6.1. Cálculo aerodinámico de sistemas de ventilación de suministro.
El cálculo aerodinámico se realiza para determinar las dimensiones de la sección transversal de los conductos y canales de aire de los sistemas de ventilación de suministro y escape y para determinar la presión que proporciona el flujo de aire calculado en todas las secciones de los conductos de aire.
El cálculo aerodinámico consta de dos etapas:
1. Cálculo de secciones de conductos de aire de la dirección principal - carreteras;
2. Vinculación de ramas.
El cálculo aerodinámico se realiza en la siguiente secuencia:
1) El sistema está dividido en secciones separadas. Las longitudes de todas las secciones y sus costos se toman en el esquema de cálculo.
2) Se selecciona la línea principal. El ramal con la longitud máxima y la carga máxima se selecciona como la carretera principal.
3) Numeramos los tramos, empezando por el tramo más alejado de la carretera.
4) Determine las dimensiones de las secciones de las secciones de diseño mediante la fórmula:
La selección de las dimensiones de la sección transversal de los conductos de aire se realiza de acuerdo con las velocidades óptimas del aire. Las velocidades máximas permitidas para el sistema de ventilación mecánica de suministro se toman de acuerdo con la tabla 3.5.1 de la fuente [1]:
- para la carretera 8 m / s;
- para ramas 5 m / s.
5) Según el área calculada f, se seleccionan las dimensiones del conducto.
Luego, la velocidad se especifica mediante la fórmula:
6) Determine la pérdida de presión por fricción:
donde R es la pérdida de presión específica debido a la fricción, Pa / m.
Se toma según la tabla. 22.15 del Manual del diseñador (entrada por diámetro equivalente de y velocidad del aire v).
l - longitud de la sección, m.
Vsh - coeficiente que tiene en cuenta la rugosidad de la superficie interior del canal del conducto (para acero Vsh = 1, para canales en paredes de ladrillo Vsh = 1,36). Se toma según la tabla. 22.12 del Manual del diseñador.
7) Determine la pérdida de presión en las resistencias locales mediante la fórmula:
donde ∑ζ es la suma de los coeficientes de resistencias locales del sitio, tomados de acuerdo con el Manual del diseñador;
pD - presión dinámica, Pa.
Determine la pérdida de presión total en el área calculada
9) Determine la pérdida de presión en el sistema mediante la fórmula:
donde N es el número de secciones de la carretera.
p - pérdida de presión en el equipo de ventilación.
10) Unimos las ramas, comenzando por la más larga. La pérdida de carga en el ramal es igual a la pérdida de presión en la línea desde la sección periférica hasta el punto común con el ramal:
La discrepancia entre las pérdidas de presión a lo largo de las ramas de los conductos de aire no debe exceder el 10% de las pérdidas de presión en las secciones paralelas de la línea. Si durante el cálculo resulta que al cambiar el diámetro es imposible igualar las pérdidas, entonces instalamos los diafragmas, las válvulas de mariposa o lo igualamos con rejillas (las rejillas de tipo P y PP son ajustables).
El cálculo aerodinámico del sistema P1, P2, P3, P4, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 se resumen en las tablas No. 6-16. Después del cálculo, las secciones de los conductos de aire se aplican a los diagramas con una indicación de los costos.
6.2. Cálculo aerodinámico de sistemas de ventilación con inducción natural del movimiento del aire.
Al calcular un sistema de ventilación natural, es necesario que las pérdidas en el sistema sean menores que la presión creada por la diferencia de densidad (presión disponible).
Al calcular, intentamos mantener una discrepancia del 5-10% entre la pérdida de presión en el sistema y la presión disponible, pero si es necesario aumentar las pérdidas en el sistema, entonces usamos rejillas ajustables.
La presión disponible se calcula mediante la fórmula:
donde ρн, ρв - densidad del aire en tн y tв, respectivamente (el cálculo se realiza a la temperatura del aire exterior tн = 5 о C);
h es la altura de la columna de aire, m.
La altura de la columna de aire depende de la presencia o ausencia de un sistema de ventilación de suministro en una habitación determinada:
- si la habitación tiene un sistema de ventilación de suministro, entonces la altura de la columna de aire es igual a la distancia desde el centro de la altura de la habitación hasta la boca del conducto de escape;
- si solo hay un sistema de escape en la habitación, entonces la altura de la columna de aire es igual a la distancia desde el centro del orificio de escape
a la boca del eje de escape.
El cálculo del sistema de ventilación con impulso natural se realiza en el siguiente orden:
1) Determine la carretera. Para tiro natural, esta será la rama para la que la presión disponible sea menor.
