การคำนวณพื้นที่ของท่อและอุปกรณ์: กฎสำหรับการคำนวณ + ตัวอย่างของการคำนวณตามสูตร
กุญแจสำคัญในการระบายอากาศที่สมบูรณ์แบบและมีประสิทธิภาพคือการคำนวณพื้นที่ของท่อและอุปกรณ์ต่าง ๆ อย่างมีประสิทธิภาพซึ่งการเลือกทั้งองค์ประกอบและอุปกรณ์แต่ละอย่างขึ้นอยู่กับ จุดประสงค์ของการคำนวณคือเพื่อให้แน่ใจว่าความถี่ที่เหมาะสมที่สุดของการเปลี่ยนแปลงอากาศในสถานที่ตามวัตถุประสงค์
ในบทความเราตรวจสอบรายละเอียดแต่ละขั้นตอนของการคำนวณ: กำหนดพื้นที่หน้าตัดและพื้นที่จริงของท่ออากาศคำนวณความเร็วลมและเลือกพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์รูปทรง นอกจากนี้เราระบุข้อกำหนดหลักสำหรับขนาดของท่อระบายอากาศและยังได้เป็นตัวอย่างของการคำนวณท่ออากาศสำหรับบ้านส่วนตัว
เนื้อหาของบทความ:
วัตถุประสงค์ของการคำนวณ
คุณสมบัติของการคำนวณและ การเลือกท่อ ขึ้นอยู่กับประเภทและวัสดุที่ใช้ ลักษณะหลังเป็นตัวกำหนดความแตกต่างที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของอากาศและลักษณะเฉพาะของปฏิกิริยาของหิมะถล่มกับผนัง
ท่อคือ:
- โลหะ - มันสามารถเป็นเหล็กสีดำ, สังกะสี, สแตนเลส;
- ลูกฟูกอลูมิเนียมที่มีความยืดหยุ่น;
- ท่อระบายอากาศพลาสติก - ยืดหยุ่นและแข็ง
- ผ้า
ตามรูปทรงเรขาคณิตของส่วนท่อกลมกลมสี่เหลี่ยมวงรีจะทำ หลังไม่เป็นที่นิยมเท่าสองคนแรก
แม้ว่าจะมีการออกแบบระบบระบายอากาศที่ถูกต้องที่สุด แต่ความผิดพลาดในการเลือกหน้าตัดของท่ออาจทำให้การไหลเวียนของอากาศหยุดชะงัก
ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์นี้:
- อัตราการไหลของอากาศและปริมาณ
- ระดับของความหนาแน่นของข้อต่อ;
- เสียงรบกวนของระบบระบายอากาศ
- การใช้พลังงาน
การคำนวณที่ถูกต้องจะช่วยประหยัดเงินได้เนื่องจากปริมาณของวัสดุจะถูกกำหนดอย่างแม่นยำ แต่นอกเหนือจากปัญหาทางเศรษฐกิจแล้วสิ่งที่สำคัญคือพารามิเตอร์การระบายอากาศที่ให้ความสะดวกสบายแก่ผู้อยู่อาศัย
ข้อมูลทั่วไปสำหรับการคำนวณพื้นที่หน้าตัด
พื้นที่ของท่อสำหรับท่อคำนวณตามค่าต่าง ๆ :
- สำหรับการปฏิบัติตามพารามิเตอร์ด้านสุขอนามัยและสุขอนามัย (SanPiN)
- ตามจำนวนผู้อยู่อาศัย
- ตามพื้นที่ของห้อง
ผลลัพธ์สามารถรับได้ทั้งห้องแยกต่างหากและสำหรับบ้านโดยรวม สำหรับการคำนวณมีโปรแกรมพิเศษที่มีอัลกอริธึมฝังอยู่ ตัวเลือกการคำนวณก็คือการใช้สูตร
พื้นที่หน้าตัดของท่อระหว่างการออกแบบถูกเลือกเพื่อให้อากาศตลอดความยาวทั้งหมดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณเดียวกัน ตลอดความยาวของระบบปริมาณของอากาศจะแตกต่างกันดังนั้นพื้นที่หน้าตัดของท่อควรเปลี่ยนขึ้นตามปริมาณอากาศที่เพิ่มขึ้น
เมื่อการเติบโตของส่วนวงกลมความเร็วลมลดลง ในเวลาเดียวกันเสียงแอโรไดนามิกก็จะลดลงเช่นกัน ข้อเสียของท่อดังกล่าวคือความหนาแน่นของโครงสร้างเนื่องจากมันเป็นไปไม่ได้ที่จะติดตั้งในช่องว่างระหว่างร่างและเพดานที่ถูกระงับเช่นเดียวกับค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้น
