книги из ГПНТБ / Сорокин, Н. С. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях учебник

где Ьо — полуширина щелевидного отверстия насадка. Принято также

сти выхода, находится в области основного участка и к нему можно применить

110

Поверхности чашек оказывает действие разность давлений. У крылЬчатого же анемометра окружная скорость центра тяжести крыла при угле наклона 45° приблизительно равна скорости потока.

Таким образом, существует прямая зависимость между окруж­ ной скоростью лопаток анемометра или между его числом оборо­ тов в единицу времени и скоростью потока; эту зависимость можно изобразить графически в ви­ де наклонной прямой (рис. 52), описываемой

уравнением

ком.

Техника измерения скорости движения воздуха анемометром состоит в следующем. При выключенном счетчике прибора запи­ сывают положение стрелок на циферблате. Затем анемометр поме­ щают в поток воздуха, следя, чтобы ось колеса совпадала с направлением пото­ ка; после того как колесо разовьет по­

счетчик анемометра и секундомер одно­ временно выключают и вновь записы­ вают положение стрелок на циферблате; взяв разность показаний после и до за­ мера и разделив эту разность на время пребывания анемометра в потоке воз­

духа в секундах, находят некоторую величину п. Пользуясь тарировочным графиком, приведенным в паспорте прибора, по найден­ ной величине п определяют скорость движения воздуха (в м/с). Для большей точности желательно в каждой замеряемой точке делать два-три замера, по которым затем вычисляют среднюю величину п .

112

ГІ пев м о м е т р и ч е с к и е т р у б к и. Эти трубки служат для определения давлений в воздуховодах.

Различают три вида давлений в движущемся потоке жидкости или газа: статическое, скоростное и полное.

Статическое давление ps выражает потенциальную энергию единицы объема потока. Оно действует перпендикулярно поверх­ ности со всех сторон на элементарную твердую частицу, движу­ щуюся в потоке с той же скоростью, что и жидкость. Статическое давление действует также на стенки канала перпендикулярно их поверхности.

В технике статическое давление обычно трактуется как избыточ­ ное над атмосферным, в связи с чем может быть как положитель­ ным, так и отрицательным. При поло­ жительном давлении воздух будет вы­ ходить из канала под действием раз­ ности давлении в канале и барометри­ ческого. При отрицательном давлении будет обратное явление — всасывание воздуха в воздуховод.

Скоростное давление рѵ выражает кинетическую энергию единицы объема потока. За счет этого давления воздух из состояния покоя переходит в движе­ ние с заданной скоростью ѵ. При этом

Скоростное давление всегда положи­ тельно.

Полное давление р представляет собой алгебраическую сумму статического и скоростного давлений и выражает полную энергию единицы объема движущегося потока:

p = ps+ pv Н/м2.

Полное давление, как и статическое, может быть положитель­ ным. и отрицательным.

Пневмометрические трубки бывают различных типов, отличаясь друг от друга главным образом конструкцией головной части.

На рис. 53 изображена схема пневмометрической трубки си­ стемы Прандтля, состоящей из двух медных трубок 1 и 2. Один конец трубки 1 с отверстием 3 входит в воздуховод, а другой ко­ нец с отверстием 4 присоединен резиновым шлангом к Д-образ- ной трубке или микроманометру (описание которого будет при­ ведено ниже). Один конец трубки 2 входит в кольцевую полость5 наконечника, в передней части которого имеется кольцевая щель 6. Другой конец 7 этой трубки резиновым шлангом также присоеди­ нен к микроманометру.

Головная часть 8 прибора присоединена к наконечнику 5 на резьбе, благодаря чему головку можно отвернуть и прочистить, если в нее забьется пыль или попадут капли воды.

