Kalkulator sprężu całkowitego wentylatora

Dobór wentylatora przemysłowego wymaga określenia nie tylko wymaganej wydajności powietrza, ale również sprężu, jaki urządzenie musi wytworzyć, aby pokonać opory całej instalacji. Nawet wentylator o odpowiednio wysokiej wydajności może nie zapewnić zakładanego przepływu, jeżeli jego spręż jest zbyt niski.

Obliczenia sprężu całkowitego wentylatora pozwalają określić wymagane ciśnienie dla konkretnej instalacji. Pod uwagę należy wziąć między innymi długość i średnicę kanałów, liczbę kolan i innych kształtek, prędkość przepływu powietrza, opory filtrów, odpylaczy, separatorów oraz pozostałych elementów układu.

W praktyce wymagany spręż wentylatora wynika z sumy wszystkich strat ciśnienia występujących pomiędzy punktem poboru powietrza a jego wylotem z instalacji.

Kalkulator sprężu całkowitego wentylatora

Czym jest spręż całkowity wentylatora?

Spręż wentylatora określa zdolność urządzenia do pokonywania oporów przepływu występujących w instalacji. Wyrażany jest najczęściej w paskalach (Pa).

Podczas pracy wentylator wytwarza różnicę ciśnień, która umożliwia przepływ powietrza przez kanały, kolana, trójniki, filtry, odpylacze i pozostałe elementy instalacji.

Co oznacza spręż wentylatora?

Im większe opory instalacji, tym większego sprężu wymaga wentylator.

Przykładowo instalacja z:

• Długimi kanałami
• Dużą liczbą kolan
• Niewielkimi średnicami przewodów
• Licznymi rozgałęzieniami
• Filtrem o dużym oporze
• Odpylaczem
• Separatorem lub tłumikiem

będzie wymagała większego sprężu niż krótki, prosty układ odciągowy.

Spręż nie powinien być jednak analizowany w oderwaniu od wydajności. Wentylator należy dobierać dla konkretnego punktu pracy, czyli określonego przepływu powietrza i odpowiadającego mu sprężu.

Spręż a ciśnienie wentylatora

W dokumentacji technicznej można spotkać różne określenia związane z ciśnieniem, dlatego przy doborze urządzenia należy zwrócić uwagę, jak producent definiuje podawane parametry.

W instalacjach przemysłowych szczególne znaczenie ma rzeczywista różnica ciśnień, jaką wentylator może wytworzyć przy wymaganej wydajności.

Nie należy więc interpretować wartości maksymalnego sprężu jako parametru osiąganego przez wentylator przy każdym przepływie. Charakterystyka urządzenia pokazuje zależność pomiędzy wydajnością a ciśnieniem.

Spręż całkowity a spręż dyspozycyjny

Spręż wymagany przez instalację wynika z jej oporów. Z kolei dobór wentylatora powinien uwzględniać punkt pracy, w którym urządzenie ma zapewnić wymagany przepływ przy określonych stratach ciśnienia.

W zależności od sposobu prowadzenia obliczeń i charakterystyki instalacji należy również prawidłowo określić, czy analizowany jest spręż całkowity, statyczny czy dyspozycyjny. Nie są to pojęcia, które można stosować zamiennie w każdym przypadku.

Dlaczego sam przepływ m³/h nie wystarcza do doboru wentylatora?

Podanie wyłącznie wymaganej wydajności, np. 5000 m³/h, nie pozwala jeszcze dobrać odpowiedniego wentylatora.

Ten sam przepływ może być realizowany w:

• Krótkim przewodzie o niewielkich stratach
• Długiej instalacji kanałowej
• Układzie z wieloma kolanami
• Instalacji wyposażonej w filtr
• Centralnym systemie z odpylaczem

Każdy z tych układów może wymagać innego sprężu.

Dlatego prawidłowy dobór powinien uwzględniać jednocześnie wydajność powietrza [m³/h] oraz wymagany spręż [Pa].

