Ví dụ về tính toán tính toán khí động học của ống dẫn khí

6.1. Tính toán khí động học của hệ thống thông gió cung cấp.

Tính toán khí động học được thực hiện để xác định kích thước của mặt cắt ngang của các ống dẫn khí và các kênh của hệ thống thông gió cấp và xả và xác định áp suất cung cấp lưu lượng gió tính toán trong tất cả các mặt cắt của ống dẫn khí.

Tính toán khí động học bao gồm hai giai đoạn:

1. Tính toán các mặt cắt của ống dẫn khí của hướng chính - đường cao tốc;

2. Liên kết các nhánh.

Tính toán khí động học được thực hiện theo trình tự sau:

1) Hệ thống được chia thành các phần riêng biệt. Chiều dài của tất cả các phần và chi phí của chúng được đưa ra trên sơ đồ tính toán.

2) Dòng chính được chọn. Nhánh có chiều dài lớn nhất và tải trọng lớn nhất được chọn làm đường cao tốc chính.

3) Chúng tôi đánh số các phần, bắt đầu từ phần xa nhất của đường cao tốc.

4) Xác định kích thước các mặt cắt thiết kế theo công thức:

Việc lựa chọn kích thước của mặt cắt ngang của ống dẫn khí được thực hiện theo vận tốc không khí tối ưu. Tốc độ tối đa cho phép đối với hệ thống thông gió cơ khí cấp được lấy theo Bảng 3.5.1 của nguồn [1]:

- đối với đường cao tốc 8 m / s;

- đối với cành 5 m / s.

5) Theo diện tích tính toán f, các kích thước của ống dẫn được chọn.

Sau đó, tốc độ được chỉ định bằng công thức:

6) Xác định tổn thất áp suất ma sát:

trong đó R là áp suất riêng tổn thất do ma sát, Pa / m.

Nó được lấy theo bảng. 22.15 của Sổ tay Nhà thiết kế (lối vào bằng đường kính tương đương de và vận tốc không khí v).

l - chiều dài phần, m.

Vsh - hệ số tính đến độ nhám của mặt trong của kênh ống gió (đối với thép Vsh = 1, đối với kênh trong tường gạch Vsh = 1,36). Nó được lấy theo bảng. 22.12 của Sổ tay Nhà thiết kế.

7) Xác định tổn thất áp suất trong các điện trở cục bộ theo công thức:

trong đó ∑ζ là tổng các hệ số của điện trở cục bộ của vị trí, được lấy theo Sổ tay thiết kế;

pD - áp suất động, Pa.

Xác định tổng tổn thất áp suất trong khu vực tính toán

9) Xác định tổn thất áp suất trong hệ thống theo công thức:

trong đó N là số phần của đường cao tốc.

p - tổn thất áp suất trong thiết bị thông gió.

10) Chúng tôi liên kết các nhánh, bắt đầu với nhánh dài nhất. Tổn thất áp suất trong nhánh bằng tổn thất áp suất trên đường từ mặt cắt ngoại vi đến điểm chung với nhánh:

Chênh lệch giữa tổn thất áp suất dọc theo các nhánh của ống dẫn khí không được vượt quá 10% tổn thất áp suất trong các đoạn song song của đường dây. Nếu trong quá trình tính toán mà việc thay đổi đường kính không thể cân bằng được tổn thất thì ta lắp các màng ngăn, van tiết lưu hoặc cân bằng bằng lưới (lưới loại P và PP có thể điều chỉnh được).

Tính toán khí động học của hệ P1, P2, P3, P4, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 được tóm tắt trong bảng số 6-16. Sau khi tính toán, các phần của ống dẫn khí được áp dụng cho các sơ đồ với chỉ dẫn về chi phí.

6.2. Tính toán khí động học của hệ thống thông gió với cảm ứng tự nhiên của chuyển động không khí.

Khi tính toán hệ thống thông gió tự nhiên, điều cần thiết là tổn thất trong hệ thống phải nhỏ hơn áp suất do chênh lệch mật độ tạo ra (áp suất khả dụng).

Khi tính toán, chúng tôi cố gắng duy trì sự chênh lệch từ 5-10% giữa tổn thất áp suất trong hệ thống và áp suất khả dụng, nhưng nếu cần tăng tổn thất trong hệ thống thì chúng tôi sử dụng lưới điều chỉnh.

Áp suất khả dụng được tính theo công thức:

trong đó ρн, ρв - mật độ không khí tại tн và tв, tương ứng (tính toán được thực hiện ở nhiệt độ không khí bên ngoài tн = 5 ° C);

h là chiều cao của cột không khí, m.

Chiều cao của cột không khí phụ thuộc vào sự hiện diện hay không có hệ thống thông gió cấp trong một căn phòng nhất định:

- nếu phòng có hệ thống thông gió cấp thì chiều cao của cột không khí bằng khoảng cách từ giữa chiều cao phòng đến miệng trục thoát khí;

- nếu trong phòng chỉ có hệ thống thoát khí thì chiều cao của cột không khí bằng khoảng cách từ giữa lỗ thoát khí.

đến miệng trục xả.

Việc tính toán hệ thống thông gió với xung tự nhiên được thực hiện theo trình tự sau:

1) Xác định đường cao tốc. Đối với gió lùa tự nhiên, đây sẽ là nhánh mà áp suất khả dụng là nhỏ nhất.

2) Việc xác định mặt cắt ngang của các ống dẫn được thực hiện tương tự như đối với hệ thống cơ khí cung cấp.

3) Chúng tôi tính toán các nhánh còn lại theo cùng một cách với nguồn điện lưới, so sánh sự khác biệt với áp suất có sẵn.

