Determinação dos coeficientes de resistência local de tees em sistemas de ventilação

O objetivo do cálculo aerodinâmico é determinar as dimensões da seção transversal e as perdas de pressão nas seções do sistema e no sistema como um todo. O cálculo deve levar em consideração as seguintes disposições.

1. No diagrama axonométrico do sistema, os custos e duas seções são marcados.

2. A direção principal é selecionada e as seções são numeradas e, em seguida, os ramos são numerados.

3. De acordo com a velocidade permitida nas seções da direção principal, as áreas da seção transversal são determinadas:

O resultado é arredondado para valores padrão, que são calculados, e o diâmetro d ou as dimensões aeb do canal são encontrados na área padrão.

Na literatura de referência, até as tabelas de cálculos aerodinâmicos, é fornecida uma lista de dimensões padrão para as áreas de dutos de ar redondos e retangulares.

* Nota: passarinhos apanhados na zona da tocha a uma velocidade de 8 m / s grudam na grelha.

4. A partir das tabelas de cálculo aerodinâmico para o diâmetro e vazão selecionados na seção, determine os valores calculados da velocidade υ, perdas por atrito específicas R, pressão dinâmica P dyn. Se necessário, determine o coeficiente de rugosidade relativa β w.

5. No sítio são determinados os tipos de resistências locais, seus coeficientes ξ e o valor total ∑ξ.

6. Encontre a perda de pressão nas resistências locais:

Z = ∑ξ · P dyn.

7. Determine a perda de pressão devido ao atrito:

∆Р tr = R · l.

8. Calcule a perda de pressão nesta área usando uma das seguintes fórmulas:

∆Р uch = Rl + Z,

∆Р uch = Rlβ w + Z.

O cálculo é repetido do ponto 3 ao ponto 8 para todas as seções da direção principal.

9. Determine a perda de pressão no equipamento localizado na direção principal aproximadamente.

10. Calcule a resistência do sistema ∆Р с.

11. Para todos os balcões, repita o cálculo do ponto 3 ao ponto 9, se os balcões tiverem equipamento.

12. Ligue os ramos com seções paralelas da linha:

. (178)

Os machos devem ter uma resistência ligeiramente maior ou igual à da seção da linha paralela.

Os dutos de ar retangulares têm procedimento de cálculo semelhante, apenas no parágrafo 4 pelo valor da velocidade encontrada a partir da expressão:

,

e o diâmetro equivalente na velocidade d υ são encontrados nas tabelas de cálculo aerodinâmico da literatura de referência, perdas por atrito específicas R, pressão dinâmica P dyn e tabela L табл L uch.

Cálculos aerodinâmicos garantem o cumprimento da condição (178) alterando os diâmetros nos ramos ou instalando dispositivos de estrangulamento (válvulas de estrangulamento, amortecedores).

Para algumas resistências locais, o valor de ξ é dado na literatura de referência como uma função da velocidade. Se o valor da velocidade calculada não coincidir com o tabelado, então ξ é recalculado de acordo com a expressão:

Para sistemas não ramificados ou sistemas de tamanhos pequenos, os ramos são amarrados não apenas com a ajuda de válvulas borboleta, mas também com diafragmas.

Por conveniência, o cálculo aerodinâmico é realizado em forma de tabela.

Vamos considerar o procedimento para cálculo aerodinâmico de um sistema de ventilação mecânica de exaustão.