2) La determinación de la sección transversal de los conductos se realiza de la misma forma que el sistema mecánico de alimentación.
3) Calculamos los ramales restantes de la misma forma que la red, comparando la discrepancia con la presión disponible.
7. SELECCIÓN DEL EQUIPO DE VENTILACIÓN
7.1. Selección de rejillas de lamas fijas.
El papel de la toma de aire lo realizan las rejillas de lamas tipo STD. Están montados en un agujero en la pared de la cámara de ventilación. Tal solución constructiva del dispositivo de entrada de aire no contradice los requisitos sanitarios e higiénicos, ya que no hay contaminantes del aire externos cerca de ella. La entrada de aire se lleva a cabo de acuerdo con los requisitos, según los cuales los dispositivos de entrada de aire no deben estar a menos de 2 m del nivel del suelo.
La selección se realiza en el siguiente orden:
1) para un caudal de aire determinado, seleccione una o más rejillas con un área libre total
donde v es la velocidad recomendada de movimiento del aire en la sección de la celosía. Se toma igual a 2 - 6 m / s;
Ltot - caudal volumétrico de aire que pasa a través de la rejilla, m 3 / h.
f = 13386 / (3600 4) = 0,93 m 2
El número de rejillas se determina como
donde f1 es el área de la sección libre de una celosía, m 2.
n = 0,93 / 0,183 = 5 uds.
se adoptó una rejilla del tipo STD 302 con un área de sección libre f1 = 0,183 m 2
2) Aclaramos la velocidad mediante la fórmula
donde ffact es el área de la sección transversal total real, m 2.
v = 13386 / (3600 0,915) = 4 m / s
3) Calculamos la pérdida de carga en las redes mediante la fórmula:
p = ζ (ρ v 2) / 2,
donde ζ es el coeficiente de resistencia local. Para rejillas del tipo STD es 1.2.
ρ es la densidad del aire exterior durante el período frío del año a una temperatura de -32 0 C, ρ = 1.48319 kg / m3.
∆p = 1,2 · (1,48319 · 4 2) / 2 = 14,2 Pa.
Selección de rejilla de lamas fijas. Cuadro 17
| Sistema no. | L, m 3 / h | Marca | número | Tamaño, mm |
| P1-P4 | 13386 | STD-302 | 5 | 750´1160 |
7.2. Selección de filtros
1) Selección de filtros para el sistema P1 (suministro al auditorio):
El número de celdas de filtro está determinado por la fórmula:
donde L es el caudal volumétrico de aire suministrado a la sala: 13386 m 3 / h.
Li es el rendimiento de una celda de filtro; para los filtros FYaPb es igual a 1500 m 3 / h. El tamaño de una celda es 518´518 mm.
n '= 13386/1500 = 8,9
Resistencia aerodinámica del tipo de celda: ∆p = 150 Pa.
Selección de filtros Tabla 18
| Sistema no. | L, m 3 / h | Marca | Tamaño, mm |
| P1 | 13494 | FYaPb | 518´518 |
| P2 | 648 | FYaPb | 518´518 |
| P3 | 576 | FYaPb | 518´518 |
| P4 | 234 | FYaPb | 518´518 |
7.3. Selección de la válvula de aire aislada.
La compuerta de aire aislada está diseñada para evitar una pérdida excesiva de calor en un momento en que el sistema de ventilación no está funcionando. El tipo de compuerta, las dimensiones generales y el área de la sección transversal libre para el paso de aire se seleccionan de acuerdo con un caudal determinado.
Método de selección de amortiguadores:
1) para un caudal de aire dado, el tipo de compuerta y el área de la sección libre se seleccionan de acuerdo con la tabla.
2) Determine la velocidad del movimiento del aire en la sección habitable.
válvula según la fórmula:
v = 13386 / (3600 1,48) = 2,5 m / s;
La etapa uno
Incluye el cálculo aerodinámico de los sistemas mecánicos de aire acondicionado o ventilación, que incluye una serie de operaciones secuenciales, se elabora un diagrama axonométrico que incluye la ventilación: tanto de impulsión como de escape, y se prepara para el cálculo.
Las dimensiones del área de la sección transversal de los conductos de aire se determinan en función de su tipo: redondo o rectangular.
Formación del esquema
El diagrama está elaborado en perspectiva con una escala de 1: 100. Indica los puntos con los dispositivos de ventilación ubicados y el consumo de aire que pasa por ellos.
