Rychlost vzduchu v potrubí a přípustné normy. Vzorce pro výpočet rychlosti vzduchu ve vzduchovém potrubí

První věc, která se provádí ve fázi přípravy na projekt, je výběr materiálu pro vzduchové kanály a jejich tvar, protože při tření plynů o stěny potrubí vzniká odpor vůči jejich pohybu. Každý materiál má jinou vnitřní drsnost povrchu, a proto se při výběru vzduchovodů bude lišit i odpor proti proudění vzduchu.

V závislosti na specifikách instalace, kvalitě vzduchové směsi, která se bude pohybovat systémem a rozpočtu na práci, vyberte nerezové, plastové nebo pozinkované ocelové kanály s kulatým nebo obdélníkovým průřezem.

Pro úsporu užitného prostoru se nejčastěji používají obdélníkové trubky. Kulaté jsou naopak poměrně objemné, ale mají lepší aerodynamické vlastnosti a v důsledku toho hlučnější design. Pro správnou konstrukci ventilační sítě jsou důležité parametry: plocha průřezu vzduchovodů, proudění vzduchu a jeho rychlost při pohybu kanálem.

Tvar neovlivňuje objem přepravovaných vzduchových hmot.

Jemnost výběru vzduchového potrubí

Znáte-li výsledky aerodynamických výpočtů, můžete správně vybrat parametry vzduchových kanálů, přesněji průměr kulatých sekcí a rozměry pravoúhlých sekcí.

Kromě toho můžete paralelně vybrat zařízení pro nucený přívod vzduchu (ventilátor) a určit tlakovou ztrátu během pohybu vzduchu kanálem.

Čtěte také: Jak správně upravit výkon plynového kotle?

Znáte-li množství proudu vzduchu a rychlost jeho pohybu, můžete určit, jaký průřez vzduchových kanálů bude vyžadován.

Chcete-li to provést, použijte vzorec obrácený ke vzorci pro výpočet průtoku vzduchu: S = L/3600*V.

Pomocí výsledku můžete vypočítat průměr:

• D je průměr sekce vzduchového potrubí;
• S – plocha průřezu vzduchových kanálů (vzduchových kanálů), (m²);
• π je číslo „pi“, matematická konstanta rovna 3,14;.

Výsledné číslo se porovná s továrními normami schválenými společností GOST a vyberou se produkty, které mají nejblíže k průměru.

Pokud potřebujete zvolit spíše obdélníkové než kulaté vzduchové potrubí, měli byste místo průměru určit délku/šířku výrobků.

Při výběru se řídí přibližným průřezem na principu a*b ≈ S a velikostními tabulkami od výrobců. Připomínáme, že podle norem by poměr šířky (b) a délky (a) neměl překročit 1 ku 3.

Vzduchovody s obdélníkovým nebo čtvercovým průřezem mají ergonomický tvar, který umožňuje jejich instalaci v jedné rovině se stěnami. Používá se při instalaci domácích digestoří a maskovacích trubek nad zavěšené stropní konstrukce nebo nad kuchyňské linky (mezzaniny)

Obecně uznávané normy pro obdélníkové kanály: minimální rozměry – 100 mm x 150 mm, maximální – 2000 mm x 2000 mm. Kulaté vzduchové kanály jsou dobré, protože mají menší odpor, a proto mají minimální hladinu hluku.

V poslední době byly speciálně pro vnitřní použití vyrobeny pohodlné, bezpečné a lehké plastové boxy.

Vlastnosti pohybu plynu

Jak bylo uvedeno výše, do výpočtů prováděných při konstrukci ventilace se zapojují tři parametry: průtok a rychlost vzduchových hmot, jakož i plocha průřezu vzduchových kanálů. Z těchto parametrů je pouze jeden normalizován – jedná se o plochu průřezu. Kromě obytných prostor a dětských institucí SNiP nereguluje povolenou rychlost vzduchu ve vzduchovém potrubí.

V referenční literatuře jsou doporučení pro pohyb plynů proudících ventilačními sítěmi. Hodnoty jsou doporučeny na základě účelu, konkrétních podmínek, možných tlakových ztrát a hladiny hluku. Tabulka uvádí doporučené údaje pro systémy nuceného větrání.

Čtěte také: Módní a stylové dámské bundy parka: vlastnosti a výhody

Pro přirozené větrání je akceptován pohyb plynu s hodnotami 0,2 – 1 m/s.

