Tính toán diện tích ống dẫn và phụ kiện: quy tắc thực hiện tính toán + ví dụ về tính toán theo công thức

Chìa khóa để thông gió hoàn hảo và hiệu quả là tính toán có thẩm quyền về diện tích của ống dẫn và phụ kiện, trong đó việc lựa chọn cả hai yếu tố và thiết bị riêng lẻ phụ thuộc. Mục đích của tính toán là để đảm bảo tính đa dạng tối ưu của sự thay đổi không khí trong cơ sở phù hợp với mục đích của chúng.

Trong bài viết, chúng tôi đã kiểm tra chi tiết từng giai đoạn cần thiết của tính toán: xác định mặt cắt và diện tích thực của ống dẫn khí, tính toán tốc độ không khí và chọn thông số của các sản phẩm có hình dạng. Ngoài ra, chúng tôi đã xác định các yêu cầu chính đối với kích thước của các ống thông gió, và cũng đưa ra một ví dụ về tính toán các ống dẫn khí cho một ngôi nhà riêng.

Mục đích của các tính toán

Các tính năng của tính toán và lựa chọn ống dẫn phụ thuộc vào loại của chúng và vật liệu mà chúng được tạo ra. Đặc tính thứ hai xác định các sắc thái phát sinh từ sự chuyển động của không khí và đặc thù của sự tương tác của một trận tuyết lở với các bức tường.

Ống dẫn là:

• kim loại - nó có thể là thép đen, mạ kẽm, thép không gỉ;
• tôn nhôm linh hoạt;
• ống thông gió bằng nhựa - linh hoạt và cứng nhắc;
• mô.

Theo hình học của phần, ống dẫn tròn, hình chữ nhật, hình bầu dục được thực hiện. Cái sau không phổ biến như hai cái đầu.

Ngay cả khi có thiết kế chính xác nhất của hệ thống thông gió, một lỗi trong việc lựa chọn mặt cắt của ống dẫn có thể dẫn đến sự gián đoạn lưu thông không khí.

Kết quả của các lỗi trong tính toán sẽ là tăng độ ẩm, và sau đó nấm mốc và nấm trong phòng. Nếu không tính toán chính xác diện tích của tất cả các bộ phận, không thể chọn các yếu tố phù hợp của tổ hợp thông gió

Phụ thuộc vào tham số này:

• tốc độ dòng khí và khối lượng của nó;
• mức độ chặt của khớp;
• tiếng ồn của hệ thống thông gió;
• tiêu thụ điện năng.

Tính toán chính xác sẽ tiết kiệm tiền vì số lượng vật liệu sẽ được xác định chính xác. Nhưng ngoài các vấn đề kinh tế, những vấn đề chính vẫn là các thông số thông gió cung cấp điều kiện sống thoải mái cho người dân.

Thông tin chung để tính diện tích mặt cắt ngang

Diện tích của các ống cho ống dẫn được tính theo các giá trị khác nhau:

1. Để tuân thủ các thông số vệ sinh và vệ sinh (SanPiN).
2. Theo số lượng cư dân.
3. Theo diện tích của các phòng.

Kết quả có thể thu được cho cả một phòng riêng biệt và cho toàn bộ ngôi nhà. Để tính toán, có những chương trình đặc biệt với các thuật toán được nhúng trong đó. Một lựa chọn tính toán khác là sử dụng các công thức.

Diện tích mặt cắt ngang của các ống dẫn trong thiết kế của chúng được chọn sao cho không khí dọc theo tất cả các chiều dài di chuyển với tốc độ xấp xỉ như nhau. Trong suốt chiều dài của hệ thống, lượng không khí là khác nhau, do đó diện tích mặt cắt ngang của ống dẫn nên thay đổi theo chiều tăng với lượng không khí tăng.

Nếu chúng ta xem xét thông gió khí thải, thì hình cầu của mặt cắt ngang sẽ tăng lên khi chúng ta tiếp cận quạt. Đây là cách duy nhất để đảm bảo ít nhiều cùng tốc độ của khối không khí trong suốt chiều dài của ống dẫn khí.

