Jak vypočítat velikost potrubí?

Výpočet větrání
Větrání slouží k udržení dostatečného množství čerstvého čistého vzduchu v místnosti a k ​​odvodu odsávaného znečištěného vzduchu z místnosti. Větrání navíc zajišťuje pohyb vzduchu v místnosti, což pomáhá eliminovat přebytečnou vlhkost, vlhko, stojatý vzduch a nahromaděné pachy. Aby bylo možné vybrat všechny potřebné komponenty, je nutné vypočítat ventilační systém.
Výpočet přívodního větrání

Výpočet přívodního větrání se provádí pro každý z prostor samostatně. Algoritmus výpočtu závisí na účelu místnosti. Takže pro kancelářské prostory, foyer a zasedací místnosti budou použity různé závislosti.

Nejprve byste se při výpočtu přívodního větrání měli řídit regulačními dokumenty – kodexy praxe (SP) pro daný typ objektu:

• SP 44.13330.2011 – Administrativní budovy a objekty občanské vybavenosti

• SP 54.13330.2016 – Obytné vícebytové domy
• SP 56.13330.2011 – Průmyslové stavby
• SP 57.13330.2011 – Skladové stavby
• SP 113.13330.2016 – Parkoviště
• SP 118.13330.2012* – Veřejné budovy a stavby
• SP 278.1325800.2016 – Budovy vzdělávacích institucí vysokého školství

Předpokládejme, že skladová plocha je 50 m 2, výška stropu je 3 metry. Objem místnosti pak bude 150 m 3 a požadovaný průtok přiváděného vzduchu 150 1 = 150 m 3 /h.

U jiných typů objektů mohou normy udávat nikoli rychlost výměny vzduchu, ale průtok vzduchu na osobu. Podle tabulky 7.3 SP 118.13330.2012 v hledištích kin tedy musí být průtok vzduchu na diváka minimálně 20 m 3 /h. V tomto případě bude výpočet přívodního větrání sestávat ze započítání počtu diváků a vynásobení výsledné hodnoty 20 m 3 / h. Pro hlediště s kapacitou 300 osob dostáváme: 300·20 = 6000 m 3 /h.

Výpočet odsávací ventilace

Výpočet odsávacího větrání se také provádí s ohledem na požadavky kodexů správné praxe, jejichž seznam je uveden výše. Například jedna výměna vzduchu v obchodě bude znamenat, že výkon výfukového systému by měl být také 1 objem místnosti za hodinu (150 m 3 /h pro daný obchod).

Při výpočtu odsávacího větrání však existuje jedna zvláštnost. V „čistých“ místnostech (kanceláře, studovny, zasedací místnosti, obývací pokoje a další prostory s neustálou přítomností člověka) se doporučuje, aby průtok odváděného vzduchu byl
O 10-30% nižší spotřeba přiváděného vzduchu. To se děje tak, že „přebytečný“ vzduch jde do sousedních místností – do chodeb a technických místností. Tím je zajištěna ochrana před prouděním pachů z přilehlých místností a obytných a kancelářských prostor.

Navíc v každém zařízení jsou místnosti, kde je pouze digestoř – koupelny, sprchy, technické místnosti, šatny a jiné. Normy zpravidla předepisují, aby pro ně byly uspořádány samostatné výfukové systémy. V tomto případě je výpočet výfukových systémů založen na následujících obrázcích:

• Odtah z jedné záchodové mísy: 50 m 3 / h

• Odtah z jednoho dřezu: 25 m 3 / h

• Odtah z jedné sprchy: 75 m 3 / h
• Výtah z technických místností: 1x.

Výpočet přívodního a odtahového větrání je redukován na výpočet přívodních a odtahových větracích systémů samostatně. Dále funkci dvou systémů může plnit jedna jednotka – přívodní a výfuková jednotka.
Vzduchotechnické jednotky se obvykle používají pro všeobecné ventilační systémy. Vezmeme-li v úvahu výše zmíněnou převahu přívodu nad odpadním vzduchem, u takových instalací je průtok přiváděného vzduchu větší než průtok odpadního vzduchu. Aerodynamický odpor přívodního systému je navíc vždy vyšší než výfukového díky přítomnosti filtračních, topných a někdy i chladicích sekcí. Proto mají odsávací ventilátory zpravidla menší výkon než napájecí ventilátory.

Nakonec při výpočtu přívodního a odtahového větrání můžete ušetřit peníze poskytnutím rekuperátoru tepla. Jedná se o zařízení, které přenáší teplo z odpadního vzduchu do vzduchu přiváděného. V zimním období dokáže výměník díky odváděnému vzduchu poměrně silně ohřát přiváděný vzduch a v důsledku toho výrazně snížit výkon ohřívače.

Například v systému přívodního větrání je potřeba ohřát 1000 m3/h vzduchu z -26°С na +20°С. Výkon ohřívače bude 0,335 1000 (20-(-26)) = 15,3 kW.

Předpokládejme, že ve výměníku bylo možné ohřát přiváděný vzduch na teplotu +7°C. Poté jej bude muset topidlo pouze zahřát na požadovaných +20°C. Výkon takového ohřívače bude 0,335·1000·(20-7)=4,3 kW. Použití rekuperátoru tedy umožnilo snížit energetickou spotřebu systému o 11 kW nebo o 72 %.

