berekenen benodigde M3/h ventilator + leidingweerstand

[JDennis]

Goede middag allen,
 
Ik ben voor stage bezig met een spuitcabine te ontwerpen en ik loop momenteel vast op het uitzoeken van een ventilator.
Dit heb ik al:

Ik heb dus een berekening gemaakt dat ik 3888m3/h nodig heb.
 
Echter heb ik contact gehad met een bedrijf die vertelde mij dat ik wat meer uit moest gaan zoeken: Lage-, middel-, hogedruk ventilator leiding weerstand etc. en dat het dan wel op kan lopen tot een 6000M3/h ventilator
 
Nu staat er bij de spec sheets dat het filter initieel @0,75 m/s een drukverschil geeft van 30 Pa. Maar hoe moet ik vanaf hier verder? ik heb aardig wat opgezocht over drukval en ventilator berekenen etc. wat mij wel verteld is dat ik in de leiding een snelheid moet hebben <8m/s. dan kom ik op leiding diam. 400/450 uit.
 
Nu heb ik dit gemaakt maar ik weet niet hoeveel hiervan klopt en hoe ik het toe moet passen.
 
Mijn vraag is: Hoe kom ik bij de benodigde druk van de ventilator en hoeveel M3/h hij moet zijn dat ik met een duidelijk verhaal op kan bellen zodat ik de juiste ventilator krijg
 

[Pinokkio]

Die getallenbrij is voor buitenstaanders niet duidelijk.
 
Maak eerst eens een simpele (hand)schets van het leidingsysteem met ventialtor , filter, inclusief leidinglengtes, -diameters, aantal bochten, vernauweingen, verwijdingen, et cetera.
 
Een ventialtor heeft overigens niet één debiet. Het geleverde debiet is afhankelijk van het te leveren drukverschil en wordt gewoonlijk weergegeven in een grafiek, de ventilatorkromme (fan curve). Het werkelijke debiet en geleverde druk is dan het snijpunt (operating point) tussen de systeemkromme (system curve) en de ventilatorkromme. Bijvoorbeeld:
 

 
 
Een bepaalde ventilator die 3888 m³/h levert op het operating point zou dus best wel eens 6000 m³/h kunnen leveren aan het eind van de fan curve. Als je met een fabrikant praat kan het zijn dat die de ventilatorcapaciteit aan het einde van de fan curve bedoelt. Oppassen dus.
 

Echter heb ik contact gehad met een bedrijf .....

Met welk bedrijf?
 

[JDennis]

Die getallenbrij is voor buitenstaanders niet duidelijk.
 
Maak eerst eens een simpele (hand)schets van het leidingsysteem met ventialtor , filter, inclusief leidinglengtes, -diameters, aantal bochten, vernauweingen, verwijdingen, et cetera.
 
Een ventialtor heeft overigens niet één debiet. Het geleverde debiet is afhankelijk van het te leveren drukverschil en wordt gewoonlijk weergegeven in een grafiek, de ventilatorkromme (fan curve). Het werkelijke debiet en geleverde druk is dan het snijpunt (operating point) tussen de systeemkromme (system curve) en de ventilatorkromme. Bijvoorbeeld:
 

 
 
Een bepaalde ventilator die 3888 m³/h levert op het operating point zou dus best wel eens 6000 m³/h kunnen leveren aan het eind van de fan curve. Als je met een fabrikant praat kan het zijn dat die de ventilatorcapaciteit aan het einde van de fan curve bedoelt. Oppassen dus.
 
Met welk bedrijf?
 

Excuus voor de late reactie, ik ben even weggeweest.

Ik heb een kleine aanpassing gedaan waardoor dit maal 3500m³/h nodig is.
 
Op internet verder gezocht naar een hogedruk en kwam ik hierop uit:
http://www.bosa.nl/uploads/119/documentatie/RADIAAL%20STAAL%20hoge%20druk.pdf
Pagina 6:

Verder is het leidingwerk 3m omhoog, dan een 90 graden bocht en dan 4x een 45 gradenbocht om een pilaar heen, zal iets van 12m zijn.
Verder kon ik nog geen ruwheid vinden van een spiro buis. Ik ga zo even een schets maken
 
"Het bedrijf" zijn de mensen die hier de lasafzuiging geplaatst hebben

[Pinokkio]

Verder is het leidingwerk 3m omhoog, dan een 90 graden bocht en dan 4x een 45 gradenbocht om een pilaar heen, zal iets van 12m zijn.

Dat is de zuigleiding naar de ventialtorinlaat?
Zit er ook nog een leiding aan de ventilatoruitlaat?

Op internet verder gezocht naar een hogedruk en kwam ik hierop uit:
http://www.bosa.nl/u...L hoge druk.pdf
Pagina 6:

Waarom praat je over hogedruk? Je hebt toch maar een paar honderd Pascal nodig?
 
Die ventilator kan alleen 3500 m³/h leveren aan het eind van z'n fan curve. Dat is nooit een goed idee want daar is het rendement erg laag, bijna nul.
Die ventilator is bedoeld om een druk van minstens 6000 Pa te leveren bij een debiet van zeg 2200 m³/h. Ik schat even dat daar ongeveer het Best Efficiency Point (BEP) zal liggen.
 
Typische curves:

 
Het BEP is het maximum in de lichtblauwe efficiency curve.
 
In het ideale geval wil je een ventilator op of dicht bij z'n BEP opereert.
Een ventilator met z'n BEP bij 3500 m³/h en 200 Pa zal een asvermogen van vragen van ruwweg 0,3 kW.
Die ventilator waar jij naar staart heeft een motorvermogen van maar liefst 7,5 kW. Vergeet dat ding dus maar.