Z czego składa się wymagany spręż wentylatora?

Całkowity wymagany spręż można w uproszczeniu przedstawić jako sumę strat ciśnienia wszystkich akcesoriów wentylacyjnych:

Δp całkowite = Δp kanałów + Δp elementów miejscowych + Δp filtra/odpylacza + Δp pozostałych elementów

W zależności od instalacji w obliczeniach mogą zostać uwzględnione między innymi:

• Proste odcinki kanałów
• Kolana
• Trójniki
• Redukcje
• Przepustnice
• Zasuwy
• Króćce
• Okapy
• Ramiona odciągowe
• Stoły odciągowe
• Filtry
• Odpylacze
• Separatory
• Tłumiki
• Wyrzutnie
• Kratki
• Inne urządzenia znajdujące się w torze przepływu

Straty ciśnienia na prostych odcinkach kanałów

Przepływ powietrza przez kanał powoduje tarcie pomiędzy strumieniem powietrza a powierzchnią przewodu. Powstała w ten sposób strata ciśnienia zależy między innymi od długości kanału, jego średnicy, prędkości przepływu oraz charakterystyki przewodu.

Do uproszczonych obliczeń można wykorzystać zależność:

Δp = R × L

gdzie:

• Δp - strata ciśnienia [Pa]
• R - jednostkowa strata ciśnienia [Pa/m]
• L - długość kanału [m]

Wartość R nie jest stała dla wszystkich instalacji. Zależy od parametrów przepływu i właściwości przewodu.

Straty miejscowe na kolanach

Każda zmiana kierunku przepływu powoduje dodatkową stratę ciśnienia. Dotyczy to przede wszystkim kolan, ale również trójników, redukcji, rozgałęzień i innych kształtek.

W przypadku straty miejscowej można zastosować zależność:

Δp = ζ × ρ × v² / 2

gdzie:

• Δp - strata ciśnienia [Pa]
• ζ - współczynnik straty miejscowej
• ρ - gęstość powietrza [kg/m³]
• v - prędkość przepływu [m/s]

Współczynnik ζ zależy od geometrii konkretnego elementu.

Straty na trójnikach i redukcjach

W instalacjach przemysłowych istotną część oporów mogą stanowić również trójniki, czwórniki, redukcje i rozgałęzienia.

Szczególnie ważne jest miejsce, w którym kilka strumieni powietrza łączy się w jeden przewód. Zmiana kierunku i przekroju przepływu może powodować dodatkowe turbulencje i wzrost strat.

Dlatego przy obliczaniu sprężu nie należy ograniczać się wyłącznie do długości przewodów i liczby kolan.

Straty na filtrze lub odpylaczu

Filtr, odpylacz lub separator może stanowić jeden z istotniejszych elementów pod względem strat ciśnienia.

Wartość oporu zależy między innymi od:

• Rodzaju urządzenia
• Powierzchni filtracyjnej
• Przepływu powietrza
• Rodzaju filtrowanego zanieczyszczenia
• Stanu zabrudzenia
• Konstrukcji urządzenia
• Zastosowanego materiału filtracyjnego

Dlatego oporu filtra nie należy przyjmować jako jednej uniwersalnej wartości.

Straty na pozostałych elementach instalacji

W zależności od zastosowania należy uwzględnić również straty na takich elementach jak przepustnice, tłumiki, separatory, wyrzutnie czy inne urządzenia technologiczne.

W kompletnej instalacji odciągowej każdy element znajdujący się na drodze przepływu może wpływać na wymagany spręż wentylatora.

Jak obliczyć straty ciśnienia w kanale?

Straty liniowe są związane przede wszystkim z przepływem powietrza przez prosty odcinek kanału.

W praktycznych obliczeniach można posłużyć się tabelami, wykresami, programami obliczeniowymi lub danymi projektowymi określającymi jednostkowe straty ciśnienia.

