Ortakių ir jungiamųjų detalių ploto apskaičiavimas: skaičiavimų atlikimo taisyklės + skaičiavimų pagal formules pavyzdžiai
Raktas į nepriekaištingą ir efektyvų vėdinimo veikimą yra kompetentingas ortakių ir jungiamųjų detalių ploto apskaičiavimas, nuo kurio priklauso ir atskirų elementų, ir įrangos parinkimas. Skaičiavimo tikslas – užtikrinti optimalų oro kaitos dažnumą patalpose pagal jų paskirtį.
Straipsnyje išsamiai išnagrinėjome kiekvieną reikiamą skaičiavimo etapą: ortakių skerspjūvio ir tikrojo ploto nustatymą, oro greičio apskaičiavimą ir forminių gaminių parametrų parinkimą. Be to, apibūdinome pagrindinius vėdinimo kanalų dydžio reikalavimus, taip pat pateikėme ortakių privataus namo skaičiavimo pavyzdį.
Straipsnio turinys:
Skaičiavimų atlikimo tikslas
Skaičiavimo ypatybės ir ortakių pasirinkimas priklauso nuo jų tipo ir medžiagos, iš kurios jie pagaminti. Pastaroji charakteristika lemia oro judėjimo metu atsirandančius niuansus ir oro lavinos sąveikos su sienomis ypatumus.
Oro kanalai yra:
- metalas - tai gali būti juodas plienas, cinkuotas, nerūdijantis plienas;
- aliuminio lankstus gofruotas;
- plastikiniai vėdinimo kanalai - lankstus ir standus;
- medžiaga.
Pagal skerspjūvio geometriją ortakiai daromi apvalūs, stačiakampiai arba ovalūs. Pastarieji nėra tokie populiarūs kaip pirmieji du.
Net jei yra teisingiausia vėdinimo sistemos konstrukcija, ortakių sekcijų pasirinkimo klaida gali sukelti oro cirkuliacijos sutrikimą.
Šis parametras priklauso nuo:
- oro masės tekėjimo greitis ir jos tūris;
- jungčių sandarumo laipsnis;
- triukšminga vėdinimo sistema;
- energijos sąnaudos
Teisingai atlikti skaičiavimai leis sutaupyti pinigų, nes medžiagos kiekis bus nustatytas tiksliai. Tačiau be ekonominių dalykų, svarbiausia yra vėdinimo parametrai, užtikrinantys patogias žmonių gyvenimo sąlygas.
Bendra informacija skerspjūvio plotui apskaičiuoti
Ortakio vamzdžių plotas apskaičiuojamas naudojant skirtingas vertes:
- Už sanitarinių ir higienos parametrų laikymąsi (SanPiN).
- Pagal gyventojų skaičių.
- Pagal kambarių plotą.
Rezultatą galima gauti tiek atskiram kambariui, tiek visam namui. Skaičiavimams yra specialios programos su įterptais algoritmais. Kitas skaičiavimo variantas yra naudoti formules.
Projektuojant ortakių skerspjūvio plotas parenkamas taip, kad oras judėtų visais ilgiais maždaug vienodu greičiu. Per visą sistemos ilgį oro kiekis yra skirtingas, todėl didėjant oro masės tūriui, ortakio skerspjūvio plotas turėtų keistis į viršų.
Didėjant apskritimo skerspjūviui, oro srauto greitis mažėja. Kartu sumažės ir aerodinaminis triukšmas. Tokių ortakių trūkumas yra konstrukcijos stambumas, dėl kurio neįmanoma jų įrengti erdvėje tarp traukos ir pakabinamų lubų, taip pat išaugusios išlaidos.
Jei tai neįmanoma, pirmenybę galite teikti stačiakampei geometrijai, nes stačiakampio pjūvio aukštis yra mažesnis. Kita vertus, apvalius gaminius lengviau montuoti, jie turi ir savų eksploatacinių privalumų.
Vieno ar kito varianto pasirinkimas priklauso nuo vartotojo prioritetų. Jei energijos taupymas, minimalus triukšmas yra priešakyje ir yra visos galimybės įrengti didelį tinklą, geriausias pasirinkimas yra apvali ortakio forma.
