Yêu cầu về thiết kế đường ống gió

Nhiệm vụ của người thiết kế hệ thống đường ống gió là phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:

  • Ít gây ồn cho không gian điều hòa;
  • Tổn thất nhiệt dọc theo đường ống nhỏ;
  • Trở lực đường ống bé;
  • Đường ống ngắn gọn, đẹp và không làm ảnh hưởng mỹ quan công trình;
  • Chi phí đầu tư và vận hành thấp;
  • Tiện lợi cho người sử dụng và phù hợp với công trình;
  • Phân phối gió đến các miệng thổi, các hộ tiêu thụ đều.

Quan hệ giữa lưu lượng gió các miệng thổi và cột áp tĩnh trong đường ống gió

Quan hệ giữa lưu lượng và tốc độ gió ra miệng thổi

Nhiệm vụ của người thiết kế hệ thống đường ống gió là phải đảm bảo phân bố lưu lượng gió cho các miệng thổi đều nhau. Giả sử tất cả các miệng thổi có kích cỡ giống nhau, để lưu lượng gió ra các miệng thổi bằng nhau ta chỉ cần khống chế tốc độ gió trung bình ở các miệng thổi bằng nhau là được.

Lưu lượng gió chuyển động qua các miệng thổi được xác định theo công thức:

Vx = fx.vx , m3/s                                                                        

  • Vx: lưu lượng gió ra miệng thổi, m3/s;
  • fx: tiết diện thoát gió của miệng thổi, m2;
  • vx: tốc độ trung bình của gió ra miệng thổi, m/s.

Quan hệ giữa cột áp tĩnh trên đường và vận tốc không khí ra các miệng thổi

Dòng không khí khi thoát ra các miệng thổi do bị nén ép nên tiết diện bị giảm và nhỏ hơn tiết diện thoát gió thực tế.

Theo định luật Becnuli, áp suất thừa của dòng không khí (còn gọi là áp suất tĩnh) đã chuyển thành cột áp động của dòng không khí chuyển động ra miệng thổi.

Có thể nhận thấy để đảm bảo phân bố gió cho các miệng thổi đều nhau người thiết kế phải đảm bảo áp suất tĩnh dọc theo đường ống không đổi.

Vì vậy thay vì khảo sát tốc độ ra miệng thổi vx (hay gx vì tiết diện của các miệng thổi đều nhau) ta khảo sát phân bố cột áp tĩnh dọc theo đường ống để xem xét với điều kiện nào phân bố cột áp tĩnh sẽ đồng đều trên toàn tuyến ống.

Sự phân bố cột áp tĩnh dọc đường ống dẫn gió

Xét một đường ống gió, tốc độ gió trung bình và cột áp tĩnh của dòng không khí tại tiết diện có miệng thổi đầu tiên là ω1 và H1, của miệng thổi thứ hai là ω1 và H2… và của miệng thổi thứ n là ωn và Hn.

Tổng trở kháng thủy lực tổng của đường ống là ∑Δp.

Theo định luật Becnuli ta có:

định luật becnuli

Trong đó: Δp1-k: tổng tổn thất áp suất từ miệng thổi thứ nhất đến miệng thổi thứ k, N/m2.

Phân bố cột áp tĩnh dọc theo đường ống gió

Phân bố cột áp tĩnh dọc theo đường ống gió

Xét hai miệng thổi: miệng thổi thứ nhất và thứ n, ta có:

công thức

Suy ra:

suy ra

Như vậy để duy trì cột áp tĩnh trên tuyến ống không đổi ΔH = 0 ta phải thiết kế hệ thống đường ống gió sao cho độ giảm cột áp động bằng 0, tức là giảm cột áp động bằng tổng trở lực trên đường ống, nói cách khác phải biến một phần cột áp động để bù lại tổn thất áp suất dọc theo đường ống.

Bộ tài liệu Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí – Bạn đã có ???
Tham khảo ngay

Các cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế hệ thống đường ống gió
4.7 (93.33%) 3 votes