Jak długość kanału wpływa na spręż?

Przy pozostałych parametrach pozostających bez zmian zwiększenie długości przewodu powoduje zwiększenie strat liniowych.

Przykładowo przewód o długości 40 m będzie generował większą stratę niż przewód o długości 10 m, jeżeli jego średnica, prędkość przepływu i pozostałe parametry są takie same.

Nie można jednak powiedzieć, że określona długość kanału zawsze oznacza konkretną wartość strat w paskalach. Strata zależy również od średnicy oraz parametrów przepływu.

Jak średnica kanału wpływa na straty ciśnienia?

Średnica przewodu ma bardzo duże znaczenie dla oporów przepływu.

Przy tym samym przepływie zmniejszenie średnicy powoduje wzrost prędkości powietrza. W konsekwencji rosną również straty ciśnienia.

Zwiększenie średnicy może natomiast zmniejszyć prędkość przepływu i ograniczyć straty liniowe.

Nie oznacza to jednak, że zawsze należy stosować możliwie największe przewody. Średnicę należy dobrać również pod kątem wymaganej prędkości transportowej, rodzaju zanieczyszczeń, gabarytów instalacji oraz kosztów wykonania.

Dlaczego zwiększenie średnicy kanału może zmniejszyć wymagany spręż?

Jeżeli przez kanał przepływa określona ilość powietrza, większy przekrój powoduje niższą prędkość przepływu.

Niższa prędkość może oznaczać mniejsze straty liniowe, a więc niższy wymagany spręż.

Jest to jeden z powodów, dla których niewłaściwie dobrane, zbyt małe średnice przewodów mogą prowadzić do konieczności stosowania wentylatora o znacznie wyższym sprężu.

Jak obliczyć straty ciśnienia na kolanach?

Straty na kolanach zalicza się do strat miejscowych. Ich wielkość zależy od geometrii elementu oraz parametrów przepływu.

Podstawową zależność można zapisać jako:

Δp = ζ × ρ × v² / 2

Współczynnik ζ należy przyjąć odpowiednio do rodzaju zastosowanej kształtki.

Wpływ liczby kolan na wymagany spręż

Zwiększenie liczby kolan zazwyczaj powoduje zwiększenie sumarycznych strat miejscowych.

Nie oznacza to jednak, że każde kolano można po prostu potraktować jako identyczną stratę.

Dwa kolana o tej samej średnicy mogą mieć różne opory, jeżeli różnią się konstrukcją lub promieniem gięcia.

Czy każde kolano powoduje taką samą stratę?

Nie.

Na opór kolana wpływają między innymi:

• Kąt zmiany kierunku
• Promień gięcia
• Geometria przekroju
• Prędkość przepływu
• Sposób wykonania elementu
• Miejsce zastosowania w instalacji

Dlatego przy dokładniejszych obliczeniach należy korzystać z właściwych współczynników strat dla konkretnego elementu.

Znaczenie promienia kolana

Kształt kolana wpływa na sposób, w jaki strumień powietrza zmienia kierunek.

Kolana o łagodniejszym przebiegu mogą charakteryzować się innymi stratami niż krótkie, ostre zmiany kierunku.

W instalacjach o dużym przepływie lub wysokiej prędkości takie różnice mogą mieć istotne znaczenie dla końcowego bilansu oporów.

Straty na trójnikach, redukcjach i rozgałęzieniach

W rozbudowanych instalacjach odciągowych liczba kształtek może być znaczna. Oprócz kolan należy więc uwzględnić:

• Trójniki
• Redukcje
• Rozgałęzienia
• Czwórniki
• Przepustnice
• Zasuwy
• Kolektory

Ich opory powinny być obliczane dla rzeczywistych warunków przepływu.

Jak obliczyć straty ciśnienia na filtrze?

Filtr jest elementem, którego opór może zmieniać się podczas eksploatacji.

