Пропускная способность вентиляционной трубы таблица: Пропускная способность воздуховодов: расчеты

Содержание

Выбор воздуховода и расчет диаметра

Зачем нужен расчет диаметров воздухопроводов

Промышленная вентиляция проектируется с учетом нескольких фактов, на все существенное влияние оказывает сечение воздухопроводов.

  1. Кратность обмена воздуха. Во время расчетов принимаются во внимание особенности технологии, химический состав выделяемых вредных соединений, и габариты помещения.
  2. Шумность. Системы вентиляции не должны ухудшать условия труда по параметру шумности. Сечение и толщина подбирается таким образом, чтобы минимизировать шум воздушных потоков.
  3. Эффективность общей системы вентиляции. К одному магистральному воздухопроводу могут присоединяться несколько помещений. В каждом из них должны выдерживаться свои параметры вентиляции, а это во многом зависит от правильности выбора диаметров. Они выбираются с таким расчетом, чтобы размеры и возможности одного общего вентилятора могли обеспечивать регламентируемые режимы системы.
  4. Экономичность. Чем меньше размеры потерь энергии в воздуховодах, тем ниже потребление электрической энергии. Одновременно нужно принимать во внимание стоимость оборудования, выбирать экономически обоснованные габариты элементов.

Эффективная и экономичная система вентиляции требует сложных предварительных расчетов, заниматься этим могут только специалисты с высшим образованием. В настоящее время для промышленной вентиляции чаще всего используются пластиковые воздуховоды, они отвечают всем современным требованиям, дают возможность уменьшить не только габариты и себестоимость вентиляционной системы, но и затраты на ее обслуживание.

Пластиковая промышленная вентиляция

Пластиковая промышленная вентиляция

Расчет диаметра воздухопровода

Для расчетов габаритов нужно иметь исходные данные: максимально допустимую скорость движения воздушного потока и объем пропускаемого воздуха в единицу времени. Эти данные берутся из технических характеристик вентиляционной системы. Скорость движения воздуха оказывает влияние на шумность системы, а она строго контролируется санитарными государственными организациями. Объем пропускаемого воздуха должен отвечать параметрам вентиляторов и требуемой кратности обмена. Расчетная площадь воздухопровода определяется по формуле Sс = L × 2,778 / V, где:

Sс – площадь сечения воздуховода в квадратных сантиметрах; L – максимальная подача (расход) воздуха в м3/час;
V – расчетная рабочая скорость воздушного потока в метрах за секунду без пиковых значений;
2,778 – коэффициент для перевода различных метрических чисел к значениям диаметра в квадратных сантиметрах.

Проектировщики вентиляционных систем учитывают следующие важные зависимости:

  1. При необходимости подачи одинакового объема воздуха уменьшение диаметра воздухопроводов приводит к возрастанию скорости воздушного потока. Такое явление имеет три негативных последствия. Первое – увеличение скорости движения воздуха увеличивает шумность, а этот параметр контролируются санитарными нормами и не может превышать допустимых значений. Второе – чем выше скорость движения воздуха, тем выше потери энергии, тем мощнее нужны вентиляторы для обеспечения заданных режимов функционирования системы, тем больше их размеры. Третье – небольшие габариты воздухопроводов не в состоянии правильно распределять потоки между различными помещениями.

Зависимость скорости воздуха от диаметра воздухопровода

Зависимость скорости воздуха от диаметра воздухопровода

  1. Неоправданное увеличение диаметров воздуховодов повышает цену вентиляционной системы, создает сложности во время монтажных работ. Большие размеры оказывают негативное влияние на стоимость обслуживания системы и себестоимость изготавливаемой продукции.

Чем меньше диаметр воздухопровода, тем быстрее скорость движения воздуха. А это не только повышает шумность и вибрацию, но и увеличивает показатели сопротивления воздушного потока. Соответственно, для обеспечения необходимой расчетной кратности обмена требуется устанавливать мощные вентиляторы, что увеличивает их размеры и экономически невыгодно при современных ценах на электрическую энергию.

