Приборы контроля и методика измерения давлений и скоростей движения воздуха в воздуховодах.
В вентиляционной системе воздух движется по воздуховодам и преодолевает сопротивление движению вследствие полного давления, развиваемою вентилятором. Полное Рп давление вентилятора складывается из статическою Рст и скоростного Рск давлении. Скоростное Рск давление расходуется на создание необходимой скорости движения воздуха в воздуховоде, статическое Рст – на преодоление имеющихся сопротивлений движения (трения в различных местных сопротивлений).
Рис. 1. Схема лабораторной установки
При технических испытаниях вентиляторов и пылеулавливающих установок определяются полное Рп , статическое Рст и скоростное Рск давления. При исследовании скоростных режимов воздушных потоков в разных сечениях воздуховодов достаточно определить средние значения скоростных давлении Р
а) б)
рис. 2. Микроманометр типа ММН-4 и пневмометрическая трубка МИОТ.
а) – микроамперметр: 1 – станина; 2 – резервуар; 3 – штуцер; 4 – трехходовой кран; 5 – трубка; 6 стойка наклона трубки; 7- установочный винт;
б) – пневмометрическая трубка МИОТ: 1 – отверстие для измерения полного Рп давления; 2 – отверстия, воспринимающие статическое Рст давление.
Микроманометр ММН–4 имеет неподвижный резервуар 2, соединенный с поворотной измерительной трубкой 5 резиновым шлангом. На резервуаре установлен трехходовой кран 4, при помощи которого микроманометр может быть отключен от присоединенных к нему резиновых трубок установкой крана 4 в положение «0».
Пневмометрическая трубка МИОТ изготовлена из двух полых металлических трубок 1 и 2, спаянных по всей длине, головка трубки 1 имеет центральный канал, трубка 2 имеет щелевые прорези (или сквозные два отверстия), расположенные в плоскости, перпендикулярной движению воздуха в воздуховоде.
Методика измерения.
Измерение давлении полного Рп , статического Рст и скоростного Рск производится микроманометром типа ММН-4 и пневмометрической трубкой. При измерении давления пневмометрическая трубка вводится через небольшое отверстие в воздуховоде и замер производится с соблюдением следующих правил:
– длинная часть трубки располагается перпендикулярно оси воздуховода;
– трубка напорным концом (головкой) должна быть направлена навстречу скоростному потоку воздуха;
– ось напорной головки трубки должна быть направлена параллельно потоку воздуха.
Схема присоединения пневмометрической трубки к микроманометру ММН-4 при измерении полного Рп , статическою Рст скоростною Рск давлений приведена на рис. 3.
Рис. 3 Схема присоединения пневмометрической трубки к микроманометру типа ММН–4;
а – со стороны нагнетания;
б – со стороны разрежения.
Полное давление Рп со стороны разрежения измеряется присоединением конца 1 пневмометрической трубки к одному штуцеру со знаком «+», статическое давление (+Рст) измеряется присоединением конца 2 пневмометрической трубки к штуцеру со знаком «+». Со стороны нагнетания полное давление (-Рп) измеряется присоединением конца 1 пневмометрической трубки к одному штуцеру со знаком « – », статическое давление (-Рст) измеряется присоединением конца 2 пневмометрической трубки к одному штуцеру со знаком « – ». Скоростное Р ск давление измеряется присоединением микроманометра к двум концам пневмометрической трубки и определяется как разность полного и статического давлений. Со стороны
нагнетания Рск=-Рп -(-Рст)=Рст–Рп. Со стороны разрежения Рск=Рп–Рст.
По величине скоростного Рск давление по формуле
определяются скорости движения воздуха в сечениях воздуховода
,
где Рск– скоростное давление движущегося воздушного потока в воздуховоде, Па; ρв – плотность воздуха, кг/м3; g–ускорение свободного падения
(g=9,81 м/с2).
При измерении скоростей движения воздуха количество замерных точек в сечениях воздуховодов определяется в зависимости от диаметра (площади сечения) воздуховода. При диаметре воздуховода до 300 мм их должно быть не менее трех – пяти. Замеры
в каждом сечении воздуховода и среднее значение скорости движения воздуха (Uср, м/с).
Скорости движения воздуха в воздуховодах должны быть определены с достаточной достоверностью по величине их средних значений vср, что позволит при выполнении следующих исследований (часть II) по определению концентрации пыли в воздухе вентиляционных систем, правильно подобрать диаметр наконечника пылеотборной трубки и обеспечить принцип изокинетичности, т. е. равенство скорости движения воздушного потока в воздуховоде ( U, м/с) и скорости движения воздуха в воздуходувке (Uв, л/мин). Соблюдение принципа изокинетичности позволит достоверно определить концентрации пыли в воздухе вентиляционных систем в том числе и на выходе в атмосферу.
cyberpedia.su
Полное, статическое и динамическое давление. Измерение давления в воздуховодах систем вентиляции
Полное, статическое и динамическое давление
При движении воздуха по ВВ в любом поперечном сечении различают 3 вида давления:
Статическое,
Динамическое,
Полное.
