Основні формули:

1.Розрахунок продуктивності вентилятора:

L=VxK

L - продуктивність, яка повинна бути у вентилятора, щоб впоратися з поставленим перед ним завданням, м 3 /год.

V – обсяг приміщення (твору S площі приміщення, на h – його висоту), м 3 .

K - норма повітряобміну для різних приміщень(Див. табл.1 у статті "як підібрати вентилятор").

2. Для розрахунку кількості дифузорів використовують формулу:

N=L/(2820xVxd 2)

N - у дифузорів, шт;

L - Витрата повітря, м 3 /год;

D – діаметр дифузора, м;

3. Для підбору кількості решіток використовують таку формулу: N = L/(3600xVxS)

N-кількість решіток;

L - Витрата повітря, м 3 /год;

V – швидкість руху повітря, м/сек,

(Швидкість повітря для офісних приміщень 2-3 м/сек, для житлових приміщень 1,5-1,8 м/сек;

S – площа живого перерізу ґрат, м 2 .

Після складання повної схеми розміщення обладнання визначаються діаметри повітроводів.

4. Знаючи кількість повітря, яке необхідно подати в кожне приміщення, можна підібрати перетин повітрявода за формулою:

S=L/Vx3600

S - площа поперечного перерізу, м 2;

L - Витрата повітря, м 3 /год;

V – швидкість повітря залежно від типу повітроводу, тобто. магістральний або відгалуження, м/сек.

5. Знаючи S , обчислюємо діаметр повітроводу:

D= 2x√(S/3.14)

6. Потужність електричного канального нагрівачарозраховується за формулою:

P=Vx0,36x∆T

Р - Потужність нагрівача, Вт;

V - обсяг повітря, що проходить через нагрівач, м 3 /годину (= продуктивності вентилятора);

∆Т – збільшення температури повітря, 0 С (тобто перепад температур – зовнішнього та надходить із системи до приміщення – який має забезпечити нагрівач).

∆Т розраховується на підставі побажань замовника та наявності в нього для цього необхідної електричної потужності. Найдоцільніше брати ∆Т у межах 10-20 ºС.

Основні принципи:

Всі приміщення в будівлі поділяються на ті, в які слід подавати припливне повітря (спальні, дитячі кімнати і т. д.), на ті, з яких слід робити витяжку (кухні, санвузли), і змішані (підвали, горища, гаражі, т. д.).
Для подачі повітря в ті приміщення, з яких виготовляється переважно витяжка, встановлюються, наприклад, укорочені двері або спеціальні решітки, що дозволяє забезпечити достатній повітрообмін шляхом перетікання повітря з інших приміщень квартири.

Сьогодні крім простих припливних установок(див. Мал.), Пропонуються установки з рекуперацією тепла. Система з рекуперацією тепла і двох окремих контурів; по одному свіже повітряподається в житловий простір, інакше відводиться відпрацьований. Необхідна кількість зовнішнього повітря подається вентилятором, потім проводиться його очищення у фільтрах. Інший вентилятор забирає відпрацьоване повітря, направляє його в теплообмінник для передачі тепла відпрацьованого повітря зовнішньому припливному. Дуже добре зарекомендували себе установки LMF (Італія) продуктивністю від 900 до 4200 м 3 /год.

Aventis LMF

Проектування.

При проектуванні вентустановок насамперед слід визначити:
- місце встановлення вентиляційного агрегату
- розташування припливних та витяжних отворів
- місця прокладання повітроводів у приміщеннях
- визначити приміщення, в які слід подавати припливне повітря, проводити витяжку та змішані приміщення
Щоб гарантовано уникнути у приміщенні запахів та залишків шкідливих речовин, Витрата витяжного повітря може перевищувати витрату припливного на 10% в системах з механічною подачею. У цьому випадку утворюється незначне розрідження, завдяки якому запобігає попаданню витяжного повітря назад у приміщення.

Повітропроводи.

У припливних та витяжних системахкраще використовувати повітроводи з оцинкованої сталі, так як гладкі труби мають найменший опір.

Розміри повітроводів визначаються за витратою припливного та витяжного повітря (див. формулу №5).

Для зниження втрат тиску, а також для запобігання аеродинамічних шумів через надто високу швидкість повітря, при проектуванні повітроводів слід забезпечувати:

• просте та регулярне розташування припливно-витяжних шахт;
• якнайкоротші ділянки повітроводів;
• якнайменше кількість вигинів і відгалужень;
• герметичне виконання сполук.