При увеличении диаметров вышеописанные проблемы исчезают, но появляются новые – сложность монтажа и высокая стоимость габаритного оборудования, включая различную запорную и регулирующую арматуру. Кроме того, воздуховоды большого диаметра требуют много свободного места для установки, под них приходится проделывать отверстия в капитальных стенах и перегородках. Еще одна проблема – если они используются для обогрева помещений, то большие размеры воздуховода требуют увеличенных затрат на мероприятия по теплозащите, из-за чего дополнительно возрастает сметная стоимость системы.

В упрощенных вариантах расчетов принимается во внимание, что оптимальная скорость воздушных потоков должна быть в пределах 12–15 м/с, за счет этого удается несколько уменьшить их диаметр и толщину. В связи с тем, что магистральные воздуховоды в большинстве случаев прокладываются в специальных технических каналах, уровнем шумности можно пренебрегать. В ответвлениях, заходящих непосредственно в помещения, скорость воздуха уменьшается до 5–6 м/с, за счет чего уменьшается шумность. Объем воздуха берется из таблиц СаНиПина для каждого помещения в зависимости от его назначения габаритов.

Проблемы возникают с магистральными воздуховодами значительной протяженности на больших предприятиях или в системах с множеством ответвлений. К примеру, при нормируемом расходе воздуха 35000 м3/ч и скорости воздушного потока 8 м/с диаметр воздухопровода должен быть не менее 1,5 м толщиной более двух миллиметров, при увеличении скорости воздушного потока до 13 м/с габариты воздуховодов уменьшаются до 1 м.

Таблица потери давления

Потери давления таблица

Потери давления

Диаметр ответвлений воздухопроводов рассчитывается с учетом требований к каждому помещению. Допускается использовать для них одинаковые размеры, а для изменения параметров воздуха устанавливать различные регулируемые дроссельные заслонки. Такие варианты вентиляционных систем позволяют в автоматическом режиме изменять показатели работы с учетом фактической ситуации. В помещениях не должно быть сквозняков, вызванных работой вентиляции. Создание благоприятного микроклимата достигается за счет правильного выбора места монтажа вентиляционных решеток и их линейных размеров.

Схематичное отображение всех элементов воздуховода

Сами системы рассчитываются методом постоянных скоростей и методом потери давления. Исходя из этих данных, подбираются размеры, тип и мощность вентиляторов, рассчитывается их количество, планируются места установки, определяются размеры воздуховода.

Пропускная способность вентиляционных каналов

 Для установки систем вентиляции при постройке, например системы вентиляции мини пекарни необходимо произвести расчет  для правильного выбора оборудования. Все расчеты производятся в зависимости от выбранного оборудования, мест расположения и т.д. С учетом таблицы потери давления на метр воздуховода.

 Как рассчитать и создать сеть вентиляционных каналов для приточно- вытяжных систем без сложных расчетов. Оказывается все очень просто. При изготовлении вентиляторов разработчики все давным давно подсчитали, так что самым оптимальным и быстрым расчетом будет подбор по производительности канальных вентиляторов. Давай те разберем на примере. Например воздуховод  d 200 мм для

центральной магистрали воздуховодов. Канальные вентиляторы ВКМ данного диаметра имеют производительность 800 – 1100 м3/ч. Значит мы смело можем утверждать что максимальная пропускная способность данного вентиляционного канала  в среднем 1000 м3/ч. Не следует забывать, что при использовании улитки Центробежные вентиляторы производительностью до 19 000м3/чпроизводительность вентиляционного канала составит до 1800 м3/ч . С чем это связанно? Здесь вступает в силу второй фактор, как рабочее давление вентилятора (в паскалях). И напротив производительность вентиляционного канала с осевым вентилятором Осевые вентиляторы ВКОМ составит 300 м3/ч.

  Как видите воздуховод одного и того же сечения при сочетании с разным вентиляционным оборудованием имеет разную пропускную способность. Но усредненное значение пропускной способности вентиляционного воздуховода точнее всего показывают канальные вентиляторы выбранного диаметра.

