Θέρµανση – Ψύξη – Κλιµατισµός ΙΙ ∆ίκτυα διανοµής αέρα (αερισµού ή κλιµατισµού) Εργαστήριο Αιολικής Ενέργειας Τ.Ε.Ι. Κρήτης ∆ηµήτρης Αλ. Κατσαπρακάκης Μέρη δικτύου διανοµής αέρα • Ένα δίκτυο διανοµής αέρα εγκατάστασης αερισµού ή κλιµατισµού συνήθως περιλαµβάνει: – αεραγωγούς – φίλτρα αέρα – στόµια εισαγωγής και εξαγωγής του αέρα στους χώρους – ανεµιστήρες. ∆ίκτυο διανοµής αέρα Κατασκευαστικά στοιχεία αεραγωγών • Συνήθως κατασκευάζονται από γαλβανισµένη λαµαρίνα, τα κοµµάτια της οποίας συνδέονται µεταξύ τους µε αναδίπλωση. • Σε ειδικές περιπτώσεις χρησιµοποιούνται αγωγοί από τσιµέντο ή πλαστικό. • Η διατοµή των αεραγωγών είναι συνήθως ορθογωνική, λόγω καλύτερης προσαρµογής στη γεωµετρία του χώρου. • Σε περιπτώσεις που απαιτείται µεγάλη ροή αέρα, χρησιµοποιούνται αεραγωγοί κυκλικής διατοµής, καθώς παρουσιάζουν µικρότερες απώλειες. Πιέσεις σε αεραγωγούς • Κατά την κίνηση του αέρα σε αεραγωγό ασκούνται δύο πιέσεις: – Η στατική πίεση, που οφείλεται στην πίεση που ασκεί η µάζα του αέρα στα τοιχώµατα του αεραγωγού και είναι ανεξάρτητη από την κίνηση του αέρα. – Η δυναµική πίεση που οφείλεται στην κίνηση του αέρα. – Το άθροισµα των πιέσεων αυτών δίνει την ολική πίεση: Pολ. = Pστ. + Pδυν. Πιέσεις σε αεραγωγούς • ∆υναµική πίεση: Η δυναµική πίεση δίνεται από τη σχέση (ρ η πυκνότητα του αέρα): Pδυν. 1 2 = ⋅ρ ⋅ u 2 Αν δεν υπάρχουν απώλειες στη ροή, η συνολική πίεση παραµένει σταθερή, ως απόρροια της αρχής Bernoulli. u 22 P1 u12 P2 + h1 + = + h2 + ⇔ 2⋅g γ 2⋅g γ 1 1 2 P1 + ⋅ ρ ⋅ u1 = P2 + ⋅ ρ ⋅ u 22 ⇔ Pστ.1 + Pδυν.1 = Pστ.2 + Pδυν.2 2 2 Πιέσεις σε αεραγωγούς Σε πραγµατικές συνθήκες, οι απώλειες τριβής οδηγούν σε πτώση της συνολικής, στατικής και δυναµικής πίεσης κατά τη ροή αέρα εντός αεραγωγών. Ταχύτητα, παροχή µάζας και όγκου σε αεραγωγούς • Κατά τα γνωστά, ισχύουν οι σχέσεις: – Παροχή µάζας και όγκου: & & = ρ⋅V m – Παροχή όγκου και ταχύτητα αέρα (Α η εγκάρσια διατοµή του αγωγού): & V u= A Αντιστάσεις τριβής σε αεραγωγούς • Υπολογισµός αντιστάσεων τριβής σε ευθύγραµµα τµήµατα αεραγωγών: – Λόγω τριβής του αέρα µε τα τοιχώµατα των αεραγωγών, προκαλείται πτώση της στατικής πίεσης εντός αυτών. Η πτώση αυτή δίνεται από διαγράµµατα τα οποία ισχύουν για πρότυπο αέρα και για αεραγωγό κυκλικής διατοµής από γαλβανισµένη λαµαρίνα µε περίπου 40 συνδέσεις ανά 30m µήκος αγωγού. – Πρότυπος αέρας: είναι ο αέρας που σε κανονική πίεση (1atm) έχει πυκνότητα 1,2kg/m3 σε θερµοκρασία ξηρής σφαίρας 22oC (70oF) όταν είναι ξηρός, ή σε θερµοκρασία ξηρής σφαίρας 18oC (65oF) και σχετικής υγρασίας 30% όταν είναι υγρός. ∆ιαγράµµατα πτώσης πίεσης σε ευθύγραµµους αγωγούς