Projectstudie luchtkanalen

Projectstudie luchtkanalen

STUDIE EN PROJECT VAN LUCHTKANALEN

Voor de berekening van een ventilatiesysteem waarbij luchtkanalen nodig zijn, is het noodzakelijk om een ​​geordende procedure te volgen die als volgt schematisch kan worden weergegeven.

1) Een zorgvuldige studie van het bouwplan en het gebouw zelf. om de meest geschikte plant te ontwerpen. alle obstakels zoveel mogelijk vermijden en alle noodzakelijke toegang tot de samenstellende delen verzekeren. Zorg er tegelijkertijd voor dat het project eenvoudig is en dat het brede bochten en geleidelijke variaties in doorsneden omvat.

2) Een locatie van de kanaaluitlaten, zodat een goede luchtverdeling in de te ventileren ruimte wordt gegarandeerd.

3) Bepaal de grootte van de uitlaten op basis van het benodigde luchtvolume. hun aantal en de toegestane snelheid. om de gewenste lancering te verkrijgen. niet vergeten. echter, dat naarmate de snelheid toeneemt, het geluid ook toeneemt en ervoor zorgt dat alle uitlaten een voldoende vrij oppervlak hebben.

4) Bereken de afmetingen van alle hoofdkanalen en aftakkingen met behulp van een van de volgende twee methoden:

  1. a) op snelheid gebaseerde methode: door de snelheid van de lucht in de verschillende punten van het circuit vooraf in te stellen, beginnend bij de maximale waarde in het hoofdkanaal tot het minimum bij de uitlaat in de omgeving
  2. b) methode op basis van gelijke weerstand: het kanaal wordt zodanig geproportioneerd dat een gelijk drukverlies door wrijving per eenheid ontwikkeling van het kanaal wordt verkregen.

LUCHTSNELHEID IN DE KANALEN

posizione

civiele gebouwen m / s

industriële omgevingen m / s

Hij ademde frisse lucht in

4 - 5

6 - 8

Hoofdkanaal aangesloten op de ventilator

4 - 5

6 - 12

Takken van het kanaal

2 - 5

3 - 6

Verticale takken

1,5 - 3

2 - 4

Ventilatieopeningen, roosters, etc.

0,5 - 2

1 - 5

In industriële omgevingen zijn hogere luchtsnelheden toegestaan, omdat het resulterende geluid een verwaarloosbare factor is.

Een soortgelijke overweging kan worden gemaakt voor andere specifieke omgevingen. Normaal gesproken wordt de luchtverdeling van de ventilator naar de uitlaten uitgevoerd, eerst met een hoofdverdeelstuk en vervolgens met enkele aftakkingen, in plaats van met meer kanalen die afzonderlijk bij de ventilator horen, en dit om voor de hand liggende redenen van besparing op de kosten van de fabriek.

OP SNELHEID GEBASEERDE METHODE

Deze methode, om de afmetingen van de luchtkanalen vast te stellen, omvat de willekeurige keuze van de snelheden in de verschillende secties van het systeem, beginnend, zoals vermeld, vanaf de hoogste snelheden nabij de ventilator om, met geleidelijke reducties, aan te komen bij de snelheden lager in de verschillende takken en dus in de roosters of ventilatieopeningen die de lucht in de te ventileren ruimte brengen.

FIGUUR 1

voorbeeld 1

Figuur 1 toont een eenvoudig systeem, bedoeld voor een burgerlijke omgeving, uitgerust met zes inlaatopeningen van 850 m3/ h elk in punten EE, FF, GG.

De plant wordt daarom berekend voor één debiet totale lucht van 6 x 850 = 5.100 m3/ H.

Het hoofdkanaal wordt gegeven door de secties ABC D.

Doorsnede AB van het hoofdkanaal

Dit gedeelte draagt ​​5.100 m3/ h en aangenomen dat geluid een verwaarloosbare factor is, kan de snelheid in deze stam 5 m / s zijn.

Sectieoppervlak AB

BC-gedeelte van het hoofdkanaal

Hier wordt de ruisfactor belangrijker en is het goed om een ​​snelheid van 4 m / s aan te nemen. Dit gedeelte draagt ​​5.100 m3/ h, minus de lucht afkomstig van de twee BG-armen, d.w.z. 5.100 - 1.700 = 3.400 m3/ H.

BG-sectieoppervlak

CD-gedeelte van het hoofdkanaal

Omdat dit deel van het hoofdkanaal van de ventilator af is en alleen de twee armen DE levert. de juiste snelheid en 2,5 m / s.

Dit gedeelte draagt ​​5.100 m3/ h minus de afgeleide lucht in de vier armen BG en CF, d.w.z. 5.100 - (1700 - 1.700) = 1.700 m3/ H.

