствовала санитарным нормам, следует установить, убрать либо отрегулировать вентиляционные приборы, а по мере надобности и поменять воздуховоды.

к меню ↑

5 Метод вычисления скорости воздуха

Беря во внимание вышеизложенные условия и технические характеристики непосредственно взятого помещения, можно найти свойства вентиляционной системы, также высчитать скорость воздуха в трубах.

Опираться следует на кратность воздухообмена, которая для данных расчетов является определяющим значением.

Для уточнения характеристик расхода понадобится таблица:

В таблице представлены размеры воздуховодов с прямоугольным сечением, другими словами указаны их длина и ширина. К примеру, при использовании каналов 200 мм х 200 мм при скорости 5 м/с расход воздуха составит 720 м³/ч

Чтоб без помощи других произвести расчеты, необходимо знать объем помещения и норму кратности воздухообмена для комнаты либо зала данного типа.

К примеру, нужно выяснить характеристики для студии с кухней общим объемом 20 м³. Возьмем малое значение кратности для кухни – 6. Выходит, что в течение 1 часа воздушные каналы должны переместить около L = 20 м³*6 =120 м³.

Также нужно выяснить площадь сечения воздуховодов, установленных в вентиляционную систему. Она рассчитывается по последующей формуле:

S = πr2 = π/4*D2,

где:

• S — площадь сечения воздуховода;
• π — число «пи», математическая константа, равная 3,14;
• r — радиус сечения воздуховода;
• D — поперечник сечения воздуховода.

Представим, что поперечник воздуховода круглой формы равен 400 мм, подставляем его в формулу и получаем:

S = (3,14*0,4²)/4 = 0,1256 м²

Зная площадь сечения и расход, можем вычислить скорость. Формула расчета скорости воздушного потока:

V = L/3600*S,

где:

• V — скорость воздушного потока, (м/с);
• L — расход воздуха, (м³/ч);
• S — площадь сечения воздушных каналов (воздуховодов), (м²).

Подставляем известные значения, получаем: V = 120/(3600*0,1256) = 0,265 м/с

Как следует, чтоб обеспечить нужную кратность воздухообмена (120 м3/ч) при использовании круглого воздуховода с поперечником 400 мм, будет нужно установить оборудование, позволяющее прирастить скорость воздушного потока до 0,265 м/с.

Следует держать в голове, что описанные ранее причины – характеристики уровня вибрации и уровня шума – впрямую зависят от скорости движения воздуха.

Если шум будет превосходить характеристики нормы, придется снижать скорость, как следует, наращивать сечение воздуховодов. В неких случаях довольно установить трубы из другого материала либо поменять изогнутый кусок канала на прямой.

к меню ↑

5.1 Приборы для измерения скорости движения воздуха

Скорость движения воздуха в помещениях, в отверстиях приточных и вытяжных воздуховодов, местных отсосов, в открытых просветах окон, ворот и т.п. измеряется анемометрами. По принципу деяния анемометры разделяются на механические и электронные. К механическим анемометрам относятся крыльчатые типа АСО-3 и чашечные типа MC-13. Скорости воздуха этими устройствами измеряются методом подготовительного определения частоты вращения оси прибора, которая линейно находится в зависимости от скорости. Крыльчатый анемометр служит для измерения скоростей в границах 0,2-5 м/с с точностью до 0,1 м/с и имеет в качестве ветроприемника восемь лопастей из фольги, закрепленных на оси под углом 45°.

Чашечный анемометр имеет на оси четырехчашечную вертушку и служит для измерения скоростей от 1 до 24 м/с с точностью 0,2-0,5 м/с.

Независимо от направления движения воздуха вертушка с чашечками крутится всегда в одну сторону.

Оси анемометров при помощи червячной передачи соединены со счетными механизмами, которые при замерах врубаются и выключаются арретиром. Циферблат каждого прибора имеет три шкалы, по которым отсчитываются тыщи, сотки, 10-ки и единицы оборотов крыльчатки. Каждый прибор для определения скорости оснащен тарировочным графиком.

Малые величины скорости движения воздуха (наименее 0,3 м/c), в особенности при наличии разнонаправленных потоков, определяют электро-анемометрами, также цилиндрическими и шаровыми кататермометрами и другими устройствами.

При использовании механическими анемометрами соблюдают последующую последовательность:

1. Записать исходные показания N1 стрелок на циферблатах (к примеру, 1255).

2. Установить крыльчатый анемометр в потоке воздуха рабочей зоны так, чтоб ось вращения крыльчатки размещалась параллельно направлению потока. Чашечный анемометр устанавливается в поток осью вращения перпендикулярно.