Aquí debe decidir sobre el tronco, la línea principal sobre la base de la cual se llevan a cabo todas las operaciones. Es una cadena de tramos conectados en serie, con la mayor carga y longitud máxima.
Al construir una carretera, debe prestar atención a qué sistema se está diseñando: suministro o escape.
Suministro
Aquí, la línea de facturación se construye desde el distribuidor de aire más distante y con mayor consumo. Pasa a través de elementos de suministro como conductos de aire y unidades de tratamiento de aire hasta el punto en el que entra el aire. Si el sistema va a dar servicio a varios pisos, entonces el distribuidor de aire se ubica en el último.
Cansada
Se está construyendo una línea desde el dispositivo de escape más remoto, que maximiza el consumo de flujo de aire, a través de la línea principal hasta la instalación de la campana y más allá del eje a través del cual se libera el aire.
Si se planea ventilación para varios niveles y la instalación de la campana se ubica en el techo o ático, entonces la línea de cálculo debe comenzar desde el dispositivo de distribución de aire del piso más bajo o sótano, que también está incluido en el sistema. Si la campana está instalada en el sótano, desde el dispositivo de distribución de aire del último piso.
Toda la línea de cálculo se divide en segmentos, cada uno de ellos es una sección del conducto con las siguientes características:
- conducto de sección transversal uniforme;
- de un material;
- con consumo constante de aire.
El siguiente paso es numerar los segmentos. Comienza con el dispositivo de escape o distribuidor de aire más distante, a cada uno se le asigna un número separado. La dirección principal: la autopista está resaltada con una línea en negrita.
Además, sobre la base de un diagrama axonométrico para cada segmento, se determina su longitud, teniendo en cuenta la escala y el consumo de aire. Este último es la suma de todos los valores del caudal de aire consumido que circula por los ramales adyacentes a la línea. El valor del indicador que se obtiene como resultado de la suma secuencial debe aumentar gradualmente.
Determinación de los valores dimensionales de las secciones transversales de los conductos de aire.
Elaborado sobre la base de indicadores como:
- consumo de aire en el segmento;
- los valores normativos recomendados de la velocidad del flujo de aire son: en carreteras - 6 m / s, en minas donde se toma aire - 5 m / s.
Se calcula el valor dimensional preliminar del conducto en el segmento, que se lleva al estándar más cercano. Si se selecciona un conducto rectangular, los valores se seleccionan en función de las dimensiones de los lados, cuya relación no es más de 1 a 3.
Tipos de conductos
Los conductos de aire son elementos del sistema que se encargan de la transferencia de escape y aire fresco. Incluye tubos cónicos principales, curvas y medias curvas, así como una variedad de adaptadores. Se diferencian en material y forma seccional.
El área de aplicación y las características específicas del movimiento del aire dependen del tipo de conducto de aire. Existe la siguiente clasificación de material:
- Acero: conductos de aire rígidos de paredes gruesas.
- Aluminio: flexible, de paredes delgadas.
- El plastico.
- Tela.
En cuanto a la forma, las secciones se dividen en secciones redondas de diferentes diámetros, cuadradas y rectangulares.
Etapa dos
Las cifras de resistencia aerodinámica se calculan aquí. Después de elegir las secciones transversales estándar de los conductos de aire, se especifica el valor del caudal de aire en el sistema.
Cálculo de la pérdida de presión por fricción
El siguiente paso es determinar la pérdida de presión por fricción específica en base a datos tabulares o nomogramas.En algunos casos, una calculadora puede ser útil para determinar indicadores basados en una fórmula que le permite calcular con un error de 0.5 por ciento. Para calcular el valor total del indicador que caracteriza la pérdida de presión en toda la sección, debe multiplicar su indicador específico por la longitud. En esta etapa, también debe tenerse en cuenta el factor de corrección de la rugosidad. Depende de la magnitud de la rugosidad absoluta de un material de conducto en particular, así como de la velocidad.
Calcular el indicador de presión dinámica en un segmento
Aquí, un indicador que caracteriza la presión dinámica en cada sección se determina en función de los valores:
- caudal de aire en el sistema;
- la densidad de la masa de aire en condiciones estándar, que es de 1,2 kg / m3.
Determinación de valores de resistencias locales en tramos.
Se pueden calcular en función de los coeficientes de resistencia local. Los valores obtenidos se resumen en forma tabular, que incluye los datos de todas las secciones, y no solo los segmentos rectos, sino también varios ajustes. El nombre de cada elemento se ingresa en la tabla, allí también se indican los valores y características correspondientes, según el cual se determina el coeficiente de resistencia local. Estos indicadores se pueden encontrar en los materiales de referencia relevantes para la selección de equipos para unidades de ventilación.