Với sự tăng trưởng của một mặt cắt ngang tròn, tốc độ dòng khí giảm. Đồng thời, tiếng ồn khí động học cũng sẽ giảm. Nhược điểm của các ống dẫn như vậy là sự cồng kềnh của cấu trúc, do không thể lắp đặt chúng trong không gian giữa dự thảo và trần treo, cũng như với chi phí tăng.

Nếu điều này là không thể, bạn có thể ưu tiên cho hình học hình chữ nhật, vì chiều cao của phần hình chữ nhật là ít hơn. Mặt khác, các sản phẩm tròn dễ cài đặt hơn và chúng có lợi thế hoạt động riêng.

Vì ống dẫn tròn không phải lúc nào cũng có thể được đưa vào bên trong, và những cái đắt tiền hình chữ nhật thẩm mỹ hơn, như là một thay thế, đáng để xem xét các sản phẩm hình bầu dục. Họ đều làm việc và hiệu quả.

Việc lựa chọn một hoặc một tùy chọn khác tùy thuộc vào các ưu tiên của người dùng. Nếu đi đầu là tiết kiệm năng lượng, tiếng ồn tối thiểu và có tất cả các khả năng cài đặt mạng chiều, thì sự lựa chọn tốt nhất là hình dạng tròn của ống dẫn.

Các giai đoạn tính toán

Công việc giải quyết bao gồm một số giai đoạn:

1. Vẽ lên một điểm chung sơ đồ hệ thống thông gió. Ở đây, cần lưu ý độ dài của các phần thẳng, các phần quay và loại của chúng, các vị trí thay đổi của phần.
2. Sự lựa chọn của sự đa dạng của trao đổi không khí, giống hệt với các yêu cầu vệ sinh và vệ sinh.
3. Tính toán tốc độ di chuyển của khối không khí qua đường ống. Thông số này phụ thuộc vào loại thông gió, và nó có thể là tự nhiên hoặc bị ép buộc.
4. Tính toán diện tích của ống dẫn khí và các thông số khác.

Có nhiều chương trình để thực hiện các tính toán như vậy.

Tính toán sử dụng các công thức cho một hệ thống phức tạp không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Đối với một ngôi nhà nhỏ, việc tính toán diện tích của các yếu tố riêng lẻ, mặt cắt ngang của ống dẫn là hoàn toàn có thể

Việc tính toán tiết diện của ống dẫn

Biểu thức được sử dụng để tính toán phương trình của các phần tử và ống dẫn có hình dạng như sau:

Sc = (L x 2.778): V,

trong đó:

• Sc - diện tích trong mặt cắt ngang;
• L - tốc độ dòng khí lưu thông trong hệ thống;
• 2.778 - hệ số phù hợp với các kích thước khác nhau;
• V - Tốc độ của một trận tuyết lở ở một nơi cụ thể, được đo bằng mét trên giây.

Kết quả tính toán sẽ là một giá trị được đo bằng cm².

Có một công thức thay thế:

S = L: k × V,

Hệ số K trong trường hợp này là 3600.

Xác định diện tích ống thực tế

Diện tích thông gió thường xuyên cho các ống thông gió tròn được tính theo công thức:

S = (π x D2): 400,

trong đó:

• S - diện tích thực tế;
• D - đường kính.

Đối với đường ống hình chữ nhật:

S = (A x B): 100,

trong đó:

• S - diện tích thực tế;
• D - đường kính;
• Một - chiều cao ống dẫn;
• Trong - chiều rộng của kết cấu.

Diện tích mặt cắt cho một đường ống có mặt cắt hình bầu dục được tính theo công thức:

S = π × A × B: 4,

trong đó:

• Một - đường kính lớn hơn của hình bầu dục;
• Trong - đường kính nhỏ hơn, tương ứng.

Có các công thức khác để tính diện tích ống dẫn.

Sử dụng một tài liệu quy định như SNiP, bạn có thể so sánh kích thước của các mặt cắt ngang của ống dẫn với các chỉ số cần thiết. Do đó, kích thước phù hợp của ống khí được xác định thậm chí đơn giản hơn.

Một số nhà sản xuất trong mô tả của các ống dẫn đưa ra chữ tượng hình. Họ đang ở trong văn học quy định.