λόγω τριβής ∆ιαγράµµατα πτώσης πίεσης σε ευθύγραµµους αγωγούς λόγω τριβής Μετατροπές µονάδων • • • Ταχύτητα 1 m/s = 196,85 ft/min Παροχή όγκου 1 m3/s = 3.600 m3/h = 1.000 dm3(liter)/s = 35,32 ft3/s = 2.118,9 ft3/min = 13.200 imp. gal (UK)/min = 15.852 gal (US)/min Πίεση 1 mm H2O = 9,81 Pa = 9,807x10-6 N/mm2 = 0,0987·10-3 bar = 1 kp/m2 = 0.09678·10-3 atm = 1.422·10-3 psi (lbf/in2) Χρήση διαγραµµάτων • Άξονες διαγραµµάτων: – Στους άξονες των διαγραµµάτων αυτών έχουν απεικονηθεί η πτώση πίεσης ροής στον αγωγό λόγω συνεκτικότητας και η παροχή του αέρα. • ∆ιαγώνιες γραµµές: – Επίσης, µε λοξές (διαγώνιες) γραµµές έχουν απεικονηθεί η διάµετρος του κυκλικού αεραγωγού και η ταχύτητα αέρα. – Αν είναι γνωστά δύο από τα ανωτέρω µεγέθη, εντοπίζεται το σηµείο λειτουργίας στο διάγραµµα και έπειτα υπολογίζονται τα άλλα δύο µεγέθη. Ισοδύναµη διάµετρος αγωγού ορθογωνικής διατοµής • Ισοδύναµη διάµετρος αγωγού ορθογωνικής διατοµής: – Σε περίπτωση που ο αεραγωγός είναι ορθογωνικής διατοµής η χρήση των ανωτέρω διαγραµµάτων είναι δυνατή µέσω του υπολογισµού της ισοδύναµης διαµέτρου. – Η ισοδύναµη διάµετρος αγωγού ορθογωνικής διατοµής είναι η διάµετρος αγωγού κυκλικής διατοµής που δίνει την ίδια πτώση πίεσης µε τον αγωγό ορθογωνικής διατοµής. Ισοδύναµη διάµετρος αγωγού ορθογωνικής διατοµής • Ισοδύναµη διάµετρος αγωγού ορθογωνικής διατοµής: – Ο υπολογισµός αυτός γίνεται µέσω σχετικών πινάκων ή από τη σχέση (οι διαστάσεις των µηκών είναι σε mm ή σε in): 0 , 625 ( a ⋅ b) d e = 1,30 ⋅ 0 , 25 (a + b ) Ισοδύναµη διάµετρος αγωγού ορθογωνικής διατοµής Πίνακας ισοδύναµης διαµέτρου ορθογωνικής διατοµής: Ισοδύναµη διάµετρος αγωγού ελλειπτικής διατοµής – ∆ίνεται από τη σχέση: 0 , 625 A d e = 1,55 ⋅ 0, 20 Π όπου Α η εγκάρσια διατοµή της έλλειψης και Π η περίµετρός της. π⋅a ⋅b A= 4 (a/2) + (b/2) 2 Π ≈ 2⋅π⋅ 2 2 Ισοδύναµη διάµετρος οβάλ αγωγού – ∆ίνεται από τη σχέση: πb + a ⋅ b − b ) ( 4 d = 1,55 ⋅ 2 e 2 0 , 625 (π ⋅ b + 2 ⋅ a − 2 ⋅ b )0, 25 ∆ιορθώσεις στις τιµές των διαγραµµάτων • • Τα προαναφερόµενα διαγράµµατα πτώσης πίεσης ισχύουν για πρότυπο αέρα, για αγωγούς από γαλβανισµένη λαµαρίνα και για θερµοκρασία αέρα περίπου 21oC (70oF). Στην περίπτωση που κάποια από τις ανωτέρω προϋποθέσεις δεν πληρείται, θα πρέπει οι τιµές των ανωτέρω διαγραµµάτων να διορθωθούν µε ένα διορθωτικό συντελεστή που προκύπτει από διαγράµµατα. ∆ιορθώσεις στις τιµές των διαγραµµάτων • Λόγω θερµοκρασίας – ∆p = kt·∆pNTP Όπου ∆pNTP η πτώση πίεσης σε κανονικές συνθήκες 530  γ  kt =   460 + T  10,3  0 ,10 ∆ιορθώσεις στις τιµές των διαγραµµάτων • Λόγω τραχύτητας ∆p = kt·∆pNTP Όπου ∆pNTP η πτώση πίεσης