Статическое давление определяет потенциальную энергию 1 м3 воздуха в рассматриваемом сечении. Оно равно давлению на стенки воздуховода. .
Динамическое давление – кинетическаяя энергия потока, отнесенная к 1 м3 воздуха.
– плотность воздуха,
– скорость воздуха, м/с.
Принято пользоваться значением избыточного давления, принимая за условный ноль атмосферное давление на уровне системы. В нагнетательных воздуховодах полное и статическое избыточное давление всегда «+», т.е. давление > . Во всасывающих воздуховодах полное и статическое избыточное давление «-».
Измерение давления в воздуховодах систем вентиляции
Давление в ВВ измеряется при помощи пневмометрической трубки и какого-либо измерительного прибора: микроманометра либо др.прибора.
Для нагнетательного воздуховода:
статическое давление – трубку статического давления к бачку микроманометра;
полное давление – трубку полного давления к бачку микроманометра;
динамическое давление – трубку полного давления к бачку, а статического – к капилляру микроманометра.
Для всасывающего воздуховода:
статическое давление – трубку статического давления к капилляру манометра;
полное давление – трубку полного давления к капилляру микроманометра;
динамическое давление – трубку полного давления к бачку, а статического – к капилляру микроманометра.
Схемы измерения давления в воздуховодах.
Билет №10
Потери давления в системах вентиляции
При движении по ВВ воздух теряет свою энергию на преодоление различных сопротивлений, т.е. происходят потери давления.
Потери давления на трение
– коэффициент сопротивления трения. Зависит от режима движения жидкости по воздуховоду.
– кинематическая вязкость, зависит от температуры.
При ламинарном режиме:
при турбулентном движении зависит от шероховатости поверхности трубы. Применяются различные формулы и широко известна формула Альтшуля:
– абсолютная эквивалентная шероховатость материала внутренней поверхности воздуховода, мм.
Для листовой стали 0,1мм; силикатобетонные плиты 1,5 мм; кирпич 4 мм, штукатурка по сетке 10 мм
Удельные потери давления
В инженерных расчетах пользуются специальными таблицами, в которых приводят значения для круглого воздуховода. Для воздуховодов из других материалов вводится поправочный коэффициент и равно:
.
Значение поправочного коэффициента приводится к справочнике в зависимости от вида материала и от скорости перемещения воздуха по воздуховоду.
Для прямоугольных воздуховодов за расчетную величину d принимают эквивалентныйdэк, при которой потери давления в круглом воздуховоде при той же скорости будут равны потерям давления в прямоугольном воздуховоде:
– стороны прямоугольного воздуховода.
Следует иметь в виду: расход воздуха прямоугольного и круглого воздуховодов с при равенстве скоростей не совпадает.
studopedia.net
Как измерить избыточное давление подпора воздуха
Современные противодымные системы нацелены на локализацию токсичных газов и дыма, а также на обеспечение безопасной и своевременной эвакуации людей из охваченного пожаром сооружения. Противопожарные установки служат надежным подспорьем для пожарной службы во время тушения очагов возгорания. Также противодымная вентиляция предотвращает распространение огня по всему зданию. Активная противопожарная система, в отличие от пассивной, надежно обеспечивает избыточное давление в помещениях и зонах, которые являются смежными с пожаром. Таким образом, понижается его показатель в горящей зоне и осуществляется локализация огня вместе с гидродинамическим зонированием.
На сегодняшний день это важная составляющая инженерных конструкций высотных зданий, торговых центров в несколько этажей, различных комплексов, подземных сооружений и т.д. Механическая вентиляция устанавливается на таких многочисленных участках объекта, как:
- Эвакуационные пути.
- Холлы.
- Лестничные клетки и шахты.
- Безопасные зоны.
Освобождение эвакуационных путей для граждан является одной из главных задач при возникновении аварийной ситуации. Зоны безопасности, отличающиеся избыточным давлением, являются надежным укрытием не только для граждан, но и для сотрудников пожарной службы. Согласно регламенту, основанному на действующих законодательных нормах пожарной безопасности, к таким зонам предъявляются определенные требования. При отсутствии наружной пожарной лестнице эвакуация граждан должна обязательно обеспечиваться через предусмотренные выходы и внутренние лестницы.
Особенности измерения
При создании безопасных эвакуационных участков важно знать, как измерить избыточное давление подпора воздуха. Следует пройти два этапа для того, чтобы измерить этот показатель на примере лестничных клеток разновидности Н2. На первом этапе процедура осуществляется при закрытых дверях. На втором этапе избыточное давление нужно определять при открытой двери на нулевом либо же цокольном этаже, обеспечивающей выход из сооружения. В первом случае перепад давления нужно измерять на дверях первого этажа и последнего, которые закрыты. Во втором случае этот перепад определяется на закрытой двери на нулевом этаже и первом.