Nomogram cho một ống kim loại với tiết diện tròn. Các giá trị từ nó được thay thế vào công thức. Tất cả các ống dẫn linh hoạt được bổ sung với các sơ đồ như vậy (+)

Từ chữ tượng hình, bạn có thể lấy giá trị của diện tích mặt cắt ngang. Nó là gần đúng, nhưng phù hợp để tạo ra một hệ thống với tiếng ồn tối thiểu.

Để tìm kích thước của ống dẫn cho một nhánh cụ thể của đường ống mà qua đó một thể tích không khí nhất định được vận chuyển, bạn phải thực hiện các bước sau:

1. Xác định trên biểu đồ điểm giao nhau của thể tích không khí được vận chuyển trong 1 giờ và đường tốc độ tối đa cho phần được tính toán.
2. Bên cạnh điểm này, tìm giá trị của đường kính phù hợp nhất.

Ngoài ra, có một biểu đồ, không chỉ có thể tạo thuận lợi cho việc tính toán mặt cắt của ống dẫn khí và phụ kiện, mà còn chỉ định tổn thất áp suất trên một phần của đường khí ở tốc độ cài đặt.

Ký hiệu là tùy chọn, bạn có thể xác định diện tích mặt cắt mong muốn tùy thuộc vào tốc độ của khối không khí.

Tính toán vận tốc không khí

Sử dụng các công thức hoặc bảng đặc biệt, tính toán tốc độ của ống dẫn. Thông số chính ở đây là chỉ số đa bội, xác định lượng không khí có thông gió đầy đủ của một căn phòng có thể tích 1 m³ trong vòng 1 giờ

Các chuyên gia khuyến nghị, để xác định chỉ số tỷ lệ, nghiên cứu các điều kiện cụ thể tại các cơ sở công nghiệp hiện có, có dữ liệu thực tế về phát thải khí, khói độc, v.v. Tốt nhất nên thực hiện một phép tính độc lập bằng cách sử dụng các công thức.

Để đơn giản hóa các phép tính, có các bảng đặc biệt nơi bạn có thể nhận giá trị hoàn thành của chỉ báo bội, nhưng bạn cần lưu ý rằng chúng đưa ra các tham số làm tròn

Công thức tính bội số như sau:

N = V: W,

trong đó:

• N - bội số mong muốn;
• V - khối lượng không khí trong lành vào phòng trong vòng một giờ;
• W - thể tích của căn phòng.

Đơn vị của bội số là số lần / giờ, V được đo bằng mᶾ / h, âm lượng tính bằng mᶾ.

Xem xét một ví dụ cụ thể về việc xác định lượng không khí cần thiết theo bội số.

Có một phòng khách với thể tích 22 mᶾ. Nó sẽ yêu cầu không khí: L = 22 x 6 = 132 m³, ở đây 6 là tỷ giá trao đổi không khí được lấy từ bảng.

Vận tốc của khối lượng (V) được đo bằng m / s và được xác định theo công thức:

V = L: 3600 x S,

trong đó:

• L - không khí đã sử dụng (mᶾ / h);
• S - diện tích ống dẫn cắt (mᶾ).

Ngoài ra, có thêm 2 thông số ảnh hưởng tốc độ không khí: độ ồn, hệ số rung. Khi thiết kế một hệ thống, chúng phải được tính đến.

Ví dụ tính toán cho một ngôi nhà nhỏ

Để tính toán, chúng tôi lấy một ngôi nhà với diện tích bên trong 108,8 m² và chiều cao 3 m tính từ sàn đến trần. Bên trong có phòng khách, phòng ngủ, phòng trẻ em, nhà bếp, phòng tắm. Chỉ số bội được lấy bằng 1.

Hệ thống thông gió cho phép bạn cứu căn phòng khỏi các tạp chất có hại cho sức khỏe - có khả năng gây nguy hiểm và gây ra các phản ứng dị ứng, làm xấu đi sức khỏe

Đầu tiên, lượng khí được loại bỏ và không khí đến nói chung cho tòa nhà được tính toán.