Skaičiavimo žingsniai
Skaičiavimo darbas susideda iš kelių etapų:
- Generolo sudarymas vėdinimo sistemų schemos. Čia reikia atkreipti dėmesį į tiesių sekcijų, besisukančių dalių ilgius ir jų tipą bei vietas, kur ruožas keičiasi.
- Parenkamas sanitariniams ir higienos reikalavimams identiškas oro mainų kursas.
- Oro masių judėjimo vamzdynu greičio skaičiavimas. Šis parametras priklauso nuo ventiliacijos tipas, ir tai gali būti natūralus arba priverstinis.
- Ortakio ploto ir kitų parametrų skaičiavimas.
Tokiems skaičiavimams atlikti yra daug programų.
Ortakio skerspjūvio skaičiavimas
Formos elementų ir ortakių kvadratūros skaičiavimui naudojama išraiška atrodo taip:
Sc = (P x 2,778): V,
Kur:
- Sc - plotas skerspjūvyje;
- L — sistemoje cirkuliuojančio oro srautas;
- 2.778 — koeficientas, suderinantis skirtingus matmenis;
- V — oro lavinos greitis konkrečioje vietoje, matuojamas metrais per sekundę.
Skaičiavimo rezultatas bus vertė, išmatuota cm².
Yra alternatyvi formulė:
S = L : k × V,
K koeficientas šiuo atveju yra 3600.
Faktinio kanalo ploto nustatymas
Reguliarus apvalių vėdinimo kanalų vėdinimo plotas apskaičiuojamas pagal formulę:
S = (π x D2): 400,
Kur:
- S — faktinis plotas;
- D - skersmuo.
Stačiakampiams vamzdynams:
S = (A x B): 100,
Kur:
- S — faktinis plotas;
- D - skersmuo;
- A — ortakio aukštis;
- IN - konstrukcijos plotis.
Ovalo skerspjūvio vamzdžio skerspjūvio plotas apskaičiuojamas pagal formulę:
S = π × A × B: 4,
Kur:
- A - didesnis ovalo skersmuo;
- IN - atitinkamai mažesnis skersmuo.
Yra ir kitų formulių oro kanalo plotui apskaičiuoti.
Naudodami norminį dokumentą, pvz., SNiP, galite palyginti ortakių skerspjūvio matmenis su reikalingais rodikliais. Taip dar lengviau nustatyti tinkamą oro vamzdyno dydį.
Kai kurie gamintojai oro kanalų aprašyme pateikia nomogramas. Jų yra ir norminėje literatūroje.
Iš nomogramų galite paimti skerspjūvio ploto reikšmę. Jis yra apytikslis, bet tinka sukurti sistemą su minimaliu triukšmu.
Norėdami sužinoti konkretaus atšakos vamzdžio, kuriuo tiekiamas tam tikras oro tūris, ortakio matmenis, turite atlikti šiuos veiksmus:
- Nomogramoje nustatykite per 1 valandą judėjusio oro tūrio susikirtimo tašką ir projektinės sekcijos didžiausio greičio liniją.
- Netoli šio taško raskite tinkamiausio skersmens vertę.
Be to, turėdami nomogramą, galite ne tik palengvinti ortakių ir jungiamųjų detalių skerspjūvio skaičiavimą, bet ir nurodyti slėgio nuostolius oro linijos atkarpoje nustatytu greičiu.
Nebūtina naudoti nomogramos, reikiamą skerspjūvio plotą galite nustatyti priklausomai nuo oro masės greičio.
Oro greičio skaičiavimas
Naudodami formules arba specialias lenteles apskaičiuokite ortakio greitį. Pagrindinis parametras čia yra daugialypumo indeksas, kuris nustato oro tūrį, kuriuo 1 m2 tūrio patalpa yra visiškai vėdinama.3 per 1 valandą.
Norėdami nustatyti daugialypumo indeksą, ekspertai rekomenduoja ištirti konkrečias esamų pramonės objektų sąlygas, apie kurias yra faktinių duomenų apie dujų, toksiškų garų ir kt. išsiskyrimą. Geriausia atlikti nepriklausomą skaičiavimą naudojant formules.