Припливні та витяжні грати.

Припливні та витяжні грати мають бути розташовані у верхній частині стін або на стелі. Кількість ґрат залежить від їх характеристик і від витрати повітря (див. формули №2 та 3). Через припливні грати проводиться роздача повітря в приміщення, тому його конструкція повинна забезпечувати хороший розподіл повітря. Для хорошого повітрообміну припливні та витяжні решітки бажано розташовувати навпроти один одного.

Приклад розрахунку вентиляторів системи вентиляції.

Опір проходженню повітря у вентиляційній системі, переважно, визначається швидкістю руху повітря у цій системі. Зі збільшенням швидкості зростає і опір. Це називається втратою тиску. Статичний тиск, створюваний вентилятором, зумовлює рух повітря у вентиляційній системі, що має певний опір. Чим вищий опір такої системи, тим менша витрата повітря, що переміщується вентилятором. Розрахунок втрат на тертя для повітря в повітроводах, а також опір мережного обладнання (фільтр, шумоглушник, нагрівач, клапан та ін) може бути здійснений за допомогою відповідних таблиць і діаграм, зазначених у каталозі. Загальне падіння тиску можна розрахувати, підсумувавши показники опору всіх елементів вентиляційної системи.

Визначення швидкості руху повітря у повітроводах:

V= L/3600*F (м/сек)

де L- Витрата повітря, м3/год; F- Площа перерізу каналу, м2.

Втрата тиску в системі повітроводів може бути знижена за рахунок збільшення перерізу повітроводів, що забезпечують відносно однакову швидкість повітря у всій системі. На зображенні ми бачимо, як можна забезпечити відносно однакову швидкість повітря в мережі повітроводів при мінімальної втратитиску.

Для створення дійсно ефективної вентиляційної системи слід вирішити масу завдань, одним з яких є грамотний розподіл повітря. Не акцентуючи уваги цьому аспекті при проектуванні систем вентиляції і кондиціонування в результаті можна отримати підвищену шумність, протяги, наявність застійних зон навіть у вентиляційних системах з високими характеристиками ефективності. Найважливішим пристроєм, що впливає на правильний розподіл повітряних потоків по приміщенню, є розподільник повітря. Залежно від монтажу та конструктивних особливостей ці пристрої називають решітками або дифузорами.

Класифікація розподільників повітря

Усі розподільники повітря класифікуються:

• По призначенню. Вони можуть бути припливними, витяжними та переточними.
• За рівнем впливу на повітряні маси. Ці пристрої можуть бути перемішують і витісняють.
• З монтажу. Розподільники повітря можуть застосовуватися для внутрішньої або зовнішньої установки.

Внутрішні дифузори поділяються на стельові, підлогові чи настінні.

Припливні, у свою чергу, класифікуються за формою вихідного повітряного струменя, який може бути:

• Вертикальними компактними повітряними струменями.
• Конічними струменями.
• Повними та неповними віяловими потоками повітря.

У цій публікації ми розглянемо найпоширеніші дифузори: стельові, щілинні, соплові та низькошвидкісні.

Вимоги до сучасних розподільників повітря

Для багатьох слово вентиляція є синонімом постійного шуму фону. Наслідки цього хронічна втома, дратівливість та головний біль. Виходячи з цього, розподільник повітря повинен бути тихим.

Крім цього, не зовсім приємно перебувати в приміщенні, якщо постійно відчуваєш на собі охолоджені повітряні потоки. Це не лише неприємно, а й може призвести до хвороби, тому вимога друга: дифузор не повинен створювати протягів.

Різні обставини часто вимагають зміни обстановки. Можна змінити меблі або переставити місцями офісну техніку. Також нескладно замовити новий оригінальний дизайн приміщення, але змінити розподільники повітря, які розраховувалися ще на етапі проектування, досить важко. З цього «випливає» вимога третя: повітророзподільник повинен бути малопомітний, або як кажуть дизайнери «розчинений в інтер'єрі приміщення».

Щілинні розподільники повітряних потоків

Методика розрахунку КВУ аналогічна розрахунку повітрозабірних ґрат.

Орієнтовну площу живого перерізу приймаємо аналогічно (18)

За технічними характеристиками із сайту виробника приймаємо клапан КВУ 1600х1000з площею живого перерізу = 1,48 м 2 .

Прийнятий аналогічно опору дросельного клапана при куті повороту лопаток 15⁰.

