Calcularea ariei conductelor și armăturilor: reguli pentru efectuarea calculelor + exemple de calcule prin formule

Cheia unei ventilații perfecte și eficiente este calculul competent al zonei conductelor și a armăturilor, de care depinde selecția atât a elementelor individuale cât și a echipamentelor. Scopul calculului este de a asigura multiplicitatea optimă a schimbărilor de aer din spații, în conformitate cu scopul acestora.

În articol, am examinat în detaliu fiecare dintre etapele necesare ale calculelor: determinarea secțiunii transversale și aria reală a conductelor de aer, calcularea vitezei aerului și selectarea parametrilor produselor în formă. În plus, am identificat principalele cerințe pentru dimensiunea conductelor de ventilație și am oferit și un exemplu de calcul al conductelor de aer pentru o casă privată.

Scopul calculelor

Caracteristicile calculului și selectarea conductelor depind de tipul lor și de materialul din care sunt fabricate. Această din urmă caracteristică determină nuanțele care decurg din mișcarea aerului și trăsăturile interacțiunii unei avalanșe de aer cu pereții.

Conductele sunt:

• metal - poate fi din oțel negru, galvanizat, din oțel inoxidabil;
• aluminiu flexibil ondulat;
• conducte de ventilație din plastic - flexibil și rigid;
• Stofe.

Conform geometriei secțiunii, se realizează conducte rotunde, dreptunghiulare, ovale. Acestea din urmă nu sunt la fel de populare ca primele două.

Chiar dacă există cea mai corectă proiectare a sistemului de ventilație, o eroare în selectarea secțiunilor transversale ale conductelor poate duce la perturbarea circulației aerului.

Rezultatul erorilor din calcule va fi umiditatea crescută, apoi mucegaiul și ciuperca în cameră. Fără calculul corect al suprafeței tuturor părților, este imposibil să alegeți elemente adecvate ale complexului de ventilație

Depinde de acest parametru:

• debitul de masă de aer și volumul acestuia;
• gradul de etanșare a articulațiilor;
• zgomotul sistemului de ventilație;
• consum de energie.

Calculele corecte vor economisi bani, deoarece cantitatea de material va fi determinată cu exactitate. În afară de problemele economice, principalii sunt încă parametrii de ventilație care asigură condiții de viață confortabile oamenilor.

Informații generale pentru calcularea suprafeței transversale

Zona conductelor pentru conductă este calculată în funcție de diferite valori:

1. Pentru respectarea parametrilor igienici și sanitari (SanPiN).
2. După numărul de rezidenți.
3. După zona camerelor.

Rezultatul poate fi obținut atât pentru o cameră separată, cât și pentru casa în ansamblu. Pentru calcul, există programe speciale cu algoritmi încorporați în ele. O altă opțiune de calcul este utilizarea formulelor.

Zona de secțiune transversală a conductelor în timpul proiectării lor este aleasă astfel încât aerul pe toate lungimile să se miște cu aproximativ aceeași viteză. Pe toată lungimea sistemului, cantitatea de aer este diferită, astfel încât zona secțiunii transversale a conductei trebuie să se schimbe în sus, odată cu creșterea volumului de aer.

Dacă avem în vedere ventilația de evacuare, atunci cuadratura secțiunii transversale crește pe măsură ce ne apropiem de ventilator. Acesta este singurul mod de a garanta mai mult sau mai puțin aceeași viteză a masei de aer pe toată lungimea conductei de aer.

Odată cu creșterea unei secțiuni circulare, debitul de aer scade. În același timp, zgomotul aerodinamic va fi, de asemenea, redus. Dezavantajul unor astfel de conducte este volumul structurii, din cauza căruia este imposibil să le instalați în spațiul dintre tavan și plafoanele suspendate, precum și la un cost crescut.

Dacă acest lucru nu este posibil, puteți da preferință geometriei dreptunghiulare, deoarece înălțimea secțiunii dreptunghiulare este mai mică. Pe de altă parte, produsele rotunde sunt mai ușor de instalat și au propriile avantaje operaționale.

Deoarece canalele rotunde nu pot fi întotdeauna potrivite în interior, iar cele mai costisitoare dreptunghiulare, ca o alternativă, merită luate în considerare produsele ovale. Sunt atât ergonomice cât și eficiente.

