Tổn thất áp suất trong đường ống. Áo thun

Mục đích	Yêu cầu cơ bản
	Im lặng	Tối thiểu. mất đầu
	Kênh chính	Kênh chính		Chi nhánh
		Dòng vào	Mui xe	Dòng vào	Mui xe
Không gian sống	3	5	4	3	3
Nhiều khách sạn	5	7.5	6.5	6	5
Thể chế	6	8	6.5	6	5
Nhà hàng	7	9	7	7	6
Những cửa hiệu	8	9	7	7	6

Dựa trên các giá trị này, cần tính toán các thông số tuyến tính của ống dẫn khí.

Thuật toán tính toán tổn thất áp suất không khí

Việc tính toán phải bắt đầu bằng việc vẽ sơ đồ hệ thống thông gió với chỉ dẫn bắt buộc về vị trí không gian của các ống dẫn khí, chiều dài của từng đoạn, lưới thông gió, thiết bị bổ sung để lọc không khí, phụ kiện kỹ thuật và người hâm mộ. Tổn thất được xác định trước tiên cho từng dòng riêng lẻ và sau đó tổng hợp lại. Đối với một phần công nghệ riêng biệt, tổn thất được xác định theo công thức P = L×R+Z, trong đó P – tổn thất áp suất không khí trên phần thiết kế, R – tổn thất trên mét tuyến tính tiết diện, L – tổng chiều dài của các ống dẫn khí trên tiết diện, Z – tổn thất trong các phụ kiện bổ sung của hệ thống thông gió.

Để tính tổn thất áp suất trong ống tròn, người ta sử dụng công thức Ptr. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X là hệ số ma sát không khí được lập bảng, phụ thuộc vào vật liệu của ống dẫn khí, L là chiều dài tiết diện thiết kế, d là đường kính của ống dẫn khí, V là tốc độ dòng khí yêu cầu, Y là mật độ không khí lấy tính đến nhiệt độ, g là gia tốc rơi (tự do). Nếu hệ thống thông gió có ống dẫn khí hình vuông thì nên sử dụng bảng số 2 để chuyển đổi giá trị tròn thành giá trị vuông.

Bàn Số 2. Đường kính tương đương của ống gió tròn đối với ống gió vuông

	150	200	250	300	350	400	450	500
250	210	245	275
300	230	265	300	330
350	245	285	325	355	380
400	260	305	345	370	410	440
450	275	320	365	400	435	465	490
500	290	340	380	425	455	490	520	545
550	300	350	400	440	475	515	545	575
600	310	365	415	460	495	535	565	600
650	320	380	430	475	515	555	590	625
700		390	445	490	535	575	610	645
750		400	455	505	550	590	630	665
800		415	470	520	565	610	650	685
850			480	535	580	625	670	710
900			495	550	600	645	685	725
950			505	560	615	660	705	745
1000			520	575	625	675	720	760
1200				620	680	730	780	830
1400					725	780	835	880
1600						830	885	940
1800						870	935	990

Trục hoành biểu thị chiều cao của ống vuông và trục tung biểu thị chiều rộng. Giá trị tương đương phần tròn nằm ở giao điểm của các đường.

Tổn thất áp suất không khí tại các khúc cua được lấy từ bảng số 3.

Bàn Số 3. Tổn thất áp suất tại các khúc cua

Để xác định tổn thất áp suất trong bộ khuếch tán, dữ liệu từ bảng số 4 được sử dụng.

Bàn Số 4. Tổn thất áp suất trong máy khuếch tán

Bảng số 5 đưa ra sơ đồ tổng quát về tổn hao trên đoạn thẳng.

Bàn Số 5. Sơ đồ tổn thất áp suất không khí trong ống dẫn khí thẳng

Tất cả các tổn thất riêng lẻ trong một phần nhất định của ống dẫn khí được tổng hợp và điều chỉnh theo Bảng số 6. Bảng. Số 6. Tính toán giảm áp suất dòng chảy trong hệ thống thông gió

Trong quá trình thiết kế và tính toán, các quy định hiện hành khuyến cáo rằng chênh lệch tổn thất áp suất giữa các phần riêng lẻ không được vượt quá 10%. Quạt phải được lắp đặt ở khu vực hệ thống thông gió có điện trở cao nhất, các ống dẫn khí ở xa nhất phải có điện trở tối thiểu. Nếu không đáp ứng được các điều kiện này thì cần phải thay đổi cách bố trí các ống dẫn khí và các thiết bị bổ sung, có tính đến các yêu cầu của quy định.

Bằng tiến sĩ. S.B. Gorunovich, kỹ sư PTO, Ust-Ilimskaya CHPP, chi nhánh OJSC Irkutskenergo, Ust-Ilimsk, vùng Irkutsk.

Tuyên bố của một câu hỏi

Được biết, tại nhiều doanh nghiệp trước đây có dự trữ nhiệt điện và năng lượng điện, người ta không chú ý đầy đủ đến tổn thất của nó trong quá trình vận chuyển. Ví dụ, theo quy luật, nhiều máy bơm khác nhau đã được đưa vào dự án với mức dự trữ năng lượng lớn, tổn thất áp suất trong đường ống được bù đắp bằng sự gia tăng lưu lượng. Các đường ống hơi chính được thiết kế với các ống nối và đường ống dài, cho phép vận chuyển hơi dư thừa đến các tổ máy tua-bin lân cận nếu cần thiết. Khi xây dựng lại và sửa chữa mạng lưới giao thông, người ta ưu tiên tính linh hoạt của các sơ đồ, dẫn đến việc bổ sung thêm các dây nối (phụ kiện) và cầu nối, lắp đặt thêm các tee và do đó, gây thêm tổn thất cục bộ về tổng áp lực. Đồng thời, người ta biết rằng trong các đường ống dài ở vận tốc trung bình đáng kể, tổn thất cục bộ về áp suất tổng (sức cản cục bộ) có thể gây ra tổn thất đáng kể về chi phí cho người tiêu dùng.

Hiện tại, các yêu cầu về hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa toàn bộ quá trình sản xuất buộc chúng ta phải có cái nhìn mới về nhiều vấn đề và khía cạnh của thiết kế, tái thiết và vận hành đường ống và đường dẫn hơi nước, do đó có tính đến điện trở cục bộ ở các điểm nối, nhánh và phụ kiện trong tính toán thủy lựcđường ống trở thành một nhiệm vụ cấp bách.

Mục đích của công việc này là mô tả các tee và phụ kiện được sử dụng phổ biến nhất tại các doanh nghiệp năng lượng, trao đổi kinh nghiệm trong lĩnh vực cách giảm hệ số cản cục bộ và các phương pháp đánh giá so sánh hiệu quả của các biện pháp đó.

Để ước tính sức cản cục bộ trong các tính toán thủy lực hiện đại, chúng hoạt động với hệ số sức cản thủy lực không thứ nguyên, rất thuận tiện vì trong các dòng chảy tương tự động, trong đó quan sát thấy sự tương tự hình học của các mặt cắt và đẳng thức của số Reynold, nó có cùng giá trị, bất kể về loại chất lỏng (khí), cũng như tốc độ dòng chảy và kích thước ngang của các phần được tính toán.