No. do lote	L, m 3 / h	F, m 2	V, m / s	a × b, mm	D e, mm	β w	R, Pa / m	eu, m	Rlβ w, Pa	Tipo de resistência local	∑ξ	R d, Pa	Z = ∑ξ P d Pa	ΔР = Rl + Z, Pa
Localização em	no magistral
1-2	0,196	11,71	—	2,56	11,93	30,5	0,42 ramal extensão 0,38-confusor 0,21-2 cotovelos 0,35-T	1,57	83,63	131,31	282,85	282,85
2-3	0,396	11,59	—	1,63	15,35	25,0	0,21-3 ramo 0,2-tee	0,83	81,95	68,02	93,04	375,89
3-4	0,502	10,93	—	1,25	2,76	3,5	0.21-2 tap 0.1-transição	0,52	72,84	37,88	41,33	417,21
4-5	0,632	8,68	795 x 795	2,085	0,82	3,50	6,0	5,98	423,20
2″-2	0,196	11,71	—	2,56	6,27	16,1	0,42 ramal extensão 0.38-confuser 0.21-2 branch 0.98-tee	1,99	83,63	166,43	303,48
6-7	0,0375	5,50	250x200	—	1,8-mesh	1,80	18,48	33,26	33,26
0,078	10,58	—	3,79	5,54	21,0	1,2-giro 0,17-tee	1,37	68,33	93,62	114,61
7-3	0,078	11,48	—	4,42	5,41	23,9	0.17-cotovelo 1.35-tee	1,52	80,41	122,23	146,14
7″-7	0,015	4,67	200x100	—	1,8-mesh	1,80	13,28	23,91	23,91
0,0123	5,69	—	3,80	1,23	4,7	1,2-turn 5,5-tee	6,70	19,76	132,37	137,04

Os Tees possuem duas resistências - por passagem e por ramal, e sempre se referem a áreas com menor vazão, ou seja, tanto para a área de fluxo quanto para o ramal. Ao calcular ramos na coluna 16 (tabela, página 88), um traço.

O principal requisito para todos os tipos de sistemas de ventilação é garantir a frequência ideal de troca de ar em salas ou áreas de trabalho específicas. Levando em consideração este parâmetro, é dimensionado o diâmetro interno do duto e selecionada a potência do ventilador. Para garantir a eficiência necessária do sistema de ventilação, é realizado o cálculo das perdas de pressão nas condutas, dados estes que são tidos em consideração na determinação das características técnicas dos ventiladores. As taxas de fluxo de ar recomendadas são mostradas na Tabela 1.

Aba. Não. 1. Velocidade do ar recomendada para salas diferentes

Encontro	Requisito básico
	Silêncio	Min. perda de cabeça
	Canais troncais	Canais principais		Galhos
		Ingresso	de capuz	Ingresso	de capuz
Espaços de vida	3	5	4	3	3
Hotéis	5	7.5	6.5	6	5
Instituições	6	8	6.5	6	5
Restaurantes	7	9	7	7	6
As lojas	8	9	7	7	6

Com base nesses valores, devem ser calculados os parâmetros lineares dos dutos.

Algoritmo para calcular a perda de pressão do ar

O cálculo deve começar com a elaboração de um diagrama do sistema de ventilação com a indicação obrigatória da disposição espacial das condutas de ar, o comprimento de cada troço, grelhas de ventilação, equipamentos complementares de purificação do ar, acessórios técnicos e ventiladores. As perdas são determinadas primeiro para cada linha separada e, em seguida, são somadas. Para uma seção tecnológica separada, as perdas são determinadas usando a fórmula P = L × R + Z, onde P é a perda de pressão do ar na seção calculada, R é as perdas por metro linear da seção, L é o comprimento total de dos dutos de ar na seção, Z são as perdas nas conexões adicionais do sistema de ventilação.

Para calcular a perda de pressão em um duto circular, a fórmula Ptr é usada. = (L / d × X) × (Y × V) / 2g. X é o coeficiente tabular de atrito do ar, depende do material do duto de ar, L é o comprimento da seção calculada, d é o diâmetro do duto de ar, V é a taxa de fluxo de ar necessária, Y é a densidade do ar tomando em conta a temperatura, g é a aceleração de queda (livre). Se o sistema de ventilação tiver dutos quadrados, a tabela nº 2 deve ser usada para converter os valores redondos em quadrados.

