Přednáška 2. Tlaková ztráta v potrubí

Plán přednášek. Hmotnostní a objemové proudy vzduchu. Bernoulliho zákon. Tlakové ztráty v horizontálním a vertikálním vzduchovodu: koeficient hydraulického odporu, dynamický koeficient, Reynoldsovo číslo. Ztráta tlaku ve vývodech, lokální odpory, pro zrychlení směsi prachu a vzduchu. Ztráta tlaku ve vysokotlaké síti. Výkon pneumatického dopravního systému.

2. Pneumatické parametry proudění vzduchu

2.1. Parametry proudění vzduchu

Působením ventilátoru se v potrubí vytváří proudění vzduchu. Důležité parametry proudění vzduchu jsou jeho rychlost, tlak, hustota, hmotnost a objemový proud vzduchu. Objemový objem vzduchu Q m3/sa hmotnost M, kg/s, jsou vzájemně propojeny takto:

;
, (3)

kde F- plocha průřezu potrubí, m 2;

proti– rychlost proudění vzduchu v daném úseku, m/s;

ρ - hustota vzduchu, kg/m3.

Tlak v proudu vzduchu se dělí na statický, dynamický a celkový.

statický tlak R Svatý Je obvyklé nazývat tlak částic pohybujícího se vzduchu na sebe a na stěny potrubí. Statický tlak odráží potenciální energii proudění vzduchu v úseku potrubí, ve kterém je měřen.

dynamický tlak proud vzduchu R rámus, Pa, charakterizuje jeho kinetickou energii v části potrubí, kde se měří:

.

Plný tlak proud vzduchu určuje veškerou jeho energii a je roven součtu statických a dynamických tlaků naměřených ve stejném úseku potrubí, Pa:

R = R Svatý + R d .

Tlaky lze měřit buď z absolutního vakua, nebo relativně k atmosférickému tlaku. Pokud se tlak měří od nuly (absolutní vakuum), pak se nazývá absolutní R. Pokud se tlak měří vzhledem k atmosférickému tlaku, bude to relativní tlak H.

H = H Svatý + R d .

Atmosférický tlak se rovná rozdílu mezi celkovými tlaky absolutními a relativními

R bankomat = R – H.

Tlak vzduchu se měří v Pa (N / m 2), mm vodního sloupce nebo mm rtuti:

1 mm w.c. Umění. = 9,81 Pa; 1 mmHg Umění. = 133,322 Pa. Normální stav atmosférického vzduchu odpovídá následujícím podmínkám: tlak 101325 Pa (760 mm Hg) a teplota 273K.

Hustota vzduchu je hmotnost na jednotku objemu vzduchu. Podle Claiperonovy rovnice hustota čistého vzduchu při teplotě 20ºС

kg/m3.

kde R– plynová konstanta rovna 286,7 J/(kg  K) pro vzduch; T je teplota na Kelvinově stupnici.

Bernoulliho rovnice. Za podmínky kontinuity proudění vzduchu je proudění vzduchu konstantní pro jakýkoli úsek potrubí. Pro sekce 1, 2 a 3 (obr. 6) lze tuto podmínku zapsat následovně:

;

Při změně tlaku vzduchu v rozsahu do 5000 Pa zůstává jeho hustota téměř konstantní. Vztahující se k

;

Q 1 \u003d Q 2 \u003d Q 3.

Změna tlaku proudění vzduchu podél délky potrubí se řídí Bernoulliho zákonem. Pro sekce 1, 2 lze psát

kde  R 1,2 - tlakové ztráty způsobené odporem proudění proti stěnám potrubí v úseku mezi sekcemi 1 a 2, Pa.

Se zmenšováním plochy průřezu 2 trubky se rychlost vzduchu v tomto úseku zvýší, takže objemový proud zůstane nezměněn. Ale s nárůstem proti 2 se dynamický průtokový tlak zvýší. Aby rovnost (5) platila, musí statický tlak klesnout přesně tak, jak se dynamický tlak zvyšuje.

