محاسبه ابعاد کانال کشی-2

امتیاز 5.00 ( 1 رای )

در این بخش به بررسی ابعاد کانال کشی ، مساحت کانال دایره ای، قطر کانال دایره ای، سرعت هوا و مقدار (حجم) هوا اشاره شده است. 

اندازه و ابعاد کانال کشی

بعضی وقت ها مساحت یک کانال مشخص است و باید ابعاد کانالی را پیدا کنید که همان مساحت را داشته باشد. مثلا فرض کنید که کانالی 24 اینچ در 24 اینچ دارید. برای جا گرفتن بین یک لوله و یک تیر باید ارتفاع کانال به 14 اینج تغییر کند. مساله یافتن پهنای کانال است، کانالی که مساحت آن برابر کانال اولیه باشد.

برای یافتن پهنا، معادله را به صورت زیر تغییر دهید:

ارتفاع/ مساحت = پهنا

ارتفاع × پهنا = مساحت

ابعاد کانال معمولا اعدادی زوج هستند. همیشه عدد حاصل را به سمت عدد بیشتر گرد کنید نه عدد کمتر، چون کمی بیشتر بودن مساحت از مقدار لازم قابل قبول است، اما کمتر بودن آن جایز نیست.

مثال (مبحث ابعاد کانال کشی)

ارتفاع یک کانال 32 اینچ در 32 اینچ باید به 28 اینچ تغییر یابد تا بتوان آن را بین یک لوله و یک تیر جای داد. پهنای جدید کانال برای داشتن همان مساحت چقدر باید باشد؟

مرحله اول: مساحت را بیابید:

مساحت = 32 اینچ در 32 اینچ

مساحت = 1024 اینچ مربع

مرحله دوم: پهنای کانال جدید را بیابید:

پهنا = 1024 اینچ مربع / 28 اینچ = 36.57 اینچ

پهنا = 38 اینچ

چون اندازه های ابعاد کانال زوج هستند. جواب 57.36 به عدد زوج بیشتر که 38 اینچ  است گرد می شود.

یافتن مساحت کانال دایره ای

اندازه کانال دایره ای با قطر آن بر حسب اینچ (شکل 13) داده می شود. شعاع نصف قطر است. برای یافتن شعاع،  قطر را تقسیم بر 2 کنید. این کار را می توانید ذهنی انجام دهید، مثلا کانال دایره ای 12 اینچی شعاعش 6 اینچ است.

معادله یافتن مساحت دایره از عدد π را ندارید، از عدد 416. 3 استفاده کنید. عبارت 2 ( شعاع) به معنای شعاع به توان دو است. توان دو یک عدد به معنای ضرب آن عدد در خودش است. مثلا اگر شعاع 6 اینچ باشد، آن را در خودش ضرب کنید.

6 × 6 = 2(شعاع)

36= 2(شعاع)

مثال:

قطر دایره ای 16 اینچ است. مساحت آن چقدر است؟ (توجه کنید که شعاع نصف قطر است، پس شعاع کانال 8 اینچ است). اگر شعاع بر حسب اینچ باشد، مساحت برحسب اینچ مربع خواهد بود (مبحث ابعاد کانال کشی).

2(شعاع) × π = مساحت

“8 × “8 × 3.1416 = مساحت

201.06 sq.in = مساحت

درست مثل کانال مستطیلی، اغلب لازم است که اینچ مربع را به فوت مربع تبدیل کنید. مساحت را به 144 تقسیم کنید تا اینچ مربع به فوت مربع تغییر یابد.