7. LỰA CHỌN THIẾT BỊ THÔNG GIÓ

7.1. Lựa chọn lưới có mái che cố định.

Vai trò của cửa hút gió được thực hiện bởi các tấm lưới có mái che kiểu STD. Chúng được gắn trong một lỗ trên tường của buồng thông gió. Giải pháp xây dựng như vậy của thiết bị hút gió không mâu thuẫn với các yêu cầu vệ sinh và đảm bảo vệ sinh, vì không có các chất ô nhiễm không khí bên ngoài gần nó. Việc hút gió được thực hiện theo đúng yêu cầu, theo đó các thiết bị hút gió không được thấp hơn 2 m so với mặt đất.

Việc lựa chọn được thực hiện theo thứ tự sau:

1) đối với một tốc độ dòng khí nhất định, hãy chọn một hoặc nhiều lưới có tổng diện tích trống

trong đó v là tốc độ chuyển động của không khí được khuyến nghị trong mặt cắt của mạng tinh thể. Nó được lấy bằng 2 - 6 m / s;

Ltot - tốc độ dòng thể tích của không khí đi qua ghi, m 3 / h.

f = 13386 / (3600 4) = 0,93 m 2

Số lượng lưới được xác định là

trong đó f1 là diện tích mặt cắt tự do của một mạng tinh thể, m 2.

n = 0,93 / 0,183 = 5 chiếc.

lưới loại STD 302 đã được sử dụng với diện tích mặt cắt ngang tự do f1 = 0,183 m 2

2) Chúng tôi làm rõ tốc độ bằng công thức

trong đó ffact là tổng diện tích mặt cắt ngang thực tế, m 2.

v = 13386 / (3600 0,915) = 4 m / s

3) Chúng tôi tính toán tổn thất áp suất trong lưới theo công thức:

p = ζ (ρ v 2) / 2,

trong đó ζ là hệ số trở lực cục bộ. Đối với lưới loại STD là 1,2.

ρ là khối lượng riêng của không khí bên ngoài trong thời kỳ lạnh giá trong năm ở nhiệt độ -32 0 C, ρ = 1,48319 kg / m3.

∆p = 1,2 · (1,48319 · 4 2) / 2 = 14,2 Pa.

Lựa chọn lưới tản nhiệt có mái che cố định. Bảng 17

Hệ thống không.	L, m 3 / h	Nhãn hiệu	con số	Kích thước, mm
P1-P4	13386	STD-302	5	750´1160

7.2. Bộ lọc lựa chọn

1) Lựa chọn bộ lọc cho hệ thống P1 (cung cấp cho khán phòng):

Số lượng ô lọc được xác định theo công thức:

trong đó L là lưu lượng thể tích của không khí cung cấp cho hội trường - 13386m 3 / h.

Li là thông lượng của một ô lọc; đối với bộ lọc FYaPb, nó bằng 1500 m 3 / h. Kích thước của một ô là 518´518 mm.

n '= 13386/1500 = 8,9

Lực cản khí động của loại ô: ∆p = 150 Pa.

Lựa chọn bộ lọc Bảng 18

Hệ thống không.	L, m 3 / h	Nhãn hiệu	Kích thước, mm
P1	13494	FYaPb	518´518
P2	648	FYaPb	518´518
P3	576	FYaPb	518´518
P4	234	FYaPb	518´518

7.3. Lựa chọn van khí cách nhiệt.

Bộ điều tiết không khí cách nhiệt được thiết kế để ngăn chặn sự thất thoát nhiệt bất hợp lý tại thời điểm hệ thống thông gió không hoạt động. Loại van điều tiết, kích thước tổng thể và diện tích mặt cắt ngang tự do cho luồng không khí được chọn theo tốc độ dòng chảy nhất định.

Phương pháp lựa chọn bộ giảm chấn:

1) đối với một luồng không khí nhất định, loại van điều tiết và diện tích của phần tự do được chọn từ bảng.

2) Xác định tốc độ chuyển động của không khí trong phần sống

van theo công thức:

v = 13386 / (3600 1,48) = 2,5 m / s;

Giai đoạn một

Điều này bao gồm tính toán khí động học của hệ thống điều hòa không khí hoặc thông gió cơ khí, bao gồm một số hoạt động tuần tự. Một sơ đồ đo trục được vẽ, bao gồm thông gió: cả cấp và thải, và được chuẩn bị cho tính toán.

Kích thước của diện tích mặt cắt ngang của ống dẫn khí được xác định tùy thuộc vào loại của chúng: hình tròn hoặc hình chữ nhật.

Sự hình thành của chương trình

Sơ đồ được vẽ dưới dạng phối cảnh với tỷ lệ 1: 100. Nó chỉ ra các điểm có các thiết bị thông gió được định vị và mức tiêu thụ không khí đi qua chúng.

Ở đây bạn nên quyết định đường trung kế - đường chính trên cơ sở đó tất cả các hoạt động được thực hiện. Nó là một chuỗi các đoạn được nối nối tiếp với nhau, chịu tải trọng lớn nhất và chiều dài lớn nhất.

Khi xây dựng đường cao tốc, bạn nên chú ý đến hệ thống nào đang được thiết kế: cấp hay xả.

Cung cấp

Tại đây, dây chuyền xuất hóa đơn được xây dựng từ nhà phân phối hàng không xa nhất với mức tiêu thụ cao nhất. Nó đi qua các yếu tố cung cấp như ống dẫn khí và bộ phận xử lý không khí đến điểm mà không khí được hút vào. Nếu hệ thống phục vụ nhiều tầng, thì bộ phân phối không khí nằm ở tầng cuối cùng.

