Порядок виконання роботи

ВСТУП

Повітря характеризується наступними параметрами: температурою, відносною й абсолютною вологістю, рухливістю і т. д. Залежно від призначення споруд, вимог санітарних, технологічних і будівельних норм зазначені параметри можуть змінюватися в заданих межах.

Відносна вологість повітря впливає не тільки на санітарно - гігієнічні умови в приміщенні, але і на теплотехнічні властивості огороджуючих конструкцій, а також на якість продукції, що виготовляється, у виробничих приміщеннях.

Для створення комфортних умов у приміщеннях з високою вологістю повітря необхідно підтримувати більш високу температуру і мінімально припустиму рухливість повітря або застосовувати осушувачі повітря. У тому випадку, якщо в приміщенні низька відносна вологість та висока температура доцільно використовувати спеціальні зволожувачі повітря.

Для контролю вологості повітря в приміщеннях установлюються спеціальні датчики, що дозволяють визначати і контролювати значення відносної вологості в автоматичному або в ручному режимі.

З метою набуття студентами навичок вимірювання і розрахунку відносної вологості повітря розроблені дані методичні вказівки.

Мета роботи - вимірювання температури і відносної вологості повітря за допомогою психрометра.

1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Вимірювання температури під час проведення контролю пиловловлюючих установок та дослідження пилогазових систем відіграє дуже важливу роль.

Для вимірювання температури залежно від діапазону вимірювань найчастіше використовують технічні скляні термометри, а саме; контактні термометри, манометричні термометри, термоелектричні пірометри (термопари), а також термометри опору.

Вміст вологи в повітрі характеризується наступними величинами:

- концентрацією водяної пари в повітрі, вираженою в кілограмах на 1 кг сухого повітря;

- концентрацією водяної пари, що виражена в грамах на 1 м³ вологого повітря при даній температурі та тиску;

- величиною парціального тиску водяної пари;

- відсотком за об’ємом водяної пари, що дорівнює відношенню парціального тиску водяної пари в даному газі до загального тиску даного газу. Загальний тиск складається з суми барометричного тиску та тиску в апараті;

- ступенем наближення до насиченого стану за даних умов (відносна вологість).

Вологість повітря може бути абсолютною і відносною.

Склад і властивості вологого повітря можна наочно подати за допомогою рис. 1.

Сухе повітря Водяна пара Вологе повітря

(G – вага, R – універсальна газова стала, що дорівнює 8314,4 Дж/(моль К), V – об`єм, T – температура, P_бар – барометричний тиск)

Рисунок 1 - Склад вологого повітря

Абсолютна вологість - це маса водяної пари, що припадає на 1 кг сухої частини вологого повітря, кг/кг.

Відносна вологість - це відношення парціального тиску водяної пари у вологому повітрі до парціального тиску водяної пари в насиченому стані при однаковій температурі з повітрям.

Відносна вологість визначається за формулою

, (1.)

де - щільність пари при його парціальному тиску і температурі вологого повітря, кг/м³; - максимально можлива кількість пари в 1м³ насиченого вологого повітря, кг/м³.

Інакше відносну вологість можна визначити у відсотках таким чином:

, (2.)

де - парціальний тиск водяної пари у вологому повітрі, МПа;

- тиск насиченої водяної пари при температурі повітря, МПа.

Вимірювання відносної вологості за допомогою психрометра виконується при адіабатному процесі. При цьому тепло, відібране від сухої частини повітря, витрачається на випаровування вологи з мокрого термометра. Тому його температура завжди нижча за температуру сухого термометра. Витрачене тепло повертається назад у навколишнє середовище разом з водяними парами. Таким чином, кількість тепла в повітрі не змінюється.

2 БУДОВА І ПРИНЦИП ДІЇ ПСИХРОМЕТРА

Для визначення вологості повітря і його температури застосовуються переносні аспіраційні психрометри (Асмана), рідше стаціонарні психрометри (Августа) і гігрометри.

Стаціонарний психрометр Августа призначений для вимірювання відносної вологості повітря в стаціонарних умовах.

Рисунок 2 - Психрометр Августа

Прилад складається з двох термометрів, укріплених на корпусі (1). Резервуар одного з термометрів обгорнутий тканиною (батист) (4) і опущений в ємність з дистильованою водою (5). Таким чином, резервуар одного з термометрів завжди залишається змоченим, а інший - сухим. Чим сухіше повітря, тим інтенсивніше відбувається випаровування вологи з батисту і відбір тепла від сухої частини повітря. Відповідно різниця між свідченнями сухого і мокрого термометрів буде більша.

Для визначення вологості повітря фіксуються свідчення сухого і мокрого термометра. Потім, використовуючи психрометричні таблиці або номограми, за свідченнями сухого і мокрого термометрів визначають відносну вологість при швидкості руху повітря до 0,3 м/с.

Аспіраційні психрометри Асмана призначені для визначення відносної вологості і температури повітря в наземних умовах (у приміщенні і на відкритому повітрі), якщо швидкість повітря більша за 0,3 м/с і (або) в зоні вимірювань є джерела променевого тепла.

Схема психрометра Асмана наведена на рис. 3.

Рисунок. 3 - Психрометр Асмана

Для визначення вологості на відкритому повітрі психрометр виносять з приміщення за чверть години до спостереження і розміщують так, щоб резервуари термометрів знаходились на висоті 2 м над ґрунтом. Під час вимірюванні вологості повітря в приміщенні психрометр необхідно укріпити на відстані не меншій за 0,5 м від огороджуючих конструкцій.

Робота психрометрів заснована на залежності свідчень температур сухого і змоченого термометрів, а також від вологості навколишнього повітря.

