Cálculo de dutos de ar por velocidade e fluxo + métodos para medir o fluxo de ar interno

A troca de ar equilibrada é a base para o bem-estar e a capacidade de trabalho das pessoas.Não é? Mas, para criar condições de conforto em instalações residenciais e industriais, é importante calcular corretamente os dutos de ar em termos de velocidade e vazão e garantir um modo eficaz de movimentação do fluxo de ar.

A seguir, diremos o que é necessário para calcular dutos de ar, quais métodos e instrumentos são usados ​​para medir a velocidade do fluxo de ar.

O que é um duto?

Ducto de ar – o elemento principal do sistema distribuição de ar. É um conjunto de tubos de metal ou plástico colocados para garantir o equilíbrio do ar. O princípio de funcionamento do duto de ar é fornecer e extrair o ar por meio de ventiladores especiais.

Características básicas do duto de ar:

• formato (redondo ou retangular);
• área transversal;
• rigidez (flexível, semi-flexível e difícil).

O desempenho do sistema de ventilação e a sua funcionalidade como um todo dependem destas características.

Escolha um duto de ar com seção retangular se for importante torná-lo invisível. Este tipo de duto pode ser facilmente escondido na superfície superior dos gabinetes

A seleção correta dos parâmetros do duto de ar, levando em consideração todas as características da sala, garantirá seu funcionamento eficiente e de longo prazo.

Algoritmo de cálculo

Ao projetar, ajustar ou modificar um sistema de ventilação existente, devem ser realizados cálculos de dutos de ar. Isto é necessário para determinar corretamente seus parâmetros, levando em consideração o desempenho ideal e as características de ruído nas condições atuais.

Ao realizar cálculos, os resultados da medição da vazão e da velocidade do movimento do ar no canal de ar são de grande importância.

Fluxo de ar - o volume de massa de ar que entra no sistema de ventilação por unidade de tempo. Via de regra, esse indicador é medido em m³/h.

Velocidade de viagem – um valor que mostra a rapidez com que o ar se move no sistema de ventilação. Este indicador é medido em m/s.

Se esses dois indicadores forem conhecidos, pode-se calcular a área das seções circulares e retangulares, bem como a pressão necessária para superar a resistência ou atrito local.

Ao traçar um diagrama, é necessário escolher um ângulo de visão da fachada do edifício, que fica na parte inferior do layout. Os dutos são mostrados como linhas grossas sólidas

O algoritmo de cálculo mais comumente usado é:

1. Elaboração de um diagrama axonométrico que liste todos os elementos.
2. Com base neste esquema, o comprimento de cada canal é calculado.
3. O fluxo de ar é medido.
4. A vazão e a pressão em cada seção do sistema são determinadas.
5. As perdas por atrito são calculadas.
6. Usando o coeficiente requerido, é calculada a perda de pressão ao superar a resistência local.

Ao realizar cálculos em cada seção da rede distribuição de ar resultados diferentes são obtidos. Todos os dados devem ser equalizados por meio de diafragmas com o ramo de maior resistência.

Cálculo da área da seção transversal e diâmetro

O cálculo correto da área das seções redondas e retangulares é muito importante. Um tamanho de seção transversal inadequado não proporcionará o equilíbrio de ar desejado.

Um duto muito grande ocupará muito espaço e reduzirá a área efetiva da sala. Se o tamanho do canal for muito pequeno, aparecerão correntes de ar à medida que a pressão do fluxo aumenta.

Para calcular a área da seção transversal necessária (S), você precisa conhecer os valores do fluxo e velocidade do ar.

A seguinte fórmula é usada para cálculos:

S = L/3600*V,

em que eu – vazão de ar (m³/h), e V – a sua velocidade (m/s);

Usando a seguinte fórmula, você pode calcular o diâmetro do duto (D):

D = 1000*√(4*S/π), Onde

S – área transversal (m²);

π – 3,14.

Se você planeja instalar dutos de ar retangulares em vez de redondos, em vez do diâmetro, determine o comprimento/largura necessário do duto de ar.

Todos os valores obtidos são comparados com os padrões GOST e os produtos com diâmetro ou área de seção transversal mais próximos são selecionados

Ao escolher tal duto de ar, a seção transversal aproximada é levada em consideração. O princípio usado a*b ≈ S, Onde a - comprimento, b – largura e S - área da seção transversal.

De acordo com os regulamentos, razão largura e comprimento não devem ser superiores a 1:3. Você também deve usar a tabela de tamanhos padrão fornecida pelo fabricante.

Os tamanhos mais comuns de dutos retangulares são: dimensões mínimas - 0,1 m x 0,15 m, máximo - 2 m x 2 m A vantagem dos dutos de ar redondos é que apresentam menor resistência e, consequentemente, geram menos ruído durante o funcionamento.