Hệ số cản thủy lực là tỷ số giữa tổng năng lượng (công suất) bị mất đi trong một tiết diện nhất định với động năng (công suất) ở tiết diện được chấp nhận hoặc tỷ số giữa tổng áp suất bị mất trong tiết diện đó với áp suất động ở tiết diện được chấp nhận. phần:

trong đó p tổng là tổng áp suất bị mất (trong một diện tích nhất định); p - mật độ chất lỏng (khí); w, - tốc độ ở phần thứ i.

Giá trị của hệ số cản phụ thuộc vào tốc độ thiết kế và do đó nó được giảm xuống phần nào.

Ống xả và cung cấp

Được biết, một phần đáng kể tổn thất cục bộ trong các đường ống phân nhánh bao gồm điện trở cục bộ ở điểm T. Là một vật biểu thị lực cản cục bộ, điểm phát bóng được đặc trưng bởi góc nhánh a và tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang của các nhánh (bên và trực tiếp) F b /F q, Fh/Fq và F B /Fn. Tại điểm phát bóng, các tỷ số dòng chảy Q b /Q q, Q n /Q c và theo đó, các tỷ số tốc độ w B /w Q, w n /w Q có thể thay đổi. Có thể lắp đặt các ống nối ở cả phần hút (tee xả) và phần xả (tee cung cấp) khi phân chia dòng chảy (Hình 1).

Các hệ số điện trở của ống xả phụ thuộc vào các thông số được liệt kê ở trên, còn hệ số điện trở của ống cấp có hình dạng thông thường hầu như chỉ phụ thuộc vào góc nhánh và các tỷ số tốc độ tương ứng w n /w Q và w n /w Q.

Hệ số sức cản của ống xả có hình dạng thông thường (không làm tròn và mở rộng hoặc thu hẹp nhánh bên hoặc lối đi thẳng) có thể được tính bằng các công thức sau.

Điện trở nhánh bên (tại đoạn B):

trong đó Q B =F B w B, Q q =F q w q - lưu lượng thể tích ở phần B và C tương ứng.

Đối với tees loại F n =F c và với mọi a, các giá trị của A được cho trong bảng. 1.

Khi tỷ số Q b/Q q thay đổi từ 0 lên 1 thì hệ số điện trở thay đổi từ -0,9 lên 1,1 (F q =F b, a = 90 O). Giá trị âm được giải thích là do hiệu ứng hút trong đường dây ở mức QB thấp.

Từ cấu trúc của công thức (1), suy ra hệ số cản sẽ tăng nhanh khi diện tích mặt cắt ngang của vòi phun giảm (khi F c /F b tăng). Ví dụ: với Q b /Q c =1, F q/F b =2, a = 90 O thì hệ số là 2,75.

Rõ ràng, có thể giảm lực cản bằng cách giảm góc của nhánh bên (vòi phun). Ví dụ: khi F c =F b , α = 45 O, khi tỷ số Q b /Q c thay đổi từ 0 thành 1 thì hệ số thay đổi từ -0,9 thành 0,322, tức là. của anh ấy giá trị tích cựcđều giảm gần 3 lần.

Sức cản khi truyền trực tiếp phải được xác định theo công thức:

Đối với tee loại Fn=F c, các giá trị KP được đưa ra trong bảng. 2.

Có thể dễ dàng xác minh rằng phạm vi thay đổi của hệ số điện trở khi truyền trực tiếp

trong đó, khi tỷ số Q b /Q c thay đổi từ 0 đến 1, nó nằm trong khoảng từ 0 đến 0,6 (F c =F b, α = 90 O).

Việc giảm góc của nhánh bên (vòi phun) cũng dẫn đến lực cản giảm đáng kể. Ví dụ: khi F c =F b, α =45 O, khi tỷ số Q b /Q c thay đổi từ 0 thành 1 thì hệ số thay đổi từ 0 thành -0,414, tức là. Khi Q B tăng lên, “lực hút” xuất hiện ở đoạn về phía trước, lực cản càng giảm hơn nữa. Cần lưu ý rằng sự phụ thuộc (2) có mức tối đa rõ rệt, tức là giá trị cực đại của hệ số điện trở rơi vào giá trị Q b/Q c = 0,41 và bằng 0,244 (tại F c = F b, α = 45 O).

Hệ số sức cản của các đầu nối hình chữ T vào có hình dạng bình thường trong dòng chảy rối có thể được tính bằng các công thức.

Điện trở nhánh bên:

trong đó K B là tỷ số nén dòng chảy.

Đối với tee loại Fn=F c, các giá trị của A 1 được cho trong bảng. 3, K B = 0.

Nếu lấy F c =F b , a = 90 O thì khi tỷ số Q b /Q c thay đổi từ 0 thành 1, chúng ta thu được các giá trị hệ số trong khoảng từ 1 đến 1,2.

Cần lưu ý rằng nguồn cung cấp dữ liệu khác cho hệ số A 1 . Theo dữ liệu, bạn nên lấy A 1 = 1 tại w B /w c<0,8 и А 1 =0,9 при w B /w c >0,8. Nếu chúng ta sử dụng dữ liệu từ , thì khi tỷ lệ Q B /Q C thay đổi từ 0 thành 1, chúng ta thu được các giá trị hệ số trong khoảng từ 1 đến 1,8 (F c = F b). Nói chung, chúng tôi sẽ nhận được nhiều hơn một chút giá trị cao cho các hệ số kháng cự trong tất cả các phạm vi.

Ảnh hưởng quyết định đến sự tăng trưởng của hệ số cản, như trong công thức (1), được tác động bởi diện tích mặt cắt ngang B (vòi phun) - khi F g /F b tăng, hệ số cản tăng nhanh.

Lực cản truyền trực tiếp của các ống cung cấp loại Fn=Fc bên trong

Các giá trị của t P được chỉ định trong bảng. 4.

Khi tỷ lệ Q B /Qc(3) thay đổi từ 0 thành 1 (Fc=F B, α=90 O), chúng ta thu được các giá trị hệ số trong khoảng từ 0 đến 0,3.

Lực cản của các ống chữ T có hình dạng thông thường cũng có thể được giảm đi đáng kể bằng cách làm tròn điểm nối của nhánh bên bằng ống bọc đúc sẵn. Trong trường hợp này, đối với ống xả, góc quay của dòng khí phải được làm tròn (R 1 trong Hình 16). Đối với các ống cung cấp, việc làm tròn cũng phải được thực hiện trên cạnh phân chia (R 2 trong Hình 16); nó làm cho dòng chảy ổn định hơn và giảm khả năng nó bị tách ra khỏi mép này.

Trong thực tế, việc làm tròn các cạnh của điểm nối của các nguồn phát của nhánh bên và đường ống chính là đủ ở R/D(3=0,2-0,3.

Các công thức được đề xuất ở trên để tính hệ số cản của tee và dữ liệu dạng bảng tương ứng đề cập đến các tee được sản xuất (quay) cẩn thận. Các khiếm khuyết trong quá trình chế tạo các ống chữ T được tạo ra trong quá trình sản xuất (“sự nhúng” của nhánh bên và “chồng chéo” mặt cắt ngang của nó với đường cắt thành không chính xác ở phần thẳng - đường ống chính) trở thành nguyên nhân làm tăng mạnh lực cản thủy lực. Trong thực tế, điều này xảy ra khi khớp nối được lắp vào đường ống chính không tốt, điều này xảy ra khá thường xuyên, bởi vì Áo thun "nhà máy" tương đối đắt tiền.