Nowy filtr może mieć znacznie niższy opór niż filtr częściowo lub mocno zabrudzony.

Opór filtra nowego

Opór początkowy powinien być odczytywany z dokumentacji technicznej konkretnego filtra lub urządzenia.

Wartość należy analizować dla przepływu, przy którym filtr będzie rzeczywiście pracował.

Opór filtra zabrudzonego

Wraz z gromadzeniem się zanieczyszczeń na materiale filtracyjnym opór może wzrastać.

Ma to bezpośredni wpływ na warunki pracy wentylatora.

Jeżeli przy projektowaniu instalacji zostanie uwzględniony wyłącznie opór nowego filtra, rzeczywiste warunki pracy mogą różnić się od założeń projektowych.

Dlaczego filtr zwiększa wymagany spręż?

Powietrze musi przepłynąć przez materiał filtracyjny, który stanowi dodatkowy opór dla strumienia.

Wentylator musi więc wytworzyć odpowiednią różnicę ciśnień, aby przy wymaganym przepływie pokonać również ten opór.

Filtr kasetowy

Filtry kasetowe mogą być stosowane w różnych instalacjach filtracyjnych i odpylających. Ich opór zależy między innymi od powierzchni filtracyjnej, rodzaju medium oraz przepływu.

Do obliczeń należy wykorzystać dane dla konkretnego modelu.

Filtr workowy

W odpylaczach workowych opór również zmienia się wraz ze stanem filtrów i warunkami pracy urządzenia.

Dlatego w obliczeniach instalacji należy uwzględnić zakres pracy, a nie traktować oporu jako absolutnie stałego parametru.

Filtr patronowy

Filtry patronowe mogą oferować dużą powierzchnię filtracyjną przy stosunkowo kompaktowej konstrukcji. Ich rzeczywisty opór zależy od przepływu i rodzaju zastosowanego wkładu.

Odpylacz przemysłowy

W przypadku kompletnego odpylacza należy uwzględnić opór całego urządzenia, a nie tylko samego materiału filtracyjnego.

Jest to szczególnie istotne w centralnych instalacjach odpylania, w których odpylacz może stanowić znaczącą część całkowitego bilansu strat.

Separator mgły olejowej

Separatory mgły olejowej również powodują stratę ciśnienia, której wartość należy uwzględnić podczas doboru wentylatora.

W tym przypadku szczególne znaczenie ma charakterystyka konkretnego urządzenia przy wymaganym przepływie.

Jak obliczyć całkowity spręż wentylatora?

Po określeniu poszczególnych strat można przygotować bilans całej instalacji.

W uproszczeniu:

Δpₜ = Δpₖ + Δpₘ + Δp𝒇 + Δpᵤ

gdzie:

• Δpₜ - całkowita strata ciśnienia
• Δpₖ - straty w kanałach
• Δpₘ - straty miejscowe
• Δp𝒇 - straty na filtrze lub odpylaczu
• Δpᵤ - straty pozostałych urządzeń

W rzeczywistym projekcie wzór może zostać rozbudowany o kolejne elementy.

Co uwzględnić w obliczeniach?

Przed doborem wentylatora należy przeanalizować całą drogę przepływu.

W zależności od instalacji może ona obejmować:

• Punkt odciągowy
• Króciec
• Przewód elastyczny
• Kanał główny
• Kolana
• Trójniki
• Redukcje
• Przepustnice
• Filtr lub odpylacz
• Wentylator
• Tłumik
• Wyrzutnię

Nie każda instalacja będzie zawierała wszystkie te elementy.

Czy dodawać wszystkie straty?

Tak, jeżeli elementy znajdują się w analizowanym torze przepływu i ich opory są częścią rozpatrywanego układu.

Trzeba jednak uważać, aby nie dodawać dwukrotnie tej samej straty oraz prawidłowo określić, który odcinek instalacji jest najbardziej niekorzystny pod względem oporów.

