ВИПРОБУВАННЯ ВИТЯЖНОЇ ВЕНТИЛЯЦІЙНОЇ
З формули (12.11) випливає
Швидкість руху повітря у повітроводах вентиляційних систем має визначатися відповідно до ГОСТ 12.3.018 [19]. У цьому мірний переріз тобто. той переріз, у площині якого виконуються виміри, має розташовуватися з відривом 5 d місць обурення повітряного потоку (відводів, шиберів, діафрагм тощо.). За відсутності прямолінійних ділянок необхідної довжини мірний переріз допускається розташовувати в місці, що ділить обраний для вимірювання ділянку у співвідношенні 3:1 у напрямку руху повітря. Допускається розміщувати мірний переріз і безпосередньо в місці раптового розширення при звуженні потоку.
Оскільки швидкість руху повітря в різних точках поперечного перерізу повітроводів неоднакова, то в ГОСТ 12.3.018 передбачено вимірювання місцевої швидкості в кількох точках, кількість яких, наприклад, для повітроводів прямокутного перерізу при довжині короткої сторони 200 мм має бути не менше 4 - див. . 12.3 а при більшій довжині сторін - 16. Максимальне відхилення координат точок вимірювання від зазначених у ГОСТ не повинно перевищувати 10%. Кількість вимірювань у кожній точці має бути не менше ніж 3.
Мал. 12.3. Координати точок вимірювань тиску та швидкості
у повітроводах прямокутного перерізу
Для вимірювання швидкості повітря в повітропроводах можуть застосовуватися вказані раніше анемометри, термоанемометри (при швидкості повітря менше 5м/с), а також комбіновані приймачі повітряного тиску (ПВД) (рис. 12.4), що з'єднуються з диференціальними мікроманометрами – при швидкості руху повітря понад 5 м /с.
Мал. 12.4. Схема комбінованого приймача тиску
1 | отвір приймачаповного тиску; 2 | отвір приймача
статичного тиску; 3,4 | трубки для приєднання гумових
Необхідно мати на увазі, що при внесенні в повітропровід крильчастого або чашкового анемометра зменшується прохідний переріз повітроводу. Тому виміряна цими приладами швидкість відрізнятиметься від фактичної.
Термоанемометри і приймачі повітряного тиску, маючи менші габарити, не призводять до значної зміни швидкості повітря через зменшення прохідного перерізу.
Вимірювання швидкості повітря комбінованими ПВД засноване на визначенні величини динамічного тиску p д , (Тобто тиску, створюваного рухомим потоком повітря, яке дорівнює
де - щільність повітря, кг/м3;
v – швидкість руху повітря, м/с.
Для визначення величини динамічного тиску використовують диференційований мікроманометр 3 (див. рис. 12.5 і лабораторний стенд), один штуцер якого за допомогою шланга 2 підключають до отвору трубки комбінованого приймача тиску 1, спрямованому проти потоку повітря див. рис. 12.4 (поз.1). Другий штуцер мікроманометра підключають до отвору трубки комбінованого приймача тиску, спрямованому перпендикулярно потоку повітря (див. рис. 12.4, поз.2). Для з'єднання трубок комбінованого приймача тиску з мікроманометром використовуються гумові шланги 2 см. рис. 12.5.
При включенні вентиляції повний тиск, створюваний у повітроводі, передається на мікроманометр через отвір 1, а статичний через отвір 2 див. рис. 12.4. Різниця між повним і статичним тиском представляє динамічний тиск завдяки йому і здійснюється переміщення повітря по вентиляційних каналах. Динамічний тиск у мікроманометрі врівноважується стовпчикомпідфарбованого спирту, що заповнює похилий трубку мікроманометра - див. Прилад, розміщений на лабораторному столі. При малій величині динамічного тиску для підвищення
Мал. 12.5. Схема лабораторної установки
1- комбінований приймач тиску, 2 гумові шланги,
3 - диференціальний мікроманометр, 4 - робочий отвір, 5 - витяжна
труба (повітропровід), 6 витяжна шафа з верхнім відсмоктуванням, 7 рухома
шторка, 8 отвори в повітроводі для введення комбінованого приймача
тиску, 9 похила трубка мікроманометра, 10 вентилятор осьовий.
точності вимірювання трубка диференціального мікроманометра нахиляється під кутом до вертикалі. Визначивши за мікроманометром довжину стовпчика спирту (мм), можна розрахувати динамічний тиск [20] за формулою
де k - постійний множник приладу, його значення, що відповідають різним кутам нахилу мікроманометра трубки, нанесені на дужці приладу;
ж - густина рідини, що заповнює резервуар мікроманометра, що відповідає температурі 20С;
- Коефіцієнт об'ємного розширення рідини (для спирту = 0,0011, для води = 0,00015);
t - температура повітря, за якої виробляються виміри.
Враховуючи, що мікроманометр, що використовується в даній лабораторній роботі, заповнений спиртом, забарвленим метилротом і ж = 0,82 г/см 3 отримуємо з формули (12.14)
Перед вимірами рівень спирту в трубці похилої мікроманометра повинен бути приведений до нульового поділу шкали. Студенти не виконують.
За результатами вимірювання динамічного тиску у всіх точках мірного перерізу, згідно з рис. 12.3 розраховується усереднений динамічний тиск p д
де z – число точок вимірів.
Середня швидкість руху , м/с,мірному перерізі повітроводу вентиляційної системи, як випливає з виразу (12.13), знаходиться як
де - Щільність повітря, що приймається рівною 1,2 кг/м 3 .