[JDennis]

Ik heb even een klein tekeningetje gemaakt. Het is de bedoeling dat de motor en de ventilator op de spuitcabine komt. Dan komt er een leiding ongeveer 3 meter omhoog en dan 10 meter opzij met 2 45 graden bochten erin.
De zuigleiding is enkel een bocht van de collector (het gedeelte achter het filter) naar de ventilator
Mij lijkt dat de <8m/s geen geluid zou maken maar dat maakt niet zo heelveel uit want het komt in een werkplaats waar zo een beetje altijd geluid is.
 
Verder ben ik ook onbekend met druk/snelheid/diameter voor dit onderwerp.
 
Als ik bijvoorbeeld Doorbuiging intyp is er voor mij veel meer te vinden en dat is voor mij ook duidelijk.

[Pinokkio]

Je kunt de drukval over de zuig- en persleidingen uitrekenen m.b.v. de Moody frictiefactor (aangeduid met f of soms λ)
https://en.wikipedia.org/wiki/Moody_chart#/media/File:Moody_EN.svg
 
en de k-factors voor bochten, in- en uitlaatstroming, zie https://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/199311-max-flow-van-water-door-110mm-buiscommunicerende-vaten/#entry1058927
 
Gebruik voor jouw bochten Mitre Bends uit de tabel.
 
Probeer het eerst eens zelf te berekenen.
 
 

[Gast]

Ik heb even een klein tekeningetje gemaakt. Het is de bedoeling dat de motor en de ventilator op de spuitcabine komt. Dan komt er een leiding ongeveer 3 meter omhoog en dan 10 meter opzij met 2 45 graden bochten erin.
De zuigleiding is enkel een bocht van de collector (het gedeelte achter het filter) naar de ventilator
Mij lijkt dat de <8m/s geen geluid zou maken maar dat maakt niet zo heelveel uit want het komt in een werkplaats waar zo een beetje altijd geluid is.
 
Verder ben ik ook onbekend met druk/snelheid/diameter voor dit onderwerp.
 
Als ik bijvoorbeeld Doorbuiging intyp is er voor mij veel meer te vinden en dat is voor mij ook duidelijk.

Begrijp ik het goed dat je onderdruk wilt creëren in de spuitcabine?
 
Wat wil je precies bepalen en wat zijn de eisen?

[JDennis]

Begrijp ik het goed dat je onderdruk wilt creëren in de spuitcabine?
 
Wat wil je precies bepalen en wat zijn de eisen?

 
Misschien een kleine onduidelijkheid van mij, maar het wordt een open spuitcabine.
Het filter dat ik heb gevonden heeft een optimale werking bij 0,75 m/s.
 
Het oppervlakte van het filter is bijna 1500mm bij 900mm. dan kom ik op 3500m³/h uit.
 
Wat ik wil bepalen is vooral de druk die de ventilator moet kunnen leveren.

[Pinokkio]

Dit is een stage-opdracht dus zal het de bedoeling zijn dat je alles netjes zelf uitrekent en documenteert als onderbouwing van je ventilatorkeuze.
 
Begin eens met een aanname van de leidingdiameter, bereken voor verschillende debieten het Reynolds getal en bepaal bijbehorende Moody f.
Zoek in de tabel de k-waardes voor inlaat, mitre-bochten en uitlaat.
Bereken voor ieder debiet de drukval over de leiding m.b.v.  Σk en f en tel daar de drukvak van het filter bij op. Neem aan dat het filter in de loop der tijd vervuilt en de drukval dan hoger zal zijn dan die eerdergenoemde 30 Pa.
 
Doe dat alles voor meerdere leidingdiameters.
 
Maak daarna een grafiek met de systeemcurves voor de verschillende leidingdiameters.
 
Ga daarna op zoek naar mogelijk geschikte ventilatoren en teken hun fan curve in de grafiek.

[JDennis]

Ik ga nu even werken met aannames:
Aanname:
Leiding: 355mm / 0,355m diameter.
Snelheid 9.82m/s
Leidingruwheid: 0.018
RE= 
V= snelheid = 9.82M/s

L=lengte = 3m / 10m
rho = dichtheid = 1,293 kg/m³
u = Dynamische visco = 18,13*10^-6
 
Dus krijg je (9,82*3*1,293) / (18.13*10^-6) = 2101035 
en voor 10 meter (9,82*10*1,293) / (18.13*10^-6) = 7003452
Deze getallen lijken mij ongeloofwaardig hoog.  (of moet ik nu niet naar <2300 kijken?)
 
in het diagram kom ik ongeveer op de lijn van net aan complete turbulent.

 
K waarde: 
1x 180 graden bocht = 1,8 
1x 90 graden bocht = 0,75
4x 45 graden bocht = 0,35 * 4 = 1,4
 
K_tot= 3.95
 
 
(tevens op de bronsite berekend dat excess head = +-20m
 
Bron:
https://neutrium.net/fluid_flow/pressure-loss-from-fittings-excess-head-k-method/< K waardes en leidingruwheid.

 
Ga ik nu de goede kant op?

[Pinokkio]

Dichtheid van lucht bij 20 ^oC is niet 1,293 kg/m³.
 
Ik weet niet waar je die formule vandaan hebt maar In het Reynoldsgetal is L niet de leidinglengte maar slecht de "karakteristieke lengte" en dat is bij een leiding de diameter.
 
Verder zul je een instroomverlies hebben (overgang van kabine naar leiding) en een uitstroomverlies, afhankelijk van vorm van uitstroomopening/kap/rooster/..... dus dat voegt ook nog wat K toe.