Aba. No. 2. Diâmetros equivalentes de dutos redondos para quadrados

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

A horizontal é a altura do duto quadrado e a vertical é a largura. O valor equivalente da seção circular está na interseção das linhas.

As perdas de pressão de ar nas curvas são tiradas da tabela no. 3.

Aba. No. 3. Perda de pressão nas curvas

Para determinar a perda de pressão nos difusores, os dados da Tabela 4 são usados.

Aba. No. 4. Perda de pressão em difusores

A Tabela 5 fornece um diagrama geral de perdas em uma seção reta.

Aba. No. 5. Diagrama de perdas de pressão de ar em dutos de ar retos

Todas as perdas individuais nesta seção do duto são somadas e corrigidas com a tabela nº 6. Guia. No. 6. Cálculo da diminuição da pressão de fluxo em sistemas de ventilação

Durante o projeto e os cálculos, os regulamentos existentes recomendam que a diferença na magnitude das perdas de pressão entre as seções individuais não exceda 10%. O ventilador deve ser instalado na seção do sistema de ventilação com maior resistência, os dutos de ar mais distantes devem ter a menor resistência.Caso essas condições não sejam atendidas, é necessário alterar o layout dos dutos de ar e dos equipamentos adicionais, atendendo aos requisitos das disposições.

Para determinar as dimensões das seções em qualquer uma das seções do sistema de distribuição de ar, é necessário fazer um cálculo aerodinâmico dos dutos de ar. Os indicadores obtidos com este cálculo determinam a operabilidade de todo o sistema de ventilação projetado e de suas seções individuais.

Para criar um ambiente confortável numa cozinha, divisão separada ou divisão como um todo, é necessário garantir o correto design do sistema de distribuição de ar, que é composto por muitos detalhes. Um lugar importante entre eles é ocupado pelo duto de ar, cuja determinação da quadratura afeta o valor da vazão de ar e o nível de ruído do sistema de ventilação como um todo. Determinar esses e vários outros indicadores permitirá o cálculo aerodinâmico dos dutos de ar.

Cálculo da perda de pressão no duto

Quando os parâmetros dos dutos de ar são conhecidos (comprimento, seção transversal, coeficiente de atrito do ar contra a superfície), é possível calcular a perda de pressão no sistema na vazão de ar projetada.

A perda total de pressão (em kg / m2) é calculada usando a fórmula:

P = R * l + z,

Onde R - perda de pressão de atrito por 1 metro em execução do duto, eu - comprimento do duto em metros, z - perda de pressão para resistências locais (com seção transversal variável).

1. Perda de fricção:

Perda de pressão de fricção em um duto circular Ptr são considerados da seguinte forma:

Ptr = (x * l / d) * (v * v * y) / 2g,

Onde x - coeficiente de resistência ao atrito, eu - comprimento do duto em metros, d - diâmetro do duto em metros, v - velocidade do fluxo de ar em m / s, y - densidade do ar em kg / metro cúbico, g - aceleração da gravidade (9,8 m / s2).

• Nota: Se o duto tiver uma seção transversal retangular em vez de circular, o diâmetro equivalente deve ser substituído na fórmula, que para um duto com lados A e B é igual a: deq = 2AB / (A + B)

2. Perdas por resistência local:

As perdas de pressão nas resistências locais são calculadas pela fórmula:

z = Q * (v * v * y) / 2g,

Onde Q - a soma dos coeficientes de resistências locais na seção do duto para o qual o cálculo é feito, v - velocidade do fluxo de ar em m / s, y - densidade do ar em kg / metro cúbico, g - aceleração da gravidade (9,8 m / s2). Os valores Q estão contidos em forma de tabela.

Estágio um

Inclui o cálculo aerodinâmico dos sistemas mecânicos de ar condicionado ou ventilação, que inclui uma série de operações sequenciais. É elaborado um diagrama em perspectiva, que inclui a ventilação: tanto de alimentação como de exaustão, e é preparado para o cálculo.