Việc mở rộng dần dần (bộ khuếch tán) của nhánh bên làm giảm hiệu quả điện trở của cả ống xả và ống cấp. Sự kết hợp của phần mở rộng phi lê, góc xiên và nhánh bên làm giảm thêm lực cản của tee. Hệ số sức cản của tee cải tiến có thể được xác định bằng cách sử dụng các công thức và sơ đồ được cung cấp trong nguồn. Các tee có các nhánh bên ở dạng uốn cong cũng có điện trở thấp nhất và trong trường hợp thực tế, nên sử dụng các tee có các góc nhánh nhỏ (lên đến 60°).

Trong dòng chảy rối (Re>4,10 3), hệ số sức cản của các điểm nối phụ thuộc rất ít vào hệ số Reynolds. Trong quá trình chuyển đổi từ hỗn loạn sang phân lớp, hệ số cản của nhánh bên ở cả ống xả và ống cung cấp tăng đột ngột (khoảng 2-3 lần).

Trong tính toán, điều quan trọng là phải tính đến phần nào nó được giảm xuống tốc độ trung bình. Trong nguồn có một liên kết về điều này trước mỗi công thức. Các nguồn cung cấp công thức chung cho biết tốc độ giảm với chỉ số tương ứng.

Tee đối xứng để hợp nhất và phân chia

Hệ số điện trở của từng nhánh của tee đối xứng khi sáp nhập (Hình 2a) có thể được tính bằng công thức:

Khi tỷ số Q b /Q c thay đổi từ 0 đến 0,5 thì hệ số thay đổi từ 2 thành 1,25, sau đó khi Q b /Q c tăng từ 0,5 lên 1 thì hệ số nhận các giá trị từ 1,25 đến 2 (đối với trường hợp F c = F b). Rõ ràng sự phụ thuộc (5) có dạng parabol ngược với cực tiểu tại điểm Q b /Q c = 0,5.

Hệ số điện trở của tee đối xứng (Hình 2a) nằm trong phần phun (tách) cũng có thể được tính bằng công thức:

trong đó K 1 = 0,3 - đối với các ống hàn.

Khi tỷ số w B /w c thay đổi từ 0 thành 1 thì hệ số thay đổi từ 1 thành 1,3 (F c =F b).

Bằng cách phân tích cấu trúc của các công thức (5, 6) (cũng như (1) và (3)), có thể tin chắc rằng việc giảm tiết diện (đường kính) của các nhánh bên (phần B) ảnh hưởng tiêu cực đến điện trở của cái tee.

Lực cản dòng chảy có thể giảm 2-3 lần khi sử dụng tee ngã ba (Hình 26, 2c).

Hệ số cản của ngã ba khi phân chia dòng chảy (Hình 2b) có thể được tính bằng công thức:

Khi tỷ số Q 2/Q 1 thay đổi từ 0 lên 1 thì hệ số thay đổi từ 0,32 lên 0,6.

Hệ số điện trở của ngã ba trong quá trình hợp nhất (Hình 2b) có thể được tính bằng các công thức:

Khi tỷ số Q 2/Q 1 thay đổi từ 0 lên 1 thì hệ số thay đổi từ 0,33 thành -0,4.

Một tee đối xứng có thể được tạo ra với những đường uốn cong mượt mà (Hình 2c), khi đó lực cản của nó có thể giảm hơn nữa.

Chế tạo. Tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn năng lượng công nghiệp yêu cầu đường ống nhà máy nhiệt điện áp lực thấp(ở áp suất làm việc P nô lệ.<22 кгс/см 2 и температуре среды t<425 О С) использовать тройники сварные по ОСТ34-42-762

OST34-42-765-85. Đối với các thông số môi trường cao hơn (P rab.<40 кгс/см 2) изготавливают тройники из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей: штампованные по ОСТ108.720.01, ОСТ108.720.02-82; сварные по ОСТ108.104.01 - ОСТ108.104.03-82; с обжатием (с вытянутой горловиной) по ОСТ108.104.04, ОСТ108.104.05-82. Из хромомолибденованадиевых сталей изготавливают тройники: штампованные по ОСТ108.720.05, ОСТ108.720.06-82; сварные по ОСТ108.104.10 - ОСТ108.104.12-82; с обжатием (с вытянутой горловиной) по ОСТ108.104.13 - ОСТ108.104.15-82 для паропроводов высокого давления (с параметрами Р раб. до 255 кгс/см 2 и температурой t до 560 О С). Существуют соответствующие нормативы и для штуцеров.

Thiết kế của tees được sản xuất theo các tiêu chuẩn hiện có (được liệt kê ở trên) không phải lúc nào cũng tối ưu về mặt tổn thất thủy lực. Việc giảm hệ số cản cục bộ chỉ được tạo điều kiện thuận lợi bằng hình dạng của các tee có tem với cổ thon dài, trong đó bán kính làm tròn được cung cấp ở nhánh bên theo loại được hiển thị trong Hình. 1b và hình. 3c, cũng như với lực nén ở các đầu, khi đường kính của đường ống chính nhỏ hơn một chút so với đường kính của ống chữ T (theo loại được hiển thị trong Hình 3b). Các tee ngã ba rõ ràng được sản xuất theo đơn đặt hàng riêng theo tiêu chuẩn “nhà máy”. Trong RD 10-249-98 có một đoạn dành cho việc tính toán độ bền của nĩa và phụ kiện.

Khi thiết kế và xây dựng lại mạng lưới, điều quan trọng là phải tính đến hướng chuyển động của phương tiện và phạm vi thay đổi có thể có của tốc độ dòng chảy ở điểm nối. Nếu hướng của phương tiện vận chuyển được xác định rõ ràng thì nên sử dụng các phụ kiện nghiêng (cành bên) và tee ngã ba. Tuy nhiên, vấn đề tổn thất thủy lực đáng kể vẫn xảy ra trong trường hợp một tee phổ quát, kết hợp các đặc tính của nguồn cung cấp và khí thải, trong đó có thể hợp nhất và phân chia dòng chảy trong các chế độ vận hành liên quan đến những thay đổi đáng kể về tốc độ dòng chảy. Những đặc tính nêu trên là đặc trưng, ​​chẳng hạn, của các thiết bị chuyển mạch cho đường ống cấp nước hoặc đường ống dẫn hơi chính tại các nhà máy nhiệt điện có “bộ nhảy”.

Cần lưu ý rằng đối với đường ống dẫn hơi nước và nước nóng, thiết kế và kích thước hình học của ống hàn, cũng như các phụ kiện (ống, ống nhánh) được hàn trên các đoạn thẳng của đường ống phải đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn, quy chuẩn ngành. và thông số kỹ thuật. Nói cách khác, đối với các đường ống quan trọng, cần phải đặt hàng các ống nối được sản xuất theo thông số kỹ thuật từ các nhà sản xuất được chứng nhận. Trong thực tế, do chi phí tương đối cao của các tee “nhà máy”, việc khai thác các phụ kiện thường được thực hiện bởi các nhà thầu địa phương sử dụng các tiêu chuẩn của ngành hoặc nhà máy.

