Допустимі швидкості повітря в повітроводах: зменшення аеродинамічних втрат

1. Зв'язок характеристик вентиляційних систем з рівнем шуму
2. Схема компонування і план прокладки вентиляційних каналів системи вентиляції
3. Особливості вибору вентилятора
4. Рекомендовані місця установки вентиляторів
5. Залежність шуму від швидкості потоку повітря

Наши партнеры ArtmMisto

В конструктивних розрахунках і складанні систем вентиляції житлових приміщень потрібно забезпечити комфортний рівень шуму для перебування людей. Підвищений фоновий шум негативно впливає на психіку і здоров'я. Разом з тим ефективна робота даної системи повинна відповідати заданим параметрам за обсягами і частоті циркуляції повітря і не бути енерговитратній.

Швидкість повітря в повітроводі.

У більшості випадків необхідний результат щодо зниження рівня шуму при роботі з приточно-витяжною вентиляційними системами досягається за доцільне підбором параметрів і характеристик ключових елементів на етапі розробки.

У розрахунках каналів і сполучних елементів воздуховода важливо відштовхуватися від необхідного обсягу проганяє повітря без додаткового запасу. Перевищення оптимального значення кількості повітря для циркуляції збільшить швидкість течії в елементах повітроводів і зростання аеродинамічних втрат. Щоб компенсувати їх, доведеться збільшувати площу перетину каналів воздуховодов, а це спричинить небажані витрати на матеріали і ускладнить монтаж.

Конфігурація і внутрішні розміри комплексу повітропроводів для вентиляції визначаються з розрахунку, що сумарний опір всіх ділянок і елементів мережі одно напору, що створюється вентилятором.

Зв'язок характеристик вентиляційних систем з рівнем шуму

Процес виміру швидкості повітря.

В емпіричних формулах розрахунку рівня шуму вентиляційної мережі фігурують витрата повітря, поперечні розміри воздуховода, безрозмірні величини, що характеризують якість звукоізоляції приміщення, а також значення опору для рівних і вигнутих ділянок труб.

Зменшення аеродинамічних втрат воздуховода, розширення прохідного перетину і установка вентилятора з меншою витратою повітря дозволять зберегти електроенергію. Споживана вентилятором енергія безпосередньо залежить від величини витрати повітря і напору. Він, в свою чергу, прямо пропорційний швидкості повітря в повітроводі.

Підвищивши швидкість повітря, можна зменшити діаметр перетину воздуховода і заощадити на покупці складових частин і монтажі. Підвищення швидкості досягається установкою високонапірних вентиляторів. Маючи ту ж продуктивність, що і низьконапірних, вони будуть витрачати більше електроенергії і їх експлуатація обійдеться дорожче.

Саме позначаються на рівні шуму наступні допустимі параметри вентиляційної системи:

Таблиця розрахунків перетину прямокутних повітропроводів.

1. Витрата повітря. Маючи встановлену конфігурацію і розміри системи повітропроводів, можна знизити рівень шуму за рахунок зменшення витрат.
2. Площа перетину воздуховода. Її збільшення дає більш слабкий шум на виході з вентиляційних отворів.
3. Коефіцієнт аеродинамічного опору. Визначається досконалістю форми перехідних ділянок трубопроводу. Застосування обтічних і плавних відводів, дифузорів і дроселів може допомогти в досягненні низького шуму при експлуатації.
4. Всі перераховані вище фактори можуть бути враховані в залежності від конкретної ситуації і завдань, які ставить проектувальник. Виважено і критично підходячи до підбору всіх параметрів, вдасться знайти збалансоване рішення для конструкції майбутньої вентиляції.

Схема компонування і план прокладки вентиляційних каналів системи вентиляції

При компонуванні і розміщення припливно-витяжної комплексу треба керуватися наступними умовами:

Таблиця розрахунку для перетину круглих повітропроводів.

1. У міру віддалення від вентиляційної камери або вентилятора сила звукових коливань в повітропроводах гаситься. Тому доцільніше розташувати її далеко від самих малошумних приміщень.
2. Дросельні редуктори бажано розміщувати на якомога більшій відстані від даного приміщення. Після нього не завадить поставити кінцеві глушники або гнучкі вставки з звукоизолирующих матеріалів.
3. Для вентиляційних каналів робочі швидкості течії повітря приймаються в межах допустимих в залежності від класу, кубатури приміщення і вимог до безпечного шумового фону.
4. На всіх ділянках вентиляційної мережі мінімізують число гідравлічних втрат, так як вироблений крильчаткою вентилятора шум тим більше, ніж більший опір зустрічається на шляху повітряних мас.
5. Для систем високої продуктивності обов'язковою умовою безшумної роботи залишається використання глушників. Передбачувані місця під глушники повинні бути неодмінно враховані на стадії проектування.
6. Налаштування параметрів аеродинаміки, тихохідність і наладку роботи системи вентиляції рекомендується проводити паралельно, щоб досягти прийнятної гучності шуму при збереженні необхідних показників витрати середовища.