Oppervlak van de cd-sectie

Afleiding DE

Aangezien er slechts één uitlaat E bij elke aftakking is, hebben de twee kanaalsecties dezelfde afmetingen en aangenomen dat de meest geschikte snelheid 2 m / s is voor een bereik van 850 m3/ h zullen we hebben:

Sectieoppervlak DE

Nu we de gebieden van de secties van de kanalen kennen, kunnen de werkelijke afmetingen worden vastgesteld, rekening houdend met het feit dat het voor het gemak van de constructie raadzaam is om slechts één van de twee afmetingen te variëren in overeenstemming met elke sectie-variatie.

In het beschouwde voorbeeld zouden de geschikte afmetingen kunnen zijn:

AB = 810 X 350 mm = 0,283 m2

BC = 675 X 350 mm = 0,236 m2

CD = 675 x 280 mm = 0,189 m2

DE = 425 X 280 mm = 0,119 m2

METHODE GEBASEERD OP DE GELIJKE WEERSTAND

 Deze methode, voor het bepalen van de afmetingen van de luchtkanalen, is waarschijnlijk beter dan de vorige methode; het beoogt vooral bij die planten met een aanzienlijke lengtevorming een goede verspreiding te verzekeren.

Daarmee is het bovendien niet nodig, althans tot op zekere hoogte, een zekere ervaring om de meest geschikte snelheden in de verschillende delen van de plant te bepalen; er moet a priori slechts één snelheid worden vastgesteld: die in het laatste deel van het systeem.

Nadat de afmetingen van deze sectie zijn vastgesteld, worden de overige snelheden zodanig berekend dat dezelfde drukval per lengte-eenheid van het kanaal wordt bereikt.

Het diagram in figuur 4. geeft het drukverlies in mm cda [of kg / m2) voor ronde kanalen van verschillende afmetingen die de aangegeven hoeveelheden lucht transporteren; het is mogelijk om de drukval voor een bepaalde sectie af te lezen en daarom kunnen de afmetingen van de andere secties van het kanaal worden bepaald door de diameter af te lezen die overeenkomt met dezelfde drukval op basis van de respectievelijke luchtstroom.

Aan de hand van tabel 1. is het ook mogelijk om de diameters van de equivalente ronde kanalen te verkrijgen, met kennis van de afmetingen van de zijkanten van de rechthoekige kanalen en vice versa.

voorbeeld 2

Uitgaande van het DE-kanaal, beschouwd in het reeds genoemde voorbeeld, en uitgaande van een snelheid van 2 m / s:

buismaat:

Equivalente ronde kanaaldiameter = 0,388 m.

Uit het diagram in figuur 4 is het drukverlies voor 1 m kanaal gelijk aan 0,013 mm cda

De CD-buis draagt ​​1700 m3/ h is de drukval over een lengte van 1 m 0,013 mm cda

Diameter van het equivalente ronde kanaal = 500 mm.

Het BC-kanaal draagt ​​3.400 m3/ h, de drukval voor 1 m is altijd 0,013 mm cda

Equivalente ronde kanaaldiameter = 650 mm.

Het AB-kanaal draagt ​​5.100 m3/ h, de drukval voor I in is altijd 0,013 mm cda

Equivalente ronde kanaaldiameter = 770 mm.

Figuur 2

We hebben dus de afmetingen van de kanalen vastgesteld, ervan uitgaande dat ze bestaan ​​uit kanalen met een ronde doorsnede. Om de overeenkomstige rechthoekige kanalen te verkrijgen, kan tabel l worden gebruikt door de volgende verhoudingen aan te nemen.

Uitgevoerd

Ø mm

Bij benadering gelijkwaardig rechthoekig kanaal

 DE Ø

388

400 X 320

 CD-Ø

500

680 X 320

 BC Ø

650

680 X 520

 AB-Ø

770

960 X 520

Opgemerkt moet worden dat deze methode eenvoudig de afmetingen van de systeemkanalen bepaalt; Hieruit volgt niet automatisch dat elk mondstuk exact de vooraf ingestelde hoeveelheid lucht heeft.

De uitlaten die zich het dichtst bij de ventilator bevinden, kunnen iets meer lucht geven dan die aan de uiteinden van het systeem.

In die zin zou een nauwkeuriger ontwerp van het systeem lange berekeningen en, naar alle waarschijnlijkheid, fractionele afmetingen van de kanalen met zich meebrengen.

In gevallen waar een exacte luchtverdeling essentieel is, is het volkomen normaal om kleppen te gebruiken waarmee u het debiet in de afzonderlijke takken kunt regelen.

Ten slotte is het noodzakelijk om zeer voorzichtig te zijn bij het dimensioneren van curven, sectieveranderingen, bij het evalueren van obstakels, enz., Om de drukval in het systeem zo laag mogelijk te houden en om energie te besparen bij de werking van de ventilator.

Figuur 3. geeft enkele voorbeelden van elementen waaruit de ventilatiesystemen bestaan ​​in hun mogelijke situaties.

