دراسة مشروع مجرى الهواء

مؤشرات حول كيفية تصميم مجاري الهواء لأنظمة التهوية

تمثل دراسة وتصميم القنوات الهوائية للتكييف مرحلة حرجة وأساسية في تصميم أنظمة التهوية والتكييف (التدفئة والتهوية وتكييف الهواء) الفعالة والكفؤة. لا يمكن التأكيد بما فيه الكفاية على أهمية الدليل الذي يوفر تعليمات مفصلة حول كيفية إجراء هذه العملية.

أولاً وقبل كل شيء، يعد التصميم المناسب لمجاري الهواء أمرًا ضروريًا لضمان تزويد المبنى أو المنشأة بالهواء النقي بشكل كافٍ وتوزيع الهواء المكيف بالتساوي. يتيح الدليل الذي يشرح بالتفصيل كيفية إجراء دراسة أولية دقيقة وتصميم مجاري الهواء للمهندسين والمعماريين تحديد حجم الأنظمة بشكل صحيح، وتجنب الحجم الزائد أو الأصغر مما قد يؤدي إلى هدر الطاقة وتكاليف إضافية.

تصميم مناسب

بالإضافة إلى ذلك، يعد التصميم المناسب لمجاري الهواء أمرًا بالغ الأهمية لتوفير الراحة الحرارية وجودة الهواء الداخلي. يمكن أن تتسبب القنوات المصممة بشكل سيء أو التي تم وضعها بشكل سيء في تشتت درجة الحرارة وتدفقات الهواء غير المنتظمة، مما يؤدي إلى ظروف غير مريحة للركاب أيضًا بسبب الضوضاء المزعجة. يمكن أن تساعد الإرشادات التفصيلية في تقليل هذه المشكلات، مما يضمن توزيع الهواء بشكل متسق وأن مستويات الراحة الحرارية هي الأمثل.

وجهة نظر الطاقة

من وجهة نظر الطاقة، ترتبط كفاءة نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء بشكل مباشر بتصميم مجاري الهواء. تعمل القنوات ومجاري الهواء المصممة جيدًا على تقليل انخفاض الضغط وتسمح بتوزيع الهواء بشكل أكثر كفاءة، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل على المدى الطويل. وهذا مهم بشكل خاص في السياق الحالي المتمثل في الاهتمام المتزايد بالاستدامة البيئية وكفاءة استخدام الطاقة.

وأخيرًا، يساعد التصميم المناسب لمجاري الهواء على ضمان جودة الهواء الداخلي المثالية. وهذا أمر بالغ الأهمية لصحة ورفاهية الركاب، حيث أن ضعف دوران الهواء يمكن أن يؤدي إلى تراكم الملوثات والمواد المسببة للحساسية، مع ما يترتب على ذلك من عواقب محتملة على صحة الجهاز التنفسي.

وفي الختام، يعد الدليل التفصيلي حول كيفية دراسة وتصميم مجاري الهواء للتكييف أمرًا ضروريًا للتصميم الصحيح والتشغيل الفعال لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). يوفر هذا الدليل الذي أعدته Itieffe أساسًا متينًا لضمان كفاءة استخدام الطاقة والراحة وجودة الهواء الداخلي والتوفير على المدى الطويل، وبالتالي المساهمة في خلق بيئات أكثر صحة واستدامة وراحة.

دراسة مشروع مجرى الهواء

دراسة ومشروع القنوات الجوية

لحساب نظام التهوية الذي يتطلب مجاري الهواء ، من الضروري اتباع إجراء مرتب يمكن تخطيطه على النحو التالي.

1) دراسة متأنية لخطة البناء والمبنى نفسه. من أجل تصميم المصنع الأكثر ملاءمة. تجنب جميع العقبات قدر الإمكان وضمان كل الوصول الضروري إلى الأجزاء المكونة لها. في نفس الوقت التأكد من أن المشروع بسيط وأنه يتضمن منحنيات واسعة وتغيرات تدريجية في القسم.

2) موقع مخارج مجاري الهواء لضمان التوزيع المناسب للهواء في الغرفة المراد تهويتها.

3) تحديد حجم المنافذ بناءً على حجم الهواء المطلوب. عددهم والسرعة المسموح بها. من أجل الحصول على الإطلاق المطلوب. لا ننسى. ومع ذلك ، مع زيادة السرعة ، تزداد الضوضاء أيضًا والتأكد من أن جميع المنافذ لها سطح حر مناسب.