W instalacjach rozgałęzionych szczególne znaczenie ma analiza najbardziej obciążonej gałęzi.

Jak uwzględnić rezerwę?

Rezerwa powinna wynikać z rzeczywistych niepewności projektowych oraz warunków pracy instalacji.

Nie należy automatycznie przyjmować jednej uniwersalnej wartości procentowej dla każdej instalacji.

W przypadku filtrów należy uwzględnić również przewidywany wzrost oporu w czasie eksploatacji.

Przykład obliczenia sprężu wentylatora krok po kroku

Załóżmy instalację odciągową, dla której wymagany przepływ wynosi:

Q = 5000 m³/h

Układ posiada:

• 30 m prostych kanałów
• Kilka kolan
• Trójnik i redukcję
• Filtr odpylający
• Wyrzutnię

Dokładne wartości strat należy określić na podstawie parametrów rzeczywistej instalacji.

Określenie wymaganej wydajności

Pierwszym parametrem jest wymagany przepływ powietrza:

Q = 5000 m³/h

Wartość ta wynika z wymaganej skuteczności odciągu i założeń projektowych.

Dobór średnicy kanału

Na podstawie wymaganego przepływu oraz założonej prędkości można określić przekrój przewodu.

Zależność pomiędzy przepływem, prędkością i powierzchnią przekroju ma postać:

Q = v × A × 3600

gdzie:

• Q - przepływ [m³/h]
• v - prędkość [m/s]
• A - powierzchnia przekroju [m²]

Dobór średnicy wpływa następnie na straty liniowe i miejscowe.

Obliczenie strat na prostych odcinkach

Dla każdego odcinka należy określić jednostkową stratę ciśnienia i pomnożyć ją przez jego długość.

Δpₖ = R × L

Dla instalacji z kilkoma średnicami obliczenia wykonuje się oddzielnie dla poszczególnych odcinków.

Obliczenie strat na kolanach

Dla każdego kolana określa się odpowiedni współczynnik straty miejscowej.

Następnie oblicza się stratę zgodnie z zależnością:

Δp = ζ × ρ × v² / 2

Jeżeli instalacja zawiera kilka kolan o różnej geometrii, każde z nich powinno zostać przeanalizowane odpowiednio do swojej konstrukcji.

Obliczenie strat na kształtkach

Do bilansu należy dodać straty trójników, redukcji, przepustnic oraz pozostałych kształtek znajdujących się w analizowanej gałęzi.

Dodanie oporu filtra

Opór filtra należy odczytać z dokumentacji technicznej urządzenia dla zakładanego przepływu.

Jeżeli producent podaje charakterystykę oporu dla różnych przepływów, należy wybrać wartość odpowiadającą warunkom pracy.

Uwzględnienie wyrzutni i innych elementów

Jeżeli instalacja posiada wyrzutnię, tłumik lub inne elementy powodujące opory, również należy je uwzględnić.

Zsumowanie strat

Na końcu sumuje się wszystkie straty występujące w najbardziej niekorzystnym torze przepływu.

Otrzymana wartość stanowi podstawę do określenia wymaganego sprężu wentylatora.

Dobór wentylatora

Dopiero po określeniu wymaganej wydajności i sprężu można przejść do wyboru konkretnego modelu wentylatora.

Przykładowo nie szukamy po prostu urządzenia „5000 m³/h”, lecz wentylatora, który przy wymaganym przepływie jest w stanie wytworzyć obliczony spręż.

Obliczenia sprężu dla różnych instalacji odciągowych

Wymagany spręż może znacznie różnić się w zależności od konstrukcji instalacji.

Krótki odciąg miejscowy

Krótki odciąg z niewielką liczbą kształtek może charakteryzować się stosunkowo małymi stratami.

W takim przypadku istotny może być przede wszystkim opór elementu filtracyjnego oraz końcowego punktu odciągowego.