Если ввести пневмометрическую трубку в воздуховод так, чтобы наконечник 5 был параллелен потоку и отверстие 3 трубки 1 приходилось против хода воздуха, то на отверстие 3 будут дей­ ствовать как скоростное, так и статическое давления потока, по­ тому что последнее действует на любую площадку и направлено нормально к этой площадке. Иными словами, трубкой 1 будет улавливаться полное давление.

Через кольцевую щель 6, расположенную параллельно потоку, будет действовать статическое давление. По разности полного и статического давлений легко найти и скоростное давление рѵ\

р — то же, при заданной температуре в кг/м3.

М и к р о м а н о м е т р ы . Для непосредственного измерения дав­ лений воздуха применяют, жидкостные микроманометры. На рис. 54 показана схема микроманометра Крелля, состоящего из стеклян­ ного сосуда 1 и наклонной стеклянной трубки 2 (один конец трубки входит в сосуд 1, а другой сообщается с атмосферой) и шкалы 3, градуированной в мм вод. ст. Все эти детали укреплены на деревян­ ной доске 4 с уровнем 5 для установки прибора в горизонтальное положение и крючками 6 для его подвешивания.

В сосуд 1 через отверстие 7, закрывающееся пробкой, наливают подкрашенный спирт до нулевого деления или на 5—10 мм выше его. Последнее удобнее, так как не нужно ч.асто доливать спирт до нулевого деления. Естественно, что в этом случае делают соот­ ветствующую поправку на показания прибора.

114

Если соединить резиновым шлангом один конец пневмометрнческой трубки, вставленный в нагнетательный воздуховод, с отро­ стком 8 микроманометра, а конец 9 трубки оставить сообщенным с атмосферой, то, очевидно, столб спирта высотой h уравновесит

чтобы измерить высоту h в увеличенном масштабе и, следовательно, с большей точностью. Действительно, обозначив угол наклона трубки через а, получим длину смещения I мениска спирта в трубке

sin а

Рис. 55. Схема присоединения шіевмометрическоіі трубки к микроманометру для приточного и вытяжного воздуховодов

При меньшем а и, следовательно, большем I показания микро­ манометра становятся более точными.

Чтобы иметь возможность измерять как большие, так и малые давления, современные микроманометры делают с поворотной стеклянной трубкой, которую можно устанавливать с различным

углом наклона и в вертикальном положении. На рис. 56 изобра­ жен такой микроманометр конструкции ЦАГИ. Он состоит из металлического сосуда 1, в котором находится подкрашенный спирт, стеклянной трубки со шкалой 2 и стойкий с отверстиями для ввода в них пружинного штифта, укрепленного на обойме трубки. Угол наклона трубки может изменяться. У каждого отверстия стойки отмечено значение синуса угла наклона трубки, являющегося мно­ жителем к показателям на шкале 2 (для получения истинного давления).

Если микроманометр заполнен спиртом полностью рсп, то давление воздуха (в Н/м2) будет определено как

=1,2 кг/м3) к плотности перемещаемого воздуха.

Внастоящее время широко применяются также микромано­ метры типа ММН, устройство которых сходно с микроманометром ЦАГИ. Микроманометр ММН более удобен в работе, так как

имеет регулятор нулевого уровня, которым можно установить ме­ ниск спирта в измерительной трубке на нулевое деление шкалы. На стойке прибора имеются пять отверстий для установки измери­ тельной трубки в разные положения; при этом положение трубки фиксируется значениями /C=sinap в отличие от микроманометра ЦАГИ, в котором приведены значения sin а. Плотность спирта принята равной 0,8095 г/см3. При другой плотности спирта вводится поправка

Дсп = — ^— ■

сп 0,8095

116

По показаниям микроманометра ММН давление определится из выражения

p = //feABAcn Н/м2.

На стойке прибора имеются пять значений К'. 0,2; 0,3; 0,4; 0,6 и 0,8.

При длине измерительной трубки 250 мм и вертикальном ее по­ ложении можно замерять давление до 250-0,8-9,81=2000 Н/м2.

