Métodos para calcular a velocidade do ar em dutos de ar

Com base nas normas sanitárias e higiênicas e de construção, cada objeto, tanto residencial quanto industrial, deve ser dotado de um sistema de ventilação. O microclima criado afeta o desempenho e o estado de saúde das pessoas. Para garantir condições de vida confortáveis, foram desenvolvidos padrões especiais que determinam a composição do ar.

A importância da troca de ar

A tarefa de qualquer ventilação é fornecer um microclima ideal, nível de umidade e temperatura do ar na sala. Esses indicadores afetam o conforto de uma pessoa durante o processo de trabalho e descanso.

A ventilação insuficiente leva à proliferação de bactérias que causam infecções do trato respiratório. Os alimentos começam a se deteriorar rapidamente. O aumento do nível de umidade provoca o aparecimento de mofo e bolor nas paredes e móveis.

O ar fresco pode entrar na sala de forma natural, mas é possível atingir o cumprimento de todos os indicadores sanitários e higiênicos apenas com a operação de um sistema de ventilação de alta qualidade. Deve ser calculado para cada sala separadamente, levando em consideração a composição e o volume de ar, características do projeto.

Para pequenas casas particulares e apartamentos, basta equipar as minas com a circulação natural dos fluxos de ar. Mas para instalações industriais, casas grandes, é necessário equipamento adicional na forma de ventiladores que fornecem circulação forçada.

Ao planejar uma construção para uma empresa ou instituição pública, os seguintes fatores devem ser levados em consideração:

• deve haver ventilação de alta qualidade em todos os cômodos;
• é necessário que a composição do ar atenda a todos os padrões aprovados;
• o empreendimento exige a instalação de equipamentos adicionais que irão regular a velocidade do ar no duto;
• diferentes tipos de ventilação devem ser instalados na cozinha e no quarto.

Para que o sistema de troca de ar atenda a todos os requisitos, é necessário calcular a velocidade do ar no duto. Isso ajudará você a escolher o dispositivo certo.

Regras para determinar a velocidade do ar no duto

A taxa de fluxo de ar na ventilação está diretamente relacionada ao nível de vibração e ruído no sistema. Essas métricas precisam ser consideradas ao calcular o comportamento. O movimento da massa de ar cria ruído, cuja intensidade depende do número de curvas do tubo. A resistência também desempenha um papel importante: quanto mais alta, menor será a velocidade de movimento das massas de ar.

Nível de ruído

Exceder os parâmetros listados é possível apenas em casos excepcionais, quando equipamento adicional precisa ser conectado ao sistema.

Nível de vibração

A vibração é gerada durante a operação de qualquer dispositivo de ventilação. Seu desempenho depende do material do qual o duto é feito.

A vibração máxima depende de vários fatores:

• a qualidade das juntas, que são projetadas para reduzir os níveis de vibração;
• material da tubulação;
• tamanho do duto;
• taxa de fluxo de ar.

Os indicadores gerais não podem ser superiores aos estabelecidos pelas normas sanitárias.

Taxa de câmbio de ar

A purificação das massas de ar ocorre devido à troca de ar, é dividida em forçada e natural. No segundo caso, é conseguido pela abertura de janelas, respiros; no primeiro, por meio da instalação de ventiladores e condicionadores de ar.

Para um microclima ideal, as trocas de ar devem ocorrer pelo menos uma vez por hora. O número de tais ciclos é chamado de taxa de troca de ar. Deve ser determinada para estabelecer a velocidade do movimento do ar no duto de ventilação.

A taxa de frequência é calculada usando a fórmula N = V / WOndeN - taxa de frequência por hora; V - o volume de ar que preenche um metro cúbico da sala por hora; C - o volume da sala em metros cúbicos.

Algoritmo e fórmulas para calcular a velocidade do ar

O cálculo da vazão de ar pode ser feito de forma independente, levando em consideração as condições e parâmetros técnicos. Para calcular, você precisa saber o volume da sala e a taxa de multiplicidade. Por exemplo, para uma sala de 20 metros quadrados, o valor mínimo é 6. Usando a fórmula, dá 120 m³. Este é o volume que deve ser movido pelos canais em uma hora.

A velocidade do duto também é calculada com base nos parâmetros do diâmetro da seção. Para isso, a fórmula é usada S = πr² = π / 4 * D²Onde

• S - área da seção transversal;
• r - raio;
• π - constante 3,14;
• D - diâmetro.

Depois de ter uma área de seção transversal conhecida e taxa de fluxo de ar, você pode calcular sua velocidade. Para isso, a fórmula é usada V = L / 3600 * S, onde:

• V - velocidade m / s;
• eu - consumo m³ / h;
• S - área da seção transversal.

Os parâmetros de ruído e vibração dependem da velocidade na seção do duto. Se eles excederem os padrões permitidos, você precisa reduzir a velocidade aumentando a seção. Para fazer isso, você pode instalar tubos de um material diferente ou tornar o canal curvo reto.

