Tính toán hệ thống thông gió và các yếu tố riêng lẻ của nó: diện tích, đường kính ống, thông số của bộ gia nhiệt và bộ khuếch tán

bất kỳ tòa nhà cần thông gió
bất kỳ tòa nhà cần thông gió

Mặc dù có nhiều chương trình để tính toán thông gió, nhưng nhiều thông số vẫn được xác định theo cách cũ, sử dụng các công thức. Việc tính toán tải thông gió, diện tích, công suất và các thông số của các yếu tố riêng lẻ được thực hiện sau khi lập sơ đồ và phân phối thiết bị.

Đây là một nhiệm vụ khó khăn mà chỉ có các chuyên gia có thể làm. Nhưng nếu bạn cần tính diện tích của một số yếu tố thông gió hoặc mặt cắt ngang của ống dẫn cho một ngôi nhà nhỏ, bạn thực sự có thể tự mình quản lý nó.

Tính toán trao đổi không khí

sự chuyển động của luồng không khí với các sơ đồ thông gió khác nhau
sự chuyển động của luồng không khí với các sơ đồ thông gió khác nhau

Nếu phòng không có khí thải độc hại hoặc khối lượng của chúng nằm trong giới hạn cho phép, trao đổi không khí hoặc tải thông gió được tính theo công thức:

R=n * R1,

đâyR 1 - nhu cầu về không khí của một nhân viên, tính bằng mét khối \ giờ,n - số lượng nhân viên cố định trong phòng.

Nếu khối lượng phòng trên mỗi nhân viên là hơn 40 mét khối và thông gió tự nhiên hoạt động, bạn không cần phải tính toán trao đổi không khí.

Đối với các cơ sở cho các mục đích gia đình, vệ sinh và tiện ích, việc tính toán thông gió theo nguy hiểm dựa trên các chỉ tiêu được phê duyệt về tần suất trao đổi không khí:

  • đối với các tòa nhà văn phòng (máy hút mùi) - 1,5;
  • hội trường (cho) - 2;
  • phòng hội nghị cho tối đa 100 người với sức chứa (cung cấp và xả) - 3;
  • phòng chờ: dòng 5, máy hút mùi 4.

Đối với các cơ sở công nghiệp trong đó các chất độc hại được thải ra liên tục hoặc định kỳ vào không khí, thông gió được tính theo mức độ nguy hiểm.

Trao đổi không khí nguy hiểm (hơi và khí) được xác định theo công thức:

Q=K\(k2-k1),

đâyĐẾN - lượng hơi hoặc khí xuất hiện trong tòa nhà, tính bằng mg \ h,k2 - nội dung của hơi hoặc khí trong dòng chảy ra, thường là giá trị bằng MPC,k1 - hàm lượng khí hoặc hơi trong nguồn cung cấp.

Nồng độ của các chất có hại trong dòng chảy được cho phép lên tới 1/3 nồng độ tối đa cho phép.

Đối với các phòng có nhiệt dư, trao đổi không khí được tính theo công thức:

Q=Gtúp lềuc(tyxtn),

đâyGizb - nhiệt dư kéo ra được đo bằng watt,với - nhiệt dung riêng theo khối lượng, s = 1 kJ,tyx - nhiệt độ của không khí được lấy ra khỏi phòng,tn - nhiệt độ dòng vào.

Tính toán tải nhiệt

sơ đồ tải nhiệt từ thông gió chung
sơ đồ tải nhiệt từ thông gió chung

Tính toán tải nhiệt trên thông gió được thực hiện theo công thức:

Qtrong = Vn * k * p * CR (tbn - tnro)

trong công thức tính tải nhiệt trên hệ thống thông gióVọng - khối lượng bên ngoài của cấu trúc tính bằng mét khối,k - tỷ lệ trao đổi không khí,tvn - nhiệt độ trong tòa nhà ở mức trung bình, tính bằng độ C,tnro - nhiệt độ không khí bên ngoài được sử dụng trong tính toán sưởi ấm, tính bằng độ C,R - mật độ không khí, tính bằng kg \ mét khối,Thứ Tư - nhiệt dung của không khí, tính bằng kJ \ mét khối C.

Nếu nhiệt độ không khí thấp hơn tnro tốc độ trao đổi không khí giảm và tốc độ tiêu thụ nhiệt được coi là bằng nhau Qvgiá trị hiện có.

Nếu, khi tính toán tải nhiệt của thông gió, không thể giảm tốc độ trao đổi không khí, mức tiêu thụ nhiệt được tính bằng nhiệt độ sưởi ấm.