As dimensões da área da seção transversal dos dutos de ar são determinadas em função do tipo: redondo ou retangular.

Formação do esquema

O diagrama é desenhado em perspectiva com escala de 1: 100. Indica os pontos com os dispositivos de ventilação localizados e o consumo de ar que passa por eles.

Aqui você deve decidir sobre o tronco - a linha principal com base na qual todas as operações são realizadas. É uma cadeia de seções conectadas em série, com maior carga e comprimento máximo.

Ao construir uma rodovia, você deve prestar atenção ao sistema que está sendo projetado: abastecimento ou exaustão.

Fornecem

Aqui, a linha de faturamento é construída a partir da distribuidora de ar mais distante e com maior consumo. Ele passa por elementos de suprimento, como dutos de ar e unidades de tratamento de ar, até o ponto em que o ar é aspirado. Se o sistema for atender a vários andares, o distribuidor de ar fica no último.

Escape

Está sendo construída uma linha desde o exaustor mais remoto, que maximiza o consumo da vazão de ar, passando pela linha principal até a instalação da coifa e posteriormente até o poço por onde o ar é liberado.

Se a ventilação for planejada para vários níveis e a instalação da coifa for localizada no telhado ou sótão, a linha de cálculo deve partir do dispositivo de distribuição de ar do andar inferior ou subsolo, que também está incluso no sistema.Se o capô for instalado no porão, então a partir do dispositivo de distribuição de ar do último andar.

Toda a linha de cálculo é dividida em segmentos, cada um deles é uma seção do duto com as seguintes características:

• duto de seção transversal uniforme;
• de um material;
• com consumo de ar constante.

A próxima etapa é numerar os segmentos. Ele começa com o dispositivo de exaustão ou distribuidor de ar mais distante, cada um com um número separado. A direção principal - a rodovia é destacada com uma linha em negrito.

Além disso, com base em um diagrama axonométrico para cada segmento, seu comprimento é determinado, levando em consideração a escala e o consumo de ar. Este último é a soma de todos os valores do fluxo de ar consumido fluindo pelos ramais adjacentes à linha. O valor do indicador, que é obtido como resultado da soma sequencial, deve aumentar gradativamente.

Determinação dos valores dimensionais das seções transversais do duto de ar

Produzido com base em indicadores como:

• consumo de ar no segmento;
• os valores normativos recomendados para a velocidade do fluxo de ar são: em rodovias - 6m / s, em minas de captação de ar - 5m / s.

É calculado o valor dimensional preliminar do duto no segmento, que é aproximado do padrão mais próximo. Se um duto retangular for selecionado, os valores serão selecionados com base nas dimensões dos lados, a proporção entre os quais não é mais do que 1 para 3.

Cálculo aerodinâmico de dutos de ar - um algoritmo de ações

O trabalho inclui várias etapas sucessivas, cada uma das quais resolve problemas locais. Os dados recebidos são formatados em forma de tabelas, a partir das quais se elaboram diagramas esquemáticos e gráficos. O trabalho está dividido nas seguintes etapas:

1. Desenvolvimento de um diagrama axonométrico de distribuição de ar em todo o sistema. Com base no esquema, um método de cálculo específico é determinado, levando em consideração as características e tarefas do sistema de ventilação.
2. O cálculo aerodinâmico de dutos de ar é realizado tanto ao longo das principais rodovias quanto ao longo de todos os ramais.
3. Com base nos dados obtidos, são selecionadas a forma geométrica e a área da seção transversal dos dutos de ar, os parâmetros técnicos de ventiladores e aquecedores de ar são determinados. Adicionalmente, é tida em consideração a possibilidade de instalação de sensores de extinção de incêndios, evitando a propagação de fumos, a possibilidade de regular automaticamente a potência de ventilação, tendo em conta o programa elaborado pelos utilizadores.

Estágio dois

Os números de arrasto aerodinâmico são calculados aqui. Depois de escolher as seções transversais padrão dos dutos de ar, o valor da taxa de fluxo de ar no sistema é especificado.