หากเป็นไปไม่ได้คุณสามารถกำหนดรูปทรงเรขาคณิตเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าได้เนื่องจากความสูงของส่วนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้านั้นน้อยกว่า ในทางกลับกันผลิตภัณฑ์ทรงกลมจะติดตั้งง่ายกว่าและมีข้อดีในการใช้งาน
ตัวเลือกหนึ่งหรือตัวเลือกอื่นขึ้นอยู่กับลำดับความสำคัญของผู้ใช้ หากอยู่แถวหน้าการประหยัดพลังงานเสียงรบกวนน้อยที่สุดและมีความเป็นไปได้ทั้งหมดในการติดตั้งเครือข่ายแบบมิติทางเลือกที่ดีที่สุดคือรูปทรงกลมของท่อ
ขั้นตอนการคำนวณ
งานการชำระประกอบด้วยหลายขั้นตอน:
- การวาดภาพเป็นเรื่องธรรมดา ไดอะแกรมระบบระบายอากาศ. ที่นี่ความยาวของส่วนตรงส่วนเปลี่ยนและประเภทของพวกเขาสถานที่ของการเปลี่ยนแปลงของส่วนที่ควรจะสังเกต
- ทางเลือกของการแลกเปลี่ยนอากาศที่หลากหลายเช่นเดียวกับข้อกำหนดด้านสุขอนามัยและสุขอนามัย
- การคำนวณความเร็วของการเคลื่อนที่ของมวลอากาศผ่านท่อ พารามิเตอร์นี้ขึ้นอยู่กับ ประเภทของการระบายอากาศและมันอาจเป็นไปตามธรรมชาติหรือถูกบังคับ
- การคำนวณพื้นที่ของท่ออากาศและพารามิเตอร์อื่น ๆ
มีหลายโปรแกรมสำหรับทำการคำนวณดังกล่าว
การคำนวณส่วนตัดของท่อ
การแสดงออกที่ใช้ในการคำนวณการสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสขององค์ประกอบที่มีรูปร่างและท่อมีลักษณะดังนี้:
Sc = (ยาว x 2.778): V,
ที่อยู่:
- Sc - พื้นที่ในภาพตัดขวาง
- L - อัตราการไหลเวียนของอากาศในระบบ
- 2.778 - สัมประสิทธิ์การจับคู่มิติต่างๆ
- V - ความเร็วของหิมะถล่มในบางแห่งวัดเป็นเมตรต่อวินาที
ผลลัพธ์ของการคำนวณจะเป็นค่าที่วัดได้ในหน่วยเซนติเมตร²
มีสูตรทางเลือกคือ:
S = L: k × V,
ค่าสัมประสิทธิ์ K ในกรณีนี้คือ 3600
การกำหนดพื้นที่ท่อตามจริง
สูตรการระบายอากาศปกติสำหรับท่อระบายอากาศแบบกลมคำนวณโดย:
S = (π x D2): 400,
ที่อยู่:
- S - พื้นที่จริง
- D - เส้นผ่านศูนย์กลาง
สำหรับท่อสี่เหลี่ยม:
S = (A x B): 100,
ที่อยู่:
- S - พื้นที่จริง
- D - เส้นผ่านศูนย์กลาง
- - ความสูงของท่อ
- - ความกว้างของโครงสร้าง
พื้นที่หน้าตัดสำหรับท่อที่มีหน้าตัดวงรีคำนวณโดยสูตร:
S = π× A × B: 4,
ที่อยู่:
- - เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ของวงรี;
- - เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงตามลำดับ
มีสูตรอื่น ๆ สำหรับการคำนวณพื้นที่ท่อ
การใช้เอกสารข้อบังคับเช่น SNiP คุณสามารถเปรียบเทียบขนาดของหน้าตัดของท่อกับตัวบ่งชี้ที่ต้องการ ดังนั้นขนาดที่เหมาะสมของท่ออากาศจะถูกกำหนดอย่างง่ายดายยิ่งขึ้น
ผู้ผลิตบางรายในคำอธิบายของท่อให้ Nomograms พวกเขาอยู่ในเอกสารกำกับดูแล
จาก Nomograms คุณสามารถรับค่าของพื้นที่หน้าตัด มันเป็นค่าประมาณ แต่เหมาะสำหรับการสร้างระบบที่มีเสียงรบกวนน้อยที่สุด
ในการค้นหาขนาดของท่อสำหรับสาขาเฉพาะของไปป์ไลน์ซึ่งมีการส่งปริมาณอากาศที่กำหนดคุณต้องทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:
- กำหนดจุดตัดของปริมาตรอากาศที่เคลื่อนย้ายภายใน 1 ชั่วโมงและบรรทัดความเร็วสูงสุดสำหรับส่วนที่คำนวณ