  Безусловно стоит отметь, что на производительность вентиляционных каналов влияет: общая длина магистрали, количество поворотов и разветвлений, диаметр и пропускная способность вентиляционных решеток, форма вентиляционного канала (круглая форма имеет самые минимальные потери производительности), материал воздуховода  и т.д. Все эти факторы в той или иной степени уменьшают пропускную способность вентиляционного канала.

  По этому если мы хотим удалить воздух канальным вентилятором в объеме 1000 м3/ч выбирает диаметр магистрали 200 мм. Используя в среднем 5 шт. анемостатов А-150 ВРФ а значит в том числе 4 тройника 200/150 мм  и одну редукцию 200/150 мм. Почему ответвления присоединительных воздуховодов диаметром 150 мм. В среднем опять же пропускная способность d 150 мм 500 м3/ч. В нашем варианте прежде всего данный диаметр создаст минимальное сопротивление, во вторых вентиляционная решетка большего диаметра например А-150 ВРФ так же создаст минимальное сопротивление и не высокую скорость потока. Что в целом положительно скажется на общей производительности вентиляционного канала.

  Все эти факторы в той или иной мере влияют прямо или косвенно на общую составляющую вентиляционной магистрали и в целом этими параметрами нельзя пренебрегать при расчете вентиляционных каналов. 

 Таблица потерь давления на метре воздуховода при использовании воздуховода круглого сечения  и необходимой пропускной способности.

 

     Пример монтажа приточно вытяжной вентиляции и кондиционирования магазина.

 Вот так выглядит помещение после ремонта.

С приточной и вытяжной вентиляцией.

Расчёт системы вентиляции

Этот материал любезно предоставлен моим другом — Spirit’ом.

Согласно санитарным нормам, система вентиляции должна обеспечивать замену воздуха в помещении за один час, это значит что за час в помещение должен поступить и удалиться из него объём воздуха, равный объёму помещения. Поэтому первым шагом мы считаем этот объём, перемножив площадь помещения на высоту потолков. Если у вас допустим помещение площадью 40 м2 с высотой потолков 2.5м, то его объём будет 40*2.5=100 м3. Значит производительность приточной и вытяжной систем должны быть по 100 м3/ч. Это минимальный расход, я рекомендую вдвое больше. Ищете вентилятор с такой производительностью, а лучше ещё больше, потому что производительность указывается при условии отсутствия противодавления, а когда вы поставите в приточную систему фильтр, противодавление появится и уменьшит производительность. Если у вас производительность 200 м3/ч, то в трубе 125мм примерная скорость потока будет 4.5 м/с, в трубе 100 мм  — 6.5 м/с, а в трубе 160мм – чуть меньше 3 м/с. Считается, что комфортная скорость воздуха для человека – до 2 м/с. Если у вас есть анемометр, то зная эти цифры вы можете проверить производительность системы вентиляции.

Далее, допустим вы хотите поставить в приточный канал нагреватель. С помощью четвёртой таблицы вы можете определить его мощность. Допустим на улице -10°С, а вам хочется чтобы в помещении было +20°С, значит разница температур 30°С. Находим строчку 200 м3/ч, смотрим пересечение столбца 30°С, получаем мощность 2010 Вт. Понятно, что это при отсутствии других источников тепла, так что в реале потребуется существенно меньше.

Следующий момент – расчёт влажности. В тёплом воздухе помещается больше воды, чем в холодном. Поэтому при нагревании его влажность уменьшается, а при охлаждении увеличивается. Допустим у нас за бортом -10°С при 80% влажности, а в помещении воздух нагревается до +20°С. Содержание воды в одном кубометре 2.1*0.8=1.68 г/м3, а влажность нагретого воздуха получится 1.68/17.3=0.097 то есть примерно 10%. Сколько же надо испарить воды, чтобы получить влажность, допустим, 50% при расходе 200 м3/ч?

