Cálculo de dutos de ar para velocidade e vazão + métodos para medir o fluxo de ar em salas

A troca aérea equilibrada é a base do bem-estar e da capacidade de trabalho das pessoas. Certo? Porém, para criar condições confortáveis ​​em instalações residenciais e industriais, é importante calcular corretamente os dutos de ar quanto à velocidade e vazão e garantir um modo eficaz de movimento dos fluxos de ar.

Em seguida, informaremos o que você precisa para calcular os dutos de ar, quais métodos e dispositivos são usados ​​para medir a taxa de fluxo de ar.

O que é um duto?

Duto de ar - o elemento principal do sistemadistribuição de ar. É uma coleção de tubos de metal ou plástico colocados para garantir o equilíbrio do ar. O princípio de operação do duto é fornecer e extrair ar usando ventiladores especiais.

Características básicas do duto:

• forma (redonda ou retangular);
• área de seção;
• rigidez (flexível,semi-flexível e resistente).

O desempenho do sistema de ventilação e sua funcionalidade como um todo dependem dessas características.

Escolha um duto com uma seção retangular, se for importante torná-lo invisível. Esse duto de ar é fácil de esconder na superfície superior dos armários.

A seleção correta dos parâmetros do duto, levando em consideração todas as características da sala, garantirá uma operação longa e eficiente.

Algoritmo de cálculo

Ao projetar, ajustar ou modificar um sistema de ventilação existente, os cálculos do duto devem ser realizados. Isso é necessário para determinar corretamente seus parâmetros, levando em consideração as características ideais de desempenho e ruído nas condições atuais.

Ao realizar cálculos, os resultados da medição da taxa de fluxo e velocidade do ar no canal de ar são de grande importância.

Consumo de ar - o volume de massa de ar que entra no sistema de ventilação por unidade de tempo.Como regra, este indicador é medido em m³ / h.

Velocidade de movimento- um valor que mostra a rapidez com que o ar se move no sistema de ventilação. Este indicador é medido em m / s.

Se esses dois indicadores forem conhecidos, é possível calcular a área das seções redondas e retangulares, bem como a pressão necessária para superar a resistência ou o atrito local.

Ao elaborar um diagrama, você precisa escolher o ângulo de visão da fachada do edifício, localizada na parte inferior do layout. Os dutos são mostrados em linhas grossas sólidas

Na maioria das vezes, o seguinte algoritmo de cálculo é usado:

1. Elaboração de um diagrama axonométrico no qual todos os elementos estão listados.
2. Com base neste esquema, o comprimento de cada canal é calculado.
3. O consumo de ar é medido.
4. A taxa de fluxo e a pressão em cada seção do sistema são determinadas.
5. O cálculo da perda por atrito é realizado.
6. Usando o coeficiente desejado, a perda de pressão é calculada enquanto supera a resistência local.

Ao executar cálculos em cada seção da rededistribuição de ar resultados diferentes são obtidos. Todos os dados devem ser equilibrados por meio de diafragmas com o ramo de maior resistência.

Cálculo da área de seção transversal e diâmetro

O cálculo correto da área das seções redondas e retangulares é muito importante. Um tamanho de seção incorreta não permitirá que você forneça o equilíbrio de ar desejado.

Um duto muito grande ocupará muito espaço e reduzirá a área efetiva da sala. Se você selecionar um tamanho de canal muito pequeno, os rascunhos aparecerão à medida que a pressão do fluxo aumentar.

Para calcular a área de seção transversal necessária(S), você precisa conhecer os valores da taxa de fluxo e velocidade do ar.

Para cálculos, a seguinte fórmula é usada:

S = L / 3600 * V,

enquanto L - consumo de ar (m³ / h), eV - sua velocidade (m / s);

Usando a fórmula a seguir, você pode calcular o diâmetro do duto(D):

D = 1000 * √ (4 * S / π)onde

S – área seccional (m²);

π – 3,14.

Se você planeja instalar dutos retangulares em vez de redondos, o comprimento / largura necessário do duto de ar é determinado em vez do diâmetro.

Todos os valores obtidos são comparados com os padrões GOST e os produtos com diâmetro mais próximo ou área transversal são selecionados

Ao escolher um duto, uma seção aproximada é levada em consideração. O princípio usado a * b ≈ Sondea - comprimentob - largura eS - área seccional.

De acordo com os regulamentosa proporção largura e comprimento não devem ser maiores que 1: 3. Você também deve usar a tabela de tamanhos típicos fornecida pelo fabricante.

Os tamanhos mais comuns de canais retangulares são: dimensões mínimas - 0,1 mx 0,15 m, máximo - 2 mx 2 m. A vantagem dos dutos redondos é que eles têm menos resistência e, consequentemente, geram menos ruído durante a operação.