Nói chung, nên đưa ra quyết định cuối cùng về phương pháp chèn sau khi phân tích so sánh kinh tế và kỹ thuật. Nếu quyết định tự mình thực hiện việc khai thác, nhân viên kỹ thuật và kỹ thuật cần chuẩn bị một mẫu phù hợp, thực hiện tính toán cường độ (nếu cần), kiểm soát chất lượng của việc khai thác (tránh "hư hỏng" của phụ kiện và “chồng lên” mặt cắt ngang của nó với một bức tường cắt không chính xác trên một mặt cắt thẳng). Nên làm mối nối bên trong giữa kim loại của khớp nối và đường ống chính bằng hình tròn (Hình 3c).

Có một số giải pháp thiết kế để giảm lực cản thủy lực trong các thiết bị chuyển mạch tiêu chuẩn và đường dây. Một trong những cách đơn giản nhất là tăng kích thước của các tee để giảm vận tốc tương đối của môi trường trong chúng (Hình 3a, 3b). Trong trường hợp này, các tee phải được trang bị các chuyển tiếp, các góc giãn nở (co lại) của chúng cũng nên được chọn từ một số góc tối ưu về mặt thủy lực. Là một chiếc tee phổ thông với khả năng giảm tổn thất thủy lực, bạn cũng có thể sử dụng một chiếc tee ngã ba có cầu nối (Hình 3d). Việc sử dụng nĩa cho các thiết bị chuyển mạch chính cũng sẽ hơi phức tạp trong thiết kế của thiết bị, nhưng sẽ có tác động tích cực đến tổn thất thủy lực (Hình 3d, 3f).

Điều quan trọng cần lưu ý là với vị trí tương đối gần của các loại điện trở cục bộ (L=(10-20)d) sẽ xảy ra hiện tượng giao thoa của các điện trở cục bộ. Theo một số nhà nghiên cứu, với cách tiếp cận tối đa điện trở cục bộ thì có thể giảm tổng của chúng, trong khi ở một khoảng cách nhất định (L = (5-7)d), tổng điện trở đạt cực đại (cao hơn 3-7% so với tổng đơn giản). Hiệu quả giảm thiểu có thể được các nhà sản xuất lớn quan tâm, những người sẵn sàng sản xuất và cung cấp các thiết bị chuyển mạch có điện trở cục bộ giảm, nhưng để đạt được kết quả tốt thì cần phải có nghiên cứu ứng dụng trong phòng thí nghiệm.

Nghiên cứu khả thi

Khi đưa ra quyết định mang tính xây dựng này hay quyết định khác, điều quan trọng là phải chú ý đến khía cạnh kinh tế của vấn đề. Như đã đề cập ở trên, những chiếc tee “xuất xưởng” có thiết kế thông thường, và thậm chí hơn thế nữa, những chiếc được sản xuất theo đơn đặt hàng đặc biệt (tối ưu về mặt thủy lực), sẽ đắt hơn nhiều so với việc lắp một khớp nối. Đồng thời, điều quan trọng là phải ước tính sơ bộ lợi ích trong trường hợp giảm tổn thất thủy lực ở tee mới và thời gian hoàn vốn của nó.

Được biết, tổn thất áp suất trong đường ống trạm với tốc độ chất lỏng bình thường (đối với Re>2,10 5) có thể được ước tính theo công thức sau:

trong đó p - tổn thất áp suất, kgf/cm 2; w - tốc độ trung bình, m/s; L - chiều dài mở rộng của đường ống, m; g - gia tốc rơi tự do, m/s 2 ; d - đường kính thiết kế của đường ống, m; k - hệ số cản ma sát; ∑ἐ m – tổng hệ số sức cản cục bộ; v - thể tích riêng của môi trường, m3 /kg

Sự phụ thuộc (7) thường được gọi là đặc tính thủy lực của đường ống.

Nếu chúng ta tính đến sự phụ thuộc: w=10Gv/9nd 2, trong đó G là tốc độ dòng chảy, t/h.

Khi đó (7) có thể được biểu diễn dưới dạng:

Nếu có thể giảm điện trở cục bộ (chèn, khớp nối, bộ chuyển mạch), thì rõ ràng, công thức (9) có thể được trình bày dưới dạng:

Ở đây ∑ἐ m là sự chênh lệch giữa hệ số điện trở cục bộ của nút cũ và nút mới.

Giả sử rằng hệ thống đường ống bơm thủy lực hoạt động ở chế độ danh định (hoặc ở chế độ gần với danh nghĩa). Sau đó:

trong đó Р n - áp suất danh nghĩa (theo đặc tính dòng chảy của máy bơm/nồi hơi), kgf/cm 2 ; G h - tốc độ dòng chảy danh nghĩa (theo đặc tính dòng chảy của máy bơm/nồi hơi), t/h.

Nếu giả sử rằng sau khi thay thế điện trở cũ, hệ thống “đường ống bơm” sẽ vẫn hoạt động (Р «Рн), thì từ (10), sử dụng (12), chúng ta có thể xác định được tốc độ dòng chảy mới (sau khi giảm điện trở) :

Hoạt động của hệ thống “đường ống bơm” và những thay đổi về đặc tính của nó có thể được thể hiện rõ ràng trong Hình 2. 4.

Rõ ràng là G 1 >G M . Nếu chúng ta đang nói về đường ống dẫn hơi chính vận chuyển hơi từ lò hơi đến tua bin, thì dựa vào chênh lệch tốc độ dòng chảy LG = G 1 -G n người ta có thể xác định mức tăng lượng nhiệt (từ quá trình khai thác tua bin) và/ hoặc lượng điện năng được tạo ra tùy theo đặc tính vận hành của một tuabin nhất định.

Bằng cách so sánh chi phí của một thiết bị mới và lượng nhiệt (điện), bạn có thể ước tính gần đúng lợi nhuận của việc lắp đặt thiết bị đó.

Ví dụ tính toán

Ví dụ, cần phải đánh giá hiệu quả chi phí của việc thay thế một tee có lỗ bằng nhau của đường ống hơi chính tại nơi hợp lưu của các dòng chảy (Hình 2a) bằng một tee ngã ba bằng một nút nhảy loại như trong Hình. 3g. Thiết bị tiêu thụ hơi nước là tuabin gia nhiệt do TMZ sản xuất, loại T-100/120-130. Hơi nước đi qua một sợi của đường ống hơi (qua một ống nối chữ T, phần B, C).

Ta có số liệu ban đầu sau:

■ đường kính thiết kế của đường ống dẫn hơi d=0,287 m;

■ mức tiêu thụ hơi danh nghĩa G h =Q(3=Q^420 t/h;

■ áp suất nồi hơi danh nghĩa P n =140 kgf/cm 2 ;

■ thể tích riêng của hơi nước (ở P pa = 140 kgf/cm 2, t = 560 O C) n = 0,026 m 3 /kg.

Hãy tính hệ số sức cản của một tee tiêu chuẩn tại nơi hợp lưu của các dòng chảy (Hình 2a) bằng công thức (5) - ^ SB1 =2.

Để tính hệ số cản của ngã ba có dây nhảy, chúng tôi giả sử:

■ Sự phân chia dòng chảy trong các nhánh xảy ra theo tỷ lệ Q b /Q c “0,5;

■ tổng hệ số điện trở bằng tổng điện trở của điểm nối nguồn (với đầu ra 45 O, xem Hình 1a) và điểm nối ba nhánh khi hợp nhất (Hình 2b), tức là. Chúng tôi bỏ qua sự can thiệp.