En presencia de una gran cantidad de elementos en el sistema o en ausencia de ciertos valores de los coeficientes, se utiliza un programa que le permite realizar rápidamente operaciones engorrosas y optimizar el cálculo en su conjunto. El valor de resistencia total se determina como la suma de los coeficientes de todos los elementos del segmento.
Cálculo de pérdidas de carga en resistencias locales.
Una vez calculado el valor total final del indicador, se procede a calcular las pérdidas de carga en las zonas analizadas. Después de calcular todos los segmentos de la línea principal, se suman los números obtenidos y se determina el valor total de la resistencia del sistema de ventilación.
Información general
El cálculo aerodinámico es una técnica para determinar las dimensiones de la sección transversal de los conductos de aire para nivelar las pérdidas de presión, mantener la velocidad de movimiento y el volumen de diseño del aire bombeado.
Con el método de ventilación natural, la presión requerida se da inicialmente, pero se debe determinar la sección transversal. Esto se debe a la acción de las fuerzas gravitacionales que inducen la entrada de masas de aire en la habitación desde los conductos de ventilación. Con el método mecánico, el ventilador funciona y es necesario calcular la presión del gas, así como el área de la sección transversal del conducto. Se utilizan las velocidades máximas dentro del conducto de ventilación.
Para simplificar la técnica, las masas de aire se toman como líquido con cero por ciento de compresión. En la práctica, esto es cierto, ya que en la mayoría de los sistemas la presión es mínima. Se forma solo a partir de la resistencia local, cuando choca con las paredes de los conductos de aire, así como en los lugares donde cambia el área. Esto fue confirmado por numerosos experimentos llevados a cabo de acuerdo con el método descrito en GOST 12.3.018-79 “Sistema de normas de seguridad ocupacional (SSBT). Sistema de ventilación. Métodos de ensayo aerodinámico ".
La técnica implica la selección del área y la forma de la sección para cada sección del sistema de ventilación. Si lo tomamos como un todo, entonces la definición de pérdidas será condicional, no correspondiente a la imagen real. Además del movimiento en sí, también se calcula la inyección.
Los cálculos aerodinámicos de los conductos de ventilación se realizan con un número diferente de datos conocidos. En un caso, el cálculo comienza desde cero, y en el otro, ya se conocen más de la mitad de los parámetros iniciales.
Etapa tres: vinculación de ramas
Cuando se han realizado todos los cálculos necesarios, es necesario vincular varias ramas.Si el sistema sirve a un nivel, entonces las ramas que no están incluidas en el tronco están conectadas. El cálculo se realiza en el mismo orden que para la línea principal. Los resultados se registran en una tabla. En edificios de varios pisos, las ramas de piso en niveles intermedios se utilizan para la conexión.
Criterios de vinculación
Aquí, se comparan los valores de la suma de pérdidas: presión a lo largo de las secciones a unir con una línea conectada en paralelo. Es necesario que la desviación no supere el 10 por ciento. Si se encuentra que la discrepancia es mayor, entonces se puede realizar el enlace:
- seleccionando las dimensiones adecuadas para la sección transversal de los conductos de aire;
- instalando en ramas de diafragmas o válvulas de mariposa.
A veces, para realizar tales cálculos, solo necesita una calculadora y un par de libros de referencia. Si es necesario realizar un cálculo aerodinámico de la ventilación de grandes edificios o locales industriales, se necesitará un programa adecuado. Le permitirá determinar rápidamente las dimensiones de las secciones, las pérdidas de carga tanto en secciones individuales como en todo el sistema en su conjunto.
https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow Video no se puede cargar: diseño del sistema de ventilación. (https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow)
El principal requisito para todo tipo de sistemas de ventilación es garantizar la frecuencia óptima de intercambio de aire en habitaciones o áreas de trabajo específicas. Teniendo en cuenta este parámetro, se diseña el diámetro interior del conducto y se selecciona la potencia del ventilador. Para garantizar la eficiencia requerida del sistema de ventilación, se realiza el cálculo de las pérdidas de presión de cabeza en los conductos, estos datos se tienen en cuenta al determinar las características técnicas de los ventiladores. Los caudales de aire recomendados se muestran en la Tabla 1.
Método de velocidades admisibles
Al calcular la red de conductos de aire utilizando el método de velocidades permitidas, la velocidad óptima del aire se toma como datos iniciales (ver tabla). Luego se consideran la sección requerida del conducto y la pérdida de presión en él.