Cálculo da perda de pressão na resistência

À medida que o ar se move ao longo da linha, a resistência é criada. Para superá-lo, o ventilador de ar cria uma pressão que é medida em Pascal (Pa).

A perda de pressão pode ser reduzida aumentando a seção transversal do duto. Nesse caso, aproximadamente a mesma vazão na rede pode ser garantida.

Para escolher o n certoinstalação de grelha com um ventilador com a capacidade necessária, é necessário calcular a perda de pressão para superar a resistência local.

Esta fórmula se aplica:

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

R - perda de pressão específica por atrito em uma determinada seção do duto;

L - comprimento da parcela (m);

Ei - coeficiente total de perda local;

V - velocidade do ar (m / s);

Y - densidade do ar (kg / m3).

ValoresR determinado pelos padrões. Além disso, este indicador pode ser calculado.

Se a seção transversal do duto for redonda, a perda de pressão de atrito (R) são calculados da seguinte forma:

R = (X* D / B) * (V*V*Y)/2gonde

X - coeficiente.resistência ao atrito;

L - comprimento (m);

D - diâmetro (m);

V - velocidade do ar (m / s) e Y - sua densidade (kg / m³);

g - 9,8 m / s².

Se a seção transversal não for redonda, mas retangular, um diâmetro alternativo igual a D = 2AB / (A + B)onde A e B são lados.

Software de cálculo

Todos os cálculos podem ser realizados manualmente, mas é mais conveniente e rápido usar programas especializados.

Usando esses programas, você pode não apenas executar com precisão os cálculos necessários, mas também preparar desenhos.

Se necessário, você pode usar um software especial para realizar os cálculos. Isso eliminará possíveis erros que podem desempenhar um papel fatal durante a operação. Os valores primários são inseridos no programa e, após alguns segundos, você pode obter resultados precisos dos cálculos

Vent–Calc - Uma aplicação funcional para o cálculo de dutos. Para cálculos, são utilizados os valores de fluxo e velocidade do ar, bem como a temperatura.

Magicad - Executa todos os tipos de cálculos para redes de engenharia, as imagens são apresentadas nos formatos 2D e 3D.

Gidrv - Um programa para calcular todos os parâmetros de dutos. É possível selecionar qualquer combinação de parâmetros para obter o melhor desempenho.

Ducter 2.5 - Um utilitário que calcula com precisão os diâmetros das seções transversais dos dutos. Ideal para selecionar seus tipos.

Os desenhos compilados nesses programas permitem ver com mais precisão o layout de todos os componentes do sistema e garantir a operação mais eficiente.

Medição de velocidade e fluxo de ar

Ao fazer medições, é importante escolher os instrumentos e métodos corretos, bem como seguir os procedimentos para fazer medições.

Instrumentos utilizados para medições

Na maioria das vezes, os seguintes tipos de instrumentação são usados:

• anemômetro ZD ultrassônico - realiza medições com base nas mudanças na frequência do som entre os pontos determinados;
• Tubo Pitot - corrige a diferença entre pressão estática e pressão total;
• anemômetro de fio quente - determina a taxa de fluxo com base na taxa na qual a temperatura do sensor diminui.
• alado Anemômetro - realiza medições com base nas mudanças na velocidade de rotação do impulsor.
• bolômetro - determina o fluxo de ar devido à concentração do fluxo no ponto de medição, a seção transversal é definida previamente.

Muitos dispositivos nesta lista são muito caros e raros. Eles podem ser alugados e medidos independentemente, mas é melhor chamar um engenheiro de ajuste experiente que conhece todas as nuances da execução do trabalho de medição.

O tubo Pitot é usado em conjunto com sensores. É um dispositivo fácil de usar. O tubo é conduzido pela extremidade aberta em direção ao fluxo de ar e a outra extremidade é conectada ao manômetro

A medição de velocidade é necessária não apenas para realizar cálculos, mas também para controlar os parâmetros higiênicos do ar interno. Durante um período de tempo, inevitavelmente ocorre contaminação do duto de ventilação e dutos.

Nesses casos, as conexões podem ser despressurizadas, o desempenho do equipamento é reduzido. Além disso, são necessárias medições para manutenção programada, limpeza e reparo do sistema de ventilação.

Ao realizar medições, várias regras devem ser observadas. Em primeiro lugar, a velocidade do ar é regulada por códigos e normas de construção. É necessário focar nesses valores.

Pequenos desvios desses parâmetros são permitidos na presença de circunstâncias técnicas especiais. Por exemplo, ao instalar equipamentos, executar reparos etc.

Em segundo lugar, ao fazer medições, também é necessário levar em consideração as normas de fatores relacionados - níveis de ruído e vibração, indicados em documentos regulatórios.

