Από το τεύχος 69 του περιοδικού μας ξεκίνησα να γράφω, σε συμπυκνωμένες σημειώσεις, ένα ανέκδοτο βιβλίο μου που έχει τον τίτλο του σημερινού μου άρθρου, όπως φαίνεται παραπάνω. Για  να συνδεθούμε μα τα προηγούμενα θέλω να επαναλάβω, ότι η Απλοποιημένη μέθοδος μελέτης συστημάτων Αερισμού – Εξαερισμού και Δικτύων Αεραγωγών θα αναπτυχτεί σε πέντε ενότητες. Η πρώτη αναπτύχτηκε στο τεύχος 69 και σ’ αυτήν αναφέρθηκαν οι βασικές αρχές του αερισμού, τα φυσικά χαρακτηρίστηκα του ατμοσφαιρικού αέρα και η διακύμανση τους, η κίνηση και οι μολύνσεις του. 

Γράφει ο Δημήτρης Μενεγάκης
Μηχανολόγος – Μηχανικός

Η δεύτερη ενότητα αναπτύχτηκε στο τεύχος 70 και σ’ αυτήν αναφέρθηκαν τα συστήματα του αερισμού, τα συστήματα εγκατάστασης των αεραγωγών του συστήματος, τα φίλτρα των δικτύων και δόθηκε έμφαση στον απλοποιημένο τρόπο υπολογισμού της απαιτούμενης ποσότητας του αέρα για ένα συγκεκριμένο χώρο. Η Τρίτη ενότητα αναπτύχτηκε στο τεύχος 71 και σ’ αυτήν εξετάστηκε η ροή του αέρα μέσα στους αεραγωγούς, η ταχύτητα, οι τριβές, ο θόρυβος και η καταπολέμηση τους, καθώς επίσης και η μελέτη του δικτύου και των απαιτούμενων διατομών. Μ’ αυτόν τον απαραίτητο πρόλογο φτάνουμε στο τεύχος 72, δηλαδή αυτό που κρατάτε στα χέρια σας, στο οποίο θα αναπτυχτεί η τέταρτη ενότητα που περιλαμβάνει τον προσδιορισμό της απαιτούμενης διατομής των δικτύων των αεραγωγών χωρίς υπολογισμούς με την απλή χρησιμοποίηση πινάκων που καταρτίστηκαν καταγράφοντας τα αποτελέσματα αναρίθμητων μελετών. Ιδιαίτερα το τεύχος αυτό να το φυλάξετε στο συρτάρι του γραφείου σας ″σαν κόρη οφθαλμού″ γιατί είναι έτοιμη δουλειά, που θα απαιτούσε μεγάλη προσπάθεια και πολύ δικό σας χρόνο.

Γρήγορος προσδιορισμός της διατομής χωρίς υπολογισμούς.

Για δική σας διευκόλυνση έχει μελετηθεί και συγκροτηθεί ο πίνακας 6 που δίνει χωρίς υπολογισμούς τη διατομή ενός αεραγωγού ανάλογα με την παροχή και την ταχύτητα του αέρα. Οι ταχύτητες του αέρα που αναγράφονται  στο επάνω μέρος του πίνακα είναι οι ″παραδεκτές″ ταχύτητες που αναφέρθηκαν στο κεφάλαιο 10, (τεύχος71) σύμφωνα με το κριτήριο του θορύβου. Έτσι, κάθε κατακόρυφη στήλη αφορά μια ″παραδεκτή″ ταχύτητα και σαν επικεφαλίδα της στήλης εκφράζεται σε m/h και σε m/sec, για περισσότερη ευκολία. Οι αριθμοί που αναγράφονται σε κάθε στήλη είναι η διατομή του αεραγωγού σε cm². Στο αριστερό μέρος του πίνακα αναγράφεται η παροχή του αέρα σε δύο κατακόρυφες στήλες. Η πρώτη εκφράζεται σε m³/h και η διπλανή της σε m³/sec.

