Розрахувати втрати тиску в повітроводі можна, коли при проектованому витраті повітря відомі такі параметри повітропроводів як довжина, перетин воздуховода, а також коефіцієнт тертя повітря об поверхню воздуховода. Втрати тиску повітря в кг / м2 розраховують за такою формулою:
де R - втрати тиску на тертя в розрахунку на 1 погонний метр повітроводу, l - довжина воздуховода в метрах, z - втрати тиску на місцеві опори (при змінному перерізі).
Для круглого воздуховода існує наступна формула підрахунку втрат тиску через тертя:
де x - коефіцієнт опору тертя, l - довжина воздуховода в метрах, d - діаметр воздуховода в метрах, v - швидкість течії повітря в м / с, y - щільність повітря в кг / куб.м. g - прискорення вільного падіння дорівнює 9,8 м / с2.
Примітка: Для квадратного перетину формула буде мати той же вигляд, тільки діаметр воздуховода, у якого сторони рівні a і b буде розраховуватися за формулою:
2. Втрати через місцевих опорів
Дані втрати розраховуються за такою формулою:
де Q - сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці воздуховода, для якого виробляють розрахунок, v - швидкість течії повітря в м / с, y - щільність повітря в кг / куб.м. g - прискорення вільного падіння дорівнює 9,8 м / с2. Значення Q можна визначити по таблиці.
Метод допустимих швидкостей
Суть методу допустимих швидкостей полягає в тому, що коли розраховується мережу повітропроводів, за вихідні дані беруть оптимальну швидкість повітря, значення якої можна знайти в таблиці. Потім розраховується діаметр воздуховода, в залежності від форми перетину, і втрати тиску в даному воздуховоде.
При аеродинамічному розрахунку повітроводів по методу допустимих швидкостей застосовується наступний порядок:
- Спочатку потрібно накреслити схему повітророзподільної системи, а потім вказати довжину кожної ділянки воздуховода і кількість повітря, яке може за годину пройти через цей повітропровід.
- В першу чергу розраховуються найдальші і самі навантажені ділянки. Вибравши по таблиці оптимальну швидкість повітря для даного приміщення, і знаючи об'єм повітря, який проходить через повітропровід за 1 годину, визначаємо відповідний діаметр воздуховода.
- Далі обчислюємо втрати тиску на тертя Pтр. Потім по таблиці визначаємо суму місцевих опорів Q і розраховуємо втрати тиску на місцеві опори z.
- Переходимо до наступного розгалуження, Тут тиск дорівнюватиме сумі втрат тиску на ділянках, розташованих до даного розгалуження.
Таким чином, послідовно пов'язуючи всі гілки мережі потрібно прирівняти опір кожного відгалуження до опору самої навантаженої гілки. Для цього на слабо навантажені частини трубопроводів для встановлюють спеціальні діафрагми, і таким чином підвищують опір.
Таблиця максимальної швидкості повітря в залежності від вимог до воздуховоду
Примітка: швидкість повітряного потоку в таблиці дана в метрах в секунду.
Метод постійної втрати напору
Метод постійної втрати напору базується на передбачуваної постійної втрати напору на 1 погонний метр повітроводу, на основі чого визначаються розміри мережі повітропроводів. Даний метод є досить простим і застосовується на етапі техніко-економічного обґрунтування систем вентиляції.
По таблиці допустимих швидкостей повітря, в залежності від призначення приміщення, вибирають швидкість на магістральній ділянці воздуховода.
За нижче наведеній діаграмі знаходять початкову втрату напору на 1м довжини воздуховода. При цьому використовують певну в п.1 швидкість і враховують проектний витрата повітря.
Потім потрібно визначити саму навантажену гілка. Її довжину приймають рівною довжині повітророзподільної системи. Зазвичай довжина дорівнює відстані до найдальшого дифузора.
Далі втрату напору, розраховану в п.2 множать на довжину системи, і до отриманого значення додають втрату напору на диффузорах.
Прийнявши постійної початкову втрату напору, визначають, по наведеній нижче таблиці, діаметр початкового воздуховода, який йде від вентилятора, а також діаметри інших ділянок мережі за відповідними витратами повітря.
прямокутні повітропроводи
У діаграмі вказані діаметри для круглих повітропроводів. Нижче наведена таблиця допоможе знайти діаметри повітроводів прямокутного перерізу.
- Якщо простір приміщення дозволяє, то, як правило, вибирають круглі або квадратні повітроводи. Але, наприклад, при реконструкції місця може бути недостатньо, і тоді краще вибрати прямокутний повітропровід (ширина воздуховода повинна бути більше висоти в 2 рази).
- У нижче наведеній таблиці по горизонталі вказані висоти повітропроводів в мм, по вертикалі вказана ширина воздуховода. Осередки таблиці містять значення діаметрів повітропроводів в мм.