σε κανονικές συνθήκες. Ο διορθωτικός συντελεστής δίνεται από διάγραµµα, συναρτήσει των ακόλουθων κατηγοριών τραχύτητας: – µέγιστη λείανση (very smooth) – µέση λείανση (medium smooth) – κανονική λείανση γαλβανισµένης λαµαρίνας (average pipe) – µέτρια τραχύτητα (medium pipe) – µεγάλη τραχύτητα, αεραγωγοί από τσιµένtο (very rough pipes) ∆ιορθώσεις στις τιµές των διαγραµµάτων • ∆ιάγραµµα διορθωτικού συντελεστή λόγω τραχύτητας Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε αεραγωγό Να υπολογιστούν: a. Η πτώση πίεσης σε αεραγωγό από γαλβανισµένη λαµαρίνα, ορθογωνικής διατοµής, διαστάσεων 965,2x482,6mm και µήκους 45,72m για παροχή πρότυπου αέρα 3,78m3/sec. b. Όπως στην προηγούµενη περίπτωση, αλλά για αγωγό µε µέτρια τραχύτητα. c. Όπως στη δεύτερη περίπτωση αλλά για θερµοκρασία αέρα 200oF. Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε αεραγωγό a. Από πίνακα υπολογισµού ισοδύναµης διαµέτρου αγωγού ορθογωνικής διατοµής ή χρησιµοποιώντας τη σχέση: ( a ⋅ b) d e = 1,30 ⋅ 0 , 25 (a + b ) 0 , 625 βρίσκουµε: de=735mm. Με την ισοδύναµη διάµετρο αγωγού και την παροχή αέρα, πάµε στο διάγραµµα πτώσης πίεσης και υπολογίζουµε: ∆pNTC=0,089mmH2O/m αγωγού. Άρα για 45,72m αγωγού η συνολική πτώση πίεσης θα είναι: ∆pNTC= 4,06908 mmH2O Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε αεραγωγό Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε αεραγωγό b. Από το προηγούµενο σχήµα επίσης διαβάζουµε ταχύτητα αέρα 8,5m/sec. Για αυτή την ταχύτητα, ισοδύναµη διάµετρο 735mm και µέτρια τραχύτητα αγωγού, από το σχήµα µε τις τραχύτητες προκύπτει διορθωτικός συντελεστής: kr=1,35. Συνεπώς, η πτώση πίεσης υπολογίζεται: ∆pr=kr·∆pNTC= 5,4933mmH2O c. Από το διάγραµµα διόρθωσης θερµοκρασίας, για Τ=200oF, προκύπτει διορθωτικός συντελεστής kt=0,835. Συνεπώς, η πτώση πίεσης υπολογίζεται: ∆pt=kt·∆pr= 4,5869mmH2O Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε αεραγωγό • ∆ιάγραµµα εφαρµογής εύρεσης διορθωτικού συντελεστή λόγω τραχύτητας. – ισοδύναµη διάµετρος 735mm = 28,94΄΄ – ταχύτητα ροής: 8,5m/sec=1.673,2fpm. Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε αεραγωγό Πτώση πίεσης σε καµπύλες αεραγωγών – Η πτώση πίεσης σε καµπύλες αεραγωγών υπολογίζεται και πάλι από τα διαγράµµατα που παρουσιάστηκαν ανωτέρω, αφού προηγουµένως η καµπύλη µετατραπεί σε ισοδύναµο, από άποψη αντίστασης τριβών, ευθύγραµµο τµήµα αεραγωγού. – Το ισοδύναµο µήκος αγωγού, για καµπύλο αγωγό κυκλικής διατοµής, υπολογίζεται συναρτήσει της ακτίνας καµπυλότητάς του και της διαµέτρου του. – Το ισοδύναµο µήκος αγωγού για ορθογωνικό αγωγό υπολογίζεται συναρτήσει των λόγων R/W και H/W, όπου R η ακτίνα καµπυλότητας του αγωγού, H το µήκος της διατοµής και W το πλάτος της διατοµής. Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε καµπύλες αεραγωγών Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε καµπύλες αεραγωγών Να υπολογιστεί η πτώση πίεσης στον αεραγωγό του σχήµατος για παροχή πρότυπου αέρα 0,189m3/sec. Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε καµπύλες αεραγωγών – Για τον πρώτο καµπύλο αγωγό ισχύει: R1=508mm, W1=406,4mm, H1=203,2mm Υπολογίζονται: R1/W1=1,25 H1/W1=0,5. Από το σχετικό διάγραµµα υπολογίζεται: L1/W1=5,5L1=2.235,2mm – Για το δεύτερο καµπύλο αγωγό ισχύει: R2=304,8mm, W2=203,2mm, H2=406,4mm Υπολογίζονται: R2/W2=1,5 H2/W2=2. Από το σχετικό διάγραµµα υπολογίζεται: L2/W2=5L2=1.016mm Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε καµπύλες αεραγωγών – Συνολικό ισοδύναµο µήκος αγωγού: Lισ.=(2.235,2+1.016+3.048+6.096+2.743,2)mm Lισ.=15.138,2mm – Από πίνακα υπολογισµού ισοδύναµης διαµέτρου αγωγού ορθογωνικής διατοµής βρίσκουµε ή χρησιµοποιώντας τη σχέση (a=406,4mm, b=203,2mm): ( a ⋅ b) d e = 1,30 ⋅ 0 , 25 (a + b ) 0 , 625 βρίσκουµε ισοδύναµη διάµετρο de=309,5mm. Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε καµπύλες αεραγωγών – Πάµε στο διάγραµµα πτώσης πίεσης και για την ανωτέρω ισοδύναµη διάµετρο και παροχή πρότυπου αέρα 0,189m3/sec, υπολογίζεται τελικά πτώση πίεσης 0,047mmH2Ο)/m ισοδύναµου αγωγού. – Για συνολικό ισοδύναµο µήκος αγωγού Lισ.=15.138,2mm=15,1382m, υπολογίζεται η συνολική πτώση πίεσης: 0,7115mmH2Ο Παράδειγµα υπολογισµού πτώσης πίεσης σε καµπύλες αεραγωγών Υπολογισµός των τοπικών αντιστάσεων στα εξαρτήµατα • • • Στα δίκτυα διανοµής αέρα τα εξαρτήµατα των αεραγωγών (καµπύλες, συστολές – διαστολές, ρυθµιστικά όργανα, φίλτρα κλπ) µεταβάλλουν την ταχύτητα του αέρα και κατά µέτρο και κατά διεύθυνση. Αποτέλεσµα τούτο είναι να µεταβάλλεται και η δυναµική πίεση του αέρα. Οι απώλειες ροής αυτού του είδους ονοµάζονται δυναµικές τοπικές απώλειες και εξαρτώνται από τη µορφολογία του εξαρτήµατος και την ταχύτητα του αέρα. Υπολογισµός των τοπικών αντιστάσεων στα εξαρτήµατα • Οι δυναµικές τοπικές απώλειες δίνονται από τη σχέση: ∆Pδυν. = c ⋅ Pδυν. ⇔ ∆Pδυν. 1 2 = c⋅ ⋅ρ ⋅ u 2 όπου ∆Pδυν οι συνολικές δυναµικές απώλειες, c αδιάστατος συντελεστής Pδυν. η αρχική δυναµική πίεση της ροής ρ η πυκνότητα του αέρα u η µέση ταχύτητα ροής. Οι συντελεστές c των δυναµικών απωλειών ροής δίνονται για τα διάφορα εξαρτήµατα και αναλόγως της γεωµετρίας τους από πίνακες. Υπολογισµός των τοπικών αντιστάσεων στα εξαρτήµατα • Πίνακας συντελεστών C για εντοπισµένες απώλειες. Υπολογισµός