Площадь отводов воздуховодов: Расчет площади воздуховодов и фасонных изделий

Содержание

Онлайн расчёт воздуховодов

1. Расчёт ПРЯМЫХ УЧАСТКОВ прямоугольных воздуховодов

Высота, А (мм)

Ширина, В (мм)

Длина участка, L (м)

Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2

Тип металлаОц. стальНерж.сталь

Тип соединительных элементов на торцеШинаРейкаНет

Вес элемента, кг

Площадь поверхности, м.кв

Количество элементов

Стоимость элемента, руб

Экспорт в спецификацию

Запись

2. Расчёт ПРЯМЫХ УЧАСТКОВ круглых воздуховодов

Диаметр воздуховода, D (мм)

Длина участка, L (м)

Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2

Тип металлаОц. стальНерж.сталь

Тип соединительных элементов на торцеФланецНиппельНет

Вес элемента, кг

Площадь поверхности, м.кв

Количество элементов

Стоимость элемента, руб

Экспорт в спецификацию

Запись

3. Расчёт ОТВОДА для прямоугольных воздуховодов

Высота, А (мм)

Ширина, B (мм)

Угол поворота, α (°)904530

Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2

Тип металлаОц. стальНерж.сталь

Тип соединительных элементов на торцеШинаРейкаНет

Вес элемента, кг

Площадь поверхности, м.кв

Количество элементов

Стоимость элемента, руб

Экспорт в спецификацию

Запись

4. Расчёт ОТВОДА для круглого воздуховода

Диаметр воздуховода, D (мм)

Угол поворота, α (°)904530

Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2

Тип металлаОц. стальНерж.сталь

Тип соединительных элементов на торцеФланецНиппельНет

Вес элемента, кг

Площадь поверхности, м.кв

Количество элементов

Стоимость элемента, руб

Экспорт в спецификацию

Запись

5. Расчёт ПЕРЕХОДА СЕЧЕНИЯ для прямоугольного воздуховода

Высота начальная, А (мм)

Ширина начальная, B (мм)

Высота конечная, a (мм)

Ширина конечная, b (мм)

Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2

Тип металлаОц. стальНерж.сталь

Тип соединительных элементов на торцеШинаРейкаНет

Вес элемента, кг

Площадь поверхности, м.кв

Количество элементов

Стоимость элемента, руб

Экспорт в спецификацию

Запись

6. Расчёт ПЕРЕХОДА СЕЧЕНИЯ для круглого воздуховода

Диаметр начальный, D (мм)

Диаметр конечный, d (мм)

Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2

Тип металлаОц. стальНерж.сталь

Тип соединительных элементов на торцеФланецНиппельНет

Вес элемента, кг

Площадь поверхности, м.кв

Количество элементов

Стоимость элемента, руб

Экспорт в спецификацию

Запись

7. Расчёт ПЕРЕХОДА с круглого на прямоугольное сечение

Высота начальная, А (мм)

Ширина начальная, B (мм)

Диаметр конечный, D (мм)

Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2

Тип металлаОц. стальНерж.сталь

Тип соединительных элементов на торцеШина-ФланецРейка-НиппельНет

Вес элемента, кг

Площадь поверхности, м.кв

Количество элементов

Стоимость элемента, руб

Экспорт в спецификацию

Запись

8. Расчёт ТРОЙНИКА для прямоугольного воздуховода

Высота главного воздуховода, А (мм)

Ширина главного воздуховода, B (мм)

Высота врезки, a (мм)

Ширина врезки, b (мм)

Угол врезки, α (°)9045

Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2

Тип металлаОц. стальНерж.сталь

Тип соединительных элементов на торцеШинаРейкаНет

Вес элемента, кг

Площадь поверхности, м.кв

Количество элементов

Стоимость элемента, руб

Экспорт в спецификацию

Запись

9. Расчёт ТРОЙНИКА для круглого воздуховода

Диаметр главного воздуховода, D (мм)

Диаметр врезки, d (мм)

Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2

Тип металлаОц. стальНерж.сталь

Тип соединительных элементов на торцеФланецНиппельНет

Вес элемента, кг

Площадь поверхности, м.кв

Количество элементов

Стоимость элемента, руб

Экспорт в спецификацию

Запись

Программа расчета площади воздуховодов в Минске

Расчет площади прямого участка воздуховода

Площадь воздуховода круглого сеченияВоздуховод круглого сечения

Площадь воздуховода прямоугольного сеченияВоздуховод прямоугольного сечения

Расчет площади отводов

Площадь отвода круглого сеченияОтвод круглого сечения

Площадь воздуховода прямоугольного сеченияВоздуховод прямоугольного сечения

Расчет площади переходов

Площадь перехода круглого сеченияПереход круглого сечения

Площадь перехода прямоугольного сеченияПереход прямоугольного сечения

Площадь перехода с прямоугольного сечения на прямоугольноеПереход с прямоугольного сечения на прямоугольное

Расчет площади тройников

Площадь тройника круглого сеченияТройник круглого сечения

Площадь тройника круглого сеченияТройник круглого сечения

Площадь тройника прямоугольного сеченияТройник прямоугольного сечения

Площадь тройника прямоугольного сеченияТройкник прямоугольного сечения

Расчет площади заглушек

Площадь заглушки круглого сеченияЗаглушка круглого сечения

Площадь заглушки прямоугольного сеченияЗаглушка прямоугольного сечения

Расчет площади уток прямоугольного сечения

Площадь утки со смещением в 1-ой плоскостиУтка со смещением в певрой плоскости

Площадь утки со смещением в 2-х плоскостяхУтка со смещением в 2-х плоскостях

Расчет площади зонтов и дефлектора

Площадь зонта островного типаЗонт островного типа

Площадь зонта пристенного типаЗонт пристенного типа

Площадь круглого зонтаКруглый зонт

Площадь дефлектораДефлектор

D мм

H мм

h мм

h2 мм

Площадь

S м2

Площадь квадратного зонтаКвадратный зонт

Площадь прямоугольного зонтаПрямоугольный зонт

A1xB1 мм

H мм

h мм

A2xB2 мм

Площадь

S м2

ВСН 353-86. Проектирование и применение воздуховодов из унифицированных деталей (46718)


2. Воздуховоды прямоугольного сечения

2.1. Следует применять воздуховоды размерами наружных сечений:

100150,           150´150,               150250,             150´300,

250250,           250´300,               250400,             250´500,

400400,           400´500,               400600,             400´800,

500500,           500´600,               500800,             500´1000,

600600,           600´800,               6001000,           600´1250,

800800,           800´1000,             8001250,           800´1600,

10001000,       1000´1250,           10001600,         1000´2000,

12501250,       1250´1600,           12502000,         1600´1600,

1600´2000 мм.

2.2. Сеть воздуховодов следует компоновать из унифицированных деталей (прямые участки, отводы и переходы заглушек) и узлов ответвлений из унифицированных деталей.

2.3. Прямые участки следует применять длиной 2500 мм. По конструктивным и технологическим условиям допускается изменение длины прямого участка. Площади поверхности прямых участков длиной 1 м и заглушек приведены в табл. 6.

2.4. Узлы ответвлений следует выполнять из прямых участков с одной или двумя врезками, переходов и заглушек по схемам, приведенным на черт. 5.

Узлы ответвлений по схеме II следует применять, если ответвление узла входит в ветвь, определяющую общее аэродинамическое сопротивление сети. В остальных случаях следует применять узлы ответвлений по схеме I.

Присоединение перехода к заглушке следует выполнять при необходимости получения соотношения площадей сечений  перехода меньше, чем предусмотрено табл. 7 (черт. 6). При этом размеры «а1» и «в» перехода должны быть меньше соответствующих размеров заглушки.

2.5. Врезку, как правило, следует выполнять высотой h = 100 мм. Минимальное расстояние от врезки до торца прямого участка lmin = 50 мм. Размер стороны врезки, перпендикулярной оси магистрального воздуховода, должен быть меньше размера соответствующей стороны прямого участка.

2.6. Номенклатура, основные размеры, площадь поверхности и соотношение площадей сечений переходов должны соответствовать указанным в табл. 7 и на черт. 6.

2.7. Как правило, отводы следует применять с углами 90° и 45° и радиусом шейки, равным 150 мм.

Номенклатура, основные размеры и площади поверхностей отводов приведены в табл. 8, 9 и на черт. 7, 8.

2.8. Формулы для определения коэффициентов сопротивления узлов ответвлений и отводов приведены в справочном приложении 1.

Коэффициенты сопротивления установлены для:

узлов ответвления – в справочном приложении 2;

отводов – в справочном приложении 3.