Tiêu thụ nhiệt cho thông gió

Tiêu thụ nhiệt hàng năm cụ thể cho thông gió được tính như sau:

Q = [Qo - (Qb + Qs) * n * E] * b * (1-E),

trong công thức tính mức tiêu thụ nhiệt cho thông gióQo - tổng tổn thất nhiệt của tòa nhà trong mùa nóng,Qb - đầu vào nhiệt gia đình,Qs - đầu vào nhiệt từ bên ngoài (mặt trời),n - hệ số quán tính nhiệt của tường và sàn,E - sự giảm bớt nguyên tố.Đối với hệ thống sưởi ấm cá nhân 0,15cho trung tâm 0,1b - hệ số tổn thất nhiệt:

  • 1,11 - đối với các cấu trúc tháp;
  • 1,13 - cho các tòa nhà nhiều phần và nhiều lối vào;
  • 1,07 - cho các tòa nhà có tầng áp mái ấm áp.

Tính toán đường kính của ống dẫn

ống dẫn khí có đường kính khác nhau và hình dạng phần
ống dẫn khí có đường kính khác nhau và hình dạng phần

Đường kính và các phần của ống thông gió được tính toán sau khi sơ đồ chung của hệ thống được vẽ lên. Khi tính toán đường kính của ống thông gió, các chỉ số sau đây được tính đến:

  • Lượng không khí (cung cấp hoặc khí thải), phải đi qua đường ống trong một khoảng thời gian nhất định, mét khối \ h;
  • Tốc độ không khí Nếu tốc độ dòng chảy được đánh giá thấp trong tính toán các ống thông gió, các ống dẫn khí có tiết diện quá lớn sẽ được lắp đặt, dẫn đến chi phí bổ sung. Tốc độ quá cao dẫn đến sự xuất hiện của các rung động, tăng tiếng ồn khí động học và tăng sức mạnh của thiết bị. Tốc độ di chuyển trên nhánh sông 1,5 - 8 m / s, nó thay đổi tùy theo địa điểm;
  • Các vật liệu của ống thông gió. Khi tính toán đường kính, chỉ số này ảnh hưởng đến điện trở của các bức tường. Ví dụ, điện trở cao nhất được cung cấp bởi thép đen với các bức tường thô. Do đó, đường kính ước tính của ống thông gió sẽ phải tăng lên một chút so với tiêu chuẩn cho nhựa hoặc thép không gỉ.
Loại cốt truyện Tốc độ dòng chảy, m \ s
Đường ống thân cây 6 đến 8
Lớp bên 4 đến 5
Phân phối đường ống 1,5 đến 2
Cửa hút gió trên 1 đến 3
Mũ trùm đầu 1,5 đến 3

Bảng 1. Vận tốc không khí tối ưu trong ống thông gió.

Khi công suất của các ống dẫn trong tương lai được biết đến, mặt cắt ngang của ống thông gió có thể được tính toán:

S=R\3600v,

đâyv - vận tốc không khí, tính bằng m \ s,R - tiêu thụ không khí, mét khối \ h.

Số 3600 là một hệ số thời gian.

Biết diện tích mặt cắt ngang, bạn có thể tính đường kính của ống thông gió tròn:

12

đây:D - đường kính của ống thông gió, m.

Nếu cần tính đường kính của ống thông gió có tiết diện hình chữ nhật, các chỉ số của nó được chọn dựa trên diện tích mặt cắt ngang thu được của ống tròn.

Tính diện tích các yếu tố thông gió

Việc tính toán diện tích thông gió là cần thiết khi các yếu tố được làm bằng kim loại tấm và cần phải xác định số lượng và chi phí của vật liệu.

Diện tích thông gió được tính toán bằng máy tính điện tử hoặc các chương trình đặc biệt, nhiều trong số đó có thể được tìm thấy trên Internet.

Chúng tôi sẽ đưa ra một số giá trị bảng của các yếu tố thông gió phổ biến nhất.

Đường kính mm Chiều dài m
1 1,5 2 2,5
100 0,3 0,5 0,6 0,8
125 0,4 0,6 0,8 1
160 0,5 0,8 1 1,3
200 0,6 0,9 1,3 1,6
250 0,8 1,2 1,6 2
280 0,9 1,3 1,8 2,2
315 1 1,5 2 2,5

ban 2. Diện tích của ống dẫn tròn trực tiếp.

Giá trị của khu vực trong M. tại giao điểm của các mũi khâu ngang và dọc.

Đường kính mm Góc
15 30 45 60 90
100 0,04 0,05 0,06 0,06 0,08
125 0,05 0,06 0,08 0,09 0,12
160 0,07 0,09 0,11 0,13 0,18
200 0,1 0,13 0,16 0,19 0,26
250 0,13 0,18 0,23 0,28 0,39
280 0,15 0,22 0,28 0,35 0,47
315 0,18 0,26 0,34 0,42 0,59

bàn số 3. Tính diện tích các nhánh và bán nhánh của mặt cắt ngang hình tròn.

Tính toán khuếch tán và cách tử

khuếch tán trong thông gió công nghiệp
khuếch tán trong thông gió công nghiệp

Máy khuếch tán được sử dụng để cung cấp hoặc loại bỏ không khí ra khỏi phòng. Sự sạch sẽ và nhiệt độ không khí ở mỗi góc của căn phòng phụ thuộc vào tính toán chính xác về số lượng và vị trí của bộ khuếch tán thông gió. Nếu bạn cài đặt thêm bộ khuếch tán, áp suất trong hệ thống sẽ tăng lên và tốc độ sẽ giảm.