Výpočet přirozeného větrání

Podstatou přirozeného větrání je zajištění přirozené výměny vzduchu v místnosti. Přirozené větrání je obvykle zajištěno otevřenými okny. Přirozená odsávací ventilace je šachta, která stoupá do určité výšky. Čím je vyšší, tím je průvan silnější a obecně bude fungovat intenzivnější přirozené větrání.
Přirozené větrání. 1 – výfuková mřížka, 2 – otevřené okno, 3 – výfuková šachta.

Výpočet přirozeného větrání umožňuje určit průřez výfukové šachty a v případě potřeby i výšku této šachty. Při výpočtu se určí dostupný gravitační tlak (tah), zvolí se průřez, vypočtou se aerodynamické ztráty a zkontroluje se stav, aby ztráty nepřesáhly tah.

Dostupný gravitační tlak je určen vzorcem:

kde g je zrychlení volného pádu (g=9,81 m/s2); h je výška hřídele (m); p_Н – hustota venkovního vzduchu (předpokládaná pro + 5 ° С rovná 1,27 kg / m 3); p_В – hustota vnitřního vzduchu (předpokládá se pro + 18 ° С rovna 1,21 kg / m 3).

Plocha průřezu hřídele se vypočítá na základě požadovaného průtoku a rychlosti vzduchu. Rychlost vzduchu se nastavuje nezávisle, doporučuje se odebírat maximálně 1,5 m/s, nejlépe 1 m/s.

kde L – průtok vzduchu (m 3 / h), v – rychlost vzduchu (m / s).

Ze získané plochy průřezu hřídele se určí délka A a šířka B průřezu (tak, že A·B ≈S) pro pravoúhlé hřídele nebo průměr kulatých hřídelí (D=kořen(4·S/ p)).

Dále se určí aerodynamický odpor miny ΔР_Ш, včetně odolnosti výfukové mřížky v místnosti a deflektoru v ulici. Musí být alespoň o 10 % menší než dostupný gravitační tlak ΔР_Г:

Pokud tato podmínka není splněna, měla by se v dole zvolit nižší rychlost vzduchu (tím se sníží ΔР_Ш) nebo zvětšete výšku hřídele (tím se zvýší ΔР_Г).

Výpočet ventilačních kanálů

Výpočet ventilačních kanálů se redukuje na určení průřezu potrubí – strany obdélníkového potrubí nebo průměru kruhového potrubí. Výpočet ventilační sekce se provádí podle vzorce:

kde L – průtok vzduchu (m 3 / h), v – rychlost vzduchu (m / s). Rychlost vzduchu v systémech nuceného větrání se bere:

• Až 15 m/s v systémech odvětrávání kouře

• Až 6 m/s v hlavních vzduchových kanálech všeobecného větrání
• Až 4 m/s ve větvích z hlavních vzduchovodů všeobecného větrání.

Dále, pro pravoúhlé vzduchové kanály jsou takové rozměry průtokové sekce A a B zvoleny tak, že A·B≈S. Navíc A a B musí být násobky 50 milimetrů. Například pro S=0,07 m2 lze navrhnout A=350 mm a B=200 mm nebo A=300 mm a B=250 mm.

Pro kulaté kanály se vypočítá průměr ventilace D: D=kořen (4·S/p).

Dále je akceptován nejbližší větší průměr potrubí z řady standardních průměrů: 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 650, 800, 1000 milimetrů.

Například pro stejnou plochu průřezu S = 0,07 m 2 dostaneme D ≈ 300 mm. Nejbližší větší kruhový kanál má průměr 315 milimetrů – to je třeba akceptovat.

Příklad výpočtu větrání

Jako příklad uveďme kancelář malé firmy, která zahrnuje recepci (2 pracovní místa) a tři kanceláře (4, 6 a 8 pracovních míst a 2 místa pro návštěvníky v každé z nich). Připomeňme, že každé stálé pracoviště vyžaduje 60 m3/h a každý návštěvník 20 m3/h. Rychlost proudění přiváděného vzduchu pro takový objekt bude:

• Pro příjem – 2 60 = 120 m 3 / h

• Pro skříň 1 – 4 60 + 2 20 u280d 3 m XNUMX / h
• Pro skříň 2 – 6 60 + 2 20 u400d 3 m XNUMX / h
• Pro skříň 3 – 8 60 + 2 20 u520d 3 m XNUMX / h

Vezměme rychlost vzduchu v = 4 m/s. Získáme plochu průřezu S u1320d 3600 / (4 0,092) u2d 400 mXNUMX. Přibližně stejnou plochu průřezu má kruhové potrubí o průměru XNUMX mm. Ale takový průměr je považován za příliš velký, doporučuje se použít pravoúhlé kanály.

Mezi pravoúhlými vzduchovody lze nabídnout například 400 × 250 mm – právě z této velikosti byste pak měli vybrat ventilátor, tlumiče hluku, ohřívač vzduchu, filtr a další prvky systému přívodního větrání.

Mimochodem, spočítejme si výkon ohřívače vzduchu pro tento systém (topení od -26°С do +18°С):

Výpočet ventilace by měl být prováděn v souladu s požadavky Kodexu praxe a dalších regulačních dokumentů Ruské federace. Při výpočtu se určí výkon systémů, průřez vzduchovodů, vyberou se všechny prvky, které jsou součástí konkrétního systému.