Проектирование вентиляционных систем и справочные данные

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем hyqboom 30.10.2017 в 16:19. Основы проектирования вентиляционных каналов: Когда воздух циркулирует в вентиляционных каналах небольших офисов, наличие изгибов, тройников или изменений сечения каналов приводит к изменению характера потока воздуха. Это вызывает возникновение сопротивления. Существует три метода проектирования вентиляционных каналов: а) метод скорости ； б. Метод с равным сопротивлением течения
в. Метод статического давления
г. Метод скорости потока
При проектировании воздуховодов с помощью этого метода сначала определяется начальная скорость потока воздуха. Затем, исходя из необходимого объема воздуха, по таблицам определяются размеры круглых воздуховодов и величина сопротивления течения. Поэтому проектировщик должен самостоятельно определить скорость потока воздуха в каждом участке воздуховода, чтобы с помощью таблиц получить размеры круглого воздуховода и данные о потерях на трение. Поэтому этот метод требует обширного опыта и знаний в области дизайна, и его обычно редко применяют. б. Метод равного сопротивления. При этом методе предполагается, что во всех участках вентиляционных труб сопротивление потоку воздуха на единицу длины одинаково. Этот метод прост в применении, но он не обеспечивает хорошего баланса расхода воздуха. Для корректировки расхода воздуха необходимо устанавливать регуляторы на отдельных ветвях вентиляционных труб. в. Метод увеличения статического давления. При этом методе используется тот факт, что при снижении скорости воздуха в каждом отдельном ответвлении трубопровода статическое давление увеличивается. Это увеличение статического давления компенсирует потери на трение, возникающие в последующих участках трубопровода. Следовательно, импеданс каждого отдельного ветвящегося воздуховода одинаков, и тогда объем воздуха, проходящего через всю систему, будет сбалансированным. 1. Основные аспекты проектирования вентиляционных каналов: ① Определение формы вентиляционных каналов и выбор их размеров. ②Рассчитать потери давления в вентиляционных каналах. Путем расчета потерь давления по длине воздуховода (из-за трения) и локальных потерь давления определяются размеры воздуховода, а также выбирается вентилятор. Потери давления в воздуховоде ΔP (Па). Потери давления в воздуховоде ΔP = ΔPm + ΔPj, где ΔPm – потери давления по длине воздуховода (Па); ΔPj – местные потери давления в воздуховоде (Па). Внимание: скорость воздуха, равномерность распределения воздушных отверстий; при наличии короткого пути между воздуховодами для подачи и возврата воздуха скорость воздуха не должна превышать 1,5 м/с.

2. Единые стандарты воздуховодов:
Круглые воздуховоды:
Внешний диаметр D (мм): основная серия, вспомогательная серия.
100, 500; 80, 90; 480, 220; 1000, 210; 950, 250; 1120, 240; 1060, 120; 560, 110; 530, 280; 1250, 260; 1180, 140; 630, 130; 600, 320; 1400, 300; 1320, 160; 700, 150; 670, 360; 1600, 340; 1500, 180; 800, 170; 750, 400; 1800, 380; 1700, 200; 900, 190; 850, 450; 2000, 420; 1900, 200.

Прямоугольные воздуховоды:
Внешние размеры (мм) (длина × ширина):
120×120, 160×120, 160×160, 200×120, 200×160, 200×200, 250×120, 250×160, 250×200, 250×250, 320×160, 320×200, 320×250, 630×500, 630×630, 800×320, 800×400, 800×500, 800×630, 800×800, 1000×320, 1000×400, 1000×500, 1000×630, 1000×800, 1000×1000, 320×320, 400×200, 400×250, 400×320, 400×400, 500×200, 500×250, 500×320, 500×400, 500×500, 630×250, 630×320, 630×400, 1250×400, 1250×500, 1250×630, 1250×800, 1250×1000, 1600×500, 1600×630, 1600×800, 1600×1250, 2000×800, 2000×1000, 2000×1250.