- ถัดจากจุดนี้ให้หาค่าเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุด
นอกจากนี้การมีโนโมแกรมเป็นไปไม่ได้ที่จะอำนวยความสะดวกในการคำนวณส่วนตัดของท่ออากาศและอุปกรณ์ประกอบเท่านั้น แต่ยังสามารถระบุการสูญเสียแรงดันในส่วนของสายอากาศด้วยความเร็วที่กำหนด
Nomogram เป็นทางเลือกคุณสามารถกำหนดพื้นที่หน้าตัดที่ต้องการได้ขึ้นอยู่กับความเร็วของมวลอากาศ
การคำนวณความเร็วลม
ใช้สูตรหรือตารางพิเศษคำนวณความเร็วของท่อ พารามิเตอร์ที่สำคัญที่นี่คือตัวบ่งชี้ความหลากหลายซึ่งกำหนดปริมาณของอากาศที่มีการระบายอากาศเต็มรูปแบบของห้องที่มีปริมาณ 1 เมตร3 ภายใน 1 ชั่วโมง
ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้กำหนดดัชนีอัตราเพื่อศึกษาเงื่อนไขเฉพาะที่โรงงานอุตสาหกรรมที่มีอยู่ซึ่งมีข้อมูลที่เป็นจริงเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซควันพิษ ฯลฯ ควรทำการคำนวณอย่างอิสระโดยใช้สูตร
สูตรการคำนวณหลายหลากมีดังนี้:
N = V: W,
ที่อยู่:
- ยังไม่มีข้อความ - หลายหลากที่ต้องการ;
- V - ปริมาณของมวลอากาศบริสุทธิ์เข้ามาในห้องภายในหนึ่งชั่วโมง;
- W - ระดับเสียงของห้อง
หน่วยของหลายหลากคือจำนวนครั้ง / ชั่วโมง, V วัดเป็นmᶾ / h, ปริมาตรเป็นmᶾ
ลองพิจารณาตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงในการกำหนดปริมาณอากาศที่ต้องการด้วยหลายหลาก
มีห้องนั่งเล่นขนาด 22 mᶾ มันต้องการอากาศ: L = 22 x 6 = 132 m3ที่นี่ 6 คืออัตราแลกเปลี่ยนอากาศที่นำมาจากตาราง
ความเร็วของมวล (V) วัดเป็น m / s และกำหนดโดยสูตร:
V = L: 3600 x S,
ที่อยู่:
- L - ใช้อากาศ (mᶾ / h);
- S - พื้นที่ส่วนท่อ (mᶾ)
นอกจากนี้ยังมีพารามิเตอร์อีก 2 ตัวที่ส่งผลกระทบ ความเร็วลม: ระดับเสียง, ค่าสัมประสิทธิ์การสั่นสะเทือน เมื่อออกแบบระบบพวกเขาจะต้องนำมาพิจารณา
ตัวอย่างการคำนวณสำหรับกระท่อมเล็ก ๆ
สำหรับการคำนวณเราใช้กระท่อมที่มีพื้นที่ภายใน 108.8 ม2 และสูงจากพื้นถึงเพดาน 3 เมตรภายในมีห้องนั่งเล่นห้องนอนห้องเด็กห้องครัวห้องน้ำ ดัชนีความหลายหลากมีค่าเท่ากับ 1
ขั้นแรกให้คำนวณปริมาณอากาศที่ปล่อยออกและอากาศที่เข้ามาโดยทั่วไปสำหรับอาคาร
ใช้สำหรับวิธีนี้ SNiP:
- เนื่องจากห้องนอนและห้องนั่งเล่นมีพื้นที่เท่ากันปริมาณอากาศที่ระบายออกจากห้องนั้นคือ 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ / h
- สำหรับเด็ก - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ / h
- สำหรับห้องครัว - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ / h
- สำหรับห้องน้ำ - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ / h
- เป็นผลให้: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ / h
ไม่ได้คำนึงถึงทางเดินและโถงทางเดิน100 mᶾคือปริมาตรที่ผ่านเข้ามาในห้องครัว
การกระจายลมที่ถูกต้องในบ้านก็เป็นจุดสำคัญเช่นกัน ในอาคารประเภทนี้มักมีการจัดระบบระบายอากาศตามธรรมชาติ องค์ประกอบบีบบังคับยังคงอยู่ที่นี่ - เครื่องดูดควัน.
