Площадь сечения воздуховода: Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий

Содержание

Расчет сечения и диаметра воздуховодов промышленной вентиляции

При создании системы промышленной вентиляции очень важно рассчитать сечение и диаметр воздуховодов. Если этого не сделать, то размер каналов не позволит организовать правильный режим воздухообмена в цехах и других помещениях.

Воздуховоды большего диаметра, чем нужно, снизят скорость потока воздуха, а также займут лишнее место в помещении. Меньший размер приведет к увеличению давления потока и, как итог, к сквознякам и чрезмерному охлаждению помещений.

Поэтому так важно подобрать правильные параметры воздуховодов. Для этого производится расчет площади сечения по следующей формуле:

Sc=L*2,778/V

Есть и альтернативная формула:

S = L : k × V,

Коэффициент К в этом случае равен 3600.

Определение фактической площади воздуховода

Регулярную площадь вентиляции для круглых вентканалов высчитывают по формуле:

S = (π x D2) : 400,

где:

S — фактическая площадь;
D — диаметр.

Для трубопроводов прямоугольного сечения:

S = (А х В) : 100,

где:

S — фактическая площадь;
D — диаметр;
А — высота воздуховода;
В — ширина конструкции.

Площадь сечения для трубы с овальным сечением высчитывают по формуле:

S = π × А × В : 4,

где:

А — больший диаметр овала;
В — меньший диаметр соответственно.

Есть и другие формулы для высчитывания площади воздуховода.

Найденная площадь сечения легко позволяет определить диаметр круглых каналов. Умножаем значение на 4 и делим на число «пи», после чего извлекаем из результата квадратный корень.

Затем по таблицам находим наиболее близкий к расчетному диаметр воздушных каналов, который и станет оптимальным вариантом. Обычно таблицы составляются так, чтобы максимально упростить расчеты. В них сразу вставлен столбец «площадь сечения», поэтому делить на число «пи» и извлекать корень не требуется.

Для прямоугольных каналов определение размеров сторон производится по таблицам, т.е. тем же способом.

В приведенной формуле присутствует скорость потока. Во время предыдущих расчетов она не была определена. Этот параметр является табличным значением, взятым из перечня рекомендованных скоростей воздуха в каналах.

Например, для промышленных зданий скорость потока в магистрали принимается в диапазоне 6-12 м/с, а для гражданских — 5-6 м/с. На боковых отводах (местных участках линии) показатель ниже и составляет 4-5 м/с. На распределительных каналах (конечных точках подачи потока в помещения) скорость падает до 1,5-2 м/с.

Размер воздуховода определяет пропускную способность и режим перемещения воздушного потока. Кроме того, он формирует величину таких параметров, как:

уровень шума
аэродинамическое сопротивление
величина вибрации

Эти показатели определяют эксплуатационные качества внутренних воздуховодов. Находиться весь рабочий день в помещении, где имеются шумные и вибрирующие трубопроводы чрезвычайно утомительно, может возникнуть головная боль и плохое самочувствие. Существуют определенные санитарные нормы, ограничивающие величину этих показателей.

Определение размеров наружных (магистральных) каналов базируется на потребностях системы, не учитывая степень воздействия на организм человека. В качестве основной задачи принимается расчет пропускной способности при заданном режиме движения потока — скорости и давлении воздуха. При этом, ограничивающими факторами являются экономичность и условия монтажа.

Слишком большие трубопроводы сложны в установке и требуют значительных денежных вложений, поэтому принято несколько увеличивать давление с целью обеспечения нужной пропускной способности.

Расчет габаритов воздухопровода

Габаритные размеры воздухопроводов рассчитываются по двум основным значениям:

производительность всей системы или данного участка
скорость перемещения воздушного потока

Производительность всей системы определяется характеристиками вентиляционных установок за вычетом потерь. Если расчет касается отдельной ветки, величина принимается пропорционально размерам и объемам воздуха, необходимого для подачи в помещения, обслуживаемые этой линией.

Используется формула, рассмотренная выше. Полученная величина сечения канала служит основой для определения размеров воздуховодов. В каталоге разыскивается это значение (или максимально близкое к нему) и определяется диаметр или стороны воздушного канала.

Необходимо учитывать, что расчетные значения получены из «чистых» теоретических формул, не учитывающих множество неблагоприятных факторов. Поэтому рекомендуется увеличивать полученное значение на некоторую величину.

Обычно коэффициент запаса составляет 10-15 %, но в сложных условиях нередко он доходит до 30 или даже 50 %. Однако, подобное увеличение должно быть обосновано и подтверждено расчетами или практическими испытаниями. В противном случае могут появиться технологические и финансовые сложности.

Важно помнить, что уменьшение размеров влечет за собой появление повышенного давления и скорости потока, которые сказываются на режиме работы системы и создают повышенную нагрузку на вентиляторы.