Таблица пересчета круглых воздуховодов в прямоугольные:
5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 → 5–130, 135, 140, 145, 150: 22,2, 22,5, 22,8, 23,1; 33,9, 34,4, 34,9, 35,3; 43,3, 43,9, 44,5, 45,2; 51,4, 52,2, 52,9, 53,6; 58,6, 59,5, 60,4, 61,2; 65,2, 66,2, 67,2, 68,1; 71,3, 72,4, 73,5, 74,5; 76,9, 78,1, 79,3, 80,5; 82,2, 83,5, 84,8, 86,1; 87,2, 88,6, 90,0, 91,3.

155, 160, 165, 170, 175 → 23,4, 23,7, 23,9, 24,2, 24,5; 35,8, 36,2, 36,7, 37,1, 37,5; 45,7, 46,3, 46,9, 47,5, 48,0; 54,4, 55,1, 55,7, 56,4, 57,1; 62,1, 62,9, 63,7, 64,4, 65,2; 69,1, 70,0, 70,9, 71,8, 72,6; 75,6, 76,6, 77,6, 78,5, 79,5; 81,6, 82,7, 83,8, 84,9, 85,9; 87,3, 88,5, 89,7, 90,8, 91,9; 92,6, 93,9, 95,2, 96,4, 97,6.

180, 185, 190, 195, 200, 210 → до 300: 24,7, 25,0, 25,3, 25,5, 25,8; 37,9, 38,3, 38,7, 39,1, 39,5; 48,5, 49,1, 49,6, 50,1, 50,6; 57,7, 58,4, 59,0, 59,6, 60,2; 66,0, 66,7, 67,4, 68,1, 68,8; 73,5, 74,3, 75,1, 75,9, 76,7; 80,4, 81,4, 82,2, 83,1, 84,0; 86,9, 87,9, 88,9, 89,9, 90,8; 93,0, 94,1, 95,2, 96,3, 97,3; 98,8, 100,0, 101,2, 102,3, 103,4.

3. Важные моменты при проектировании воздуховодов:
① В качестве материала для воздуховодов обычно используются композитные материалы или оцинкованная тонкая сталь (сталь с покрытием). Также можно использовать железобетон или кирпичные каналы, если это позволяет пространство здания или подземные коммуникации (это касается систем вентиляции в текстильной промышленности) ； Его поверхность должна быть отшлифована, а при высоких требованиях — покрашена. Вентиляционные каналы в подвалах должны быть защищены от протечек. Вентиляционные трубы в помещениях с коррозионными газами могут изготавливаться из пластика или стеклопластика. ②Форма вентиляционных труб обычно бывает круглой и прямоугольной. Круглые вентиляционные трубы обладают высокой прочностью и требуют меньше стали (за исключением круглых гибких трубопроводов, у которых сопротивление больше), однако они занимают много полезного пространства, а для изгибов и тройников требуется большая длина. Прямоугольные вентиляционные каналы часто используются в системах кондиционирования воздуха благодаря таким преимуществам, как небольшие габариты, удобство монтажа и эстетичный внешний вид при установке на видном месте. Оптимальное соотношение ширины к высоте прямоугольных вентиляционных каналов должно быть менее 2,5. (Для высокоскоростных воздуховодов целесообразно использовать круглые спиральные воздуховоды.) Эллиптические спиральные вентиляционные трубы обладают преимуществами круглых и прямоугольных труб, являясь идеальными вариантами для использования. Однако из-за необходимости использования специального оборудования для их производства они в настоящее время применяются редко. ） ③ Толщину стенок вентиляционных труб можно выбрать согласно приведенной ниже таблице: Толщина стенок стальных вентиляционных труб (мм), Диаметр круглых вентиляционных труб или длина большей стороны прямоугольных вентиляционных труб (мм): ≤200, 220–500, 560–1120, 1250–2000. Вентиляционные трубы для низких скоростей воздушного потока, Вентиляционные трубы для высоких скоростей воздушного потока: 0,5; 0,8; 0,75; 1,0; 1,2. Информация: Как отличить вентиляционные трубы для низких и высоких скоростей воздушного потока? Различие между ними определяется скоростью воздушного потока: если скорость составляет менее 15 м/с, то речь идет о вентиляционных трубах для низких скоростей; если скорость превышает 15 м/с, то это вентиляционные трубы для высоких скоростей. При разделении по давлению давление в вентиляционных трубах низкого давления составляет 3 инчаWG и меньше, в трубах среднего давления — от 3 до 6 инчейWG, а в трубах высокого давления — от 6 до 12 инчейWG. Что такое соотношение ширины и высоты вентиляционной трубы? Соотношение ширины и