Расчет потери давления в воздуховодах

26 августа 2022

Потеря давления - процесс, определяемый скоростью движения воздушных масс в вентиляционной системе. Чем больше скорость, тем большим будет сопротивление. Вентилятор при работе создает статическое давление. Чем выше окажется сопротивление вентиляционной системы, тем меньшим окажется расход воздуха, который перемещается по вентиляционным каналам.

Показатель потери давления рассчитывают при помощи специальных таблиц. Благодаря этому можно узнать приблизительные потери в воздуховодах, в том числе – сопротивление сетевого оборудования. Суммируя все показатели по разным элементам можно узнать ту цифру, которая и будет характеризовать потерю давления.

Есть рекомендуемые показатели скорости движения воздушных масс по воздуховодам:

магистральные - 6-8 м\с;
боковые - 4-5 м\с;
распределительные - 1,5-2 м\с;
приточные решетки при потолке - 1- 3 м\с;
вытяжные решетки - 1,5- 3 м\с.

Как определить скорость движения воздушных масс в воздуховодах:

V= L / (3600*F) (м/сек)

где L - расход воздуха, м3/ч;

F -; площадь сечения канала, м2.

Рекомендация 1

Снизить потерю давления в системе можно при помощи увеличения сечения самих воздуховодов. Благодаря этому можно достигнуть примерно одинаковой скорости на каждом участке системы. Изображение ниже хорошо это иллюстрирует.

Рекомендация 2

Если речь идет о системе, в которой большая протяженность вентиляционных каналов и воздуховодов, то устанавливать вентилятор нужно в ее центре. Это поможет снизить потери давления, а также использовать воздуховоды с меньшим сечением.

Пример расчета вентиляционной системы

Начинают расчет с того, что делают набросок системы, на котором указывают места воздуховодов, вентиляторов, решеток, длину участков между тройниками. После этого необходимо рассчитать расходы воздуха на каждом из участков созданной сети. Ниже мы приведем расчет потери давления для участков под номерами от 1 до 6, определим диаметры для воздуховодов.

Участок 1

Расход воздуха составляет 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления будет 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па.

Участок 2

Для него мы повторили те же расчеты, но расход воздуха здесь будет 220+350=570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 250 мм, скорость – 3,23 м/с. Потеря давления составит 0,9 Па/м х 20 м = 18 Па.

Участок 3

Показатель расхода воздуха для этого отрезка - 1070 м3/ч.

Диаметр воздуховода равен 315 мм, скорость 3,82 м/с. Потеря давления составит в итоге 1,1 Па/м х 20= 22 Па.

Участок 4

Расход воздуха - 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость – 5,6 м/с. Потеря давления = 2,3 Па х 20 = 46 Па.

Участок 5

Расход воздуха - 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления: 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.

Участок 6

Показатель расхода воздуха составляет 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления: 2,3 Па х 10 = 23 Па. В результате суммарная потеря давления в воздуховодах системы равна 114,3 Па.

После того, как были рассчитаны показатели для всех отрезков, нужно вычислить потери давления в сетевых элементах. Для шумоглушителя этот показатель будет равен СР 315/900 (16 Па), а для обратного клапана КОМ 315 (22 Па). Потеря давления в отводах к решеткам составляет суммарно для 4-х штук – 8 Па.

Потеря давления на изгибах воздуховодов

Потерю давления можно определить, ориентируясь на расход воздуха, диаметр и величину угла изгиба. Принцип расчет покажем на примере ниже. Все данные были взяты из таблиц.

Для вычисления потери давления на отводе 90 градусов и диаметром 250 мм, при расходе воздуха 500 м3\час необходимо сделать следующее. Сначала находим пересечение вертикальной линии, которая соответствует нашему показателю расхода воздуха, с наклонной, характеризующей диаметр для отвода 90 градусов. Полученное совпадение позволяет найти показатель потери давления – 2 Па.

Установка потолочных диффузоров ПФ позволяет определить, что их сопротивление будет составлять 26 Па. Показатели потерь давления на всех прямых участках суммируют вместе с полученными данными. Получаем цифру 186,3 Па.

В результате произведенных расчетов получилось, что для работы системы нужен вентилятор с производительностью 1570 м3\ч при сопротивлении 186,3 Па. Исходя из этих характеристик, можно сделать вывод, что оптимальным вариантом для оснащения будет модель вентилятора ВЕНТС ВКМС 315.

Определение потерь давления в воздуховодах