Согласно законодательным нормам измерения необходимо осуществлять, когда все вентиляционные системы включены. Стоит отметить, что испытания периодического и приемно-сдаточного характера проводятся только после завершения всех монтажных и огнезащитных работ. Также перед проверкой должны быть завершены обкатка и регулировка оборудования вместе с полноценной паспортизацией вентиляционных систем.
Подбор КИД
КИД является лепестковым клапаном регулировки избыточных показателей давления, который предназначен для того, чтобы в автоматическом режиме контролировать сброс давления для определенной зоны безопасности. Важно учесть, что постоянное поддержание указанной подпоры обеспечивает однонаправленное перетекание воздуха из одной комнаты в другую. Также устройство помогает осуществить перекрытие газопроводного канала в аварийном режиме в случае, когда резко повышается давление.
Технические характеристики
Чтобы узнать, как подобрать клапан избыточного давления при подпоре воздуха, следует обратить внимание на важные параметры. Величина избыточного давления играет ключевую роль в определении эффективности работоспособности противодымной вентиляции. Показатель должен полностью соответствовать требованиям СП 7.13130, учитывая защищаемые объемы, к которым относятся различные пути эвакуации, начиная от шахт лифтов, тамбуров и заканчивая лестничными клетками. Также эффективность защищающего от дыма оборудования измеряется расходами удаляемого продукта горения.
Величина, характерная для давления избыточного типа, не должна быть меньше показателя в 20Па. Максимальные характеристики перепада также регламентируются установленными стандартами. Возникающий перепад в дверях не может быть выше уровня в 150 Па. Важно учесть, что если размер двери составляет 2х1 м и при этом 150 Па является показателем перепада, то 15 кГс – это соответствующая характеристика усилий открывания дверей по отношению к изменению давления. Клапаны могут быть коррозионностойкими и общепромышленными.
Особенности конструкции
КИД отличается тем, что он представляет собой коробчатый корпус четырехстенный. Он включает в себя также створки коробчатого типа. Они изготавливаются из оцинкованной стали. Эти детали монтируются в корпус прибора на ось. Лопатки соединяются между собой специальной системой, которая обеспечивает их синхронную работу. Эта система включает в себя не только тяги, но и рычаги. Внутри клапанного корпуса установлен механизм пружинного типа. С его помощью регулируется уровень давления открытия КИД.
Устройство изготавливается исключительно с сечением прямоугольной формы. Стоит отметить, что габаритные и присоединительные размеры устройств являются ограниченными. Они не выходят за рамки стандартных установленных параметров. При необходимости другие размеры клапанов могут быть изготовлены под заказ. Они могут производиться для замуровки в перекрытие стен с предусмотренной сеткой либо же жалюзийной решеткой встроенного типа. Для этого клапаны изготавливаются однофланцевые или же двухфланцевые.
Важность наличие регуляторов
Приточная вентиляция обеспечивает подачу свежего воздуха снаружи. Она направляет его в верхнюю область лестничной клетки либо же шахты лифта. Поэтому в зимнее время она испытывает максимально возможный уровень воздушного противодавления. В теплое время этот показатель значительно сокращается. Он может доходить и до значений отрицательного характера.
Вследствие этого резко повышается производительность установленных вентиляторов. Это приводит не только к увеличению расходов на электроэнергию, но и возрастанию уровня давления на двери, предназначенные для эвакуации. Открытие дверей затрудняется или вовсе блокируется, что становится преградой на эвакуационном пути. По этой причине приточное вентиляционное оборудование должно быть оснащено специальными регуляторами давления воздуха. Эти приборы стоит размещать на последнем этаже лестничной клетки.
dymoudalenie.com
Датчик (реле) давления воздуха в системах вентиляции
Датчик давления воздуха используется для регистрации перепада давления воздуха. А вот для измерения и преобразования в аналоговый и кодовый (цифровой) электрические выходные сигналы температуры жидких, газообразных и сыпучих веществ используют преобразователь температуры, подробнее можно узнать по ссылке http://olil.ru/thermoolil/prtem.
Реле давления
1.Применяется в индикации в щите управления автоматикой или в системах диспетчеризации для определения загрязнения фильтра в вентиляционных системах кондиционирования воздуха.
2.Применяется для определения обрыва ремня мотора в вентиляционных системах.
Работа прибора реле перепада давления очень проста: к нему подсоединяется два шланга (в входят комплект) а другие концы шланг вставляется в штыри (тоже входят в комплект) через просверленные отверстия.
Реле давления
1. На реле давления, куда шланги вставляются, есть надпись +Р1 и –Р2 . Если прибор служит для определения загрязнения фильтра, то шланг +Р1 соединяется в воздуховоде со стороны улицы а –Р2 со стороны помещения(до и после фильтра). При загрязнении фильтра мотор вентиляционной системы принужденно начинает засасывать воздух через шланг –Р2. В результате этого внутри датчика давления замыкается контакт и в щите автоматики управления системой вентиляции загорается лампочка «Загрязнение фильтра». Или этот контакт дает сигнал в контроллер, что в свою очередь через программное обеспечение отображает информацию на экране монитора диспетчера.