высоты — это отношение длинной стороны к короткой стороне вентиляционной трубы ； Соотношение ширины и высоты является важным фактором при проектировании вентиляционных каналов. Слишком большое соотношение увеличивает толщину металлических панелей и себестоимость работ, поэтому при проектировании необходимо контролировать это соотношение. ④Когда длина большей стороны каждого прямоугольного воздуховода превышает 1 м и сам воздуховод имеет большие размеры, необходимо применять усиливающие меры в форме, показанной на рисунке, или в другой подобной форме. ⑤Фланцы для вентиляционных труб могут использоваться согласно приведенной ниже таблице. Фланцы для стальных вентиляционных труб. Размер большой стороны прямоугольных вентиляционных труб (мм): ≤630, 800–1250, 1600–2000. Материал фланцев: L25×3, L30×4, L40×4. Диаметр круглых вентиляционных труб (мм): ≤140, 150–280, 300–500, 530–1250, 1320–2000. Материал фланцев для круглых труб: L20×4, L25×4. ⑥ Скорость воздуха в вентиляционных трубах. Рекомендуемые значения скорости воздуха приведены ниже: Скорость воздуха в трубах с низкой скоростью потока (м/с); допустимый уровень шума в помещении в дБ(A); скорость воздуха в главных трубах; скорость воздуха в вспомогательных трубах; скорость воздуха у входа свежего воздуха: 25–35, 35–50, 50–65, 65–85; 3–4, 4–7, 6–9, 8–12. Уровень шума: ≤2, 2–3, 2–5, 5–8. Для труб с высокой скоростью потока: диапазон объема воздуха (м³/ч); максимальная скорость воздуха (м/ч): 1700–5000, 12,5; 5000–10000, 10000–17000, 17,5; 17000–25500, 25500–42500, 22,5; 42500–68000, 68000–100000. Скорость воздуха в трубах для подачи свежего воздуха, в устройствах для обработки воздуха и в вспомогательных трубах после шумопоглощающих устройств такая же, как и в трубах с низкой скоростью потока. ⑦Требования к расположению и изготовлению вентиляционных труб (подробности смотрите в соответствующих материалах от South Society): 1. Вентиляционные трубы должны быть расположены аккуратно, эстетично, а также должна быть обеспечена возможность их ремонта и тестирования. Необходимо учитывать их вместе с другими трубопроводами, чтобы предотвратить негативное воздействие между холодными и горячими трубопроводами. При проектировании следует учитывать удобство монтажа и демонтажа различных трубопроводов ； ⒉При расположении воздуховодов необходимо максимально снизить локальное сопротивление. Радиус кривизны центра изогнутой трубы должен быть не меньше диаметра или длины её стороны; обычно принимается значение, равное 1,25 раза диаметру или длине стороны. Для труб большого сечения, с целью снижения сопротивления, могут использоваться направляющие лопасти; предпочтительнее, чтобы эти лопасти имели форму, соответствующую законам аэродинамики. Для удобства их также можно изготавливать в виде отдельных элементов. Его размеры можно определить согласно приведенной ниже схеме. Коэффициент локального сопротивления: для обтекаемых лопастей он составляет ζ=0,1, а для лопастей одноразового типа — ζ=0,35. Для круглых воздуховодов, а также труб с тройным или четырехкратным соединением угол между элементами не должен превышать 45° ； Для квадратных воздуховодов радиус изгиба тройников или четырехходовых соединений должен совпадать с радиусом изгиба самого воздуховода. За изгибами труб и тройниками целесообразно использовать прямые участки труб длиной 4–5 эквивалентных диаметров, к которым затем подключаются вспомогательные трубы. Если это невозможно, изгибы труб и тройники следует сделать с направляющими лопастями, чтобы избежать чрезмерного сопротивления и смещения потока воздуха. Правильность монтажа тройника в прямоугольном воздуховоде показана на приведенной ниже схеме: увеличение или уменьшение диаметра воздуховода должно происходить постепенно, при этом угол расширения каждой стороны не должен превышать 15°, а угол сужения — 30°. На выходе вентилятора рекомендуется использовать изгиб, соответствующий направлению вращения лопастей вентилятора. Когда необходимо изменить направление вращения ротора или использовать дополнительный изгиб, внутри такого изгиба должны быть расположены направляющие лопасти. 