S rostoucí plochou průřezu dynamický tlak v průřezu klesá a statický tlak se zvyšuje přesně o stejnou hodnotu. Celkový tlak v průřezu zůstává nezměněn.

2.2. Ztráta tlaku v horizontálním potrubí

Ztráta třecího tlaku proudění prachu a vzduchu v přímém potrubí, s přihlédnutím ke koncentraci směsi, je určeno Darcy-Weisbachovým vzorcem, Pa

kde l- délka přímého úseku potrubí, m;

 - koeficient hydraulického odporu (tření);

d

R rámus- dynamický tlak vypočítaný z průměrné rychlosti vzduchu a jeho hustoty Pa;

Na– komplexní koeficient; pro silnice s častými zatáčkami Na= 1,4; pro rovné tratě s malým počtem zatáček
, kde d– průměr potrubí, m;

Na tm- koeficient zohledňující druh přepravovaného materiálu, jehož hodnoty jsou uvedeny níže:

Součinitel hydraulického odporu  ve strojírenských výpočtech jsou určeny vzorcem A.D. Altshulya

, (7)

kde Na uh- absolutní ekvivalentní drsnost povrchu, K e = (0,0001 ... 0,00015) m;

d – vnitřní průměr trubky, m;

RE je Reynoldsovo číslo.

Reynoldsovo číslo pro vzduch

, (8)

kde proti je průměrná rychlost vzduchu v potrubí, m/s;

d– průměr potrubí, m;

 - hustota vzduchu, kg / m 3;

 1 – koeficient dynamické viskozity, Ns/m 2 ;

Hodnota dynamického koeficientu viskozity pro vzduch jsou určeny Millikanovým vzorcem, Ns/m2

 1 = 17,11845  10 -6 + 49,3443  10 -9 t, (9)

kde t– teplota vzduchu, С.

V t\u003d 16 С  1 \u003d 17,11845  10 -6 + 49,3443  10 -9 16 \u003d 17,910 -6.

2.3. Ztráta tlaku ve vertikálním potrubí

Tlaková ztráta při pohybu směsi vzduchu ve svislém potrubí, Pa:

, (10)

kde  - hustota vzduchu,  \u003d 1,2 kg / m 3;

g \u003d 9,81 m/s2;

h– výška zdvihu přepravovaného materiálu, m.

Při výpočtu aspiračních systémů, ve kterých je koncentrace směsi vzduchu  Hodnota  0,2 kg/kg  R pod bere se v úvahu pouze tehdy  h 10 m. Pro šikmé potrubí  h = l sin, kde l je délka nakloněné části, m;  - úhel sklonu potrubí.

2.4. Tlaková ztráta ve vývodech

Podle orientace vývodu (otočení potrubí pod určitým úhlem) se v prostoru rozlišují dva typy vývodů: vertikální a horizontální.

Vertikální vývody označují se počátečními písmeny slov, která odpovídají na otázky podle schématu: z kterého potrubí, kam a do kterého potrubí je vzduchová směs nasměrována. Existují následující výběry:

- Г-ВВ - dopravovaný materiál se pohybuje z vodorovného úseku nahoru do svislého úseku potrubí;

- G-NV - totéž od vodorovného dolů do svislého řezu;

- ВВ-Г - totéž od svislé nahoru do vodorovné;

- VN-G - totéž od svislé dolů do vodorovné.

Horizontální vývody Existuje pouze jeden typ G-G.

V praxi inženýrských výpočtů se tlaková ztráta na výstupu ze sítě zjišťuje podle následujících vzorců.

Při hodnotách koncentrace spotřeby   0,2 kg/kg

kde
- součet koeficientů lokální odpor odbočné kohoutky (tabulka 3) at R/ d= 2, kde R- poloměr otáčení osové linie odbočky; d– průměr potrubí; dynamický tlak vzduchu.

Při hodnotách   0,2 kg/kg

kde je součet podmíněných koeficientů, které berou v úvahu tlakovou ztrátu pro otáčení a rozptyl materiálu za ohybem.