Поскольку поток воздуха в канале движется с неодинаковой скоростью по сечению канала, имеющей максимальную величину в центре и уменьшающейся к стенкам, для получения средней ско­ рости потока делают замеры в нескольких точках. Для этого сече-

ѵъъ

ние прямоугольного воздуховода разбивают на ряд мелких пря­ моугольников или квадратов, в центре которых последовательно устанавливают трубку или анемометр для замеров.

Средняя скорость потока

рично относительно оси потока, поэтому в пределах рассматри­ ваемого кольца скорость можно считать постоянной; следовательно, можно измерять скорости в направлении лишь одного радиуса. Если же скоростное поле несимметрично относительно оси потока, то в каждом кольце делают четыре замера по взаимно перпендику­ лярным диаметрам и берут среднюю величину замеров.

Расход воздуха через элементарное тонкое кольцо радиуса г при площади его 2ni'dr и скорости потока в нем ѵг будет равен

2лrvrdr.

117

Расход воздуха через все сечение будет равен

R

2 j”vrrdr

Для приближенных подсчетов можно принять, что в круглых воздуховодах небольшого диаметра (до 300 мм) средняя скорость потока составляет 0,8 от максимальной осевой скорости, т. е.

^ср

Т е х н и к а и з м е р е н и я д а в л е н и й п н е в м о м е т р и ч е ­ с к о й т р у б к о й и м и к р о м а н о м е т р о м ЦАГ И . Прежде чем приступить к непосредственному измерению давлений, необхо­ димо проделать следующее:

1.Налить в сосуд микроманометра подкрашенный спирт в та­ ком объеме, чтобы при отключении прибора от трубки мениск был на 5—10 мм выше нуля.

2.Определить плотность спирта.

3.Проверить герметичность микроманометра и резиновых тру­

скольких минут давление не спадет, значит прибор и резиновые трубки достаточно герметичны; снижение давления указывает на просачивание воздуха через неплотности.

4. Убедиться в отсутствии воздушных пузырьков в приборе; для этого прибор при помощи резиновой трубки осторожно про­ дувают, следя за тем, чтобы спирт не выливался из трубки; если при продувании образуется сплошной столб жидкости без разры­ вов и после продувания уровень спирта опускается в прежнее по­ ложение, это указывает на отсутствие воздушных пузырьков.

5.Установить микроманометр в горизонтальное положение по уровню.

6.Продуть пневмометрическую трубку и убедиться в том, что

она не засорена.

Далее носик пневмометрической трубки вставляют в воздухо­ вод против движения воздуха через специально проделанное круг­ лое отверстие с люком. За положением носика необходимо тща-

118

телы-ю следить, так как малейшее отклонение его от осевого на­ правления существенно влияет на точность замеров.. Во избежа­ ние переломов или резких изгибов резиновые шланги должны быть толстостенными.

Если по трубе проходит нестандартный воздух при температуре 5° С (влия­ нием влажности и барометрического давления пренебрегаем) и спирт, налитый в прибор, имеет плотность не 0,8095 г/см3, а 0,820 г/см3, то вводим соответст­

СИСТЕМЫ ВОЗДУХООБМЕНА НА ТЕКСТИЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Эффективность установок кондиционирования воздуха по соз­ данию благоприятного микроклимата в цехах существенно зави­ сит от организации воздухообмена, т. е. от способа распределения и подачи приточного воздуха и способа удаления отработанного, загрязненного воздуха.

При организации воздухообмена необходимо стремиться к тому, чтобы свежий приточный воздух кратчайшим путем поступал в ра­ бочую зону, а загрязненный удалялся в местах скопления вред­ ностей, и тем препятствовать их распространению по рабочему залу.

Многочисленные теоретические и экспериментальные исследова­ ния показали, что циркуляция воздушных потоков в замкнутом по­ мещении определяется действием приточных струй. Это в основном

119