11)Схема циркуляции воздуха в вагоне открытого типа

Схема расположения измерительных приборов при проверке вентиляционной установки приведена на рис. 11.4.

Для определения количества рециркуляционного и наружного воздуха, поступающего в вагон, заборные устройства оборудуют специальными насадками 1 и 2, плотно прилегающими к поверхностям. Эти насадки имеют анемометры 5, с помощью которых определяют количество поступающего воздуха (произведение скорости потока на площадь поперечного сечения насадки).

В сумме количество наружного и рециркуляционного воздуха должно быть равно подаче воздуха вентиляционной системой. Подачу вентиляционной системы рассчитывают по скорости потока воздуха в нагнетательном воздуховоде. При проверке вентиляционной системы измерения производят в сечении над второй раздаточной решеткой, при этом первая решетка 3 должна быть плотно закрыта.

В месте измерения решетку снимают и устанавливают крышку с отверстиями для манометрической трубки Пито. Скорость движения воздуха находят на основании измерений динамического давления с помощью манометрической трубки и крыльчатого расходомера 4. Если расходы на входе и выходе вентиляционной системы отличаются более 5%, то это указывает на наличие неплотностей в воздуховоде, которые необходимо устранить.

Рис. 11.4. Схема диагностирования вентиляционной установки вагона.

Важным показателем работы вентиляционной системы является равномерность распределения воздуха по помещениям вагона. Для обеспечения расчетных схем циркуляции необходимо принимать такие начальные условия истечения воздуха, чтобы значения критерия Архимеда с учетом специфического размера вентилируемого помещения не превышали предельных. Для контроля этого показателя анемометром измеряют скорость выхода воздуха из распределительных устройств (раздаточных решеток).

Распределение можно считать равномерным, если количество поступающего через решетку воздуха не более чем на 10% превышает среднее нормированное значение. В случае неравномерного распределения воздуха по раздаточным решеткам их регулируют. Другим важным показателем является скорость движения воздуха в зоне постоянного пребывания пассажиров, которая нормируется санитарно-гигиеническими требованиями.

Для измерения скорости движения воздуха используют крыльчатые анемометры, которые устанавливают в местах с наиболее интенсивным движением воздуха.

11)Параметры системы вентиляции: расход, напор, сопротивления

Для нормальной работы системы вентиляции необходимо, чтобы ее собственные параметры отвечали определенным оптимальным величинам. Например, для обеспечения заданной производительности при отсутствии повышенного шума необходимо, чтобы скорости движения воздуха в воздуховодах были невелики, а это, в свою очередь, требует достаточно большого сечения воздуховодов.

При проектировании систем вентиляции ее собственные параметры рассчитываются в такой последовательности: 1 - производительность вентиляторов, 2 - допускаемые скорости движения воздуха, 3 - сечение воздуховодов, 4 - габариты воздуховодов, 5 -аэродинамическое сопротивление системы.

Производительность вентиляторов – расход наружного воздуха, определяют по количеству пассажиров, в соответствии с нормами подачи наружного воздуха на одного пассажира. Общую производительность определяют либо исходя из предварительного расчета холодильной установки, либо задавшись соотношением количеств рециркуляционного и наружного воздуха в пределах не более 3:1. Расход рециркуляционного воздуха подсчитывают как разность между общей производительностью и расходом наружного воздуха. Размерность значения производительности берут в кубических метрах за 1с.

Скорость движения воздуха в воздуховодах принимают по допустимым нормам с последующей корректировкой, учитывающей возможность размещения воздуховодов выбранного сечения и габаритов, нормальная скорость принять в пределах от 6 до 7 м/с, а предльно допустимая – 10-12 м/с.

Площадь поперечного сечения воздуховодов подсчитывают, зная расход воздуха и принятую скорость его движения, по формуле:

где F - площадь сечения воздуховода, м²; G - расход воздуха, м³/с; - скорость движения воздуха, м/с.

Габариты воздуховодов определяют по значениям расчетных сечений в соответствии с возможностью их размещения в местах расположения водяных баков, труб отопления, магистральных электропроводов и т.д.

Аэродинамическое сопротивление системы вентиляции определяется по методам и формулам, разработанных для гидравлических расчетов, так как при очень незначительных изменениях давления, имеющих место в процессе вентиляции, воздух ведет себя так же как жидкость.

Давление движущегося потока воздуха или полное давление рассматривают как состоящее из статического и динамического давлений (напоров):

(5.1)

Динамическое давление зависит от скорости движения потока в воздуховоде (точнее от квадрата скорости).

Аэродинамическое сопротивление системы вентиляции равно сумме аэродинамических сопротивлений каждого из последовательно соединенных участков. При наличии параллельных участков, например при наличии канала возвратного воздуховода и участка для прохода наружного воздуха, принимают в расчет только одну ветвь, имеющую большее сопротивление (в приведенном далее примере — ветвь возвратного воздуховода).

При экспериментальной проверке определяют аэродинамическоё сопротивление каждого участка (или нескольких последовательных участков) сети вентиляции по разности полных давлений до и после этого участка или иначе по потере давления на данном участке, поэтому аэродинамическое сопротивление системы вентиляции рассматривают и определяют как сумму потерь давления.

По характеру и способу расчета потери разделяют на потери давления на преодоление трения и потери давления в местных сопротивлениях . Таким образом,

(5.2)

Потери давления на трение определяют только на прямых участках воздуховода постоянного сечения. Эти потери имеются и на любом другом участке воздуховода независимо от наличия поворотов, сужений или расширений, но тогда они учитываются одновременно с потерями давления в местных сопротивлениях по другой методике.

Потери давления на трение (Па) подсчитывают по формуле:

, (5.3)

где l - длина воздуховода, м; - коэффициент сопротивления трению; d - диаметр воздуховода, м; - скорость движения воздуха, м/с; - плотность (объемная масса) воздуха, принимаемая в расчетах систем вентиляции 1,2 кг/м .

Коэффициент сопротивления трению, или просто коэффициент трения, зависит от режима движения воздуха, его кинематической вязкости и характера внутренней поверхности воздуховода.

Для удобства пользования в справочниках часто приводят сразу значения . Для размеров сечений, которые могут применяться в воздуховодах систем вентиляции пассажирских вагонов, эти значения приведены в таблице 5.1.

Как правило, в справочниках приводятся данные для круглых воздуховодов, в которых потери от трения минимальны, так как в них отношение периметра сечения к его площади также имеет минимальное значение. Поэтому для промышленных помещений вентиляционные воздуховоды из тонколистовой стали чаще всего выполняют круглыми, что и удобнее, и дешевле.