Η χρήση του πίνακα είναι πάρα πολύ απλή. Στην αριστερή κατακόρυφη στήλη εντοπίζεται η παροχή του αεραγωγού μας, σε m³/h ή σε m³/sec. Στην ίδια οριζόντια σειρά και στη στήλη της συγκεκριμένης ταχύτητας διαβάζουμε τη διατομή που πρέπει να έχει ο αεραγωγός, σε cm².

Ο ίδιος πίνακας 6 των διατομών φαίνεται και στους επόμενους τρείς. Έτσι ο πίνακας 7 αντί να σας δίνει τη διατομή σε cm², σας δίνει τη διάμετρο σε cm ενός αεραγωγού με κυκλική διατομή. Ο πίνακας 8 σας δίνει τις διαστάσεις σε cm ενός αεραγωγού με τετραγωνική διατομή και ο πίνακας 9 σας δίνει τις διαστάσεις ενός αεραγωγού με ορθογωνική  διατομή. Αν έχετε μια συγκεκριμένη παροχή που δεν φαίνεται στη στήλη, θα την τοποθετήσετε ανάμεσα στις δύο πλησιέστερες και με ευκολία θα προσδιορίσετε τη ζητούμενη διατομή του αεραγωγού.

Παράδειγμα χρησιμοποίησης των πινάκων

Παροχή αέρα 1000 m³/h (ή 0,2780 m³/sec)

Ταχύτητα αέρα 13000 m/h (ή 3,6 m/sec)

Ζητείται η διατομή του αεραγωγού.

 

Πίνακας 6
Παροχή αέρα Ταχύτητα του αέρα σε m/h και m/sec
m3/h m3/s 9000
2,5
13000
3.6
14000
3,9
15000
4,2
16000
4,5
18000
5
22000
6
24000
6,7
27000
7,5
33000
9,2
36000
10
100 0,0278 112 — — — — — — — — — —
200 0,0556 224 156 — — — — — — — — —
300 0,0833 334 230 — — — — — — — — —
400 0,1111 440 310 286 — — — — — — — —
500 0,1389 — 384 360 — — — — — — — —
600 0,1667 — 460 430 400 — — — — — — —
700 0,1944 — 540 500 470 — — — — — — —
800 0,2222 — 620 570 540 500 — — — — — —
900 0,25 — 690 644 600 560 — — — — — —
900 0,2780 — 770 714 670 630 560 — — — — —
1200 0,3333 — 924 858 800 700 670 — — — — —
1400 0,3889 — 1076 1000 940 880 780 — — — — —
1600 0,4444 — 1230 1140 1066 1000 890 — — — — —
1800 0,5 — 1384 1280 1200 1130 1000 820 — — — —
2000 0,5556 — — 1430 1340 1250 1110 910 — — — —
3000 0,08333 — — 2140 2000 1850 1660 1350 1250 — — —
4000 1,1111 — — — 2670 2500 2220 1810 1660 — — —
5000 1,3839 — — — — 3125 2780 2270 2080 — — —
6000 1,6667 — — — — 3750 3330 2720 2500 — — —
7000 1,9444 — — — — 4380 3880 3180 2910 2590 — —
8000 2,2222 — — — — — 4440 3630 3330 2960 — —
9000 2,5 — — — — — 5000 4090 3750 3330 2720 —
10000 2,7778 — — — — — 5550 4540 4160 3700 3030 —
12000 3,3333 — — — — — 6660 5450 5000 4400 3630 —
15000 4,1667 — — — — — 8330 6810 6250 5550 4500 —
18000 5 — — — — — 10000 8180 7500 6660 5400 5000
20000 5,5556 — — — — — — 9090 8330 7400 6050 5500
Διατομές ευθύγραμμων αεραγωγών σε cm2 σύμφωνα με την παραδεκτή πτώση πίεσης
ανά 10 m ευθύγραμμου αεραγωγού (που δίνει ο Πίνακας 10)

 

