Žilinská univerzita v Žiline
Strojnícka fakulta
Katedra energetickej techniky
Vytápění a větrání
Část 17.
Části vzduchovodů a jejich konstrukce
Hlavní části vzduchovodů vytvořených jako samostatné potrubí jsou:
přímé části
oblouky a kolena = slouží ke změně směru proudu
kolena s usměrňovacími lopatkami = umožňují ohyb proudu s velmi,
malým poloměrem zaoblení při poměrně malé tlakové ztrátě
oblouky přechodové a kolena přechodová = umožňují změnu směru
proudu i změnu průtočného průřezu
odbočky = odvádějí z hlavního proudu přímého směru část vzduchu, nebo
naopak k hlavnímu proudu další vzduch přivádějí
rozbočky = slouží k rozdělení proudu do dvou nebo více směrů, nebo
naopak ke spojení dvou nebo více proudů různých směrů do jednoho proudu
odskoky = umožňují posunutí osy proudu
přechody = umožňují spojení dvou částí vzduchovodu s odlišným
tvarem nebo s odlišnými rozměry průřezu
stříšky, hlavice = zabraňují vnikání deště, sněhu a hrubých mechanických
nečistot do vzduchovodů vyústěných svisle do nechráněného prostoru
Jednotlivé části vzduchovodu se navzájem spojují rozebíratelnými spoji =
nejčastěji spoj přírubový (ploché nebo úhelníkové příruby). Kde se požaduje
vzájemný pohyb sousedních částí vzduchovodu, se použije spoj pružný.
Vzduchovody jsou podle potřeby vybaveny regulačními a uzavíracími
součástmi = klapky = podIe počtu listů, z nichž jsou složeny: jednolisté nebo
vícelisté.
Regulační a uzavírací
části vzduchovodů
a) jednolistá klapka,
b) vícelistá klapka,
e) vložená klapka,
d) vkládaná klapka,
e) škrticÍvložka,
f) šoupátko
Průřez vzduchovodu je charakterizovan jmenovitým rozměrem, u
kruhových vzduchovodů průměr, u čtyřhranných vzduchovodů šířka (delší
strana) a výška (kratší strana).
Jmenovité rozměry = odstupňovány podle geometrické řady čísel.
U čtyřhranných vzduchovodů lze volit libovolné kombinace rozměrů, ale
poměr šířky k výšce může být maximálně 4 : 1.
Přímé části vzduchovodu se vyrábějí v určitých max. montážních
délkách, např. 2 m, podIe potřeby i kratší.
Pokud se konečná délka upravuje až pri montáži, vyrábějí se kusy s jednou
přírubou pevnou a druhou přírubou tzv. volnou.
ObIouky kruhových vzduchovodů o menším průměru (do 280 mm) se lisují,
oba vylisované díIy se spojují lemovým svarem. ObIouky pro potrubí vetšího
průměru (od 315 mm) se svařují ze segmentů. Oba druhy oblouků se
vyrábějí s poloměrem zakřivení r = 1,5 d a s úhlem oblouku α = 90°, 75°,
60°, 45° a 30°.
Oblouky ctyřhranných vzduchovodů se vyrábějí stejným způsobem jako
přímé kusy. Úhel oblouku může být α = 90°, 75°, 60°, 45°a 30°. Poloměr
zakřivení vnitřního oblouku r se volí tím větší, čím větší je jmenovitý rozměr
(zpravidla je r = 100 až 300 mm).
Oblouk pro čtyřhranné vzduchovody
Koleno s vodicími plechy pro
čtyřhranné vzduchovody
Ostatní části vzduchovodů, např. odskoky, odbočky, rozbočky atd., se
vzhledem ke značnému počtu možných kombinací ve tvaru a v rozměrech
vyrábějí individuálně.
Vyústky a nasávací otvory
Vyústky slouží k přívodu vzduchu do větraných místností a jsou tedy
obvykle zakončením výtlačné části vzduchovodů. PodIe polohy je lze dělit
na vyústky nástěnné a stropní (anemostaty).