Таблица 6

Сечение воздуховода, мм

Площадь поверхности, м2

прямого участка длиной 1 м

заглушки

100150

0,50

0,02

150150

0,60

0,03

150250

0,80

0,04

150 300

0,90

0,05

250250

1,00

0,06

250300

1,10

0,08

250400

1,30

0,10

250500

1,50

0,13

400400

1,60

0,16

400500

1,80

0,20

400600

2,00

0,24

400800

2,40

0,32

500500

2,00

0,25

500600

2,20

0,30

500800

2,60

0,40

5001000

3,00

0,50

600600

2,40

0,36

600800

2,80

0,48

6001000

3,20

0,60

6001250

3,70

0,75

800800

3,20

0,64

8001000

3,60

0,80

8001250

4,10

1,00

8001600

4,80

1,28

10001000

4,00

1,00

10001250

4,50

1,25

10001600

5,20

1,60

10002000

6,00

2,00

12501250

5,00

1,56

12501600

5,70

2,00

12502000

6,50

2,50

16001600

6,40

2,56

16002000

7,20

3,20

Схемы образования узлов ответвлений прямоугольного сечения

Схема I

Схема II

1 – прямой участок с врезкой; 2 – переход; 3 – заглушка

Черт. 5

Переход прямоугольного сечения

Черт. 6

Таблица 7

ав

а1??в

l

Площадь поверхности, м2

ав

а1??в

100150

150150

300

0,17

0,63

150150

250150

300

0,21

0,60

150250

250250

300

0,27

0,60

150300

250300

300

0,30

0,64

250250

400250

300

0,35

0,63

250400

400400

300

0,44

0,63

250500

400500

300

0,50

0,63

400250

500250

300

0,42

0,80

400400

500400

300

0,51

0,80

400400

600400

300

0,54

0,67

400500

500500

300

0,57

0,80

400500

600500

300

0,60

0,67

400600

500600

300

0,63

0,80

400600

600600

300

0,66

0,67

400800

500800

300

0,75

0,80

400800

600800

300

0,78

0,76

500400

600400

300

0,57

0,83

500400

800400

400

0,84

0,63

500500

600500

300

0,63

0,83

500500

800500

400

0,92

0,83

500600

600600

300

0,69

0,83

500600

800600

400

1,00

0,63

500800

600800

300

0,81

0,83

500800

800800

400

1,16

0,63

5001000

6001000

300

0,93

0,83

5001000

8001000

400

1,32

0,63

600400

800400

300

0,66

0,75

600500

800500

300

0,72

0,75

600500

1000500

500

1,30

0,60

600600

800600

300

0,78

0,75

600600

1000600

500

1,40

0,60

600800

800800

300

0,90

0,75

600800

1000800

500

1,60

0,60

6001000

8001000

300

1,02

0,75

6001000

10001000

500

1,80

0,60

6001250

8001250

300

1,17

0,75

6001250

10001250

500

2,05

0,60

800500

1000500

300

0,84

0,80

800600

1000600

300

0,90

0,80

800600

1250600

550

1,29

0,64

800800

1000800

300

1,02

0,80

800800

1250800

550

2,01

0,64

8001000

10001000

300

1,14

0,80

8001000

12501000

550

2,23

0,64

8001250

10001250

300

1,29

0,80

8001250

1000800

550

2,50

0,64

8001600

10001600

300

1,50

0,80

8001600

12501600

550

2,89

0,64

1000800

1250600

350

1,21

0,80

1000800

1250800

350

1,35

0,80

1000800

1600800

700

2,94

0,63

10001000

12501000

350

1,49

0,80

10001000

16001000

700

3,22

0,63

10001250

12501250

350

1,66

0,80

10001250

16001250

700

3,57

0,63

10001600

12501600

350

1,91

0,80

10001600

16001600

700

4,06

0,63

10002000

12502000

300

2,19

0,80

10002000

16002000

700

4,62

0,63

1250800

1600800

450

2,00

0,78

12501000

16001000

450

2,10

0,78

12501000

20001000

850

4,46

0,63

12501000

16001250

450

2,41

0,78

12501000

20001250

850

4,89

0,62

12501600

16001600

450

2,72

0,78

12501600

20001600

850

5,48

0,63

12502000

16002000

450

3,08

0,78

16001000

20001000

500

2,80

0,80

16001250

20001250

500

3,05

0,80

16001600

20001600

500

3,40

0,80

16002000

20002000

500

3,80

0,80

Отвод прямоугольного сечения с углом 90°

Черт. 7

Таблица 8

Размеры, мм

в

н

и

h

100

150

250

300

400

500

600

800

1000

1250

1600

2000

Площадь поверхности, м2

100

300

250

 

0,21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

350

275

0,23

0,27

0,36

0,41

 

 

 

 

 

 

 

 

250

450

325

 

0,43

0,53

0,59

0,69

0,80

 

 

 

 

 

 

300

500

350

 

0,51

0,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

600

400

 

 

0,84

 

1,04

1,17

1,30

1,56

 

 

 

 

500

700

450

 

 

1,09

 

1,31

1,46

1,60

1,89

2,18

 

 

 

600

800

500

 

 

 

 

1,61

1,78

1,94

2,26

2,58

2,30

 

 

800

1000

600

 

 

 

 

2,31

2,51

2,70

3,08

3,47

3,95

4,63

 

1000

1200

700

 

 

 

 

 

3,36

3,59

4,03

4,48

5,04

5,88

6,2

1250

1450

825

 

 

 

 

 

 

4,67

5,40

5,93

6,58

7,51

8,56

1600

1800

1000

 

 

 

 

 

 

 

7,64

8,28

9,07

10,18

11,46

2000

2200

1200

 

 

 

 

 

 

 

 

11,43

12,39

13,72

 

Производство фасонных изделий для воздуховодов от компании «КлиматКонтроль»

Чаще всего фасонные изделия для вентиляции используются в процессе монтажа таких систем. Они служат для соединения прямых участков трубопровода, создания поворотов и разветвлений, обеспечения перехода с одного диаметра на другой. Сфера их применения — коттеджи, склады, магазины, заведения общепита, гостиницы, офисы и другие здания промышленного, административного, жилого и иного назначения.

Особенности фасонных вентиляционных изделий

Мы предлагаем богатый выбор фасонных изделий для воздуховодов. Они производятся из оцинкованной стали и отвечают требованиям СНиП 41-01-2003 и ГОСТ 24751-81. Типоразмеры элементов точно соответствуют аналогичным параметрам труб, поэтому их монтаж прост.

Вы можете приобрести следующие фасонные изделия для воздуховодов круглого и прямоугольного сечения:

  • тройники;
  • отводы;
  • заглушки;
  • врезки;
  • переходы;
  • крестовины;
  • дефлекторы;
  • ниппели;
  • дроссель-клапаны;
  • шиберы;
  • глушители;
  • циклоны;
  • переходники.

Для их изготовления используется металл разной толщины. Выбор размера зависит от вида и специфических особенностей климатической системы. Для круглых элементов предусмотрено фланцевое или ниппельное соединение, для прямоугольных — фланцевое или бесфланцевое.

Пять причин заказать фасонные изделия для воздуховодов из оцинкованной стали у нас:

  1. передовые технологии производства;
  2. контроль качества на каждом этапе;
  3. фирменная гарантия;
  4. возможно изготовление нестандартных деталей по эскизам заказчика;
  5. удобная онлайн-форма расчета стоимости отводов по параметрам.

Контактные данные указаны на сайте, поэтому сделать заказ можно любым удобным способом.

Тонкости правильной установки воздуховодов

Повороты правильной установки воздуховодов

Автор: Реми Керн – Полевой консультант – Уровень 4
25 января 2017 г.

Воздуховоды служат для распределения воздуха, кондиционированного системами отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC) по всему зданию. Если не правильно спроектировать или установить, последствия могут оказаться дорогостоящими и потенциально опасными для вашего здоровья.Негерметичные воздуховоды могут привести к ухудшению качества воздуха в помещении (IAQ). Фактически, «в последние годы сравнительные исследования рисков, проведенные EPA и его Научно-консультативным советом (SAB), неизменно относили загрязнение воздуха в помещениях к пяти основным экологическим рискам для здоровья населения» (epa.gov). В дополнение к проблемам с качеством воздуха в помещении, неправильно установленные воздуховоды могут привести к потере энергии, чрезмерному износу системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и увеличению дискомфорта для жителей здания.

Системы воздуховодов состоят из систем возврата, приточного и вытяжного воздуха:

· Возврат: Передает воздух в систему HVAC для кондиционирования воздуха.

· Поставка: Распределяет кондиционированный воздух по всему зданию.

· Выхлоп: Обеспечивает вентиляцию системы.

Приточный, возвратный и вытяжной воздуховоды имеют как общие, так и специфические особенности, которые часто упускаются из виду при установке. Значительная часть проблем с воздушным потоком в воздуховоде является результатом неправильного толкования или игнорирования применимых норм, стандартов или спецификаций производителя, поскольку они применяются к интеграции воздуховодов в системы подачи, возврата и вытяжки ОВК.Цель этой статьи – обучить вас и помочь предотвратить некоторые из наиболее распространенных несоответствий в конструкции и установке в полевых условиях, которые наши инспекторы наблюдают в полевых условиях. К ним относятся:

· Плотные изгибы и загибы вокруг ближайшего строительного материала для достижения соединений компонентов.

· Чрезмерная длина воздуховода.

· Крепление и герметизация каналов на соединениях с компонентами.

· Изменения в размере или направлении воздуховода.

Неправильная интерпретация или игнорирование применимых норм, стандартов или спецификаций производителя для установки воздуховодов – не единственные факторы, которые могут способствовать неправильной установке системы воздуховодов. Часто наши инспекторы наблюдают, как подрядчики-электрики возлагают ответственность за вытяжной вентилятор и установку корпуса в рамках их объема работ, поскольку вентиляторы являются устройствами с электрическим приводом. Большинство электриков недостаточно хорошо осведомлены о требованиях к воздушному потоку или установке вытяжных каналов.Наши инспекторы также наблюдали, как другие специалисты повреждают воздуховоды или изменяют пропускную способность воздуха при строительстве других систем вокруг воздуховодов.

1. Плавные изгибы и опрессовка

Воздуховод для кондиционированного воздуха и вытяжной воздуховод страдают от общей проблемы при установке: воздушный поток в воздуховоде уменьшается при установке с гибкими воздуховодами. Два наиболее распространенных нарушителя тесно связаны: резкие изгибы при изменении направления и обжатие каналов на других компонентах торговли.Изгибы в воздуховоде должны быть плавными, чтобы предотвратить потерю воздушного потока из-за турбулентности, возникающей в результате резкого изменения направления.