3.3. Аеродинамічний розрахунок нерозгалуженого повітроводу

Завданням аеродинамічного розрахунку нерозгалуженого повітроводу є виявлення кута установки регульованого пристрою в кожному отворі припливу, що забезпечує закінчення в приміщення заданої витрати повітря. При цьому визначається: втрати тиску в розподільнику повітря і максимальний аеродинамічний опір повітроводу і вентиляційної мережі в цілому.

При установці багатостулкового регулятора витрати на відгалуженні (решітка АДН-К), поза магістрального повітроводу практично виключається вплив положення лопаток регулятора витрати на втрати тиску в транзитному потоці. Для розрахунку повітроводів існують аеродинамічні характеристики, що враховують положення (кут установки) лопаток регуляторів: витрати, напрямки та форми струменя.

Повітропровід розбивають на окремі ділянки з постійним витратою повітря за довжиною. Нумерацію ділянок починають із кінця повітроводу. Так як в кінцевій решітці регулятор витрати не встановлюється (встановлюється решітка АДН-К 400х800), тиск перед другою (або кожною наступною) ґратами відомо. З урахуванням цього визначаються розрахункові втрати тиску для знаходження за аеродинамічною характеристикою кута повороту (положення) регулятора витрати.

3.3.1. Методика розрахунку нерозгалуженого повітроводу П1

Початкові дані

- 22980 м 3 /год;

- 3830 м 3 /год;

Відстань між ґратами – 2,93 м;

Кут нахилу припливного неповного віялового струменя – 27⁰;

Визначаємо розміри початкового перерізу повітроводу кінцевої ділянки 1-2 (див. графічну частину), прагнучи зберегти постійну його висоту.

Хоча для існує безліч програм, багато параметрів все ще визначаються по-старому, за допомогою формул. Розрахунок навантаження на вентиляцію, площі, потужності та параметрів окремих елементіввиробляють після складання схеми та розподілу обладнання.

Це складна задачаяка під силу лише професіоналам. Але якщо необхідно підрахувати площу деяких елементів вентиляції або переріз повітроводів для невеликого котеджу, реально впоратися самостійно.

Розрахунок повітрообміну

Якщо в приміщенні немає отруйних виділень або їх обсяг знаходиться в допустимих межах, повітрообмін або навантаження на вентиляцію розраховується за такою формулою:

R= n * R1,

тут R1- Потреба в повітрі одного співробітника, в куб.м\год, n– кількість постійних працівників у приміщенні.

Якщо обсяг приміщення на одного співробітника складає більше 40 кубометрів та працює природна вентиляція, не потрібно розраховувати повітрообмін.

Для приміщень побутового, санітарного та підсобного призначення розрахунок вентиляції за шкідливістю проводиться на підставі затверджених норм кратності повітрообміну:

• для адміністративних будівель (витяжка) – 1,5;
• холи (подача) – 2;
• конференц-зали до 100 осіб місткістю (по подачі та витяжці) – 3;
• кімнати відпочинку: притока 5, витяжка 4.

Для виробничих приміщень, в яких постійно або періодично у повітря виділяються небезпечні речовини, Розрахунок вентиляції проводиться за шкідливостями.

Повітрообмін за шкідливістю (парами та газами) визначають за формулою:

Q= K\(k2- k1),

тут До- кількість пари або газу, що з'являється в будівлі, мг/год, k2- вміст пари або газу у відтоку, зазвичай величина дорівнює ГДК, k1– вміст газу чи пари у приточенні.

Дозволяється концентрація шкідливостей у приточенні до 13 від ГДК.

Для приміщень із виділенням надлишкового тепла повітрообмін розраховується за формулою:

Q= Gхатc(tyx – tn),

тут Gізб- надлишкове тепло, що витягується назовні, вимірюється в Вт, з- Питома теплоємність по масі, с = 1 кДж, tyx– температура повітря, що видаляється з приміщення, tn- Температура приточення.

Розрахунок теплового навантаження

Розрахунок теплового навантаження на вентиляцію здійснюється за формулою:

Qв=Vн *k * p * Cр(tвн -tнро),

у формулі розрахунку теплового навантаження на вентиляцію Vн- Зовнішній обсяг будівлі в кубометрах, k- кратність повітрообміну, tвн- Температура в будівлі середня, в градусах Цельсія, tнро- Температура повітря зовні, що використовується при розрахунках опалення, в градусах Цельсія, р- Щільність повітря, в кг\кубометр, Ср- Тепломісткість повітря, в кДж \ кубометр Цельсія.