Chúng tôi sử dụng công thức (11, 13) và thu được mức tăng tốc độ dòng chảy dự kiến ​​là  G=G 1 -G n =0,789 t/h.

Theo sơ đồ chế độ tuabin T-100/120-130, tốc độ dòng chảy 420 t/h có thể tương ứng với tải điện 100 MW và tải nhiệt 400 GJ/h. Mối quan hệ giữa tốc độ dòng chảy và tải điện gần như tỷ lệ thuận.

Độ tăng tải điện có thể là: P e =100AG/Q n = 0,188 MW.

Mức tăng về mặt tải nhiệt có thể là: T e =400AG/4,19Q n =0,179 Gcal/h.

Giá của các sản phẩm làm bằng thép chrome-molypden-vanadi (đối với nĩa tees 377x50) có thể dao động từ 200 đến 600 nghìn rúp, do đó, thời gian hoàn vốn chỉ có thể được đánh giá sau khi nghiên cứu thị trường kỹ lưỡng tại thời điểm ra quyết định.

1. Bài viết này mô tả các loại tee và phụ kiện khác nhau, đồng thời cung cấp các đặc điểm tóm tắt của tee được sử dụng trong đường ống của nhà máy điện. Các công thức được đưa ra để xác định các hệ số lực cản thủy lực, đồng thời trình bày các cách thức và phương tiện để giảm chúng.

2. Đã đề xuất các thiết kế đầy hứa hẹn về các nhánh chữ T và thiết bị chuyển mạch cho đường ống chính với hệ số sức cản cục bộ giảm.

3. Đưa ra các công thức, ví dụ và thể hiện tính khả thi của phân tích kinh tế kỹ thuật khi lựa chọn hoặc thay thế các tee, khi xây dựng lại các bộ phận chuyển mạch.

Văn học

1. Idelchik I.E. Sổ tay sức cản thủy lực. M.: Kỹ thuật cơ khí, 1992.

2. Nikitina I.K. Sổ tay đường ống cho nhà máy nhiệt điện. M.: Energoatomizdat, 1983.

3. Sổ tay tính toán thủy lực và hệ thống thông gió/ Ed. BẰNG. Yuryeva. St. Petersburg: ANO NPO "Hòa bình và gia đình", 2001.

4. Rabinovich E.Z. Môn thủy lực. M.: Nedra, 1978.

5. Benenson E.I., Ioffe L.S. Tua bin hơi nước đồng phát / Ed. D.P. Đàn anh. M: Energoizdat, 1986.

Các chương trình có thể hữu ích cho các nhà thiết kế, nhà quản lý và kỹ sư. Về cơ bản, Microsoft Excel là đủ để sử dụng các chương trình. Nhiều tác giả chương trình không được biết đến. Tôi muốn ghi nhận công sức của những người này, những người đã có thể chuẩn bị các chương trình tính toán hữu ích như vậy bằng Excel. Các chương trình tính toán thông gió và điều hòa không khí được tải xuống miễn phí. Nhưng đừng quên! Bạn không thể hoàn toàn tin tưởng vào chương trình; hãy kiểm tra dữ liệu của nó.

Trân trọng, quản trị trang web

Nó đặc biệt hữu ích cho các kỹ sư và nhà thiết kế trong lĩnh vực thiết kế kết cấu kỹ thuật và hệ thống vệ sinh. Nhà phát triển Vlad Volkov

Một máy tính cập nhật đã được gửi bởi người dùng ok, Ventportal cảm ơn anh ấy!

Chương trình tính toán các thông số nhiệt động của không khí ẩm hoặc hỗn hợp của hai luồng. Giao diện thuận tiện và trực quan, chương trình không cần cài đặt.

Chương trình chuyển đổi các giá trị từ thang đo này sang thang đo khác. "Máy biến áp" biết các biện pháp được sử dụng phổ biến nhất, ít phổ biến hơn và lỗi thời. Tổng cộng, cơ sở dữ liệu chương trình chứa thông tin về 800 biện pháp, nhiều biện pháp trong số đó có thông tin ngắn gọn. Có khả năng tìm kiếm cơ sở dữ liệu, sắp xếp và lọc các bản ghi.

Chương trình Vent-Calc được tạo ra để tính toán và thiết kế hệ thống thông gió. Chương trình dựa trên phương pháp tính toán thủy lực của ống dẫn khí sử dụng công thức Altschul cho trong

Một chương trình chuyển đổi các đơn vị đo lường khác nhau. Ngôn ngữ chương trình - tiếng Nga / tiếng Anh.

Thuật toán của chương trình dựa trên việc sử dụng phương pháp phân tích gần đúng để tính toán những thay đổi trong điều kiện không khí. Sai số tính toán không quá 3%

Việc tính toán hệ thống ống dẫn khí cấp và xả nhằm xác định kích thước mặt cắt ngang của các kênh, khả năng chống chuyển động của không khí và sự phù hợp với áp suất trong các kết nối song song. Việc tính toán tổn thất áp suất phải được thực hiện bằng phương pháp tổn thất áp suất riêng do ma sát.

Phương pháp tính toán:

Một sơ đồ đo trục của hệ thống thông gió được xây dựng, hệ thống được chia thành các phần để vẽ sơ đồ chiều dài và tốc độ dòng chảy. Sơ đồ tính toán được trình bày trong Hình 1.

Hướng chính (chính) được chọn, đại diện cho chuỗi dài nhất của các phần được định vị liên tiếp.

3. Các đoạn đường được đánh số, bắt đầu từ đoạn có lưu lượng xe thấp nhất.

4. Xác định kích thước mặt cắt ngang của ống dẫn khí trong tiết diện thiết kế của đường ống chính. Xác định diện tích mặt cắt ngang, m2:

F p =L p /3600V p ,

trong đó Lp là lưu lượng không khí ước tính trong khu vực, m3/h;

Dựa trên các giá trị tìm thấy của F p ], kích thước của các ống dẫn khí được lấy, tức là. là F f.

5. Vận tốc thực tế V f, m/s được xác định:

V f = L p / F f,

trong đó Lp là lưu lượng không khí ước tính trong khu vực, m3/h;

Ff – diện tích mặt cắt ngang thực tế của ống dẫn khí, m2.

Chúng tôi xác định đường kính tương đương bằng công thức:

d eq = 2·α·b/(α+b) ,

trong đó α và b là kích thước ngang của ống dẫn khí, m.

6. Dựa vào các giá trị d eq và V f xác định được giá trị tổn thất áp suất riêng do ma sát R.

Tổn thất áp suất do ma sát trong diện tích tính toán sẽ là

P t =R l β w,

trong đó R - tổn thất áp suất riêng do ma sát, Pa/m;

l - chiều dài tiết diện ống dẫn khí, m;

β sh – hệ số nhám.

7. Xác định hệ số sức cản cục bộ và tính tổn thất áp suất trên điện trở cục bộ trong khu vực:

z = ∑ζ·P d,

trong đó P d - áp suất động:

Pd=ρV f 2 /2,

trong đó ρ là mật độ không khí, kg/m3;

V f - tốc độ không khí thực tế trong khu vực, m/s;

∑ζ – tổng CMR trên trang web,

8. Tổng thiệt hại theo diện tích được tính:

ΔР = R l β w + z,

l - chiều dài tiết diện, m;

z - tổn thất áp suất theo sức cản cục bộ trong vùng, Pa.