Нарушение воздушного потока на поворотах в открытых чердачных помещениях обычно происходит там, где изменение направления на 90 градусов резко установлено или где есть только одна опора, обычно расположенная на самом повороте. В других случаях это может происходить, когда прямая соединительная манжета на пыльнике (определяемая как переход между внутренним сердечником воздуховода и регистром) используется вместо 45- или 90-градусного соединения манжеты, встроенного в пыльник в таких областях, как концевые заделки. возле неглубокого чердака в конце стены.Это может значительно уменьшить воздушный поток, поскольку он заканчивается в регистре. Как только спираль проволоки (см. Рис. 1), поддерживающая канал, будет повреждена или изогнута, состояние обжатия со временем ухудшится, поскольку проволока поддается силе тяжести. Следующие фотографии иллюстрируют эти типичные неправильные условия:

Воздуховод, показанный на Приложении 3 (справа), представлял собой воздуховод с радиусом 10 дюймов, однако выдувная изоляция сверху сжала воздуховод до менее 7 дюймов по мере приближения к пыльнику.Это создавало «узкое место» для воздушного потока, а также создавало турбулентность из-за изменения формы в воздуховоде, что еще больше уменьшало эффективный воздушный поток.

Жизнеспособным, хотя и немного менее «экономичным» средством для решения этой проблемы является изменение стиля башмаков или использование колена из листового металла, чтобы приспособиться к ограничениям труднодоступных мест с одновременным максимальным потоком воздуха из воздуховода и пыльника к регистру, поскольку показано в примерах ниже:

Ниже приведены дополнительные примеры крутых изгибов, вызванных неправильной установкой и неправильно выбранными компонентами:

Отраслевые решения для гибов

Совет по воздуховодам (ADC), ранее известный как Совет по диффузии воздуха, является признанным органом отраслевых стандартов HVAC для распространения сведений об установке гибких воздуховодов и показателей эффективности для эффективности и качества (на которые регулярно ссылаются правительственные учреждения, архитекторы, инженеры, производители и подрядчики HVAC).Что касается изгибов, диаметр часто меняется, в результате чего установщик должен тщательно определять диаметр на каждом изгибе. ADC рекомендует использовать для изгибов не более одного диаметра воздуховода с опорами до и после изгибов (см. Приложение 8 ниже). Такая практика уменьшит проблему падения давления, вызванную сужением и турбулентностью, а также улучшит воздушный поток.

The Air Conditioning Contractors of America (ACCA) – еще одна ассоциация по стандартизации, которая создает стандарты для проектирования, обслуживания, установки, тестирования и производительности внутренних экологических систем . На иллюстрации ниже показан отрывок из таблицы ACCA «Понимание трения », где резкий и крутой изгиб создает чрезмерную турбулентность, влияющую на пропускную способность воздушного потока за пределами этой точки:

Изгибы на вытяжных каналах

Приточные и возвратные воздуховоды – не единственные воздуховоды, в которых может наблюдаться падение давления в результате резких изгибов и опрессовки. Вытяжные воздуховоды регулируются теми же принципами движения воздуха, что и для кондиционированных воздуховодов в рекомендациях ADC, и возникают те же проблемы, возникающие из-за неправильной установки.Распространенное заблуждение состоит в том, что вытяжной вентилятор «может справиться» с потерей давления, возникающей при резких поворотах сразу после выхода из вентиляторного блока. При этом не учитывается возникающая турбулентность, которая требует избыточного давления для полного открытия обратного клапана (устройство, которое позволяет потоку воздуха в одном направлении и предотвращает обратный поток воздуха), и, как следствие, дополнительно сокращает отрегулированную длину пробега. Кроме того, вытяжные вентиляторы часто устанавливаются направленными в сторону от внешнего вентиляционного отверстия, создавая ненужные изгибы (и длину, о которых мы расскажем позже в этой статье).Как упоминалось ранее в этой статье, неправильная установка вытяжных вентиляторов и соединений воздуховодов часто является результатом того, что подрядчик по электрике несет ответственность за вытяжной вентилятор и установку корпуса в рамках его / ее объема работ из-за того, что вентиляторы являются электрически управляемыми. устройство. В то время как общее расположение вентилятора часто можно проверить на чертежах, направление выхода вентилятора обычно невозможно (если не указано в механических схемах).

В дополнение к перечисленным на данный момент отраслевым стандартам, большинство производителей вытяжного оборудования используют свои собственные методы установки воздуховодов, которые совпадают с отраслевыми стандартами или превосходят их.Например, Broan ® и NuTone ® указывают в Руководстве по надлежащим воздуховодам для увеличения производительности вытяжного вентилятора на «Ориентируйте корпус вентилятора так, чтобы выходное отверстие вентилятора было направлено в направлении точки выхода. Самая важная часть воздуховода – это первые 24 дюйма из корпуса, в этом первоначальном воздуховоде не должно быть изгибов ». К сожалению, стремление обеспечить своевременную доставку готового продукта часто не позволяет выделить время для чтения каких-либо инструкций и руководств, предоставленных конкретными производителями. На фотографиях ниже показан пример неправильной установки и выдержки из Руководства по надлежащим воздуховодам:

Обжим

Обжим происходит, когда воздуховод изгибается или иным образом деформируется из-за промышленных компонентов, таких как каркас, водопровод, электричество и даже воздуховоды из листового металла. Это не только препятствует потоку и увеличивает трение, но и часто нарушает способность внутреннего сердечника воздуховода сохранять целостность своей формы из-за плоского изгиба или перекручивания проволоки (спирали), которая поддерживает круглую форму воздуховода.Это еще больше необратимо уменьшит пропускную способность воздуховода в течение нескольких лет, прежде чем потеря потока станет заметной. ADC подчеркивает необходимость избегать обжима в своих рекомендациях : «Воздуховоды не должны обжиматься относительно балок или элементов фермы, труб, проводов и т. Д., Поскольку это увеличивает потерю давления и уменьшает поток воздуха». , как показано ниже:

На фотографиях ниже показано несколько примеров опрессовки, которая может значительно уменьшить поток воздуха, подаваемого из воздуховодов в регистр:

Во избежание обжима рекомендуется правильное планирование пути и размещения стволов и ответвлений воздуховодов на чердаках на этапе проектирования механической части, а также во время установки.Дополнительное внимание необходимо уделить всем компонентам (в частности, воздуховодам), которые устанавливаются в пролетах балок перекрытия и стенных желобах. Настоятельно рекомендуется проверять изометрические детали на планах расположения систем отопления, вентиляции и кондиционирования, водопровода, электрических компонентов и непроницаемых элементов каркаса и сравнивать их друг с другом, чтобы убедиться, что для всех компонентов предусмотрено достаточно места и путей. Для удовлетворения потребностей компонента может потребоваться изменение местоположения и / или увеличение глубины балок.Отсеки для балок предоставляют ограниченное пространство для интеграции нескольких компонентов, включая другие воздуховоды, и могут создавать значительные проблемы с опрессовкой, как показано на фотографии ниже:

2. Слишком большая длина

Еще одним распространенным явлением, которое увеличивает трение и уменьшает поток воздуха, является установка слишком длинного гибкого воздуховода как в кондиционированных, так и в вытяжных системах. Длина воздуховода должна быть достаточной только для подачи кондиционированного воздуха в определенное место или комнату или для вывода отработанного воздуха наружу при первой возможности.Более длинные воздуховоды могут увеличить размер воздухообрабатывающего устройства, необходимого для подачи тех же кубических футов в минуту (куб.футов в минуту), или система HVAC может не обеспечить подачу рассчитанных кубических футов в минуту во все места. Чрезмерно длинные участки приточного воздуховода когда-то обычно использовались для размещения регистров в местах, где наблюдается наибольший кондуктивный обмен тепловой энергией с внешней средой, как правило, возле окон и дверей с одним стеклом. Этим проходам в местах расположения наружных стен не хватало изоляционных качеств, которые обычно присущи современным компонентам, и рекомендуемым методам установки.Для приточных и возвратных воздуховодов использование коротких ответвлений воздуховодов от расположенных в центре магистральных воздуховодов является практикой, рекомендованной отраслевыми стандартами HVAC. Агентство по охране окружающей среды (EPA) заявляет в своем документе Energy Star® «Правильные / компактные воздуховоды», : «Основная цель конструкции воздуховодов – обеспечить надлежащее распределение воздуха по всему жилому дому. Чтобы добиться этого энергоэффективным способом, воздуховоды должны иметь такие размеры и планировку, чтобы облегчить воздушный поток и минимизировать трение, турбулентность, а также потерю и усиление тепла.Оптимальная система распределения воздуха имеет воздуховоды «правильного размера», минимальное количество участков, максимально гладкие внутренние поверхности и наименьшее количество изменений направления и размера ».

Не только неоправданно длинные участки уменьшают воздушный поток из-за увеличенной длины, установщики часто не вытягивают их полностью, натягивая эти участки туго (растягивая или затягивая), что создает продольное сжатие и приводит к потере воздушного потока из-за трение. Это сжатие воздуховода увеличивает коэффициент трения в 2-4 раза в соответствии с ADC, как показано ниже:

Далее в ADC указано: : «Правильно учитывать длину воздуховода, потери на изгибе, прогиб или трассировку, потери при установке и т. Д.Поскольку все гибкие воздуховоды не похожи друг на друга, используйте данные производителя гибких воздуховодов о потерях на трение для определения размеров воздуховодов, когда это возможно. Если данные недоступны, используйте общую диаграмму потерь на трение в гибком воздуховоде, приведенную в Руководстве ACCA D. » Нередко избыток протока приводит к «змейке»; сочетание чрезмерных изгибов и длины воздуховода, что значительно увеличивает отрегулированную «эквивалентную» длину воздуховода. Это часто происходит из-за того, что воздуховод проложен вокруг препятствий, а также из-за того, что установщик не может удалить лишний материал, особенно когда подрядчик по ОВКВ предоставляет своим установщикам предварительно отрезанные отрезки, как показано в примере ниже:

3.Крепление и пломбирование

Еще одна упускаемая из виду и часто неправильно понимаемая часть установки гибких воздуховодов – это крепление и герметизация. В текущих и прошлых редакциях Единого механического кодекса (UMC) и Международного механического кодекса (IMC) говорится, что крепежные детали и герметизирующие компоненты должны: « соответствовать UL 181 и должны устанавливаться в соответствии с Национальными требованиями Подрядчика по обработке листового металла и кондиционирования воздуха. Ассоциация (SMACNA) – Стандарты конструкции воздуховодов для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха – металлические и гибкие » руководство.

