Luftkanalprojektstudie

Indikationer på hur luftkanaler för ventilationssystem är utformade

Studiet och designen av luftkanaler för konditionering representerar en kritisk och väsentlig fas i utformningen av effektiva och effektiva ventilations- och HVAC-system (värme, ventilation och luftkonditionering). Vikten av en guide som ger detaljerade instruktioner om hur man ska genomföra denna process kan inte nog understrykas.

Först och främst är korrekt design av luftkanaler väsentligt för att säkerställa att en byggnad eller anläggning är tillräckligt försedd med frisk luft och att konditionerad luft fördelas jämnt. En guide som i detalj förklarar hur man gör en noggrann förstudie och design av luftkanalerna gör det möjligt för ingenjörer och arkitekter att dimensionera systemen korrekt, undvika överdimensionering eller underdimensionering som kan leda till energislöseri och extra kostnader.

Adekvat design

Dessutom är korrekt design av luftkanaler avgörande för termisk komfort och inomhusluftkvalitet. Dåligt utformade eller dåligt placerade kanaler kan orsaka temperaturspridning och oregelbundna luftflöden, vilket leder till obekväma förhållanden för de åkande även på grund av störande ljud. Detaljerad vägledning kan hjälpa till att minimera dessa problem, vilket säkerställer att luften distribueras konsekvent och att den termiska komfortnivån är optimal.

Energisynpunkt

Ur energisynpunkt är effektiviteten hos ett VVS-system direkt relaterad till utformningen av luftkanalerna. Väldesignade kanaler och kanaler minskar tryckfallet och möjliggör en effektivare luftdistribution, vilket minskar energiförbrukningen och de långsiktiga driftskostnaderna. Detta är särskilt viktigt i det nuvarande sammanhanget med ökad uppmärksamhet på miljömässig hållbarhet och energieffektivitet.

Slutligen, korrekt design av luftkanaler hjälper till att säkerställa optimal inomhusluftkvalitet. Detta är avgörande för de boendes hälsa och välbefinnande, eftersom dålig luftcirkulation kan leda till ansamling av föroreningar och allergener, med möjliga konsekvenser för andningshälsan.

Sammanfattningsvis är en detaljerad guide om hur man studerar och designar luftkanaler för konditionering avgörande för korrekt design och effektiv drift av VVS-system. Den här guiden skapad av Itieffe erbjuder en solid grund för att säkerställa energieffektivitet, komfort, inomhusluftkvalitet och långsiktiga besparingar, vilket bidrar till att skapa hälsosammare, mer hållbara och bekväma miljöer.

Luftkanalprojektstudie

STUDIER OCH PROJEKT AV LUFTKANALER

För beräkning av ett ventilationssystem som kräver luftkanaler är det nödvändigt att följa ett beställt förfarande som kan schematiseras enligt följande.

1) En noggrann studie av byggnadsplanen och själva byggnaden. för att designa den mest bekväma växten. undvika så mycket som möjligt alla hinder och säkerställa all nödvändig tillgång till dess komponenter. Samtidigt se till att projektet är enkelt och att det innehåller breda kurvor och gradvisa variationer i avsnitt.

2) En placering av kanalutloppen för att säkerställa lämplig luftfördelning i rummet som ska ventileras.

3) Bestäm utloppens storlek baserat på den luftvolym som krävs. deras antal och den tillåtna hastigheten. för att få önskad lansering. inte glömma. emellertid, när hastigheten ökar, ökar också bruset och ser till att alla utlopp har en tillräcklig fri yta.

4) Beräkna måtten på alla huvudkanaler och grenar med en av följande två metoder:

  1. a) Metod baserad på hastighet: genom att förinställa luftens hastighet i de olika punkterna i kretsen från dess maximala värde i huvudkanalen till dess minimum vid utloppet i miljön
  2. b) metod baserad på lika motstånd: kanalen är proportionerad så att en lika stor tryckförlust erhålls på grund av friktion per kanal för utveckling av kanalen.

LUFTSHASTIGHET I KANALARNA

posizione

civila byggnader m / s

industriella miljöer m / s

Han tog in frisk luft

4 - 5

6 - 8

Huvudkanal ansluten till fläkten

4 - 5

6 - 12

Grenar av kanalen

2 - 5

3 - 6

Vertikala grenar

1,5 - 3

2 - 4

Ventiler, grillar etc.

0,5 - 2

1 - 5

I industriella miljöer är högre lufthastigheter tillåtna, eftersom det resulterande bullret är en försumbar faktor.

En liknande hänsyn kan tas för andra specifika miljöer. Normalt utförs luftfördelningen från fläkten till utloppen, först med ett huvudgrenrör och sedan med enstaka grenar, snarare än med fler kanaler som tillhör fläkten separat, och detta av uppenbara ekonomiska skäl till kostnaden för växt.

HASTIGHETSBASERAD METOD

Denna metod, för att fastställa dimensionerna på luftkanalerna, involverar det godtyckliga valet av hastigheterna i de olika sektionerna av systemet, som, som nämnts, startar från de högsta hastigheterna nära fläkten för att anlända, med progressiva minskningar, vid hastigheterna lägre i de olika grenarna och därmed i gallren eller ventilerna som introducerar luften i rummet som ska ventileras.