Cálculo da perda de pressão de atrito

A próxima etapa é determinar a perda de pressão de atrito específica com base em dados tabulares ou nomogramas. Em alguns casos, uma calculadora pode ser útil para determinar indicadores com base em uma fórmula que permite calcular com um erro de 0,5 por cento. Para calcular o valor total do indicador que caracteriza a perda de pressão em toda a seção, você precisa multiplicar seu indicador específico pelo comprimento. Nesta fase, o fator de correção de rugosidade também deve ser levado em consideração. Depende da magnitude da rugosidade absoluta de um determinado material de duto, bem como da velocidade.

Calculando o indicador de pressão dinâmica em um segmento

Aqui, um indicador que caracteriza a pressão dinâmica em cada seção é determinado com base nos valores:

• taxa de fluxo de ar no sistema;
• a densidade da massa de ar em condições padrão, que é 1,2 kg / m3.

Determinação dos valores das resistências locais nas seções

Eles podem ser calculados com base nos coeficientes de resistência local.Os valores obtidos são resumidos em uma forma tabular, que inclui os dados de todas as seções, e não apenas de segmentos retos, mas também de vários acessórios. O nome de cada elemento é inserido na tabela, os respectivos valores e características também são indicados ali, de acordo com os quais o coeficiente de resistência local é determinado. Esses indicadores podem ser encontrados nos materiais de referência relevantes para a seleção de equipamentos para unidades de ventilação.

Na presença de um grande número de elementos no sistema ou na ausência de determinados valores dos coeficientes, é utilizado um programa que permite realizar rapidamente operações pesadas e otimizar o cálculo como um todo. O valor total da resistência é determinado como a soma dos coeficientes de todos os elementos do segmento.

Cálculo das perdas de pressão nas resistências locais

Tendo calculado o valor total final do indicador, procedem ao cálculo das perdas de pressão nas áreas analisadas. Após o cálculo de todos os segmentos da linha principal, somam-se os números obtidos e determina-se o valor total da resistência do sistema de ventilação.

Formulário de cálculo do sistema de ventilação

Nº do local (ver fig. 2.2)

P

D,

Pa
Os valores R

determinado por tabelas especiais, ou pelo nomograma (Figura 3.2) elaborado para dutos redondos de aço com um diâmetro
d
... O mesmo nomograma pode ser usado para calcular dutos de ar retangulares.
umab
, apenas neste caso sob o valor
d
entender o diâmetro equivalente
d
e = 2
ab
/(
uma
+
b
) O nomograma também mostra os valores da pressão dinâmica do fluxo de ar correspondente à densidade do ar padrão (
t
= 20 cerca de C; φ = 50%; pressão barométrica 101,3 kPa;

= 1,2 kg / m 3). Em densidade

a pressão dinâmica é igual à leitura da escala vezes a proporção

/1,2

Os ventiladores são selecionados de acordo com suas características aerodinâmicas, mostrando a interdependência gráfica de sua pressão total, vazão, frequência de rotação e velocidade circunferencial do rotor. Essas especificações são baseadas em ar padrão.

É conveniente selecionar os fãs de acordo com nomogramas, que são características resumidas dos fãs da mesma série. A Figura 3.3 mostra um nomograma para a seleção de ventiladores centrífugos da série Ts4-70 *, amplamente utilizados em sistemas de ventilação de edifícios e estruturas agrícolas industriais. Esses ventiladores têm altas qualidades aerodinâmicas e são silenciosos durante a operação.

Do ponto correspondente ao valor do feed encontrado eu

c, desenhe uma linha reta até que o número do ventilador (número de ventilação) cruze o feixe e, em seguida, verticalmente com a linha da pressão total calculada

ventilador.

O ponto de intersecção corresponde à eficiência do ventilador

e o valor do coeficiente adimensionalMAS

, que é usado para calcular a velocidade do ventilador (min -1).