Якщо температура повітря нижча tнрознижується кратність обміну повітря, а показник витрати тепла вважається рівною Qв, Постійною величиною.

Якщо при розрахунку теплового навантаження на вентиляцію неможливо зменшити кратність повітрообміну, витрати тепла розраховують за температурою опалення.

Витрата тепла на вентиляцію

Питома річна витрата тепла на вентиляцію розраховується так:

Q = * b * (1-E),

у формулі для розрахунку витрати тепла на вентиляцію Qo- загальні тепловтрати будівлі за сезон опалення, Qb- надходження тепла побутові, Qs- надходження тепла зовні (сонце), n– коефіцієнт теплової інерції стін та перекриттів, E- Знижувальний коефіцієнт. Для індивідуальних опалювальних систем 0,15 , для центральних 0,1 , b- Коефіцієнт тепловтрат:

• 1,11 - Для баштових будівель;
• 1,13 – для будівель багатосекційних та багатопід'їзних;
• 1,07 – для будівель з теплими горищамита підвалами.

Розрахунок діаметра повітроводів

Діаметри та перерізи розраховують після того, як складено загальна схемасистеми. При розрахунках діаметрів повітроводів вентиляції враховують такі показники:

• Об'єм повітря (припливного або витяжного),який має пройти через трубу за заданий проміжокчасу, куб.м\год;
• Швидкість руху повітря.Якщо при розрахунках вентиляційних труб швидкість руху потоку занижена, встановлять повітроводи занадто великого перерізу, що тягне за собою додаткові витрати. Завищена швидкість призводить до появи вібрацій, посилення аеродинамічного гулу та підвищення потужності обладнання. Швидкість руху на притоці 1,5 - 8 м сек, вона змінюється в залежності від ділянки;
• Матеріал вентиляційної труби. При розрахунку діаметра цей показник впливає на опір стінок. Наприклад, найбільш високий опір надає чорна сталь із шорсткими стінками. Тому розрахунковий діаметр повітроводу вентиляції доведеться трохи збільшити в порівнянні з нормами для пластику або нержавіючої сталі.

Таблиця 1. Оптимальна швидкість повітряного потоку у трубах вентиляції.

Коли відома пропускна спроможністьмайбутніх повітроводів, можна розрахувати переріз повітроводу вентиляції:

S= R\3600 v,

тут v- Швидкість руху повітряного потоку, в м \ с, R- Витрата повітря, кубометри\ч.

Число 3600 - тимчасовий коефіцієнт.

тут: D- Діаметр вентиляційної труби, м.

Розрахунок площі елементів вентиляції

Розрахунок площі вентиляції необхідний у тому випадку, коли елементи виготовляються з листового металуі потрібно визначити кількість та вартість матеріалу.

Площа вентиляції розраховують електронні калькулятори або спеціальні програми, їх можна знайти в інтернеті.

Ми наведемо кілька табличних значень найпопулярніших елементів вентиляції.

Таблиця 2. Площа прямих повітроводів круглого перерізу.

Значення площі м. кв. на перетині горизонтального та вертикального рядка.

Таблиця 3. Розрахунок площі відводів та напіввідводів круглого перерізу.

Розрахунок дифузорів та решіток

Дифузори використовуються для подачі або видалення повітря із приміщення. Від правильності розрахунку кількості та розташування дифузорів вентиляції залежить чистота та температура повітря у кожному куточку приміщення. Якщо встановити дифузорів більше, збільшиться тиск у системі, а швидкість падає.

Кількість дифузорів вентиляції розраховується так:

N= R\(2820 * v *D *D),

тут R- Пропускна здатність, в куб.м\годину, v- Швидкість повітря, м \ с, D- Діаметр одного дифузора в метрах.

Кількість вентиляційних гратможна розрахувати за формулою:

N= R\(3600 * v * S),

тут R- Витрата повітря в куб.м\годину, v- Швидкість повітря в системі, м\с, S- Площа перетину однієї решітки, кв.

Розрахунок канального нагрівача

Розрахунок калорифера вентиляції електричного типувиробляється так:

P= v * 0,36 * ∆ T

тут v- обсяг повітря, що пропускається через калорифер в куб.м. ∆T- Різниця між температурою повітря зовні і всередині, яку необхідно забезпечити калориферу.

Цей показник варіює в межах 10 – 20, точна цифра встановлюється клієнтом.