2. Для определения обрыва ремня или наличия потока воздуха в воздуховоде перед мотором и после мотора монтируется датчик давления. Но, тут шланги подключаются наоборот –Р2 со стороны улицы, а +Р1 со стороны помещения. Мотор приточной системы когда начинает работать, создает давление после себя и по шлангу +Р1 давление поступает в датчик давления, внутри датчика давления замыкается контакт. В результате в щите автоматики управления системой вентиляции загорается лампочка «Нет потока» Или же сигнал через этот контакт подается в контроллер, который согласно программе отображает информацию на экране монитора диспетчера.
Настройка порога срабатывания производится по шкале, расположенной внутри реле.
sxteh.ru
Методы для измерения расхода и скорости движения воздушного потока в воздуховодах.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ
РЕФЕРАТ
ТЕМА: «МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА И СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА»
Автор: Кудинов А.В.
МОСКВА 2000 год.
Введение.
Воздух как фактор жизнедеятельности человека следует рассматривать, с одной стороны, как среду, вдыхаемую человеком, а с другой стороны, как среду, окружающую человека. Поверхность человеческого организма находится в постоянном контакте с окружающей средой. Поэтому роль воздуха состоит в обеспечении человека кислородом при дыхании и удаление влаги из организма человека при выдыхании, а также в обеспечении процессов тепло- и массообмена поверхности человека с окружающей средой.
Основными параметрами воздуха, влияющими на жизнедеятельность человека, его самочувствие и работоспособность в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, которые представляют комплекс устройств для создания и поддержания заданных кондиций воздушной среды в помещениях, а именно: температуры и влажности, чистоты, иногда газового состава, давления и скорости движения, а кроме того, заданного уровня шума в обслуживаемых помещениях.
Большую роль в создании надлежащих условий и повышение производительности труда играют системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Важно не только правильно спроектировать и смонтировать системы, но и во многом эффективность работы зависит от качества их регулирования и наладки. Кроме того, опыт наладочных работ позволяет выявить наиболее рациональные решения схем и конструкций оборудования систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Для успешной работы систем в процессе эксплуатации требуется поддержание на заданном уровне значений различных параметров, будь то температура в помещении или расход воздуха через воздухораздающие устройства, необходимо применять во время наладки и эксплуатации различные методы и приборы для определения параметров.
Существует различная регулирующая аппаратура, назначение которой заключается в том, чтобы текущее значение заданной регулируемой величины в конечном итоге оставалась на уровне, максимально близком к заданному значению. Чтобы выполнить это условие необходимо располагать измерительной аппаратурой, которая будет фиксировать конечное значение регулируемой
величины, измерять, оценивая ее значение по отношению к принятой базовой шкале (масштабу), а затем, сравнивать, полученное значение с заданным, что позволит определить уровень и направление воздействия на конечный результат регулируемой величины.
Указанный тип контрольно-измерительнойаппаратуры встраивается в контур регулирования работы систем вентиляции и кондиционирования и не может быть отделен от него. Следовательно, такаяконтрольно-измерительнаяаппаратура постоянно используется только для измерения конечного значения одной и той же регулируемой величины.
Однако существуют другие средства измерений и контрольноизмерительной аппаратуры, независимые или автономные, то есть переносные, которые могут использоваться для измерения, конечно, одного и того же параметра, но в любом месте. Это может быть, например, переносной термометр для измерения мгновенных значений температуры в различных помещениях или анемометр, который размещают перед отверстием, подающим в помещение воздушный поток, чтобы определить его скорость в различных точках сечения струи.
Измерительные приборы могут быть классифицированы по разным признакам, например, в зависимости от того, являются ли они встроенными и объединенными с системой или автономными, переносными; оснащены обычной шкалой для визуального снятия показаний с прибора или оборудованы записывающим устройством. Однако лучше всего их классифицировать в зависимости от измеряемых величин: температуры, давления, скорости и тому подобное.
В этом реферате в дальнейшем речь пойдет о приборах и методах измерения скорости движения и расходу воздуха в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
Метод выбора точек измерения
Для измерения давлений и скоростей движения воздушного потока в воздуховодах должны быть выбраны участки с расположением мерных сечений на расстоянии не менее шести гидравлических диаметров Dh, м (Dh = 4хF/П, гдеП, м иF, м2, соответственно, периметр и площадь сечения) за местом возмущения потока (отводы, шиберы, диафрагмы и т. п.) и не менее двух гидравлических диаметров перед ними. При отсутствии прямолинейных участков необходимой длины допускается располагать мерное сечение в месте, делящем выбранный для измерения участок в отношении3:1 в направлении движения воздуха. Допускается размещать мерное сечение непосредственно в месте расширения или сужения потока. При этом размер мерного сечения принимают соответствующим наименьшему сечению канала. Согласно этому методу проводятся измерения скоростей в нескольких местах, равномерно распределенных по сечению воздуховода, после чего вычисляют среднюю скорость по сечению. Если воздуховод имеет круглое сечение, его разделяют концентрическими окружностями на несколько равновеликих кольцевых поверхностей (рис. 1). Замеряя скорость воздуха в различных точках окружностей, представляющих собой внутренние границы таких колец. В этом случае средняя скорость в данном сечении равна средней арифметической результатов измерений скорости.