Thoát ra

Một dây chuyền đang được xây dựng từ thiết bị thoát khí ở xa nhất, giúp tối đa hóa việc tiêu thụ luồng không khí, qua đường chính đến nơi lắp đặt máy hút mùi và xa hơn đến trục mà không khí được thoát ra ngoài.

Nếu thông gió được lên kế hoạch cho nhiều tầng và việc lắp đặt máy hút mùi được đặt trên mái nhà hoặc tầng áp mái, thì dòng tính toán nên bắt đầu từ thiết bị phân phối không khí của tầng thấp nhất hoặc tầng hầm, cũng được bao gồm trong hệ thống. Nếu máy hút mùi được lắp ở tầng hầm thì từ thiết bị phân phối khí của tầng cuối cùng.

Toàn bộ dây chuyền tính toán được chia thành các đoạn, mỗi đoạn là một đoạn của ống dẫn với các đặc điểm sau:

• ống dẫn có kích thước mặt cắt ngang đồng nhất;
• từ một vật liệu;
• với mức tiêu thụ không khí không đổi.

Bước tiếp theo là đánh số các phân đoạn. Nó bắt đầu với thiết bị xả hoặc bộ phân phối không khí ở xa nhất, mỗi thiết bị được gán một số riêng biệt. Hướng chính - đường cao tốc được đánh dấu bằng một vạch đậm.

Hơn nữa, trên cơ sở biểu đồ axonometric cho mỗi đoạn, chiều dài của nó được xác định, có tính đến quy mô và lượng tiêu thụ không khí. Giá trị sau là tổng của tất cả các giá trị của lưu lượng không khí tiêu thụ chảy qua các nhánh tiếp giáp với đường dây. Giá trị của chỉ số, thu được do tổng hợp tuần tự, nên tăng dần.

Xác định các giá trị kích thước của mặt cắt ngang ống gió

Được sản xuất dựa trên các chỉ số như:

• tiêu thụ không khí trong phân khúc;
• Các giá trị khuyến nghị quy chuẩn của tốc độ dòng khí là: trên đường cao tốc - 6m / s, trong các mỏ lấy không khí - 5m / s.

Giá trị kích thước sơ bộ của ống dẫn trên phân đoạn được tính toán, giá trị này được đưa đến tiêu chuẩn gần nhất. Nếu một ống dẫn hình chữ nhật được chọn, thì các giá trị được chọn dựa trên kích thước của các cạnh, tỷ lệ giữa các giá trị này không quá 1 đến 3.

Các loại ống dẫn

Các ống dẫn khí là phần tử của hệ thống có nhiệm vụ chuyển khí thải và không khí trong lành. Nó bao gồm các ống côn chính, khuỷu và nửa khuỷu, cũng như nhiều loại bộ điều hợp. Chúng khác nhau về chất liệu và hình dạng mặt cắt.

Khu vực ứng dụng và các chi tiết cụ thể của chuyển động không khí phụ thuộc vào loại ống dẫn khí. Có sự phân loại vật liệu sau:

1. Thép - ống dẫn khí có thành dày, cứng.
2. Nhôm - dẻo, có thành mỏng.
3. Chất dẻo.
4. Vải.

Theo hình dạng của chúng, các phần được chia thành các phần tròn có đường kính khác nhau, hình vuông và hình chữ nhật.

Giai đoạn hai

Các số liệu về lực cản khí động học được tính toán ở đây. Sau khi chọn mặt cắt tiêu chuẩn của ống dẫn khí, giá trị của tốc độ dòng khí trong hệ thống được xác định.

Tính toán tổn thất áp suất ma sát

Bước tiếp theo là xác định tổn thất áp suất ma sát cụ thể dựa trên dữ liệu dạng bảng hoặc biểu đồ.Trong một số trường hợp, máy tính có thể hữu ích để xác định các chỉ số dựa trên công thức cho phép bạn tính toán với sai số 0,5 phần trăm. Để tính toán tổng giá trị của chỉ số đặc trưng cho tổn thất áp suất trên toàn bộ phần, bạn cần nhân chỉ số cụ thể của nó với chiều dài. Ở giai đoạn này, hệ số hiệu chỉnh độ nhám cũng cần được tính đến. Nó phụ thuộc vào độ lớn của độ nhám tuyệt đối của một vật liệu ống dẫn cụ thể, cũng như tốc độ.

Tính toán chỉ số áp suất động trên một đoạn

Ở đây, một chỉ số đặc trưng cho áp suất động trong mỗi phần được xác định dựa trên các giá trị:

• tốc độ dòng khí trong hệ thống;
• khối lượng riêng của khối không khí ở điều kiện tiêu chuẩn, là 1,2 kg / m3.

Xác định các giá trị của điện trở cục bộ trong các phần

Chúng có thể được tính toán dựa trên các hệ số của lực cản cục bộ. Các giá trị thu được được tóm tắt dưới dạng bảng, bao gồm dữ liệu của tất cả các phần, không chỉ các đoạn thẳng mà còn cả một số phụ kiện. Tên của từng phần tử được nhập vào bảng, các giá trị và đặc tính tương ứng cũng được chỉ ra ở đó, theo đó hệ số trở lực cục bộ được xác định. Các chỉ số này có thể được tìm thấy trong các tài liệu tham khảo liên quan để lựa chọn thiết bị cho các đơn vị thông gió.