Ответ: 200*(17.3*0.5-1.68)=1394 г/ч=1.4 кг/ч

Сечения и расходы

Диаметр круга, см

Площадь, м2

Относительно круга 10см

Габариты, см

Площадь, м2

Относительно круга 10см

10

0.00785

1

12х6

0.0072

0.92

12.5

0.0123

1.57

20х6

0.012

1.53

15

0.0177

2.26

30×20

0.06

7.64

16

0.020096

2.56

40×20

0.08

10.19

20

0.0314

4

50×25

0.125

15.92

25

0.0491

6.26

50×30

0.15

19.1

30

0.0707

9

60×30

0.18

22.93

40

0.126

16

50

0.196

24.97

 

Расход воздуха, м3 в час (без учёта турбулентностей)

 

Диаметр круглого сечения,см

Скорость потока

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4

5

6

8

10

10

14.128.342.456.670.784.8113141170226283

12.5

22.144.266.388.4110132177221265353442

15

31.863.695.4127159191254318382509636

16

36.272.3108.5144.7180.9217289362434579724

20

56.61131702262833394525656789041130

25

88.4177265353442530707883106014131770

30

12725538250963576310171272152620352550

40

2264526799051130135718092261271336174520

50

353707106014141766212028263533423956527070

В 1 часе 60*60=3600 секунд.

Площадь круга S=pr2=pd2/4

S=0.0000785*r2 m  W:=3600*S*V;

V=S*v*3600=0.000314*r2*3600=0.263*r2*v

 

Габариты воздуховода,см

Скорость потока

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4

5

6

8

10

12х6

132639526578104130156207260

20х6

21.643.264.886.4108130173216259346432

30×20

1082163244325406488641080129617282160

40×20

14428843257672086411521440172823042880

50×25

50×30

60×30

Тепловая мощность, затрачиваемая на подогрев приточного воздуха, Вт

 

Объем,

м3

Разница температур

1

5

10

15

20

30

40

103.3516.833.550.367101
206.733.567101134201
3010.150.3101151201302
4013.467134201268402
5016.883.8168252335503
10033.51683355036701005
15050.325150375410051508
20067335670100513402010
3001015031005150820103015

 

Зависимость количества воды в воздухе от температуры

(атмосферное давление, 100% влажность)

t(°С)

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

f max (г/м³)

0.29

0.81

2.1

4.8

9.4

17.3

30.4

51.1

83.0

130

198

293

423

598


Поделиться новостью в соцсетях

 

Вид участкаСкорость потока, м\с
Магистральные трубопроводыОт 6 до 8
Боковые отводкиОт 4 до 5
Распределительные трубопроводыОт 1,5 до 2
Верхние приточкиОт 1 до 3
ВытяжкиОт 1,5 до 3

Диаметр, ммДлина, м
11,522,5
1000,30,50,60,8
1250,40,60,81
1600,50,811,3
2000,60,91,31,6
2500,81,21,62
2800,91,31,82,2
31511,522,5

Диаметр, ммУгол, град
1530456090
1000,040,050,060,060,08
1250,050,060,080,090,12
1600,070,090,110,130,18
2000,10,130,160,190,26
2500,130,180,230,280,39
2800,150,220,280,350,47
3150,180,260,340,420,59

  • — коэффициент 1,5 длина трубы в таблице выше = длина трубы + 50%
  • падение давления 0,5 дюйма водяного столба
  • удельный вес природного газа 0,6
  • содержание энергии в природном газе 1000 БТЕ / фут 3 (37 ,26 МДж / м 3 )
  • стальные трубы, спецификация 40

Для природного газа номинальное значение БТЕ / фут 3 варьируется от примерно 900 до 1100 БТЕ / фут 3 . Обычно принято устанавливать

  • 1 кубический фут (фут 3 , CF) = приблизительно 1000 БТЕ
  • 1 CFH = 1 MBH (MBH — это тысячи БТЕ в час)

Соответствующие Мобильные приложения из Engineering ToolBox Engineering Toolbox Apps

— бесплатные приложения для автономного использования на мобильных устройствах.