FIGUR 1

Exempel 1

Figur 1 visar ett enkelt system, avsett för en civil miljö, utrustad med sex 850 m inloppsöppningar3/ h vardera i punkterna EE, FF, GG.

Anläggningen beräknas därför för en flödeshastighet total luft på 6 x 850 = 5.100 m3/ H.

Huvudkanalen ges av avsnitten ABC D.

Avsnitt AB i huvudkanalen

Detta avsnitt har 5.100 XNUMX m3/ h och förutsatt att buller är en försumbar faktor kan hastigheten i denna bagage vara 5 m / s.

Sektionsyta AB

BC-delen av huvudkanalen

Här blir bullerfaktorn viktigare och det är bra att anta en hastighet på 4 m / s. Detta avsnitt har 5.100 XNUMX m3/ h, minus luften från de två BG-armarna, dvs 5.100 - 1.700 = 3.400 m3/ H.

BG-sektionsyta

CD-sektion av huvudkanalen

Eftersom denna del av huvudkanalen är borta från fläkten och endast levererar de två armarna DE. lämplig hastighet och 2,5 m / s.

Detta avsnitt har 5.100 XNUMX m3/ h minus luften som härrör från de fyra armarna BG och CF, dvs 5.100 - (1700 - 1.700) = 1.700 m3/ H.

CD-sektionens yta

Derivation DE

Eftersom det vid varje gren endast finns ett utlopp E, kommer de två kanalsektionerna att ha samma dimensioner och förutsatt att den mest lämpliga hastigheten är 2 m / s för ett intervall på 850 m3/ h kommer vi att ha:

Sektionsyta DE

Nu, med kännedom om områdena för kanalsektionerna, kan de faktiska dimensionerna fastställas, med tanke på att för att underlätta konstruktionen är det lämpligt att, i överensstämmelse med varje sektionsvariation, endast variera en av de två dimensionerna.

I det aktuella exemplet kan lämpliga dimensioner vara:

AB = 810 X 350 mm = 0,283 m2

BC = 675 X 350 mm = 0,236 m2

CD = 675 X 280 mm = 0,189 m2

OD = 425 X 280 mm = 0,119 m2

METOD BASERAD PÅ JÄMSTÄLLD MOTSTÅND

 Denna metod för att fastställa dimensionerna på luftkanalerna är förmodligen bättre än den tidigare metoden; det syftar till att säkerställa en god distribution särskilt i de anläggningar som har en betydande längdutveckling.

Dessutom är det inte nödvändigt, åtminstone i viss utsträckning, en viss upplevelse för att bestämma de mest lämpliga hastigheterna i anläggningens olika delar; endast en hastighet måste fastställas på förhand: det i den sista delen av systemet.

När dimensionerna för detta avsnitt har fastställts beräknas de andra hastigheterna på ett sådant sätt att de har samma tryckfall per kanalens längd.

Diagrammet i figur 4. ger tryckförlust i mm cda [eller kg / m2) för cirkulära kanaler av olika storlek och bär de angivna luftmängderna; det är möjligt att avläsa tryckfallet för ett givet avsnitt och därför kan dimensionerna för de andra kanalsektionerna fastställas genom att avläsa diametern som motsvarar samma tryckfall baserat på respektive luftflöde.

På grundval av tabell 1. är det också möjligt att erhålla diametrarna på motsvarande cirkulära kanaler, med kännedom om dimensionerna på sidorna av de rektangulära kanalerna och vice versa.

Exempel 2

Med utgångspunkt från DE-kanalen, beaktad i det ovan nämnda exemplet, och antar en hastighet på 2 m / s:

kanalstorlek:

Motsvarande cirkulär kanaldiameter = 0,388 m.

Från diagrammet i figur 4 är tryckfallet för 1 m kanal lika med 0,013 mm cda

CD-kanalen bär 1700 m3/ h är tryckfallet för en längd av 1 m 0,013 mm cda

Diameter på motsvarande cirkulär kanal = 500 mm.

BC-kanalen bär 3.400 m3/ h är tryckfallet under 1 m alltid 0,013 mm cda

Motsvarande cirkulär kanaldiameter = 650 mm.

AB-kanalen bär 5.100 m3/ h, tryckfallet för I in är alltid 0,013 mm cda

Motsvarande cirkulär kanaldiameter = 770 mm.

2 Figur

Vi har sålunda fastställt dimensionerna på kanalerna, förutsatt att de består av kanaler med cirkulär sektion. För att erhålla motsvarande rektangulära kanaler kan tabell l användas genom att anta följande proportioner.

Genomförd

diameter mm

Ungefärlig ekvivalent rektangulär kanal

 DE Ø

388

400 X 320

 CD -Ø

500

680 X 320

 BC Ø

650

680 X 520

 AB Ø

770

960 X 520

Det bör noteras att denna metod helt enkelt fastställer dimensionerna för systemkanalerna; från detta följer inte automatiskt att varje munstycke har den exakta förinställda mängden luft.