Khi có một số lượng lớn các phần tử trong hệ thống hoặc trong trường hợp không có các giá trị nhất định của các hệ số, một chương trình được sử dụng cho phép bạn nhanh chóng thực hiện các thao tác rườm rà và tối ưu hóa tính toán nói chung. Tổng giá trị điện trở được xác định bằng tổng các hệ số của tất cả các phần tử của phân đoạn.

Tính toán tổn thất áp suất trên điện trở cục bộ

Sau khi tính toán tổng giá trị cuối cùng của chỉ số, họ tiến hành tính toán tổn thất áp suất trong các khu vực được phân tích. Sau khi tính toán tất cả các phân đoạn của đường dây chính, các con số thu được được tổng hợp lại và xác định tổng giá trị của điện trở của hệ thống thông gió.

Thông tin chung

Tính toán khí động học là một kỹ thuật để xác định kích thước của mặt cắt ngang của ống dẫn khí nhằm san lấp tổn thất áp suất, duy trì tốc độ chuyển động và thể tích thiết kế của không khí được bơm.

Với phương pháp thông gió tự nhiên, áp suất yêu cầu được đưa ra ban đầu, nhưng phải xác định mặt cắt ngang. Điều này là do tác động của lực hấp dẫn tạo ra các khối khí được hút vào phòng từ các trục thông gió. Với phương pháp cơ học, quạt hoạt động, cần tính toán áp suất khí, cũng như diện tích mặt cắt ngang của ống dẫn. Tốc độ tối đa bên trong ống thông gió được sử dụng.

Để đơn giản hóa kỹ thuật, các khối khí được coi là chất lỏng với độ nén bằng không phần trăm. Trong thực tế, điều này đúng, vì trong hầu hết các hệ thống, áp suất là nhỏ nhất. Nó chỉ được hình thành từ lực cản cục bộ, khi nó va chạm vào thành ống dẫn khí, cũng như tại những nơi có diện tích thay đổi. Điều này đã được xác nhận bởi nhiều thí nghiệm được thực hiện theo phương pháp được mô tả trong GOST 12.3.018-79 “Hệ thống Tiêu chuẩn An toàn Nghề nghiệp (SSBT). Hệ thống thông gió. Phương pháp thử khí động học ”.

Kỹ thuật này liên quan đến việc lựa chọn diện tích và hình dạng của mặt cắt cho từng phần của hệ thống thông gió. Nếu chúng ta nhìn nhận nó một cách tổng thể, thì định nghĩa về tổn thất sẽ mang tính điều kiện, không tương ứng với bức tranh thực tế. Ngoài chuyển động của chính nó, việc tiêm được tính toán thêm.

Tính toán khí động học của các ống thông gió được thực hiện với một số lượng dữ liệu đã biết khác nhau. Trong một trường hợp, phép tính bắt đầu từ 0 và trong trường hợp khác, hơn một nửa các tham số ban đầu đã được biết.

Giai đoạn ba: liên kết các chi nhánh

Khi tất cả các tính toán cần thiết đã được thực hiện, nó là cần thiết để liên kết một số nhánh.Nếu hệ thống phục vụ một cấp, thì các nhánh không bao gồm trong thân cây sẽ được kết nối. Việc tính toán được thực hiện theo thứ tự như đối với dòng chính. Kết quả được ghi lại trong một bảng. Trong các tòa nhà nhiều tầng, các nhánh tầng ở cấp độ trung gian được sử dụng để liên kết.

Tiêu chí liên kết

Ở đây, các giá trị của tổng tổn thất được so sánh: áp lực dọc theo các phần được liên kết với một đường nối song song. Điều cần thiết là độ lệch không quá 10 phần trăm. Nếu thấy rằng sự khác biệt lớn hơn, thì liên kết có thể được thực hiện:

• bằng cách chọn kích thước thích hợp cho mặt cắt ngang của ống dẫn khí;
• bằng cách lắp đặt trên các nhánh của màng ngăn hoặc van bướm.

Đôi khi, để thực hiện những phép tính như vậy, bạn chỉ cần một chiếc máy tính bỏ túi và một vài cuốn sách tham khảo. Nếu cần tiến hành tính toán khí động học về hệ thống thông gió của các tòa nhà lớn hoặc các cơ sở công nghiệp, thì cần phải có một chương trình thích hợp. Nó sẽ cho phép bạn nhanh chóng xác định kích thước của các phần, tổn thất áp suất cả trong các phần riêng lẻ và trong toàn bộ hệ thống nói chung.

https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow Không thể tải video: Thiết kế hệ thống thông gió. (https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow)

Yêu cầu chính đối với tất cả các loại hệ thống thông gió là đảm bảo tần suất trao đổi không khí tối ưu trong các phòng hoặc các khu vực làm việc cụ thể. Có tính đến thông số này, đường kính bên trong của ống dẫn được thiết kế và công suất quạt được chọn. Để đảm bảo hiệu quả cần thiết của hệ thống thông gió, việc tính toán tổn thất áp suất đầu trong các ống dẫn được thực hiện, các dữ liệu này được tính đến khi xác định các đặc tính kỹ thuật của quạt. Tốc độ dòng khí khuyến nghị được trình bày trong Bảng 1.

Phương pháp tốc độ chấp nhận được

Khi tính toán mạng lưới ống gió theo phương pháp tốc độ cho phép, tốc độ không khí tối ưu được lấy làm dữ liệu ban đầu (xem bảng). Sau đó, phần yêu cầu của ống dẫn và tổn thất áp suất trong nó được xem xét.