Áp dụng cho phương pháp này SNiP:

1. Vì phòng ngủ và phòng khách có cùng diện tích, lượng không khí được loại bỏ khỏi chúng là 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ / h.
2. Đối với trẻ em - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ / h.
3. Đối với bếp - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ / h.
4. Đối với phòng tắm - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ / h.
5. Kết quả là: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ / h.

Hành lang và hành lang không được tính đến.100 mᶾ là âm lượng đi qua mui xe trong nhà bếp.

Sự phân phối chính xác của luồng không khí trong nhà cũng là một điểm rất quan trọng. Trong các tòa nhà loại này, một hệ thống thông gió tự nhiên thường được bố trí. Yếu tố cưỡng chế vẫn còn hiện diện ở đây - mui bếp.

Tiếp theo, xác định đường kính của ống thông gió. Từ 100 m³ loại bỏ mui xe một cách cưỡng bức, nó vẫn còn để phân phối 294 m còn lại³. Họ sẽ rời tự nhiên qua 2 mỏ. Mỗi sẽ có: 294: 2 = 147 mᶾ.

Vì trong các mỏ thông gió tự nhiên, tốc độ không khí dao động từ 0,5 đến 1,5 m / s, thông thường trong các tính toán, chúng có giá trị trung bình là 1 m / s. Thay thế các giá trị đã biết trong công thức S = L: k × V, họ tìm thấy: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².

Bây giờ có thể xác định đường kính của ống dẫn với một vòng tròn trong mặt cắt ngang theo công thức: S = (π x D2): 400 hoặc 0,0408 = (3.14 x D2): 400.

Giải phương trình này với một ẩn số, thông qua các phép tính đơn giản, họ thấy rằng đường kính của ống dẫn là 2,28 mm. Kích thước ống tiêu chuẩn lớn hơn gần nhất được chọn cho giá trị này.

Sử dụng bảng chuyển đổi này, bạn có thể chọn đường kính tương đương của ống dẫn với tiết diện tròn. Điều này rất đơn giản hóa việc tính toán.

Khi một ống hình chữ nhật được gắn, kích thước của nó được chọn theo bảng, tập trung vào khu vực. Giá trị lớn nhất gần nhất là 200 x 250 mm.

Theo sơ đồ tương tự, diện tích mặt cắt ngang của vòi cho máy hút mùi bếp được xác định với sự khác biệt là tốc độ không khí ở đây là 3 m / s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 mét vuông hoặc đường kính 107 mm.

Một bảng chuyển đổi là cần thiết khi cần thiết để thực hiện tính toán các ống dẫn khí với tiết diện hình chữ nhật và áp dụng bảng cho các sản phẩm tròn. Dưới đây là đường kính của ống dẫn khí với một vòng tròn trong mặt cắt ngang, trong đó sự giảm áp suất do ma sát bằng với cùng một giá trị trong thiết kế hình chữ nhật.

Có ba cách để xác định giá trị tương đương:

• bằng tốc độ;
• dọc theo mặt cắt ngang;
• bằng chi phí.

Các giá trị này được liên kết với các tham số ống dẫn khác nhau. Đối với mỗi người trong số họ có một phương pháp riêng để sử dụng bảng. Điều chính là, bất kể phương pháp áp dụng, mức độ mất áp lực ma sát là như nhau.

Tóm lại, kiểm tra tốc độ được thực hiện: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m / s. Điều này là trong giới hạn chấp nhận được.

Sản phẩm định hình và tính toán của họ

Tại lắp đặt ống dẫn phần thẳng của các kích cỡ khác nhau được kết nối bằng cách sử dụng các sản phẩm hình.

Trong sản xuất cả ống dẫn và phụ kiện, cần phải tính diện tích của chúng. Không có điều này, không thể xác định số lượng vật liệu chính xác để sản xuất các bộ phận.

Sản phẩm định hình bao gồm:

1. Uốn. Chúng được sử dụng để thay đổi hướng của đường ống dẫn khí ở mọi góc độ có thể. Có cả hình tròn và hình chữ nhật, hình bầu dục.
2. Chuyển tiếp. Với sự giúp đỡ của họ, ống dẫn của các phần khác nhau được kết nối. Bất kỳ hình học - từ tròn đến kết hợp.
3. Khớp nối, núm vú. Kết nối các đoạn thẳng của đường cao tốc.
4. Áo thun. Nhánh chung hoặc hai nhánh của ống dẫn.
5. Sơ khai. Chặn luồng không khí.
6. Thánh giá. Tách riêng hoặc kết nối các luồng không khí.
7. Vịt. Cung cấp một đoạn đa cấp của ống dẫn.