Компоненты герметика, включенные в список UL 181A и B / FX, должны быть нанесены на ленту с максимальным интервалом в 6 дюймов, или, в случае мастики, на контейнере. Лента, внесенная в список UL, имеет надлежащую адгезию и исключительную прочность на сдвиг, необходимые для эффективного удержания на месте в течение всего срока службы системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Тем не менее, нет ничего необычного в том, что некоторые подрядчики HVAC пытаются срезать углы в финансовом отношении из-за возросшей стоимости ленты, внесенной в списки UL. В приведенном ниже примере разница в стоимости была причиной применения ленты, не указанной в списке:

Крепежные детали для гибких неметаллических воздуховодов должны быть установлены путем их герметизации, а затем механического закрепления с помощью тяговой ленты, как указано в SMACNA в подразделе S3.33, в котором указано: «Неметаллический гибкий воздуховод должен быть прикреплен к рукаву или воротнику с помощью стяжной ленты. Если диаметр манжеты канала превышает 12 дюймов (305 мм), вытяжная лента должна располагаться за бортом металлической манжеты ». Эти натяжные ленты лучше всего закрепить на месте с помощью инструмента для натяжения нейлоновых стяжек.

К сожалению, установщики нередко закрепляют только внешнюю сердцевину гибкого кондиционированного воздуховода тяговой лентой, оставляя только внутреннюю сердцевину запечатанной и неэффективно соединенной лентой или мастикой.Кроме того, гибкие вытяжные каналы часто остаются незакрепленными или неправильно закрепляются одним винтом, хотя и регулируются теми же правилами и отраслевыми рекомендациями, что и приточный и возвратный воздуховоды. Как кондиционированные воздуховоды, так и вытяжные каналы, которые не герметизированы или не закреплены должным образом, в конечном итоге будут иметь проблемы с утечкой.

Эти проблемы, присутствующие уже на ранней стадии грубого строительства, могут не проявиться во время испытаний воздуховодов и вытяжек на регистрах и вытяжных вентиляторах на заключительных этапах строительства – за исключением самых серьезных случаев.Обеспечение кондиционированного и вытяжного воздушного потока с помощью механических компонентов увеличенного размера может обеспечить начальное окно приемлемых испытаний, но отказы могут произойти спустя годы. Воздуховод будет продолжать разрушаться в тех точках, где изначально была нарушена структурная стабильность формы воздуховода, в сочетании с уменьшенным потоком воздуха из-за старения механического оборудования, а также из-за разъединения и утечки неэффективных соединений. Сторонняя программа обеспечения качества может легко выявить такие проблемы для строителя.

Заключение

Полагаться исключительно на ваши профессиональные навыки и знания или на представителей вашей местной юрисдикции при оценке этих условий, а также каждого соединения и пересечения компонентов нереально. Хотя нанятые вами торговые подрядчики могут быть хорошо осведомлены, большинство из них не проверяет каждую установку своих сотрудников с помощью внутренней гарантии качества. Строительные отделы несут ответственность только за наблюдение на основе минимального соответствия нормам и правилам для очень небольшой выборки.

Лучшее место для снижения риска – это еще до начала вертикального строительства. Технический обзор вашей строительной документации на предмет повторяющихся «горячих точек», проблем с конструктивностью и производительностью – это настоятельно рекомендуемый первый шаг. Еще один способ минимизировать этот риск и решить такие проблемы до того, как они станут проблемой, – заключить договор с независимой сторонней консультационной фирмой для проверки согласованности методов строительства, таких как размещение, герметизация и крепление воздуховодов, а также предоставление уведомления для эти недостатки наблюдались вовлеченными сторонами.Компания Quality Built настоятельно рекомендует всем строителям и ремонтникам нового строительства обращаться за независимой оценкой применяемых методов и компонентов, установленных на их объектах, независимо от того, кого вы выберете для оказания этих услуг.

Обзор технического плана компании

Quality Built. TM и программы обзора объема работ предоставляют нашим клиентам всесторонний анализ их проектной документации; поиск ошибок, полноты спецификаций, противоречивых и / или отсутствующих деталей и многого другого.Компания Quality Built также проверяет методы строительства для наших клиентов с помощью проверенной временем программы обеспечения качества QB Builder Link ® . Мы также можем предоставить этот бесценный ресурс нашим клиентам в виде настраиваемой внутренней программы контроля качества с использованием того же проприетарного приложения, которое используют наши собственные инспекторы (поддерживается на платформах мобильных устройств IOS и Android). Кроме того, мы также можем предоставить нашим клиентам «общую картину» всех систем в рамках отдельных проектов и подразделений, используя нашу программу оценки рисков.Наша команда криминалистов также может составить краткий отчет посредством анализа на месте условий, вызывающих озабоченность как в готовой, так и в необработанной продукции. Чтобы еще больше проверить эффективность конструкции HVAC, мы также проводим полевую проверку HERS на соответствие стандартам. Сертифицированная система оценки энергопотребления качественного дома (HERS ® ) посетит объект для проведения полевых проверок и диагностических испытаний, чтобы заполнить соответствующие сертификаты полевых и диагностических испытаний системы отопления и охлаждения (CF3R).CalGreen Compliance – еще одна услуга, которую мы можем предложить нашим клиентам из Калифорнии.

Об авторе

Реми Керн – старший специалист по оценке рисков, рецензент технического плана и полевой консультант четвертого уровня в компании Quality Built.

Remi обладает высокой квалификацией и имеет аккредитацию в строительной отрасли. Он был сертифицированным экспертом по планам Международного совета кодексов, инспектором строительства, инспектором по сантехнике и механике более десяти лет.Кроме того, с 2011 года он является сертифицированным инспектором по устранению плесени, сертифицированным MICRO. Реми – разносторонний профессионал, имеющий практический опыт работы в различных отраслях с конца 1980-х годов. В настоящее время он проводит консультации на местах по оценке рисков, связанных с качеством, на национальном уровне и с 2005 года работает в компании Quality Built на различных должностях. Реми является эффективным коммуникатором и стремится предоставлять нашим клиентам услуги высочайшего качества.

Вы можете связаться с Реми по телефону [адрес электронной почты]

.

Ссылки
Hart and Cooley – http: // www.hartandcooley.com/flex-duct (изображение в разрезе)
Air Diffusion Council – Гибкие воздуховоды и стандарты установки, 5-е издание – Глава 4
Air Diffusion Council – http://www.f flexibleduct.org/ADC_Info.asp
The Подрядчики по кондиционированию воздуха Америки (ACCA) – Понимание диаграммы трения Рис. 3
Подрядчики по кондиционированию воздуха Америки (ACCA) – Руководство D (Проектирование воздуховодов в жилых помещениях)
Подрядчики по кондиционированию воздуха Америки (ACCA) – http: // www .acca.org / about-acca
Broan® и NuTone® – Руководство по правильным каналам для повышения производительности вытяжного вентилятора
Агентство по охране окружающей среды (EPA) – Energy Star® Правильные / компактные воздуховоды
Единый механический код
Международный механический код

онлайн-курсов PDH.PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии.

курсов.

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

“Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.”

Стивен Дедак, П.Е.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. “

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

“Простой в использовании веб-сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей компании

имя другим на работе “

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

“Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком с

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.”

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

– лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

“Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал. “

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

“Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину “

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

“Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие “.

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

“Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.”

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

“Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

.

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

“Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.”

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

“Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам. »

Джеймс Шурелл, P.E.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основе какой-то неясной секции

законов, которые не применяются

до «нормальная» практика.”

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация “

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

“Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

Доступно и просто

использовать. Большое спасибо “.

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

“Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.”

Джозеф Фриссора, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает напечатанная викторина во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

“Документ” Общие ошибки ADA при проектировании оборудования “очень полезен.

испытание действительно потребовало исследования в

документ но ответы были

в наличии “

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

“Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.”

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роадс, P.E.

Мэриленд

“Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.”

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

“Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать дополнительный

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

приходится путешествовать “.

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов.

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время искать где

получить мои кредиты от. “

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. “

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

“Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

до метро

на работу.”

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

“Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. “

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.”

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

пониженная цена

на 40%. “

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

“Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правил. “

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

“Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

.

при необходимости дополнительно

сертификация. “

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

“У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил – много

оценено! “

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

“CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

“Курс был по разумной цене, материал был кратким, а

хорошо организовано. “

Глен Шварц, П.Е.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока –

.

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. “

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

“Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.”

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

“У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве – проектирование

Building курс и

очень рекомендую .”

Денис Солано, P.E.

Флорида

“Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса по этике в Нью-Джерси были очень хорошими.

хорошо подготовлены. »

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

.

обзор везде и

всякий раз, когда.”

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

“Вопросы на экзамене были зондирующими и демонстрировали понимание

материала. Полная

и комплексное. »

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

“Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили курс

поможет по моей линии

работ.”

Рики Хефлин, P.E.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, P.E.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

“Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличное освежение ».

Луан Мане, П.Е.

Conneticut

“Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти викторину “

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

“Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.”

Ира Бродский, П.Е.

Нью-Джерси

“Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться.

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график “

Майкл Глэдд, P.E.

Грузия

“Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.”

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

“Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

сертификат. Спасибо за создание

процесс простой ».

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Положительный опыт.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. “

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

“Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея платить за

материал .”

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

.

процесс, которому требуется

улучшение.”

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

“Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу

сертификат. “

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

“Учебные модули CEDengineering – это очень удобный способ доступа к информации по номеру

.