Quy trình tính toán khí động học của ống dẫn khí theo phương pháp tốc độ cho phép:

1. Vẽ sơ đồ hệ thống phân phối khí. Đối với mỗi đoạn của ống dẫn, cho biết chiều dài và lượng không khí đi qua trong 1 giờ.
2. Chúng tôi bắt đầu tính toán từ các khu vực xa nhất và tải nhiều nhất từ ​​quạt.
3. Biết tốc độ không khí tối ưu cho một phòng nhất định và khối lượng không khí đi qua ống dẫn trong 1 giờ, ta xác định được đường kính (hoặc tiết diện) thích hợp của ống dẫn.
4. Tính toán tổn thất áp suất ma sát Ptr.
5. Theo dữ liệu dạng bảng, chúng tôi xác định tổng các điện trở cục bộ Q và tính toán tổn thất áp suất cho điện trở cục bộ z.
6. Áp suất khả dụng cho các nhánh tiếp theo của mạng lưới phân phối không khí được xác định bằng tổng các tổn thất áp suất trong các phần nằm trước nhánh này.

Trong quá trình tính toán, cần liên kết nhất quán tất cả các nhánh của mạng, cân bằng điện trở của từng nhánh với điện trở của nhánh được tải nhiều nhất. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các màng ngăn. Chúng được lắp đặt trên các đoạn ống dẫn khí chịu tải nhẹ, làm tăng sức cản.

Chuyển hướng. Số 1. Tốc độ không khí khuyến nghị cho các phòng khác nhau

Cuộc hẹn	Yêu cầu cơ bản
	Không ồn ào	Tối thiểu. mất đầu
	Các kênh thân cây	Các kênh chính		Chi nhánh
		Dòng vào	mui xe	Dòng vào	mui xe
Không gian sống	3	5	4	3	3
Nhiều khách sạn	5	7.5	6.5	6	5
Thể chế	6	8	6.5	6	5
Các nhà hàng	7	9	7	7	6
Những cửa hàng	8	9	7	7	6

Dựa trên các giá trị này, các thông số tuyến tính của ống dẫn sẽ được tính toán.

Thuật toán tính toán tổn thất áp suất không khí

Việc tính toán phải bắt đầu bằng việc vẽ sơ đồ hệ thống thông gió với các chỉ dẫn bắt buộc về bố trí không gian của các ống dẫn khí, chiều dài của từng đoạn, lưới thông gió, thiết bị bổ sung để lọc không khí, phụ kiện kỹ thuật và quạt. Tổn thất được xác định trước tiên cho từng dòng riêng biệt, và sau đó chúng được tổng hợp lại.Đối với một phần công nghệ riêng biệt, tổn thất được xác định theo công thức P = L × R + Z, trong đó P là tổn thất áp suất không khí trong đoạn tính toán, R là tổn thất trên mét tuyến tính của đoạn, L là tổng chiều dài của các ống dẫn khí trong phần, Z là tổn thất trong các phụ kiện bổ sung của hệ thống thông gió.

Để tính toán tổn thất áp suất trong một ống dẫn tròn, công thức Ptr được sử dụng. = (L / d × X) × (Y × V) / 2 gam. X là hệ số ma sát không khí dạng bảng, phụ thuộc vào vật liệu của ống gió, L là chiều dài của đoạn tính toán, d là đường kính của ống gió, V là tốc độ dòng khí yêu cầu, Y là mật độ không khí lấy. tính đến nhiệt độ, g là gia tốc rơi (tự do). Nếu hệ thống thông gió có các ống dẫn hình vuông, thì nên sử dụng bảng số 2 để chuyển đổi các giá trị tròn sang hình vuông.

Chuyển hướng. Số 2. Đường kính tương đương của ống dẫn tròn cho vuông

150	200	250	300	350	400	450	500
250	210	245	275
300	230	265	300	330
350	245	285	325	355	380
400	260	305	345	370	410	440
450	275	320	365	400	435	465	490
500	290	340	380	425	455	490	520	545
550	300	350	400	440	475	515	545	575
600	310	365	415	460	495	535	565	600
650	320	380	430	475	515	555	590	625
700	390	445	490	535	575	610	645
750	400	455	505	550	590	630	665
800	415	470	520	565	610	650	685
850	480	535	580	625	670	710
900	495	550	600	645	685	725
950	505	560	615	660	705	745
1000	520	575	625	675	720	760
1200	620	680	730	780	830
1400	725	780	835	880
1600	830	885	940
1800	870	935	990

Chiều ngang là chiều cao của ống vuông và chiều dọc là chiều rộng. Giá trị tương đương của tiết diện hình tròn nằm ở giao điểm của các đường.

Tổn thất áp suất không khí trong các khúc cua được lấy từ bảng 3.

Chuyển hướng. Số 3. Tổn thất áp suất tại các khúc cua

Để xác định tổn thất áp suất trong bộ khuếch tán, dữ liệu từ Bảng 4 được sử dụng.

Chuyển hướng. Số 4. Tổn thất áp suất trong bộ khuếch tán

Bảng 5 đưa ra một sơ đồ tổng quát về tổn thất trong một mặt cắt thẳng.

Chuyển hướng. Số 5. Sơ đồ tổn thất áp suất không khí trong ống dẫn khí thẳng

Tất cả các tổn thất riêng lẻ trong phần này của ống dẫn được tổng hợp và sửa chữa bằng bảng số 6. Tab. Số 6. Tính toán sự giảm áp suất dòng chảy trong hệ thống thông gió

Trong quá trình thiết kế và tính toán, các quy định hiện hành khuyến nghị rằng sự khác biệt về mức độ tổn thất áp suất giữa các phần riêng lẻ không vượt quá 10%. Nên lắp quạt ở khu vực hệ thống thông gió có điện trở cao nhất, các ống dẫn gió ở xa nhất nên có điện trở thấp nhất. Nếu các điều kiện này không được đáp ứng, thì cần phải thay đổi cách bố trí của ống dẫn khí và thiết bị bổ sung, có tính đến các yêu cầu của điều khoản.
Khi không khí di chuyển trong hệ thống thông gió, sự mất mát năng lượng xảy ra, thường được biểu thị bằng sự giảm áp suất không khí trong các bộ phận nhất định của hệ thống và trong toàn bộ hệ thống. Tính toán khí động học được thực hiện để

xác định kích thước mặt cắt của các mặt cắt mạng.