De utlopp som ligger närmast fläkten kan ge lite mer luft än de som finns i systemets ändar.

I denna mening skulle en mer exakt design av systemet innebära långa beräkningar och, med all sannolikhet, bråkdimensioner av kanalerna.

I de fall där exakt luftfördelning är nödvändig är det helt normalt att använda spjäll som låter dig justera flödeshastigheterna i de enskilda grenarna.

Slutligen är det nödvändigt att vara mycket försiktig med dimensionering av kurvor, sektionsändringar, utvärdering av hinder etc. för att hålla tryckfallet i systemet så lågt som möjligt och för att uppnå energibesparingar vid fläktens drift.

Figur 3. ger några exempel på element som utgör ventilationssystemen i deras möjliga situationer.

KONVERTERING AV DYNAMISKT TRYCK TILL STATISKT TRYCK

I många fall är den valda fläkten för ett visst kanalnätverk en liten fläkt med hög rotationshastighet och hög lufthastighetshastighet.

Detta resulterar i högt dynamiskt tryck och därmed hög kinetisk energi.

I dessa fall rekommenderas att denna energi återanvänds för att öka fläktens prestanda snarare än att låta den försvinna.

Detta kan uppnås om, innan luftens slutliga utsläpp, själva luftens hastighet bekvämt minskas med ett minimum av förlust tills det dynamiska trycket är rimligt lågt.

Den sålunda återvunna energin ökar det statiska trycket som utvecklats av fläkten.

I praktiken uppnås detta genom att använda en divergerande kanal, kallad diffusor, med en slutlig diameter som är en funktion av den önskade urladdningshastigheten.

Divergensvinkeln är viktig; möjligheterna att återvinna den kinetiska energin beror på den, men det upptagna utrymmet och kostnaden för själva diffusorn bör inte försummas.

Generellt kan man säga att i en högtalare bör den totala divergensvinkeln inte överstiga 10 ° för att uppnå en god återhämtning, medan den är helt värdelös om dess öppning är 60 ° eller mer.

Diagrammet i figur 5 visar de optimala proportionerna och dimensionerna för diffusorer placerade vid leveransen av en fläkt, motsvarande olika återvinningsprocent av fläktens dynamiska tryck.

Samma princip kan tillämpas när fläkten inte släpps ut med en fri mun utan matar ett nätverk av kanaler, med skillnaden att det rörliga luftens dynamiska tryck inte går förlorat i slutet av diffusorn utan bibehålls i kanalen som följer den. .

Följaktligen beror all återhämtning av statiskt tryck på skillnaden i dynamiskt tryck i själva diffusorns båda ändar.

Figur 6. visar procentandelen statisk tryckåtervinning i diffusorn baserat på skillnaden i dynamiskt tryck vid var och en av dess ändar, när det inte finns några avgasläckage.

Exempel 3

Ett system med kanaliserad luft är: avsedd för transport av 8.500 m3/ h vid ett statiskt tryck på 18 mm cda Du vill använda en axiell fläkt med blad med en vingprofil på cirka 480 mm i diameter med:

en räckvidd på 8.500 m3/ h, ett statiskt tryck på 13 mm cda och ett totalt tryck på 23 mm cda Vilka är måtten på diffusorn som krävs för att uppnå önskat statiskt tryck på 18 mm cda?

Dynamiskt tryck = Totalt tryck - Statiskt tryck: 23-13 = 10 mm cda

Statisk tryckåtervinning önskad = 18 - 13 = 5 mm.

Om fläkten är helt nedströms från systemet, d.v.s. den släpper ut med munnen fri, kommer återvinningsprocenten att vara:

Från figur 5 är de optimala dimensionerna för en diffusor som ger en återhämtning på 50%:

där:

L = diffusorns längd

D1 = diameter på diffusoränden (fläktens sida)

D2 = diffusorändens diameter (avgassidan)

och därför:

L = 1,80 X 480 mm = 865 mm ungefär

D = 1,43 X 480 mm = ungefär 685 mm.

3 Figur

EXEMPEL PÅ RÄTT OCH FELFÖRDELNING AV DELAR AV LUFTKANALER

Inträde i ledningen

Figur 3a

Minskning och förstoring av sektionen

Figur 3b
3 Figurc

Kurvor och härledningar

3d figur

Tabell 1

Luftkanaler - motsvarande diameter

4 Figur

Tryckfall i raka, galvaniserade plåtrör - luft vid 20 ° C och 760 mm Hg

Räckvidd i m3/h

Huvudförluster i mm H2Eller per meter kanal

5 Figur

Optimala dimensioner för diffusorerna vid leverans av en fläkt för olika procent av dynamisk tryckåtervinning

Streckad linje = optimal storlek

Statisk tryckåtervinning i% av det dynamiska trycket i avsnitt D

6 Figur

Statisk tryckåtervinning uttryckt som% av skillnaden mellan det dynamiska trycket i diffusorns två ändar

6 Figur

Statisk tryckåtervinning i diffusorerna uttryckt som% av skillnaden i dynamiska tryck

Andra gratisprogram av samma slag som erbjuds av itieffe ▼

◄ Tillbaka