Особливості вибору вентилятора

У виборі вентилятора треба керуватися наступними вимогами:

Схема визначення шумових характеристик канальних вентиляторів.

1. У пристрої повинен бути мінімальний питомий рівень потужності звуку і вузький спектр звукових хвиль, відповідний пред'являються умовам експлуатації.
2. Потужність вентилятора вибирається відповідно до сумарними втрат при русі повітря по каналах мережі.
3. Не рекомендується застосовувати крильчатку з числом лопатей менше 12. Такі зміни часто створюють додаткові тони аеродинамічного шуму при проходженні повітряного середовища через крильчатку. Посилення шумів визначається окремим пристроєм вентилятора, відхиленням повітряних мас при попаданні на крильчатку і подальшим взаємодією потоку з внутрішньою поверхнею повітропроводів.
4. У мережах, де витрата регулюється, окремо враховують вплив зміни аеродинамічних характеристик на гучність роботи вентилятора. Зниження витрати при зміні кута установки лопатей може істотно посилити створюваний шум.
5. Додатково відрегулювати гучність роботи агрегату дозволить зниження частоти обертів робочого колеса в діапазоні регулювання при незмінній потужності.
6. Штуцери вентилятора і підключаються частини трубопроводів для краще з'єднувати через гнучкі вставки, що гасять вібрації, які передає корпус агрегату на інші ділянки.

Рекомендовані місця установки вентиляторів

У проектуванні тихих систем вентиляції крім підбору пристроїв з задовільними шумовими характеристиками потрібно підбирати вигідні місця їх установки.

У розробляється будівлі вентилятори мають у своєму розпорядженні в спеціально відведених звукоізольованих приміщеннях - у вентиляційних камерах. Камери ставлять відокремлено від приміщень з підвищеними вимогами до тиші і комфортного рівня шуму. Їх обладнають далеко від шахт ліфтів, сходових переходів, дверних і віконних прорізів.

Вентилятори, розміщені на відкритих ярусах, кріплять далеко від поверхонь, що відбивають, від кутів, в місця, де гарантується незначне проникнення шуму в житлові та робочі приміщення, а також на навколишні будівлю зовні будівлі.

Висновки повітропроводів у відкритий простір передбачається направити так, щоб шум не прямував у бік житлових будівель та місць відпочинку. Коректне напрямок звуку від роботи вентиляції ефективно допомагає в мінімізації шумових перешкод вентиляційних комплексів об'єктів.

Правильно розмістивши в просторі і направивши вихідний отвір вентиляції, ви досягнете зниження шуму до дозволених меж без додаткових витрат.

Залежність шуму від швидкості потоку повітря

Таблиця допустимого рівня шуму для систем кондиціонування і вентиляції.

Припустимо, що звук роботи вентилятора мінімальний і фактично невиразний. Але залишається відчутний шум від проходження повітря через розвинену мережу каналів, при зустрічі з перешкодами у вигляді відводів, дроселів і дифузорів. Він є наслідком додаткових збурень потоку при обтіканні перешкод, що призводить до стрибків тиску і швидкості. Шум буде тим сильніше і інтенсивніше, чим вище швидкість потоку і більше коефіцієнт опору окремого елемента конструкції. Коефіцієнт, в свою чергу, залежить від форми, розмірів і характеру обробки поверхні елемента воздуховода, від сили і напряму завихрень в що проходить через нього потоці.

В результаті при наявності всіх небажаних чинників, що перешкоджають плавному проходженню повітряної маси через розподільні і регулюючі пристрої, рівень небажаного шуму на виході повітропроводів може зростати на 5-15 дБ.

Допустима швидкість потоку в вентиляційних каналах не може перевищувати максимальні дозволені значення, інакше будуть перевищені прийнятні показники шуму. Визначальними факторами у виборі максимальної швидкості повітряного потоку є умовний прохід і мінімальна товщина стінки вентиляційного каналу. Товщина стінки:

• до 0,6 і площа перетину до 300х900 мм - швидкість до 10 м / с;
• 0,6-0,8 мм, площа перерізу від 300х900 до 900х1200 мм - швидкість до 9 м / с;
• 0,8-1 мм, площа перерізу від 900х1200 до 1200 × 1800 мм - швидкість до 8 м / с.

У питанні створення тихої і ефективної системи вентиляції немає однозначного рішення, але є воістину велике число гнучких і ергономічних варіантів проектування з урахуванням зростаючих запитів споживачів і появи більш досконалих і універсальних матеріалів і виробів.