Metode za izračun hitrosti zraka v zračnih kanalih

Na podlagi sanitarnih, higienskih in gradbenih standardov mora biti vsak objekt, tako stanovanjski kot industrijski, opremljen s prezračevalnim sistemom. Ustvarjena mikroklima vpliva na delovanje in zdravje ljudi. Za zagotovitev udobnih življenjskih pogojev so bili razviti posebni standardi, ki določajo sestavo zraka.

Pomen izmenjave zraka

Naloga vsakega prezračevanja je zagotoviti optimalno mikroklimo, raven vlažnosti in temperaturo zraka v prostoru. Ti kazalniki vplivajo na udobno počutje osebe med delom in počitkom.

Slabo prezračevanje vodi do razmnoževanja bakterij, ki povzročajo okužbe dihalnih poti. Živila se začnejo hitro kvariti. Povečana vlažnost izzove pojav gliv in plesni na stenah in pohištvu.

Svež zrak lahko naravno vstopi v prostor, vendar je skladnost z vsemi sanitarnimi in higienskimi indikatorji možna le s kakovostnim prezračevalnim sistemom. Izračunati ga je treba za vsako sobo posebej, ob upoštevanju sestave in prostornine zraka, oblikovnih značilnosti.

Za majhne zasebne hiše in stanovanja je dovolj, da so jaški opremljeni z naravno cirkulacijo zračnih tokov. Toda za industrijske prostore in velike hiše je potrebna dodatna oprema v obliki ventilatorjev, ki zagotavljajo prisilno kroženje.

Pri načrtovanju stavbe za podjetje ali javno ustanovo je treba upoštevati naslednje dejavnike:

• kakovostno prezračevanje mora biti v vsaki sobi;
• potrebno je, da je sestava zraka v skladu z vsemi odobrenimi standardi;
• podjetja zahtevajo namestitev dodatne opreme, ki bo uravnavala hitrost zraka v zračnem kanalu;
• Za kuhinjo in spalnico je potrebno namestiti različne vrste prezračevanja.

Da bi sistem za izmenjavo zraka izpolnjeval vse zahteve, je treba izračunati hitrost zraka v zračnem kanalu. To vam bo pomagalo izbrati pravo napravo.

Pravila za določanje hitrosti zraka v zračnem kanalu

Stopnja pretoka zraka v prezračevanju je neposredno povezana s stopnjo vibracij in hrupa v sistemu. Te kazalnike je treba upoštevati pri izračunu vedenja. Gibanje zračne mase ustvarja hrup, katerega jakost je odvisna od števila zavojev cevi. Veliko vlogo igra tudi upor: višji kot je, manjša bo hitrost gibanja zračnih mas.

Standardi ravni hrupa

Preseganje navedenih parametrov je možno le v izjemnih primerih, ko je treba na sistem priključiti dodatno opremo.

Nivo vibracij

Med delovanjem katere koli prezračevalne naprave nastajajo vibracije. Njegova učinkovitost je odvisna od materiala, iz katerega je izdelan zračni kanal.

Največja vibracija je odvisna od več kazalcev:

• kakovost tesnil, ki so zasnovana za zmanjšanje ravni vibracij;
• material za izdelavo cevi;
• velikost kanala;
• hitrost pretoka zraka.

Splošni kazalniki ne smejo biti višji od tistih, ki jih določajo sanitarni standardi.

Stopnja izmenjave zraka

Zračne mase se čistijo z izmenjavo zraka, delimo jo na prisilno in naravno. V drugem primeru se to doseže z odpiranjem oken, zračnikov, v prvem z vgradnjo ventilatorjev in klimatskih naprav.

Za optimalno mikroklimo je treba zrak menjati vsaj enkrat na uro. Število takih ciklov se imenuje stopnja izmenjave zraka. Določiti ga je treba, da se določi hitrost gibanja zraka v prezračevalnem kanalu.

Večkratnost se izračuna po formuli N=V/W, Kje n – večkratnost na uro; V – prostornina zraka, ki napolni kubični meter prostora na uro; W - prostornina prostora v kubičnih metrih.

Algoritem in formule za izračun hitrosti zraka

Pretok zraka lahko izračunate sami ob upoštevanju pogojev in tehničnih parametrov. Za izračun morate poznati prostornino prostora in stopnjo večkratnosti. Na primer, za sobo 20 kvadratnih metrov je najmanjša vrednost 6. Z uporabo formule dobimo 120 m³.To je količina, ki se mora premakniti skozi kanale v eni uri.

Hitrost v kanalu se izračuna tudi na podlagi parametrov premera preseka. Za to uporabljamo formulo S=πr²=π/4*D², Kje

• S – površina prečnega prereza;
• r – polmer;
• π – konstanta 3,14;
• D – premer.

Ko sta znani površina prečnega prereza in pretok zraka, je mogoče izračunati njegovo hitrost. Za to uporabljamo formulo V=L/3600*S, kjer je:

• V – hitrost m/s;
• L – pretok m³/h;
• S – površina prečnega prereza.

Parametri hrupa in vibracij so odvisni od hitrosti v prerezu zračnega kanala. Če presegajo dovoljene standarde, morate zmanjšati hitrost s povečanjem prečnega prereza. Če želite to narediti, lahko namestite cevi iz drugega materiala ali naredite ukrivljen kanal naravnost.