Vyústky nástěnné
Nejrozšířenější = čtyřhranné vyústky s usměrňovacími listy. Skládají se z
rámu, soustavy usměrňovacích listů a regulačního plechu.
Rám = nosná část, slouží k přichycení vyústky ke stěně plechového
potrubí.
PodIe počtu soustav usměrňovacích listů = vyústky jednořadé a
dvouřadé. Soustavy listů = umožňují regulaci směru proudu vzduchu z
vyústky, příp. také regulaci průtoku vzduchu.
Jednořadé vyústky = umožňují regulaci směru jen v rovině kolmé k
podélné ose listu.
Dvouřadé vyústky = umožňují vzájemným natočením obou soustav listu
regulaci prostorovou.
Jednořadá vyústka ve svislém provedení
Regulační plech = nastavení požadovaného množství vzduchu proudícího
vyústkou. Regulace se provádí změnou polohy regulačního plechu s
pomocí ovládacího táhla.
Tlaková ztráta vyústky se vypočítá ze
vztahu
w02
Δpz = ξ ⋅
⋅ρ
2
[Pa]
wo = rychlost proudění vztažená k
obrysovému průřezu vyústky, t.j.
wo= V/ab [m/s].
ξ = součinitel vřazeného odporu vyústky.
Dvouřadá vyústka
Hodnoty součinitele ξ pro vejířovité nastavení listu (úhel β) pro čtyřhranné
vyústky jednořadé
Hodnoty součinitele ξ pro vejířovité nastavení listu (úhel β) pro čtyřhranné
vyústky dvouřadé
Množství vzduchu proudící vyústkou (objemový průtok) se vypočítá ze
vztahu
⎛ 2Δp ⎞
⎟⎟
V = μ ⋅ a ⋅ b ⋅ ⎜⎜
⎝ ρ ⎠
0,5
⎛ Δp ⎞
⎟⎟
= 1,41 μ ⋅ a ⋅ b ⋅ ⎜⎜
⎝ ρ ⎠
Δp = rozdíl tlaku před a za vyústkou [Pa],
μ = výtokový součinitel [-].
0,5
Doporučená rychlost proudění ve vyústkách
Štěrbinové vyústky
Pro přívod vzduchu při komfortní klimatizaci.
Jejich průřez tvaru protáhlého obdélníku je příčnou nebo podélnou mříží
rozdělen na úzké šterbiny.
Nejčastěji se umísťují do svislých stěn v řade na obvodu místnosti, lze je
však umístit přímo do stropu (zdvojený strop s podhIedem), nebo do
podlahy pro přívod vzduchu ze zdola.
Nejčastěji se umísťují do
svislých stěn v řade na
obvodu místnosti, lze je
však umístit přímo do
stropu (zdvojený strop s
podhIedem), nebo do
podlahy pro přívod
vzduchu ze zdola.
štěrbinová vyústka a) svislé,
vodorovné provedení
Vyústky stropní
Pro přívod vzduchu shora se používají:
jednoduché kruhové vyústky,
perforované panely = lze z nich sestavit celý perforovaný strop,
anemostaty různých typu.
Kruhové vyústky = rozmísťují se rovnoměrně na celé ploše stropu.
Protože dosah proudu z těchto vyústek je poměrně velký, lze je použít
především ve vyšších místnostech (nad 5 m).
kruhová vyústka
Perforované panely (velkoplošné vyústky) = pro přívod vzduchu shora
v nižších místnostech (pod 5 m).
Z těchto paneIů se obvykle sestavuje celý perforovaný strop. Průměr
otvorů je nejčastěji 4 až 5 mm.
Velkoplošné vyústky lze také vytvořit přímým děrováním stěn potrubí.
Stropní velkoplošná vyústka (perforovaný panel)
s regulačními klapkami
Anemostat = nejčastější řešení stropní vyústky
Nejrozšířenější = difuzorový anemostat = skládá se z nosného kužele s
přiváděcím hrdlem a ze soustavy kuželových difuzorů, jejichž polohu lze v
axiálním směru v určitých mezích měnit, a tím regulovat průtok vzduchu.