A escala horizontal no nomograma mostra a velocidade do ar na saída do ventilador.

A seleção do ventilador deve ser realizada de forma que seu rendimento não seja inferior a 0,85 do valor máximo.

Potência necessária no eixo do motor elétrico para acionar o ventilador, kW:

Figura 3.2 Nomograma para cálculos de dutos de aço redondos

Fig. 3.3 Nomograma para seleção de ventiladores centrífugos da série Ts4-70

Estágio três: ligando ramos

Depois de efetuados todos os cálculos necessários, é necessário ligar vários ramos. Se o sistema atender a um nível, as ramificações que não estão incluídas no tronco serão conectadas. O cálculo é executado da mesma forma que para a linha principal. Os resultados são registrados em uma tabela. Em edifícios de vários andares, ramos de piso em níveis intermediários são usados ​​para ligação.

Critérios de ligação

Aqui, os valores da soma das perdas são comparados: pressão ao longo das seções a serem conectadas a uma linha conectada em paralelo.É necessário que o desvio não seja superior a 10 por cento. Se for constatado que a discrepância é maior, então a vinculação pode ser realizada:

• selecionando as dimensões apropriadas para a seção transversal dos dutos de ar;
• instalando em ramos de diafragmas ou válvulas borboleta.

Às vezes, para realizar esses cálculos, você só precisa de uma calculadora e alguns livros de referência. Se for necessário realizar um cálculo aerodinâmico da ventilação de grandes edifícios ou instalações industriais, será necessário um programa apropriado. Isso permitirá que você determine rapidamente as dimensões das seções, as perdas de pressão em seções individuais e em todo o sistema como um todo.

https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow O vídeo não pode ser carregado: Projeto do sistema de ventilação. (https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow)

O objetivo do cálculo aerodinâmico é determinar a perda de pressão (resistência) ao movimento do ar em todos os elementos do sistema de ventilação - dutos de ar, seus elementos moldados, grades, difusores, aquecedores de ar e outros. Conhecendo o valor total dessas perdas, é possível selecionar um ventilador capaz de fornecer a vazão de ar necessária. Distinguir entre problemas diretos e inversos de cálculo aerodinâmico. O problema direto é resolvido no projeto de sistemas de ventilação recém-criados, consiste em determinar a área da seção transversal de todas as seções do sistema a uma determinada vazão através delas. O problema inverso é determinar a taxa de fluxo de ar para uma determinada área transversal dos sistemas de ventilação operados ou reconstruídos. Nesses casos, para atingir a vazão necessária, basta alterar a velocidade do ventilador ou substituí-lo por um tamanho padrão diferente.

O cálculo aerodinâmico começa após determinar a taxa de troca de ar nas instalações e tomar uma decisão sobre a rota (esquema de colocação) dos dutos e canais de ar. A taxa de troca de ar é uma característica quantitativa do funcionamento do sistema de ventilação, ela mostra quantas vezes em 1 hora o volume de ar da sala será totalmente substituído por um novo. A multiplicidade depende das características da sala, da sua finalidade e pode variar várias vezes. Antes de iniciar o cálculo aerodinâmico, um diagrama do sistema é criado em uma projeção axonométrica e uma escala de M 1: 100. Os principais elementos do sistema são distinguidos no diagrama: dutos de ar, suas conexões, filtros, silenciadores, válvulas, aquecedores de ar, ventiladores, grades e outros. De acordo com este esquema, os planos de construção das instalações determinam o comprimento de cada ramal. O circuito é dividido em seções calculadas, que possuem um fluxo de ar constante. Os limites das seções calculadas são elementos moldados - curvas, tês e outros. Determine a taxa de fluxo em cada seção, aplique-a, comprimento, número da seção no diagrama. Em seguida, é selecionado um tronco - a cadeia mais longa de seções localizadas sucessivamente, contando do início do sistema até o ramal mais distante. Se houver várias linhas do mesmo comprimento no sistema, então a principal é escolhida com uma alta vazão. A forma da seção transversal dos dutos de ar é tomada - redonda, retangular ou quadrada. As perdas de pressão nas seções dependem da velocidade do ar e consistem em: perdas por atrito e resistências locais. A perda total de pressão do sistema de ventilação é igual à perda da linha e consiste na soma das perdas de todas as suas seções calculadas. A direção do cálculo é escolhida - da seção mais distante até o ventilador.