αεραγωγών • Κατά τον υπολογισµό και τη µελέτη αεραγωγών λαµβάνονται υπόψη τα εξής: – Οι αεραγωγοί ορθογωνικής διατοµής είναι απλούστεροι στην εγκατάσταση και προσαρµόζονται καλύτερα στο διατιθέµενο χώρο. – Οι αεραγωγοί κυκλικής διατοµής χρησιµοποιούνται κυρίως σε δίκτυα µεγάλων πιέσεων και ταχυτήτων, γιατί παρουσιάζουν µικρότερες απώλειες τριβής και µεγαλύτερη στεγανότητα λόγω ευκολίας στην κατασκευή. – Οι αεραγωγοί θα πρέπει κατά το δυνατόν να είναι ευθύγραµµοι και να αποφεύγονται οι απότοµες αλλαγές στη διεύθυνσή τους καθώς και οι στενώσεις και διευρύνσεις, ιδιαίτερα οι πρώτες οι οποίες δηµιουργούν αύξηση της ταχύτητας της ροής και πρόκληση θορύβου. Υπολογισµός αεραγωγών • Κατά τον υπολογισµό και τη µελέτη αεραγωγών λαµβάνονται υπόψη τα εξής: – Οι αεραγωγοί ορθογωνικής διατοµής δεν πρέπει να έχουν µεγάλη διαφορά στις διαστάσεις των πλευρών της διατοµής τους. Λόγοι πλευρών 8/1 είναι απαράδεκτοι, ενώ, αντίθετα, λόγοι από 1/1 µέχρι 3/1 είναι αποδεκτοί. – Σε καµπύλες αγωγών καλό είναι να ισχύει R/W=1,5 (R η ακτίνα καµπυλότητας των αγωγών και W το πλάτος της διατοµής). – Σε καµπύλες αεραγωγών, για την ίδια τιµή του R/W, όσο ο λόγος H/W µειώνεται (H το µήκος της διατοµής) τόσο µειώνονται και οι απώλειες τριβής. Υπολογισµός αεραγωγών • Κατά τον υπολογισµό και τη µελέτη αεραγωγών λαµβάνονται υπόψη τα εξής: – Για τον περιορισµό των θερµικών απωλειών και τη µείωση του λειτουργικού κόστους κλιµατισµού, οι αγωγοί θα πρέπει να µονώνονται. Με τη µόνωση αεραγωγών οι απώλειες θερµότητας µπορούν να περιοριστούν ως και 90%. Θα πρέπει, σαφώς, να βρεθεί η βέλτιστη λύση, λαµβάνοντας υπόψη το κόστος µόνωσης και τη συνεπαγόµενη µείωση των θερµικών απωλειών. – Η εσωτερική επιφάνεια αεραγωγών θα πρέπει να είναι λεία για τον περιορισµό της πτώσης πίεσης. Μέθοδοι υπολογισµού αεραγωγών • Για τον υπολογισµό δικτύων αεραγωγών χρησιµοποιούνται οι ακόλουθες µέθοδοι: – Μέθοδος σταθερής ταχύτητας του αέρα. – Μέθοδος σταθερών απωλειών ροής ανά µονάδα µήκους αεραγωγού. – Μέθοδος ανάκτησης της στατικής πίεσης. – Μέθοδος µείωσης της ταχύτητας. Οι ανωτέρω µέθοδοι παρουσιάζουν πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα. Ο µελετητής θα πρέπει να τις γνωρίζει και να επιλέγει ανά περίπτωση την καταλληλότερη. Μέθοδοι υπολογισµού αεραγωγών • Μέθοδος σταθερής ταχύτητας αέρα: – Κατά τη µέθοδο αυτή επιλέγεται µία σταθερή ταχύτητα, ίδια για όλους τους κλάδους του δικτύου αεραγωγών. – Με βάση την ταχύτητα αυτή και την παροχή όγκου του αέρα που διέρχεται σε κάθε τµήµα του αεραγωγού, από το διάγραµµα υπολογισµού πτώσης πίεσης, υπολογίζεται η πτώση πίεσης του σε