Obecné principy výpočtu

Vzduchovody mohou být vyrobeny z různých materiálů (plast, kov) a mají různé tvary (kulaté, obdélníkové). SNiP reguluje pouze rozměry výfukových zařízení, ale nenormalizuje množství nasávaného vzduchu, protože jeho spotřeba se v závislosti na typu a účelu místnosti může značně lišit. Tento parametr se vypočítává pomocí speciálních vzorců, které se vybírají samostatně. Standardy jsou stanoveny pouze pro sociální zařízení: nemocnice, školy, předškolní zařízení. Pro takové budovy jsou předepsány v SNiP. Neexistují však jasná pravidla pro rychlost pohybu vzduchu ve vzduchovodu. Existují pouze doporučené hodnoty a normy pro nucené a přirozené větrání, v závislosti na jeho typu a účelu je lze zobrazit v příslušných SNiP. To se odráží v tabulce níže. Rychlost vzduchu se měří v m/s.

Údaje v tabulce můžete doplnit následovně: při přirozeném větrání nesmí rychlost pohybu vzduchu překročit 2 m/s, bez ohledu na jeho účel, minimální přípustná je 0,2 m/s. V opačném případě bude aktualizace směsi plynů v místnosti nedostatečná. U nuceného odtahu je maximální přípustná hodnota 8 -11 m/s pro hlavní vzduchové kanály. Tyto normy by neměly být překračovány, protože to vytvoří příliš velký tlak a odpor v systému.

Postup výpočtu

Algoritmus výpočtu je následující:

• Sestaví se axonometrický diagram se seznamem všech prvků.
• Na základě diagramu se vypočítá délka kanálů.
• V každé sekci je stanoven průtok. Každá jednotlivá sekce má jeden průřez vzduchovodů.
• Poté se provedou výpočty rychlosti pohybu vzduchu a tlaku v každé jednotlivé sekci systému.
• Dále se vypočítají ztráty třením.
• Pomocí požadovaného koeficientu se vypočítá tlaková ztráta v důsledku místního odporu.

V průběhu výpočtu budou na každém úseku vzduchotechnické sítě získány různé údaje, které je nutné pomocí membrán vyrovnat s větví největšího odporu.

Proč měří rychlost vzduchu?

U ventilačních a klimatizačních systémů je jedním z nejdůležitějších faktorů stav přiváděného vzduchu. Tedy jeho vlastnosti.

Mezi hlavní parametry proudění vzduchu patří:

• teplota vzduchu;
• vlhkost vzduchu;
• rychlost proudění vzduchu;
• průtok;
• tlak v potrubí;
• další faktory (znečištění, prach. ).

SNiP a GOST popisují standardizované indikátory pro každý z parametrů. V závislosti na projektu se hodnoty těchto ukazatelů mohou lišit v přijatelných standardech.

Rychlost ve vzduchovém potrubí není přísně regulována regulačními dokumenty, ale v referenčních knihách projektanta najdete doporučenou hodnotu tohoto parametru. Jak vypočítat rychlost ve vzduchovém potrubí a seznámit se s jeho přípustnými hodnotami, můžete zjistit přečtením tohoto článku.

Například pro občanské budovy je doporučená rychlost proudění vzduchu hlavními ventilačními kanály v rozmezí 5-6 m/s. Správně provedený aerodynamický výpočet vyřeší problém s přívodem vzduchu požadovanou rychlostí.

Ale abyste tento rychlostní režim neustále udržovali, musíte čas od času kontrolovat rychlost pohybu vzduchu. Proč? Po určité době se vzduchové kanály a ventilační kanály zašpiní, zařízení může selhat a spoje vzduchového potrubí se odtlakují. Měření musí být také prováděno při běžných kontrolách, čištění, opravách a obecně při údržbě ventilace. Kromě toho se měří i rychlost pohybu spalin atd.

Metoda výpočtu

Zpočátku je nutné vypočítat požadovaný průřez vzduchového potrubí na základě údajů o jeho průtoku.

• Plocha průřezu vzduchového potrubí se vypočítá pomocí vzorce

Čtěte také: Jak vybrat správný infračervený ohřívač fólie – typy, výhody a nevýhody, pravidla instalace

– údaje o pohybu potřebného objemu vzduchu v konkrétní oblasti.

– doporučená nebo přípustná rychlost vzduchu ve vzduchovém potrubí pro konkrétní účel.

• Po obdržení požadovaných dat je zvolena standardní velikost vzduchovodu blízká vypočítané hodnotě. S novými údaji se skutečná rychlost pohybu plynu v sekci ventilačního systému vypočítá pomocí vzorce:

– spotřeba plynné směsi.

– skutečná plocha průřezu zvoleného vzduchového potrubí.

Podobné výpočty musí být provedeny pro každou jednotlivou ventilační sekci.