Por área F

determinar o diâmetro
D
(para formato redondo) ou altura
UMA
e largura
B
(para um duto retangular), m. Os valores obtidos são arredondados para o tamanho padrão maior mais próximo, ou seja,
DST
,
A st
e
Em st
(valor de referência).

Recalcular a área real da seção transversal F

fato e velocidade
v fato
.

Para um duto retangular, determine o chamado. diâmetro equivalente DL = (2A st * B st) / (A
st+ Bst), m.
Determine o valor do critério de similaridade de Reynolds Re = 64100 * D
st* v fato.
Para forma retangular
D L = D Art.
Coeficiente de fricção λ tr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 em Re≤60000, λ
tr= 0,1266 ⁄ Re-0,167 em Re> 60.000.
Coeficiente de resistência local λm

depende de seu tipo, quantidade e é selecionado em livros de referência.

Comentários:

• Dados iniciais para cálculos
• Onde começar? Ordem de cálculo

O coração de qualquer sistema de ventilação com fluxo de ar mecânico é o ventilador, que cria esse fluxo nos dutos. A potência do ventilador depende diretamente da pressão que deve ser criada na saída dela, e para determinar a magnitude dessa pressão é necessário calcular a resistência de todo o sistema de canais.

Para calcular a perda de pressão, você precisa do layout e das dimensões do duto e equipamentos adicionais.

Fórmulas básicas para cálculo aerodinâmico

O primeiro passo é fazer o cálculo aerodinâmico da linha. Lembre-se de que a seção mais longa e carregada do sistema é considerada o duto principal. Com base nos resultados desses cálculos, o ventilador é selecionado.

Ao calcular o ramal principal, é desejável que a velocidade no duto aumente à medida que se aproxima do ventilador!

Só não se esqueça de ligar o resto das ramificações do sistema. É importante! Se não for possível amarrar os ramos dos dutos de ar dentro de 10%, devem ser usados ​​diafragmas. O coeficiente de resistência do diafragma é calculado usando a fórmula:

Se a discrepância for maior que 10%, quando o duto horizontal entrar no canal vertical do tijolo, diafragmas retangulares devem ser colocados na junção.

A principal tarefa do cálculo é encontrar a perda de pressão. Ao mesmo tempo, escolher o tamanho ideal dos dutos de ar e controlar a velocidade do ar. A perda total de pressão é a soma de dois componentes - a perda de pressão ao longo do comprimento dos dutos (por fricção) e a perda nas resistências locais. Eles são calculados pelas fórmulas

Essas fórmulas são corretas para dutos de aço, para todos os outros um fator de correção é inserido. É retirado da tabela dependendo da velocidade e rugosidade dos dutos de ar.

Para dutos de ar retangulares, o diâmetro equivalente é considerado o valor calculado.

Consideremos a seqüência de cálculo aerodinâmico de dutos de ar usando o exemplo dos escritórios dado no artigo anterior, usando as fórmulas. E então vamos mostrar como fica no Excel.

Exemplo de cálculo

Pelos cálculos do escritório, a troca de ar é de 800 m3 / hora. A tarefa era projetar dutos de ar em escritórios com até 200 mm de altura. As dimensões das instalações são fornecidas pelo cliente. O ar é fornecido a uma temperatura de 20 ° C, a densidade do ar é de 1,2 kg / m3.