3. После установления равномерной скорости вращения крыльчатки (чашечек) через 10-15 с после включения вентилятора, поворотом арретира по часовой стрелке включить счетный механизм и сразу секундомер.

4. Через Т = 50 либо 100 с после начала измерения поворотом арретира против часовой стрелки выключить счетный механизм и секундомер.

5. Записать конечное положение N2 стрелок анемометра (к примеру, 1460) и длительность измерения в секундах (к примеру, 50 с).

6. Вычислить разность показаний анемометра N2 — N1 (1460 — 1255 = 205).

7. Найти число оборотов оси за секунду (к примеру, П = 205/50 = 4,1 об/c).

8. Найти скорость движения воздуха по графику

к меню ↑

5.2 Единицы измерения давления и расхода сжатого воздуха принятые в компрессорной технике

В технике применяется несколько разных единиц измерения давления и расхода сжатого воздуха.

Единицы измерения давления.

Официально признанной системой единиц измерений является СИ (SI). Единицей измерения давления в ней является Паскаль, 1Па(Pa) = 1Н/м². Производные от этой единицы 1 кПа=1000 Па и 1 МПа=1000000 Па. В разных отраслях техники, также, употребляются единицы измерения давления, не входящие в эту систему: мм ртутного столба (мм. рт. ст. либо тор), мм аква столба, физическая атмосфера (атм.), техно атмосфера (1 ат.= 1 кгс/см²), бар. В английских странах популярностью пользуется фунт на квадратный дюйм (pounds per square inch либо PSI). Соотношения меж этими единицами см. в таблице.

МПа	бар	атм	кгс/см²	PSI	мм рт.ст.	мм вод.ст.
1 МПа	1	10	9,8692	10,197	145,04	7500,7	1,01972*10 5
1 бар	0,1	1	0,98692	1,0197	14,504	750,07	1,01972*10 4
1 атм	0,10133	1,0133	1	1,0333	14,896	760	1,0332*10 4
1 кгс/см 2	0,098066	0,98066	0,96784	1	14,223	735,6	10 4
1 PSI	6,894 кПа	0,068946	0,068045	0,070307	1	51,715	703,0705
1 мм рт. ст.	133,32 Па	1,333*10 -3	1,316*10 -3	1,359*10 -3	0,01934	1	13,5951
1 мм вод. ст.	9,8066 Па	9,80665*10 -5	9,67841*10 -5	10 -4	0,001422	7,3556*10 -2	1

Значение давления может отсчитываться от 0 (абсолютное давление) либо от атмосферного (лишнее давление). Если давление измеряется в технических атмосферах, то абсолютное давление обозначается как ата, а лишнее — как ати, к примеру, 9 ата, 8 ати.

Единицы измерения производительности по сжатому воздуху (газу).

Производительность компрессоров измеряется как объем сжимаемого газа за единицу времени. Основная используемая единица — метр кубический за минуту (м³/мин).

Употребляются также единицы: л/мин. (1 л/мин=0,001 м³/мин.), м³/час (1 м³/час =1/60 м³/мин.), л/сек (1 л/сек = 60 л/мин. = 0,06 м³/мин.).

Производительность приводят, обычно, или для критерий (давление и температура газа) всасывания, или для обычных критерий. Физические обычные условия: давление 101,325 кПа (760 мм. рт .ст), температура 273,15 К (0 С), влажность 1,293 кг/м³; обычные условия по ГОСТ 12449-80 давление 101,325 кПа (760 мм. рт .ст), температура 293 К (20 С), влажность 1,205 кг/м³.

В случае с физическими нормальными критериями, перед единицей объема ставят буковку «н» (к примеру, 5 нм³/мин).

В случае с нормальными критериями по ГОСТ 12449-80 либо ISO 1217, то перед единицей объема ставят буковку «н», но непременно добавляют что имеются в виду нормоусловия по ГОСТ 12449-80 либо ISO 1217 (к примеру, 5 нм³/мин по ГОСТ 12449-80).

В английских странах в качестве единицы производительности употребляют кубический фут за минуту (cubic foot per minute либо CFM). 1 CFM = 28,3168 л/мин. = 0,02832 м³/мин. 1 м³/мин = 35,314 CFM.

к меню ↑

5.3 Динамический напор, измеряемый прибором:

Pd = Pt – Ps

[Па либо мм вод.ст.], где Pt – полное давление, Ps – статическое давление.