Tlaková ztráta anemostatu se vypočítá ze
w02
Δpz = ξ ⋅
⋅ρ
2
[Pa]
součinitel ξ se však v tomto případě vztahuje k rychlosti wo v přiváděcím
hrdle anemostatu.
Objemový průtok vzduchu anemostatu se vypočítá ze vztahu
bo ⎛ 2Δp ⎞
⎟⎟
⋅ ⎜⎜
V = π ⋅ μ ⋅ do ⋅
cos ϑ ⎝ ρ ⎠
0,5
bo ⎛ Δp ⎞
⎟⎟
= 4,45 π ⋅ μ ⋅ d o ⋅
⋅ ⎜⎜
cos ϑ ⎝ ρ ⎠
bo, do = charakteristické rozměry anemostatu,
Δp = rozdíl tlaku před a za anemostem [Pa],
μ = výtokový součinitel [-].
Difuzorový anemostat
0,5
Výtokový součinitel μ se určí
z uvedené závislosti.
Závislost charakteristických veličin anemostatu
podIe obrázku na úhlu otevření ϑ
Kromě kruhových anemostatů s kuželovými difuzory se také vyrábějí
čtyřhranné (nejčastěji čtvercové) anemostaty jehlancovitého tvaru.
Anemostaty se umísťují zpravidla nad středem místnosti. Je-li delší strana
obdélníkového půdorysu místnosti větší než ctyřnásobná výška místnosti
(t.j. také výška anemostatu nad podlahou), je nutné přivádět vzduch více
než jedním anemostatem.
Při praktickém výpočtu větrání je třeba sledovat průběh osové rychlosti
wmx a dosah proudu L a tam, kde se přivádí vzduch s teplotou odlišnou
od teploty v místnosti (v tomto prípade jde o tzv. mírne neizotermní
proud), také střední teplotu proudu tx.
Průběh osové rychlosti wmx v závislosti na vzdálenosti x od vyústky je
pro izotermní proud (při to = tv) dán rovnicí
S o0,5 Tv
wmx
= KS ⋅
⋅
wo
x To
Ks = konstanta vyústky,
wo = výtoková rychlost z vyústky,
To = 273 + to = teplota přiváděného vzduchu,
Tv = 273 + tv = teplota vzduchu v místnosti,
So = ακSc = počáteční průřez proudu, Sc = jmenovitý průřez vyústky, α =
součinitel zúžení proudu, κ - poměr mezi volným a jmenovitým průřezem
Konstanta výustky KS
Konstanta výustky KS
Konstanta výustky KS
Dosah proudu = horizontální vzdálenost, ve které osová rychlost poklesne
až na určitou minimální hodnotu, obvykle na 0,25 až 0,30 m/s. Zvolí-li se
wmin= wmx = 0,3 m/s, platí pro dosah proudu vztah
L = x = 3,3 ⋅ K S ⋅ S
0,5
o
⎛ Tv ⎞
⋅ wo ⋅ ⎜⎜ ⎟⎟
⎝ To ⎠
0,5
Nasávací otvory
Pro odvádění vzduchu z větraných místností Ize použít jednak normální
jednořadé vyústky (zpravidIa s usměrňovacími listy nastavenými přímo
při α = 0), jednak zvláštní nasávací otvory.
Nejčastěji se používají jednoduché
ctyřhranné otvory s krycí mřížkou z
děrovaného plechu.
Při výpočtu tlakové ztráty nasávací mřížky se počítá se součinitelem
vřazeného odporu ξ = 2,3 a s rychlostí wo vztaženou k obrysovému
průřezu otvoru.
Použije-li se mřížka k přívodu vzduchu, počítá se součinitelem ξ = 1,9.
OdváděnÍ vzduchu s regulovatelným průtokem umožňuje použití
nasávacího ventilu, a to jak ve stropní, tak také v nástěnné poloze.
Download

Vytápění a větrání Část 17. - Strojnícka fakulta