Медные трубки — тип K

Емкость трубы (MBH ≈ CFH)
Размер трубы (дюймы) Длина трубы (футы)
Номинальный Внешний диаметр Внутренний диаметр 10 20 40 80
1/4 3/8 0,305 15 10 7 5
3/8 1 / 2 0.402 33 24 17 12
1/2 5/8 0,527 74 52 37 26
5/8 3 / 4 0,652 138 97 69 49
3/4 7/8 0,745 203 143 101 72
1 1 1/8 0.995 469 332 235 166
1 1/4 1 3/8 1,245 894 632 447 316
  • давление меньше чем 1 1/2 фунта на кв. дюйм, ман.
  • коэффициент общей для использования фитингов 1,5 — эквивалентная длина трубы в таблице выше = длина трубы + 50%
  • падение давления 0,5 дюйма водяного столба
  • удельный вес природного газа 0.6
  • энергосодержание в природном газе 1000 БТЕ / фут 3 (37,26 МДж / м 3 )
  • Один MBH эквивалентен 1000 БТЕ / час
  • медные трубки типа K

Медь Трубка — тип L

Вместимость трубы (MBH ≈ CFH)
Размер трубы (дюйм) Длина трубы (фут)
Номинальный Внешний диаметр Внутренний диаметр 10 20 40 80
1/4 3/8 0.315 16 11 8 6
3/8 1/2 0,430 41 29 20 14
1/2 5 / 8 0,545 81 58 41 29
5/8 3/4 0,666 146 103 73 52
3 / 4 7/8 0.785 236 167 118 84
1 1 1/8 1.025 511 362 256 181
1 1/4 1 3/8 1,265936 662 468 331
  • давление менее 1 1/2 фунта на кв. Дюйм изб.
  • коэффициент распространенных фитингов 1.5 — эквивалентная длина трубы в таблице выше = длина трубы + 50%
  • падение давления 0,5 дюйма водяного столба
  • удельный вес природного газа 0,6
  • содержание энергии в природном газе 1000 БТЕ / фут 3 (37,26 МДж / м 3 )
  • Один MBH эквивалентен 1000 БТЕ в час
  • медных трубок типа L
  • 1 БТЕ / ч = 0,293 Вт
  • 1 фунт = 0.4536 кг
  • 1 фут = 0,3048 м
  • 1 в воде = 248,8 Н / м 2 (Па) = 0,0361 фунт / дюйм 2 (фунт / кв. Дюйм) = 25,4 кг / м 2 = 0,0739 дюйма ртутного столба
  • 1 фунт / дюйм (фунт / дюйм 2 ) = 6 894,8 Па (Н / м 2 )

.

Природный газ — Размер труб

Приведенные ниже таблицы и диаграммы могут использоваться для определения размеров труб для природного газа.

Стальная труба — спецификация 40

Мощность трубы (кВт)
Размер трубы
(дюйм)
Длина трубы (м)
3 6 12 24 50
1/2 41 28 19 13 9
3/4 86 59 40 28 19
1 161 110 76 52 35
1 1/4 331 228 155 108 72
1 1/2 495 340 235 161 108
2 956 655 45 0 310 210
2 1/2 1520 1045 720 495 330
3 2690 1850 1270 875 590
4 5490 3775 2595 1780 1200
5 9935 6830 4695 3225 2170
6 16090 11055 7600 5220 3510
8 33050 22715 15615 10730 7210

Natural gas pipe capacity diagram

  • Фактор давления меньше 902 10 кПа 1.5 — эквивалентная длина трубы = длина трубы + 50%
  • перепад давления 125 Па
  • содержание энергии в природном газе 37 МДж / м 3
  • стальные трубы, спецификация 40