Daugialypės apskaičiavimo formulė atrodo taip:
N=V:W,
Kur:
- N — reikalingas dauginys;
- V - gryno oro masės, patenkančios į patalpą, kiekis per valandą;
- W - kambario tūris.
Daugybos vienetas yra kartų skaičius per valandą, V matuojamas mᶾ/h, tūris yra mᶾ.
Panagrinėkime konkretų pavyzdį, kaip nustatyti reikiamą oro kiekį daugybe.
Yra svetainė, kurios tūris yra 22 mᶾ. Tam reikės oro: L = 22 x 6 = 132 m3, čia 6 yra oro mainų kursas, paimtas iš lentelės.
Masės judėjimo greitis (V) matuojamas m/s ir nustatomas pagal formulę:
V=L: 3600 x S,
Kur:
- L — naudojamas oras (mᶾ/h);
- S - ortakio skerspjūvio plotas (mᶾ).
Be to, turi įtakos dar 2 parametrai oro greitisPapildoma komplektacija: triukšmo lygis, vibracijos koeficientas. Į juos reikia atsižvelgti kuriant sistemą.
Mažo kotedžo skaičiavimo pavyzdys
Skaičiavimui buvo paimtas kotedžas, kurio vidinis plotas 108,8 m2 ir aukštis nuo grindų iki lubų 3 m Viduje yra svetainė, miegamasis, vaikų kambarys, virtuvė, vonios kambarys. Daugybos rodiklis yra lygus 1.
Pirmiausia apskaičiuokite pašalinto ir įeinančio oro kiekį visam pastatui.
Tam naudojamas SNiP metodas:
- Kadangi miegamasis ir svetainė yra vienodo ploto, iš jų pašalinamas oro kiekis yra 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ/val.
- Vaiko kambariui - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ/val.
- Virtuvei - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ/val.
- Vonios kambariui - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ/val.
- Rezultatas: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ/val.
Nebuvo atsižvelgta į koridorių ir koridorių. 100 mᶾ yra tūris, kuris praeina per virtuvės gaubtą.
Teisingas oro srauto paskirstymas namuose taip pat labai svarbus dalykas. Tokio tipo pastatuose dažniausiai įrengiama natūrali vėdinimo sistema.Čia vis dar yra prievartos elementas - virtuvės gaubtas.
Tada nustatykite ventiliacijos kanalų skersmenis. Kadangi 100 m3 Jei gaubtas nuimamas jėga, tuomet belieka paskirstyti likusius 294 m3. Jie natūraliai išeis per 2 šachtas. Kiekvienam reikės: 294: 2 = 147 mᶾ.
Kadangi oro greitis natūralios vėdinimo šachtose svyruoja nuo 0,5 iki 1,5 m/s, skaičiuojant dažniausiai imama vidutinė vertė 1 m/s. Pakeitus žinomas reikšmes į formulę S = L: k × V, jie randa: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².
Dabar galima nustatyti ortakio, kurio skerspjūvis yra apskritimas, skersmenį pagal formulę: S = (π x D2) : 400 arba 0,0408 = (3,14 x D2) : 400.
Išsprendę šią lygtį su vienu nežinomu, atlikdami paprastus skaičiavimus, jie nustato, kad ortakio skersmuo yra 2,28 mm. Šiai vertei parenkamas artimiausias didesnis standartinis vamzdžio dydis.
Įrengdami stačiakampį ortakį, jo dydį pasirinkite pagal lentelę, sutelkdami dėmesį į plotą. Artimiausia didesnė reikšmė yra 200 x 250 mm.
Taikant tą pačią schemą, nustatomas virtuvės gartraukio išleidimo angos skerspjūvio plotas, su skirtumu, kad oro greitis čia yra 3 m/s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² arba skersmuo 107 mm.
Perskaičiavimo lentelė reikalinga, kai reikia apskaičiuoti stačiakampio skerspjūvio ortakius ir taikyti lentelę apvaliems gaminiams. Čia pateikiami apskrito skerspjūvio ortakių skersmenys, kuriuose slėgio sumažėjimas dėl trinties yra lygus tai pačiai stačiakampio dizaino vertei.
Yra trys lygiavertės vertės nustatymo būdai:
- pagal greitį;
- išilgai skerspjūvio;
- pagal vartojimą.