Hodnoty  o konv se zjistí podle velikosti tabulky  t(Tabulka 4) s přihlédnutím ke koeficientu pro úhel natočení Na P

 o konv =  t Na P . (13)

Korekční faktory Na P vzít v závislosti na úhlu natočení kohoutků :

Na P

Tabulka 3

Součinitele lokálního odporu kohoutků  o v R/ d = 2

Návrh větve	Úhel natočení, 
Kolena jsou ohnutá, vyražená, svařená z 5 článků a 2 kelímků

Odpor vůči průchodu vzduchu ve ventilačním systému je dán především rychlostí pohybu vzduchu v tomto systému. S rostoucí rychlostí roste i odpor. Tento jev se nazývá tlaková ztráta. Statický tlak vytvářený ventilátorem způsobuje pohyb vzduchu ve ventilačním systému, který má určitý odpor. Čím vyšší je odpor takového systému, tím nižší je průtok vzduchu pohybovaný ventilátorem. Výpočet ztrát třením pro vzduch ve vzduchovodech, jakož i odpor síťových zařízení (filtr, tlumič, ohřívač, ventil atd.) lze provést pomocí příslušných tabulek a schémat uvedených v katalogu. Celkový pokles tlaku lze vypočítat sečtením hodnot odporu všech prvků ventilační systém.

Určení rychlosti pohybu vzduchu v potrubí:

V= L / 3600*F (m/s)

kde L– spotřeba vzduchu, m3/h; F je plocha průřezu kanálu, m2.

Ztrátu tlaku v potrubním systému lze snížit zvětšením průřezu potrubí, aby se zajistila relativně rovnoměrná rychlost vzduchu v celém systému. Na obrázku vidíme, jak je možné dosáhnout relativně rovnoměrné rychlosti vzduchu v potrubní síti s minimální tlakovou ztrátou.

V systémech s dlouhou délkou potrubí a velkým počtem ventilační mřížky je vhodné umístit ventilátor doprostřed ventilačního systému. Toto řešení má několik výhod. Na jedné straně se sníží tlakové ztráty a na druhé straně lze použít menší potrubí.

Příklad výpočtu ventilačního systému:

Výpočet musí začít náčrtem systému s uvedením umístění vzduchových kanálů, větracích mřížek, ventilátorů a také délky vzduchových kanálů mezi T-kusy a poté určit průtok vzduchu v každé části sítě.

Zjistíme tlakovou ztrátu pro sekce 1-6, pomocí grafu tlakové ztráty v kulatém potrubí určíme požadované průměry potrubí a tlakovou ztrátu v nich za předpokladu, že je nutné zajistit přijatelnou rychlost vzduchu.

Zápletka 1: průtok vzduchu bude 220 m3/h. Průměr vzduchovodu bereme rovný 200 mm, rychlost je 1,95 m/s, tlaková ztráta bude 0,2 Pa/m x 15 m = 3 Pa (viz diagram pro stanovení tlakových ztrát ve vzduchovodech).

Zápletka 2: zopakujme stejné výpočty, nezapomeňme, že průtok vzduchu touto sekcí bude již 220+350=570 m3/h. Průměr potrubí bereme rovný 250 mm, rychlost je 3,23 m/s. Tlaková ztráta bude 0,9 Pa / m x 20 m = 18 Pa.

Zápletka 3: průtok vzduchu touto sekcí bude 1070 m3/h. Průměr potrubí bereme rovný 315 mm, rychlost je 3,82 m/s. Tlaková ztráta bude 1,1 Pa / m x 20 \u003d 22 Pa.

Zápletka 4: průtok vzduchu touto sekcí bude 1570 m3/h. Průměr potrubí bereme rovný 315 mm, rychlost je 5,6 m/s. Tlaková ztráta bude 2,3 Pa x 20 = 46 Pa.

Zápletka 5: průtok vzduchu touto sekcí bude 1570 m3/h. Průměr potrubí bereme rovný 315 mm, rychlost je 5,6 m/s. Tlaková ztráta bude 2,3 Pa / m x 1 \u003d 2,3 Pa.

