Luftkanäle sind in der Regel rund oder rechteckig, mit Ausnahmen bei Übergangskonfigurationen.
Die Wahl zwischen runden und rechteckigen Kanälen hängt von Durchfluss, Kosten, strukturellem Verhalten und äußeren Randbedingungen ab.
1. Grundlegende Konfiguration von Luftkanälen
Die grundlegende Entscheidung betrifft die Form des Kanals: rund oder rechteckig. Faktoren, die diese Entscheidung beeinflussen, umfassen Durchflussverhalten, Kosten, strukturelle Aspekte, verfügbare Einbaufläche, Befestigungsmöglichkeiten, Anbindung an Anlagen sowie Einschränkungen durch Fertigung, Transport und Montage.
- Runde Kanäle mit minimalen Versteifungen sind bei kleinen Durchmessern kostengünstig.
- Bei größeren Kanälen kann die runde Form aufgrund von Fertigungs-, Transport- oder Montagerestriktionen weniger wirtschaftlich sein.
- Quadratische Querschnitte werden bei rechteckigen Kanälen allgemein bevorzugt, da sie Effizienz in Bezug auf Strömung und Struktur bieten.
Zentrale Kostenfaktoren:
- Einfluss auf Plattendicke bei unterschiedlichen Versteifungsabständen
- Schweißaufwand je nach Versteifungsanordnung
- Transportmittel, temporäre Aussteifung für Versand, maximale Versandgrößen
- Methoden zur Abstützung der Kanäle
- Einfluss auf Lastgrößen durch Asche, Wind und Schnee
- Verhältnis von Werkstattarbeit zu Baustellenarbeit
2. Rechteckige Kanäle
Rechteckige Kanäle sind üblich in Versorgungs- und großen Industriekesselanlagen. Die Paneele werden aus Flachblechen mit gewalzten Stahlprofilen zur Abstützung gefertigt. Eckverstärkungen und interne Fachwerke sorgen für Formstabilität. Abgerundete Ecken können den Druckverlust reduzieren, sind aber schwer zu analysieren und aufwändig in der Fertigung.
Foto 1: Rechteckige und runde Kanäle
3. Runde Kanäle
Runde Kanäle sind effizient in der Aufnahme von positivem Innendruck und benötigen weniger sowie kleinere Versteifungselemente.
- Effektiver Widerstand gegen positiven Innendruck
- Weniger und kleinere Versteifungen
- Geringerer Umfang bei gleichem Querschnitt → geringeres Gewicht und niedrigere Kosten
- Bessere Strömungseigenschaften und geringerer Druckverlust
- Geringere Windlasten und bessere Entwässerung bei Regen und Schnee
- Versteifungen für runde Kanäle werden typischerweise aus Blechen oder kleinen gewalzten Profilen gefertigt.
Nachteile:
- Übergänge zu rechteckigen Formen können schwierig sein
- Innen etwa 13 % breiter als ein quadratischer Kanal
- Zugangsöffnungen und Anschlussmöglichkeiten für Instrumente schwieriger zu gestalten