ถัดไปกำหนดขนาดของท่อระบายอากาศ ตั้งแต่ 100 เมตร3 บังคับให้ถอดฮูดออกมันยังคงอยู่เพื่อกระจายส่วนที่เหลืออีก 294 เมตร3. พวกเขาจะออกไปตามธรรมชาติผ่านทาง 2 เหมือง แต่ละอันจะมี: 294: 2 = 147 mᶾ
ตั้งแต่ในเหมืองของการระบายอากาศตามธรรมชาติความเร็วลมอยู่ในช่วง 0.5 ถึง 1.5 m / s โดยปกติในการคำนวณพวกเขาใช้ค่าเฉลี่ย 1 m / s การแทนที่ค่าที่ทราบในสูตร S = L: k × V พวกเขาค้นหา: S = 147: 3600 x 1 = 0.0408 m²
ตอนนี้มันเป็นไปได้ที่จะกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อด้วยวงกลมในภาคตัดตามสูตร: S = (π x D2): 400 หรือ 0.0408 = (3.14 x D2): 400
การแก้สมการนี้กับสิ่งที่ไม่รู้จักผ่านการคำนวณอย่างง่ายพวกเขาพบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อคือ 2.28 มม. เลือกขนาดท่อมาตรฐานขนาดใหญ่ที่สุดที่ใกล้เคียงที่สุดสำหรับค่านี้
เมื่อติดตั้งท่อสี่เหลี่ยมขนาดของมันจะถูกเลือกตามตารางโดยเน้นไปที่พื้นที่ ค่าที่ใหญ่กว่าที่ใกล้เคียงที่สุดคือ 200 x 250 มม.
ตามรูปแบบเดียวกันพื้นที่หน้าตัดของก๊อกน้ำสำหรับเครื่องดูดควันจะถูกกำหนดด้วยความแตกต่างที่ความเร็วลมที่นี่คือ 3 m / s S = 100: 3600 x 3 = 0.083 m ²หรือเส้นผ่านศูนย์กลาง 107 มม.
ตารางการแปลงเป็นสิ่งที่จำเป็นเมื่อมีความจำเป็นในการทำการคำนวณของท่ออากาศที่มีหน้าตัดสี่เหลี่ยมและใช้ตารางสำหรับผลิตภัณฑ์ทรงกลม นี่คือเส้นผ่านศูนย์กลางของท่ออากาศที่มีวงกลมในส่วนหน้าตัดซึ่งความดันลดลงเนื่องจากแรงเสียดทานเท่ากับค่าเดียวกันในการออกแบบรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า
มีสามวิธีในการกำหนดค่าที่เทียบเท่า:
- โดยความเร็ว
- ตามแนวขวาง
- โดยค่าใช้จ่าย
ค่าเหล่านี้เกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์ท่อที่แตกต่างกัน สำหรับแต่ละคนมีวิธีการเฉพาะสำหรับการใช้ตาราง สิ่งสำคัญคือไม่ว่าจะใช้วิธีการใดขนาดของการสูญเสียแรงเสียดทานจะเท่าเดิม
โดยสรุปการตรวจสอบความเร็วจะดำเนินการ: V = 147: (3600 x 0.0408) = 1.0 m / s นี่อยู่ภายในขีด จำกัด ที่ยอมรับได้
ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างและการคำนวณของพวกเขา
ที่ การติดตั้งท่อ ส่วนตรงของขนาดต่างๆมีการเชื่อมต่อโดยใช้ผลิตภัณฑ์รูป
ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างรวมถึง:
- ก๊อก. พวกมันถูกใช้เพื่อเปลี่ยนทิศทางของท่ออากาศในทุก ๆ มุมที่เป็นไปได้ มีทั้งแบบกลมและสี่เหลี่ยมวงรี
- การเปลี่ยน. ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาท่อของส่วนต่างๆมีการเชื่อมต่อ รูปทรงเรขาคณิตใด ๆ - จากรอบเป็นแบบรวม
