Пропускная способность воздуховодов: расчеты

Как рассчитать пропускную способность воздуховодов?

 

Согласно санитарным и строительным нормативам, в помещениях, где живут, трудятся, отдыхают люди, необходимо, чтобы систематически происходил воздухообмен. Его осуществляют вентиляционные устройства и системы различных конструкций. Всех их объединяет способность выводить застоявшийся воздух и поставлять новые порции свежего воздуха.

Воздуховоды предназначены дял того, чтобы в помещениях, где живут или работают люди, происходил воздухообмен.

Эффективность воздухообмена зависит от целого ряда параметров помещения, от характеристик вентиляционной системы. Во многом от того, какова конструкция воздуховодов, зависит и их пропускная способность. Чтобы точно ее определить, необходимо учитывать все эти нюансы.

Особенности воздуховодов

Это неотъемлемые конструктивные элементы вентиляционной системы. Трубчатые рукава, ответвления, шахты, смонтированные в единое целое, представляют собой канал, по которому воздушный поток устремляется в заданном направлении. При этом его давление и интенсивность можно регулировать.

Таблица кратности воздухообмена в разных помещениях.

Прямые и гибкие воздуховоды круглого сечения из оцинкованной стали широко применяются в жилых и многих бытовых помещениях. Они отличаются высокой герметичностью и скоростью воздушного потока, меньшим весом, простотой монтажа, низким уровнем шума.

На промышленных предприятиях и объектах с ограниченным пространством обычно устанавливают прямоугольные воздуховоды. Технология их производства более трудоемкая, поскольку конструкции такого сечения состоят из нескольких сборных частей. Одно из главных преимуществ прямоугольных воздуховодов в том, что для них требуется меньше места.

Кроме того, их легче компоновать в помещениях сложной планировки, например, с низкими потолками. Пропускная способность прямоугольных конструкций выше, чем у круглых. Один квадратный или прямоугольный воздуховод способен заменить два круглых. При большой пропускной способности воздуха стальные элементы занимают меньшую высоту, что важно при наличии навесных потолков.

Расчет полного воздухообмена

Формула расчета воздухообмена по кратности.

При его определении следует исходить прежде всего из того, каков тип помещения и его габариты. Интенсивность воздухообмена существенно различается в жилых, офисных, промышленных помещениях. Она также зависит от количества людей и времени, на протяжении которого они находятся в них.

Кроме того, расчет воздухообмена зависит от мощности вентилятора и давления воздуха, которое он создает; диаметра воздуховодов и их протяженности; наличия рециркуляции, рекуперации, приточно-вытяжной вентиляции или системы кондиционирования.

Чтобы грамотно обустроить вентиляционную систему, сначала нужно определить, какова потребность помещения в полном воздухообмене на протяжении 1 часа. Для этого используются показатели так называемой кратности воздухообмена. Эти постоянные показатели установлены в результате исследований и соответствуют различным видам помещений.

Так, например, кратность воздухообмена на 1 м² кладовой комнаты – 1 м³ в час; жилой комнаты – 3 м³/ч; погреба – 4-6 м³/ч; кухни – 6-8 м³/ч; туалета – 8-10 м³/ч. Если брать большие помещения, то эти показатели составляют: для универсама – 1,5-3 м³ на одного человека; школьного класса – 3-8 м³; кафе, ресторана – 8-11 м³; конференц- кино- или театрального зала – 20-40 м³.

Для вычислений используется формула:

L = V х Kr,

где L – объем воздуха для полного воздухообмена (м³/ч); V – объем помещения (м³); Kr – кратность воздухообмена. Объем помещения определяется умножением его длины, ширины и высоты в метрах. Показатель кратности воздухообмена выбирается из соответствующих таблиц.

Таблица расчета пропускной способности воздуховода.

Аналогичный расчет можно сделать и по другой формуле, в которой учитываются нормативы воздуха на 1 человека:

L = L1 х NL,

где L – объем воздуха для полного воздухообмена (м³/ч); L1 – нормативное его количество на 1 человека; NL – число людей, находящихся в помещении.

Нормативы воздуха на 1 человека таковы: 20 м³/ч – при слабой физической подвижности; 45 м³/ч – при легкой физической активности; 60 м³/ч – при тяжелых физических нагрузках.

Предварительные расчеты и выбор оборудования

Что еще важно не упускать из вида? Как будет осуществляться воздухообмен: через систему воздуховодов канальным вентилятором или центробежной улиткой? Каковы потери давления (см. таблицу) на каждом погонном метре воздуховода? От этого зависит дальнейший выбор оборудования.

Пропускная способность вентиляционного воздуховода напрямую зависит от его диаметра, а потери давления в канале – от общего воздухообмена в помещении.

Так, при воздухообмене объемом 1000 м³/ч вполне подходит диаметр 200 мм. Если же воздуховод длинный, то целесообразно, чтобы он был пошире – 250 мм. Тогда сопротивление всей системы и потеря производительности оборудования окажутся меньше.

Рассчитать параметры вентиляционного канала можно с помощью подбора канальных вентиляторов исходя из их производительности. Ведь у одного и того же воздуховода при работе с различным оборудованием иная пропускная способность.

http://youtu.be/1uIUr9RrvEM

Например, для центральной магистрали выбран воздуховод диаметром 200 мм. Производительность вентиляторов этого диаметра – от 800 до 1100 м³/ч. Следовательно, средняя пропускная способность канала составит 1000 м³/ч. Если же использовать улитку – около 1800 м³/ч, а если установить осевой вентилятор – всего лишь 300 м³/ч.

Конечно, производительность магистрали зависит и от ее длины, количества разветвлений, поворотов, сопротивления решеток. Все эти факторы, прямо или косвенно влияющие на эффективность работы системы, тоже нужно учитывать в допусках при расчетах вентиляционного канала.