Beräkning av området för kanaler och beslag: regler för att utföra beräkningar + exempel på beräkningar med formler

Nyckeln till perfekt och effektiv ventilation är den kompetenta beräkningen av området för kanaler och beslag, på vilka valet av både enskilda element och utrustning beror. Syftet med beräkningen är att säkerställa den optimala mångfalden av luftförändringar i lokalerna i enlighet med deras syfte.

I artikeln undersökte vi i detalj var och en av de nödvändiga stadierna i beräkningarna: bestämma tvärsnittet och det verkliga området för luftkanalerna, beräkna lufthastigheten och välja parametrarna för formade produkter. Dessutom identifierade vi de viktigaste kraven för ventilationskanalernas storlek och gav också ett exempel på beräkningen av luftkanaler för ett privat hus.

Syftet med beräkningarna

Funktioner i beräkningen och val av kanal beror på deras typ och materialet från vilket de är gjorda. Det senare kännetecknet bestämmer nyanserna som uppstår till följd av luftens rörelse och de särdragen i samverkan mellan ett snöskred med väggarna.

Kanaler är:

• metall - det kan vara svart stål, galvaniserat, rostfritt stål;
• korrugerad aluminium;
• plastventilationskanaler - flexibel och stel;
• Trasa.

Enligt sektionens geometri tillverkas runda, rektangulära, ovala kanaler. De senare är inte lika populära som de två första.

Även om det finns den mest korrekta utformningen av ventilationssystemet, kan ett fel i valet av tvärsnitt av kanalerna leda till störningar i luftcirkulationen.

Resultatet av fel i beräkningarna kommer att bli ökad luftfuktighet och sedan mögel och svamp i rummet. Utan korrekt beräkning av ytan för alla delar är det omöjligt att välja lämpliga element i ventilationsanläggningen

Beror på denna parameter:

• luftmassaflödeshastighet och dess volym;
• gradens täthet i lederna;
• buller från ventilationssystemet;
• strömförbrukning.

Korrekta beräkningar sparar pengar eftersom mängden material kommer att bestämmas korrekt. Men utöver ekonomiska frågor är de viktigaste fortfarande ventilationsparametrar som ger människor bekväma levnadsvillkor.

Allmän information för beräkning av tvärsnittsarea

Rörets area för rörledningen beräknas enligt olika värden:

1. För överensstämmelse med sanitära och hygieniska parametrar (SanPiN).
2. Av antalet invånare.
3. Vid rummen.

Resultatet kan erhållas både för ett separat rum och för huset som helhet. För beräkning finns det specialprogram med algoritmer inbäddade i dem. Ett annat beräkningsalternativ är användning av formler.

Kanalernas tvärsnittsarea under deras utformning väljs så att luften längs alla längder rör sig med ungefär samma hastighet. Under hela systemets längd är mängden luft annorlunda, så kanalens tvärsnittsarea bör ändras uppåt med ökande luftvolym.

Om vi ​​överväger avgasventilation, ökar tvärsektionens kvadratur när vi närmar oss fläkten. Detta är det enda sättet att garantera mer eller mindre samma luftmassahastighet under luftkanalens längd.

Med tillväxten av ett cirkulärt tvärsnitt minskar luftflödet. Samtidigt kommer aerodynamiskt brus också att reduceras. Nackdelen med sådana kanaler är konstruktionens bulkighet, varför det är omöjligt att installera dem i utrymmet mellan drag och undertak samt till en ökad kostnad.

Om detta inte är möjligt kan du föredra rektangulär geometri, eftersom höjden på den rektangulära sektionen är mindre. Å andra sidan är runda produkter lättare att installera och de har sina egna driftsfördelar.

Eftersom runda kanaler inte alltid kan matas in i interiören och mer estetiska rektangulära dyra, som ett alternativ, är det värt att överväga ovala produkter. De är båda ergonomiska och effektiva.

Valet av ett eller annat alternativ beror på användarens prioriteringar. Om i spetsen är energibesparing, minimalt brus och det finns alla möjligheter att installera ett dimensionellt nätverk, är det bästa valet den runda formen på kanalen.