Zápletka 6: průtok vzduchu touto sekcí bude 1570 m3/h. Průměr potrubí bereme rovný 315 mm, rychlost je 5,6 m/s. Tlaková ztráta bude 2,3 Pa x 10 = 23 Pa. Celková tlaková ztráta ve vzduchovodech bude 114,3 Pa.

Po dokončení výpočtu posledního úseku je nutné určit tlakové ztráty v síťových prvcích: v tlumiči СР 315/900 (16 Pa) a v zpětný ventil KOM 315 (22 Pa). Dále určíme tlakovou ztrátu ve vývodech do mřížek (odpor 4 vývodů bude celkem 8 Pa).

Stanovení tlakových ztrát v ohybech potrubí

Graf umožňuje určit tlakovou ztrátu na výstupu na základě úhlu ohybu, průměru a průtoku vzduchu.

Příklad. Stanovme tlakovou ztrátu pro 90° vývod o průměru 250 mm při průtoku vzduchu 500 m3/h. K tomu najdeme průsečík svislice odpovídající našemu proudění vzduchu se šikmou čarou charakterizující průměr 250 mm a na svislici vlevo pro 90° výstup najdeme tlakovou ztrátu, která je 2Pa. .

K instalaci přijímáme stropní vyústky řady PF, jejichž odpor bude dle harmonogramu 26 Pa.

Stanovení tlakových ztrát na ohybech vzduchovodů.

Tyto ztráty jsou úměrné dynamickému tlaku pd = ρv2/2, kde ρ je hustota vzduchu, která se rovná asi 1,2 kg/m3 při teplotě asi +20 °C a v je jeho rychlost [m/s], obvykle za odporem. Koeficienty úměrnosti ζ, nazývané místní koeficienty odporu (LCC), pro různé prvky systémů B a KV se obvykle určují z tabulek dostupných zejména v řadě dalších zdrojů a v nich. Největší obtíž je v tomto případě nejčastěji hledání CMS pro sestavy odpališť nebo odboček, protože v tomto případě je nutné vzít v úvahu typ odpaliště (na průchod nebo větev) a způsob pohybu vzduchu (výtlak nebo sání ), jakož i poměr průtoku vzduchu ve větvi k průtoku ve vrtu Loʹ = Lo/Lc a plocha průřezu průchodu k ploše průřezu vrtu fnʹ = fn/fc . U sacích T je také nutné vzít v úvahu poměr plochy průřezu větve k ploše průřezu kmene foʹ = fo/fc. V návodu jsou příslušné údaje uvedeny v tabulce. 22:36-22:40.

Při vysokých relativních průtokech ve větvi se však CMR velmi prudce mění, proto se v této oblasti uvažované tabulky ručně interpolují obtížně a se značnou chybou. Navíc v případě použití tabulek MS Excel je opět žádoucí mít vzorce pro přímý výpočet KMS prostřednictvím poměru nákladů a úseků. Zároveň by takové vzorce měly být na jedné straně poměrně jednoduché a vhodné pro hromadné navrhování a použití ve vzdělávacím procesu, ale zároveň by neměly dávat chybu, která přesahuje obvyklou přesnost technických výpočtů. Dříve podobný problém řešil autor ve vztahu k odporům vyskytujícím se v systémech ohřevu vody. Zvažte nyní tato otázka pro mechanické systémy B a KV. Níže jsou uvedeny výsledky aproximace dat pro sjednocená odpaliště (pobočkové uzly) na průchod. Obecná forma závislosti byla zvolena na základě fyzických úvah s přihlédnutím k pohodlnosti použití získaných výrazů při poskytování tolerance z tabulkových údajů:

❏ pro vstupní T-kusy s Loʹ ≤ 0,7 a fnʹ ≥ 0,5: a s Loʹ ≤ 0,4 lze použít zjednodušený vzorec:

❏ pro výfuková odpaliště:

Je snadné vidět, že relativní plocha průchodu fnʹ během vstřikování, respektive větvení foʹ během sání ovlivňuje CMR stejným způsobem, totiž se zvýšením fnʹ nebo foʹ se odpor sníží a číselný koeficient pro uvedené parametry ve všech výše uvedených vzorcích jsou stejné, konkrétně (-0,25). Navíc, jak pro přívodní, tak pro výfukové T-kusy, když se změní proud vzduchu ve větvi, relativní minimum CMR nastane na stejné úrovni Loʹ = 0,2. Tyto okolnosti naznačují, že získané výrazy i přes svou jednoduchost dostatečně odrážejí obecné fyzikální zákony, které jsou základem vlivu studovaných parametrů na tlakové ztráty v T-kusech jakéhokoli typu. Zejména větší fnʹ nebo foʹ, tzn. čím blíže jsou k jednotě, tím méně se mění struktura proudění během průchodu odporu, a tedy tím menší je CMR. U hodnoty Loʹ je závislost složitější, ale i zde bude společná pro oba způsoby pohybu vzduchu.

Představa o stupni korespondence mezi nalezenými poměry a počátečními hodnotami CMR je uvedena na obr. 1, který ukazuje výsledky zpracování tabulky 22.37 pro unifikované T-kusy KMS (větvené uzly) pro kruhový a obdélníkový průchod při vstřikování. Přibližně stejný obrázek získáme pro aproximaci tabulky. 22,38 za použití vzorce (3). Všimněte si, že i když v druhém případě mluvíme o kruhovém průřezu je snadné ověřit, že výraz (3) docela úspěšně popisuje data v tabulce. 22.39, již souvisí s pravoúhlými uzly.

Chyba vzorců pro CMS je převážně 5-10% (maximálně 15%). Poněkud vyšší odchylky lze u sacích T-kusů udávat výrazem (3), ale i zde lze vzhledem ke složitosti změny odporu v takových prvcích považovat za vyhovující. V každém případě se zde velmi dobře odráží povaha závislosti CMR na faktorech, které ji ovlivňují. V tomto případě získané poměry nevyžadují žádná další počáteční data, kromě těch, která jsou již k dispozici v tabulce aerodynamického výpočtu. Musí totiž výslovně uvádět jak rychlosti proudění vzduchu, tak i průřezy v aktuálním a sousedním úseku, které jsou zahrnuty v uvedených vzorcích. To zejména zjednodušuje výpočty při použití tabulek MS Excel.

Vzorce uvedené v této práci jsou přitom velmi jednoduché, přehledné a snadno dostupné pro inženýrské výpočty zejména v MS Excel i ve výukovém procesu. Jejich použití umožňuje odmítnout tabulkovou interpolaci při zachování přesnosti požadované pro technické výpočty a přímo vypočítat CMR T na průchod pro širokou škálu poměrů průřezů a průtoků vzduchu v kmeni a větvích. To je zcela dostačující pro návrh V a VF systémů ve většině obytných a veřejných budov.

1. A.D. Altshul, L.S. Životovský, L.P. Ivanov. Hydraulika a aerodynamika. — M.: Stroyizdat, 1987.
2. Příručka pro návrháře. Vnitřní sanitární zařízení. Část 3. Větrání a klimatizace. Rezervovat. 2 / Ed. N.N. Pavlov a Yu.I. Schiller. — M.: Stroyizdat, 1992.
3. O.D. Samarin. K výpočtu tlakových ztrát v prvcích soustav vodního vytápění // Journal of S.O.K., No. 2/2007.

Základem pro návrh jakéhokoli inženýrské sítě je výpočet. Pro správné navržení sítě potrubí přívodu nebo odvodu vzduchu je nutné znát parametry proudění vzduchu. Zejména je nutné vypočítat průtok a tlakovou ztrátu v kanálu pro správný výběr výkon ventilátoru.

V tomto výpočtu hraje důležitou roli takový parametr, jako je dynamický tlak na stěny potrubí.

Chování média uvnitř vzduchového potrubí

Ventilátor, který vytváří proudění vzduchu v přívodním nebo výfukovém potrubí, předává tomuto proudění potenciální energii. V procesu pohybu v omezeném prostoru potrubí se potenciální energie vzduchu částečně přeměňuje na energii kinetickou. Tento proces nastává v důsledku působení proudění na stěny kanálu a nazývá se dynamický tlak.