3. Между фланцами воздуховодов должны устанавливаться эластичные прокладки, такие как резина, губчатая резина, масляный картон и т. п., чтобы предотвратить утечку воздуха. Не рекомендуется использовать асбестовые веревки в качестве прокладок. В вентиляционных каналах и их соединениях не должно быть видимых отверстий. ⑧Покраска вентиляционных труб (только для ознакомления): 1. Внутреннюю поверхность стальных вентиляционных труб, а также внешнюю поверхность труб, которые требуют изоляции, необходимо покрыть антикоррозийной краской (можно использовать краску на основе рутила, краску на основе оксида железа или феноло-формальдегидную краску с добавлением алюминиевой пудры). Покраска выполняется в два слоя. На внешнюю поверхность вентиляционных труб из тонкой стальной пластины, не имеющую изоляции, наносится один слой антикоррозийного грунтового красителя и два слоя масляной краски ； Цвет краски должен соответствовать оттенку стен в комнате. 2. Листовая сталь с гальваническим покрытием может не покрываться краской. Но поврежденные участки необходимо покрасить; если в процессе работ обнаруживается ржавчина, её тоже следует покрасить. 3. Перед покраской необходимо устранить ржавчину и жир. Как учитывается скорость воздушного потока в вентиляционных каналах при проектировании? Скорость воздушного потока влияет на размеры вентиляционных каналов, а также на сопротивление трению и уровень шума и вибраций. При увеличении скорости ветра размеры воздуховодов снижаются, но при этом увеличивается и сопротивление трения, а также уровень шума. Поэтому для определения скорости ветра в различных помещениях можно использовать приведенную ниже таблицу: Таблица максимальной скорости ветра для воздуховодов с низкой скоростью. Места применения: факторы, влияющие на шум; главные воздуховоды (FPM); факторы, влияющие на коэффициент трения воздуховодов. Главные воздуховоды, вспомогательные воздуховоды, воздуховоды для подачи воздуха (FPM), воздуховоды для возвращения воздуха (FPM). Жилые дома, квартиры, спальни в отелях, больничные палаты: 1300, 1200. Офисы, приемные, библиотеки, театры, большие залы: 1100. Обычные офисы, рестораны высокого класса, универмаги, банки, обычные универмаги, столовые: 2500, 3000, 2200. Процедура проектирования воздуховодов с постоянным коэффициентом трения: а) определение объема воздуха, проходящего через главные воздуховоды, и значения скорости ветра в этих воздуховодах. б. Исходя из значения расхода воздуха и скорости потока в главной вентиляционной трубе, смотрят в таблицу потерь на трение для круглых вентиляционных труб, чтобы определить диаметр такой трубы и величину потерь на трение. Таблица потерь на трение в круглых вентиляционных трубах c. Согласно значениям расхода воздуха в отдельных ответвлениях вентиляционных труб и значениям потерь на трение, берутся данные из таблицы потерь на трение в круглых вентиляционных трубах; на их основе определяется диаметр круглых вентиляционных труб для каждого из ответвлений. д. Размеры длины и ширины квадратных воздуховодов определяются с помощью таблицы преобразования диаметра круглых воздуховодов в размеры квадратных воздуховодов. Пример: Имеется система вентиляционных трубопроводов, при этом объем потока воздуха в главном трубопроводе составляет 30000 CMH, а скорость потока воздуха — 10 м/с. Объем потока воздуха в филиальных трубопроводах составляет 10000 CMH. Необходимо определить размеры всех