Izračun pretoka zraka

Pomembno je pravilno izračunati površino preseka katere koli oblike, tako okrogle kot pravokotne. Če je velikost neustrezna, bo nemogoče doseči želeno zračno ravnovesje. Prevelik zračni kanal bo zavzel veliko prostora. To bo zmanjšalo prostor v sobi in povzročilo nelagodje prebivalcem. Če je izračun napačen in je izbrana zelo majhna velikost kanala, bodo opazili močan prepih. To se zgodi zaradi močnega povečanja tlaka zračnega toka.

Sekcijski izračun

Za izračun hitrosti, s katero bo zrak tekel skozi cev, morate določiti površino prečnega prereza. Za izračun se uporablja naslednja formula S=L/3600*V, kje:

• S – površina prečnega prereza;
• L – poraba zraka v kubičnih metrih na uro;
• V – hitrost v metrih na sekundo.

Za okrogle zračne kanale je treba določiti premer po formuli: D = 1000*√(4*S/π).

Če je kanal pravokoten in ne okrogel, morate namesto premera določiti njegovo dolžino in širino. Pri vgradnji takšnega zračnega kanala se upošteva približni prečni prerez. Izračuna se po formuli: a*b=S, (a - dolžina, b - širina).

Obstajajo odobreni standardi, po katerih razmerje med širino in dolžino ne sme presegati 1:3. Priporočljiva je tudi uporaba tabel standardnih dimenzij, ki jih ponujajo proizvajalci zračnih kanalov.

Okrogli kanali imajo prednost. Zanje je značilna nižja stopnja odpornosti, zato bo med delovanjem prezračevalnega sistema raven hrupa in vibracij minimalizirana.

Material in oblika prečnega prereza zračnih kanalov

Okrogli kanali se najpogosteje uporabljajo v velikih podjetjih. To je posledica dejstva, da njihova namestitev zahteva veliko kvadratnih metrov prostora. Pravokotni odseki so najbolj primerni za stanovanjske zgradbe, uporabljajo pa se tudi v ambulantah in vrtcih.

Za izdelavo cevi se najpogosteje uporablja jeklo. Za okrogel del mora biti elastičen in trd, za pravokotne naj bo mehkejši. Cevi so lahko izdelane iz tekstilnih in polimernih materialov.

Izbira ustreznih prezračevalnih cevi

Pred načrtovanjem prezračevalnega sistema je treba upoštevati vse parametre hitrosti, hrupa in vibracij. Izračune je treba opraviti ob upoštevanju površine prostora, da se zagotovi kakovostna izmenjava zraka. Veliko vlogo pri izbiri igra tudi material izdelave.

Zračni kanali iz pocinkanega jekla veljajo za najbolj univerzalne. Delujejo lahko pri visokih temperaturah in tlakih. Uporabljajo se lahko za katero koli podnebno območje.

Zračni kanali iz črnega jekla se najpogosteje uporabljajo v industriji. So toplotno in ognjeodporni, vendar so podvrženi močni koroziji.

Aluminijast valovit zračni kanal ima visoko stopnjo prožnosti, trdnosti in elastičnosti. Material je odporen na visoke temperature. Toda tak zračni kanal ima pomanjkljivost. Zaradi velikega aerodinamičnega upora je med delovanjem veliko hrupa.

Plastične zračne kanale odlikuje visoka trdnost, dolga življenjska doba in enostavnost namestitve. Priljubljeni so zaradi nizkih stroškov in majhne teže. Slaba stran je nizka odpornost na visoke temperature.

Cevi iz poliizocianurata so pogosto nameščene v stanovanjskih zgradbah. Odlikuje jih visoka požarna varnost, dolga življenjska doba in enostavna namestitev.

Priporočene omejitve hitrosti

Pri izdelavi projekta za katero koli stavbo morate izračunati prezračevalno napeljavo za vsak odsek posebej. Če govorimo o gradnji industrijske stavbe, mora izračun vplivati ​​na vse delavnice, za stanovanjske stavbe je treba pripraviti diagrame za vsako stanovanje, za zasebno hišo pa je treba sestaviti bloke.

Pred vgradnjo prezračevalnega sistema je treba vedeti, kakšne bodo trase in velikosti cevovodov ter izdelati geometrijo prezračevalnih kanalov. Vse to je potrebno za izbiro optimalne velikosti cevi.

Zelo težko je narediti izračune gibanja zračnih mas v stanovanjskih in industrijskih zgradbah. Zato je priporočljivo, da to zaupate strokovnjakom.

Pri načrtovanju in zagonu katerega koli objekta usmeritev temelji na priporočeni hitrosti v zračnem kanalu, ki jo odobri SNiP.Po predpisih hitrost zraka v prostoru ne sme biti večja od 0,3 m/s. Možne so začasne izjeme zaradi tehničnih del. Na primer, pri izvajanju popravil ali namestitvi gradbene opreme so lahko parametri višji, vendar za največ 30%.

Za velike industrijske prostore najpogosteje načrtujejo ne en prezračevalni sistem, ampak dva. To je pomembno za skladišča, hangarje in velike garaže. V tem primeru bo obremenitev razdeljena na polovico, zato je treba hitrost zraka izbrati tako, da zagotovi 50% celotne prostornine gibanja zračnih mas.

V zračne kanale je priporočljivo namestiti dovodne ventile in zaporne ventile, da se v primeru požara hitrost gibanja zračnih mas zmanjša na minimum. To bo pomagalo preprečiti širjenje dima v vse sosednje prostore.