Cálculo da perda de pressão devido à resistência

À medida que o ar se move ao longo da linha, é criada resistência.Para superá-lo, o ventilador da unidade de tratamento de ar cria pressão, que é medida em Pascal (Pa).

A perda de pressão pode ser reduzida aumentando a seção transversal do duto de ar. Neste caso, aproximadamente a mesma vazão na rede pode ser garantida

Para selecionar um adequadoinstalação ritochny com um ventilador com desempenho exigido, é necessário calcular a perda de pressão para superar a resistência local.

Esta fórmula se aplica:

P=R*L+Ei*V2*Y/2, Onde

R – perda de pressão específica devido ao atrito em uma determinada seção do duto de ar;

eu – comprimento da seção (m);

Eu – coeficiente de perda local total;

V – velocidade do ar (m/s);

S – densidade do ar (kg/m3).

Valores R determinado por padrões. Este indicador também pode ser calculado.

Se a seção transversal do duto for circular, a perda de pressão devido ao atrito (R) são calculados da seguinte forma:

R = (X*D/B) * (V*V*S)/2g, Onde

X – coeficiente resistência ao atrito;

eu — comprimento (m);

D – diâmetro (m);

V é a velocidade do ar (m/s), e Y é a sua densidade (kg/m³);

g - 9,8m/s².

Se a seção transversal não for redonda, mas retangular, é necessário substituir por um diâmetro alternativo igual a D = 2AB/(A + B), onde A e B são lados.

Software de cálculo

Todos os cálculos podem ser realizados manualmente, mas é mais conveniente e rápido utilizar programas especializados.

Usando esses programas, você pode não apenas realizar com precisão os cálculos necessários, mas também preparar desenhos.

Se necessário, você pode usar um software especial para realizar cálculos. Isso eliminará possíveis erros que podem desempenhar um papel fatal durante a operação. Os valores primários são inseridos no programa e em poucos segundos você pode obter resultados de cálculo precisos

Ventilação—Calc – um aplicativo funcional para cálculo de dutos de ar. Para cálculos, são utilizados valores de fluxo de ar e velocidade, bem como temperatura.

MagiCAD – realiza todos os tipos de cálculos para redes de utilidades, as imagens são apresentadas nos formatos 2D e 3D.

GIDRV – um programa para calcular todos os parâmetros dos dutos de ar. É possível selecionar qualquer combinação de parâmetros para obter o melhor desempenho.

Dutor 2.5 – um utilitário que calcula com precisão os diâmetros das seções dos dutos de ar. Ideal para selecionar seus tipos.

Os desenhos elaborados nestes programas permitem ver com mais precisão o layout de todos os componentes do sistema e garantir o seu funcionamento mais eficiente.

Medindo velocidade e fluxo de ar

Ao realizar medições, é importante selecionar os instrumentos e técnicas corretos, bem como seguir os procedimentos para realizar medições.

Instrumentos usados ​​para medições

Os tipos de instrumentação mais comumente usados ​​são:

• anemômetro ultrassônico 3D – realiza medições com base nas mudanças na frequência do som entre pontos especificados;
• Tubo de Pitot – registra a diferença entre a pressão estática e total;
• anemômetro de fio quente – determina a vazão com base na taxa na qual a temperatura do sensor diminui.
• alado anemômetro - realiza medições com base nas mudanças na velocidade de rotação do impulsor.
• bolômetro – determina o fluxo de ar devido à concentração do fluxo no ponto de medição, a seção transversal é pré-definida.

Muitos dos dispositivos desta lista são bastante caros e raros.Você pode alugá-los e fazer medições sozinho, mas é melhor chamar um engenheiro de instalação experiente que conheça todas as nuances da execução de trabalhos de medição.

Um tubo pitot é usado em conjunto com sensores. Este é um dispositivo fácil de usar. O tubo é retirado com a extremidade aberta voltada para o fluxo de ar e a outra extremidade é conectada ao manômetro

A medição da velocidade é necessária não apenas para realizar cálculos, mas também para monitorar os parâmetros higiênicos do ar interno. Durante um período de tempo é inevitável que contaminação de dutos de ventilação e dutos de ar.

Nesses casos, as conexões podem ficar despressurizadas e o desempenho do equipamento diminuirá. Além disso, são necessárias medições para manutenção, limpeza e reparo de rotina do sistema de ventilação.

Ao fazer medições, você deve seguir uma série de regras. Em primeiro lugar, a velocidade do ar é regulada por códigos e normas de construção. É necessário focar nesses valores.

Pequenos desvios destes parâmetros são permitidos na presença de circunstâncias técnicas especiais. Por exemplo, ao instalar equipamentos, realizar trabalhos de reparo, etc.

Em segundo lugar, ao realizar medições, também é necessário levar em consideração os padrões dos fatores associados - níveis de ruído e vibração, que estão especificados nos documentos regulamentares.