Šios vertės yra susijusios su skirtingais oro kanalo parametrais. Kiekvienas iš jų turi individualų lentelių naudojimo būdą. Svarbiausia, kad, nepaisant naudojamos technikos, slėgio nuostolių dėl trinties dydis būtų toks pat.
Galiausiai patikrinamas greitis: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m/s. Tai neviršija priimtinos ribos.
Formuoti gaminiai ir jų skaičiavimas
At ortakių montavimas įvairių dydžių tiesios atkarpos sujungiamos naudojant forminius gaminius.
Formos gaminiai apima:
- Lenkimai. Jie naudojami oro vamzdyno krypčiai keisti bet kokiu kampu. Jie būna apvalūs, stačiakampiai ir ovalūs.
- Perėjimai. Jie naudojami skirtingų sekcijų ortakiams sujungti. Bet kokia geometrija - nuo apvalios iki kombinuotos.
- Movos, speneliai. Sujunkite tiesias greitkelio atkarpas.
- Marškinėliai. Ortakio šakos arba dvi atšakos yra sujungtos.
- Stubs. Oro srauto blokavimas.
- Skersiniai. Atskirkite arba sujunkite oro srautus.
- Ančiukai. Pateikite kelių lygių oro kanalo perėjimą.
Norint apskaičiuoti reikiamus forminių gaminių parametrus, reikalingi matematiniai įgūdžiai.
Viename indikatoriuje padaryta klaida pablogins sistemos veikimo charakteristikas. Tokiems skaičiavimams paruoštų formulių nėra.
Daugelis dizainerių naudoja specialias programas ir internetinius skaičiuotuvus. Jums tereikia įvesti pirmines reikšmes ir gauti paruoštus parametrus išvestyje.
Programos leidžia ne tik nustatyti reikiamus visų dalių dydžius, bet ir atlikti jų tobulinimą. Tokia plėtra, atspausdinta 3D spausdintuvu, leidžia puikiai priderinti vėdinimo kanalus.
Pagrindiniai skaičiavimo reikalavimai
Nustatant galutinius ortakių parametrus, būtina atsižvelgti į tai, kad nustatant ortakių plotą turi būti užtikrinta, kad:
- Patalpoje užtikrinamas temperatūros režimas. Ten, kur yra šilumos perteklius, užtikrinamas jos pašalinimas, o kur trūkumas – sumažinami jos nuostoliai.
- Oro judėjimo greitis jokiu būdu nesumažina žmonių komforto lygio patalpoje. Darbo zonose būtinas oro valymas.
- Ore esančių kenksmingų cheminių junginių ir suspenduotų dalelių kiekis atitinka GOST 12.1.005-88.
Atskirose patalpose būtina sąlyga renkantis ortakių plotą yra nuolat palaikyti slėgį ir neįtraukti oro tiekimo iš išorės.
Patalpų, kuriose reikalinga atsarginė kopija, kategorijai priskiriami rūsiai, taip pat patalpos, kuriose gali kauptis kenksmingos medžiagos.
Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema
Internetinė programa, skirta padėti projektavimo inžinieriui:
Siužetas apie viso privataus namo vėdinimo organizavimą:
Ortakio skerspjūvio plotas, forma ir ilgis yra kai kurie parametrai, lemiantys vėdinimo sistemos veikimą. Teisingas skaičiavimas yra nepaprastai svarbus, nes... nuo to priklauso oro pralaidumas, tėkmės greitis ir efektyvus visos konstrukcijos veikimas.
Naudojant internetinį skaičiuotuvą, skaičiavimo tikslumas bus didesnis nei skaičiuojant rankiniu būdu. Šis rezultatas paaiškinamas tuo, kad programa automatiškai apvalina reikšmes iki tikslesnių verčių.
Ar turite asmeninės patirties projektuojant, montuojant ir skaičiuojant ortakių sistemą? Norite pasidalinti sukauptomis žiniomis ar užduoti klausimus šia tema? Prašome palikti komentarus ir dalyvauti diskusijose – atsiliepimų forma yra žemiau.
Sveiki, turiu garažą ilgis 6 x plotis 4 x aukštis 3, pasakyk kokio skersmens apvalaus vamzdžio reikia natūraliam vėdinimui?