Será mais fácil se os resultados forem inseridos em uma tabela deste tipo

Primeiramente, faremos um cálculo aerodinâmico da linha principal do sistema. Agora está tudo em ordem:

• Dividimos a rodovia em seções ao longo das grades de abastecimento. Temos oito grades em nossa sala, cada uma com 100 m3 / hora. Descobriu-se 11 sites. Inserimos o consumo de ar em cada seção da tabela.

• Anotamos o comprimento de cada seção.
• A velocidade máxima recomendada dentro do duto para instalações de escritório é de até 5 m / s. Portanto, selecionamos esse tamanho do duto de forma que a velocidade aumente à medida que nos aproximamos do equipamento de ventilação e não exceda o máximo. Isso evita ruídos de ventilação. Tomamos para a primeira seção tomamos um duto de ar 150x150, e para os últimos 800x250.

V1 = L / 3600F = 100 / (3600 * 0,023) = 1,23 m / s.

V11 = 3400/3600 * 0,2 = 4,72 m / s

Estamos satisfeitos com o resultado. Determinamos as dimensões dos dutos e a velocidade usando esta fórmula em cada local e os inserimos na tabela.

Dados iniciais para cálculos

Quando o diagrama do sistema de ventilação é conhecido, as dimensões de todos os dutos de ar são selecionadas e equipamentos adicionais são determinados, o diagrama é representado em uma projeção isométrica frontal, ou seja, uma vista em perspectiva.Se for realizado de acordo com as normas vigentes, todas as informações necessárias ao cálculo ficarão visíveis nos desenhos (ou croquis).

1. Com a ajuda de plantas baixas, você pode determinar os comprimentos das seções horizontais dos dutos de ar. Se, no diagrama axonométrico, forem colocadas as marcas de elevação por onde passam os canais, então o comprimento das seções horizontais também será conhecido. Caso contrário, serão necessárias seções do edifício com vias estabelecidas de dutos de ar. E, como último recurso, quando não houver informações suficientes, esses comprimentos deverão ser determinados por meio de medições no local de instalação.
2. O diagrama deve mostrar com a ajuda de símbolos todos os equipamentos adicionais instalados nos canais. Podem ser diafragmas, amortecedores motorizados, amortecedores de incêndio, bem como dispositivos de distribuição ou exaustão de ar (grades, painéis, guarda-chuvas, difusores). Cada peça desse equipamento cria resistência no trajeto do fluxo de ar, que deve ser levada em consideração no cálculo.
3. De acordo com os padrões do diagrama, as taxas de fluxo de ar e os tamanhos dos canais devem ser indicados ao lado das imagens convencionais dos dutos de ar. Estes são os parâmetros de definição para cálculos.
4. Todos os elementos em forma e ramificados também devem ser refletidos no diagrama.

Se tal diagrama não existir em papel ou em formato eletrônico, você terá que desenhá-lo pelo menos em uma versão aproximada, você não pode prescindir dele durante o cálculo.

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Onde começar?

Diagrama de perda de carga por metro de duto.

Muitas vezes você tem que lidar com esquemas de ventilação bastante simples, nos quais existe um duto de ar do mesmo diâmetro e nenhum equipamento adicional. Esses circuitos são calculados de forma bastante simples, mas e se o circuito for complexo com muitos ramos? De acordo com o método de cálculo das perdas de pressão em dutos de ar, descrito em várias publicações de referência, é necessário determinar o ramal mais longo do sistema ou o ramal com maior resistência. Raramente é possível descobrir tal resistência a olho nu, portanto, é comum calcular ao longo do ramo mais longo. Em seguida, utilizando as taxas de fluxo de ar indicadas no diagrama, todo o ramal é dividido em seções de acordo com esta característica. Como regra, os custos mudam após a ramificação (tees) e ao dividir é melhor focar neles. Existem outras opções, por exemplo, grades de alimentação ou exaustão embutidas diretamente no duto principal. Se isso não for mostrado no diagrama, mas houver tal rede, será necessário calcular a vazão depois dela. As seções são numeradas a partir da mais distante do leque.

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