4) احسب أبعاد جميع القنوات والفروع الرئيسية بإحدى الطريقتين التاليتين:

1. أ) الطريقة المعتمدة على السرعة: عن طريق الضبط المسبق لسرعة الهواء في نقاط مختلفة من الدائرة بدءًا من قيمته القصوى في القناة الرئيسية إلى أدنى حد لها عند المخرج إلى البيئة
2. ب) طريقة تعتمد على مقاومة متساوية: يتم تقسيم مجرى الهواء بشكل متناسب للحصول على خسارة متساوية للضغط بسبب الاحتكاك لكل وحدة تطور للقناة.

سرعة الهواء في البطانات

موقف	المباني المدنية م / ث	البيئات الصناعية م / ث
أخذ الهواء النقي	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣
القناة الرئيسية متصلة بالمروحة	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣
فروع القناة	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣
الفروع العمودية	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣
فتحات ، مشاوي ، إلخ.	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣

في البيئات الصناعية ، يُسمح بسرعات هواء أعلى ، لأن الضوضاء الناتجة عامل مهمل.

يمكن إجراء اعتبار مماثل لبيئات معينة أخرى. عادة ، يتم توزيع الهواء من المروحة إلى المنافذ ، أولاً بمشعب رئيسي ثم بفروع واحدة ، بدلاً من المزيد من القنوات التي تنتمي إلى المروحة بشكل منفصل ، وهذا لأسباب واضحة تتعلق بالاقتصاد في تكلفة المروحة. نبات.

طريقة تعتمد على السرعة

تتضمن هذه الطريقة ، لتحديد أبعاد مجاري الهواء ، الاختيار العشوائي للسرعات في أقسام النظام المختلفة ، بدءًا من أعلى السرعات بالقرب من المروحة للوصول ، مع التخفيضات التدريجية ، بالسرعات أقل في الفروع المختلفة وبالتالي في الشبكات أو الفتحات التي تدخل الهواء إلى الغرفة ليتم تهويتها.

مثال 1

يوضح الشكل 1 نظامًا بسيطًا ، مصممًا لبيئة مدنية ، مزودًا بستة فتحات مدخل 850 مترًا³/ ساعة في كل نقطة EE ، FF ، GG

لذلك ، سيتم حساب المصنع لمعدل تدفق واحد إجمالي الهواء 6 × 850 = 5.100 م³/ H.

يتم إعطاء القناة الرئيسية في الأقسام ABC D.

القسم AB من القناة الرئيسية

هذا القسم يحمل 5.100 م³/ h وبافتراض أن الضوضاء عامل مهمل ، فإن السرعة في هذا الصندوق يمكن أن تكون 5 m / s.

قسم السطح AB

قسم قبل الميلاد من القناة الرئيسية

هنا يصبح عامل الضوضاء أكثر أهمية ومن الجيد اعتماد سرعة 4 م / ث. هذا القسم يحمل 5.100 م³/ ساعة ناقص الهواء المشتق من ذراعي BG ، أي 5.100،1.700 - 3.400،XNUMX = XNUMX،XNUMX متر³/ H.

سطح قسم BG

قسم القرص المضغوط للقناة الرئيسية

حيث أن هذا الجزء من القناة الرئيسية بعيد عن المروحة ويزود الذراعين فقط DE السرعة المناسبة و 2,5 م / ث.

هذا القسم يحمل 5.100 م³/ ساعة ناقص الهواء المشتق في الأذرع الأربعة BG و CF ، أي 5.100 - (1700 - 1.700) = 1.700 م³/ H.

سطح قسم القرص المضغوط

الاشتقاق DE

نظرًا لوجود منفذ E واحد فقط في كل فرع ، سيكون لقسمي القناة نفس الأبعاد وبافتراض أن السرعة الأنسب هي 2 م / ث لمدى 850 م³/ ح سيكون لدينا:

قسم السطح DE

الآن ، بمعرفة مناطق أقسام مجاري الهواء ، يمكن تحديد الأبعاد الفعلية ، مع الأخذ في الاعتبار أنه لسهولة البناء ، يُنصح بتغيير واحد فقط من البعدين بالتوافق مع كل اختلاف في القسم.

في المثال المدروس ، يمكن أن تكون الأبعاد المناسبة:

AB = 810 × 350 ملم = 0,283 م²

BC = 675 × 350 ملم = 0,236 م²

القرص المضغوط = 675 × 280 ملم = 0,189 م²

DE = 425 × 280 مم = 0,119 م²

الطريقة التي تعتمد على المقاومة المتساوية

 ربما تكون هذه الطريقة ، لتحديد أبعاد مجاري الهواء ، أفضل من الطريقة السابقة ؛ يهدف إلى ضمان توزيع جيد خاصة في تلك النباتات التي لديها تطور كبير في الطول.

