Лекция 4.
Воздухопроводы.
Различают два вида воздухопроводов: вентиляционные трубопроводы сжатого воздуха для компрессоров, вакуум-насосов и воздуходувок.
Воздухопроводы вент. сетей на ОФ обычно сварные из листовой стали (оцинкованной или нержавеющей) толщиной 1,5-3 мм. Применяются также спирально-навивные и гофрированные изделия. Воздухопроводы вентиляционных установок чистого воздуха делают прямоугольного сечения, они удобнее в отношении габаритов и прокладке в зданиях. Воздухопроводы круглого сечения более выгодны вследствие меньших потерь давления и меньших затрат материалов. Для установок пылеотсоса и пневмотранспорта, во избежание отложений пыли в углах и засорения, воздухопроводы делают только круглого сечения. Повороты делают плавными, с закруглениями радиусом 1,2-2 диаметра трубы. Для очистки от пыли в воздуховодах устраивают люки или быстроразборные соединения. Для перекрывания трубопроводов используют шибера и грузовые клапаны.
Трубопроводы сжатого воздуха и вакуумпроводы монтируют из гладких труб общего назначения. Соединения труб фланцевые с прокладками из резины, картона, паронита, на муфтах и сварные. Запорная арматура-вентили, задвижки (больше 75 мм). Для стока воды, выделяющейся из сжатого воздуха при его охлаждении, воздухопроводы монтируют с уклоном 1:200-1:300 в направлении движения сжатого воздуха.
Для больших ОФ рекомендуется в основных корпусах прокладывать сети сжатого воздуха для подключения пневматического инструмента при ремонтно-монтажных работах. Воздухопроводы предусматривают по всем перекрытиям с расположением точек отбора через 24 м, чтобы при шланге 15 м можно было обслужить все оборудование, установленное на перекрытии. Рекомендуется трубопроводы сжатого воздуха закольцевать.
2. Гидравлические сопротивления в воздухопроводах.
Сопротивления движению воздуха в трубах и каналах зависят от скорости потока, гидравлического радиуса, шероховатости стенок и вязкости воздуха. Потери напора на прямых участках воздухопровода определяются, как и для воды:
, (1) для прямоугольных каналов: 
, (2)
Где 
потери напора, м ст.жид. или м ст.газа;
коэффициент сопротивления;
длина трубопровода, м;
диаметр трубопровода, м;
средняя скорость потока воздуха в сечении трубы, м/с;
стороны сечения каналов.
По опытным данным 
зависит от режима движения воздуха и шероховатости стенок. В вентиляционных установках и сетях сжатого воздуха режим движения только турбулентный.
При расчете вент. сетей применяют формулу:
(3)
Где диаметр трубопровода, м.
При расчете сетей сжатого воздуха из металлических труб:
(4)
Где 
- расход воздуха, кгс/ч.
Если формулу (1) перевести на весовой расход воздуха и принять по
формуле (4), то потери 
на 1 м длины трубопровода:
,
Где 
потери на 1 м длины трубопровода, кгс/ 
;
- расход воздуха, кгс/ч;
диаметр трубы, мм;
среднее абсолютное давление на рассчитываемом участке трубопровода, кгс/ 
.
В вентиляционных воздуховодах местные сопротивления часто определяют через величину динамического напора 
введением коэффициента 
. В таблице 1 приведены коэфф. для часто встречающихся сопротивлений.
Общие потери, с учетом местных сопротивленй:
,
где 
удельный вес воздуха, кгс/ .
В трубопроводах сжатого воздуха местные сопротивления определяют по эквивалентным длинам. Эквивалентной длиной данного местного сопротивления называется длина прямого участка трубопровода, имеющего то же сопротивление, что и местное. В таблице 2 приведены эквивалентные длины некоторых местных сопротивлений для ходовых диаметров труб.
Таблица 1. Коэффициенты местных сопротивлений для вентиляционных сетей.
Таблица 2. Эквивалентная длина воздухопроводов (при р=1-10 кгс/ )
Или
Сопротивление каждого участка вычисляется по сумме длин участка и эквивалентных длин местных сопротивлений. Порядок расчета сетей подобен расчету сетей водопровода.
В вентиляционной технике давления или разряжения не превышают 500 кгс/ . Поэтому средняя плотность воздуха изменяется мало и в расчетах вент. воздуховодов ее принимают постоянной. В трубопроводах воздуходувных, компрессорных и вакуум-насосных установок давление меняется от 0,1 до 10 кгс/ и более. Поэтому в расчетах учитывается действительный удельный вес воздуха на каждом участке сети.
В расчетах сетей сжатого воздуха удобно иметь дело с весовым количеством воздуха, так как масса не зависит от температуры и давления, тогда как объем газа- функция его температуры и давления.
,
Где 
- абсолютные давления, кгс/ ;
удельные (объемные) веса газа при давлениях , кгс/ 
;
Скорости движения воздуха в вентиляционных воздуховодах обычно находятся в следующих пределах: приточная и вытяжная общеобменная вентиляция промышленных зданий 6-15 м/с; вытяжная вентиляция, отсос запыленного воздуха (аспирация) 12-20 м/с.
Для трубопроводов сжатого воздуха: сеть компрессоров 5-10 м/с; сеть водокольцевых воздуходувок 20-30 м/с; сеть водокольцевых вакуум-насосов 40-50 м/с. В последних двух случаях высокие скорости допускаются, поскольку длины трубопроводов невелики.
При расчете воздухопровода по заданной схеме сети, расходам воздуха и давлениям определяются диаметры труб или сечения каналов и гидравлические сопротивления отдельных участков и всего воздухопровода в целом.