Để tính toán các thông số cần thiết của các sản phẩm có hình dạng, các kỹ năng toán học là cần thiết.

Bất kỳ sản phẩm có hình dạng đều có vai trò đặc biệt của nó trong hệ thống thông gió. Các nhà sản xuất thiết kế từng cái riêng biệt. Chúng được phân phối cùng với các yếu tố chính.

Một sai lầm trong một chỉ báo sẽ kéo theo sự suy giảm hiệu năng của hệ thống. Không có công thức làm sẵn cho các tính toán như vậy.

Bảng này cho thấy kích thước tiêu chuẩn của ống dẫn. Ngay cả các chuyên gia thay vì tính toán phức tạp cũng sử dụng các bảng đặc biệt tương tự và tương tự

Nhiều nhà thiết kế sử dụng các chương trình đặc biệt, máy tính trực tuyến. Bạn chỉ cần nhập các giá trị chính và nhận các tham số đã sẵn sàng ở đầu ra.

Các chương trình không chỉ cho phép xác định các giá trị cần thiết của tất cả các bộ phận, mà còn để phát triển chúng. Quét này, được in trên máy in 3D, làm cho nó có thể phù hợp hoàn hảo với các ống thông gió.

Yêu cầu tính toán cơ bản

Khi xác định các tham số cuối cùng của các ống dẫn, phải tính đến việc xác định diện tích của các ống dẫn phải đảm bảo rằng:

1. Chế độ nhiệt độ trong phòng được cung cấp. Khi có sự dư thừa nhiệt, việc loại bỏ nó được cung cấp và nơi thiếu hụt, sự mất mát của nó được giảm thiểu.
2. Tốc độ di chuyển của không khí không có cách nào làm giảm mức độ thoải mái của mọi người trong phòng. Trong các khu vực của khu vực làm việc, thanh lọc không khí là bắt buộc.
3. Các hợp chất hóa học có hại và các hạt lơ lửng có trong không khí có thể tích tương ứng với GOST 12.1.005-88.

Đối với các phòng riêng lẻ, một điều kiện tiên quyết để lựa chọn khu vực của các ống dẫn khí là việc duy trì liên tục nước ngầm và loại trừ nguồn cung cấp không khí từ bên ngoài.

Khi tính toán điện trở của đường dây, tổn thất áp suất được tính đến. Để dòng không khí vượt qua sức cản trong quá trình di chuyển, cần có áp suất phù hợp

Các loại cơ sở nơi cần hỗ trợ bao gồm tầng hầm, cũng như các phòng trong đó các chất có hại có thể tích lũy.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Chương trình trực tuyến để hỗ trợ kỹ sư thiết kế:

Cốt truyện của tổ chức thông gió của một ngôi nhà riêng nói chung:

Diện tích mặt cắt ngang, hình dạng, chiều dài của ống dẫn là một số thông số xác định hiệu suất của hệ thống thông gió. Tính toán chính xác là vô cùng quan trọng bởi vì thông lượng không khí, cũng như tốc độ dòng chảy và hoạt động hiệu quả của toàn bộ cấu trúc, phụ thuộc vào nó.

Khi sử dụng máy tính trực tuyến, mức độ chính xác của phép tính sẽ cao hơn so với khi tính toán thủ công. Kết quả này được giải thích bởi thực tế là chương trình sẽ tự động làm tròn các giá trị thành chính xác hơn.

Bạn có kinh nghiệm cá nhân trong việc thiết kế, sắp xếp và thiết kế một hệ thống ống dẫn? Bạn muốn chia sẻ kiến ​​thức của bạn hoặc đặt câu hỏi về chủ đề này? Vui lòng để lại ý kiến ​​và tham gia thảo luận - mẫu phản hồi được đặt bên dưới.