Alegerea uneia sau altei opțiuni depinde de prioritățile utilizatorului. Dacă în prim-plan este economie de energie, zgomot minim și există toate posibilitățile de instalare a unei rețele dimensionale, cea mai bună alegere este o formă de conductă rotundă.

Etapele de calcul

Lucrările de decontare constă în mai multe etape:

1. Întocmirea unei comune diagrame ale sistemului de ventilație. Aici trebuie notate lungimile secțiunilor drepte, părțile de strunjire și tipul acestora, locurile de schimbare a secțiunii.
2. Alegerea multiplicității schimbului de aer, identică cu cerințele sanitare și igienice.
3. Calculul vitezei de deplasare a maselor de aer prin conductă. Acest parametru depinde de tipul de ventilațieși poate fi natural sau forțat.
4. Calcularea ariei conductelor de aer și a altor parametri.

Există multe programe pentru efectuarea acestor calcule.

Calculele care folosesc formule pentru un sistem complex nu este o sarcină ușoară. Pentru o casă mică, calculul ariei elementelor individuale, secțiunea transversală a conductelor este destul de posibilă

Calculul secțiunii transversale a conductei

Expresia folosită pentru a calcula cuadratura elementelor și a conductelor în formă arată astfel:

Sc = (L x 2,778): V,

în cazul în care:

• Sc - zona în secțiune transversală;
• L - debitul de aer care circulă în sistem;
• 2.778 - coeficient de potrivire a diferitelor dimensiuni;
• V - Viteza unei avalanse într-un anumit loc, măsurată în metri pe secundă.

Rezultatul calculului va fi o valoare măsurată în cm².

Există o formulă alternativă:

S = L: k × V,

Coeficientul K în acest caz este 3600.

Determinarea zonei canalului efectiv

Zona de ventilație obișnuită pentru conductele de ventilație rotunde este calculată după formula:

S = (π x D2): 400,

în cazul în care:

• S - suprafața reală;
• D - diametru.

Pentru conducte dreptunghiulare:

S = (A x B): 100,

în cazul în care:

• S - suprafața reală;
• D - diametru;
• A - înălțimea conductelor;
• - lățimea structurii.

Zona secțiunii transversale pentru o conductă cu o secțiune ovală se calculează după formula:

S = π × A × B: 4,

în cazul în care:

• A - diametrul mai mare al ovalei;
• - diametrul mai mic, respectiv.

Există alte formule pentru calcularea ariei conductelor.

Folosind un astfel de document de reglementare ca SNiP, puteți compara dimensiunea secțiunilor transversale ale conductelor cu indicatorii necesari. Astfel, dimensiunea adecvată a conductei de aer este determinată și mai simplu.

Unii producători din descrierea conductelor dau nomograme. Sunt incluse în literatura de specialitate.

Nomogramă pentru o conductă metalică cu secțiune circulară. Valorile din aceasta sunt substituite în formulă. Toate conductele flexibile sunt completate cu astfel de scheme (+)

Din nomograme poți lua valoarea zonei transversale. Este aproximativ, dar potrivit pentru crearea unui sistem cu zgomot minim.

Pentru a găsi dimensiunile conductei pentru o anumită ramură a conductei prin care este transportat un anumit volum de aer, trebuie să efectuați următorii pași:

1. Determinați pe nomogramă punctul de intersecție al volumului de aer transportat în 1 oră și linia vitezei maxime pentru secțiunea calculată.
2. Lângă acest punct, găsiți valoarea celui mai potrivit diametru.

În plus, având o nomogramă, este posibilă nu numai să facilitați calcularea secțiunii transversale a conductelor de aer și a accesoriilor, dar și să specificați pierderea de presiune pe o secțiune a conductei de aer la o viteză setată.

Nomograma este opțională; puteți determina zona de secțiune dorită în funcție de viteza masei de aer.

Calculul vitezei aerului

Folosind formule sau tabele speciale, calculați viteza conductei. Parametrul cheie aici este indicatorul de multiplicitate, care determină cantitatea de aer la care există o ventilație completă a unei camere cu un volum de 1 m³ în termen de 1 oră

Experții recomandă, pentru a determina indicele de viteză, să studieze condițiile specifice la instalațiile industriale existente, pentru care există date efective cu privire la emisiile de gaze, vapori toxici, etc. Este mai bine să faceți un calcul independent folosind formulele.