Długi odciąg przemysłowy

W długich instalacjach znaczący udział w całkowitym oporze mogą mieć straty liniowe.

Duże znaczenie ma tutaj właściwy dobór średnic przewodów oraz ograniczenie niepotrzebnych zmian kierunku.

Odciąg z odpylaczem

W instalacji wyposażonej w odpylacz należy uwzględnić zarówno opory kanałów i kształtek, jak i stratę ciśnienia samego urządzenia filtracyjnego.

Centralna instalacja odciągowa

W centralnym systemie, do którego podłączonych jest wiele stanowisk, obliczenia są bardziej złożone.

Należy uwzględnić przepływy poszczególnych gałęzi, średnice przewodów, rozgałęzienia oraz najbardziej niekorzystną drogę przepływu.

Jak długość kanałów wpływa na wymagany spręż?

Długość kanałów jest jednym z podstawowych parametrów wpływających na straty liniowe.

Nie należy jednak tworzyć uniwersalnych przeliczników typu „10 m kanału = X Pa”, ponieważ rzeczywista strata zależy od parametrów przepływu.

Kanał o długości 10 m

Krótki przewód może powodować stosunkowo niewielką stratę liniową, ale całkowity spręż może być nadal wysoki, jeżeli instalacja zawiera filtr, odpylacz lub wiele elementów miejscowych.

Kanał o długości 20 m

Dwukrotne zwiększenie długości przewodu przy tych samych warunkach przepływu powoduje odpowiedni wzrost strat liniowych.

Kanał o długości 50 m

W długich instalacjach straty liniowe mogą stanowić istotną część całkowitego oporu.

Dlatego przed doborem wentylatora należy dokładnie określić długość i średnice wszystkich odcinków.

Jak liczba kolan wpływa na spręż wentylatora?

Kolana zwiększają straty miejscowe, dlatego ich liczba może wpływać na wymagany spręż.

Jedno kolano

Pojedyncze kolano stanowi dodatkowy opór, którego wartość zależy od jego geometrii i parametrów przepływu.

Kilka kolan

Wraz ze wzrostem liczby kolan rośnie suma strat miejscowych.

Duża liczba zmian kierunku

W rozbudowanych instalacjach nadmierna liczba zmian kierunku może znacząco zwiększać opory.

Dlatego podczas projektowania instalacji warto prowadzić przewody możliwie racjonalną trasą, bez zbędnych załamań.

Dlaczego kształt i promień kolana mają znaczenie?

Nie wszystkie kolana mają taki sam współczynnik straty.

Przy dokładnym projektowaniu należy więc uwzględnić rzeczywistą geometrię zastosowanych kształtek.

Jak rodzaj filtra wpływa na wymagany spręż?

Rodzaj urządzenia filtracyjnego może mieć istotny wpływ na końcowy bilans strat.

Element	Wpływ na spręż	Co należy sprawdzić
Filtr kasetowy	zależny od przepływu i konstrukcji	charakterystykę oporu
Filtr patronowy	opór początkowy i roboczy	dane producenta
Filtr workowy	opór zmienny podczas eksploatacji	warunki pracy i zabrudzenie
Odpylacz	może stanowić znaczącą część strat	opór całego urządzenia
Separator	zależny od konstrukcji	stratę ciśnienia przy wymaganym przepływie

Najważniejsze jest korzystanie z danych dotyczących konkretnego urządzenia.

Nie należy zakładać, że każdy filtr danego typu będzie miał identyczny opór.

Spręż wentylatora a wydajność powietrza

Wydajność i spręż są ze sobą bezpośrednio związane podczas pracy wentylatora.

Wydajność wentylatora [m³/h]

Wydajność określa ilość powietrza, jaką urządzenie może przetłoczyć w określonych warunkach pracy.

Spręż wentylatora [Pa]

Spręż określa zdolność wentylatora do pokonywania oporów przepływu.