Увеличение размеров, наоборот, снижает давление в системе и делает работу оборудования более стабильной и легкой.

Однако, неоправданное увеличение размеров каналов отрицательно воздействует на протяженные линии, поскольку пониженное давление в сочетании с потерями и общим показателем падения давления способны вывести вентиляционную систему из заданного режима. Потребуется установка канальных вентиляторов, придающих потоку дополнительный импульс.

Это означает повышенные расходы на приобретение, монтаж и обслуживание установок. Кроме того, возрастают затраты на электроэнергию. В сумме расходы, вызванные непродуманным увеличением размеров воздуховодов способны образовать серьезные финансовые потери.

Подбор воздуховодов по расходу воздуха

Как правило, расход воздуха является основным критерием выбора воздуховодов. Именно по нему производится расчет площади сечения и размеров канала. Такой способ является базовым методом определения параметров вентиляционных систем или отдельных линий.

Расчет или выбор воздуховодов по другим критериям встречается крайне редко и может быть обусловлен только технологической необходимостью или особенностями помещения.

Например, нет возможности организовать проход через перекрытия или кровлю каналов нужного размера и приходится уменьшать их параметры. Чаще всего в таких ситуациях линию разветвляют, разделяя поток на две подсистемы, которые затем вновь объединяют в одну линию.

Подобные мероприятия сложны и требуют больших трудовложений, поэтому прибегают к ним только вынужденно, при отсутствии альтернативных решений.

Для обычных, стандартных систем, не имеющих специфических требований к режиму вентиляции или сложностей в размещении каналов, определение размеров производится по таблицам.

В них отображен расход воздуха при разных показателях скорости потока. Выбирая значения, максимально приближенные к существующим в реальности, получают оптимальный размер воздуховодов.

Остается только приобрести такие каналы и выполнить монтажные работы.

Необходимо учитывать, что подобный метод годится только для общеобменных систем вентиляции и не подходит для специализированных линий, требующих отдельного расчета по собственной методике.

свыше 90 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 0,5 м2 — участок

Справочник расценок #1

Неофициальная публикация ФСНБ-2020

Вход/Регистрация

Утверждены
Приказом Министерства строительства
и жилищно-коммунального хозяйства
Российской Федерации
от 26 декабря 2019 г. № 876/пр

Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: свыше 90 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 0,5 м2 — участок

Состав работ:

1.	Подготовительные работы.
2.	Обследование подлежащей испытанию вентиляционной сети.
3.	Выявление видимых дефектов.
4.	Разработка мероприятий для проведения испытаний и проверка их выполнения.
5.	Определение расчетной величины допустимых потерь или подсосов воздуха.
6.	Контроль за правильностью присоединения переносного вентилятора к испытываемым воздуховодам, выполняемого заказчиком или монтажной организацией.
7.	Испытание переносного вентилятора без сети, то же с сетью.
8.	Определение мест, подлежащих уплотнению.
9.	Контрольные испытания и комплексная проверка после уплотнения.

Ресурсы:

Код	Наименование	К-во	Ед.
3-100-01	Техник I категории	17.89	чел.-ч
3-200-01	Инженер I категории	11.18	чел.-ч
3-200-02	Инженер II категории	11. 18	чел.-ч
3-300-01	Ведущий инженер	4.47	чел.-ч

Добавьте в избранное

Номер расценки	Наименование и характеристика работ и конструкций	чел./ч
ФЕРп03-01-041-01	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 10 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 0,5 м2 — участок	6.31
ФЕРп03-01-041-02	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 10 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 2 м2 — участок	7. 56
ФЕРп03-01-041-03	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 10 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 4 м2 — участок	10.08
ФЕРп03-01-041-04	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 10 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора более 4 м2 — участок	10.71
ФЕРп03-01-041-05	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 30 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 0,5 м2 — участок	13.23
ФЕРп03-01-041-06	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 30 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 2 м2 — участок	15. 12
ФЕРп03-01-041-07	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 30 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 4 м2 — участок	18.91
ФЕРп03-01-041-08	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 30 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора более 4 м2 — участок	23.31
ФЕРп03-01-041-09	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 60 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 0,5 м2 — участок	20.16
ФЕРп03-01-041-10	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 60 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 2 м2 — участок	23. 95
ФЕРп03-01-041-11	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 60 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 4 м2 — участок	29.6
ФЕРп03-01-041-12	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 60 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора более 4 м2 — участок	35.91
ФЕРп03-01-041-13	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 90 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 0,5 м2 — участок	29.6
ФЕРп03-01-041-14	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 90 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 2 м2 — участок	34. 65
ФЕРп03-01-041-15	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 90 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 4 м2 — участок	43.48
ФЕРп03-01-041-16	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: до 90 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора более 4 м2 — участок	51.67
ФЕРп03-01-041-17	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: свыше 90 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 0,5 м2 — участок	44.72
ФЕРп03-01-041-18	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: свыше 90 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 2 м2 — участок	53. 56
ФЕРп03-01-041-19	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: свыше 90 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора до 4 м2 — участок	64.27
ФЕРп03-01-041-20	Определение потерь (подсосов) воздуха на участке вентиляционной сети переносным вентилятором при суммарной длине воздуховода: свыше 90 м, площадь сечения воздуховода в месте присоединения переносного вентилятора более 4 м2 — участок	79.39