Cálculo do fluxo de ar

É importante calcular corretamente a área das seções de qualquer forma, tanto redondas quanto retangulares. Se o tamanho não for adequado, será impossível garantir o equilíbrio de ar correto. Uma linha de ar muito grande ocupará muito espaço. Isso reduzirá a área da sala e causará desconforto aos residentes. Com o cálculo incorreto e a seleção de um canal de tamanho muito pequeno, fortes correntes de ar serão observadas. Isso se deve ao forte aumento da pressão do fluxo de ar.

Projeto de seção transversal

Para calcular a velocidade na qual o ar passará pelo tubo, você precisa determinar a área da seção transversal. A seguinte fórmula é usada para o cálculo S = L / 3600 * V, Onde:

• S - área da seção transversal;
• eu - consumo de ar em metros cúbicos por hora;
• V - velocidade em metros por segundo.

Para dutos redondos, é necessário determinar o diâmetro usando a fórmula: D = 1000 * √ (4 * S / π).

Se o duto for retangular, e não redondo, em vez do diâmetro, você precisa determinar seu comprimento e largura. Ao instalar tal duto, uma seção transversal aproximada é levada em consideração. É calculado pela fórmula: a * b = S, (uma - comprimento, b - largura).

Existem padrões aprovados segundo os quais a proporção de largura e comprimento não deve exceder 1: 3. Recomenda-se também o uso nas mesas de trabalho com dimensões típicas que são oferecidas pelos fabricantes de dutos de ar.

Os dutos redondos têm uma vantagem. São caracterizados por um menor nível de resistência, portanto, durante o funcionamento do sistema de ventilação, o nível de ruído e vibração será minimizado ao máximo.

Forma do material e da seção transversal dos dutos de ar

Os dutos de ar redondos são usados ​​com mais frequência em grandes fábricas. Isso se deve ao fato de que sua instalação requer muitos metros quadrados de área útil. Para edifícios residenciais, seções retangulares são mais adequadas, mas também são usadas em clínicas, jardins de infância.

O aço é o tubo mais comumente usado para fazer tubos.Para uma seção redonda, deve ser elástica e firme, para seções retangulares, deve ser mais macia. Os tubos podem ser feitos de materiais têxteis e poliméricos.

A escolha certa de tubos de ventilação

Antes de projetar um sistema de ventilação, todos os indicadores de velocidade, ruído e vibração devem ser levados em consideração. É necessário fazer cálculos levando em consideração a área da sala para garantir uma troca de ar de alta qualidade. O material de fabricação também desempenha um papel importante na seleção.

Os mais versáteis são os dutos de ar de aço galvanizado. Eles podem ser operados em altas temperaturas e pressões. Eles podem ser usados ​​para todas as zonas climáticas.

Na indústria, os dutos de ar mais comumente usados ​​são feitos de aço preto. Eles são resistentes ao calor e ao fogo, mas altamente corrosivos.

Um duto corrugado de alumínio tem um alto grau de flexibilidade, resistência e elasticidade. O material é resistente a altas temperaturas. Mas esse duto tem uma desvantagem. Devido à alta resistência aerodinâmica, há muito ruído durante a operação.

Os dutos de ar de plástico se distinguem por sua alta resistência, longa vida útil e facilidade de instalação. Eles são populares por seu baixo custo e peso leve. A desvantagem é a baixa resistência a altas temperaturas.

Em edifícios residenciais, tubos de poliisocianurato são freqüentemente instalados. Eles são caracterizados por altas propriedades de segurança contra incêndio, longa vida útil e facilidade de instalação.

Taxas de velocidade recomendadas

Ao fazer um projeto para qualquer edifício, é necessário calcular a distribuição da ventilação para cada local separadamente. Se se trata da construção de um edifício industrial, o cálculo deve incidir sobre todas as oficinas, para edifícios residenciais, esquemas são feitos para cada apartamento, para uma casa particular, blocos de chão devem ser traçados.

Antes de iniciar a instalação do sistema de ventilação, deve-se saber quais serão as vias e dimensões da rede elétrica, deverá ser elaborada a geometria dos dutos de ventilação. Tudo isso é necessário para selecionar o tamanho ideal do tubo.

É muito difícil fazer cálculos do movimento das massas de ar em edifícios residenciais e industriais. Portanto, é recomendável confiar isso a especialistas.

Ao projetar e comissionar qualquer objeto, a orientação vai para a velocidade recomendada no duto, que é aprovada pelo SNiP. Com base nos padrões, a velocidade do ar interno não deve exceder 0,3 m / s. Exceções temporárias são possíveis devido ao trabalho técnico. Por exemplo, ao realizar reparos ou instalar equipamentos de construção, os parâmetros podem ser superiores, mas no máximo 30%.

Para grandes instalações industriais, mais frequentemente do que um sistema de ventilação é projetado, mas dois. Isso é verdade para armazéns, hangares, grandes garagens. Nesse caso, a carga será dividida pela metade, portanto, a velocidade do ar deve ser selecionada de forma a garantir 50% do volume total da massa de ar em movimento.

Recomenda-se a instalação de válvulas de alimentação e válvulas de corte nas condutas de ar, para que em caso de incêndio a velocidade de movimento das massas de ar seja reduzida ao mínimo. Isso ajudará a evitar que a fumaça se espalhe para todas as salas adjacentes.