Trong trường hợp thứ hai, việc lựa chọn kích thước của mặt cắt ngang của ống dẫn khí, theo quy tắc, được thực hiện theo vận tốc không khí tối đa cho phép.

Tính toán khí động học của hệ thống thông gió bao gồm hai giai đoạn: tính toán các mặt cắt của hướng chính - đường chính và liên kết tất cả các mặt cắt khác của hệ thống.

Việc tính toán được thực hiện theo trình tự sau đây.

1. Xác định tải trọng của các phần thiết kế riêng lẻ. Đối với điều này, hệ thống được chia thành các phần riêng biệt. Mặt cắt được tính toán được đặc trưng bởi một luồng không khí không đổi dọc theo chiều dài. Tees đóng vai trò là ranh giới giữa các phần riêng lẻ.

Chi phí ước tính cho các bộ phận được xác định bằng cách cộng các chi phí cho các chi nhánh riêng lẻ, bắt đầu từ các bộ phận ngoại vi. Tốc độ dòng chảy và chiều dài của mỗi phần biểu thị sơ đồ axonometric của hệ thống được tính toán.

2. Hướng chính (chính) được chọn để xác định chuỗi mở rộng nhất của các phần được tính toán tuần tự. Với chiều dài đường cao tốc bằng nhau, đường cao tốc có tải trọng cao nhất được chọn làm đường cao tốc thiết kế.

3. Việc đánh số các đoạn đường cao tốc thường bắt đầu bằng đoạn có tốc độ dòng chảy thấp hơn. Mức tiêu thụ, độ dài và kết quả của các phép tính tiếp theo được nhập vào bảng. tính toán khí động học.

4. Cho vận tốc chuyển động của không khí u sông và tốc độ dòng khí trong khu vực, thiết diện của ống dẫn khí được xác định:

Tốc độ được tính khi bạn đến gần quạt.

5. xác định đường kính d, mm, tốc độ chuyển động thực của không khí trong nó u thực, m / s, tổn thất áp suất riêng do ma sát R, Pa / m và tổn thất áp suất toàn phần dọc theo chiều dài Rl.Nếu vật liệu của ống dẫn khác với thép, thì hệ số hiệu chỉnh n được đưa vào tùy thuộc vào vật liệu của ống dẫn được sử dụng:

Đối với ống dẫn tròn:

Đối với ống dẫn hình chữ nhật:

6. Tiếp theo, tổn thất áp suất cho các điện trở cục bộ được xác định. cho mỗi phần, tất cả các điện trở cục bộ được viết riêng và tổng hợp theo các phần. Cần nhớ rằng các điện trở cục bộ của các tees phải được quy cho khu vực có tải trọng thấp hơn.

7. Tổn thất áp suất DР, Pa, trong đoạn ống dẫn được xác định theo công thức:

DP = Rnl + Z,

Trong đó R là tổn thất áp suất riêng trên 1 m của ống thép, Pa / m;

Z - tổn thất áp suất trong các điện trở cục bộ;

n- hiệu chỉnh độ nhám của thành ống gió. Nó được thực hiện tùy thuộc vào vật liệu của ống dẫn

8. Tổn thất áp suất trong các điện trở cục bộ Z, Pa, được tính theo công thức

trong đó Р д - áp suất không khí động trong khu vực, Pa

Sx - tổng các hệ số của lực cản cục bộ

r - mật độ không khí, kg / m 3;

u là tốc độ chuyển động của không khí trong ống dẫn, m / s.

9. Tổng tổn thất áp suất trong hệ thống bằng tổng tổn thất dọc đường dây và trong thiết bị thông gió:

DR = S (Rnl + Z) pháp sư

Đối với hệ thống có cảm ứng cơ học của chuyển động không khí, áp suất quạt yêu cầu được xác định từ giá trị của tổng tổn thất áp suất trong hệ thống. Kết quả tính toán được nhập vào bảng.

10. Việc liên kết các đoạn (nhánh) còn lại được thực hiện, bắt đầu từ các nhánh dài nhất. Phương pháp liên kết các nhánh tương tự như tính toán các mặt cắt của hướng chính. Khi liên kết một nhánh, không thể tính toán lại tổn thất áp suất đã tính toán trước đó trong đường dây chính và đường kính của các ống dẫn khí:

P rasp.out = S (Rnl + Z) uch song song

Kích thước của mặt cắt ngang của các nhánh được coi là lựa chọn nếu sự chênh lệch tương đối của tổn thất trong các mặt cắt song song không vượt quá 15%:

Bình luận:

• Dữ liệu ban đầu để tính toán
• Bắt đầu từ đâu? Thứ tự tính toán

Trái tim của bất kỳ hệ thống thông gió nào với luồng không khí cơ học là quạt, tạo ra luồng này trong các ống dẫn. Công suất của quạt trực tiếp phụ thuộc vào áp suất phải được tạo ra ở đầu ra từ nó, và để xác định độ lớn của áp suất này, cần phải tính toán điện trở của toàn bộ hệ thống kênh.