9. Xác định tổn thất áp suất trong hệ thống:

ΔР p = ∑(R l β w + z) ,

trong đó R là tổn thất áp suất riêng do ma sát, Pa/m;

l - chiều dài tiết diện, m;

β sh – hệ số nhám;

z- tổn thất áp suất theo sức cản cục bộ trong khu vực, Pa.

10. Thực hiện liên kết các chi nhánh. Liên kết được thực hiện bắt đầu với các nhánh dài nhất. Nó tương tự như việc tính toán hướng chính. Điện trở ở tất cả các phần song song phải bằng nhau: chênh lệch không quá 10%:

trong đó Δр 1 và Δр 2 là tổn thất trên các nhánh có tổn thất áp suất cao hơn và thấp hơn, Pa. Nếu chênh lệch vượt quá giá trị quy định thì van tiết lưu sẽ được lắp đặt.

Hình 1 – Sơ đồ thiết kế hệ thống cung cấp P1.

Trình tự tính toán hệ thống cung cấp P1

Đoạn 1-2, 12-13, 14-15,2-2',3-3',4-4',5-5',6-6',13-13',15-15',16- 16':

Phần 2 -3, 7-13, 15-16:

Mục 3-4, 8-16:

Phần 4-5:

Phần 5-6:

Phần 6-7:

Phần 7-8:

Phần 8-9:

Điện trở cục bộ

Phần 1-2:

a) đến đầu ra: ξ = 1,4

b) Góc uốn 90°: ξ = 0,17

c) điểm phát bóng cho lối đi thẳng:

Phần 2-2’:

a) tee nhánh

Phần 2-3:

a) Góc uốn 90°: ξ = 0,17

b) điểm phát bóng cho lối đi thẳng:

ξ = 0,25

Phần 3-3’:

a) tee nhánh

Phần 3-4:

a) Góc uốn 90°: ξ = 0,17

b) điểm phát bóng cho lối đi thẳng:

Phần 4-4’:

a) tee nhánh

Phần 4-5:

a) phát bóng cho lối đi thẳng:

Phần 5-5’:

a) tee nhánh

Phần 5-6:

a) Góc uốn 90°: ξ = 0,17

b) điểm phát bóng cho lối đi thẳng:

Phần 6-6’:

a) tee nhánh

Phần 6-7:

a) phát bóng cho lối đi thẳng:

ξ = 0,15

Phần 7-8:

a) phát bóng cho lối đi thẳng:

ξ = 0,25

Phần 8-9:

a) 2 lần uốn 90°: ξ = 0,17

b) điểm phát bóng cho lối đi thẳng:

Phần 10-11:

a) Góc uốn 90°: ξ = 0,17

b) đến đầu ra: ξ = 1,4

Phần 12-13:

a) đến đầu ra: ξ = 1,4

b) Góc uốn 90°: ξ = 0,17

c) điểm phát bóng cho lối đi thẳng:

Đoạn 13-13’

a) tee nhánh

Phần 7-13:

a) Góc uốn 90°: ξ = 0,17

b) điểm phát bóng cho lối đi thẳng:

ξ = 0,25

c) tee nhánh:

ξ = 0,8

Mục 14-15:

a) đến đầu ra: ξ = 1,4

b) Góc uốn 90°: ξ = 0,17

c) điểm phát bóng cho lối đi thẳng:

Đoạn 15-15’:

a) tee nhánh

Phần 15-16:

a) 2 lần uốn 90°: ξ = 0,17

b) điểm phát bóng cho lối đi thẳng:

ξ = 0,25

Đoạn 16-16’:

a) tee nhánh

Phần 8-16:

a) phát bóng cho lối đi thẳng:

ξ = 0,25

b) tee nhánh:

Tính toán khí động học của hệ thống cung cấp P1

Lưu lượng, L, m³/h

Chiều dài, tôi, tôi

Kích thước ống dẫn

Tốc độ không khí V, m/s

Tổn thất trên 1 m chiều dài đoạn R, Pa

Coeff. độ nhám m

Tổn hao ma sát Rlm, Pa

Số lượng KMS, Σξ

Áp suất động Рд, Pa

Tổn hao điện trở cục bộ, Z

Tổn thất áp suất trong vùng, ΔР, Pa

Diện tích mặt cắt F, m2

Đường kính tương đương

Chúng ta hãy tạo ra sự khác biệt trong hệ thống cung cấp P1, chênh lệch này không quá 10%.

Do chênh lệch vượt quá 10% cho phép nên cần phải lắp màng ngăn.

Tôi lắp màng ngăn ở khu vực 7-13, V = 8,1 m/s, RC = 20,58 Pa

Vì vậy, đối với ống dẫn khí có đường kính 450, tôi lắp một màng ngăn có đường kính 309.

Không thể tạo ra điều kiện sống thoải mái trong khuôn viên nếu không tính toán khí động học cho các ống dẫn khí. Dựa trên dữ liệu thu được, đường kính mặt cắt ngang của ống, công suất của quạt, số lượng và đặc điểm của các nhánh được xác định. Ngoài ra, có thể tính toán công suất của lò sưởi và các thông số của cửa vào và cửa ra. Tùy thuộc vào mục đích cụ thể của các phòng, mức tiếng ồn tối đa cho phép, tốc độ trao đổi không khí, hướng và tốc độ của dòng chảy trong phòng được tính đến.

Các yêu cầu hiện đại được quy định trong Bộ quy tắc SP 60.13330.2012. Các thông số chuẩn hóa của các chỉ báo vi khí hậu trong cơ sở cho các mục đích khác nhau được đưa ra trong GOST 30494, SanPiN 2.1.3.2630, SanPiN 2.4.1.1249 và SanPiN 2.1.2.2645. Khi tính toán hiệu suất của hệ thống thông gió, tất cả các quy định phải được tính đến.

Tính toán khí động học của ống dẫn khí - thuật toán hành động

Công việc bao gồm một số giai đoạn liên tiếp, mỗi giai đoạn giải quyết các vấn đề địa phương. Dữ liệu thu được được định dạng dưới dạng bảng và dựa trên chúng, các sơ đồ và đồ thị được vẽ lên. Công việc được chia thành các giai đoạn sau:

1. Xây dựng sơ đồ trục đo phân bố không khí trên toàn hệ thống. Dựa trên sơ đồ, xác định phương pháp tính toán cụ thể, có tính đến đặc điểm và nhiệm vụ của hệ thống thông gió.
2. Tính toán khí động học của các ống dẫn khí được thực hiện dọc theo các tuyến đường chính và tất cả các nhánh.
3. Dựa trên dữ liệu thu được, hình dạng hình học và diện tích mặt cắt ngang của ống dẫn khí được chọn và các thông số kỹ thuật của quạt và máy sưởi không khí được xác định. Ngoài ra, khả năng lắp đặt cảm biến chữa cháy, ngăn khói lan rộng và khả năng tự động điều chỉnh công suất thông gió có tính đến chương trình do người dùng biên soạn cũng được tính đến.

Xây dựng sơ đồ hệ thống thông gió

Tùy thuộc vào các thông số tuyến tính của sơ đồ mà chọn thang đo, sơ đồ chỉ ra vị trí không gian của các ống dẫn khí, các điểm kết nối của các thiết bị kỹ thuật bổ sung, các nhánh hiện có, nơi cấp và nạp khí.

