Процедура за изчисляване на загубите на налягане в тръбопроводите

Сърцето на всяка вентилационна система с механична мотивация на въздушния поток е вентилатор, който създава този поток в каналите. Силата на вентилатора зависи пряко от главата, която трябва да се създаде на изхода от него, и за да се определи величината на това налягане, е необходимо да се изчисли съпротивлението на цялата система от канали.

За да изчислите загубата на налягане, трябва да имате диаграма и размери на въздуховодите и допълнителното оборудване.

Първоначални данни за изчисления

Когато схемата на вентилационната система е известна, размерите на всички въздушни линии се избират и се определя допълнително оборудване, схемата се представя в челната изометрична проекция, а именно аксонометрия. Ако се изпълнява в съответствие с настоящите стандарти, тогава в чертежите (или скици) ще се вижда цялата информация, необходима за изчисляване.

Аеродинамични характеристики на вентилатора.

1. С помощта на етажни планове е възможно да се определят дължините на хоризонталните участъци на въздуховодите. Ако на аксонометричната диаграма се използват надморска височина, на която минават каналите, тогава ще стане известна и обхватът на хоризонталните участъци. В противен случай ще е необходимо да изрежете сградата с павираните въздуховоди. И в крайния случай, когато информацията не е достатъчна, тези дължини трябва да бъдат определени чрез измервания на мястото на уплътнението.
2. На диаграмата трябва да се покаже цялото допълнително оборудване, инсталирано в каналите със символа. Това могат да бъдат диафрагми, електрически капаци, пожарни вентили, както и устройства за разпределяне или извличане на въздух (решетки, панели, чадъри, дифузори). Всяка единица от това оборудване създава съпротивление на въздушния поток, което трябва да се вземе предвид при изчислението.
3. В съответствие с разпоредбите на диаграмата в близост до условните изображения на въздуховодите, трябва да се посочи въздушният поток и размерите на каналите. Това са параметрите, определящи изчисленията.
4. Всички елементи за формиране и разклоняване също трябва да бъдат отразени в диаграмата.

Ако такава схема не съществува на хартия или в електронна форма, тогава тя ще трябва да бъде изтеглена поне в чернова, изчисленията не могат да бъдат направени без нея.

С какво да започнем?

Диаграма на загубата на глава на метър тръбопровод.

Много често трябва да се справят с доста прости схеми на вентилация, при които има въздушна линия със същия диаметър и няма допълнително оборудване. Такива схеми са лесни за изчисляване, но какво, ако схемата е сложна с множество клонове? Съгласно метода за изчисляване на загубата на налягане в тръбопроводите, който е изложен в много справочни публикации, е необходимо да се определи най-дългият клон на системата или клонът с най-голяма устойчивост. Рядко е възможно да се открие такава съпротива от очите, така че е обичайно броенето на най-дългия клон. След това, като се използват стойностите на въздушния поток, фиксирани към схемата, целият клон е разделен на секции според тази характеристика. Като правило разходите се променят след разклоняване (тийзи), а при разделянето е най-добре да се фокусираме върху тях. Има и други опции, например всмукателни или изпускателни решетки, вградени директно в основния канал. Ако това не е показано на диаграмата, но има такава решетка, ще трябва да изчислите потока след нея. Сайтовете са номерирани, започвайки от най-отдалечените от вентилатора.

Редът на изчисленията

Таблица на максималната скорост на въздуха.

Общата формула за изчисляване на загубата на въздушно налягане за цялата вентилационна система е, както следва:

HB = Σ (R1 + Z), където:

• HB - загуба на налягане в цялата система на тръбопроводите, kgf / m²;
• R - устойчивост на триене на 1 m въздуховод с еквивалентно напречно сечение, kg / m²;
• л - дължина на площадката, m;
• Z е количеството на налягането, загубено от въздушния поток в локалните съпротивления (профилни елементи и допълнително оборудване).

Забележка: Стойността на площта на напречното сечение на тръбопровода, включена в изчислението, първоначално се взема като за кръглата форма на канала. Съпротивлението на триене за канали с правоъгълна форма се определя от площта на напречното сечение, еквивалентна на кръглата.

Изчислението започва от най-външната част № 1, след това отива до втория сайт и т.н. Резултатите от изчисленията за всеки сайт са добавени, което е посочено от математическия знак за сумиране във формулата за изчисление. Параметърът R зависи от диаметъра на канала (d) и от динамичното налягане в него (Pd), а последният, от своя страна, зависи от скоростта на въздушния поток. Коефициентът на абсолютна грапавост на стените (λ) се приема традиционно като за въздуховод от галванизирана стомана и е 0,1 mm:

R = (λ / d) Pd.

Диаграма за определяне на загубата на главата и диаметъра на тръбите.

За да се използва тази формула да се изчисли загубата на налягане на процеса няма смисъл, тъй като стойностите на R за различни скорости на въздуха и диаметри вече са изчислени и референтни стойности (RV Shchekin IG Staroverov - справка). Ето защо е необходимо просто да се намерят тези стойности в съответствие със специфичните условия за изместване на въздушните маси и да се заменят във формулата. Още един индикатор, динамичното налягане Рд, който е свързан с параметър R и участва в по-нататъшното изчисляване на локалните съпротивления, също е референтна стойност. Като се има предвид тази връзка между двата параметъра, те са изброени заедно в референтните таблици.

Стойността Z на загубата на налягане в местните съпротивления се изчислява по формулата:

Z = Σx Pd.

Знакът за сумиране показва, че е необходимо да се добавят резултатите от изчислението за всеки от местните съпротивления в дадена област. В допълнение към вече известните параметри формулата съдържа коефициента ξ. Неговата величина е безразмерна и зависи от вида на местната съпротива. Стойностите на параметъра за много елементи на вентилационните системи се изчисляват или определят експериментално, така че те са в референтната литература. Коефициентите на местно съпротивление на вентилационното оборудване често са посочени от самите производители, като са определили техните стойности по експериментални начини в производството или в лабораторията.

Таблица с еквивалентни диаметри на тръбите.

След като се изчисли дължината на раздел 1, броя и вида на местните съпротивления, е необходимо правилно да се определят всички параметри и да се заменят във формулите за изчисление. След като получите резултата, преминете към втората секция и я включете към самия вентилатор. В този случай не забравяйте частта от въздухопровода, която се намира зад вентилационния модул, защото налягането на вентилатора трябва да бъде достатъчно, за да преодолее съпротивлението му.

След като приключат изчисленията за най-дългия клон, те произвеждат същото в следващия клон, след това на следващия и т.н. до самия край. Обикновено всички тези клонове имат много общи части, така че изчисленията ще се увеличат. Целта на определянето на загубата на налягане във всички отрасли е тяхната цялостна координация, тъй като вентилаторът трябва да разпределя равномерно потока си в цялата система. Това е, в загубата на налягане в един клон в идеалния случай трябва да се различават един от друг с не повече от 10. По-просто казано, това означава, че най-проксималната към клона на вентилатора трябва да има най-висока устойчивост, и по-нататък - от най-ниските. Ако това не е така, препоръчително е да се върнете към преизчисляването на диаметрите на въздуховодите и скоростта на движение на въздуха в тях.

Когато по някаква причина клоните не могат да бъдат завързани, се създават допълнителни изкуствени пречки - диафрагмите, които трябва да бъдат избрани. За да се опрости процеса, вместо диафрагмите, се монтира дросела - клапаните, с помощта на тях, могат да регулират съпротивлението на клона, като блокират потока от клапата.

Както показва практиката, правилно изчислената и регулирана след инсталация вентилационна система работи безупречно.