Розрахунок нагрівача для вентиляції починається з обчислення фронтальної площі перерізу:

Аф =R * p\3600 * Vp,

тут R- Обсяг витрати приточення, куб.м.\ч, p- густина атмосферного повітря, кг\куб.м, Vp- Масова швидкість повітря на ділянці.

Розмір перерізу необхідний визначення габаритів нагрівача вентиляції. Якщо за розрахунком площа перерізу виходить надто великою, необхідно розглянути варіант із каскаду теплобменників із сумарною розрахунковою площею.

Показник масової швидкості визначається через фронтальну площу теплообмінників:

Vp= R * p\3600 * Aф.факт

Для подальшого розрахунку калорифера вентиляції визначаємо необхідну для зігрівання потоку повітря кількості теплоти:

Q=0,278 * W * c (Tп-Tу),

тут W- Витрата теплого повітря, кг\годину, Тп- Температура припливного повітря, градуси Цельсія, Ту– температура вуличного повітря, градуси Цельсія, c- Питома теплоємність повітря, постійна величина 1,005.

Бо в припливних системахвентилятори розміщуються перед теплообмінником, витрату теплого повітря обчислюємо так:

W= R*p

Розраховуючи калорифер вентиляції, слід визначити поверхню нагріву:

Апн = 1,2Q\ k(Tс.т-Tс.в),

тут k- Коефіцієнт віддачі калорифером тепла, Tс.т- Середня температура теплоносія, в градусах Цельсія, Tс.в- Середня температура приточення, 1,2 - Коефіцієнт охолодження.

Розрахунок витісняючої вентиляції

При вентиляції, що витісняє, в приміщенні обладнуються розраховані висхідні потоки повітря в місцях підвищеного виділення тепла. Знизу подається прохолодне чисте повітря, яке поступово піднімається і у верхній частині приміщення видаляється назовні разом із надлишком тепла або вологи.

При грамотному розрахунку вентиляція, що витісняє, набагато ефективніше перемішує в приміщеннях наступних типів:

• зали для відвідувачів у закладах громадського харчування;
• конференц-зали;
• будь-які зали з високими стелями;
• учнівські аудиторії.

Розрахована вентиляція витісняє менш ефективно, якщо:

• стелі нижче за 2м 30 см;
• головна проблема приміщення – підвищене виділення тепла;
• необхідно зменшити температуру в приміщеннях з низькими стелями;
• у залі потужні завихрення повітря;
• температура шкідливостей нижче, температури повітря у приміщенні.

Витіснюючий вентиляція розраховується виходячи з того, що теплове навантаження на приміщення становить 65 - 70 Вт кв.м, при витраті до 50 л на кубометр повітря на годину. Коли теплові навантаженнявище, а витрата нижче, необхідно організовувати систему, що перемішує, комбіновану з охолодженням зверху.

Для створення дійсно ефективної вентиляційної системи слід вирішити масу завдань, одним з яких є грамотний розподіл повітря. Не акцентуючи уваги на цьому аспекті при проектуванні систем вентиляції та кондиціювання в результаті можна отримати підвищену шумність, протяги, наявність застійних зон навіть у вентиляційних системахіз високими характеристиками ефективності. Найважливішим пристроєм, що впливає на правильний розподіл повітряних потоків по приміщенню, є розподільник повітря. Залежно від монтажу та конструктивних особливостей, ці пристрої називають ґратами чи дифузорами.

Класифікація розподільників повітря

Усі розподільники повітря класифікуються:

• По призначенню. Вони можуть бути припливними, витяжними та переточними.
• За рівнем впливу на повітряні маси. Ці пристрої можуть бути перемішують і витісняють.
• З монтажу. Розподільники повітря можуть застосовуватися для внутрішньої або зовнішньої установки.

Внутрішні дифузори поділяються на стельові, підлогові чи настінні.

Припливні, у свою чергу, класифікуються за формою вихідного повітряного струменя, який може бути:

• Вертикальними компактними повітряними струменями.
• Конічними струменями.
• Повними та неповними віяловими потоками повітря.

У цій публікації ми розглянемо найпоширеніші дифузори: стельові, щілинні, соплові та низькошвидкісні.

Вимоги до сучасних розподільників повітря

Для багатьох слово вентиляція є синонімом постійного шуму фону. Наслідки цього – хронічна втома, дратівливість та головний біль. Виходячи з цього, розподільник повітря повинен бути тихим.