Procedimiento para el cálculo aerodinámico de conductos de aire utilizando el método de velocidades admisibles:
- Dibuja un diagrama del sistema de distribución de aire. Para cada sección del conducto, indique la longitud y la cantidad de aire que pasa en 1 hora.
- Comenzamos el cálculo desde las áreas más alejadas y cargadas del ventilador.
- Conociendo la velocidad óptima del aire para una habitación dada y el volumen de aire que pasa por el conducto en 1 hora, determinamos el diámetro (o sección) apropiado del conducto.
- Calcular la pérdida de presión por fricción PAGtr.
- De acuerdo con los datos tabulares, determinamos la suma de las resistencias locales. Q y calcular la pérdida de presión para la resistencia local z.
- La presión disponible para las siguientes ramas de la red de distribución de aire se determina como la suma de las pérdidas de carga en las secciones ubicadas antes de esta rama.
En el proceso de cálculo, es necesario vincular consistentemente todas las ramas de la red, equiparando la resistencia de cada rama a la resistencia de la rama más cargada. Esto se hace usando diafragmas. Se instalan en secciones de conductos de aire ligeramente cargadas, lo que aumenta la resistencia.
Pestaña. No. 1. Velocidad de aire recomendada para diferentes habitaciones
| Cita | Requisito básico | ||||
| Silencio | Min. perdida de cabeza | ||||
| Canales troncales | Canales principales | Sucursales | |||
| Afluencia | capucha | Afluencia | capucha | ||
| Espacios habitables | 3 | 5 | 4 | 3 | 3 |
| Hoteles | 5 | 7.5 | 6.5 | 6 | 5 |
| Instituciones | 6 | 8 | 6.5 | 6 | 5 |
| Restaurantes | 7 | 9 | 7 | 7 | 6 |
| Las tiendas | 8 | 9 | 7 | 7 | 6 |
Con base en estos valores, se deben calcular los parámetros lineales de los conductos.
Algoritmo para calcular la pérdida de presión del aire.
El cálculo debe comenzar con la elaboración de un esquema del sistema de ventilación con la indicación obligatoria de la disposición espacial de los conductos de aire, la longitud de cada sección, rejillas de ventilación, equipos adicionales de purificación de aire, accesorios técnicos y ventiladores. Las pérdidas se determinan primero para cada línea separada y luego se resumen.Para una sección tecnológica separada, las pérdidas se determinan usando la fórmula P = L × R + Z, donde P es la pérdida de presión del aire en la sección calculada, R es las pérdidas por metro lineal de la sección, L es la longitud total de los conductos de aire en la sección, Z son las pérdidas en los accesorios adicionales del sistema de ventilación.
Para calcular la pérdida de carga en un conducto circular se utiliza la fórmula Ptr. = (L / d × X) × (Y × V) / 2g. X es el coeficiente tabular de fricción del aire, depende del material del conducto de aire, L es la longitud de la sección calculada, d es el diámetro del conducto de aire, V es el caudal de aire requerido, Y es la densidad del aire que toma en cuenta la temperatura, g es la aceleración de caída (libre). Si el sistema de ventilación tiene conductos cuadrados, entonces se debe usar la tabla No. 2 para convertir los valores redondos en cuadrados.
Pestaña. No. 2. Diámetros equivalentes de conductos redondos para cuadrados
| 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 |
La horizontal es la altura del conducto cuadrado y la vertical es el ancho. El valor equivalente de la sección circular está en la intersección de las líneas.
Las pérdidas de presión de aire en las curvas se toman de la tabla nº 3.
Pestaña. No. 3. Pérdida de presión en las curvas
Para determinar la pérdida de presión en los difusores, se utilizan los datos de la Tabla 4.
Pestaña. No. 4. Pérdida de presión en difusores
La tabla 5 muestra un diagrama general de pérdidas en un tramo recto.
Pestaña. No. 5. Diagrama de pérdidas de presión de aire en conductos de aire rectos
Todas las pérdidas individuales en esta sección del conducto se resumen y corrigen con la tabla No. 6. Tab. No. 6. Cálculo de la disminución de la presión de flujo en los sistemas de ventilación.
Durante el diseño y los cálculos, las regulaciones existentes recomiendan que la diferencia en la magnitud de las pérdidas de presión entre secciones individuales no exceda el 10%. El ventilador debe instalarse en el área del sistema de ventilación con mayor resistencia, los conductos de aire más distantes deben tener la menor resistencia. Si no se cumplen estas condiciones, es necesario cambiar el diseño de los conductos de aire y el equipo adicional, teniendo en cuenta los requisitos de las disposiciones.