много разные технические зоны за пределами

по своей специализации без

надо ехать.”

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

Компоненты воздуховода и незначительные коэффициенты динамических потерь

Незначительные или динамические потери в системах воздуховодов – это потери давления, вызванные

  • изменением направления воздуха от колен, смещений и выходов
  • Ограничения или препятствия в воздушном потоке на входе / выходе вентиляторы, заслонки, фильтры и змеевики
  • изменения скорости воздуха из-за изменения размеров воздуховодов

Незначительные или динамические потери давления в компонентах системы воздуховодов могут быть выражены как

Δ p minor_loss = ξ ρ v 2 /2 (1)

где

ξ = коэффициент малых потерь

Δ p незначительная потеря давления 9_loss (Н / м 2 ), фунт / фут (фунт / фут 2 ) )

ρ = плотность воздуха (1.2 кг / м 3 , 2,336 10 -3 снарядов / фут 3 )

v = скорость потока (м / с, фут / с)

Коэффициенты малых потерь для различных компонентов в системы распределения воздуха:

900 колено с лопатками 0,35 91 917
Компонент или фитинг Коэффициент малых потерь
– ξ –
90 o изгиб, острый 1,3 o 0.7
90 o изгиб, закругленный
радиус / диаметр воздуховода <1
0,5
90 o изгиб, закругленный
радиус / диаметр воздуховода> 1
0,219 916
45 o изгиб, острый 0,5
45 o изгиб, закругленный
радиус / диаметр канала <1
0,2
45 o закругленный радиус изгиба 9000 9000 закругленный / диаметр воздуховода> 1 0.05
T, поток в ответвление
(применительно к скорости в ответвлении)
0,3
Поток из воздуховода в комнату 1,0
Поток из комнаты в канал
Редукция, коническая 0
Увеличение, резкое
(из-за скорости до уменьшения)
(v 1 = скорость перед увеличением и v 2 = скорость после увеличения
(1 – v 2 / v 1 ) 2
Увеличение, конический угол <8 o
(из-за скорости до уменьшения)
(v 1 = скорость до увеличения и v 2 = скорость после увеличения)
0.15 (1 – v 2 / v 1 ) 2
Увеличение, конический угол> 8 o
(из-за скорости до уменьшения)
(v 1 = скорость до увеличения и v 2 = скорость после увеличения)
(1 – v 2 / v 1 ) 2
Решетки, 0,7 отношение свободной площади к общей поверхности 3 9
Решетки, 0.6 отношение свободной площади к общей поверхности 4
Решетки, 0,5 отношение свободной площади к общей поверхности 6
Решетки, 0,4 отношение свободной площади к общей поверхности 10 10
Решетки, отношение свободной площади к общей поверхности 0,3 20
Решетки, отношение свободной площади 0,2 к общей поверхности 50

Скачать и распечатать диаграмму расхода воздуха – незначительные потери

Пример – Незначительная потеря в изгибе

Незначительная потеря в крутом изгибе 90 o с коэффициентом малых потерь 1.3 и скорость воздуха 10 м / с можно рассчитать как

Δ p minor_loss = (1,3) (1,2 кг / м 3 ) (10 м / с) 2 /2

= 78 (Н / м 2 , Па)

Размеры воздуховодов, расчет и расчет эффективности

как спроектировать систему воздуховодов WS

Как спроектировать систему воздуховодов. В этой статье мы узнаем, как рассчитать и спроектировать систему воздуховодов для повышения эффективности.Мы включим полностью проработанный пример, а также использование моделирования CFD для оптимизации производительности и эффективности с помощью SimScale. Прокрутите вниз, чтобы посмотреть БЕСПЛАТНЫЙ видеоурок на YouTube!

🏆🏆🏆 Создайте бесплатную учетную запись SimScale для тестирования облачной платформы моделирования CFD здесь: https://www.simscale.com/ Имея более 100 000 пользователей по всему миру, SimScale представляет собой революционную облачную платформу CAE, которая обеспечивает мгновенный доступ к Технология моделирования CFD и FEA для быстрого и простого виртуального тестирования, сравнения и оптимизации конструкций в нескольких отраслях, включая HVAC , AEC и electronics .

Методы проектирования воздуховодов

Существует множество различных методов проектирования систем вентиляции, наиболее распространенными из которых являются:

  • Метод уменьшения скорости: (жилые или небольшие коммерческие установки)
  • Метод равного трения: (коммерческие установки среднего и большого размера)
  • Восстановление статического заряда: очень большие установки (концертные залы, аэропорты и промышленные объекты)

Мы идем Чтобы сосредоточиться на методе равного трения в этом примере, поскольку это наиболее распространенный метод, используемый для коммерческих систем HVAC, и его довольно просто соблюдать.

Пример конструкции

План здания

Итак, мы сразу перейдем к проектированию системы. Мы возьмем небольшое инженерное бюро в качестве примера, и мы хотим сделать чертеж-компоновку здания, который мы будем использовать для проектирования и расчетов. Это действительно простое здание, в нем всего 4 офиса, коридор и механическое помещение, в котором будут расположены вентилятор, фильтры и воздухонагреватель или охладитель.

Нагрузка на отопление и охлаждение здания

Первое, что нам нужно сделать, это рассчитать нагрузку на отопление и охлаждение для каждой комнаты.Я не буду рассказывать, как это сделать, в этой статье, нам придется рассказать об этом в отдельном руководстве, так как это отдельная предметная область.

После того, как они у вас есть, просто сложите их вместе, чтобы найти самую большую нагрузку, поскольку нам нужно определить размер системы, чтобы она могла работать при пиковом спросе. Охлаждающая нагрузка обычно самая высокая, как в данном случае.

Теперь нам нужно преобразовать охлаждающую нагрузку в объемный расход, но для этого нам сначала нужно преобразовать это в массовый расход, поэтому мы используем формулу:

mdot = Q / (ср x Δt)

Рассчитайте массовый расход воздуха по охлаждающей нагрузке

Где mdot означает массовый расход (кг / с), Q – охлаждающая нагрузка помещения (кВт), cp – удельная теплоемкость воздуха (кДж / кг.K), а Δt – разница температур между расчетной температурой воздуха и расчетной температурой обратки. Просто отметим, что мы будем использовать стандартную скорость 1,026 кДж / кг.k., а дельта T должна быть меньше 10 * C, поэтому мы будем использовать 8 * c.

Нам известны все значения этого параметра, поэтому мы можем рассчитать массовый расход (сколько килограммов в секунду воздуха необходимо для поступления в комнату). Если мы посмотрим на расчет для помещения 1, то увидим, что он требует 0,26 кг / с. Поэтому мы просто повторяем этот расчет для остальной части комнаты, чтобы найти все значения массового расхода.

Расчет массового расхода воздуха для каждой комнаты

Теперь мы можем преобразовать их в объемный расход. Для этого нам нужен определенный объем или плотность воздуха. Мы укажем 21 * c и примем атмосферное давление 101,325 кПа. Мы можем найти это в наших таблицах свойств воздуха, но я предпочитаю использовать онлайн-калькулятор http://bit.ly/2tyT8yp, поскольку он работает быстрее. Мы просто добавляем эти числа и получаем плотность воздуха 1,2 кг / м3.

Вы видите, что плотность измеряется в кг / м3, но нам нужен удельный объем, который составляет м3 / кг, поэтому для преобразования мы просто возьмем обратное, что означает вычисление 1.-1), чтобы получить ответ 0,83 м3 / кг.
Теперь, когда у нас есть, мы можем рассчитать объемный расход по формуле:

vdot = mdot, умноженное на v.

Рассчитайте объемный расход воздуха по массовому расходу

, где vdot – это объемный расход, mdot – массовый расход в помещении, а v – удельный объем, который мы только что рассчитали.
Таким образом, если мы опустим эти значения для помещения 1, мы получим объемный расход 0,2158 м3 / с, то есть сколько воздуха необходимо для входа в комнату, чтобы удовлетворить охлаждающую нагрузку.Так что просто повторите этот расчет для всех комнат.

Расход воздуха в здании – размеры воздуховодов

Теперь мы нарисуем наш маршрут воздуховода на плане этажа, чтобы можно было приступить к его размеру.

Схема воздуховодов

Прежде чем мы продолжим, нам нужно рассмотреть некоторые вещи, которые будут играть большую роль в общей эффективности системы.

Соображения по конструкции

Первый – форма воздуховода. Воздуховоды бывают круглой, прямоугольной и плоскоовальной формы.Круглый воздуховод, безусловно, является наиболее энергоэффективным типом, и это то, что мы будем использовать в нашем рабочем примере позже. Если сравнить круглый воздуховод с прямоугольным, мы увидим:

Сравнение круглых и прямоугольных воздуховодов

Круглый воздуховод с площадью поперечного сечения 0,6 м2 имеет периметр 2,75 м
Прямоугольный воздуховод с равной площадью поперечного сечения имеет периметр 3,87 м
Поэтому прямоугольный воздуховод требует больше металла для своей конструкции, что добавляет больше веса и затраты на дизайн.Более крупный периметр также означает, что больше воздуха будет контактировать с материалом, и это увеличивает трение в системе. Трение в системе означает, что вентилятор должен работать интенсивнее, а это приводит к более высоким эксплуатационным расходам. По возможности всегда используйте круглый воздуховод, хотя во многих случаях необходимо использовать прямоугольный воздуховод, поскольку пространство ограничено.

Падение давления в воздуховоде

Второе, что следует учитывать, – это материал, из которого изготовлены воздуховоды, и шероховатость этого материала, поскольку он вызывает трение.Например, если у нас есть два воздуховода с одинаковыми размерами, объемным расходом и скоростью, единственная разница заключается в материале. Один изготовлен из стандартной оцинкованной стали, другой – из стекловолокна, перепад давления на расстоянии 10 м для этого примера составляет около 11 Па для оцинкованной стали и 16 Па для стекловолокна.