OMZETTING VAN DYNAMISCHE DRUK IN STATISCHE DRUK

In veel gevallen is de gekozen ventilator voor een bepaald kanaalnetwerk een kleine ventilator met een hoge rotatiesnelheid en een hoge luchttoevoersnelheid.

Dit resulteert in een hoge dynamische druk en dus een hoge kinetische energie.

In deze gevallen is het raadzaam deze energie te hergebruiken om de prestaties van de ventilator te verbeteren in plaats van deze te laten verdrijven.

Dit kan worden bereikt als, vóór de laatste luchtafvoer, de snelheid van de lucht zelf gemakkelijk wordt verlaagd met een minimum aan verlies, totdat de dynamische druk redelijk laag is.

De aldus teruggewonnen energie verhoogt de statische druk die door de ventilator wordt ontwikkeld.

In de praktijk wordt dit bereikt door gebruik te maken van een divergerend kanaal, diffusor genaamd, met een uiteindelijke diameter die een functie is van de gewenste afvoersnelheid.

De hoek van divergentie is belangrijk; de mogelijkheden om de kinetische energie terug te winnen hangen ervan af, maar de ingenomen ruimte en de kosten van de diffusor zelf mogen niet worden verwaarloosd.

In het algemeen kan worden gesteld dat in een luidspreker de totale divergentiehoek niet groter mag zijn dan 10 ° om een ​​goed herstel te verkrijgen, terwijl het volledig nutteloos is als de opening 60 ° of meer is.

Het diagram in figuur 5 geeft de optimale verhoudingen en afmetingen aan, voor diffusors geplaatst op de levering van een ventilator, overeenkomend met verschillende herstelpercentages van de dynamische druk van de ventilator.

Hetzelfde principe kan worden toegepast wanneer de ventilator niet uitblaast met een vrije mond, maar een netwerk van kanalen voedt, met het verschil dat de dynamische druk van de bewegende lucht niet verloren gaat aan het uiteinde van de diffusor maar wordt gehandhaafd in het kanaal dat erop volgt. .

Bijgevolg is elk herstel van statische druk te wijten aan het verschil in dynamische druk aan de twee uiteinden van de diffusor zelf.

Figuur 6. geeft het percentage van statische drukherstel in de diffusor weer op basis van het verschil in dynamische druk aan elk van de uiteinden, wanneer er geen uitlaatlekken zijn.

voorbeeld 3

Een systeem met gekanaliseerde lucht is: voorzien voor het transport van 8.500 m3/ h bij een statische druk van 18 mm cda U wilt een axiaalventilator met schoepen met een vleugelprofiel van ongeveer 480 mm diameter gebruiken met:

een bereik van 8.500 m3/ h, een statische druk van 13 mm cda en een totale druk van 23 mm cda Wat zijn de afmetingen van de diffusor die nodig is om de gewenste statische druk van 18 mm cda te verkrijgen?

Dynamische druk = Totale druk - Statische druk: 23 - 13 = 10 mm cda

Herstel statische druk gewenst = 18 - 13 = 5 mm.

Als de ventilator zich volledig stroomafwaarts van het systeem bevindt, d.w.z. hij ontlaadt met zijn mond vrij, is het vereiste herstelpercentage:

Uit figuur 5 zijn de optimale afmetingen van een diffuser die een herstel van 50% geeft:

duif:

L = lengte van de diffusor

D1 = diameter van het uiteinde van de diffusor (ventilatorzijde)

D2 = diameter van het diffusoruiteinde (uitlaatzijde)

en daarom:

L = 1,80 X 480 mm = 865 mm ongeveer

D = 1,43 X 480 mm = ongeveer 685 mm.

Figuur 3

VOORBEELDEN VAN CORRECTE EN ONJUISTE VERDELING VAN DELEN VAN LUCHTKANALEN

Toegang tot de leiding

Figuur 3a

Verkleining en vergroting van sectie

Figuur 3b
Figuur 3c

Curven en afleidingen

3D-figuur

Tabel 1

Luchtkanalen - equivalente diameter

Figuur 4

Drukval in rechte ronde buizen van gegalvaniseerd plaatstaal - lucht bij 20 ° C en 760 mm Hg

Bereik in m3/h

Hoofdverliezen in mm H2Of per meter koker

Figuur 5

Optimale afmetingen van de roosters bij levering van een ventilator voor verschillende percentages dynamisch drukherstel

Stippellijn = optimale maat

Herstel van statische druk in% van de dynamische druk in sectie D

Figuur 6

Herstel van statische druk uitgedrukt als een% van het verschil tussen de dynamische drukken aan de twee uiteinden van de diffusor

Figuur 6

Herstel van statische druk in de diffusoren uitgedrukt als% van het verschil in dynamische drukken

Gerelateerde links