Beräkningssteg

Bosättningsarbetet består av flera steg:

1. Utarbeta en gemensam diagram för ventilationssystem. Här bör längden på de raka sektionerna, svängdelarna och deras typ och sektionens ändringsplatser noteras.
2. Valet av mångfald av luftväxling, identiskt med sanitära och hygieniska krav.
3. Beräkning av hastigheten för luftmassans rörelse genom rörledningen. Denna parameter beror på typ av ventilation, och det kan vara naturligt eller tvingat.
4. Beräkning av området för luftkanaler och andra parametrar.

Det finns många program för att utföra sådana beräkningar.

Beräkningar med formler för ett komplext system är inte en lätt uppgift. För ett litet hus, beräkningen av ytan för enskilda element, kanalernas tvärsnitt är fullt möjligt

Beräkningen av kanalens tvärsnitt

Uttrycket som används för att beräkna kvadraturen för de formade elementen och kanalerna ser ut så här:

Sc = (L x 2.778): V,

där:

• Sc - område i tvärsnitt;
• L - flödeshastighet för luft som cirkulerar i systemet;
• 2.778 - koefficient som matchar olika dimensioner;
• V - Hastigheten för ett snöskred på en viss plats, mätt i meter per sekund.

Resultatet av beräkningen blir ett värde mätt i cm².

Det finns en alternativ formel:

S = L: k × V,

Koefficienten K är i detta fall 3600.

Bestämma det verkliga kanalområdet

Det vanliga ventilationsområdet för runda ventilationskanaler beräknas med formeln:

S = (π x D2): 400,

där:

• S - faktiskt område;
• D - diameter.

För rektangulära rörledningar:

S = (A x B): 100,

där:

• S - faktiskt område;
• D - diameter;
• EN - kanalhöjd;
• den - strukturens bredd.

Tvärsnittsarean för ett rör med ett ovalt tvärsnitt beräknas med formeln:

S = π × A × B: 4,

där:

• EN - Ovalens större diameter;
• den - mindre diameter.

Det finns andra formler för att beräkna kanalområdet.

Med hjälp av ett sådant regleringsdokument som SNiP kan du jämföra storleken på kanalernas tvärsnitt med de nödvändiga indikatorerna. Sålunda bestäms den lämpliga storleken på luftledningen ännu enklare.

Vissa tillverkare i beskrivningen av kanalerna ger nomogram. De finns i lagstiftningslitteraturen.

Nomogram för en metallkanal med cirkulärt tvärsnitt. Värdena från den ersätts med formeln. Alla flexibla kanaler kompletteras med sådana scheman (+)

Från nomogram kan du ta värdet på tvärsnittsområdet. Det är ungefärligt, men passar för att skapa ett system med minimalt brus.

För att hitta måtten på kanalen för en viss gren av rörledningen genom vilken en viss volym luft transporteras måste du utföra följande steg:

1. Bestäm på nomogrammet skärningspunkten för volymen luft som transporteras på 1 timme och maxhastighetslinjen för det beräknade avsnittet.
2. Bredvid denna punkt, hitta värdet på den lämpligaste diametern.

Dessutom, med ett nomogram, är det möjligt inte bara att underlätta beräkningen av tvärsnittet av luftkanaler och rördelar, utan också att specificera tryckförlusten över en sektion av luftledningen med en inställd hastighet.

Nomogrammet är valfritt; du kan bestämma önskat tvärsnittsarea beroende på luftmassans hastighet.

Beräkning av lufthastighet

Beräkna kanalens hastighet med formler eller specialtabeller. Den här nyckelparametern är mångfaldsindikatorn, som bestämmer mängden luft vid vilken det finns en full ventilation av ett rum med en volym av 1 m³ inom 1 timme.

Experter rekommenderar, för att bestämma hastighetsindikatorn, att studera specifika förhållanden vid befintliga industrianläggningar, för vilka det finns faktiska uppgifter om utsläpp av gaser, giftiga ångor, etc. Det är bäst att göra en oberoende beräkning med formlerna.