Πίνακας 7
Παροχή αέρα Ταχύτητα του αέρα σε m/h και m/sec
m3/h m3/s 9000
2,5
13000
3.6
14000
3,9
15000
4,2
16000
4,5
18000
5
22000
6
24000
6,7
27000
7,5
33000
9,2
36000
10
100 0,0278 12 — — — — — — — — — —
200 0,0556 17 14 — — — — — — — — —
300 0,0833 21 17 — — — — — — — — —
400 0,1111 24 20 19 — — — — — — — —
500 0,1389 — 22 21 — — — — — — — —
600 0,1667 — 24 23 23 — — — — — — —
700 0,1944 — 26 25 24 — — — — — — —
800 0,2222 — 28 27 26 25 — — — — — —
900 0,25 — 30 29 28 27 — — — — — —
900 0,2780 — 32 31 30 28 27 — — — — —
1200 0,3333 — 34 33 32 30 29 — — — — —
1400 0,3889 — 37 36 35 33 31 — — — — —
1600 0,4444 — 40 38 37 36 34 — — — — —
1800 0,5 — 42 40 39 38 36 32 — — — —
2000 0,5556 — — 43 41 40 38 34 — — — —
3000 0,08333 — — 52 50 48 46 41 40 — — —
4000 1,1111 — — — 58 56 53 48 46 — — —
5000 1,3839 — — — — 63 60 54 51 — — —
6000 1,6667 — — — — 69 65 59 56 — — —
7000 1,9444 — — — — 75 70 64 61 57 — —
8000 2,2222 — — — — — 75 68 65 61 — —
9000 2,5 — — — — — 80 72 69 65 59 —
10000 2,7778 — — — — — 84 76 73 69 62 —
12000 3,3333 — — — — — 92 83 80 75 68 —
15000 4,1667 — — — — — 103 93 89 84 75 —
18000 5 — — — — — 112 102 97 92 83 80
20000 5,5556 — — — — — — 108 103 97 88 84
Διάμετρος d αεραγωγών κυκλικής διατομής, σύμφωνα
με τις αναφερόμενες διατομές του Πίνακα 6 σε cm

 

 

Πίνακας 8
Παροχή αέρα Ταχύτητα του αέρα σε m/h και m/sec
m3/h m3/s 9000
2,5
13000
3.6
14000
3,9
15000
4,2
16000
4,5
18000
5
22000
6
24000
6,7
27000
7,5
33000
9,2
36000
10
100 0,0278 1×11 — — — — — — — — — —
200 0,0556 15×15 12×12 — — — — — — — — —
300 0,0833 18×18 15×15 — — — — — — — — —
400 0,1111 21×21 18×18 17×7 — — — — — — — —
500 0,1389 — 20×20 19×19 — — — — — — — —
600 0,1667 — 21×21 21×21 20×20 — — — — — — —
700 0,1944 — 23×23 22×22 22×22 — — — — — — —
800 0,2222 — 25×25 24×24 23×23 22×22 — — — — — —
900 0,25 — 26×26 25×25 24×24 24×24 22×22 — — — — —
900 0,2780 — 28×28 27×27 26×26 25×25 24×24 — — — — —
1200 0,3333 — 30×30 29×29 28×28 26×26 26×26 — — — — —
1400 0,3889 — 33×33 32×32 30×30 29×29 28×28 — — — — —
1600 0,4444 — 35×35 34×34 32×32 31×31 30×30 — — — — —
1800 0,5 — 37×37 36×36 34×34 33×33 32×32 28×25 — — — —
2000 0,5556 — — 38×38 36×36 35×35 33×33 30×30 — — — —
3000 0,08333 — — 46×46 45×45 43×43 40×40 38×38 35×35 — — —
4000 1,1111 — — — 52×52 50×50 47×47 42×42 40×40 — — —
5000 1,3839 — — — — 56×56 53×53 48×48 45×45 — — —
6000 1,6667 — — — — 61×61 58×58 52×52 50×50 — — —
7000 1,9444 — — — — 66×66 62×62 56×56 54×54 51×51 — —
8000 2,2222 — — — — — 66×66 60×60 58×58 54×54 — —
9000 2,5 — — — — — 70×70 64×64 61×61 58×58 52×52 —
10000 2,7778 — — — — — 74×74 67×67 64×64 61×61 55×55 —
12000 3,3333 — — — — — 82×82 74×74 71×71 66×66 60×60 —
15000 4,1667 — — — — — 91×91 83×83 79×79 74×74 67×67 —
18000 5 — — — — — 100×100 90×90 87×87 82×82 73×73 71×71
20000 5,5556 — — — — — — 95×95 91×91 86×86 78×78 74×74
Διαστάσεις πλευρών τετραγωνικής διατομής αεραγωγών σε cm,
σύμφωνα με τις αναφερόμενες διατομές του Πίνακα 6