Punkt pracy wentylatora

Punkt pracy powstaje w miejscu przecięcia charakterystyki wentylatora z charakterystyką instalacji.

To właśnie ten punkt jest istotny z punktu widzenia rzeczywistego działania układu.

Dlaczego wentylator 5000 m³/h nie zawsze zapewni 5000 m³/h w instalacji?

Wartość 5000 m³/h podawana w katalogu nie musi oznaczać, że urządzenie będzie dostarczało taki przepływ po podłączeniu do konkretnej instalacji.

Jeżeli instalacja stawia duży opór, rzeczywisty punkt pracy może znajdować się przy niższym przepływie.

Dlatego przy wyborze wentylatora zawsze należy analizować jego charakterystykę.

Jak dobrać wentylator po obliczeniu sprężu?

Po wykonaniu obliczeń można określić wymagany punkt pracy urządzenia.

Określenie wymaganego przepływu

Najpierw należy określić wymaganą wydajność powietrza wynikającą z punktów odciągowych i procesu technologicznego.

Określenie wymaganego sprężu

Następnie oblicza się sumaryczne straty całej instalacji.

Odczyt punktu pracy z charakterystyki

Wentylator należy dobrać tak, aby jego charakterystyka zapewniała wymagany przepływ przy wymaganym sprężu.

Uwzględnienie temperatury

Temperatura powietrza może wpływać na jego właściwości, a tym samym na warunki pracy wentylatora.

W instalacjach transportujących gorące powietrze należy więc uwzględnić temperaturę medium oraz dopuszczalne warunki pracy urządzenia.

Uwzględnienie medium

Jeżeli wentylator transportuje nie tylko powietrze, ale również określone zanieczyszczenia, opary lub inne substancje, konstrukcja urządzenia musi być odpowiednia do danego medium.

W zależności od zastosowania znaczenie mogą mieć między innymi odporność chemiczna, temperatura oraz wymagania przeciwwybuchowe ATEX.

Dobór mocy silnika

Po określeniu punktu pracy należy sprawdzić wymagania dotyczące napędu i mocy silnika.

Nie należy dobierać silnika wyłącznie na podstawie maksymalnej wydajności wentylatora.

Najczęstsze błędy przy obliczaniu sprężu wentylatora

Uwzględnienie tylko długości kanałów

Długość przewodów jest ważna, ale nie stanowi pełnego bilansu strat.

Należy uwzględnić również kolana, trójniki, redukcje, filtry i pozostałe elementy.

Pominięcie kolan i kształtek

Straty miejscowe mogą mieć istotny udział w całkowitym oporze, szczególnie w rozbudowanych instalacjach.

Pominięcie oporu filtra

Jest to jeden z poważniejszych błędów. Filtr może stanowić znaczącą część całkowitego oporu instalacji.

Przyjęcie stałego oporu filtra

Opór urządzenia filtracyjnego może zmieniać się wraz z przepływem i stopniem zabrudzenia.

Dobór wentylatora wyłącznie według m³/h

Wentylator powinien być dobierany na podstawie punktu pracy, a nie wyłącznie maksymalnej wydajności katalogowej.

Nieuwzględnienie średnicy kanałów

Ta sama długość kanału może generować zupełnie inne straty przy różnych średnicach.

Pominięcie wyrzutni

Wyrzutnia również może powodować stratę ciśnienia i powinna zostać uwzględniona w bilansie, jeżeli znajduje się w analizowanym torze przepływu.

Nieuwzględnienie temperatury powietrza

W przypadku gorącego medium należy uwzględnić rzeczywiste warunki pracy urządzenia.

Brak analizy punktu pracy

Samo porównanie wartości maksymalnego przepływu wentylatora z wymaganym przepływem instalacji jest niewystarczające.

Przyjęcie przypadkowej rezerwy sprężu

Zbyt duża rezerwa może prowadzić do niepotrzebnego przewymiarowania urządzenia, natomiast zbyt mała może nie uwzględnić rzeczywistych warunków pracy.