För att förenkla beräkningarna finns det specialtabeller där du kan få det färdiga värdet på mångfaldsindikatorn, men du måste komma ihåg att de ger avrundade parametrar

Formeln för beräkning av mångfalden är följande:

N = V: W,

där:

• N - önskad mångfald;
• V - volymen av frisk luftmassa som kommer in i rummet inom en timme;
• W - rumets volym.

Mångfaldsenheten är antalet gånger / timme, V mäts i mᶾ / h, volymen är i mᶾ.

Överväg ett specifikt exempel på att bestämma den erforderliga mängden luft med multiplikation.

Det finns ett vardagsrum med en volym på 22 mᶾ. Det kommer att kräva luft: L = 22 x 6 = 132 m³, här 6 är luftkursen som tas från tabellen.

Massans (V) hastighet mäts i m / s och bestäms med formeln:

V = L: 3600 x S,

där:

• L - begagnad luft (mᶾ / h);
• S - sektionskanalområdet (mᶾ).

Dessutom påverkar ytterligare två parametrar lufthastighet: ljudnivå, vibrationskoefficient. Vid utformning av ett system måste de beaktas.

Beräkningsexempel för en liten stuga

För beräkningen tog vi en stuga med en inre yta på 108,8 m² och en höjd på 3 m från golv till tak. Inuti finns ett vardagsrum, sovrum, barnrum, kök, badrum. Mångfaldsindexet är lika med 1.

Ventilationssystemet gör att du kan rädda rummet från hälsofarliga ämnen - potentiellt farliga och provocera allergiska reaktioner, förvärra välbefinnandet

Först beräknas mängden borttagen och inkommande luft i allmänhet för byggnaden.

Ansök om den här metoden SNiP:

1. Eftersom sovrummet och vardagsrummet är lika i området är mängden luft som tas bort från dem 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ / h.
2. För barn - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ / h.
3. För köket - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ / h.
4. För badrummet - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ / h.
5. Som ett resultat: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ / h.

Korridoren och korridoren beaktades inte.100 mᶾ är volymen som går igenom huven i köket.

Rätt fördelning av luftflödet i huset är också en mycket viktig punkt. I byggnader av denna typ är vanligtvis ett naturligt ventilationssystem anordnat. Tvingande elementet finns fortfarande kvar här - spisskåpa.

Därefter bestämmer du diametrarna för ventilationskanalerna. Sedan 100 m³ tar bort huven med kraft, återstår att fördela de återstående 294 m³. De lämnar naturligt genom 2 gruvor. Var och en kommer att ha: 294: 2 = 147 mᶾ.

Eftersom i naturliga ventilationsgruvor varierar lufthastigheten från 0,5 till 1,5 m / s, vanligtvis vid beräkningar tar de ett medelvärde på 1 m / s. Genom att ersätta de kända värdena i formeln S = L: k × V, finner de: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Nu är det möjligt att bestämma kanalens diameter med en cirkel i tvärsnitt enligt formeln: S = (π x D2): 400 eller 0,0408 = (3,14 x D2): 400.

Lösa denna ekvation med en okänd, genom enkla beräkningar, finner de att kanalens diameter är 2,28 mm. Den närmaste större standardrörstorleken väljs för detta värde.

Med hjälp av denna konverteringstabell kan du välja motsvarande diameter på kanalen med ett cirkulärt tvärsnitt. Detta förenklar beräkningen kraftigt.

När en rektangulär kanal är monterad väljs dess storlek enligt tabellen med fokus på området. Det närmaste större värdet är 200 x 250 mm.

Enligt samma schema bestäms kranens tvärsnittsarea för en spiskåpa med skillnaden att lufthastigheten här är 3 m / s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² eller diameter 107 mm.

En omvandlingstabell är nödvändig när det är nödvändigt att utföra beräkningen av luftkanaler med ett rektangulärt tvärsnitt och tillämpa tabellen för runda produkter. Här är diametrarna för luftkanaler med en cirkel i tvärsnitt, där minskningen av tryck på grund av friktion är lika med samma värde i en rektangulär konstruktion.