Kromě něj existuje i statický tlak, to je působení molekul vzduchu na sebe v proudu, odráží jeho potenciální energii. Kinetická energie proudění se odráží v ukazateli dynamického nárazu, proto je tento parametr zahrnut do výpočtů.

Při konstantním průtoku vzduchu je součet těchto dvou parametrů konstantní a nazývá se celkový tlak. Může být vyjádřen v absolutních i relativních jednotkách. Referenční bod pro absolutní tlak je úplné vakuum, zatímco relativní vakuum je uvažováno počínaje atmosférickým, to znamená, že rozdíl mezi nimi je 1 atm. Zpravidla se při výpočtu všech potrubí používá hodnota relativního (nadměrného) dopadu.

Zpět na index

Fyzikální význam parametru

Uvažujeme-li přímé úseky vzduchovodů, jejichž úseky se při konstantním průtoku vzduchu zmenšují, pak bude pozorováno zvýšení průtoku. V tomto případě se dynamický tlak ve vzduchových kanálech zvýší a statický tlak se sníží, velikost celkového nárazu zůstane nezměněna. Proto, aby tok prošel takovým zúžením (materiálem), měl by být nejprve informován požadované množství energie, jinak může dojít ke snížení spotřeby, což je nepřijatelné. Výpočtem velikosti dynamického dopadu můžete zjistit počet ztrát v tomto matoucím zařízení a zvolit správný výkon ventilační jednotky.

Opačný proces nastane v případě zvětšení průřezu kanálu při konstantním průtoku (difuzor). Rychlost a dynamický dopad začnou klesat, kinetická energie proudění se změní na potenciální. Pokud je tlak vyvíjený ventilátorem příliš vysoký, může se zvýšit průtok v oblasti a v celém systému.

V závislosti na složitosti schématu mají ventilační systémy mnoho závitů, T-kusů, zúžení, ventilů a dalších prvků nazývaných místní odpory. Dynamický efekt v těchto prvcích se zvyšuje v závislosti na úhlu náběhu proudu na vnitřní stěna potrubí. Některé části systémů způsobují výrazné zvýšení tohoto parametru, například požární klapky, ve kterých je v cestě proudění instalována jedna nebo více klapek. Vzniká tak zvýšený odpor proudění v oblasti, který je nutné zohlednit při výpočtu. Proto ve všech výše uvedených případech potřebujete znát hodnotu dynamického tlaku v kanálu.

Zpět na index

Výpočty parametrů podle vzorců

Na přímém úseku se rychlost pohybu vzduchu v potrubí nemění a velikost dynamického nárazu zůstává konstantní. Ten se vypočítá podle vzorce:

Rd = v2y/2g

V tomto vzorci:

• Pd je dynamický tlak v kgf/m2;
• V je rychlost vzduchu v m/s;
• γ — specifická gravitace vzduch v této oblasti, kg/m3;
• g je gravitační zrychlení, které se rovná 9,81 m/s2.

Hodnotu dynamického tlaku můžete získat v jiných jednotkách, v pascalech. Na to existuje jiná verze tohoto vzorce:

Pd = ρ(v2 / 2)

Zde ρ je hustota vzduchu, kg/m3. Vzhledem k tomu, že ve ventilačních systémech nejsou podmínky pro stlačování vzduchu do takové míry, aby se jeho hustota měnila, předpokládá se konstantní - 1,2 kg/m3.

Dále je nutné zvážit, jak se velikost dynamického působení podílí na výpočtu kanálů. Smyslem tohoto výpočtu je zjištění ztrát v celé dodávce resp odsávací ventilace pro volbu tlaku ventilátoru, jeho konstrukce a výkonu motoru. Výpočet ztrát probíhá ve dvou fázích: nejprve se určí ztráty třením o stěny kanálu, poté se vypočítá pokles výkonu proudění vzduchu v místních odporech. Parametr dynamického tlaku je součástí výpočtu v obou fázích.