Pentru a simplifica calculele, există tabele speciale în care puteți obține valoarea finalizată a indicatorului de multiplicitate, dar trebuie să rețineți că acestea dau parametri rotunjiți

Formula de calcul a multiplicității este următoarea:

N = V: W,

în cazul în care:

• N - multiplicitatea dorită;
• V - volumul de masă de aer proaspăt care intră în cameră într-o oră;
• W - volumul camerei.

Unitatea de multiplicitate este numărul de ori / oră, V se măsoară în mᶾ / h, volumul este în mᶾ.

Luați în considerare un exemplu specific de determinare a cantității necesare de aer prin multiplicitate.

Există o cameră de zi cu un volum de 22 mᶾ. Va necesita aer: L = 22 x 6 = 132 m³, aici 6 este cursul de schimb aerian preluat din tabel.

Viteza masei (V) se măsoară în m / s și se determină după formula:

V = L: 3600 x S,

în cazul în care:

• L - aer uzat (mᶾ / h);
• S - aria secțiunii conductelor (mᶾ).

În plus, încă 2 parametri afectează viteza aerului: nivel de zgomot, coeficient de vibrație. La proiectarea unui sistem, acestea trebuie luate în considerare.

Exemplu de calcul pentru o cabană mică

Pentru calcul am luat o cabană cu o suprafață internă de 108,8 m² și o înălțime de 3 m de la podea până la tavan. În interior se află un living, dormitor, camera copiilor, bucătărie, baie. Indicele de multiplicitate este luat egal cu 1.

Sistemul de ventilație vă permite să salvați camera de impuritățile dăunătoare sănătății - potențial periculoase și să provoace reacții alergice, să agraveze bunăstarea

În primul rând, se calculează cantitatea de aer îndepărtată și de intrare în general pentru clădire.

Aplicați pentru această metodă SNiP:

1. Întrucât dormitorul și camera de zi sunt aceleași în zonă, cantitatea de aer eliminată este de 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ / h.
2. Pentru copii - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ / h.
3. Pentru bucătărie - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ / h.
4. Pentru baie - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ / h.
5. Drept urmare: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ / h.

Coridorul și holul nu au fost luate în considerare.100 mᶾ este volumul care trece prin hota în bucătărie.

Distribuția corectă a fluxului de aer în casă este, de asemenea, un punct foarte important. În clădiri de acest tip, de obicei este amenajat un sistem de ventilație naturală. Elementul coercitiv este încă prezent aici - hota aragazului.

Apoi, determinați diametrele conductelor de ventilație. De la 100 m³ îndepărtează forța hotei, rămâne să distribuie restul de 294 m³. Vor pleca natural prin 2 min. Fiecare va avea: 294: 2 = 147 mᶾ.

Întrucât în ​​minele de ventilație naturală, viteza aerului variază între 0,5 și 1,5 m / s, de obicei, în calcule, acestea au o valoare medie de 1 m / s. Înlocuind valorile cunoscute în formula S = L: k × V, se găsesc: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Acum este posibil să se determine diametrul conductei cu un cerc în secțiune după formula: S = (π x D2): 400 sau 0,0408 = (3,14 x D2): 400.

Rezolvând această ecuație cu o necunoscută, prin calcule simple, ei descoperă că diametrul conductei este de 2,28 mm. Cea mai apropiată dimensiune standard a țevii este selectată pentru această valoare.

Folosind acest tabel de conversie, puteți selecta diametrul echivalent al conductei cu o secțiune transversală circulară. Acest lucru simplifică considerabil calculul.

Când este montat un canal dreptunghiular, dimensiunea acestuia este selectată în funcție de tabel, cu accent pe zonă. Cea mai mare valoare mai mare este de 200 x 250 mm.

Conform aceleiași scheme, aria secțiunii transversale a robinetului pentru o hota de aragaz este determinată cu diferența că viteza aerului de aici este de 3 m / s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² sau diametru 107 mm.

Un tabel de conversie este necesar atunci când este necesar să se efectueze calculul conductelor de aer cu o secțiune transversală dreptunghiulară și să se aplice tabelul pentru produse rotunde. Iată diametrele conductelor de aer cu un cerc în secțiune, în care scăderea presiunii datorată frecării este egală cu aceeași valoare într-un design dreptunghiular.

Există trei moduri de a determina valoarea echivalentă:

• prin viteză;
• de-a lungul secțiunii transversale;
• cu cheltuiala.