 

Πίνακας 9
Παροχή αέρα Ταχύτητα του αέρα σε m/h και m/sec
m3/h m3/s 9000
2,5
13000
3.6
14000
3,9
15000
4,2
16000
4,5
18000
5
22000
6
24000
6,7
27000
7,5
33000
9,2
36000
10
100 0,0278 8×15 — — — — — — — — — —
200 0,0556 12×20 10×16 — — — — — — — — —
300 0,0833 13×26 11×21 — — — — — — — — —
400 0,1111 15×30 13×24 12×24 — — — — — — — —
500 0,1389 — 14×28 14×26 — — — — — — — —
600 0,1667 — 16×30 15×29 15×27 — — — — — — —
700 0,1944 — 17×32 16×32 15×32 — — — — — — —
800 0,2222 — 18×34 17×34 17×32 16×32 — — — — — —
900 0,25 — 19×36 18×36 18×34 17×33 — — — — — —
900 0,2780 — 20×39 19×38 19×35 18×35 17×33 — — — — —
1200 0,3333 — 22×42 21×41 20×40 19×37 19×36 — — — — —
1400 0,3889 — 24×45 23×44 22×43 21×42 20×39 — — — — —
1600 0,4444 — 25×50 24×48 23×47 23×44 22×41 — — — — —
1800 0,5 — 27×51 26×50 25×48 24×48 23×44 20×41 — — — —
2000 0,5556 — — 27×53 26×52 25×50 24×47 22×42 — — — —
3000 0,08333 — — 33×65 32×63 31×60 29×57 26×52 25×50 — — —
4000 1,1111 — — — 37×72 35×71 34×66 30×60 30×56 — — —
5000 1,3839 — — — — 40×78 37×75 34×67 33×64 — — —
6000 1,6667 — — — — 44×85 41×82 37×74 36×72 — — —
7000 1,9444 — — — — 46×92 44×88 40×80 37×77 36×72 — —
8000 2,2222 — — — — — 46×93 43×85 41×82 38×76 — —
9000 2,5 — — — — — 50×100 46×90 44×86 41×83 37×74 —
10000 2,7778 — — — — — 52×108 48×96 45×93 43×86 40×76 —
12000 3,3333 — — — — — 56×120 52×105 50×100 46×96 43×85 —
15000 4,1667 — — — — — 65×128 60×114 55×114 55×101 47×96 —
18000 5 — — — — — 70×143 65×126 60×125 60×111 52×104 50×100
20000 5,5556 — — — — — — 70×130 65×129 62×120 55×110 55×100
Διαστάσεις πλευρών ορθογωνικής διατομής αεραγωγών σε cm,
σύμφωνα με τις αναφερόμενες διατομές του Πίνακα 6