Sơ đồ chỉ ra đường dây chính, vị trí và các thông số, điểm đấu nối và đặc tính kỹ thuật của các nhánh. Vị trí của các ống dẫn khí có tính đến các đặc điểm kiến ​​​​trúc của mặt bằng và toàn bộ tòa nhà. Khi vẽ mạch cung cấp, quy trình tính toán bắt đầu từ điểm xa quạt nhất hoặc từ phòng yêu cầu tốc độ trao đổi không khí tối đa. Khi biên soạn thông gió xả, tiêu chí chính là giá trị tối đa cho luồng không khí. Trong quá trình tính toán, đường tổng quát được chia thành các phần riêng biệt và mỗi phần phải có cùng mặt cắt ống dẫn khí, lượng khí tiêu thụ ổn định, cùng vật liệu chế tạo và hình dạng ống.

Các đoạn được đánh số thứ tự từ đoạn có tốc độ dòng chảy thấp nhất và theo thứ tự tăng dần đến cao nhất. Tiếp theo, chiều dài thực tế của từng phần riêng lẻ được xác định, các phần riêng lẻ được cộng lại và tổng chiều dài của hệ thống thông gió được xác định.

Khi lập kế hoạch sơ đồ thông gió, chúng có thể được coi là chung cho các cơ sở sau:

• khu dân cư hoặc công cộng dưới bất kỳ hình thức kết hợp nào;
• công nghiệp, nếu chúng thuộc nhóm A hoặc B theo hạng an toàn cháy nổ và nằm trên không quá ba tầng;
• một trong các hạng mục công trình công nghiệp hạng B1 - B4;
• nhà công nghiệp loại B1 m B2 được phép nối vào một hệ thống thông gió dưới bất kỳ hình thức kết hợp nào.

Nếu hệ thống thông gió hoàn toàn không có khả năng thông gió tự nhiên thì sơ đồ phải cung cấp kết nối bắt buộc của thiết bị khẩn cấp. Công suất và vị trí lắp đặt các quạt bổ sung được tính theo quy tắc chung. Đối với các phòng có lỗ mở liên tục hoặc mở khi cần thiết, có thể vẽ sơ đồ mà không cần kết nối khẩn cấp dự phòng.

Hệ thống hút không khí ô nhiễm trực tiếp từ khu vực công nghệ, khu vực làm việc phải có 01 quạt dự phòng, việc đưa thiết bị vào vận hành có thể tự động hoặc thủ công. Các yêu cầu này áp dụng cho các khu vực làm việc thuộc loại nguy hiểm 1 và 2. Chỉ được phép không đưa quạt dự phòng vào sơ đồ lắp đặt trong các trường hợp sau:

1. Dừng đồng bộ các quy trình sản xuất có hại trong trường hợp chức năng của hệ thống thông gió bị gián đoạn.
2. Thông gió khẩn cấp riêng biệt với ống dẫn khí riêng được cung cấp trong cơ sở sản xuất. Các thông số thông gió như vậy phải loại bỏ ít nhất 10% lượng không khí được cung cấp bởi các hệ thống cố định.

Sơ đồ thông gió phải cung cấp khả năng riêng biệt cho nơi làm việc có mức độ ô nhiễm không khí gia tăng. Tất cả các phần và điểm kết nối được chỉ định trên sơ đồ và đưa vào thuật toán tính toán chung.

Cấm đặt các thiết bị hút gió gần hơn 8 mét theo chiều ngang tính từ bãi rác, bãi đỗ xe, đường có mật độ giao thông đông đúc, ống xả và ống khói. Các thiết bị tiếp nhận không khí phải được bảo vệ bằng các thiết bị đặc biệt ở phía đón gió. Giá trị điện trở của thiết bị bảo vệ được tính đến trong quá trình tính toán khí động học của toàn bộ hệ thống thông gió.
Tính toán tổn thất áp suất dòng khí Tính toán khí động học của ống dẫn khí dựa trên tổn thất không khí được thực hiện nhằm mục đích lựa chọn chính xác các mặt cắt đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của hệ thống và lựa chọn công suất quạt. Tổn thất được xác định theo công thức:

R yd là giá trị tổn thất áp suất riêng trên tất cả các đoạn của ống dẫn khí;

P gr - áp suất không khí trọng trường trong các kênh thẳng đứng;

Σ l – tổng các phần riêng lẻ của hệ thống thông gió.

Tổn thất áp suất tính bằng Pa, chiều dài các đoạn được xác định bằng mét. Nếu sự chuyển động của luồng không khí trong hệ thống thông gió xảy ra do chênh lệch áp suất tự nhiên thì mức giảm áp suất tính toán là Σ = (Rln + Z) cho từng phần riêng lẻ. Để tính áp suất hấp dẫn bạn cần sử dụng công thức:

Pgr – áp suất hấp dẫn, Pa;

h - chiều cao cột không khí, m;

ρn - mật độ không khí bên ngoài phòng, kg/m3;

ρ in – mật độ không khí trong nhà, kg/m3.

Các tính toán tiếp theo cho hệ thống thông gió tự nhiên được thực hiện bằng các công thức:

Xác định mặt cắt ngang của ống dẫn khí

Xác định tốc độ chuyển động của khối không khí trong ống dẫn khí

Tính toán tổn thất dựa trên điện trở cục bộ của hệ thống thông gió

Xác định tổn thất ma sát

Xác định tốc độ dòng khí trong kênh
Việc tính toán bắt đầu từ phần dài nhất và xa nhất của hệ thống thông gió. Do tính toán khí động học của ống dẫn khí nên chế độ thông gió cần thiết trong phòng phải được đảm bảo.

Diện tích mặt cắt ngang được xác định theo công thức:

F P = L P /V T .

F P - diện tích mặt cắt ngang của kênh dẫn khí;

L P - lưu lượng không khí thực tế trong phần tính toán của hệ thống thông gió;

V T – tốc độ dòng khí đảm bảo tần suất trao đổi không khí theo yêu cầu trong thể tích yêu cầu.

Có tính đến các kết quả thu được, tổn thất áp suất trong quá trình chuyển động cưỡng bức của khối không khí qua các ống dẫn khí được xác định.

Đối với mỗi vật liệu ống dẫn khí, hệ số hiệu chỉnh được áp dụng, tùy thuộc vào chỉ số độ nhám bề mặt và tốc độ chuyển động của luồng không khí. Để thuận tiện cho việc tính toán khí động học của ống dẫn khí, bạn có thể sử dụng bảng.

Bàn Số 1. Tính toán ống dẫn khí kim loại có tiết diện tròn.

Bảng số 2. Giá trị của hệ số hiệu chỉnh có tính đến vật liệu của ống dẫn khí và tốc độ dòng khí.

Các hệ số độ nhám được sử dụng để tính toán cho từng vật liệu không chỉ phụ thuộc vào đặc tính vật lý của nó mà còn phụ thuộc vào tốc độ của luồng không khí. Không khí di chuyển càng nhanh thì lực cản càng lớn. Tính năng này phải được tính đến khi chọn một hệ số cụ thể.

Tính toán khí động học cho luồng không khí trong ống dẫn khí vuông và tròn cho thấy tốc độ dòng chảy khác nhau đối với cùng một diện tích mặt cắt ngang của lỗ khoan danh nghĩa. Điều này được giải thích là do sự khác biệt về bản chất của các xoáy, ý nghĩa và khả năng chống lại chuyển động của chúng.