Cuando el aire se mueve en los sistemas de ventilación, se produce una pérdida de energía, que generalmente se expresa en caídas de presión del aire en ciertas secciones del sistema y en el sistema en su conjunto. El cálculo aerodinámico se realiza con el fin de
determinar las dimensiones de la sección transversal de las secciones de la red.
En el último caso, la selección de las dimensiones de la sección transversal de los conductos de aire, por regla general, se lleva a cabo de acuerdo con las velocidades de aire máximas permitidas.
El cálculo aerodinámico del sistema de ventilación consta de dos etapas: el cálculo de las secciones de la dirección principal - la línea principal y la vinculación de todas las demás secciones del sistema.
El cálculo se realiza en la siguiente secuencia.
1. Determine las cargas de las secciones de diseño individuales. Para ello, el sistema se divide en secciones independientes. La sección calculada se caracteriza por un flujo de aire constante a lo largo. Las camisetas sirven como límites entre las secciones individuales.
Los costos estimados para las secciones se determinan sumando los costos de las sucursales individuales, comenzando con las secciones periféricas. Los caudales y la longitud de cada sección indican el diagrama axonométrico del sistema calculado.
2. Se selecciona la dirección principal (principal), para la cual se identifica la cadena más extendida de secciones calculadas ubicadas secuencialmente. Con igual longitud de las carreteras, se elige la más cargada como la de diseño.
3. La numeración de los tramos de la autopista suele comenzar con un tramo con un caudal menor. El consumo, la longitud y los resultados de los cálculos posteriores se ingresan en la tabla. cálculo aerodinámico.
4. Dadas las velocidades del movimiento del aire en los ríos y el caudal de aire en el área, se determina la sección transversal del conducto de aire:
La velocidad se calcula a medida que se acerca al ventilador.
5. determine el diámetro d, mm, la velocidad real del movimiento del aire en él u hecho, m / s, la pérdida de presión específica debido a la fricción R, Pa / my la pérdida de presión total a lo largo de la longitud Rl.Si el material del conducto es diferente al acero, se introduce un factor de corrección n en función del material del conducto utilizado:
Para conductos redondos:
Para conductos rectangulares:
6. A continuación, se determina la pérdida de presión para las resistencias locales. para cada sección, todas las resistencias locales se escriben por separado y se resumen por secciones. Cabe recordar que las resistencias locales de los tees deben atribuirse a la zona con menor carga.
7. La pérdida de presión DР, Pa, en la sección del conducto se determina mediante la fórmula:
DP = Rnl + Z,
donde R es la pérdida de presión específica por 1 m del conducto de acero, Pa / m;
Z - pérdida de presión en resistencias locales;
n- corrección por la rugosidad de las paredes del conducto Se toma en función del material del conducto
8. La pérdida de presión en las resistencias locales Z, Pa, se calcula mediante la fórmula
donde Р д - presión de aire dinámica en el área, Pa
Sx - la suma de los coeficientes de resistencia local
r - densidad del aire, kg / m 3;
u es la velocidad del movimiento del aire en el conducto, m / s.
9. La pérdida de presión total en el sistema es igual a la suma de las pérdidas a lo largo de la línea y en el equipo de ventilación:
DR = S (Rnl + Z) mago
Para sistemas con inducción mecánica de movimiento de aire, la presión requerida del ventilador se determina a partir del valor de la pérdida de presión total en el sistema. Los resultados del cálculo se ingresan en la tabla.
10. Se realiza el encadenamiento del resto de tramos (ramales), comenzando por los ramales más largos. El método de vinculación de ramas es similar al cálculo de secciones de la dirección principal. Al conectar una rama, las pérdidas de carga calculadas previamente en la línea principal y los diámetros de los conductos de aire no se pueden volver a calcular:
P rasp.out = S (Rnl + Z) paralelo uch
Las dimensiones de las secciones transversales de las ramas se consideran seleccionadas si la discrepancia relativa de las pérdidas en las secciones paralelas no supera el 15%:
Comentarios:
- Datos iniciales para cálculos
- ¿Donde empezar? Orden de cálculo
El corazón de cualquier sistema de ventilación con flujo de aire mecánico es el ventilador, que crea este flujo en los conductos. La potencia del ventilador depende directamente de la presión que se debe crear en la salida del mismo, y para determinar la magnitud de esta presión, se requiere calcular la resistencia de todo el sistema de canales.
Para calcular la pérdida de presión, necesita el diseño y las dimensiones del conducto y equipo adicional.