медные трубы — тип K

90 040 3/4 (7/8)
Мощность трубы (кВт)
Номинальный размер трубы (OD)
(дюйм)
Длина трубы (м)
3 6 12 24
1/4 (3/8) 6 4 3 2
3/8 (1/2) 13 9 6 4
1/2 (5/8) 26 18 12 8
5/8 (3/4) 46 31 21 15
65 45 31 21
1 (1 1/8) 140 96 66 45
1 1 / 4 (1 3/8) 250 170 119 82
  • давление менее 10 кПа
  • коэффициент фитинга 1.5 — эквивалентная длина трубы = длина трубы + 50%
  • перепад давления 125 Па
  • содержание энергии в природном газе 37 МДж / м 3
  • медные трубки типа K

Медные трубки — тип L

9004 0 3/4 (7/8)
Мощность трубы (кВт)
Номинальный размер трубы (OD)
(дюйм)
Длина трубы (м)
3 6 12 24
1/4 (3/8) 7 5 3 2
3/8 (1/2) 15 10 7 5
1/2 (5/8) 29 20 13 9
5/8 (3/4) 49 33 23 16
75 51 35 24
1 (1 1/8) 150 104 71 49
1 1 / 4 (1 3/8) 260 180 124 85
  • давление менее 10 кПа
  • коэффициент фитинга 1.5 — эквивалентная длина трубы = длина трубы + 50%
  • перепад давления 125 Па
  • содержание энергии в природном газе 37 МДж / м 3
  • медные трубки типа L

.

Емкость расширительного контура стальной трубы

Расширительный контур — это распространенный способ компенсации температурного расширения и сжатия в стальных трубах. Расширительные петли могут быть изготовлены из стандартных труб и колен.

Steel pipe temperature U-bends expansion loops

Приблизительная способность расширения (мм)
Номинальный размер трубы
(мм)
Ширина петли расширения — w (м)
0.5 1,0 1,5 2,0 2,5
25 35 130
32 25 100 210
40 20 70 150
50 65 125 200
65 50 100150 220
80 40 75 125 190
100 35 65 115 150

9015 2

Калькулятор компенсатора расширения U-образных изгибов

Метрические единицы

Этот калькулятор можно использовать для расчета необходимой ширины и высоты компенсатора расширения U-образных изгибов.

S — Длина расширяющейся трубы (м)

Коэффициент расширения (10 -6 м / м o C)

Начальная температура ( o C)

Конечная температура ( o C)

Наружный диаметр трубы (мм)

Британские единицы

S — Длина расширяющейся трубы (футы)

Коэффициент расширения (10 -6 дюймов / дюйм o F)

Начальная температура ( o F)

Конечная температура ( o F)

Внешний диаметр трубы (дюймы)

Z-Bends Expansion Calculator

000 Компенсатор

z-bends expansion pipe line compensator

Метрические единицы

Этот калькулятор можно использовать для расчета необходимого смещения в компенсаторе Z-образных изгибов.

S — Длина расширяющейся трубы (м)

Коэффициент расширения (10 -6 м / м o C)

Начальная температура ( o C)

Конечная температура ( o C)

Наружный диаметр трубы (мм)

Британские единицы

S — Длина расширяющейся трубы (футы)

Коэффициент расширения (10 -6 дюймов / дюйм o F)

Начальная температура ( o F)

Конечная температура ( o F)

Внешний диаметр трубы (дюймы)

L-образные отводы Расширительный компенсатор

000 Калькулятор

l-bends expansion pipe line compensator

Метрические единицы

Этот калькулятор можно использовать для расчета необходимого смещения в компенсаторе Z-образных изгибов.

S max — Длина самой длинной расширяющейся стойки (м)

Коэффициент расширения (10 -6 м / м o C)

Начальная температура ( o C)

Конечная температура ( o C)

Внешний диаметр трубы (мм)

Имперские единицы

Этот калькулятор можно использовать для расчета необходимого смещения в компенсаторе Z-образных изгибов.

S max — Длина самой длинной расширяющейся опоры (футы)

Коэффициент расширения (10 -6 дюймов / дюйм o F)

Начальная температура ( o F)

Конечная температура ( o F)

Наружный диаметр трубы (дюйм)

.