Aceste valori sunt asociate cu parametri de conductă diferiți. Pentru fiecare dintre ele există o metodologie individuală pentru utilizarea tabelelor. Principalul lucru este că, indiferent de metodologia aplicată, amploarea pierderii presiunii de frecare este aceeași.

În concluzie, se efectuează o verificare a vitezei: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m / s. Aceasta se află în limita acceptabilă.

Produse în formă și calculul acestora

la instalarea conductelor secțiuni drepte de diferite dimensiuni sunt conectate folosind produse în formă.

În producerea atât a conductelor, cât și a armăturilor, este necesar să se calculeze aria acestora. Fără aceasta, este imposibil să se determine cantitatea corectă de material pentru fabricarea pieselor.

Produsele în formă includ:

1. burghiu de filetat. Acestea sunt folosite pentru a schimba direcția conductei de aer în orice unghi posibil. Există atât rotunde, cât și dreptunghiulare, ovale.
2. tranziții. Cu ajutorul lor, sunt conectate conducte din diferite secțiuni. Orice geometrie - de la rotundă la combinată.
3. Cuplaje, sfarcuri. Conectați secțiunile drepte ale autostrăzii.
4. Tees. Ramuri articulare sau două ramuri ale conductei.
5. dopuri. Blocați fluxul de aer.
6. Crossings. Separați sau conectați fluxurile de aer.
7. rațe. Oferiți o trecere pe mai multe niveluri a conductei.

Pentru a calcula parametrii necesari pentru produsele modelate, sunt necesare abilități matematice.

Orice produs în formă are propriul său rol special în sistemul de ventilație. Producătorii proiectează fiecare în parte. Sunt livrate împreună cu elementele principale.

O greșeală făcută într-un singur indicator va atrage deteriorarea performanței sistemului. Nu există formule gata pregătite pentru astfel de calcule.

Tabelul prezintă dimensiunile standard ale conductelor. Chiar și profesioniștii în loc de calcule complexe folosesc astfel de tabele speciale și similare

Mulți designeri folosesc programe speciale, calculatoare online. Trebuie doar să introduceți valorile primare și să obțineți parametri pregătiți la ieșire.

Programele permit nu numai să determine valorile necesare ale tuturor părților, dar și să își dezvolte dezvoltarea. Această scanare, imprimată pe o imprimantă 3D, face posibilă adaptarea perfectă a conductelor de ventilație.

Cerințe de bază de calcul

La determinarea parametrilor finali ai conductelor, trebuie să se țină seama de faptul că determinarea ariei conductelor trebuie să se asigure că:

1. Regimul de temperatură în cameră este asigurat. În cazul în care există un exces de căldură, eliminarea acesteia este asigurată, iar acolo unde există o deficiență, pierderea acesteia este redusă la minimum.
2. Viteza de mișcare a aerului în niciun caz nu reduce nivelul de confort al persoanelor din cameră. În zonele de lucru, purificarea aerului este obligatorie.
3. Compușii chimici nocivi și particulele suspendate prezente în aer sunt în volumul corespunzător GOST 12.1.005-88.

Pentru camerele individuale, o condiție necesară pentru selectarea zonei conductelor de aer este menținerea constantă a apei din spate și excluderea alimentării cu aer din exterior.

La calcularea rezistenței liniei, se ia în considerare pierderea de presiune. Pentru ca fluxul de masă de aer să depășească rezistența în timpul mișcării, este necesară o presiune corespunzătoare

Categoria spațiilor în care este necesar sprijinul include subsoluri, precum și camere în care se pot acumula substanțe nocive.

Concluzii și video util pe această temă

Program online pentru asistarea inginerului de proiectare:

Terenul de organizare a ventilației unei case private în ansamblul său:

Zona secțiunii transversale, forma, lungimea conductei sunt câțiva dintre parametrii care determină performanța sistemului de ventilație. Calculul corect este extrem de important deoarece debitul de aer, precum și debitul și funcționarea eficientă a structurii în ansamblu depind de aceasta.

Când utilizați calculatorul online, gradul de precizie a calculului va fi mai mare decât atunci când se calculează manual. Acest rezultat se explică prin faptul că programul completează automat valorile la cele mai precise.

Aveți experiență personală în proiectarea, amenajarea și proiectarea unui sistem de conducte? Doriți să vă împărtășiți cunoștințele sau să puneți întrebări despre subiect? Vă rugăm lăsați comentarii și participați la discuții - formularul de feedback se află mai jos.