Datos iniciales para cálculos
Cuando se conoce el diagrama del sistema de ventilación, se seleccionan las dimensiones de todos los conductos de aire y se determina el equipo adicional, el diagrama se representa en una proyección isométrica frontal, es decir, una vista en perspectiva. Si se lleva a cabo de acuerdo con los estándares actuales, toda la información necesaria para el cálculo será visible en los dibujos (o bocetos).
- Con la ayuda de los planos de planta, puede determinar las longitudes de las secciones horizontales de los conductos de aire. Si, en el diagrama axonométrico, se colocan las marcas de elevación sobre las que pasan los canales, también se conocerá la longitud de las secciones horizontales. De lo contrario, se requerirán secciones del edificio con rutas establecidas de conductos de aire. Y como último recurso, cuando no haya suficiente información, estas longitudes deberán determinarse mediante mediciones en el lugar de instalación.
- El diagrama debe mostrar con la ayuda de símbolos todos los equipos adicionales instalados en los canales. Pueden ser membranas, compuertas motorizadas, compuertas cortafuegos, así como dispositivos de distribución o evacuación del aire (rejillas, paneles, paraguas, difusores). Cada pieza de este equipo crea una resistencia en la trayectoria del flujo de aire, que debe tenerse en cuenta al realizar el cálculo.
- De acuerdo con las normas del diagrama, las tasas de flujo de aire y los tamaños de los canales deben indicarse junto a las imágenes convencionales de los conductos de aire. Estos son los parámetros que definen los cálculos.
- Todos los elementos de forma y ramificación también deben reflejarse en el diagrama.
Si dicho diagrama no existe en papel o en forma electrónica, tendrá que dibujarlo al menos en una versión aproximada; no puede prescindir de él al calcular.
Volver a la tabla de contenido
¿Donde empezar?
Diagrama de pérdida de carga por metro de conducto.
Muy a menudo tiene que lidiar con esquemas de ventilación bastante simples, en los que hay un conducto de aire del mismo diámetro y no hay equipo adicional. Dichos circuitos se calculan de manera bastante simple, pero ¿qué pasa si el circuito es complejo con muchas ramas? Según el método de cálculo de pérdidas de carga en conductos de aire, que se describe en muchas publicaciones de referencia, es necesario determinar la rama más larga del sistema o la rama con mayor resistencia. Rara vez es posible descubrir dicha resistencia a simple vista, por lo que se acostumbra calcular a lo largo de la rama más larga. Después de eso, utilizando los caudales de aire indicados en el diagrama, toda la rama se divide en secciones de acuerdo con esta característica. Como regla general, los costos cambian después de la ramificación (tees) y al dividir es mejor enfocarse en ellos. Hay otras opciones, por ejemplo, rejillas de suministro o escape integradas directamente en el conducto principal. Si esto no se muestra en el diagrama, pero hay una red de este tipo, será necesario calcular el caudal después de ella. Las secciones están numeradas empezando por la más alejada del ventilador.
Volver a la tabla de contenido
Orden de cálculo
La fórmula general para calcular la pérdida de carga en los conductos para todo el sistema de ventilación es la siguiente:
H B = ∑ (Rl + Z), donde:
- H B - pérdida de presión en todo el sistema de conductos, kgf / m²;
- R - resistencia a la fricción de 1 m de un conducto de aire de sección equivalente, kgf / m²;
- l es la longitud de la sección, m;
- Z es la cantidad de presión perdida por el flujo de aire en las resistencias locales (elementos perfilados y equipos adicionales).
Nota: el valor del área de la sección transversal del conducto involucrado en el cálculo se toma inicialmente como para la forma circular del conducto. La resistencia a la fricción para conductos rectangulares está determinada por el área de la sección transversal equivalente a una redonda.
El cálculo comienza desde el sitio más distante número 1, luego va al segundo sitio y así sucesivamente. Se agregan los resultados de los cálculos para cada sección, lo que se indica mediante el signo matemático de la suma en la fórmula de cálculo. El parámetro R depende del diámetro del canal (d) y de la presión dinámica en él (P d), y esta última, a su vez, depende de la velocidad del flujo de aire. El coeficiente de rugosidad absoluta de la pared (λ) se toma tradicionalmente como para un conducto de aire de acero galvanizado y es de 0,1 mm:
R = (λ / d) P d.