- ข้อต่อ, หัวนม. เชื่อมต่อส่วนต่าง ๆ ของทางหลวง
- ประเดิม. สาขาร่วมหรือสองสาขาของท่อ
- ปลั๊ก. ปิดกั้นการไหลของอากาศ
- นํ้า. แยกหรือเชื่อมต่อกระแสอากาศ
- เป็ด. ให้ทางเดินหลายระดับของท่อ
ในการคำนวณพารามิเตอร์ที่จำเป็นของผลิตภัณฑ์รูปจำเป็นต้องมีทักษะทางคณิตศาสตร์
ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในตัวบ่งชี้เดียวจะทำให้การทำงานของระบบแย่ลง ไม่มีสูตรสำเร็จรูปสำหรับการคำนวณดังกล่าว
นักออกแบบหลายคนใช้โปรแกรมพิเศษเครื่องคิดเลขออนไลน์ คุณจะต้องป้อนค่าหลักและรับพารามิเตอร์สำเร็จรูปที่เอาต์พุต
โปรแกรมอนุญาตให้ไม่เพียง แต่จะกำหนดค่าที่จำเป็นของทุกส่วน แต่ยังทำให้การพัฒนาของพวกเขา การสแกนนี้พิมพ์บนเครื่องพิมพ์ 3D ทำให้สามารถติดตั้งท่อระบายอากาศได้อย่างสมบูรณ์แบบ
ข้อกำหนดการคำนวณพื้นฐาน
เมื่อพิจารณาพารามิเตอร์สุดท้ายของท่อจะต้องนำมาพิจารณาว่าการกำหนดพื้นที่ของท่อนั้นต้องมั่นใจว่า:
- มีระบบการควบคุมอุณหภูมิในห้อง ในกรณีที่มีความร้อนมากเกินไปจะมีการกำจัดและในกรณีที่มีข้อบกพร่องการสูญเสียจะลดลง
- ความเร็วของการเคลื่อนที่ของอากาศไม่ลดระดับความสะดวกสบายของผู้คนในห้อง ในพื้นที่ทำงานต้องทำการฟอกอากาศ
- สารประกอบทางเคมีที่เป็นอันตรายและอนุภาคแขวนลอยที่มีอยู่ในอากาศอยู่ในปริมาณที่สอดคล้องกับ GOST 12.1.005-88
สำหรับแต่ละห้องข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเลือกพื้นที่ของท่ออากาศคือการบำรุงรักษาน้ำนิ่งและการยกเว้นการจ่ายอากาศจากภายนอก
ประเภทของสถานที่ที่จำเป็นต้องมีการสนับสนุน ได้แก่ ห้องใต้ดินรวมถึงห้องที่มีสารอันตรายสามารถสะสมได้
ข้อสรุปและวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อ
โปรแกรมออนไลน์เพื่อช่วยวิศวกรออกแบบ:
พล็อตขององค์กรของการระบายอากาศของบ้านส่วนตัวโดยรวม:
พื้นที่หน้าตัดรูปร่างความยาวของท่อเป็นพารามิเตอร์บางอย่างที่พิจารณาประสิทธิภาพของระบบระบายอากาศ การคำนวณที่ถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่งเพราะ ปริมาณอากาศรวมทั้งอัตราการไหลและการทำงานที่มีประสิทธิภาพของโครงสร้างโดยรวมขึ้นอยู่กับมัน
เมื่อใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์ระดับความแม่นยำของการคำนวณจะสูงกว่าเมื่อคำนวณด้วยตนเอง ผลลัพธ์นี้ถูกอธิบายโดยความจริงที่ว่าโปรแกรมปัดเศษค่าโดยอัตโนมัติเป็นค่าที่ถูกต้องมากขึ้น
คุณมีประสบการณ์ส่วนตัวในการออกแบบจัดเรียงและออกแบบระบบท่อหรือไม่? ต้องการแบ่งปันความรู้ของคุณหรือถามคำถามเกี่ยวกับหัวข้อหรือไม่ กรุณาแสดงความคิดเห็นและมีส่วนร่วมในการสนทนา - แบบฟอร์มข้อเสนอแนะอยู่ด้านล่าง