Pro správný výpočet rychlosti vzduchu v potrubí je nutné vzít v úvahu ztráty třením a místní odpor. Jedním z parametrů ovlivňujících výši ztrát je třecí odpor, který závisí na drsnosti materiálu vzduchovodu. Údaje o koeficientu tření lze nalézt v referenční literatuře.

Postup výpočtu

Existuje další možnost pro přívodní a odtahové větrání s mechanickým pohonem. Spočívá ve využití stávajících vzduchovodů pro nové větrací jednotky. Ani zde se nelze obejít bez výpočtu rychlosti proudění v těchto starých potrubích na základě průzkumů a měření.

Obecný vzorec pro výpočet rychlosti vzduchových hmot (V, m/s) pochází ze vzorce pro výpočet průtoku přiváděného vzduchu (L, m.cub/h) v závislosti na velikosti plochy průřezu kanálu (F , m.sq.):

D = 3600 x F x V

Poznámka: Násobení číslem 3600 je nutné pro shodu s časovými jednotkami (hodiny a sekundy).

V souladu s tím může být vzorec průtoku prezentován následovně:

Výpočet plochy průřezu stávajícího kanálu není obtížný, ale co když je třeba vypočítat? Pak přichází na řadu metoda výběru velikosti vzduchovodu podle doporučených rychlostí proudění vzduchu. Zpočátku musí být ze tří parametrů zahrnutých do výpočtů v této fázi jasně znám jeden – to je množství směsi vzduchu (L, m.cub/h) potřebné k větrání konkrétní místnosti. Stanovuje se v souladu s regulačním rámcem v závislosti na účelu budovy a jejích vnitřních místností. Výpočet se provádí na základě počtu osob v každé místnosti nebo množství uvolněných škodlivých látek, přebytečného tepla nebo vlhkosti. Poté musíte stanovit předběžnou hodnotu rychlosti vzduchu ve vzduchových kanálech, což lze provést pomocí tabulky doporučených rychlostí.

Výběr rozměrů kanálu

Po výběru typu vzduchového potrubí a přijetí vypočtené rychlosti můžete určit průřez budoucího kanálu pomocí výše uvedených vzorců. Pokud ho plánujete vyrobit v kulatém tvaru, lze průměr snadno vypočítat:

• D – průměr kruhového kanálu v metrech;
• F – jeho průřez v m2;
• π = 3.14

Dále se musíte obrátit na regulační dokumenty, které určují standardní velikosti kulatých vzduchových potrubí, a vybrat mezi nimi průměr nejblíže vypočítanému. To se provádí za účelem sjednocení výroby prvků ventilačních systémů, jejichž sortiment je již poměrně velký. Je zřejmé, že nový průměr přijatý podle SNiP bude mít jiný průřez, takže jej bude nutné přepočítat v opačném pořadí a dosáhnout hodnoty skutečné rychlosti proudění vzduchu ve standardním kanálu. V tomto případě se průtok L musí stále podílet na výpočtech jako konstanta. Pomocí této metody se vypočítá každá jednotlivá sekce ventilačního systému a rozdělení na sekce se provede podle jednoho konstantního atributu – množství vzduchu (průtok).

Pokud plánujete položit kanály obdélníkové konfigurace, musíte vybrat rozměry stran tak, aby jejich součin poskytl plochu průřezu, která byla vypočtena dříve. Pro tyto kanály existuje pouze jedno regulační omezení:

Čtěte také: Deflektor pro komín plynového kotle: požadavky na instalaci a pravidla instalace

Zde parametry A a B jsou rozměry stran v metrech. Jednoduše řečeno, předpisy zakazují, aby pravoúhlá potrubí byla příliš úzká ve velkých výškách nebo příliš nízká a široká. V takových oblastech bude odpor proudění příliš velký a způsobí ekonomicky neodůvodněné náklady na energii. Zbytek výpočtu skutečné rychlosti vzduchu v potrubí se provede tak, jak je popsáno výše.

Při vývoji schémat ventilace se musíte řídit jedním pravidlem, které je také viditelné v tabulce: rychlost vzduchu v každé části systému by se měla zvyšovat, když se blíží k ventilační jednotce. Pokud výsledky výpočtu poskytují ukazatele rychlosti v některých oblastech, které neodpovídají tomuto pravidlu, pak takové schéma nebude fungovat nebo v reálných podmínkách budou hodnoty rychlosti proudění daleko od vypočítaných. Problém lze vyřešit změnou velikosti vzduchových kanálů v problémových oblastech, dolů nebo nahoru.