مع ذلك ، ليس من الضروري ، على الأقل إلى حد معين ، تجربة معينة لتحديد أنسب السرعات في أجزاء مختلفة من المصنع ؛ يجب تحديد سرعة واحدة فقط بشكل مسبق: تلك الموجودة في القسم الأخير من النظام.

بمجرد أن يتم تحديد أبعاد هذا القسم ، يتم حساب السرعات الأخرى بحيث يكون لها نفس انخفاض الضغط لكل وحدة طول القناة.

يعطي الرسم البياني في الشكل 4. خسارة الضغط بوحدة mm cda [أو kg / m²) لمجاري دائرية ذات أحجام مختلفة وتحمل كميات الهواء المحددة ؛ من الممكن قراءة انخفاض الضغط لقسم معين ، وبالتالي ، يمكن تحديد أبعاد الأقسام الأخرى للقناة من خلال قراءة القطر المقابل لنفس انخفاض الضغط بناءً على تدفق الهواء المعني.

على أساس الجدول 1. من الممكن أيضًا الحصول على أقطار القنوات الدائرية المكافئة ، مع معرفة أبعاد جوانب القنوات المستطيلة والعكس صحيح.

مثال 2

بدءًا من قناة DE ، التي تم النظر فيها في المثال المذكور سابقًا ، وبافتراض سرعة 2 م / ث:

حجم القناة:

قطر مجرى الهواء المكافئ = 0,388 م.

من الرسم البياني في الشكل 4 ، فإن انخفاض الضغط لمسافة 1 متر من القناة يساوي 0,013 مم cda

قناة CD تحمل 1700 م³/ h ، انخفاض الضغط بطول 1 متر هو 0,013 ملم cda

قطر القناة الدائرية المكافئة = 500 مم.

قناة BC تحمل 3.400 م³/ ساعة ، يكون انخفاض الضغط لـ 1 متر دائمًا 0,013 ملم cda

قطر مجرى الهواء المكافئ = 650 مم.

تحمل قناة AB 5.100 متر³/ h ، فإن انخفاض الضغط لـ I هو دائمًا 0,013 مم cda

قطر مجرى الهواء المكافئ = 770 مم.

لقد حددنا بالتالي أبعاد القنوات ، بافتراض أنها تتكون من قنوات مقطع دائري. للحصول على القنوات المستطيلة المقابلة ، يمكن استخدام الجدول l من خلال اعتماد النسب التالية.

أدى إلى	Ø مم	مجرى مستطيل مكافئ تقريبي
دي Ø	388	400 X 320
قرص مضغوط Ø	500	680 X 320
قبل الميلاد Ø	650	680 X 520
أب Ø	770	960 X 520

وتجدر الإشارة إلى أن هذه الطريقة تحدد ببساطة أبعاد مجاري النظام ؛ من هذا لا يتبع تلقائيًا أن كل فوهة لديها كمية الهواء المحددة مسبقًا.

قد تعطي المنافذ الأقرب للمروحة هواءً أكثر بقليل من تلك الموجودة في نهايات النظام.

وبهذا المعنى ، فإن التصميم الأكثر دقة للنظام سيشمل حسابات طويلة ، وفي جميع الاحتمالات ، أبعاد كسرية للقنوات.

في الحالات التي يكون فيها التوزيع الدقيق للهواء ضروريًا ، فمن الطبيعي تمامًا استخدام مخمدات تسمح لك بضبط معدلات التدفق في الفروع الفردية.

أخيرًا ، من الضروري توخي الحذر الشديد في تحجيم المنحنيات ، وتغييرات الأقسام ، وتقييم العوائق ، وما إلى ذلك ، من أجل الحفاظ على انخفاض الضغط في النظام عند أدنى مستوى ممكن وتحقيق توفير الطاقة في تشغيل المروحة.

يقدم الشكل 3. بعض الأمثلة على العناصر المكونة لأنظمة التهوية في مواقفها المحتملة.

تحويل الضغط الديناميكي في ضغط ثابت

في كثير من الحالات ، تكون المروحة المختارة لشبكة مجاري معينة عبارة عن مروحة صغيرة ذات سرعة دوران عالية وسرعة عالية لتوصيل الهواء.

ينتج عن هذا ضغط ديناميكي مرتفع وبالتالي طاقة حركية عالية.

في هذه الحالات ، يُنصح بإعادة استخدام هذه الطاقة لزيادة أداء المروحة بدلاً من تركها تتبدد.

يمكن تحقيق ذلك إذا تم ، قبل التفريغ النهائي للهواء ، تقليل سرعة الهواء نفسه بشكل ملائم مع الحد الأدنى من الفقد ، حتى يصبح الضغط الديناميكي منخفضًا بشكل معقول.