Точки замеров
Например, если поверхность разделена на 5-тьравновеликих частей, относительное
расстояние xt / D для точек замеров от стенки воздуховода составят значение по методу равновеликих концентрических колец.
x1 / D | x2 / D | x3 / D | x4 / D | x5 / D |
0,026 | 0,082 | 0,146 | 0,226 | 0,342 |
Концентрические окружности
Другой метод называется логарифмическим линейным, используют он достаточно часто. Более полно, он представлен в ГОСТ 12.3.018.-79«Методы аэродинамических испытаний». Если измерения производятся в круглом воздуховоде в точках, расположенных, по меньшей мере, на двух взаимно перпендикулярных лучах, замеры следует осуществлять как минимум в2-6точках каждого из секторов окружности (рис. 2). Количество точек измерений определяется формой и размерами мерного сечения.
Координаты точек измерения давлений и скоростей в воздуховодах цилиндрического сечения.
Рис. 2
при 100мм < D > 300ммпри D > 300мм
В случае измерений в прямоугольных воздуховодах их сечение разделяют на некоторое число равных прямоугольников, и замер скорости воздуха производят в центре тяжести каждого прямоугольника (рис. 3). Однако в этом случае речь идет о грубом достаточном методе. Поскольку вблизи стенок скорость движения воздуха заметно отличается от скорости движения воздуха в центре воздуховода, нужно, по-видимому,в этой области разбивать площадь сечения на более мелкие элементарные участки, а при вычислении средней скорости движения воздуха в воздуховоде учитывать соответствующие значения доли этих участков в общей площади
поперечного сечения. Количество измерений в каждой точке должно быть не менее трех.
Координаты точек измерения давлений и скоростей в воздуховодах прямоугольного сечения.
Рис. 3
при 100мм < b > 200ммпри b > 300мм
Метод кругового сканирования
В воздуховодах большого сечения или на выходе из фильтров, теплообменников и других устройств можно рассчитать среднюю скорость движения воздуха, медленно перемещая крыльчатый анемометр с постоянной очень небольшой скоростью вдоль нескольких воображаемых окружностей по всей площади сечения воздуховода. Такие измерения необходимо выполнять по несколько раз для определения более полной эпюры распределения скорости по всему сечению воздуховода. Если скорость движения прибора меняется очень быстро, расчетная величина часто оказывается сильно завышенной. То же самое имеет место в случае, когда площадь проходного сечения крыльчатки анемометра больше чем на 1% превышает площадь измеряемого сечения.
Метод входной насадки.
Для приточных и вытяжных вентиляторов со свободным подсосом воздуха расход воздуха измеряют с помощью входной насадки с полностью закругленными краями на входе в него, который устанавливается перед вентилятором или другим измеряемым сечением. Скорость определяют различными контрольноизмерительными приборами. Удовлетворительные результаты измерений достигаются, если потери давления в отверстиях значительно больше, чем потери в насадке. В случае необходимости результаты следует скорректировать.
Например, на рис. 4 представлено устройство для измерения средней скорости воздушного потока при помощи входного насадка различных диаметров. Но обязательным условием для замеров, является сохранение геометрических параметров.
Скорость воздуха при этом определяют по формуле
w = √( 2·∆p / ρ)
где, ∆p – статическое падение давления, Па
Рис. 4
Измерение с помощью устройств для сужения потока.
Измерение с помощью устройств для сужения потока, так называемых мерными соплами или измерительными диафрагмами, основано на измерении перепада давления при образовании местного сопротивления, возникающего на входе и выходе из диафрагмы или сопла. Этот метод используется для газов любой температуры и давления, причем результаты измерений оказываются очень точными.
Процедура измерений, осуществляется при помощи диафрагм (рис. 5), сопел или трубок Вентури (рис. 7), и методы обработки результатов измерений стандартизированы.
Объемный расход воздуха определяется по формуле
V = α·ε·Α·√( 2·∆p / ρ), м³/с
где, α·- коэффициент сжатия струи в зависимости от отношения площадей основного и сужающегосяm = (d/D)².
Сужающее |
| Отношение площадей m = (d/D)² |
| |||||
устройства | 0,05 | 0,10 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | 0,70 |
Диафрагма | 0,598 | 0,602 | 0,615 | 0,634 | 0,660 | 0,695 | 0,74 | 0,802 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сопло | 0,987 | 0,989 | 0,999 | 1,017 | 1,043 | 1,081 | 1,142 | — |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сопло | 0,968 | 0,989 | 1,001 | 1020 | 1,048 | 1,092 | 1,155 | — |
Вентури | ||||||||
ε – коэффициент расширения в зависимости от отношения давления перед сужающим устройством и после него (им можно пренебречь, так как для несжимаемых средε = 1)
Α – площадь проходного сечения сужающего устройства, м² ∆p – статическое падение давления, Па
ρ – плотность движущейся среды, кг/м³
Диафрагма
При прохождении потока через измерительную диафрагму, происходит изменение давлений.