144/ 2(شعاع) × π = (sq.ft) مساحت

144/ “8 × “8 × 3.1416 = (sq.ft) مساحت

(گرد شده) 1.4 sq.ft = مساحت

یافتن قطر کانال دایره ای

ابعاد کانال کشی 1

ممکن است کانال مستطیلی شکلی را داشته باشید و بخواهید بدانید یک کانال دایره ای باید قطرش چقدر باشد تا همان مساحت را داشته باشد. معادله مساحت دایره را برحسب شعاع آن بنویسید:

2(شعاع) × π = مساحت

π / مساحت = 2(شعاع)

علامت  نشانه ریشه دوم یک عدد است. ریشه دوم بر عکس مربع یک عدد است. مثلا، ریشه دوم 16 عدد 4 می شود. چون 4 به توان دو برابر 16 است.

(16= 4×4)

ریشه دوم 16 به صورت  نوشته می شود. برای یافتن ریشه دوم از ماشین حساب استفاده کنید.

مثال:

مساحت یک کانال مستطیل شکل 192 sq.in است. کانال دایره ای با چه قطری همان مساحت را دارد؟

“7.82 = شعاع

2 × 7.82 = قطر

(گرد شده به “16) “15.64 = شعاع

 قطر به نزدیکترین عدد زوج بیشتر گرد می شود.

توجه: کانال دایره ای با قطر بیش از “10 با مقادیر زوج موجود است.

  • (“16 ،”14 ،”12 و …). کانال دایره ای زیر “10 با همه مقادیر صحیح وجود دارد.
  • (“9، “8، “7 و ….)

خلاصه معادلات مورد استفاده برای یافتن ابعاد کانال

  • پیدا کردن مساحت کانال مستطیلی برحسب اینچ مربع:

(in) ارتفاع × (in) پهنا = مساحت

  • پیدا کردن مساحت کانال مستطیلی برحسب فوت مربع:

144/[(in) ارتفاع × (in) پهنا] = (sq.ft) مساحت

  • تبدیل اینچ مربع به فوت مربع:

sq.in = sq.ft / 144

  • تبدیل فوت مربع به اینچ مربع :

sq.ft = sq.in × 144

  • پیدا کردن یک ضلع کانال وقتی که مساحت و ضلع دیگر معلوم است:

ارتفاع / مساحت = پهنا

  • یافتن مساحت کانال دایره ای:

2(شعاع) × π = مساحت

مقدار و سرعت هوا

اگر شما در کار گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع هوا هستید، باید بتوانید مقدار و سرعت هوا را محاسبه کنید.

  • مقدار هوا، حجم هوایی است که توسط کانال در یک بازه زمانی معین منتقل می شود. به آن نرخ جریان یا گذر هم می گویند. مقدار هوا با فوت مکعب در دقیقه (CFM) اندازه گیری می شود.
  • سرعت هوا، تندی عبور جریان هوا در کانال است. سرعت هوا با فوت در دقیقه (FPM) اندازه گیری می شود.

همه تکنیسین های تهویه مطبوع باید بتوانند محاسبه کنند که چه مقدار هوا به محل رسانده می شود و سرعت حرکت هوا چقدر است. آنها باید شرایط هوارسانی را اندازه گیری و تغییرات لازم را محاسبه کنند. جریان هوا بر آسایش و کیفیت هوای داخل تاثیر می گذارد چون گرما، سرما و یا هوای بیرون را به داخل انتقال می دهد. حتا اگر هوا دمای مناسبی داشته باشد باید حالات زیر را در نظر گرفت:

  • اگر سرعت هوا در کانال بیش از حد زیاد باشد، در سیستم سر و صدا به وجود می آید و محیط در حال تهویه نامطلوب خواهد شد.
  • اگر مقدار جوانی انتقالی به محیط زیاد یا کم باشد، محیط زیادی سرد یا گرم خواهد شد، وقتی که شرایط جریان هوا مناسب نباشد، محیط تهویه راحتی لازم را نخواهد داشت (مبحث ابعاد کانال کشی). 