κάθε τµήµα του αεραγωγού και η ισοδύναµη διάµετρος. – Από την ισοδύναµη διάµετρο υπολογίζονται τελικά οι διαστάσεις της διατοµής τους αεραγωγού. Μέθοδοι υπολογισµού αεραγωγών • Μέθοδος σταθερής ταχύτητας αέρα: – Εξαίρεση στην σταθερή ταχύτητα του δικτύου µπορεί να γίνει µόνο για τον κεντρικό αγωγό ή τους κεντρικούς αγωγούς του δικτύου, όπου η ταχύτητα ροής µπορεί να είναι µεγαλύτερη από την ενιαία ταχύτητα που ισχύει για το υπόλοιπο δίκτυο. – Για την κατάλληλη επιλογή των ταχυτήτων µπορεί να χρησιµοποιηθούν πίνακες που περιέχονται προτεινόµενες και µέγιστες ταχύτητες σε συνηθισµένα δίκτυα αεραγωγών. Μέθοδοι υπολογισµού αεραγωγών • Μέθοδος σταθερής ταχύτητας αέρα Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής ταχύτητας Να υπολογιστούν οι διατοµές των αεραγωγών στη βιοµηχανική εγκατάσταση του σχήµατος Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής ταχύτητας – Από τον πίνακα ταχυτήτων, για βιοµηχανικό δίκτυο αγωγών, επιλέγεται ταχύτητα σε κλαδικό αγωγό 4,06m/sec και για κεντρικό αγωγό 7,11m/sec. – Στη συνέχεια κατασκευάζουµε τον ακόλουθο πίνακα, όπου γίνεται ξεχωριστός υπολογισµός για κάθε τµήµα του δικτύου αεραγωγών. – Ο υπολογισµός βασίζεται στη χρήση των διαγραµµάτων πτώσης πίεσης. Εντοπίζονται τα σηµεία λειτουργίας σε κάθε τµήµα µε βάση τις παροχές και τις ταχύτητες της ροής. Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής ταχύτητας Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής ταχύτητας – Στη συνέχεια, από τον πίνακα ισοδύναµης διαµέτρου, µε βάση την ισοδύναµη διάµετρο του αεραγωγού επιλέγεται η ορθογωνική διατοµή του αεραγωγού για τα διάφορα τµήµατα του δικτύου, διατηρώντας σταθερό το ύψος του αγωγού, για να διευκολυνθεί η εγκατάσταση. – Με βάση τα µήκη των τµηµάτων του δικτύου υπολογίζεται η πτώση πίεσης σε κάθε τµήµα αυτού. – Τέλος αθροίζονται οι πτώσεις πίεσης στα επιµέρους τµήµατα του αγωγού για όλες τις δυνατές οδεύσεις µέχρι τα καταληκτικά σηµεία του δικτύου. Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής ταχύτητας Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής ταχύτητας Η µέγιστη πτώση πίεσης 1,1232mmH2O θα πρέπει να καλυφθεί από τον ανεµιστήρα του δικτύου. Κανονικά θα έπρεπε να συνυπολογιστούν και οι πτώσεις πίεσης στη διακλάδωση Β και στα στόµια εξόδου Η και Ζ. Μέθοδοι υπολογισµού αεραγωγών • Μέθοδος σταθερών απωλειών λόγω τριβών Κατά τη µέθοδο αυτή οι αγωγοί υπολογίζονται ώστε σε κάθε τµήµα τους η πτώση πίεσης λόγω τριβών ανά µονάδα µήκους να είναι σταθερή. Η µέθοδος αυτή επεξηγείται µε την επίλυση σχετικού παραδείγµατος. Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής πτώσης πίεσης Να υπολογιστούν οι αεραγωγοί και ο ανεµιστήρας στη βιοµηχανική εγκατάσταση αεραγωγών του σχήµατος, µε τη µέθοδο σταθερών απωλειών τριβής. ∆ίνονται: – Ταχύτητα αέρα στην έξοδο του ανεµιστήρα: 10,16m/sec. – Απώλεια πίεσης στα στόµια εξόδου: 3,0479mmH2O. – Λόγος R/W=1,5. – Η µία διάσταση της ορθογωνικής διατοµής να διατηρηθεί σταθερή και ίση µε 600mm. Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής πτώσης πίεσης Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής πτώσης πίεσης – Με βάση το ανωτέρω διάγραµµα υπολογίζεται η συνολική παροχή στην έξοδο του ανεµιστήρα: 3,30m3/sec. – Από το διάγραµµα υπολογισµού πτώσης πίεσης, για την ανωτέρω παροχή και ταχύτητα αέρα στην έξοδο του ανεµιστήρα 10,16m/sec υπολογίζεται η πτώση πίεσης στο τµήµα ΑΒ του δικτύου: 0,17mmH2O/m αγωγού. – Η πτώση πίεσης που υπολογίστηκε ανωτέρω διατηρείται σταθερή σε όλο το µήκος των αεραγωγών. – Γνωρίζοντας και την παροχή αέρα σε κάθε τµήµα του αγωγού, είναι δυνατός ο υπολογισµός της ισοδύναµης διαµέτρου για κάθε τµήµα ορθογωνικού αγωγού. Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής πτώσης πίεσης Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής πτώσης πίεσης – Με βάση την ισοδύναµη διάµετρο αγωγού, και δεδοµένου ότι η µία διάσταση πρέπει να διατηρηθεί σταθερή και ίση µε 600mm, από πίνακες ισοδύναµης διαµέτρου υπολογίζουµε τις διαστάσεις της διατοµής (Η και W). – Υπολογίζουµε τα ισοδύναµα µήκη καµπύλων αγωγών: Καµπύλη τµήµατος Β-1 R/W=1,5 και H/W=0,33 => από διάγραµµα βρίσκουµε L/W=3,6LΒ1=2.160mm – Καµπύλη τµήµατος Γ-2 (δύο καµπύλες) R/W=1,5 και H/W=0,33 => από διάγραµµα βρίσκουµε L/W=3,6LΓ1=2.160mm – Καµπύλη τµήµατος Γ-3 (τρεις καµπύλες) R/W=1,5 και H/W=0,42 => από διάγραµµα βρίσκουµε L/W=3,8LΓ1=2.280mm Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής πτώσης πίεσης • • • Τελικά υπολογίζονται τα συνολικά ισοδύναµα µήκη σε κάθε τµήµα αγωγού, αθροίζοντας τα πραγµατικά µήκη και τα ισοδύναµα µήκη καµπύλων. Από τα ισοδύναµα µήκη αγωγών και την πτώση πίεσης ανά µέτρο αγωγού, υπολογίζεται τελικά η συνολική πτώση πίεσης σε κάθε τµήµα αγωγού. Τελικά αθροίζοντας τις πτώσεις πίεσης για κάθε διαδροµή δικτύου έως κάποιο στόµιο εξόδου και προσθέτοντας σε αυτό και την πτώση πίεσης στο στόµιο εξόδου, έχουµε τη συνολική πτώση πίεσης για κάθε τέτοια διαδροµή. Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής πτώσης πίεσης Παράδειγµα υπολογισµού µε τη µέθοδο σταθερής πτώσης πίεσης Η συνολική µέγιστη πτώση πίεσης που υπολογίστηκε (7,786mmH2O) θα καθορίσει και την ονοµαστική πίεση λειτουργίας του ανεµιστήρα της εγκατάστασης.