Để tính toán tổn thất áp suất, bạn cần bố trí và kích thước của ống dẫn và thiết bị bổ sung.

Dữ liệu ban đầu để tính toán

Khi đã biết sơ đồ của hệ thống thông gió, kích thước của tất cả các ống dẫn khí được chọn và thiết bị bổ sung được xác định, sơ đồ được mô tả dưới dạng hình chiếu cân bằng trực diện, tức là hình chiếu phối cảnh. Nếu nó được thực hiện theo các tiêu chuẩn hiện hành, thì tất cả các thông tin cần thiết cho việc tính toán sẽ hiển thị trên các bản vẽ (hoặc phác thảo).

1. Với sự trợ giúp của sơ đồ mặt bằng, bạn có thể xác định chiều dài của các phần ngang của ống dẫn khí. Nếu, trên biểu đồ axonometric, các dấu độ cao được đặt trên đó các kênh đi qua, thì chiều dài của các phần nằm ngang cũng sẽ được biết đến. Nếu không, các phần của tòa nhà với các tuyến ống dẫn khí được bố trí sẽ được yêu cầu. Và biện pháp cuối cùng, khi không có đủ thông tin, các độ dài này sẽ phải được xác định bằng cách sử dụng các phép đo tại địa điểm lắp đặt.
2. Sơ đồ phải hiển thị với sự trợ giúp của các ký hiệu tất cả các thiết bị bổ sung được lắp đặt trong các kênh. Chúng có thể là màng chắn, bộ giảm chấn động cơ, bộ giảm chấn lửa, cũng như các thiết bị phân phối hoặc thải không khí (lưới, tấm, ô, bộ khuếch tán). Mỗi phần của thiết bị này tạo ra lực cản trong đường dẫn dòng khí, điều này phải được tính đến khi tính toán.
3. Theo các tiêu chuẩn trên sơ đồ, tốc độ dòng khí và kích thước kênh phải được chỉ ra bên cạnh các hình ảnh thông thường của ống dẫn khí. Đây là các tham số xác định cho các tính toán.
4. Tất cả các yếu tố hình dạng và phân nhánh cũng nên được phản ánh trong sơ đồ.

Nếu một sơ đồ như vậy không tồn tại trên giấy hoặc ở dạng điện tử, thì ít nhất bạn sẽ phải vẽ nó ở dạng thô; bạn không thể làm mà không có nó khi tính toán.

Quay lại mục lục

Bắt đầu từ đâu?

Sơ đồ tổn thất đầu trên mét ống dẫn.

Rất thường xuyên bạn phải đối phó với các sơ đồ thông gió khá đơn giản, trong đó có một ống dẫn khí có cùng đường kính và không có thiết bị bổ sung. Các mạch như vậy được tính toán khá đơn giản, nhưng nếu mạch phức tạp với nhiều nhánh thì sao? Theo phương pháp tính toán tổn thất áp suất trong ống dẫn khí được mô tả trong nhiều tài liệu tham khảo, cần xác định nhánh dài nhất của hệ thống hoặc nhánh có điện trở lớn nhất. Rất hiếm khi có thể phát hiện ra lực cản như vậy bằng mắt, do đó người ta thường tính toán dọc theo nhánh dài nhất. Sau đó, sử dụng các giá trị của tốc độ dòng khí được chỉ ra trên sơ đồ, toàn bộ nhánh được chia thành các phần theo đặc điểm này. Theo quy luật, chi phí thay đổi sau khi phân nhánh (tees) và khi phân chia, tốt nhất là tập trung vào chúng. Có các tùy chọn khác, ví dụ, lưới cung cấp hoặc ống xả được tích hợp trực tiếp vào ống dẫn chính. Nếu điều này không được hiển thị trên sơ đồ, nhưng có một mạng tinh thể như vậy, thì sẽ cần phải tính toán tốc độ dòng chảy sau nó. Các phần được đánh số bắt đầu từ nơi xa quạt nhất.

Quay lại mục lục

Thứ tự tính toán

Công thức chung để tính tổn thất áp suất trong các ống dẫn cho toàn bộ hệ thống thông gió như sau:

H B = ∑ (Rl + Z), trong đó:

• H B - tổn thất áp suất trong toàn bộ hệ thống ống dẫn, kgf / m²;
• R - lực cản ma sát trong 1m của ống dẫn khí có tiết diện tương đương, kgf / m²;
• l là chiều dài của mặt cắt, m;
• Z là giá trị của áp suất bị mất bởi dòng không khí trong các điện trở cục bộ (các phần tử định hình và thiết bị bổ sung).

Lưu ý: giá trị của diện tích mặt cắt ngang của ống dẫn trong phép tính ban đầu được lấy như đối với hình tròn của ống. Khả năng chống ma sát đối với ống dẫn hình chữ nhật được xác định bằng diện tích mặt cắt ngang tương đương với hình tròn.

Việc tính toán bắt đầu từ địa điểm xa nhất số 1, sau đó đến địa điểm thứ hai, v.v. Kết quả của các phép tính cho mỗi phần được thêm vào, được biểu thị bằng ký hiệu toán học của tổng trong công thức tính. Tham số R phụ thuộc vào đường kính của kênh (d) và áp suất động trong đó (P d), và sau đó, lần lượt, phụ thuộc vào tốc độ của dòng không khí. Hệ số của độ nhám tuyệt đối của tường (λ) theo truyền thống được lấy như đối với ống gió làm bằng thép mạ kẽm và là 0,1 mm:

R = (λ / d) P d.

