Определение производительности вентиляционной установки

Производительность механической вентиляции измеряют для: определения соответствия фактической производительности венти­ляции проектной величине; вычисления кратности воздухообмена; выявления объемов притока и вытяжки и их распределения по зонам помещения; вычисления средних скоростей движения воздуха в рабочих сечениях воздухоприемных устройств.

Проверка эффективности работы действующей вентиляции про водится путем измерения скорости и температуры воздушных потоков в рабочей зоне, в открытых проемах и рабочих сечениях воздухоприемных устройств, а также в транспортных, монтажных и аэрационных проемах, в приточных струях от воздухораспределяюших устройств, воздушных душей и завес. Кроме того, определяется производительность вентиляторов и развиваемых ими давлений ввоздуховодах общеобменных приточных и вытяжных систем, встро­енных в оборудование местных отсосов и аспирационных укрытий и измеряется разность давлений или разрежения в производственных помещениях относительно соседних помещений или атмосферы, вбоксах, кабинах и укрытиях.

Производительность вентиляционных систем местных отсосов, аспирационных укрытий и т.д. определяется по формуле:

L = V_ср • F • 3600 (м³/ч),

где: V_ср - средняя скорость, м/с; F - площадь сечения проема, укрытий воздуховода, всасывающего отверстия, местного отсоса, щели, патрубка, канала и т.п.

Для оценки производительности общеобменной механической вентиляции опре­деляют скорость движения воздуха, проходящего по закрытому воздуховоду, по величине давления, создаваемого движущимся по воздуховоду воздухом, по формуле:

F_ср = 4,04 • ,

где: V_ср - средняя скорость в сечении воздуховода, м/с; Н_дин - дина­мическое давление в измеряемом сечении, кгс/м² (при нормаль­ных условиях температура воздуха +20 °С, атмосферное давление 760 мм рт.ст.).

Динамическое давление (Н_дин) — разность давления, необходи­мая для перемещения воздуха по воздуховоду.

Динамическое давление в воздуховодах измеряется микрома­нометром ММН-2400-(5)-1,0, термоанемометром (Testo-435), мано­метром (дифференциальным цифровым ДЦМ-0,1/м, жидкостным и-образным) в комплекте с пневмометрической трубкой ПИТО и др.

Непосредственное измерение скорости воздушных потоков в каналах или воздуховодах проводится термоанемометрами (Testo -425, LV-110 и др.).

Обычно при температуре воздуха +20 °С и атмосферном давлении 760 мм рт. ст. прибегают к вычислению скорости по величине давления, создаваемого движущимся по воздуховоду воздухом, по формуле:

где Vcp ─ средняя скорость в сечении воздуховода, м/с; H_дин1, H_дин2,...,H_динn —динамическое давление в измеряемых точках, кгс/м2; n — число точек измерения.

Давление, создающееся в воздуховоде при движении по нему воздуха, бывает трех видов.

1. Статическое давление (Н_ст) — разность между атмосферным давлением и давлением движущегося по воздуховоду воздуха, необходимая для преодоления сопротивления трения воздуха о стенки воздуховода.

2. Динамическое давление (Н_дин) — разность давления, необходимая для перемещения воздуха по воздуховоду.

3. Полное, или общее, давление (Н_п) — алгебраическая сумма статического и динамического давления. В нагнетающих воздуховодах, расположенных в системе после побудителя, начиная от последнего и до конца воздуховода, давление выше атмосферного и, следовательно, статическое и общее давление положительно:

Н_n = Н_дин + Н_ст.

Распределение давлений см. на рис. 14.

Рис.14.Схема распределения давлений.

Во всасывающих воздуховодах (до побудителя) побудителем создается разрежение, за счет которого и происходит засасывание воздуха в систему. Давление в воздуховоде ниже атмосферного, поэтому статическое и полное давление имеет отрицательное значение;

-Н_n = Н_дин + (-Н_ст).

Как видно из формул, скоростное давление в обоих случаях остается положительным.

Для измерения давления (иногда вместо слова «давление» употребляют термин «напор») служат пневмо-метрические трубки и тягомеры (микроманометры).

Пневмометрическая трубка (рис. 15) состоит из двух металлических трубок, вставленных одна в другую (или же из двух спаянных по длине), диаметром 3—5 мм и длиной 0,5— 2 м. Входное отверстие внутренней трубки находится в центре короткого конца (напорной головки), выходное—на противоположном конце; оно обозначается знаком плюс (+). Это отверстие служит для замеров скоростного и общего давления.

Входное отверстие наружной трубки представляет собой кольцевую прорезь на боковой поверхности напорной головки. Оно соединяется с концом трубки, отмеченным знаком минус (–), и служит для замера статического давления.

Рис. 15.Пневмометрическая трубка.

1 – внешний вид; 2– продольный разрез; 3 – поперечный разрез; а – отверстие для измерения полного давления; б – отверстие для измерения статического давления; в – полость наружной трубки; г – полость внутренней трубки.

Для измерения давления используют манометры: U-образные, наклонные одноколейные манометры или микроманометр ЦАГИ.