Крім цього, не зовсім приємно перебувати в приміщенні, якщо постійно відчуваєш на собі охолоджені повітряні потоки. Це не лише неприємно, а й може призвести до хвороби, тому вимога друга: дифузор не повинен створювати протягів.

Різні обставини часто вимагають зміни обстановки. Можна змінити меблі або переставити місцями офісну техніку. Також нескладно замовити новий оригінальний дизайнприміщення, але змінити розподільники повітря, які розраховувалися ще на етапі проектування, досить важко. З цього «випливає» вимога третя: повітророзподільник повинен бути малопомітний, або як кажуть дизайнери «розчинений в інтер'єрі приміщення».

Щілинні розподільники повітряних потоків

Щілинні дифузори – це вентиляційне обладнання, призначене для подачі свіжого та відведення відпрацьованого повітря з приміщень з високими вимогами до дизайну та якості повітряної суміші. Для оптимального розподілу повітря висота стель при використанні такого обладнання обмежена 4 метрами.

Конструкція пристосування складається з алюмінієвого корпусу з горизонтальними щілинними отворами, кількість яких, залежно від моделі, може змінюватись від 1 до 6. Всередину дифузора монтується циліндричний валик, для контролю за напрямом руху повітряного потоку. Як правило, такі дифузори оснащені камерою статичного тиску для керування витратою повітря.

Висота щілини може бути різною: від 8 до 25 мм. Довжина пристрою не регламентована і може бути від 2 см до 3 м, завдяки чому їх можна монтувати безперервні лінії практично будь-якої форми. Лінійні щілинні дифузори характеризуються хорошими аеродинамічними властивостями, привабливим дизайномта високим ступенем індукції, завдяки якій відбувається швидке нагрівання припливних повітряних потоків. Монтуються такі пристрої в підвісних стелях та стінових конструкціях. Висота монтажу не повинна бути меншою за 2,6 м.

Стельові дифузори

Стельові розподільники повітря можуть бути припливними або витяжними. Ці пристрої відрізняються: конструкцією, формою, розмірами, продуктивністю, формуванням повітряного струменя. Крім того, дифузори розрізняються аеродинамічних характеристик, розподілом повітряного потоку, а також матеріалом, з якого вони виготовлені.

• Конструкція цих пристроїв складається з декоративних грат, за якими кріпиться крильчатка (якщо дифузор припливний) і камера статистичного тиску. У регульованих «плафонах» є елементи, що спрямовують повітряний потік.
• Форма. Більшість стельових дифузорів мають круглу або квадратну форму. Але не слід забувати, що і щілинні розподільники повітря також вважаються стельовими, а вони мають прямокутну форму.
• Розміри круглих розподільників повітря варіюються від 10 см до 60 см. Для квадратних – від 15х15 см. до 90х90 см.
• Спосіб монтажу. Встановлюються в підвісна стеля, врізаються в панель з гіпсокартону або монтуються в натяжна стеляза допомогою додаткових кілець.
• Стельові дифузори формують віялові, турбулентні, вихрові, конічні та соплові повітряні потоки.
• Розподіл повітря в цих пристроях може змінюватись по різних сторонах (у квадратних припливних) або бути круговим.

Найчастіше ці пристрої використовують у житлових та офісних приміщеннях, магазинах, а також ресторанах та місцях громадського харчування.

Соплові дифузори

Розповсюджувачі повітря соплові використовуються для подачі потоків чистого повітря на далекі дистанції. Для збільшення дальності повітряного потоку соплові розподільники об'єднують у блоки, які можуть мати різну формута бути виконані з різних матеріалів.

За конструкцією соплові дифузори можуть мати рухомі та нерухомі сопла, які мають оптимальний профіль, що забезпечує низький аеродинамічний опір і малий рівень шуму. Цей тип розподільників повітряних потоків монтується на поверхню за допомогою клею, шурупів або заклепок, а деякі моделі можуть встановлюватися безпосередньо в круглий повітропровід.

Ці пристосування виготовляються з анодованого алюмінію, що дозволяє використовувати їх для розподілу нагрітого повітря та повітряних мас підвищеної вологості. Застосовуються такі пристрої у вентиляційних системах виробничих підприємств, комерційні споруди, паркування і т.д.