Exceder esses padrões indica deficiências no sistema de ventilação. A velocidade do ar não deve ter qualquer efeito sobre estes indicadores.

Métodos para realizar medições de fluxo de ar

No palco comissionamento É imprescindível medir o fluxo volumétrico de ar no sistema de ventilação e ar condicionado.Isso garantirá a possibilidade de configuração de alta qualidade do sistema e seu funcionamento ininterrupto.

Tais medições são realizadas diretamente no duto de ar ou na grade de entrada. Existem várias técnicas simples.

Medições em difusores de teto

Na maioria das vezes, para medições usando esta técnica, é usado bolômetro. Precisa ser fechado difusor, e o topo embaraço anexar ao teto. É necessário medir o volume total de ar extraído da sala, e o fluxo de abastecimento.

O bolômetro é altamente preciso devido ao fato de que o retificador de fluxo embutido nele reduz a probabilidade de erro. Apesar de o dispositivo parecer volumoso, é bastante leve - seu peso não passa de 3 kg

Algumas fontes recomendam o uso de uma sonda para medições, inserindo-a no espaço entre lamelas difusor para obter um resultado médio.

Esta abordagem é ineficaz por dois motivos:

1. A turbulência do fluxo é muito alta, portanto o fluxo real não pode ser visto.
2. Não é possível alinhar a sonda diretamente com o fluxo. Os resultados da medição serão distorcidos em qualquer caso.

Assim, você não deve perder tempo com manipulações desnecessárias com a sonda. Existem métodos de medição muito mais simples e precisos.

Existe outra maneira de realizar medições usando esta técnica. Ele fornece uma seção reta e fluxo uniforme. As medições são feitas através de furos pré-perfurados.

Este método é altamente preciso, mas nem sempre há condições para sua implementação. Não há seções retas em todos os lugares; às vezes é impossível preparar dois furos para medições.Além disso, para implementar este método são necessárias várias pessoas: uma deve fazer medições, a segunda deve segurar a escada e assim por diante.

Considerando tudo isso, se você precisa obter um resultado rápido e preciso sem fazer esforços excessivos, use bolômetro.

Medições na grade de ventilação

Para realizar operações de controle e medição utilizando esta técnica, é utilizado anemômetro de fio quente com impulsor de 60 a 100 mm de diâmetro. O impulsor deve ser comparável às dimensões da grade.

Um anemômetro de fio quente é um dispositivo multifuncional que pode ser usado não apenas para medir a velocidade do ar, mas também para medir outros parâmetros. Esse dispositivo será muito útil em casa. Ao adquirir um anemômetro de fio quente, é melhor escolher um dispositivo que tenha a função de analisar e documentar dados

Este método fornece resultados de alta precisão e o número de medições realizadas é mínimo. Para fornecer acesso a locais de difícil acesso, você pode usar uma extensão especial ou sonda telescópica.

Medições de duto

Para realizar medições, é utilizado um orifício de trabalho especialmente feito na parede do duto de ar.

É importante cumprir as seguintes condições:

• o tamanho da seção transversal deste furo deve corresponder exatamente ao diâmetro da sonda;
• O local para medições deve ser selecionado cuidadosamente. O furo é feito apenas em seção reta, cujo comprimento deve ser de pelo menos 5 diâmetros do duto de ar. O furo deve ser posicionado de forma que a distância antes dele seja igual a 3 diâmetros, e depois dele - 2 diâmetros de tubo.

Ao fazer medições dentro de um duto de ar, é necessário utilizar um dispositivo com impulsor com diâmetro de 16 a 25 mm.Se o duto de ar estiver localizado alto, uma sonda telescópica ou extensão virá em socorro.

Regras para usar dispositivos de medição

Ao medir a velocidade do fluxo de ar e seu consumo em um sistema de ventilação e ar condicionado, é necessário selecionar corretamente os dispositivos e cumprir as seguintes regras para seu funcionamento.

Isso permitirá que você obtenha resultados precisos de cálculos de dutos de ar, bem como crie uma imagem objetiva sistemas de ventilação.

Para registrar taxas de fluxo médias, você precisa fazer várias medições. Seu número depende do diâmetro do tubo ou do tamanho das laterais se o canal for retangular

Observe o regime de temperatura indicado no passaporte do dispositivo. Monitore também a posição do sensor da sonda. Deve estar sempre orientado exatamente para o fluxo de ar.

Se esta regra não for seguida, os resultados da medição serão distorcidos. Quanto maior for o desvio do sensor da posição ideal, maior será o erro.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Ventilação em casa:

Assim, é muito importante seguir as regras para realização das medições, pois o menor erro pode afetar o resultado do cálculo.

Os cálculos corretos do duto de ar permitirão selecionar sua configuração ideal e os componentes necessários, o que significa que será garantido o funcionamento ininterrupto e produtivo da ventilação.

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