Микроманометр ЦАГИ (рис. 16) представляет собой тягомер со шкалой, угол наклона которой можно изменять вплоть до вертикального положения. На вертикальной планке, с помощью которой капиллярную трубку микроманометра устанавливают под разными углами, нанесены цифры 0,125; 0,25 и 0,5, соответствующие синусу угла наклона (в вертикальном положении синус равен 1). На стеклянной капиллярной трубке выгравированы деления шкалы от —10 до +200 мм. Микроманометр обычно заполняют спиртом (относительная плотность 0,8). Для того чтобы перевести показания прибора в миллиметры водяного столба, необходимо отсчет по шкале умножить на относительную плотность спирта и синус угла наклона. Например, если трубка закреплена в положении против цифры 0,125 и отсчет по шкале равен 50 мм, то замеренное давление будет 0,8X50X0,125 = 5 мм вод. ст. Для получения правильных показаний прибор должен быть тщательно установлен по имеющимся в основании микроманометра уровням.

Рис.16.Микроманометр ЦАГИ.

Соединение концов пневмометрической трубки с тягомером производят следующим образом (рис. 17.).

1. При измерении полного давления в нагнетательном воздуховоде соединяют конец трубки, отмеченный знаком плюс, с резервуаром тягомера; положительное давление вытеснит жидкость в калиброванную трубку (А).

2. При измерении статического давления в нагнета-тельном воздуховоде соединяют конец трубки, отмеченный знаком минус, с резервуаром тягомера; механизм действия тот же (Б).

3. При измерении полного, или общего, давления во всасывающем воздуховоде, где оно имеет отрицательное значение, соединяют конец трубки, отмеченный знаком плюс, с длинным коленом тягомера; под влиянием разрежения жидкость будет высосана из резервуара в калиброванную трубку (Г).

4. При измерении статического давления во всасывающем воздуховоде (отрицательная величина) соединяют с длинным коленом тягомера конец трубки, отмеченный знаком минус. Механизм действия такой же, как и в предыдущем случае (Д).

5. При измерении динамического давления в любом воздуховоде соединяют конец трубки, отмеченный знаком плюс, с резервуаром тягомера, а другой конец — с длинным коленом, т. е. замеряют динамическое давление как разность между полным и статическим (В и Е).

В практике измерения нередки случаи, когда в некоторых точках поперечного сечения воздуховода наблюдаются нулевые и даже отрицательные показания динамического давления (это указывает на наличие обратных токов вследствие образования вихрей). При подсчете величин динамического давления, соответствующего средней скорости, учитывают и нулевые, и отрицательные показания, но последние приравнивают к нулю.

Рис. 17.Схема присоединения трубок к тягомеру при измерении во всасывающем и нагнетательном воздуховодах.

Перед производством измерения проверяют герметичность соединения трубки с тягомером. Для этого после присоединения обоих концов трубки к тягомеру необходимо подуть в центральное отверстие трубки. Когда спирт в тягомере поднимется вдоль шкалы, следует зажать пальцем центральное отверстие, после чего жидкость в тягомере не должна спадать. Падение уровня жидкости указывает на негерметичность соединения.

Скорость движения воздуха в воздуховоде неодинакова как по его длине, так и в разных точках по поперечному сечению. Скорость, а иногда направление воздушного потока изменяются при наличии местных сопротивлений: изменений диаметра, у поворотов, шиберов и др.

Для производства замеров давлений в воздуховодах рекомендуется выбирать прямые участки, имеющие постоянный диаметр воздуховода на расстоянии не менее пяти диаметров его за местным сопротивлением и не менее двух диаметров до последующего местного сопротивления. В указанных местах при отсутствии в стенках воздуховодов специальных люков для замера давлений пробивают по два отверстия диаметром около 20 мм для ввода в воздуховод пневмометрической трубки по двум взаимно перпендикулярным осям.

Рис. 18.Разбивка поперечного сечения круглого (А) и прямоугольного (Б) воздуховодов на равновеликие по площади кольца и прямоугольники.

Так скорость движения воздуха по диаметру воздуховода не всегда равномерна, для получения закономерной средней величины давления берут несколько точек по диаметру. Расположение этих точек намечают предварительным расчетом.

При измерении давлений в круглом воздуховоде площадь сечения последнего мысленно делят на равновеликие (эквивалентные) по площади концентрические кольца (рис. 18) и точки промеров намечают в их центрах. Число колец, на которое разбивают сечение круглого воздуховода, в зависимости от диаметра рекомендуется принимать: при диаметре до 200 мм — 3 кольца, 200— 400 мм — 4 кольца, 400—700 мм — 5 колец, при диаметре свыше 700 мм — 5—6 колец. Для определения положения точек замеров пользуются эмпирической формулой:

где R_n — расстояние точки замера от центра воздуховода, мм; R₀ — радиус воздуховода, мм; n — порядковый номер точки отсчета от центра воздуховода; m — число колец, на которые разбит воздуховод.

Можно пользоваться также данными табл. 1, где приведены готовые результаты извлечения корня.

Таблица 1

Дата добавления: 2015-07-12