где, ∆pv – дополнительные потери в сети создаваемые диафрагмой
∆p – действующий перепад давлений на диафрагме, используемый для определения объемного расхода.
Рис. 5
Полный комплект измерения расхода воздуха с помощью сужающих устройств включает:
– сужающее устройство (диафрагму, мерное сопло, трубку Вентури)
-дифференциальный манометр для измерения перепада давления на сужающем устройстве
-трубки подвода давлений от сужающего сечения устройства к дифференциальному манометру
| Схемы измерения давлений |
а) в диафрагме | б) в трубе Вентури |
Рис. 6
В наиболее узкой части трубки Вентури (рис. 7), то есть в критическом сечении, скорость потока достигает максимального значения, вследствие перехода части потенциальной энергии давления в кинетическую, в результате чего создается перепад давления, величина которого зависит от расхода воздуха, проходящего через сужающее устройство.
Нормальная труба Вентури
Рис. 7
Переход из узкого сечения осуществляется без закруглений. Угол входного конуса должен быть равен 21°. Угол выходного конуса должен удовлетворять условию 5° ≤ φ ≥ 15°. Отбор статических давлений осуществляются через кольцевые камеры (на расстоянии
D/2 и d/2 от начала и конца входного конуса соответственно), соединенные с внутренней полостью не менее чем шестью отверстиями.
Искомый расход воздуха пропорционален корню квадратному из перепада давлений. Чтобы получить линейную шкалу указателя расхода, можно использовать передаточный механизм.
Трубки, соединяющие сужающее устройство с дифференциальным манометром, изготавливают, как правило, из стали, меди или полимерных материалов. В последнее время чаще стали использовать трубки из полимерных материалов из-заих низкой стоимости, легкости и гибкости.
Для отбора давления перед сужающими устройствами и за ними используются либо кольцевые камеры, снабженные патрубками (очень дорогостоящие), либо оболочки съемной диафрагмы; они завинчиваются, затем завариваются или запаиваются во избежание утечек.
Выбор наиболее подходящего типа сужающего устройства производится на основе технико-экономическихсоображений. Самым дешевым устройством является диафрагма, однако, ее установка приводит к значительным потерям давления. Сопло вызывает менее высокие потери давления, а трубка Вентури самые низкие потери давления воздуха по системе воздухораспределения. Однако трубка Вентури не получила массового распространения,во-первых,из-заего высокой стоимости и,во-вторых,из-затого, что для размещения ее требуется участок воздуховода значительной длины
Если возникает потребность использовать расходомеры для дистанционных измерений, графической регистрации показаний или их включения в систему регулирования, необходимо установить электрические или пневматические преобразователи результатов замера. В таких установках на вход преобразователя подается значение перепада давления на сужающем устройстве, а на выходе появляется соответствующий электрический сигнал или управляющее давление. Нужно помнить, что установка сужающего устройства в каком-либоместе воздуховода требует до места установки и после него наличия прямолинейных участков воздуховода определенной длины, которая должна быть не менее нескольких гидравлических диаметров воздуховода.
studfiles.net
Проверка работы вентилятора в сети и его наладка.
Работы по паспортизации вентиляции начинаются с вентилятора.
Проверка работы вентилятора в сети заключается в сопоставлении его фактических параметров с паспортными данными и проектом.
К исследуемым параметрам работы вентилятора относятся:
— подача вентилятора,
— полное давление, развиваемое вентилятором, Па:
— мощность на валу вентилятора, кВт;
— частота вращения колеса вентилятора, с1.
Перед проверкой работы вентилятора в сети проверяют и очищают кожух и колесо вентилятора от загрязнений. Проверяют соответствие основных размеров установленного вентилятора проекту. Проверяют правильность направления вращения колеса вентилятора. Натягивают мягкие вставки, устанавливаемые до и после вентилятора. Открывают все регулирующие, дросселирующие, воздухоприемные и воздуховытяжные устройства.
Подачу вентилятора определяют по зависимости:
L=VmF
где: L– расход воздуха, м3/с;
Vm— средняя скорость движения воздуха в мерном сечении по измерениям динамического давления в точках, м/с;
F — площадь открытых проемов воздухоприемных и воздухораздаюших устройств с постоянным направлением движения воздуха или площадь габаритных сечении решеток, м2;
Подачу вентилятора определяют по расходу воздуха в том сечении, в котором удобнее. Если условия измерений в сечениях до и после вентилятора одинаковые, то подачу определяют как среднее арифметическое значение расходов в этих сечениях. Эти данные очень важны при паспортизации вентиляции.