الطاقة المستعادة بهذه الطريقة تزيد الضغط الساكن الذي طورته المروحة.

في الممارسة العملية ، يتم تحقيق ذلك باستخدام قناة متباينة ، تسمى ناشر ، لها قطر نهائي وهو وظيفة لسرعة التفريغ المطلوبة.

زاوية الاختلاف مهمة ؛ تعتمد عليها احتمالات استعادة الطاقة الحركية ، ولكن لا ينبغي إهمال المساحة المشغولة وتكلفة الناشر نفسه.

بشكل عام ، يمكن القول أنه في الناشر ، يجب ألا تتجاوز زاوية التباعد الكلية 10 درجات للحصول على انتعاش جيد ، في حين أنه غير مجدي تمامًا إذا كان الفتح 60 درجة أو أكثر.

يشير الرسم البياني في الشكل 5 إلى النسب والأبعاد المثلى ، للناشرات الموضوعة عند توصيل مروحة ، والتي تتوافق مع نسب استرداد مختلفة للضغط الديناميكي للمروحة.

يمكن تطبيق نفس المبدأ عندما لا يتم تفريغ المروحة بفم حر ، ولكنها تغذي شبكة من القنوات ، مع اختلاف أن الضغط الديناميكي للهواء المتحرك لا يضيع في نهاية الموزع ولكن يتم الاحتفاظ به في القناة التي تتبعه. .

وبالتالي ، فإن أي استرداد للضغط الساكن يرجع إلى الاختلاف في الضغط الديناميكي عند طرفي الناشر نفسه.

يوضح الشكل 6. النسبة المئوية لاسترداد الضغط الساكن في الناشر بناءً على اختلاف الضغط الديناميكي عند كل طرف من نهاياته ، عندما لا يكون هناك تسرب للعادم.

مثال 3

النظام الذي يحتوي على قنوات الهواء هو: من المتوقع أن يصل طوله إلى 8.500 متر³/ ساعة عند ضغط ثابت يبلغ 18 مم cda. تريد استخدام مروحة محورية ذات ريش بمظهر جانبي يبلغ قطره حوالي 480 مم مع:

بمدى 8.500 م³/ ساعة ، ضغط ثابت يبلغ 13 مم cda وضغط إجمالي 23 مم cda. ما هي أبعاد الناشر اللازمة للحصول على الضغط الساكن المطلوب 18 مم cda؟

الضغط الديناميكي = الضغط الكلي - الضغط الساكن: 23 - 13 = 10 ملم cda

المرغوبة لاستعادة الضغط الساكن = 18-13 = 5 مم.

إذا كانت المروحة في اتجاه مجرى النهر تمامًا من النظام ، أي يتم تفريغها بدون فمها ، فستكون نسبة الاسترداد المطلوبة:

من الشكل 5 ، الأبعاد المثلى للناشر الذي يعطي استردادًا بنسبة 50 ٪ هي:

حيث:

L = طول الناشر

D₁ = قطر طرف الناشر (جانب المروحة)

D₂ = قطر طرف الناشر (جانب العادم)

وبالتالي:

L = 1,80 × 480 ملم = 865 ملم تقريبًا

D = 1,43 × 480 ملم = 685 ملم تقريبًا.

الرقم 3

أمثلة على التوزيع الصحيح وغير الصحيح لأجزاء مخلفات الهواء

الدخول في القناة

تصغير وتوسيع القسم

المنحنيات والاشتقاقات

الجدول 1

مجاري الهواء - القطر المكافئ

الرقم 4

ينخفض ​​الضغط في أنابيب مستقيمة من الألواح المجلفنة - الهواء عند 20 درجة مئوية و 760 ملم زئبق

تتراوح في م³/h

الرقم 5

الأبعاد المثلى للناشرات في توصيل المروحة لنسب مختلفة من استعادة الضغط الديناميكي

استرداد الضغط الساكن في٪ من الضغط الديناميكي في القسم د

الرقم 6

يتم التعبير عن استرداد الضغط الساكن كنسبة مئوية من الفرق بين الضغوط الديناميكية عند طرفي الناشر

يتم التعبير عن استرداد الضغط الساكن في الناشرات كنسبة مئوية من الفرق في الضغوط الديناميكية

• تكييف الهواء
• مجاري الهواء
• أنظمة التهوية
• مكيفات الهواء المستقلة
• الرسوم البيانية النفسية
• طاولات تكييف الهواء
• جودة الهواء
• مخططات التكييف والرسومات

◄ العودة

---