Энергоэффективная арматура для воздуховодов

Третье, что мы должны учитывать, – это динамические потери, вызванные арматурой. Мы хотим использовать максимально гладкую фурнитуру для повышения энергоэффективности.Например, используйте изгибы с длинным радиусом, а не под прямым углом, поскольку резкое изменение направления тратит огромное количество энергии.

Моделирование воздуховодов CFD

Мы можем быстро и легко сравнить характеристики воздуховодов различных конструкций с помощью CFD или вычислительной гидродинамики. Эти симуляции были произведены с использованием революционной облачной инженерной платформы CFD и FEA компанией SimScale, которая любезно спонсировала эту статью.
Вы можете получить доступ к этому программному обеспечению бесплатно, щелкнув здесь, и они предлагают несколько различных типов учетных записей в зависимости от ваших потребностей моделирования.

SimScale не ограничивается только проектированием воздуховодов, он также используется для центров обработки данных, приложений AEC, проектирования электроники, а также теплового и структурного анализа.

Просто взгляните на их сайт, и вы можете найти тысячи симуляторов для всего, от зданий, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, теплообменников, насосов и клапанов до гоночных автомобилей и самолетов, которые можно скопировать и использовать в качестве шаблонов для вашего собственного анализа конструкции. .

Они также предлагают бесплатные вебинары, курсы и учебные пособия, которые помогут вам настроить и запустить собственное моделирование.Если, как и я, у вас есть некоторый опыт создания симуляций CFD, то вы знаете, что этот тип программного обеспечения обычно очень дорогое, и вам также понадобится мощный компьютер для его запуска.

Однако с SimScale все можно сделать из веб-браузера. Поскольку платформа основана на облаке, всю работу выполняют их серверы, и мы можем получить доступ к нашим проектным симуляциям из любого места, что значительно облегчает нашу жизнь как инженеров.

Итак, если вы инженер, дизайнер, архитектор или просто кто-то, кто заинтересован в испытании технологии моделирования, я настоятельно рекомендую вам проверить это программное обеспечение, получить бесплатную учетную запись, перейдя по этой ссылке.

Стандартная и оптимизированная конструкция воздуховодов CFD

Теперь, если мы посмотрим на сравнение двух проектов, мы увидим стандартный дизайн слева и более эффективный дизайн справа, который был оптимизирован с помощью simscale. В обеих конструкциях используется скорость воздуха 5 м / с, цвета представляют скорость: синий означает низкую скорость, а красный – области высокой скорости.

Стандартный дизайн воздуховодов

Из цветовой шкалы скорости и линий тока видно, что в конструкции слева входящий воздух напрямую ударяет по резким поворотам, присутствующим в системе, что вызывает увеличение статического давления.Резкие повороты вызывают появление большого количества рециркуляционных зон внутри воздуховодов, что препятствует плавному движению воздуха.

Тройник на дальнем конце главного воздуховода заставляет воздух внезапно разделяться и менять направление. Здесь наблюдается большой обратный поток, который снова увеличивает статическое давление и снижает количество подаваемого воздуха

Высокая скорость в главном воздуховоде, вызванная резкими поворотами и резкими поворотами, уменьшает поток в 3 ветви слева.

Оптимизированная конструкция воздуховодов энергоэффективность

Если теперь мы сосредоточимся на оптимизированной конструкции справа, мы увидим, что используемые фитинги имеют гораздо более гладкий профиль без внезапных препятствий, рециркуляции или обратного потока, что значительно улучшает скорость воздушного потока в системе. В дальнем конце основного воздуховода воздух делится на две ветви через пологую изогнутую тройниковую секцию. Это позволяет воздуху плавно менять направление и, таким образом, не происходит резкого увеличения статического давления, а скорость потока воздуха в комнаты резко увеличивается.

Три ответвления в главном воздуховоде теперь получают равный воздушный поток, что значительно улучшает конструкцию. Это связано с тем, что дополнительная ветвь теперь питает три меньшие ветви, позволяя некоторой части воздуха плавно отделяться от основного потока и поступать в эти меньшие ветви.

С учетом этих соображений мы можем вернуться к конструкции воздуховода.

Этикетки для воздуховодов и фитингов

Теперь нам нужно пометить каждую секцию воздуховода, а также фитинги буквой.Обратите внимание, что мы разрабатываем здесь только очень простую систему, поэтому я включил только воздуховоды и базовую арматуру, я не включил такие вещи, как решетки, воздухозаборники, гибкие соединения, противопожарные клапаны и т. Д.

Теперь мы хотим создать таблицу с помеченными строками, как в примере. Каждому воздуховоду и штуцеру нужен отдельный ряд. Если воздушный поток разделяется, например, в тройнике, тогда нам нужно включить линию для каждого направления, мы увидим это позже в статье.

Просто добавьте буквы в отдельные строки и укажите, какой тип фитинга или воздуховода соответствует.

Схема воздуховодов расход воздуха

Мы можем начать вводить некоторые данные, мы можем сначала включить объемный расход для каждого из ответвлений, это просто, поскольку это просто объемный расход для помещения, которое оно обслуживает. Вы можете видеть на диаграмме, которую я заполнил.

Схема воздуховодов Расходы в основных воздуховодах

Затем мы можем приступить к определению размеров основных воздуховодов. Для этого убедитесь, что вы начинаете с самого дальнего главного воздуховода. Затем мы просто складываем объемные расходы для всех ответвлений после этого.Для главного воздуховода G мы просто суммируем ветви L и I. Для D это просто сумма L I и F, а для воздуховода A – это сумма L, I, F и C., поэтому просто введите их в таблицу.

Из чернового чертежа мы измеряем длину каждой секции воздуховода и заносим ее в таблицу.

Размеры воздуховодов – Определение размеров воздуховодов

Для определения размеров воздуховодов вам понадобится таблица размеров воздуховодов. Вы можете получить их у производителей воздуховодов или в отраслевых организациях, таких как CIBSE и ASHRAE.Если у вас его нет, вы можете найти их по следующим ссылкам. Ссылка 1 и Ссылка 2

Эти диаграммы содержат много информации. Мы можем использовать их, чтобы найти падение давления на метр, скорость воздуха, объемный расход, а также размер воздуховода. Схема диаграммы может немного отличаться в зависимости от производителя, но в этом примере вертикальные линии показывают падение давления на метр воздуховода. Горизонтальные линии показывают объемный расход. Нисходящие диагональные линии соответствуют скорости, восходящие диагональные линии – диаметру воздуховода.

Мы начинаем подбирать размеры с первого главного воздуховода, который является секцией А. Чтобы ограничить шум в этой секции, мы укажем, что максимальная скорость может составлять не более 5 м / с. Мы знаем, что для этого воздуховода также требуется объемный расход 0,79 м3 / с, поэтому мы можем использовать скорость и объемный расход, чтобы найти недостающие данные.

Пример выбора размера воздуховода

Мы берем диаграмму и прокручиваем ее снизу слева, пока не достигнем объемного расхода 0,79 м3 / с. Затем мы определяем точку, где линия скорости составляет 5 м / с, и проводим линию поперек, пока не достигнем ее.Затем, чтобы найти перепад давления, мы проводим вертикальную линию вниз от этого пересечения. В данном случае мы видим, что он составляет 0,65 Па на метр. Так что добавьте эту цифру в диаграмму. Поскольку мы используем метод равного падения давления, мы можем использовать это падение давления для всех длин воздуховодов, поэтому заполните и их. Затем мы снова прокручиваем вверх и выравниваем наше пересечение с направленными вверх диагональными линиями, чтобы увидеть, что для этого требуется воздуховод диаметром 0,45 м, поэтому мы также добавляем его в таблицу.

Нам известны объемный расход и падение давления, поэтому теперь мы можем рассчитать значения для секции C, а затем для остальных воздуховодов.

Для остальных воздуховодов мы используем тот же метод.

Подбор размеров воздуховодов методом равного давления

На графике мы начинаем с рисования линии от 0,65 Па / м до самого верха, а затем проводим линию напротив нашего требуемого объемного расхода, в данном случае для секции C нам нужно 0,21 м3 / с. На этом пересечении мы проводим линию, чтобы найти скорость, и мы видим, что она попадает в пределы линий 3 и 4 м / с, поэтому нам нужно оценить значение, в этом случае оно составляет около 3,6 м / с, поэтому мы добавляем что к диаграмме.Затем мы рисуем еще одну линию на другой диагональной сетке, чтобы найти диаметр нашего воздуховода, который в данном случае составляет около 0,27 м, и мы тоже добавим его в таблицу.

Повторяйте этот последний процесс для всех оставшихся воздуховодов и ответвлений, пока таблица не будет заполнена.

Теперь найдите общие потери в воздуховоде для каждого воздуховода и ответвления. Это очень легко сделать, просто умножив длину воздуховода на падение давления на метр. В нашем примере мы обнаружили, что оно составляет 0,65 Па / м. Проделайте то же самое со всеми воздуховодами и ответвлениями на столе.

Размеры фитингов для воздуховодов

Первый фитинг, который мы рассмотрим, – это изгиб 90 * между воздуховодами J и L

Для этого мы ищем наш коэффициент потерь для изгиба от производителя или отраслевого органа, вы можете узнать это, щелкнув эту ссылку.

Коэффициент потери давления в отводе воздуховода

В этом примере мы видим, что коэффициент равен 0,11

Затем нам нужно рассчитать динамические потери, вызванные изгибом, изменяющим направление потока.Для этого мы используем формулу Co, умноженную на rho, умноженную на v в квадрате, деленную на 2, где co – наш коэффициент, rho – плотность воздуха, а v – скорость.

Формула потери давления на изгибе воздуховода

Мы уже знаем все эти значения, поэтому, если мы опустим цифры, мы получим 0,718 паскалей. Так что просто добавьте это в таблицу. (Посмотрите видео внизу страницы, чтобы узнать, как это вычислить).