Психрометр складається з аспіраційної головки (1), двох однакових ртутних термометрів (2, 3), спеціальних екранів (4), центрального каналу (5), до якого кріпляться два патрубки. У патрубках розміщені резервуари термометрів, один з яких (мокрий) огорнутий чохлом з батистової тканини (6), змочуваний водою. Верхній кінець центрального каналу поєднаний з аспіраційною головкою (1). Аспіраційна головка складається із заводного механізму і вентилятора, закритих ковпаком. Пружина заводного механізму психрометра заводиться спеціальним ключем. Обертання вентилятора може забезпечуватися за допомогою електроприводу.

Під час обертання вентилятора в патрубки всмоктується повітря, яке обтікає резервуари термометрів з постійною швидкістю близько 2 м/с, потім проходить по центральному каналу до вентилятора і викидається назовні через щілисті отвори в аспіраційній головці. Технічні характеристики психрометра наведені в таблиці 1.

Таблиця 1 - Технічні характеристики психрометра

Діапазон вимірювання відносної вологості повітря при температурі від 5 до 40 З °С, %	від 10 до 100
Діапазон вимірювання температури повітря, С°	від –25 до +50
Похибка психрометрів під час вимірюванні відносної вологості залежно від температури повітря %, не більше	від ±2 до ±6
Швидкість повітряного потоку (аспірація) при роботи вентилятора на 4-ій хвилині, м/с, не менше	2,0 1,7 1,8
Час розкручування пружини психрометра, с, не менше
Габаритні розміри, мм, не більше	105х420
Маса, кг, не більше	1,2

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1 Ознайомитись з матеріалом методичних вказівок.

2 Обрати пункт вимірів.

3 Підготувати до роботи психрометр.

4 Змочити батистовий чохол на мокрому термометрі за допомогою спеціальної піпетки.

5 Завести вентилятор до упору (включити), відійти на відстань не меншу за 1 м. Зняти свідчення з термометрів не раніше, ніж через 4 хвилини.

6 Температури сухого і мокрого термометрів занести до таблиці (табл. 2).

7 Визначити відносну вологість повітря двома способами: за психрометричним графіком (рис. 4) і за формулою (3). Порівняти одержані результати.

8 Вимірювання проводити три рази.

9 За наслідками трьох вимірів визначити середнє значення відносної вологості повітря.

10 Визначити, при якій температурі наступить повне насичення повітря

(температура точки роси).

Таблиця 2 - Результати вимірювання відносної вологості повітря

№ виміру	tс.т..^0C	tм.т..^0C

Відносна вологість може бути визначена за формулою

%, (3.)

де , - насичена пружність водяної пари мокрого та сухого термометрів;

А – психрометричний коефіцієнт, що дорівнює ;

Р – тиск повітря;

- різниця між температурою повітря та температурою мокрого термометра.

Рисунок 4 - Психрометричний графік

Таблиця 3 - Максимальний тиск (пружність) насиченої водяної пари

в мм. рт. ст.

t ^0	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	t ^0
1											12
	4,58	4,61	4,65	4,68	4,72	4,75	4,79	4,82	4,86	4,89
	4,93	4,96		5,03	5,07	5,11	5,14	5,18	5,22	5,26
	5,29	5,33	5,37	5,41	5,45	5,49	5,53	5,57	5,61	5,65
	5,69	5,73	5,77	5,81	5,85	5,89	5,93	5,97	6,02	6,06
	6,1	6,14	6,19	6,23	6,27	6,32	6,36	6,41	6,45	6,5
	6,54	6,59	6,64	6,68	6,73	6,78	6,82	6,87	6,92	6,97
	7,01	7,06	7,11	7,16	7,21	7,26	7,31	7,36	7,41	7,46
	7,51	7,57	7,62	7,67	7,72	7,78	7,83	7,88	7,94	7,99
	8,05	8,1	8,16	8,21	8,27	8,32	8,38	8,44	8,49	8,55
	8,61	8,67	8,73	8,79	8,85	8,91	8,97	9,03	9,09	9,15
	9,21	9,27	9,33	9,4	9,46	9,52	9,59	9,65	9,71	9,78
	9,84	9,91	9,98	10,04	10,11	10,18	10,24	10,31	10,38	10,45
	10,52	10,59	10,66	10,73	10,8	10,87	10,94	11,01	11,09	11,16
	11,23	11,31	11,38	11,45	11,53	11,6	11,68	11,76	11,83	11,91
	11,99	12,07	12,14	12,22	12,3	12,38	12,46	12,54	12,62	12,71
	12,79	12,87	12,95	13,04	13,12	13,21	13,29	13,38	13,46	13,55
	13,63	13,72	13,81	13,9	13,99	14,08	14,17	14,26	14,35	14,44

Продовження таблиці 3

СПИСОК ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ

1 ГОСТ 12.1.005 – 88. Общие санитарно – гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

2 Психрометры аспирационные. Паспорт. Л82.844.000 ПС.

3 Маляренко В. А., Редько А. Ф., Чайка Ю. И., Поволочко В. Б. Технічна теплофізика огороджуючих конструкцій будівель та споруд. Навч. посібник. – Х.: «Рубікон», 2001. – 280 с.

4 Гордон Г. Н., Пейсахов И. Л. Контроль пылеулавливающих установок. Москва: Металлургия. – 1973. 384 с.

ЗМІСТ

Вступ 3

1. Загальні відомості 3

2. Будова і принцип дії психрометра 5

3. Порядок виконання роботи 7

Список джерел інформації 11

Дата добавления: 2015-08-09