91.14.02-001	Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т
91.05.05-015	Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т
91.05.01-017	Краны башенные, грузоподъемность 8 т
91.01.01-035	Бульдозеры, мощность 79 кВт (108 л.с.)
91.06.06-048	Подъемники одномачтовые, грузоподъемность до 500 кг, высота подъема 45 м

01. 7.04.01-0001	Доводчик дверной DS 73 BC «Серия Premium», усилие закрывания EN2-5
01.7.03.01-0001	Вода
20.3.03.07-0093	Светильник потолочный GM: A40-16-31-CM-40-V с декоративной накладкой
04.3.01.12-0111	Раствор готовый отделочный тяжелый, цементно-известковый, состав 1:1:6
14.5.01.10-0001	Пена для изоляции № 4 (для изоляции 63-110 мм)

Актуальная ФСНБ-2022
API расценок
ФСНБ-2020 включая дополнение №9 (приказы Минстроя России от 20.12.2021 № 961/пр, 962/пр) действует с 01.02.2022
Нашли ошибку? Напишите в Техподдержку
Анализ матрицы переноса воздуховода с плавно изменяющейся произвольной площадью поперечного сеченияa) | Журнал Акустического общества Америки
Skip Nav Destination
20 декабря 2019 г.
Мину А. Пиллаи;
Д. Д. Эбенезер;
Эжилараси Динадаялан
Информация об авторе и статье
^b)
Эл. 620015 , Тамил Наду, Индия.
J Acoust Soc Am 146, 4435–4445 (2019)
https://doi.org/10.1121/1.5139412
История статьи
Получено:
15 апреля 2019 г.
Принято:
14 ноября 2019 г.
Взгляды
Делиться
Инструменты
Поиск по сайту
Цитирование
Мину А. Пиллаи, Д. Д. Эбенезер, Эжилараси Динадаялан; Матричный анализ воздуховода с плавно изменяющейся произвольной площадью поперечного сечения ^а) . J Acoust Soc Am 1 декабря 2019 г.; 146 (6): 4435–4445. https://doi.org/10.1121/1.5139412
Скачать файл цитаты:
Рис (Зотеро)
Менеджер ссылок
EasyBib
Подставки для книг
Менделей
Бумаги
Конечная примечание
РефВоркс
Бибтекс
панель инструментов поиска
Расширенный поиск |Поиск по цитированию
Представлен метод определения низкочастотного звукового поля в воздуховоде с поперечным сечением произвольной формы и площадью, плавно изменяющейся без разрывов. Воздуховод моделируется в виде нескольких фиктивных сегментов, каждый из которых имеет площадь поперечного сечения, являющуюся квадратичной функцией положения вдоль его оси. Решение в закрытой форме не существует для произвольной квадратичной вариации. Поэтому представлен ряд решений с двумя коэффициентами, зависящими от граничных условий и радиуса сходимости (ROC) ряда. Включены потери из-за поглощения. Решение соответствует стоячим волнам и переформулировано в терминах бегущих волн. Матрица переноса разработана и используется для выражения давления и скорости в горле сегмента через давление и скорость в его устье. Решение ряда сходится очень быстро, когда длина сегмента меньше половины ROC. Передаточная матрица для всего воздуховода является произведением передаточных матриц сегментов. Численные результаты представлены для открытых-закрытых воздуховодов с одинаковой длиной, но разными вариациями площади, чтобы проиллюстрировать влияние последних на самую низкую резонансную частоту и усиление давления.
Темы
Акустические свойства, Скорость звука, Акустические системы, Акустические волны, гигрометрия, Функциональный анализ, Интерполяция, Система координат, Векторные поля, Физическая оптика
В настоящее время у вас нет доступа к этому содержимому.
У вас еще нет аккаунта? регистр
Что происходит с потоком воздуха в воздуховодах при изменении размера?
Продолжая изучение качества и фильтрации воздуха в помещении, мы возвращаемся к проектированию воздуховодов. Сегодняшний урок посвящен интересной части физики, применимой ко всему, что течет. Это может быть тепло, частицы или электромагнитная энергия. В нашем случае это воздух, жидкость, и рассматриваемая нами физика называется уравнением неразрывности. По сути, это закон сохранения, аналогичный закону сохранения энергии, и я буду использовать диаграммы, чтобы рассказать историю.
Основная непрерывность
Во-первых, у нас есть воздуховод. Воздух поступает в воздуховод слева. Когда воздух движется по воздуховоду, он сталкивается с редуктором, а затем с меньшим воздуховодом.
Что мы знаем о потоке здесь? Размышляя о законах сохранения, мы можем с уверенностью предположить, что каждая частица воздуха, попадающая в воздуховод слева, должна где-то выходить из воздуховода. Возьмем идеально закрытый воздуховод, чтобы воздух не вытекал по пути.