Exceder esses padrões indica as deficiências do sistema de ventilação.A velocidade do ar não deve afetar esses indicadores.

Métodos para medir o fluxo de ar

No palcocomissionamento é necessário fazer medições do fluxo de volume de ar no sistema de ventilação e ar condicionado. Isso fornecerá a oportunidade para a configuração de alta qualidade do sistema e seu bom funcionamento.

Tais medições são realizadas diretamente no duto ou na grade de entrada. Existem várias técnicas simples.

Medições do difusor de teto

Na maioria das vezes para medições usando esta técnicabolômetro. Deve fechar difusore o topoconfuso anexar ao teto. É necessário medir como a quantidade total de exaustão de ar da sala, fornecer ar.

O bolômetro é altamente preciso devido ao fato de que o retificador de fluxo embutido reduz a probabilidade de erro. Apesar de o dispositivo parecer volumoso, é bastante leve - seu peso não é superior a 3 kg

Em algumas fontes, é recomendável usar uma sonda para medições, inserindo-a entre lamelas difusor para obter um resultado médio.

Essa abordagem é ineficaz por dois motivos:

1. A turbulência dos fluxos é muito alta, portanto a vazão real não pode ser vista.
2. Não é possível ajustar a sonda diretamente de acordo com o fluxo. Os resultados da medição serão distorcidos em qualquer caso.

Portanto, você não deve perder tempo com manipulações excessivas com a sonda. Existem métodos de medição muito mais simples e precisos.

Há outra maneira de fazer medições usando essa técnica. Ele fornece uma seção reta e um fluxo uniforme. As medições são feitas através de orifícios pré-fabricados.

Este método é altamente preciso, mas nem sempre existem condições para sua implementação. Em todo lugar não há seções retas, às vezes é impossível preparar dois furos para medições. E, no entanto, para implementar esse método, são necessárias várias pessoas: uma deve fazer medições, a segunda - para manter a escada e assim por diante.

Tendo em conta o que precede, se você precisar obter um resultado rápido e preciso, sem fazer esforços desnecessários - usebolômetro.

Medições na grelha de ventilação

Para executar operações de controle e medição usando esta técnica, anemômetro de fio quente com um impulsor de 60 a 100 mm de diâmetro. O impulsor deve ser comparável às dimensões da grade.

O anemômetro de fio quente é um dispositivo multifuncional que pode ser usado não apenas para medir a velocidade do ar, mas também para medir outros parâmetros. Esse dispositivo será muito útil em casa. Ao comprar um anemômetro de fio quente, é melhor ficar em um dispositivo que tenha uma função para analisar e documentar dados

Este método fornece alta precisão dos resultados e o número de medições realizadas é mínimo. Para fornecer acesso a locais inacessíveis, você pode usar um cabo de extensão especial ou uma sonda telescópica.

Medições de dutos

Para realizar medições, um furo de trabalho feito especialmente é usado na parede do canal do duto.

É importante observar as seguintes condições:

• o tamanho da seção transversal desse furo deve corresponder exatamente ao diâmetro da sonda;
• o local para medições precisa ser selecionado com cuidado. O furo é perfurado apenas em uma seção reta, cujo comprimento deve ter pelo menos 5 diâmetros de duto. O orifício deve ser posicionado de forma que a distância a ele seja de 3 diâmetros e depois - 2 diâmetros de tubo.

No caso de medições no interior do duto, é necessário usar um dispositivo com um impulsor com um diâmetro de 16 a 25 mm. Se o duto estiver alto, uma sonda telescópica ou um cabo de extensão virá ao resgate.

Regras para o uso de dispositivos de medição

Ao medir a vazão do ar e sua vazão no sistema de ventilação e ar condicionado, é necessária a seleção correta dos dispositivos e as seguintes regras para sua operação.

Isso permitirá que você obtenha resultados precisos do cálculo do duto, bem como faça uma imagem objetiva sistemas de ventilação.

Para fixar as vazões médias, é necessário executar várias medições. Seu número depende do diâmetro do tubo ou do tamanho dos lados, se o canal for retangular

Observe o regime de temperatura indicado no certificado do dispositivo. Monitore também a posição do sensor da sonda. Sempre deve ser orientado exatamente em direção ao fluxo de ar.

Se esta regra não for seguida, os resultados da medição serão distorcidos. Quanto maior o desvio do sensor de sua posição ideal, maior o erro.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Disposição da ventilação em casa:

Portanto, é muito importante observar as regras para realizar medições, pois o menor erro pode afetar os resultados dos cálculos.

Os cálculos corretos do duto permitirão que você escolha sua configuração ideal e os componentes necessários, o que significa que será garantido o funcionamento ininterrupto e produtivo da ventilação.

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