Полное давление, развиваемое вентилятором в сети, определяют как разность полных давлений на нагнетании и всасывании.
Измерение давлений до и после вентилятора производят у фланцевых соединений всасывающего и нагнетательного отверстий вентилятора.
Значение замеренного полного давления, развиваемого вентилятором, приводят к стандартным условиям воздуха по зависимости:
Pv= Pvф *101,325(273+t)/293B
где: Pv — полное давление, приведенное к стандартным условиям воздуха (давление 101, 325 кПа, температура 293 К, относительная влажность воздуха 50%;
Pvф – измеренное фактическое полное давление, Па;
B — измеренное барометрическое давление, кПа;
t — измеренная температура воздуха, °С.
Мошность на валу вентилятора определяют по формуле
Nв= Nэ?э?n
где: Nв — мощность на валу вентилятора, кВт;
Nэ— мощность, потребляемая электродвигателем, кВт;
?э— коэффициент полезного действия электродвигателя;
?n— коэффициент полезного действия передачи.
Частоту вращения рабочего колеса вентилятора определяют тахометром. Существенный момент в процессе паспортизации вентиляции.
Если подача и давление соответствуют паспортным характеристикам вентилятора, но не соответствует проектной подаче и напору, проверяют состояние сети, соответствие геометрических размеров вентиляционной сети проекту, засоренность воздуховодов и фильтров.
Если параметры вентилятора ниже паспортных данных, то проверяют аэродинамическую схему вентилятора, затем соответствие параметров входа воздуха в патрубок вентилятора техническим требованиям на установку вентилятора. Выявленные недостатки устраняют.
Если параметры работы вентилятора выше паспортных, то проверяют вентилятор. А вентиляционную сеть проверяют на правильность монтажа и расчета.
В вентиляторах проверяют величину зазора между рабочим колесом и патрубком всасывающего отверстия в радиальном направлении, в направлении оси вала. Во всех точках окружности зазор должен соответствовать техническим требованиям. У большинства центробежных вентиляторов зазора не должно быть. Входной коллектор должен быть заглублен на расстояние, равное 1% от его диаметра. В осевых вентиляторах зазор имеет размеры, равные 0,5% диаметра рабочего колеса.
Отклонение полного давления от величины, представленной в паспорте допускают не более 5%.
После регулировки вентиляционной сети повторно измеряют полное давление и подачу вентилятора. Если подача не удовлетворяет требованиям, производят следующие действия:
— если подача недостаточна. Увеличивают число оборотов рабочего колеса вентилятора или заменяют вентилятор на другой;
— если подача больше необходимой. Уменьшают частоту вращения колеса вентилятора или создают дополнительное местное сопротивление с помощью диафрагм.
Увеличение частоты вращения рабочего колеса вентилятора производят, соблюдая условие допустимой окружной скорости.
При этом необходимо учитывать, что увеличение частоты вращения рабочего колеса вентилятора приводит к следующим изменениям:
— пропорционально увеличивается подача;
— напор вентилятора увеличивается в квадрате;
— потребляемая мощность электродвигателя увеличивается в кубе.
Если увеличить подачу воздуха путем увеличения частоты вращения вала не удается, то заменяют вентилятор. Вентилятор также заменяют, если режим работы не экономичный. Причем замена вентилятора производится как на вентилятор с большим числом оборотов, так и на вентилятор с меньшим числом.
После наладки вентилятора определяют нагрев воздуха до и после вентилятора.
Если замена на другой вентилятор не приводит к желаемому эффекту, рассматривают возможность параллельной или последовательной установки второго вентилятора. При установке двух вентиляторов строится их суммарная характеристика. Необходимо учитывать, что в ряде случаев установка второго вентилятора может привести к уменьшению подачи воздуха по сравнению с работой одного вентилятора.
Последнее изменениеПятница, 31 августа 2012 21:25
ak-itr.ru
Система контроля давления в шинах автомобиля
Такие системы могут быть с использованием датчиков и радиосигнала, по определению изменения радиуса колес и др.
Система контроля давления воздуха в шинах с использованием специального контрольного устройства (колпачков Easy Control). Наиболее простым и дешевым способом постоянного контроля давления в шинах является установка на колесе вместо штатного колпачка ниппеля специального контрольного устройства. Так, например, применение колпачков Easy Control бельгийской компании Environix позволяет быстро узнать, не упало ли давление в колесе: достаточно просто взглянуть на цвет колпачка. Если он остается зеленым — то давление в норме, станет желтым — необходима более точная проверка, а если покраснеет, то шины необходимо срочно подкачать.
Рис. Колпачки Easy Control для контроля давления воздуха в шине.
Система контроля давления воздуха в шинах с использованием радиосигнала состоит из датчиков давления воздуха навинченных на металлические корпуса вентилей, от которых передается радиосигнал на приемную систему, передатчиков, устанавливаемых обычно в арках колес, электронного блока управления. В крыше находится приемная антенна системы контроля давления. Некоторые производители вместо передатчиков устанавливают антенны в арках колес.