Det finns tre sätt att bestämma motsvarande värde:

• med hastighet;
• längs tvärsnittet;
• av bekostnad.

Dessa värden är associerade med olika kanalparametrar. För var och en av dem finns det en individuell metod för användning av tabeller. Det viktigaste är att oavsett tillämpad metod är storleken på friktionstrycket densamma.

Sammanfattningsvis utförs en hastighetskontroll: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m / s. Detta ligger inom acceptabel gräns.

Formade produkter och deras beräkning

vid kanalinstallation raka sektioner i olika storlekar är anslutna med formade produkter.

Vid produktion av både kanaler och beslag är det nödvändigt att beräkna deras area. Utan detta är det omöjligt att bestämma rätt mängd material för tillverkning av delar.

Formade produkter inkluderar:

1. Taps. De används för att ändra luftledningens riktning i alla möjliga vinklar. Det finns både runda och rektangulära, ovala.
2. övergångar. Med deras hjälp är kanaler i olika sektioner anslutna. Varje geometri - från runda till kombinerad.
3. Kopplingar, bröstvårtor. Anslut raka delar av motorvägen.
4. tees. Foggrenar eller två grenar av kanalen.
5. pluggar. Blockera luftflödet.
6. korsningar. Separera eller anslut luftströmmar.
7. ankor. Ge en kanal på flera nivåer.

För att beräkna nödvändiga parametrar för formade produkter behövs matematiska färdigheter.

Varje formad produkt har sin egen speciella roll i ventilationssystemet. Tillverkarna utformar var och en separat. De levereras tillsammans med huvudelementen.

Ett misstag som gjorts i en indikator kommer att medföra en försämring av systemets prestanda. Det finns inga färdiga formler för sådana beräkningar.

Tabellen visar standardstorlekar på kanaler. Även proffs istället för komplexa beräkningar använder sådana och liknande specialtabeller

Många designers använder specialprogram, kalkylatorer online. Du behöver bara ange de primära värdena och få färdiga parametrar vid utgången.

Program tillåter inte bara att bestämma de nödvändiga värdena för alla delar, utan också att utveckla dem. Denna skanning, tryckt på en 3D-skrivare, gör det möjligt att passa perfekt i ventilationskanalerna.

Grundläggande beräkningskrav

Vid bestämning av de slutliga parametrarna för kanalerna måste det beaktas att bestämningen av kanalernas area måste se till att:

1. Temperaturregimen i rummet tillhandahålls. När det finns ett överskott av värme tillhandahålls dess borttagning, och där det finns en brist minimeras dess förlust.
2. Luftrörelsens hastighet minskar inte på något sätt komfortnivån för människor i rummet. Inom arbetsområden är luftrening obligatorisk.
3. Skadliga kemiska föreningar och suspenderade partiklar som finns i luften är i volymen motsvarande GOST 12.1.005-88.

För enskilda rum är en förutsättning för att välja luftkanalens område konstant underhåll av bakvatten och uteslutning av lufttillförsel från utsidan.

Vid beräkning av ledningens motstånd beaktas tryckförlust. För att luftmassflödet ska övervinna motstånd under rörelse krävs lämpligt tryck

Den kategori av lokaler där stöd är nödvändigt inkluderar källare samt rum där skadliga ämnen kan samlas.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Online-program för att hjälpa designingenjören:

Tomten för organisationen av ventilationen av ett privat hus som helhet:

Tvärsnittsarean, form, längd på kanalen är några av parametrarna som bestämmer ventilationssystemets prestanda. Korrekt beräkning är oerhört viktigt eftersom luftgenomströmningen, liksom flödeshastigheten och den effektiva driften av strukturen som helhet, beror på den.

När du använder onlinekalkylatorn kommer beräkningen av noggrannhet att vara högre än vid manuell beräkning. Detta resultat förklaras av att programmet automatiskt avrundar värdena till mer exakta.

Har du personlig erfarenhet av att utforma, ordna och designa ett kanalsystem? Vill du dela din kunskap eller ställa frågor om ämnet? Lämna kommentarer och delta i diskussioner - feedbackformuläret finns nedan.