Но мы можем усилить наше утверждение от количества воздуха до скорости потока. Используя «эти надоедливые имперские единицы», мы можем сказать, что на каждый кубический фут в минуту (куб. фут/мин) воздуха, поступающего в воздуховод слева, соответствующий кубический фут/мин воздуха выходит из воздуховода справа. Здесь мы обозначаем поток символом д .
Итак, у нас есть сохранение воздуха, в воздуховоде воздух не образуется и не разрушается, и у нас есть сохранение скорости потока. Скорость входящего потока равна скорости исходящего потока. Но чтобы сделать это второе утверждение, нам пришлось сделать предположение.
Мы знаем, что количество молекул воздуха должно быть одинаковым, несмотря ни на что, но сказать, что объем воздуха один и тот же, означает, что плотность не меняется. Мы предполагаем, что воздух несжимаем, когда говорим это. Это правда? Можем ли мы с полным основанием сказать, что воздух — несжимаемая жидкость?
Общий ответ на вопрос о несжимаемости, как вы знаете, состоит в том, что воздух, безусловно, является сжимаемой жидкостью. Но мы можем считать его несжимаемым в системе воздуховодов, потому что изменения давления, через которые он проходит, достаточно малы, и плотность воздуха не меняется.
Вот почему наше утверждение выше, что скорость потока (в кубических футах в минуту) воздуха, поступающего в воздуховод, равна скорости потока воздуха, выходящего из воздуховода. У нас преемственность!
Но что происходит со скоростью?
Скорость воздуха в воздуховодах является решающим фактором в том, насколько хорошо воздуховоды выполняют свою работу по эффективному и бесшумному перемещению необходимого количества воздуха из одного места в другое. Мы подробнее рассмотрим эту тему в следующей статье, а пока давайте разберемся, что происходит со скоростью, когда воздух проходит из большего воздуховода в меньший.
Во-первых, возвращаясь к нашему утверждению о равных расходах, давайте рассмотрим равные объемы воздуха, проходящего через систему воздуховодов. Допустим, узкая синяя полоска в большем воздуховоде представляет собой один кубический фут воздуха. Я показал поперечное сечение воздуховода А1 под этой полосой.
В меньшем канале тот же кубический фут воздуха распределяется по большей длине, потому что поперечное сечение A2 меньше. Имеет смысл, верно? Вы получаете равные объемы, потому что объем в каждом случае равен площади поперечного сечения, умноженной на длину.
Следующий шаг — понять, что означают эти разные длины для скорости. Согласно нашему уравнению для расходов qin = qout , за то же время, что вся узкая воздушная пробка слева сдвинется вперед на одну длину, более широкая воздушная пробка справа также сдвинется вперед на одну длину .
Вот так.
Красная стрелка показывает начальное расстояние между двумя воздушными пробками. Как видите, расстояние между ними увеличилось.
В следующем временном блоке узкая вилка продвигается вперед еще на одну длину. Жировая пробка также смещается вперед на одну из своих длин.
И снова.
Каждый раз, когда воздух продвигается на один кубический фут, воздух в меньшем канале перемещается дальше, чем воздух в большем канале. Другими словами, скорость в меньшем канале выше, чем в большем канале. И это связано с площадью поперечного сечения.
Это уравнение для площади и скорости называется уравнением неразрывности для несжимаемых жидкостей.
Моделирование вычислительной гидродинамики (CFD) с использованием геометрии моих диаграмм выше и дало несколько хороших изображений поля скоростей. Вот первый, смоделированный для ламинарного потока:
Интересно посмотреть, как меняется скорость в переходнике. Следует отметить, что в этом моделировании предполагался ламинарный поток, тогда как в реальных воздуховодах будет некоторая турбулентность. И поскольку вам сейчас интересно, вот его симуляция того же самого с турбулентностью:
Немного медленнее. Еще немного экшена на поворотах. Немного более плоский на уменьшении. В целом, довольно похожи, и оба действительно интересны для просмотра.
Ключевым выводом здесь является то, что воздух движется из большего воздуховода в меньший, скорость увеличивается.