трубопроводов. а. Расход воздуха в основной вентиляционной трубе составляет 30000 CMH, скорость воздуха — 10 м/с. Согласно таблице потерь на трение для круглых вентиляционных труб, показатель потерь на трение равен 0,085 мм атм/м. Диаметр круглой вентиляционной трубы составляет 103 см. б. Исходя из расхода воздуха в ответвляющейся вентиляционной трубе, равного 10000 CMH, и потерь на трение, составляющих 0,085 мм·маг/м, согласно таблице потерь на трение для круглых вентиляционных труб, диаметр круглой трубы в ответвлении составляет 68 см. В. Для преобразования диаметра круглой вентиляционной трубы в размеры квадратной трубы необходимо обратиться к таблице преобразования круглых в квадратные вентиляционные трубы (см. таблицу выше). Предположим, что высота основной вентиляционной трубы составляет 50 см, а ширина — 200 см; тогда размеры квадратной трубы будут равны 200×50 см. Предположим, что высота ветвящегося воздуховода составляет 40 см, а ширина — 140 см; таким образом, размеры квадратного воздуховода равны 140×40 см. Выбор свежего воздуха и расположение входов: 1. Выбор объема свежего воздуха: А. Определяется на основе минимального объема воздуха на человека — 30 м3/ч. Б. Определяется исходя из количества циклов вентиляции помещения. Для обычных помещений достаточно 3–5 вентиляционных циклов в час. 2. Местоположение входа для свежего воздуха: ⑴ Он должен находиться в чистом внешнем пространстве; содержание вредных веществ в воздухе у входа не должно превышать 30% от максимально допустимой концентрации в помещении, где происходит работа. ⑵При расположении необходимо стараться размещать вентиляционные отверстия для выхода и входа воздуха как можно дальше друг от друга. Вход для воздуха должен находиться ниже выхода для выброса вредных веществ. ⑶Чтобы избежать попадания пыли с наружного пола, расстояние от нижней части входа для воздуха до уровня наружного пола не должно быть меньше 2 м ； При размещении в зеленой зоне высота также не должна быть ниже 1 м. ⑷Чтобы температура воздуха, поступающего извне летом, была ниже, вход для воздуха следует располагать в затененной части здания, желательно на северной стене; его не следует размещать на крыше или западной стене. 3. Другие требования к входному отверстию для воздуха: ⑴ Во входном отверстии должны быть установлены жалюзи для предотвращения попадания дождевой воды; жалюзи должны быть фиксированными. В регионах с частыми дождями следует использовать водонепроницаемые жалюзи. ⑵Чтобы предотвратить проникновение птиц, в жалюзи следует установить металлическую сетку. ⑶В переходный сезон для обеспечения достаточного количества свежего воздуха целесообразно использовать централизованную систему. Рекомендуется установить два входа для свежего воздуха; один из них должен быть минимальным по размеру, причем его площадь определяется исходя из минимального объема воздуха, необходимого для подачи свежего воздуха ； Другой вариант — это вентиляционный отверстие с переменным объемом потока воздуха; его площадь рассчитывается как разница между максимальным и минимальным объемом воздуха, поступающего в систему (при этом скорость потока воздуха может быть выше). Пример проектирования вентиляционных каналов: Например, устройство для вентиляции воздуха (модель производителя — не указывается); объем пропускаемого воздуха — 2000 м3/ч. Каковы должны быть размеры основного вентиляционного канала? Пусть скорость ветра составляет 5,5 м/с. Площадь поперечного сечения воздуховода: 2000 м³/ч ÷ 3600 ÷ 5,5 м/с = 0,1010101 м² = 101010 мм² ； Размеры вентиляционной трубы: 500 мм*200 мм ； Расчет скорости ветра на основе размеров воздуховода: 2000 м³/ч ÷ 3600 ÷ 0,5 м ÷ 0,2 м = 5,56 м/с. Значение находится в допустимых пределах, поэтому выбирается воздуховод размером 500 мм * 200 мм.