Rozdział strat ciśnienia w wentylacji przemysłowej
Ocena użytkowników: / 0
SłabyŚwietny 
Data dodania: 09.07.2016

W artykule opisano zagadnienia związane z równoważeniem ciśnienia w przemysłowych sieciach wentylacyjnych. Systemy wentylacyjne, które stosowane są obecnie w halach produkcyjnych projektowane powinny być tak, by zminimalizować zużycie energii elektrycznej przez wentylatory, które muszą zapewnić odpowiednie ciśnienie dyspozycyjne. Jedną z metod pozwalających zapewnić mniejszą energochłonność systemów wentylatorowych jest obniżenie ciśnienia dyspozycyjnego w kanale rozprowadzającym poprzez zrównoważenie oporów występujących w kanałach wentylacyjnych.

 

 

 

Obliczanie strat ciśnienia w przewodach wentylacyjnych o wymuszonym przepływie powietrza 

 

Straty ciśnienia w przewodzie wentylacyjnym związane są z ekonomiczną pracą systemu wentylatorów zasilających. W dużej mierze zależne są one zarówno od kształtu i wymiarów kanałów wentylacyjnych jak i od prędkości przepływu powietrza w kanałach. Prędkość przepływu powietrza w sieci wentylacyjnej ma wpływ również na hałas generowany w układzie przez przepływające powietrze. Prawidłowo zaprojektowana sieć wentylacyjna umożliwia poprawny rozdział powietrza, niski poziom hałasu, niskie straty ciepła oraz małe zapotrzebowanie energii elektrycznej w układach napędowych wentylatorów.

 

Teoretycznie poprawnie zaprojektowana sieć wentylacyjna umożliwia przepływ powietrza w taki sposób, że straty ciśnienia w przewodach są jednakowe między wentylatorem a jego punktem wywiewu lub nawiewu. Każda sieć wentylacyjna posiada przewód główny oraz odgałęzienia. Układ sieci wentylacyjnej powinien posiadać taką strukturę, by straty ciśnienia były zrównoważone na poszczególnych gałęziach. W przypadku gdy opory sieci nie mogą być równoważone poprzez samą jej strukturę wprowadza się elementy dławiące (np. kryzy, przepustnice regulacyjne) lub zmienia się geometrię kanału (co ma wpływ na prędkość przepływu powietrza oraz straty przepływu generowane w kanałach wentylacyjnych). Ponieważ w praktyce na rynku dostępne są znormalizowane wymiary kanałów wentylacyjnych, to mogą istnieć problemy ze zrównoważeniem strat ciśnienia w kanałach wentylacyjnych. Z tej przyczyny wychodzi się z założenia, że nie należy zmieniać pola powierzchni poprzecznego przekroju przewodu głównego (rozprowadzającego), jeśli ilości powietrza rozprowadzanego w rozgałęzieniach będą relatywnie małe. Jeśli ilość powietrza w odgałęzieniu będzie wynosić jedną trzecią ilości powietrza przepływającego w kanale głównym, to pole powierzchni przekroju przewodu głównego należy zmniejszyć (rys. 1.). Podczas obliczania kanałów wentylacyjnych wyznacza się opory przepływu związane ze stratami ciśnienia liniowymi oraz miejscowymi.

 

 

2016 06 86 1

Rys. 1. Redukcja wymiarów przekroju poprzecznego w kanale wentylacyjnym [1]

 

2016 06 87 1

Rys. 2. Straty miejscowe – komora zbiorcza

 

2016 06 87 2

 

Rys. 3. Straty miejscowe – przepustnica

 

2016 06 87 5

 

Rys. 4. Straty miejscowe – komora osadowa

 

2016 06 87 6

 

Rys. 5. Straty miejscowe – okap

 

2016 06 87 3

 

Rys. 6. Straty miejscowe – nawiewnik

 

2016 06 87 4

 

Rys. 7. Straty miejscowe – wywiewnik

 

 

Liniowe straty ciśnienia w kanałach wentylacyjnych

 

(...)

 

Miejscowe straty ciśnienia w kanałach wentylacyjnych

 

(...)

 

Całkowite straty ciśnienia w kanałach wentylacyjnych

 

(...)

 

Równoważenie strat ciśnienia w sieciach wentylacyjnych

 

(...)

 

Podsumowanie

 

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z rozprowadzeniem powietrza w sieciach wentylacyjnych przemysłowych. Przedstawiono zagadnienia związane z oporami przepływu w najczęściej spotykanych kształtkach kanałów wentylacyjnych. Opisano zagadnienia związane ze stratami lokalnymi jak i liniowymi. Projektowanie sieci wentylacyjnych z uwzględnieniem stałego spadku ciśnienia w kanałach wentylacyjnych umożliwia obniżenie ciśnienia dyspozycyjnego w kanale rozprowadzającym. W przypadku, gdy wymagane ciśnienie dyspozycyjne do rozprowadzenia powietrza jest niskie, to obniżone jest również zapotrzebowanie na moc elektryczną pobieraną przez silniki napędowe wentylatorów.

 

 

dr inż. Robert MATYSKO
Instytut Maszyn Przepływowych
Polska Akademia Nauk

 

 

LITERATURA:


[1] MALICKI M.: Tablice do obliczania przewodów wentylacyjnych. Arkady. Warszawa. 1977.
[2] BOHDAL T., CHARUN H., EWERTOWSKA-MADEJ Z., MAJKA K., SŁAWECKI J.: Ćwiczenia laboratoryjne z mechaniki płynów. Skrypt. Wyd. Uczelniane WS Inż. Koszalin (Wyd. Uczelniane Politechniki Koszalińskiej). Wydanie 5/2001 r.
[3] STAPFF T., MATYSKO R.: Obieg powietrza w hali produkcyjnej wymuszony przez system wentylacji Push-Pull i Push-Pull Pro. Chłodnictwo i Klimatyzacja. 10/2010.

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2015

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2016

  • Pompy ciepła 2014

  • Pompy ciepła 2012

  • Pompy ciepła 2013

  • Termografia w podczerwieni 2009

  • Pompy ciepła 2010

  • Pompy ciepła 2011

 

 

  02 ss2  omii   kig 134x45 left  

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.