Třecí odpor na 1 m kulatého kanálu se vypočítá podle vzorce:

R = (λ / d) Rd, kde:

• Pd je dynamický tlak v kgf/m2 nebo Pa;
• λ je koeficient třecího odporu;
• d je průměr potrubí v metrech.

Ztráty třením se stanovují samostatně pro každý úsek s různými průměry a průtoky. Výsledná hodnota R se vynásobí celkovou délkou kanálů vypočteného průměru, sečtou se ztráty na místních odporech a získá se celková hodnota pro celý systém:

HB = ∑(Rl + Z)

Zde jsou možnosti:

1. HB (kgf/m2) - celkové ztráty ve ventilačním systému.
2. R je ztráta třením na 1 m kruhového kanálu.
3. l (m) je délka úseku.
4. Z (kgf / m2) - ztráty v místních odporech (ohyby, kříže, ventily atd.).

Zpět na index

Stanovení parametrů lokálních odporů ventilačního systému

Na stanovení parametru Z se podílí i velikost dynamického nárazu. Rozdíl oproti přímému úseku je v tom, že v různých prvcích systému proudění mění svůj směr, větví se, sbíhá se. V tomto případě médium neinteraguje s vnitřními stěnami kanálu tangenciálně, ale pod různé úhly. Aby se to vzalo v úvahu, v kalkulační vzorec můžete vstoupit goniometrická funkce, ale je zde mnoho složitostí. Například při průjezdu jednoduché zatažení 90⁰ vzduch se otáčí a tlačí proti vnitřní stěně nejméně ve třech různých úhlech (v závislosti na provedení výstupu). Existuje hmotnost více než komplexní prvky jak v nich vypočítat ztráty? Existuje na to vzorec:

1. Z = ∑ξ Rd.

Pro zjednodušení procesu výpočtu byl do vzorce zaveden bezrozměrný koeficient místního odporu. Pro každý prvek ventilačního systému je to jiné a je to referenční hodnota. Hodnoty koeficientů byly získány výpočtem nebo empiricky. Mnoho výrobních závodů vyrábí ventilační zařízení, provádět vlastní aerodynamické studie a výpočty produktů. Jejich výsledky, včetně součinitele místního odporu prvku (např. požární klapka), jsou zapsány v pasu produktu nebo umístěny v technické dokumentaci na jejich webových stránkách.

Pro zjednodušení procesu výpočtu ztráty ventilační potrubí všechny hodnoty dynamické akce pro různé rychlosti jsou také vypočítány a shrnuty do tabulek, ze kterých je lze jednoduše vybrat a vložit do vzorců. Tabulka 1 uvádí některé hodnoty pro nejčastěji používané rychlosti vzduchu ve vzduchovodech.

Ne vždy je možné přizvat specialistu k návrhu soustavy inženýrských sítí. Co dělat, když během opravy nebo výstavby vašeho zařízení byl vyžadován výpočet ventilačních kanálů? Je možné si to vyrobit svépomocí?

Výpočet to umožní efektivní systém, která zajistí nepřetržitý provoz jednotek, ventilátorů a vzduchotechnických jednotek. Pokud je vše správně spočítáno, sníží se tím náklady na nákup materiálu a zařízení a následně na další údržbu systému.

Lze provést výpočet vzduchových kanálů ventilačního systému pro místnosti různé metody. Například takto:

• konstantní tlaková ztráta;
• povolené rychlosti.

Typy a typy vzduchovodů

Před výpočtem sítí musíte určit, z čeho budou vyrobeny. V dnešní době se používají výrobky z oceli, plastu, tkaniny, hliníkové fólie atd. Vzduchovody jsou často vyrobeny z pozinkované nebo nerezové oceli, lze to zařídit i v malé dílně. Takové výrobky jsou vhodné pro montáž a výpočet takového větrání nezpůsobuje problémy.

Kromě toho se vzduchové kanály mohou lišit vzhled. Mohou být čtvercové, obdélníkové a oválné. Každý typ má své přednosti.

• Obdélníkové umožňují vytvářet ventilační systémy malé výšky nebo šířky při zachování požadované plochy průřezu.
• V kulatých systémech je méně materiálu,
• Oválné kombinují klady a zápory jiných typů.