وابستگی مقدار هوا به سرعت آن و اندازه کانال

مقدار هوای انتقالی توسط کانال را حجم آن نیز می نامند و آن را با فوت مکعب در دقیقه اندازه می گیرند. یک فوت مکعب هوا در مکعبی به ابعاد یک فوت جای می گیرد، (ʺ12 × ʺ12 ×ʺ12) 

مشخص است که مقدار هوایی که یک کانال منتقل می کند به دو چیز بستگی دارد:

  • سرعت (تندی) هوا
  • ابعاد کانال

ابعاد کانال کشی 2

  • اگر کانالی با مساحت یک فوت مربع دارای سرعت هوای 1000 FPM (فوت در دقیقه) باشد، مقدار هوای انتقالی 1000 CFM (فوت مکعب در دقیقه) می شود. (شکل A2)
  • اگر کانالی با مساحت یک فوت مربع دارای سرعت هوای 4000 FPM (فوت در دقیقه) باشد، مقدار هوای انتقالی CFM 4000 (فوت مکعب در دقیقه) می شود. (شکل B2)
  • اگر کانالی با مساحت یک فوت مربع دارای سرعت هوای FPM 1000 (فوت بر دقیقه) باشد، 1000 CFM (فوت مکعب در دقیقه) هوا را انتقال خواهد داد. (شکل A3)
  • اگر کانالی با مساحت 4 فوت مربع دارای سرعت هوای FPM 1000 (فوت بر دقیقه) باشد، 4000 CFM (فوت مکعب در دقیقه) هوا را انتقال خواهد داد. (شکل B2)

یافتن مقدار (حجم) هوا

همان طور که می بینید، یک کانال کوچک که جریان هوای سریع تری دارد، ممکن است حجم هوای برابر با یک کانال بزرگ تر که جریان هوای کندتری دارد را انتقال دهد. این حقیقت یک معادله بسیار مفید را در اختیار ما قرار می دهد (مبحث ابعاد کانال کشی). ابعاد کانال کشی 3

 

ابعاد کانال کشی 4

سرعت × معادله = حجم انتقالی

مثال:

هوا با FPM 1200 در یک کانال ʺ28 × ʺ18 جاری است: چه مقدار هوا منتقل می شود؟

مرحله اول: مساحت سطح مقطع کانال را برحسب فوت مربع بیابید.

5.3 sq.ft = مساحت

144/ (“28 × “18) = مساحت

144/ ارتفاع × پهنا = مساحت

مرحله دوم: مقدار هوا را بیابید.

سرعت × مساحت = حجم انتقالی

sq.ft 5.3 × FPM 1200 = حجم انتقالی

CFM 4200 = حجم انتقالی

 یافتن سرعت هوا

اگر مساحت کانال و مقدار هوا معلوم باشند، می توان معادله را برای پیدا کردن سرعت به صورت دیگری نوشت:

مساحت / حجم انتقالی = سرعت

مثال:

یک سیستم CFM 2110 را منتقل می کند. ابعاد کانال “12 × “16 است. چه سرعتی برای هوا لازم است تا انتقال هوا انجام شود؟

مرحله اول: مساحت کانال را برحسب فوت مربع بیابید.

144/ (ارتفاع × پهنا) = مساحت

Sq.ft 22.2 = مساحت

144/ “20 × “16 = مساحت

مرحله دوم: سرعت هوا را بیابید.

مساحت / حجم انتقالی = سرعت

FPM 950 = سرعت

(CFM 2110) / (sq.ft 22.2) = سرعت

یافتن مساحت کانال

اگر مقدار هوای انتقالی و سرعت آن معلوم باشند، می توان معادله را برای بافتن مساحت کانال به صورت دیگری نوشت:

سرعت/ مقدار هوا = مساحت

مثال:

یک سیستم باید CFM 8500 را منتقل کند. سرعت در کانال باید 1600 FPM باشد. مساحت کانال باید چقدر باشد؟

سرعت / مقدار هوا = مساحت

Sq.ft 31.5 = مساحت

CFM 8500/ FPM 1600 = مساحت

منبع: مجله حرارت و برودت – شماره 7

این مطالب ادامه دارد …

دسترسی به آموزشهای طراحی کانال شماره 1 و 2