Jak obliczyć spręż całkowity wentylatora - procedura krok po kroku?

Prawidłowe obliczenie można przeprowadzić według następującej procedury:

Określ wymagany przepływ powietrza

Ustal wymagane wydajności poszczególnych punktów odciągowych.

Dobierz średnice przewodów

Uwzględnij wymagane prędkości przepływu oraz charakter transportowanego medium.

Określ straty liniowe

Dla każdego prostego odcinka oblicz stratę wynikającą z długości, średnicy i przepływu.

Określ straty miejscowe

Uwzględnij kolana, trójniki, redukcje, przepustnice oraz pozostałe kształtki.

Dodaj opory filtrów i urządzeń

Uwzględnij dane katalogowe filtrów, odpylaczy, separatorów oraz innych urządzeń.

Uwzględnij wyrzutnię i pozostałe elementy

Każdy element znajdujący się w torze przepływu może wpływać na całkowity opór.

Zsumuj straty

Określ całkowitą stratę ciśnienia dla najbardziej niekorzystnego toru przepływu.

Określ wymagany spręż wentylatora

Wynik stanowi podstawę do doboru urządzenia.

Sprawdź punkt pracy

Porównaj wymagany przepływ i spręż z charakterystyką konkretnego wentylatora.

Zweryfikuj warunki pracy

Sprawdź temperaturę, rodzaj medium, wymagania materiałowe, sposób zabudowy i warunki eksploatacji.

Obliczenia sprężu wentylatora dla instalacji Mastervent

W przypadku przemysłowych instalacji odciągowych prawidłowy dobór wentylatora powinien wynikać z parametrów konkretnego układu.

Podczas projektowania instalacji należy uwzględnić między innymi:

• Wymagany przepływ powietrza
• Liczbę punktów odciągowych
• Długości przewodów
• Średnice kanałów
• Liczbę kolan
• Trójniki i redukcje
• Rodzaj zastosowanych przewodów
• Filtry i odpylacze
• Separatory
• Wyrzutnię
• Temperaturę medium
• Właściwości transportowanego powietrza
• Wymagany punkt pracy wentylatora

Na tej podstawie można określić rzeczywiste opory instalacji i dobrać wentylator odpowiedni do wymaganej wydajności oraz sprężu.

W ofercie Mastervent znajdują się między innymi wentylatory promieniowe, kanałowe, osiowe, bocznokanałowe, dachowe, chemoodporne oraz przeciwwybuchowe, które mogą być stosowane w różnych rodzajach instalacji przemysłowych.

W przypadku rozbudowanych instalacji szczególne znaczenie ma dobór urządzenia na podstawie rzeczywistych parametrów pracy, a nie wyłącznie wartości katalogowych.

Podsumowanie

Obliczenia sprężu całkowitego wentylatora są jednym z podstawowych etapów projektowania instalacji wentylacyjnej i odciągowej.

Wymagany spręż wynika z oporów występujących w całym układzie. W obliczeniach należy uwzględnić:

• Długość kanałów
• Średnice przewodów
• Prędkość przepływu
• Kolana
• Trójniki
• Redukcje
• Przepustnice
• Filtry
• Odpylacze
• Separatory
• Wyrzutnie
• Oraz pozostałe elementy instalacji

Najważniejsze jest połączenie dwóch parametrów: wymaganej wydajności [m³/h] oraz wymaganego sprężu [Pa]. Dopiero ich zestawienie pozwala prawidłowo określić punkt pracy i dobrać wentylator.

W praktyce dobór urządzenia wyłącznie na podstawie maksymalnej wydajności katalogowej może prowadzić do nieprawidłowej pracy instalacji. Dlatego w przypadku przemysłowych systemów odciągowych wentylator powinien być dobierany na podstawie rzeczywistych parametrów całego układu.