При вимірі швидкості руху повітря в окремих точках робочого отвору витяжної шафи анемометрами середню швидкість руху повітря розраховують за формулою
2. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З ВИКОНАННЯ РОБОТИ
2.1. Лабораторну роботу виконує бригада у кількості трохи більше двох студентів.
2.2. Перед початком роботи потрібно вивчити цілком реальні методичні вказівки, звертаючи особливу увагу на влаштування лабораторної установки, порядок використання приладів, заходи безпеки.
Перед виконанням роботи необхідно підготувати форми для запису результатів вимірювання, які повинні відповідати табл. 12.1 та 12.2, отримати варіант завдання у викладача чи інженера лабораторії.
Лабораторна установка - витяжна вентиляційна шафа з повітроводом 5 - зображена на рис. 12.5. Шафа обладнана рухомою шторкою 7, що дозволяє змінювати площу робочого отвору 4.
У стінці повітроводу 5 виконано два отвори 8 для встановлення комбінованого ПВД 1, з'єднаного гумовими шлангами 2 з диференціальним мікроманометром 3. Переміщення повітря здійснюється за допомогою вентилятора.
2.3. Послідовність виконання роботи
2.3.1. Вимірювання швидкості підсмоктування повітря в робочому отворі витяжної шафи:
.1. Доповісти викладачеві або інженеру лабораторії про готовність до роботи, отримайте крильчатий манометр (тип АСО-3), секундомір (можна використовувати свій наручний годинник з секундною стрілкою).
.2. Поставте шторку 7 витяжної шафи у положення, що відповідає вашому варіанту завдання виконання роботи. Визначте площу перерізуробочого отвору витяжної шафи, що відповідає вашому варіанту завдання, дані занесіть у форму, яка повинна відповідати табл. 12.1. Площа перерізу F п робочого отвору знаходиться як F п = а F , де а ступінь відкриття отвору (нанесена на витяжній шафі), F загальна площа робочого отвору, що дорівнює 0,19 м 2 .
.3. Встановіть рукоятку на крильчатий анемометр.
.4. Запишіть у табл. 12.1 одним числом показання стрілок анемометра
до виміру. Увімкніть вентилятор. Помістіть анемометр у центр робітника
До вимірювання швидкості підсмоктування повітря в отворі витяжної шафи
при ступені відкриття шторки
Площа перерізу робочого отвору
Швидкість підсмоктування повітря,
Середня швидкість підсмоктування
F п згідно з варіантом завдання
У центрі отвору
У лівому верхньому куті отвору
У правому нижньому куті отвору
отвору, де має бути виміряна швидкість повітря. Крильчатка анемометра має бути звернена назустріч потоку повітря, а вісь крильчатки - збігатися з напрямком потоку в точці виміру. При цьому розміщуйтесь так, щоб по можливості менше перекривати переріз отвору. Для точного визначення швидкості дайте анемометру деякий час (30 с) обертатися вхолосту, після чого увімкніть одночасно механізм анемометра та секундомір, через 100 с анемометр та секундомір одночасно вимикайте.
Анемометр включають та вимикають арретиром, кінець якого у формі вушка виведено через паз на бічну поверхню корпусу приладу. При повороті вушка вгору лічильний механізм анемометра включається, вниз вимикається. Показання приладу після вимірювання швидкості також запишіть у табл. 12.1.
.5. Керуючись пунктом 4, виміряйте швидкість руху повітря в кутах отвору витяжної шафи, дані занесіть у табл.12.1. Відразу після закінчення вимірювань вимкніть вентилятор.
.6. Для кожної точки виміру розрахуйте різницю між показаннями анемометра до і після виміру, розділіть на число секунд, протягом яких вимірюється (100 с). Дані занесіть до табл. 12.1.
.7. За кількістю поділів, пройдених стрілкою анемометра за 1 с, користуючись доданими до кожного анемометра тарировочними графіками, які розміщені на витяжній шафі, визначте швидкість руху повітря в робочому отворі витяжної шафи.
.8. За формулою (12.18) розрахуйте середню швидкість руху повітря у отворі витяжної шафи. Результати занесіть до табл. 12.1.
3.2. Вимірювання швидкості руху повітря у повітроводі
.1. Через ліве отвори в стінці повітроводу встановіть комбінований ПВД у першу точку (т. С) перерізу повітроводу так, щоб вигнута частина ПВД була спрямована назустріч потоку повітря. У лабораторній роботі місцеві швидкості умовно вимірюються лише в 4-х точках перерізу повітроводу А, В, С, Д див. рис. 12.3 що справедливо лише для прямокутних повітроводів з розміром меншої сторони b 200 мм. Відповідність координат вимірів вимогам ГОСТ 12.3.018 забезпечується місцем розташування отворів у стінці повітроводу та суміщенням міток А, В і С, Д на комбінованому приймачі тиску із зовнішньою стінкою повітроводу.
.2. Визначте температуру повітря в приміщенні за термометром, закріпленим на стенді. Увімкніть вентилятор. Через 3 5 хв після пуску поверніть кран на диференціальному мікроманометрі (студентами не виконується, тому що цей кран постійно відкритий), визначте довжину стовпчика спирту в похилій трубці, що врівноважує динамічний тиск, що створюється потоком повітря. Закрийте кран мікроманометра (не виконується студентами). Показанняприладу занесіть у табл. 12.2.
.3. Встановіть приймач тиску в точці А поперечного перерізу повітроводу, просунувши його до другої мітки А, В. Проведіть замір відповідно до попереднього пункту.