Скорость потока в точке замера:

Читайте также: Теплоизолятор для труб из вспененного целофана и его технические свойства

— для Pdi в [Па] и

— для Pdi в [мм вод.ст.],

где Pdi – динамический напор в точке замера, Тр [°С] – температура

среды, Кт – коэффициент пневмометрической трубки.

к меню ↑

5.4 Среднее значение скорости потока:

— где vi [м/с] — величина скорости 1-го измерения, n – кол-во измерений.

к меню ↑

5.5 Большой расход:

Q = vср x F x 3600 [м3/ч], где vср [м/с] – средняя скорость потока, F [м2] – площадь поперечного сечения на измеряемом участке.

к меню ↑

6 Приборы для определения направления и скорости движения воздуха

Флюгер Вильде (набросок 19). Данный прибор предназначен для использования на метеорологических станциях с целью долголетних неизменных наблюдений в разных регионах за направлениями и скорости ветров. Следует учесть, что закрепляемые данные на метеорологических станциях, расположенных в разных местностях, должны быть сопоставимыми. Это условие подразумевает внедрение только серийно выпускаемых флюгеров, имеющих строго однотипное устройство.

Анемометры. В санитарно-гигиенической практике более обширно употребляются портативные анемометры – чашечный анемометр

к меню ↑

6.1 Виды анемометров

Современный анемометр, выпускаемый проф организацией, может иметь несколько вариантов выполнения. Основными видами измерителей потоков воздуха служат:

• анемометр чашечный – имеет более ординарную конструкцию, лопасти такового прибора выполнены в форме полусфер, которые крутятся под действием воздушного потока и определяют его скорость в одной плоскости;
• лопастной либо крыльчатый анемометр – улавливающая деталь такового измерителя имеет форму вентилятора, его лопасти способны не только лишь определять скорость потоков, да и устанавливать их направление;
• термоанемометр – улучшенный вид оборудования, позволяющий определять скорость движения воздуха, его большой расход и температуру.

Применение схожих устройств позволяет держать под контролем характеристики среды, также производить мониторинг локального климата в помещениях разного характера.

к меню ↑

6.2 Что такое CFM

CFM — не метрическая единица измерения объема, кубический фут за минуту. Употребляется эта единица поэтому, что футы везде используются в США, а эта самая страна остается передовым разработчиком компьютерных технологий.

В кубических метрах, обычно, в свойствах кулера этот параметр указывается изредка. Вобщем, нетрудно сделать расчет в более обычных для европейца единицах: 1 куб. м = 35, 31 CFM.

Черта находится в зависимости от 3-х характеристик кулера:

• Формы лопастей;
• Скорости их вращения;
• Поперечника вентилятора.

К примеру, при равной скорости больший воздушный поток создаст вентилятор, поперечник которого больше. Соответственно, при схожем поперечнике эффективнее кулер, лопасти которого крутятся резвее.

Что означает это в практическом плане? Зная рекомендуемый CFM для компьютерного корпуса, нетрудно высчитать вид вентиляторов и количество, которые нужно использовать для наибольшего остывания.

к меню ↑

7 Где требуется измерение скорости воздушных потоков

Эксплуатация анемометров всераспространена в самых различных областях – покупка измерительного прибора нужна в хоть какой сфере, где требуется информация о свойствах воздушных потоков. Сначала, измерение анемометром нужно на метеорологических станциях – при помощи характеристик скорости воздуха спецы могут спрогнозировать многие погодные явления. Также анемометрами оборудуются объекты, имеющие промышленные системы кондиционирования, отопления и вентиляции помещений. Необходимость в измерении скорости ветра появляется и в авиации, строительно-монтажных работах, энергетике, горной добыче, агропромышленных комплексах, подземных коммуникациях и даже спорте (к примеру, чашечный анемометр используют при проведении соревнований, зависящих от характеристик ветра: метание копья, полеты на параплане, парусные регаты, гребля).

к меню ↑

7.1 Как проводят измерения

Измерения скорости воздуха можно проводить в воздуховодах, на выходе из воздуховодов, в вентиляционных решетках либо диффузорах.

Когда измерение скорости проводят конкретно в воздуховоде, то место измерения должно находится после прохождения потока через фильтры. На воздуховоде следует отыскать особое отверстие, которое создано для контрольно-измерительных операций (такие отверстия нередко закрывают питометражной заглушкой). Также можно использовать очистной люк.