Například si vyberme kulaté trubky z cínu. Jedná se o produkty, které se používají pro větrání bytových, kancelářských a obchodních prostor. Výpočet bude proveden jednou z metod, která vám umožní přesně vybrat síť vzduchovodů a najít její charakteristiky.

Metoda výpočtu vzduchovodů metodou konstantních otáček

Musíte začít s půdorysem.

Pomocí všech norem určit Správné množství vzduchu do každé zóny a nakreslete schéma zapojení. Zobrazuje všechny mřížky, difuzory, změny průřezů a odbočky. Výpočet se provádí pro nejvzdálenější bod ventilačního systému, rozdělený na úseky ohraničené odbočkami nebo mřížemi.

Výpočet vzduchovodu pro instalaci spočívá ve výběru požadovaného úseku po celé délce a také zjištění tlakové ztráty pro výběr ventilátoru popř. vzduchotechnická jednotka. Výchozími údaji jsou hodnoty množství procházejícího vzduchu ve ventilační síti. Pomocí schématu vypočítáme průměr potrubí. K tomu potřebujete graf tlakové ztráty.
Pro každý typ vzduchovodu je harmonogram jiný. Obvykle výrobci poskytují takové informace pro své produkty nebo je můžete najít v referenčních knihách. Vypočítejme kulaté plechové vzduchové potrubí, jehož graf je znázorněn na našem obrázku.

Nomogram pro výběr velikosti

Podle zvolené metody nastavíme rychlost vzduchu každé sekce. Musí být v mezích pro budovy a prostory zvoleného účelu. Pro hlavní potrubí pro přívod a odvod vzduchu se doporučují následující hodnoty:

• obytné prostory - 3,5–5,0 m/s;
• produkce - 6,0–11,0 m/s;
• kanceláře - 3,5–6,0 m/s.

Pro pobočky:

• kanceláře - 3,0–6,5 m/s;
• obytné prostory - 3,0–5,0 m/s;
• produkce - 4,0–9,0 m/s.

Když rychlost překročí přípustnou úroveň, hladina hluku stoupne na nepříjemnou úroveň pro člověka.

Po určení rychlosti (v příkladu 4,0 m/s) najdeme podle grafu požadovaný úsek vzduchovodů. Dále jsou zde tlakové ztráty na 1 m sítě, které budou potřeba pro výpočet. Celková tlaková ztráta v pascalech se zjistí vynásobením konkrétní hodnoty délkou úseku:

Manuál = Muž · Muž.

Síťové prvky a lokální odpory

Důležité jsou také ztráty na síťových prvcích (mříže, difuzory, T-kusy, otáčky, změny průřezu atd.). Pro mříže a některé prvky jsou tyto hodnoty uvedeny v dokumentaci. Lze je také vypočítat vynásobením koeficientu místního odporu (c.m.s.) dynamickým tlakem v něm:

Rm. s.=ζ Rd.

Kde Rd=V2 ρ/2 (ρ je hustota vzduchu).

K. m. s. určeno z referenčních knih a továrních charakteristik výrobků. Shrneme všechny typy tlakových ztrát pro každý úsek a pro celou síť. Pro usnadnění to uděláme tabulkovým způsobem.

Součet všech tlaků bude pro tuto potrubní síť přijatelný a ztráty na odbočkách musí být v rozmezí 10 % celkového dostupného tlaku. Pokud je rozdíl větší, je nutné na vývody namontovat klapky nebo membrány. K tomu vypočítáme potřebné c.m.s. podle vzorce:

ζ= 2Rizb/V2,

kde Pizb je rozdíl mezi dostupným tlakem a ztrátami ve větvích. Podle tabulky zvolte průměr membrány.

Požadovaný průměr membrány pro vzduchové potrubí.

Správný výpočet ventilačních kanálů vám umožní vybrat si požadovaný ventilátor výběr od výrobců podle jejich kritérií. Pomocí nalezeného dostupného tlaku a celkového průtoku vzduchu v síti to bude snadné.