Низькошвидкісні дифузори

Повітророзподільники низькошвидкісні працюють за принципом витіснення забрудненого повітря з приміщення, що обслуговується. Вони призначені для подачі чистого повітря безпосередньо в зону обслуговування з низькою швидкістю повітряного потоку і малим температурним перепадом між припливом і повітряною сумішшю приміщення. Ці пристрої розрізняються за способом установки, формою, розмірами та конструкцією.

Існує кілька різновидів низькошвидкісних розподільників повітря:

• Настінні.
• Підлога.
• Вбудовані.

Підлогові та настінні низькошвидкісні дифузори призначені для малих, середніх та великих показників витрати повітря. Найчастіше їх встановлюють під сидіннями у кінотеатрах, великих концертних та навчальних приміщеннях, магазинах, музеях, спортивних спорудах. Вбудовувані, підлогові пристрої можуть монтуватися в сходові прольотита сходинки.

Низькошвидкісні пристрої виготовляються з покритого порошковою фарбоюметалу чи анодованого алюмінію. Складається пристрій із зовнішньої та внутрішньої обичайки та корпусу з підвідним патрубком. Деякі моделі розподільників можуть оснащуватися поворотними форсунками для регулювання напряму повітряного потоку.

Розрахунок дифузорів

Розрахунок розподільників повітря досить складний, але необхідний процес, який полягає у виборі пристрою, що відповідає наступним вимогам:

• Швидкість виходу потоку повітря повинна бути оптимальною.
• Перепад температур повітряного потоку на вході робочу зонумає бути мінімальним.

Алгоритм розрахунку

• Спочатку проводиться розрахунок подачі повітряної суміші для приміщення певних розмірів та архітектурної форми, із заданою продуктивністю L п (м3/год) та перепадом температур припливного повітря Δt 0 (°С); висотою монтажу пристрою h(м) та іншими характеристиками розподілу повітря.
• За допустимими параметрами швидкості руху повітряних мас Uд (м/с) та різниці температур між припливним повітрямі повітрям на вході в робочу зону визначається швидкість і кількість повітря, що подається з одного дифузора.
• Після цього, розраховується необхідне розташування та кількість пристроїв необхідних для оптимального розподілу повітря в конкретному приміщенні.

Порада:
Якщо ви не маєте спеціальних інженерних знань, то для правильного розрахункуповітророзподільників, звертайтеся в організації, що спеціалізуються на цьому виді діяльності. Якщо ви вирішили самостійно зайнятися розрахунками, скористайтеся спеціалізованим програмним забезпеченням.

Розрахунок дифузора

Початкові дані:

· Робочий діапазон частот 5000 ... 10000 Гц;

· Номінальний тиск Рн = 0.33 Па;

· Максимальна амплітуда усунення xm = 0.3410-3 м.;

· Частота механічного резонансу fp = 3000Гц;

· Маса звукової котушки mзк Вага: 0.0003 кг.

Вибираємо матеріал для виготовлення дифузора.

Як матеріал для виготовлення дифузора використовується композиція паперової маси з щільністю д 0.9103 і значення модуля пружності такої композиції дорівнює Е = 9109.

Обчислюємо радіус дифузора таким чином, щоб забезпечити заданий номінальний тиск Рн при заданому рівні нелінійних спотворень (визначається максимальною амплітудою xm).

rд = = 0.017 м.

Визначимо масу дифузора:

А = 0.000138 м-коду.

Розрахунок гнучкої підвіски

Початкові дані:

· Частота резонансу рухомої системи fр = 3000 Гц;

· Маса звукової котушки mзк 0.0003 кг;

· Маса дифузора 0.00015 кг;

· Радіус дифузора rд = 0.017 м.

Визначимо масу рухомої системи:

m = mд + mзк + mc = 0.00047 кг.

mc = 50 = 0.00002 кг.

Визначимо загальну гнучкість підвіски за допомогою відомого значеннячастоти механічного резонансу:

Розподіляємо гнучкість між елементами підвіски - коміром і центруючою шайбою зш. для широкосмугового гучномовця виконується така умова:

Вважаючи, що гнучкість і сш з'єднані послідовно, отримуємо:

свом = c(1+) = 1,810-5 ,

сш = = 910-6.

Для виготовлення гофру використовуватимемо Целюлоза сулфатна вибілена 30-70%

Профіль гофра - плоский

Знаходимо ширину гнучкої брами за формулою:

bвом = ?злодій = 0.0016м.,

Вом = 0.7 = 9.6310-5 м.

k3 - коефіцієнт, який вибирається в залежності від профілю гофру k3 = 1,

k4 – коефіцієнт, що визначається ставленням k4 = 1.