к меню ↑

7.2 Выбор подходящего оборудования

Для решения определенных задач, связанных с определением черт воздушных потоков, принципиально избрать лучшую модель прибора. Для этого нужно разглядеть и учитывать огромное количество качеств, посреди которых:

• требуемые свойства оборудования – спектр измерений, погрешность, вариант выполнения, наличие защищенного корпуса и пр.;
• условия эксплуатации измерителя – рабочие температуры, наличие брутальных причин и т. д.

Зависимо от сферы внедрения анемометры имеют два варианта выполнения: стационарные и портативные. 1-ые предугадывают питание от сети и подходят для непрерывного измерения, регуляции характеристик, скопления данных и передачи инфы на компьютер. Переносные модели позволяют создавать эпизодический анализ скорости воздуха в разных точках, фиксировать приобретенные данные и передавать их. Главное требование, предъявляемое к каждому прибору независимо от его модификации, – средство измерения должно быть сертифицировано и иметь документ о гос поверке. Исключительно в таком случае анемометр может быть допущен к эксплуатации, а его результаты гарантируют точность и достоверность.

к меню ↑

8 Рекомендованные нормы скорости воздухообмена

Во время составления проекта строения делают расчет каждого отдельного участка. На производстве это цеха, в домах – квартиры, в личном доме – поэтажные блоки либо отдельные комнаты.

Перед установкой системы вентиляции понятно, каковы маршруты и размеры основных магистралей, какой геометрии нужны каналы вентиляции, какой размер труб является хорошим.

Не стоит удивляться габаритным размерам воздуховодов в заведениях публичного питания либо других учреждениях – они рассчитаны на вывод огромного количества использованного воздуха

Расчеты, связанные с передвижением воздушных потоков снутри жилых и производственных построек, относят к уровню более сложных, потому заниматься ими должны бывалые квалифицированные спецы.

Рекомендованная скорость воздуха в воздуховодах обозначена в СНиП — нормативной гос документации, и при проектировании либо сдаче объектов ориентируются конкретно на нее.

В таблице указаны характеристики, которых следует придерживаться при устройстве вентиляционной системы. Числами указана скорость перемещения воздушных масс по местам установки каналов и решеток в принятых единицах – м/с

Считается, что снутри помещений скорость воздуха не должна превосходить показатель 0,3 м/с.

Исключения составляют временные технические происшествия (к примеру, ремонтные работы, установка строительной техники и др.), во время которых характеристики могу превосходить нормативы максимум на 30 %.

В огромных по объему помещениях (гаражах, производственных цехах, складах, ангарах) нередко заместо одной вентиляционной системы действуют две.

Нагрузка делится напополам, как следует, и скорость воздуха подбирают так, чтоб она обеспечивала по 50 % общего расчетного объема перемещения воздуха (удаления грязного либо подачи незапятнанного).

При появлении форс-мажорных событий появляется необходимость в резкой смене скорости воздуха либо полной приостановке работы вентиляционной системы.

К примеру, по требованиям пожарной безопасности скорость движения воздуха понижают до минимума в целях предотвращения распространения по примыкающим помещениям огня и дыма во время возгорания.

С этой целью в воздуховодах и на переходных участках монтируют отсекатели и клапаны.

к меню ↑

9 Полезные советы и примечания

Делая выводы по формулам либо проводя вычисления в онлайн-калькуляторе, можно высчитать, что скорость воздушных масс в сечении труб впрямую находится в зависимости от их габаритов. Чем меньше поперечник труб, тем больше будет скорость воздуха. Благодаря этому мы можем выявить несколько принципиальных моментов:

1. Строить воздуховоды маленьких габаритов еще проще и удобней.
2. Трубы малого поперечника стоят существенно дешевле, а цены на дополнительное оборудование (затворы и клапаны) понижаются.
3. Расширение гибкости монтажа. Возникает возможность располагать воздуховоды, как требуется, потому подстраиваться под происшествия фактически не приходится

Но при установке воздуховода малого поперечника принципиально держать в голове, что высочайшая скорость воздуха будет увеличивать давление на стенки труб, также сопротивление системы. Как следует, пригодится вентилятор высочайшей мощности и возникнет потребность в других дополнительных элементах. Потому при работе с вентиляцией принципиально точно произвести все вычисления, чтоб экономия не привела к еще огромным расходам либо убыткам. Если строение не будет соответствовать вентиляционным эталонам СНиП, то его просто не допустят к эксплуатации.

к меню ↑

10 Подведем результат

Нужно сказать, что расчеты характеристик вентиляционной системы, в особенности в высотных зданиях и производственных корпусах, – дело очень сложное.

В принципе, то же самое относится к коттеджам и серьезным домам личного сектора. Потому не следует проводить такие вычисления без помощи других.