Рис. Система контроля давления воздуха в шинах:
1 — датчик давления воздуха в шине; 2 – электронный блок управления давления воздуха в шинах; 3 – передатчики системы контроля давления воздуха в шинах; 4 – приемная система контроля давления воздуха в шинах
Рис. Датчик давления воздуха в шине:
1 – передающая антенна; 2 – чувствительные элементы датчиков и температуры; 3 – электронные элементы измерения и управления; 4 – элемент питания
Датчик давления измеряет текущее (абсолютное) давление в шине. Чувствительные элементы датчиков давления и температуры, а также электронные элементы измерения и управления объединены в общем корпусе.
Датчики давления могут быть многократно использованы при замене шин или дисков колес.
Внутри колеса может устанавливаться чип, в память которого закладываются все данные о шине – ее тип, размерность, допустимая нагрузка, рекомендуемое давление, максимальная скорость, дата изготовления.
Рис. Шина с установленным чипом:
1 – вентиль; 2 – обод колеса; 3 – чип; 4 – шина
Принцип действия системы контроля давления воздуха в шинах
Контроль давления в шинах осуществляется постоянно как при движении автомобиля, так и при остановке. При открывании двери водителя или включении замка зажигания начинается процесс инициализации системы. При этом блок управления с небольшой разницей по времени присваивает каждому передатчику системы контроля давления в шинах и приемной антенне специальный адрес. По окончании инициализации каждый передатчик последовательно друг за другом получает сообщение от блока управления. Затем передатчик с присвоенным ему адресом однократно посылает радиосигнал частотой 125 кГц. Этот радиосигнал из-за его малого радиуса распространения может принять только соответствующий датчик системы контроля давления в шинах. Датчик по команде сигнала передает текущие измеренные значения давления и температуры. Антенна принимает этот сигнал и по LIN-шине передает его на блок управления. После этого связь прекращается до момента начала движения автомобиля. Температурный сигнал используется для введения поправки к величине давления, связанной с изменениями температуры воздуха в шине, а также в качестве диагностируемого параметра. Температурная поправка производится блоком управления системой контроля давления в шинах. При этом измеренные значения давления приводятся к температуре 20 °C.
Для определения движения датчики системы контроля давления в шинах снабжены центробежными датчиками для распознавания вращения колес. При начале движения привязка датчиков к положению колес проходит в течение 2 минут. При достижении скорости 20 км/ч и выше каждый датчик автоматически и без сигнала от соответствующего передатчика передает измеренные им значения. Посланный радиосигнал содержит информацию о соответствующем датчике. Благодаря этому блок управления может различать отдельные датчики и их местоположение в автомобиле. В нормальном режиме эксплуатации каждый передатчик посылает сигнал каждые 30 сек.
Если датчик распознает быстрое изменение давления (>0,2 кгс/см2), то он автоматически переключается в режим учащенного измерения и передачи данных и передает текущие измеренные значения каждую секунду.
Управление и индикация системы контроля давления воздуха в шинах
Управление системой осуществляется через мультимедийный интерфейс и отображается на специальном дисплее информационной системы водителя.
Система может распознавать следующие состояния давления воздуха в шинах: медленное падение давления, о чем этом водителю заблаговременно сообщается о необходимости подкачки шины; резкое падение давления, о чем водителю сообщается при движении автомобиля; чрезмерное падение давления при стоянке, о чем водителю сообщается сразу после включения зажигания.
Если в шинах изменялось давление, например в случае подкачки, или в случае перестановки колес, необходимо вводить параметры номинального давления.
Рис. Индикация показателей давления воздуха и температуры в шинах
Если давление в шинах снижается более чем на 0,5 кгс/см2 (бар) на дисплее загорается информация, подсвечиваемая красным светом. При снижении давления на 0,3 кгс/см2, информация подсвечивается желтым светом.
Информация о снижении давления может оповещаться контрольной лампой в комбинации приборов и однократным акустическим сигналом при каждом включении зажигания.
Принцип работы системы контроля давления воздуха в шинах по определению изменения радиуса колес состоит в следующем.
Если из шины выходит воздух, участок пути, проходимый шиной за один оборот, становится меньше. Из-за этого для прохождения определенного расстояния шине с уменьшенным давлением придется совершить большее число оборотов по сравнению с шиной с нормальным давлением. Число оборотов регистрируется датчиком и оценивается блоком управления системы курсовой устойчивости ESP. Благодаря этому блок управления распознает уменьшение давления в шине. Недостатком такой системы является то, что при определенных режимах движения, например, при быстром прохождении поворотов, движении по плохой дороге, начале движения и торможении оценка измеряемых величин давления является неточной.
Рис. Изменения радиуса колеса при изменении давления воздуха в шине:
R1 – радиус колеса при нормальном давлении воздуха в шине; R2 – радиус колеса при пониженном давлении
ustroistvo-avtomobilya.ru