Στον πίνακα 6 στην αριστερή στήλη της παροχής εντοπίζουμε τα 1000 m³/h. Στην οριζόντια γραμμή και στη στήλη της ταχύτητας των 13000 m/h, διαβάζουμε τη διατομή 770 cm². Στον πίνακα 7 με την ίδια διαδικασία, διαβάζουμε ότι η διάμετρος του αεραγωγού με κυκλική διατομή είναι 32 cm. Στον πίνακα 8 αν ο αεραγωγός έχει τετραγωνική διατομή, διαβάζουμε τις διαστάσεις της 28ⅹ28 cm. Τέλος αν ο αεραγωγός μας έχει ορθογωνική διατομή, οι διαστάσεις της είναι 20ⅹ39, όπως φαίνεται στο σχετικό πίνακα 9

  1. Υπολογισμός της πτώσης της πίεσης ροής του αέρα σε ένα δίκτυο αεραγωγών.

Στα κεφάλαια 8, 9 και 10 αναφερθήκαμε με λεπτομέρειες στη ροή του αέρα μέσα σε αεραγωγούς και γνωρίσαμε τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια αυτής της ροής. (τεύχος 71).

Είναι σκόπιμο να ανακεφαλαιώσουμε και να αναφέρουμε συνοπτικά ότι :

α/ Για να υπάρχει ροή αέρα μέσα σε ένα δίκτυο αεραγωγών πρέπει να υπάρχει μια πίεση που ονομάζεται πίεση ροής και την εξασφαλίζει ο ανεμιστήρας του συστήματος.

β/ Στη ροή του αέρα παρεμβάλλονται διάφορες αντιστάσεις που είναι:

  • η τριβή πάνω στα τοιχώματα
  • η πίεση ταχύτητας (βλ. κεφ. 9, τεύχος 71)
  • οι στραγγαλισμοί λόγω της ανώμαλης ροής στα διάφορα εξαρτήματα
  • και η μικρή διατομή του αεραγωγού.

γ/ Όταν ελαττώνεται η πίεση ροής ελαττώνεται και η ποσότητα του αέρα που θα περνά μέσα από τον αεραγωγό, δηλαδή η παροχή σε μια χρινική περίοδο.

Γίνεται κατανοητό ότι ο υπολογισμός όλων αυτών των αντιστάσεων στη ροή, είναι ένα στοιχείο πάρα πολύ σημαντικό και πρέπει να γίνεται με ακρίβεια όσο το δυνατό πιο μεγάλη, ώστε να έχουμε το καλύτερο δυνατό αποτέλεσμα. Ένα δίκτυο αεραγωγών περιλαμβάνει ευθύγραμμα τμήματα καθώς και διάφορα εξαρτήματα, όπως γωνίες Τα διακλαδώσεων, συστολές, τάμπερ, φίλτρα, αεροψυκτήρες, στοιχεία θέρμανσης κ.λ.π.

Τα ευθύγραμμα τμήματα παρουσιάζουν την πιο μικρή αντίσταση στη ροή, δηλαδή την πιο μικρή πτώση πίεσης. Τα εξαρτήματα όμως εμποδίζουν την εύκολη ροή, παρουσιάζουν πιο μεγάλη αντίσταση στη ροή, δηλαδή πιο μεγάλη πτώση πίεσης. Ο υπολογισμός της πτώσης πίεσης γίνεται χωριστά για τα ευθύγραμμα τμήματα και χωριστά για τα διάφορα εξαρτήματα. Στο τέλος προσθέτουμε την πτώση πίεσης των ευθύγραμμων τμημάτων και των εξαρτημάτων και το άθροισμα θα είναι η συνολική πτώση πίεσης ή η συνολική πίεση του συστήματος.

Στο κεφάλαιο 14, που ακολουθεί θα αναφέρουμε μια εύκολη μέθοδο που χρησιμοποιούμε για να προσδιορίσουμε χωρίς υπολογισμούς την πτώση πίεσης των ευθύγραμμων αεραγωγών, ενώ στο κεφάλαιο 15, θα αναφέρουμε τη μέθοδο υπολογισμού της πτώσης πίεσης που προκαλούν τα εξαρτήματα.

(συνέχεια στο επόμενο τεύχος)