Điều kiện chính để tính toán là tốc độ chuyển động của không khí không ngừng tăng lên khi khu vực tiếp cận quạt. Khi tính đến điều này, các yêu cầu được đặt ra đối với đường kính của các kênh. Trong trường hợp này, các thông số trao đổi không khí trong phòng phải được tính đến. Vị trí của luồng vào và luồng ra được chọn sao cho những người ở trong phòng không cảm thấy có gió lùa. Nếu không thể đạt được kết quả quy định bằng cách sử dụng một mặt cắt thẳng thì các màng ngăn có lỗ xuyên qua sẽ được đưa vào ống dẫn khí. Bằng cách thay đổi đường kính của các lỗ, sẽ đạt được sự điều chỉnh tối ưu luồng không khí. Điện trở màng được tính theo công thức:

Tính toán chung của hệ thống thông gió cần tính đến:

1. Áp suất không khí động trong quá trình di chuyển. Dữ liệu phù hợp với các thông số kỹ thuật và đóng vai trò là tiêu chí chính khi chọn một chiếc quạt cụ thể, vị trí và nguyên lý hoạt động của nó. Nếu không thể đảm bảo các chế độ vận hành theo kế hoạch của hệ thống thông gió với một bộ phận thì việc lắp đặt một số bộ phận sẽ được cung cấp. Vị trí lắp đặt cụ thể của chúng phụ thuộc vào đặc điểm thiết kế cơ bản của ống dẫn khí và các thông số cho phép.
2. Thể tích (tốc độ dòng chảy) của khối không khí được vận chuyển trong bối cảnh của từng nhánh và phòng trên một đơn vị thời gian. Dữ liệu ban đầu là yêu cầu của cơ quan vệ sinh về mức độ sạch sẽ của cơ sở và đặc điểm của quy trình công nghệ của các doanh nghiệp công nghiệp.
3. Tổn thất áp suất không thể tránh khỏi do hiện tượng xoáy trong quá trình chuyển động của dòng không khí ở các tốc độ khác nhau. Ngoài tham số này, mặt cắt ngang thực tế của ống dẫn khí và hình dạng hình học của nó cũng được tính đến.
4. Tốc độ di chuyển không khí tối ưu trong kênh chính và riêng biệt cho từng nhánh. Chỉ báo ảnh hưởng đến việc lựa chọn công suất quạt và vị trí lắp đặt chúng.

Để thuận tiện cho việc tính toán, nó được phép sử dụng sơ đồ đơn giản hóa, nó được sử dụng cho tất cả các cơ sở có yêu cầu không quan trọng. Để đảm bảo các thông số yêu cầu, việc lựa chọn quạt về công suất và số lượng được thực hiện với biên độ lên tới 15%. Các tính toán khí động học đơn giản của hệ thống thông gió được thực hiện bằng thuật toán sau:

1. Xác định diện tích mặt cắt ngang của kênh tùy thuộc vào tốc độ luồng không khí tối ưu.
2. Lựa chọn mặt cắt kênh tiêu chuẩn gần với mặt cắt kênh thiết kế. Các chỉ số cụ thể phải luôn được lựa chọn hướng lên trên. Các kênh hàng không có thể có các chỉ số kỹ thuật tăng lên, không được phép giảm khả năng của chúng. Nếu không thể chọn các kênh tiêu chuẩn, các thông số kỹ thuật sẽ cung cấp cho việc sản xuất chúng theo các bản phác thảo riêng lẻ.
3. Kiểm tra các chỉ số tốc độ không khí có tính đến giá trị thực tế của mặt cắt thông thường của kênh chính và tất cả các nhánh.

Nhiệm vụ tính toán khí động học của các ống dẫn khí là đảm bảo tốc độ thông gió theo kế hoạch của cơ sở với tổn thất tối thiểu về nguồn tài chính. Đồng thời, cần cố gắng giảm cường độ lao động và tiêu hao kim loại của công việc xây dựng và lắp đặt, đảm bảo hoạt động tin cậy của các thiết bị lắp đặt ở nhiều chế độ khác nhau.

Thiết bị đặc biệt phải được lắp đặt ở những nơi dễ tiếp cận, dễ dàng tiếp cận để kiểm tra kỹ thuật định kỳ và các công việc khác nhằm duy trì hệ thống hoạt động tốt.

Theo quy định của GOST R EN 13779-2007 để tính toán hiệu quả thông gió ε v bạn cần áp dụng công thức:

với ENA– các chỉ số về nồng độ các hợp chất có hại và các chất lơ lửng trong không khí bị loại bỏ;

Với IDA– nồng độ các hợp chất hóa học có hại và các chất lơ lửng trong phòng hoặc khu vực làm việc;

c hỗ trợ- chỉ báo về chất gây ô nhiễm xâm nhập bằng không khí cấp.

Hiệu quả của hệ thống thông gió không chỉ phụ thuộc vào công suất của thiết bị xả hoặc quạt gió được kết nối mà còn phụ thuộc vào vị trí của các nguồn ô nhiễm không khí. Trong quá trình tính toán khí động học, phải tính đến các chỉ số hiệu suất tối thiểu của hệ thống.

Công suất riêng (P Sfp > W∙s/m3) của quạt được tính theo công thức:

de P – công suất động cơ điện lắp trên quạt, W;

q v – lưu lượng không khí do quạt cung cấp trong quá trình hoạt động tối ưu, m 3 /s;

∆ p - chỉ thị độ giảm áp suất ở cửa hút gió và cửa ra của quạt;

η tot – tổng hệ số hành động hữu ích cho động cơ điện, quạt gió và ống dẫn khí.

Trong quá trình tính toán, chúng tôi muốn nói các loại sau luồng không khí chảy theo cách đánh số trong sơ đồ:

Sơ đồ 1. Các loại luồng không khí trong hệ thống thông gió.

1. Bên ngoài, đi vào hệ thống điều hòa không khí từ môi trường bên ngoài.
2. Cung cấp. Luồng khí đi vào hệ thống ống dẫn sau chuẩn bị sơ bộ(sưởi ấm hoặc làm sạch).
3. Không khí trong phòng.
4. Dòng không khí chảy. Không khí di chuyển từ phòng này sang phòng khác.
5. Khí thải. Không khí thoát ra từ phòng ra bên ngoài hoặc vào hệ thống.
6. Tuần hoàn. Phần dòng chảy quay trở lại hệ thống để duy trì nhiệt độ bên trong trong các giá trị được chỉ định.
7. Có thể tháo rời. Không khí được loại bỏ khỏi cơ sở không thể thu hồi được.
8. Không khí thứ cấp. Trở về phòng sau khi dọn dẹp, sưởi ấm, làm mát, v.v.
9. Mất không khí. Có thể bị rò rỉ do các kết nối ống dẫn khí bị rò rỉ.
10. Xâm nhập. Quá trình không khí đi vào nhà một cách tự nhiên.
11. Lọc. Rò rỉ không khí tự nhiên từ phòng.
12. Hỗn hợp không khí. Ức chế đồng thời nhiều luồng.

Mỗi loại không khí có đặc điểm riêng tiêu chuẩn nhà nước. Tất cả các tính toán của hệ thống thông gió phải tính đến chúng.