Потеря давления в тройнике воздуховода

Следующий фитинг, который мы рассмотрим, – это тройник, который соединяет основной воздуховод с ответвлениями. Мы будем использовать пример тройника с буквой H между G и J в системе.Теперь для этого нам нужно учесть, что воздух движется в двух направлениях, прямо насквозь, а также сворачивает в ответвление, поэтому нам нужно выполнить расчет для обоих направлений.

Если мы посмотрим на воздух, движущийся по прямой, то сначала мы найдем отношение скоростей, используя формулу скорости out, деленной на скорость in. В этом примере выход воздуха составляет 3,3 м / с, а входящий воздух – 4 м / с, что дает нам 0,83

Затем мы выполняем другое вычисление, чтобы найти отношение площадей, при этом используется формула: диаметр вне квадрата, деленный на диаметр в квадрате.В этом примере выходной диаметр составляет 0,24 м, а внутренний диаметр – 0,33 м, поэтому, если мы возведем их в квадрат, а затем разделим, мы получим 0,53

.

Теперь мы ищем фитинги, которые мы используем, от производителя или отраслевого органа, снова ссылка здесь для этого.

Размер тройника воздуховода

В руководствах мы находим две таблицы: одна, которую вы используете, зависит от направления потока, мы используем прямое направление, поэтому мы определяем ее местонахождение, а затем просматриваем каждое соотношение, чтобы найти наш коэффициент потерь. Здесь вы можете увидеть, что оба рассчитанных нами значения попадают между значениями, указанными в таблице, поэтому нам необходимо выполнить билинейную интерполяцию.Чтобы сэкономить время, мы просто воспользуемся онлайн-калькулятором, чтобы найти это, ссылка здесь (посмотрите видео, чтобы узнать, как выполнить билинейную интерполяцию).

Заполняем наши значения и находим ответ 0,143

Расчет потери давления в тройнике

Теперь мы вычисляем динамические потери для прямого пути через тройник, используя формулу co, умноженную на rho, умноженное на v в квадрате, деленное на 2. Если мы опустим наши значения, мы получим ответ в 0,934 паскаля, поэтому добавьте это в таблицу.

Затем мы можем рассчитать динамические потери для воздуха, который превращается в изгиб.Для этого мы используем те же формулы, что и раньше. Выходная скорость рассчитывается путем вычисления нашего отношения скоростей. Затем мы находим соотношение площадей, используя формулу: диаметр вне квадрата, деленный на диаметр в квадрате. Мы берем наши значения из нашей таблицы и используем 3,5 м / с, разделенные на 4 м / с, чтобы получить 0,875 для отношения скоростей, и мы используем 0,26 м в квадрате, деленные на 0,33 м в квадрате, чтобы получить 0,62 для отношения площадей.

Фитинг тройника с потерей изгиба

Затем мы используем таблицу сгибов для тройника, опять же между значениями, указанными в таблице, поэтому мы должны найти числа, используя билинейную интерполяцию.Мы опускаем значения, чтобы получить ответ 0,3645 паскаля. Так что просто добавьте это в таблицу.

Теперь повторите этот расчет для других тройников и фитингов, пока таблица не заполнится.

Поиск индексного участка – определение размеров воздуховода

Затем нам нужно найти индексный прогон, который является прогоном с наибольшим падением давления. Обычно это самый длинный пробег, но он также может быть пробегом с наибольшим количеством приспособлений.

Мы легко находим, складывая все потери давления от начала до выхода каждой ветви.

Например, чтобы добраться от A до C, мы теряем 5,04 Па
A (1,3 Па) + B (1,79 Па) + C (1,95 Па)

От A до F мы теряем 8,8 Па
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (2,55 Па) + F (1,95)

От A до I мы теряем 10,56
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (1,34 Па) + G (2,6 Па) + H (0,36 Па) + I (1,95 Па)

От A до L мы теряем 12,5 Па
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (1,34 Па) + G (2,6 Па) + H (0,93 Па) + J (0,65 Па ) + K (0,72 Па) + L (1,95 Па)

Следовательно, вентилятор, который мы используем, должен преодолевать пробег с наибольшими потерями, а именно A – L с 12.5pa, это индексный прогон.

Заслонки воздуховодов – балансировка системы

Чтобы сбалансировать систему, нам нужно добавить демпферы к каждой из ветвей, чтобы гарантировать равный перепад давления во всех и достичь проектных расходов в каждой комнате.

Мы можем рассчитать, какой перепад давления должен обеспечивать каждый демпфер, просто вычитая потери в ходе прогона из индексного прогона.

от A до C составляет 12,5 Па – 5,04 Па = 7,46 Па

от A до F составляет 12,5 Па – 8,8 Па = 3,7 Па

от A до I равно 12.5 Па – 10,56 Па = 1,94 Па

И это наша система воздуховодов. Мы сделаем еще один урок, посвященный дополнительным способам повышения эффективности системы воздуховодов.

Что происходит с потоком воздуха в воздуховодах при изменении размера?

Продолжая изучение качества и фильтрации воздуха в помещении, мы возвращаемся к конструкции воздуховодов. Сегодняшний урок посвящен интересной части физики, которая применима ко всему, что течет. Это может быть тепло, частицы или электромагнитная энергия.В нашем случае это воздух, жидкость, и рассматриваемая нами физика называется уравнением неразрывности. По сути, это закон сохранения, похожий на закон сохранения энергии, и я буду использовать диаграммы, чтобы рассказать историю.

Основная преемственность

Во-первых, у нас есть воздуховод. Воздух поступает в воздуховод слева. Когда воздух движется по воздуховоду, он сталкивается с редуктором, а затем с меньшим воздуховодом.

Что мы знаем о потоке здесь? Размышляя о законах сохранения, мы можем с уверенностью предположить, что каждая капля воздуха, попадающая в воздуховод слева, должна где-то выходить из воздуховода.Мы возьмем идеально герметичный воздуховод, чтобы воздух не выходил наружу.

Но мы можем усилить наше утверждение, перейдя только от количества воздуха к скорости потока. Используя «эти раздражающие британские единицы измерения», мы можем сказать, что на каждый кубический фут в минуту (куб. Фут / мин) воздуха, поступающего в воздуховод слева, соответствующий кубический фут в минуту выходит из воздуховода справа. Мы обозначаем поток здесь символом q .

Итак, у нас есть сохранение воздуха – воздух не создается и не разрушается в воздуховоде – и у нас есть сохранение скорости потока.Скорость входящего потока равна скорости выходящего потока. Но чтобы сделать это второе утверждение, нам пришлось сделать предположение.

Мы знаем, что количество молекул воздуха должно быть одинаковым, несмотря ни на что, но сказать, что объем воздуха одинаковый, означает, что плотность не меняется. Когда мы говорим это, мы предполагаем, что воздух несжимаем. Это правда? Можем ли мы с полным основанием сказать, что воздух несжимаемая жидкость?

Общий ответ на вопрос о несжимаемости, как вы знаете, состоит в том, что воздух, безусловно, является сжимаемой жидкостью.Но мы можем рассматривать его как несжимаемый в системах воздуховодов, потому что изменения давления, через которые он проходит, достаточно малы, и плотность воздуха не меняется.

Вот почему наше утверждение выше, что скорость потока (в кубических футах в минуту) воздуха, поступающего в канал, равна скорости потока воздуха, выходящего из канала. У нас преемственность!

Но что происходит со скоростью?

Скорость воздуха в воздуховодах является действительно критическим фактором, определяющим, насколько хорошо воздуховоды выполняют свою работу по эффективному и бесшумному перемещению нужного количества воздуха из одного места в другое.Мы рассмотрим эту тему дальше в следующей статье, а пока давайте разберемся, что происходит со скоростью, когда воздух переходит из большего канала в меньший.

Во-первых, возвращаясь к нашему утверждению о равных расходах, давайте посмотрим на равные объемы воздуха, проходящего через систему воздуховодов. Допустим, узкая синяя полоска в большем воздуховоде представляет один кубический фут воздуха. Я показал поперечное сечение воздуховода A 1 под этой полосой.

В меньшем воздуховоде тот же кубический фут воздуха распространяется на большую длину, потому что поперечное сечение, A 2 , меньше.Имеет смысл, правда? Вы получаете равные объемы, потому что объем в каждом случае равен площади поперечного сечения, умноженной на длину.

Следующий шаг – понять, что эти разные длины означают для скорости. Согласно нашему уравнению для скоростей потока, q in = q out , в то же время, когда вся узкая воздушная пробка слева сдвинется вперед на одну длину, более широкая пробка воздуха справа будет также продвиньтесь на одну длину вперед.

Как это.

Красная стрелка показывает начальное расстояние между двумя воздушными пробками. Как видите, расстояние между ними увеличилось.

В следующем временном блоке узкая пробка продвигается еще на одну длину. Толстая пробка также продвигается вперед на одну из своих длин.

А потом еще раз.

Каждый раз, когда воздух продвигается на один кубический фут, воздух в меньшем воздуховоде перемещается дальше, чем воздух в большем воздуховоде. Другими словами, скорость в меньшем воздуховоде выше, чем в большем.И это связано с площадью поперечного сечения.

Это уравнение для площади и скорости называется уравнением неразрывности для несжимаемой жидкости.

Стивен Доггетт, доктор философии, LEED AP, провел моделирование вычислительной гидродинамики (CFD), используя геометрию моих диаграмм выше, и получил несколько хороших изображений поля скорости. Вот первый, смоделированный для ламинарного потока:

.

Интересно посмотреть, как изменяется скорость в штуцере редуктора.Следует отметить, что это моделирование предполагало ламинарный поток, тогда как в реальных каналах была бы некоторая турбулентность. И поскольку вам сейчас интересно, вот его симуляция того же самого с турбулентностью:

Немного медленнее. Немного больше действий на углах. Немного льстит при сокращении. В целом, они очень похожи, и на них интересно смотреть.