Không có ý nghĩa gì khi sử dụng công thức này trong quá trình tính toán tổn thất áp suất, vì các giá trị của R cho các vận tốc và đường kính không khí khác nhau đã được tính toán và là các giá trị tham khảo (R.V.Schekin, I.G. Staroverov - sách tham khảo). Do đó, chỉ cần tìm các giá trị này phù hợp với các điều kiện cụ thể của chuyển động của các khối khí và thay chúng vào công thức. Một chỉ số khác, áp suất động P d, được kết hợp với tham số R và tham gia vào việc tính toán thêm các điện trở cục bộ, cũng là một giá trị tham chiếu. Với mối quan hệ này giữa hai tham số, chúng được liệt kê cùng nhau trong bảng tham chiếu.

Giá trị Z của tổn thất áp suất trong điện trở cục bộ được tính theo công thức:

Z = ∑ξ P d.

Dấu tổng kết có nghĩa là bạn cần thêm kết quả tính toán cho từng điện trở cục bộ trong một phần nhất định. Ngoài các tham số đã biết, công thức còn chứa hệ số ξ. Giá trị của nó là không thứ nguyên và phụ thuộc vào loại điện trở cục bộ. Các giá trị tham số cho nhiều yếu tố của hệ thống thông gió được tính toán hoặc xác định theo kinh nghiệm, do đó, chúng nằm trong tài liệu tham khảo.Hệ số trở lực cục bộ của thiết bị thông gió thường do nhà sản xuất tự chỉ ra, đã xác định giá trị của chúng bằng thực nghiệm trong sản xuất hoặc trong phòng thí nghiệm.

Sau khi tính toán chiều dài đoạn số 1, số lượng và loại điện trở cục bộ, tất cả các thông số cần được xác định chính xác và thay thế vào công thức tính toán. Sau khi nhận được kết quả, hãy chuyển sang phần thứ hai và xa hơn, đến với chính người hâm mộ. Đồng thời, không nên quên phần ống dẫn khí đã được đặt phía sau bộ phận thông gió, vì áp suất quạt phải đủ để vượt qua sức cản của nó.

Sau khi hoàn thành các phép tính dọc theo nhánh dài nhất, họ thực hiện các phép tính tương tự dọc theo nhánh lân cận, sau đó dọc theo các phép tính tiếp theo, và cứ thế cho đến hết. Thông thường, các nhánh này đều có nhiều diện tích chung nên việc tính toán sẽ nhanh hơn. Mục đích của việc xác định tổn thất áp suất trên tất cả các nhánh là sự phối hợp chung của chúng, vì quạt phải phân phối đều lưu lượng của nó trong toàn hệ thống. Đó là, lý tưởng, tổn thất áp suất trong một nhánh phải chênh lệch với nhánh kia không quá 10%. Nói một cách dễ hiểu, điều này có nghĩa là nhánh gần quạt nhất phải có điện trở cao nhất và nhánh xa nhất phải có điện trở thấp nhất. Nếu không đúng như vậy, bạn nên quay lại tính toán lại đường kính của các ống dẫn khí và vận tốc không khí trong chúng.

echo get_the_author_meta ("tên_ hiển thị", $ auhor); ?>

Sức cản đối với sự đi qua của không khí trong hệ thống thông gió chủ yếu được xác định bởi tốc độ chuyển động của không khí trong hệ thống này. Khi tốc độ tăng lên, thì lực cản cũng tăng theo. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng mất áp. Áp suất tĩnh do quạt tạo ra gây ra chuyển động của không khí trong hệ thống thông gió, có một lực cản nhất định. Điện trở của hệ thống như vậy càng cao thì lưu lượng không khí do quạt vận chuyển càng thấp. Tính toán tổn thất ma sát đối với không khí trong ống dẫn khí, cũng như điện trở của thiết bị mạng (bộ lọc, bộ giảm thanh, bộ gia nhiệt, van, v.v.) có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các bảng và sơ đồ tương ứng được chỉ định trong danh mục. Tổng áp suất giảm có thể được tính bằng cách tính tổng các giá trị điện trở của tất cả các phần tử của hệ thống thông gió.

Xác định tốc độ chuyển động của không khí trong ống dẫn khí:

Các lỗi và hậu quả có thể xảy ra

Tiết diện của các ống dẫn khí được chọn theo bảng, trong đó các kích thước thống nhất được chỉ ra, phụ thuộc vào áp suất động và tốc độ chuyển động. Các nhà thiết kế thiếu kinh nghiệm thường làm tròn các thông số vận tốc / áp suất xuống dưới, do đó thay đổi tiết diện xuống dưới. Điều này có thể dẫn đến tiếng ồn quá mức hoặc không thể vượt qua khối lượng không khí cần thiết trên một đơn vị thời gian.

Sai số cũng được phép trong việc xác định chiều dài của đoạn ống dẫn. Điều này dẫn đến sự thiếu chính xác có thể xảy ra trong việc lựa chọn thiết bị, cũng như dẫn đến sai số trong việc tính toán vận tốc khí.

Ví dụ dự án

Phần khí động học, giống như toàn bộ dự án, đòi hỏi một cách tiếp cận chuyên nghiệp và sự chú ý cẩn thận đến các chi tiết của một đối tượng cụ thể.

thực hiện lựa chọn đủ điều kiện hệ thống thông gió phù hợp với các tiêu chuẩn áp dụng, với sự hỗ trợ kỹ thuật đầy đủ. Chúng tôi cung cấp dịch vụ tại Moscow và khu vực, cũng như các khu vực lân cận. Thông tin chi tiết từ các chuyên gia tư vấn của chúng tôi, tất cả các phương pháp liên hệ với họ được chỉ ra trên trang "Danh bạ".