Při provádění stavebních prací na rekonstrukci nebo technickém dovybavení průmyslových objektů často nastává situace, kdy jednoduše nezbývá volný prostor pro instalaci vzduchotechnického potrubí, protože saturace technologických zařízení a potrubí v místnosti je příliš velká. . Pak musíte pokládat trasy na nejhůře přístupná místa nebo několikrát přecházet podlahy a stěny. Všechny tyto faktory mohou výrazně zvýšit odolnost takových oblastí. Ukazuje se, že je to začarovaný kruh: abyste se dostali přes úzká místa, musíte zmenšit velikost a zvýšit rychlost, což prudce zvýší odpor sekce. Není možné snížit rychlost vzduchu, protože pak se rozměry kanálu zvětší a neprojde tam, kde je potřeba. Východiskem ze situace je zmenšení a zvýšení výkonu ventilátoru nebo rozvětvení vzduchovodu do několika paralelních větví.

Pokud je potřeba vypočítat stávající systém přívodního nebo výfukového potrubí pro použití s ​​jinými parametry vzduchového výkonu, musíte nejprve provést terénní měření každé části vzduchového potrubí s různými rozměry. Poté pomocí nových hodnot průtoku vzduchu určete skutečný průtok a získané hodnoty porovnejte s tabulkou. V praxi je dovoleno překročit doporučené rychlosti o 3-5 m/s v hlavních, rozvodných kanálech a odbočkách. U přívodních a výfukových zařízení vede zvýšení rychlosti ke zvýšení hladiny hluku, proto je nepřijatelné. Pokud jsou tyto podmínky splněny, je po řádné údržbě vhodné použít staré vzduchové potrubí.

Správnost všech provedených výpočtů ventilačního systému prokáže uvedení do provozu, při kterém se přes speciální poklopy provádějí měření rychlosti vzduchu v kanálech.

Při výpočtu a instalaci větrání je věnována velká pozornost množství čerstvého vzduchu vstupujícího těmito kanály. Pro výpočty se používají standardní vzorce, které dobře odrážejí vztah mezi rozměry výfukových zařízení, rychlostí pohybu a prouděním vzduchu. Některé normy jsou předepsány v SNiP, ale většina má poradní charakter.

Výpočet ztrát třením

Nejprve byste měli vzít v úvahu tvar vzduchového potrubí a materiál, ze kterého je vyroben.

• U kulatých výrobků vypadá výpočetní vzorec takto:

Ptr = (x*l/d)* (v*v*y)/2g

Doba čtení 5 min Zobrazení 1.5k. Publikováno 14.10.2023

V souladu s platnými stavebními předpisy musí být všechny obytné a průmyslové budovy vybaveny ventilačním systémem. Jeho hlavním úkolem je vytvořit optimální mikroklima pro život lidí. Plánování a instalace ventilačních systémů se provádí po předběžných výpočtech. Zohledňuje se řada parametrů, z nichž jedním z nejdůležitějších je rychlost vzduchu ve vzduchovodech. V tomto materiálu určíme důležitost tohoto parametru a zjistíme, jak se výpočet provádí.

Proč potřebujete vypočítat rychlost proudění?

Účinnost celého ventilačního systému závisí na rychlosti proudění vzduchu ve vzduchovodech. Příliš pomalý, nebo naopak příliš rychlý pohyb toku může způsobit snížení výkonu systému. Navíc je třeba vzít v úvahu, že kromě snížení účinnosti systému mohou nastat i další negativní důsledky.

Nejprve je proveden výpočet, aby byla zajištěna optimální rychlost proudění ve vzduchovodech. Optimální rychlost lze v této souvislosti chápat jako takovou rychlost, při které:

• ve všech větraných místnostech je úplná výměna vzduchu;
• neexistuje zpětný tah;
• proudy nejsou zdrojem průvanu;
• vzduch se nemísí se spalinami v systémech pro regulaci kouře;
• Uvnitř ventilačního potrubí je udržován normální tlak.

V bytové výstavbě je také omezena rychlost proudění vzduchu v potrubí kvůli potenciálnímu hluku. Příliš rychlý pohyb v kanálech může být doprovázen nepříjemným hučením. Pokud není systém správně navržen, může se hluk při silném větru zvýšit. Upozorňujeme, že maximální přípustná hladina hluku v obytných prostorách, zejména v bytě, je 40 dB ve dne a 35 dB v noci.

Současně se v moderní výstavbě aktivně používají zvukotěsné a tepelně izolační materiály. Mohou chránit obytné prostory před vnějším hlukem a tepelnými ztrátami. Zároveň se však zhoršuje kvalita cirkulace vzduchu, což ukazuje na nutnost instalace účinné přívodní ventilace, jejíž provoz nelze zajistit bez předchozího výpočtu otáček.