No tiene sentido usar esta fórmula en el proceso de cálculo de las pérdidas de presión, ya que los valores de R para diversas velocidades y diámetros del aire ya se han calculado y son valores de referencia (R.V.Schekin, I.G. Staroverov - libros de referencia). Por lo tanto, simplemente es necesario encontrar estos valores de acuerdo con las condiciones específicas de movimiento de las masas de aire y sustituirlos en la fórmula. Otro indicador, la presión dinámica P d, que está asociada con el parámetro R y participa en el cálculo adicional de las resistencias locales, también es un valor de referencia. Dada esta relación entre los dos parámetros, se enumeran juntos en las tablas de referencia.
El valor Z de las pérdidas de carga en las resistencias locales se calcula mediante la fórmula:
Z = ∑ξ P d.
El signo de suma significa que debe agregar los resultados del cálculo para cada una de las resistencias locales en una sección determinada. Además de los parámetros ya conocidos, la fórmula contiene el coeficiente ξ. Su valor es adimensional y depende del tipo de resistencia local. Los valores de los parámetros para muchos elementos de los sistemas de ventilación se calculan o determinan empíricamente, por lo tanto, se encuentran en la literatura de referencia.Los coeficientes de resistencia local de los equipos de ventilación a menudo son indicados por los propios fabricantes, habiendo determinado sus valores experimentalmente en producción o en un laboratorio.
Habiendo calculado la longitud de la sección No. 1, el número y tipo de resistencias locales, todos los parámetros deben determinarse correctamente y sustituirse en las fórmulas de cálculo. Una vez recibido el resultado, proceda a la segunda sección y, más adelante, al ventilador en sí. Al mismo tiempo, no se debe olvidar esa sección del conducto de aire, que ya se encuentra detrás de la unidad de ventilación, porque la presión del ventilador también debe ser suficiente para vencer su resistencia.
Habiendo terminado los cálculos a lo largo de la rama más larga, hacen los mismos a lo largo de la rama vecina, luego a lo largo de la siguiente, y así sucesivamente hasta el final. Por lo general, todas estas ramas tienen muchas áreas comunes, por lo que los cálculos serán más rápidos. El propósito de determinar las pérdidas de carga en todas las ramas es su coordinación común, porque el ventilador debe distribuir su flujo de manera uniforme por todo el sistema. Es decir, idealmente, la pérdida de presión en una rama no debería diferir de la otra en no más del 10%. En términos simples, esto significa que la rama más cercana al ventilador debe tener la mayor resistencia y la rama más lejana debe tener la menor. Si este no es el caso, se recomienda volver al recálculo de los diámetros de los conductos de aire y las velocidades del aire en ellos.
echo get_the_author_meta ("display_name", $ auhor); ?>
La resistencia al paso del aire en un sistema de ventilación está determinada principalmente por la velocidad del movimiento del aire en este sistema. A medida que aumenta la velocidad, también lo hace la resistencia. Este fenómeno se llama pérdida de presión. La presión estática generada por el ventilador provoca el movimiento del aire en el sistema de ventilación, que tiene cierta resistencia. Cuanto mayor sea la resistencia de dicho sistema, menor será el flujo de aire transportado por el ventilador. El cálculo de las pérdidas por fricción del aire en los conductos de aire, así como la resistencia de los equipos de la red (filtro, silenciador, calentador, válvula, etc.) se puede realizar utilizando las tablas y diagramas correspondientes especificados en el catálogo. La caída de presión total se puede calcular sumando los valores de resistencia de todos los elementos del sistema de ventilación.
Determinación de la velocidad del movimiento del aire en los conductos de aire:
Posibles errores y consecuencias
La sección transversal de los conductos de aire se selecciona de acuerdo con las tablas, donde se indican las dimensiones unificadas, en función de la presión dinámica y la velocidad de movimiento. A menudo, los diseñadores sin experiencia redondean los parámetros de velocidad / presión hacia abajo, de ahí el cambio en la sección transversal hacia abajo. Esto puede provocar un ruido excesivo o la imposibilidad de pasar el volumen de aire requerido por unidad de tiempo.
También se permiten errores al determinar la longitud del segmento del conducto. Esto conduce a una posible inexactitud en la selección de equipos, así como a un error en el cálculo de la velocidad del gas.
Ejemplo de proyecto
La parte aerodinámica, como todo el proyecto, requiere un enfoque profesional y una cuidadosa atención a los detalles de un objeto en particular.
realiza una selección calificada de sistemas de ventilación de acuerdo con las normas aplicables, con el soporte técnico completo. Brindamos servicios en Moscú y la región, así como en las regiones vecinas. La información detallada de nuestros consultores, todos los métodos para contactarlos se indican en la página "Contactos".