Задаємо число гофрів рівним 2 і обчислюємо крок гофру:

lвом = = 0.00052 м.

Тоді можна вибрати тип центруючої шайби та матеріал для її виготовлення, профіль шайби та співвідношення між висотою шайби та її кроком:

матеріал для виготовлення шайби, що центрує, - креп-шифон,

профіль центруючої шайби - трапецієподібний,

відношення висоти шайби до кроку =0.

Визначимо ширину центруючої шайби bш:

Загальна формула має вигляд:

Ш = 1 = 0.000138 м.

Виробляючи всі розрахунки з цією методикою, отримуємо:

bш1 = 0.0012 м.

bш2 = 0.0012 м-коду.

Значення bш візьмемо як середнє між bш1 та bш2, тоді

Визначимо кількість кроків шайби (nш) і визначимо цей крок (lш):

Розрахунок магнітної системи

Початкові дані:

· Номінальний звуковий тиск Рн = 0.33 Па;

· Маса рухомої системи m = 0.00047 кг,

· Довжина дроту звукової котушки lп = 2.34 м;

· Ширина магнітного зазору bз = 0.001 м;

· Висота магнітного зазору hмз = 0.0028 м;

· Діаметр керна dk = 0.01 м;

· Радіус дифузора rд = 0.017м;

· Номінальна електрична потужністьР = 1.2 Вт;

· Електричний опіркотушки z = 4 Ом.

Розрахунок магнітної системи виробляють три етапи, але перед початком розрахунків визначимо основний вхідний параметр системи - значення магнітної індукції у зазорі Вз.

Вз = = 0.67 Тл,

0 - щільність повітря 0 = 1.29.

Перший етап розрахунку магнітної системи:

1. Вибираємо тип магнітної системи.

2. Як матеріал, з якого виготовляється магніт, виберемо пресований магніт ЗБА. Задамося значеннями індукції Вр та напруженості Нр для даного матеріалумагніту:

Вр = 0.95 Тл;

3. Знайдемо обсяг магніту:

Vм = = 1.310-6 м3.

4. Визначимо магнітну провідність зазору, користуючись формулою:

gз = = 9.93710-7 Див.

5. Визначимо висоту магніту:

hм = 0.0149 м.

6. Визначаємо площу перерізу та діаметр магнітів:

Sм = = 0.00009 м2

Внутрішній діаметр для кільцевого магніту:

dм2 = dk + = 0.0157м.

7. Задаємо розміри магнітопроводу. Внутрішній розмір

Товщину верхнього та нижнього фланців приймаємо такою, що дорівнює висоті зазору hмз.

Другий етап розрахунку магнітної системи:

1. Розрахуємо провідність усіх зон розсіювання та визначимо повну провідність магнітної системи:

g = gз + g1 + g2 + g3 + g4 + g5.

g1 = 2.5 9.3810-8 Див;

Пм - периметр перерізу магніту, який включає довжину внутрішнього і зовнішнього кіл Пм = 2(0.5 dм1 + 0.5 dм2) 0.584 м;

hм – висота магніту.

g2 = 0.26 dk = 1.0310-8 Див;

dk – діаметр керна.

g3 = dk = 3.5310-8 Див;

Зовнішній діаметр фланця

Ширина повітряного проміжку.

g4 = 2 dkln() = 5,9110-8 Див;

Внутрішній діаметр кернового магніту

Висота магніту.

Тоді g = 3.0010-7 Див.

2. Користуючись кривою розмагнічування (Н), будуємо відношення як функцію Н (рис.6).

3. Виходячи з магнітного закону Ома (Ф = gFм), розрахуємо фактичне значення відношення:

4. Користуючись графіками = f(H) та В(Н), знаходимо фактичну робочу точку на кривій розмагнічування та відповідне їй значення магнітної індукції:

Нрф = 24103,

Врф = 1.1 Тл.

5. Використовуючи магнітний закон Ома, знаходимо:

Вф = Врф Sм = 0.438 Тл.

Третій етап розрахунку магнітної системи:

Порівняємо фактичну магнітну індукцію в зазорі Вф з необхідним значенням індукції Вз та фактичне значення питомої енергії 0.5 Нрф Врф з максимальним для даного матеріалу 0.5 Нр Вр. Відхилення від цих значень не більше, ніж 10, тобто. Вф = (0.8…1.1) Вз і Нрф Врф = (0.9…1) Нр Вр є допустимим.