Důsledky nesprávného výpočtu

Vzhledem k důležitosti dodržování normy rychlosti proudění můžeme dojít k závěru, že odchylky od norem mohou vést k negativním důsledkům. To opět ukazuje na nutnost správného plánování a odborné instalace ventilačního systému.

Pokud se rychlost odchyluje od normy, jsou možné následující důsledky:

• snížená celková produktivita;
• výskyt efektů backdraft;
• hluk a silné vibrace ve ventilačních kanálech;
• porušení průchodu minami;
• nedostatek proudění čerstvého vzduchu ventilací;
• porušení odstraňování spalin v kuchyních.

Porucha ventilačního systému může způsobit zvýšení koncentrace škodlivých látek ve vzduchu. Koncentrace kyslíku klesá, zatímco hladina oxidu uhličitého stoupá. Tento proces se zhoršuje v zimním období, kdy se prostory vytápějí a zvyšuje se spotřeba vzduchu.

Zhoršená cirkulace v důsledku změn průtoku větracího vzduchu může také ovlivnit úroveň vlhkosti. V důsledku nerovnováhy dochází ke kondenzaci, která může způsobit výskyt plísní v místnostech.

Co ovlivňuje rychlost pohybu vzduchu

Mylně se má za to, že vysoká rychlost pohybu vzduchu uvnitř vzduchového kanálu je lepší než nízká. Ve skutečnosti by intenzita proudění neměla být příliš vysoká. Doporučená rychlost se liší v závislosti na specifikách místnosti. I zde je však třeba mít na paměti, že míra spotřeby je relativní pojem. Záleží na mnoha faktorech, včetně:

• délka ventilačního systému;
• výkon zařízení pro nucený oběh;
• materiál a rozměry vzduchovodů;
• plocha a objem místnosti;
• umístění větracích mřížek, vstupních/výstupních otvorů.

Doporučené hodnoty rychlosti vzduchu ve ventilačních kanálech jsou uvedeny níže. Je třeba mít na paměti, že se jedná o průměrné údaje, které nezohledňují podrobné technické parametry budov.

Výpočet rychlosti pomocí vzorce

Rychlost vzduchu v potrubí můžete vypočítat pomocí speciální kalkulačky. Alternativní možností je použití speciálního vzorce, pomocí kterého můžete tento parametr vypočítat v určité části ventilačního systému. Všimněte si, že způsob výpočtu rychlosti vzduchu v potrubí se liší v závislosti na průřezu potrubí. Podívejme se podrobněji na postup provádění výpočtu.

Pro výpočet požadovaného parametru se použije vzorec: V = L F, ve kterém:

• L je indikátor, který odráží proudění vzduchu v určité části ventilační trasy.
• F je parametr, který odráží plochu průřezu vzduchového potrubí.

Chcete-li použít vzorec, musíte znát rychlost proudění vzduchu. Jedná se o vypočítaný parametr, pro určení kterého je nutné provést příslušné výpočty. Obvykle se pro výpočty používají průměrné přijatelné hodnoty. V obytných prostorách je spotřeba 3 m³ za hodinu na 1 m². V kuchyni se tento parametr zvyšuje na 6–8 m³, protože při nižším průtoku není zajištěno úplné větrání místnosti.

Parametr F je plocha průřezu. Není obtížné vypočítat plochu vzduchového potrubí se známým průřezem. Stačí znásobit jeho šířku a délku. Ve vzorci je plocha průřezu uvedena v metrech čtverečních. Plocha průřezu vzduchového potrubí s kruhovým průřezem se vypočítá podle vzorce F = π · D2/4, ve kterém π je matematická konstanta rovna 3.14 a D je průměr průřezu v metrů. Abyste si plochu nepočítali sami, můžete si vzít data z níže uvedené tabulky. Udává plochu průřezu v závislosti na příčném průměru vzduchového potrubí.

Sčítání

Rychlost pohybu vzduchu v potrubí je důležitým parametrem, který ovlivňuje výkon a účinnost ventilace. Optimální rychlost se doporučuje vypočítat ve fázi plánování systému tak, aby byla v přijatelných mezích. Pro určení parametrů se pro výpočet rychlosti vzduchu používá vzorec, který bere v úvahu očekávaný průtok a plochu průřezu vzduchového potrubí. Musíte pochopit, že na mřížce, stěnách vzduchového potrubí jsou nečistoty a tak dále. vést ke zhoršení výkonu systému. Pro zvýšení výkonu systému jej můžete vybavit mechanickým ventilátorem, který bude odtahovat odpadní vzduch mimo místnost.

Související videa