Số lượng máy khuếch tán thông gió được tính như sau:

N=R\(2820 * v * D * D),

đâyR - thông lượng, tính bằng mét khối \ giờ,v - tốc độ không khí, m \ s,D - đường kính của một bộ khuếch tán tính bằng mét.

Số lượng lưới thông gió có thể được tính theo công thức:

N=R\(3600 * v * S),

đâyR - tiêu thụ không khí tính bằng mét khối \ giờ,v - vận tốc không khí trong hệ thống, m \ s,S - diện tích mặt cắt ngang của một mạng, sq.m.

Tính toán kênh nóng

lò sưởi điện
lò sưởi điện

Tính toán của máy sưởi thông gió loại điện như sau:

P=v * 0,36 * ∆T

đâyv - khối lượng không khí đi qua lò sưởi tính bằng mét khối / giờ,T - sự khác biệt giữa nhiệt độ của không khí bên ngoài và bên trong, phải được cung cấp cho lò sưởi.

Chỉ báo này thay đổi trong khoảng từ 10 - 20, con số chính xác được đặt bởi khách hàng.

Việc tính toán lò sưởi để thông gió bắt đầu bằng việc tính toán diện tích mặt cắt ngang phía trước:

Af =R * p\3600 * Vp,

đâyR - thể tích của dòng chảy, mét khối \ h,p - mật độ không khí trong khí quyển, kg \ mét khối,Vp - vận tốc không khí lớn tại công trường.

Kích thước mặt cắt là cần thiết để xác định kích thước của lò sưởi thông gió. Nếu diện tích mặt cắt tính toán quá lớn, cần xem xét tùy chọn từ tầng trao đổi nhiệt với tổng diện tích ước tính.

Chỉ số vận tốc khối được xác định thông qua khu vực phía trước của bộ trao đổi nhiệt:

Vp=R * p\3600 * Mộtchính xác

Để tính toán thêm về máy sưởi thông gió, chúng tôi xác định lượng nhiệt cần thiết để làm ấm luồng không khí:

Q=0,278 * W * c (TP-Ty)

đâyW - tiêu thụ không khí ấm, kg \ giờ,Tp - cung cấp nhiệt độ không khí, độ C,Tu - nhiệt độ không khí đường phố, độ C,c - nhiệt dung riêng của không khí, giá trị không đổi là 1,005.

Vì trong các hệ thống cung cấp, quạt được đặt ở phía trước bộ trao đổi nhiệt, chúng tôi tính toán luồng không khí ấm như sau:

W=R * p

Khi tính toán máy sưởi thông gió, bạn nên xác định bề mặt sưởi:

APN = 1,2Q\k(Ts.t-Ts.v)

đâyk - hệ số thu hồi nhiệt của bộ trao đổi nhiệt,Ts.t - nhiệt độ trung bình của chất làm mát, tính bằng độ C,Ts.v - nhiệt độ trung bình của dòng vào,1,2 - hệ số làm mát.

Tính toán thông gió dịch chuyển

mô hình dòng chảy của không khí trong quá trình thông gió
mô hình dòng chảy của không khí trong quá trình thông gió

Khi thay thế thông gió trong phòng, luồng không khí tăng dần được tính toán ở những nơi tăng sinh nhiệt được trang bị. Không khí mát mẻ, sạch sẽ được cung cấp từ bên dưới, dần dần tăng lên và được đưa lên phía trên cùng của căn phòng cùng với nhiệt hoặc hơi ẩm dư thừa.

Với tính toán thích hợp, thông gió thay thế hiệu quả hơn nhiều so với trộn trong các loại phòng sau:

  • hội trường cho du khách trong các cơ sở ăn uống công cộng;
  • phòng hội nghị;
  • bất kỳ hội trường với trần nhà cao;
  • khán giả sinh viên.

Thông gió tính toán thay thế ít hiệu quả hơn nếu:

  • trần nhà dưới 2m 30 cm;
  • vấn đề chính của căn phòng là tăng sinh nhiệt;
  • cần phải giảm nhiệt độ trong phòng có trần thấp;
  • xoáy không khí mạnh mẽ trong hội trường;
  • nhiệt độ của các chất có hại thấp hơn nhiệt độ của không khí trong phòng.

Thông gió dịch chuyển được tính toán dựa trên thực tế là tải nhiệt trong phòng là 65 - 70 W \ m2, với tốc độ dòng chảy lên tới 50 lít mỗi mét khối không khí mỗi giờ. Khi tải nhiệt cao hơn và tốc độ dòng chảy thấp hơn, cần phải tổ chức một hệ thống trộn kết hợp với làm mát từ trên cao.

Video sẽ cho bạn biết về một đơn vị xử lý không khí nhỏ gọn hoạt động theo nguyên tắc dịch chuyển:

Sưởi

Thông gió

Thoát nước