Ключевой вывод здесь заключается в том, что воздух движется из большего канала в меньший, скорость увеличивается.Когда он движется от меньшего к большему воздуховоду, скорость уменьшается. В обоих случаях скорость потока – количество воздуха, проходящего через воздуховод, в кубических футах в минуту – остается неизменной.

Приложения уравнения неразрывности

Поскольку мы только что рассмотрели проблемы с фильтрацией воздуха в моей прошлой статье, вы можете подозревать, что это имеет какое-то отношение. И ты прав. Многие фильтры вызывают проблемы с воздушным потоком из-за чрезмерного падения давления. Чтобы решить эту проблему, вы должны понимать взаимосвязь между площадью фильтра, скоростью забоя и падением давления.Задействовано уравнение неразрывности. Я собираюсь углубиться в это в ближайшее время.

Уравнение неразрывности также имеет решающее значение для поддержания скорости в каналах там, где вы хотите. Если он поднимется слишком высоко, вы получите слишком большой перепад давления и, возможно, шум.

И еще есть проблема подачи кондиционированного воздуха в помещения с надлежащей скоростью, чтобы обеспечить достаточное перемешивание воздуха в помещении. Это похоже на проблему с фильтром, когда вы должны смотреть на спецификации производителя для регистров подачи, за исключением того, что вы не пытаетесь минимизировать падение давления, как в случае с фильтрами.Вы пытаетесь выбрать правильный регистр для количества воздушного потока, чтобы получить правильную величину выброса и разбрасывания.

Темой моего первого семестра вводного курса физики, которая мне понравилась больше всего, была гидродинамика, изучение движущихся жидкостей. Мы не рассматривали вязкость, но мы узнали об уравнении Бернулли, трубках Вентури и скорости жидкости. В то время я понятия не имел, что буду использовать этот материал в реальном мире почти четыре десятилетия спустя.

Конечно, в 1980 году я даже не мог предсказать, что стану пекарем в Питере.Луи в 1984 году, мыл окна в Сиэтле в 1986 году или преподавал физику в средней школе Тарпон-Спрингс во Флориде в 1989 году. Как, возможно, сказал Нильс Бор: «Трудно предсказать, особенно будущее».

Статьи по теме

Основные принципы проектирования воздуховодов, часть 1

Преобразование нагрузок нагрева и охлаждения в поток воздуха – физика

Наука о провисании – гибкий воздуховод и воздушный поток

Две основные причины снижения потока воздуха в воздуховодах

ПРИМЕЧАНИЕ: Комментарии модерируются.Ваш комментарий не появится ниже, пока не будет одобрен.

Две основные причины снижения потока воздуха в воздуховодах

Две вещи. Всего две вещи в ваших воздуховодах несут ответственность за то, что воздуходувку в вашей печи или воздухообрабатывающему устройству тяжело. Они заставляют воздуходувку преодолевать большее давление, тем самым уменьшая поток воздуха или увеличивая потребление энергии, в зависимости от типа нагнетателя. Они сокращают количество воздуха, поступающего в комнаты. И их можно уменьшить, но нельзя устранить. Вы знаете, что это такое?

Две вещи.Всего две вещи в ваших воздуховодах несут ответственность за то, что воздуходувку в вашей печи или воздухообрабатывающему устройству тяжело. Они заставляют воздуходувку преодолевать большее давление, тем самым уменьшая поток воздуха или увеличивая потребление энергии, в зависимости от типа нагнетателя. Они сокращают количество воздуха, поступающего в комнаты. И их можно уменьшить, но нельзя устранить. Вы знаете, что это такое?

Может быть, вы думаете, что это гибкий воздуховод, который не натянут или не использует жесткие локти, или, может быть, даже ужасный ductopus.Эти вещи связаны, но нам нужно вернуться еще дальше. Нам нужны первопричины. Я говорю об основах физики. Возможно, глядя на изображение ниже, вид через кусок дряблой гибкой прокладки воздуховода, даст вам представление о том, в чем виноват.

Трение

Первой причиной уменьшения воздушного потока является трение. Когда воздух, проходящий через канал, трется о внутренние поверхности этого канала, он теряет энергию. Притормаживает. Его давление падает. Чем больше трется, тем чаще происходит такое.Это похоже на прогулку по оживленному тротуару, прижимаясь плечом к зданиям.

Величина трения зависит от материала, из которого изготовлен воздуховод, от способа его установки, степени его загрязнения и скорости движения воздуха. На фото выше показан гибкий воздуховод, который совсем не затянут. Несмотря на то, что вы не можете все это хорошо видеть, вы можете сказать, что, вероятно, будет много трения, когда воздух будет проходить через этот канал. Тот же самый гибкий воздуховод показан ниже.Он по-прежнему выглядит немного грубоватым, но намного лучше, чем приведенный выше. Кусок жесткого металлического канала обеспечит гораздо более гладкую поверхность.

Турбулентность

Другой основной причиной уменьшения воздушного потока является турбулентность. Это своего рода трение воздуха, трущегося о самого себя. Основная причина турбулентности в воздуховодах – это переворачивание воздуха. Когда вы поворачиваете воздух на 90 °, тип фитинга, который вы для этого используете, может иметь большое значение.

Диаграмма ниже взята из буклета АССА Понимание диаграммы трения .В оба изгиба 90 ° воздух поступает красиво и плавно. Это ламинарный поток. Однако, когда он сделает поворот, обратите внимание, что воздух в локте с изогнутым внутренним краем (горловиной) вызывает меньшую турбулентность. Локоть с квадратным горлом создает большую турбулентность. Тщательно подбирайте фурнитуру!

Скорость трения и падение давления

В результате трения и турбулентности, как я сказал выше, вы получаете падение давления. Когда воздух движется через приточный канал, давление, создаваемое вентилятором позади него, заставляет его двигаться.Однако чем дальше он проходит по воздуховоду, тем больше давление уменьшается из-за трения и турбулентности. Это верно как для хороших воздуховодов, так и для плохих.

Обе эти причины, трение и турбулентность, включены в коэффициенты трения, указанные для различных типов воздуховодов и фитингов. Как указывает слово «скорость», коэффициент трения не дает всей картины. Вы должны объединить это с чем-то еще, чтобы выяснить, каково полное падение давления. Вот тут-то и пригодится эквивалентная длина, и я сохраню ее для будущей статьи.Или вы можете пропустить и прочитать руководство D.

При проектировании и установке воздуховодов вы должны знать об этом. Трение и турбулентность играют большую роль в том, выполняет ли система воздуховодов то, что от нее требуется, или нет. У нас есть количественная оценка этого материала. Если вы не используете Manual D, воздуховод или какой-либо другой метод, позволяющий количественно оценить эти эффекты, вы вполне можете получить систему, которую не сэкономит ни один ввод в эксплуатацию.

Статьи по теме

Как правильно установить гибкий воздуховод

Сохраняйте жесткость локтя – Урок по установке гибких воздуховодов

Заболевание гибких протоков не препятствует воздушному потоку

ПРИМЕЧАНИЕ: Комментарии модерируются.Ваш комментарий не появится ниже, пока не будет одобрен.

Минимизация потерь давления в поворотах воздуховодов на 180 градусов

Кто-нибудь использовал изогнутые опоры для изгиба для растяжения гибкого воздуховода в изгибах большого радиуса? Я спрашиваю, почему я спрашиваю следующую тираду, хотя вы можете пропустить ее и просто ответить на вопрос

Обычно система ориентирована так, что изгиб воздуховода на 180 градусов не требуется, но есть обстоятельства, когда необходимо размещение возвратных и выходных отверстий. такие изгибы.

Глядя на теоретические числа, кажется, что увеличение площади воздуховода имеет гораздо большее влияние на снижение потерь давления на изгибе, чем увеличение радиуса. Однако увеличение площади воздуховода также приведет к сходящемуся и расходящемуся переходу в некоторой точке система, которая вносит больше потерь и сводит на нет выгоду от увеличения размера.

Сочетание большего радиуса поворота, большего размера воздуховода и плавных переходов, если все это выполнено в надлежащих пропорциях, должно оптимизировать потери давления.Стоимость материалов для воздуховодов также важна, поэтому изготовление на месте должно быть сведено к минимуму.

Думаю, затраты на переход можно минимизировать с помощью стандартных переходных фитингов и минимальных изменений площади воздуховода. Это ограничивает увеличение размера воздуховода до минимума и оставляет нам только увеличивать радиус.

Изгиб с большим радиусом в любом металлическом фитинге будет дорогостоящим, так как он будет изготовлен на заказ – штампованный изгиб был бы хорош, но он стоит дорого. По моим оценкам, гибкий воздуховод, растянутый и постоянно поддерживаемый, работает одинаково с жестким воздуховодом.Итак, мне интересно, можно ли сформировать изгиб с большим радиусом с помощью гибкого воздуховода, чтобы уменьшить потери при изгибе.

Растягивание воздуховода вокруг изгиба приведет к сглаживанию стенки, однако для сохранения формы при растяжении потребуется поддержка внутри горловины. Тонкий листовой материал, прикрепленный к нескольким хорошо уложенным кускам пиломатериала, может образовывать любой желаемый радиус, и гибкий воздуховод можно растягивать до этого изгиба.

В ходе некоторых предварительных испытаний я обнаружил, что окружающая изоляция из стекловолокна сжимается на внутренней горловине и набухает вокруг катушки провода во внутреннем сердечнике.Удаление стекловолокна решает эту проблему, и внутренняя часть сердечника визуально выглядит гладкой при таком растяжении вокруг изгиба. Неизолированный гибкий кабель должен работать одинаково и соответствовать требованиям по распространению пламени, но, конечно, у вас нет изоляции .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх