2.3. Сущность метода определения эффективности вентиляционной установки

Согласно ГОСТ 12.3.018-79 для измерения давления и скорости движения воздуха в воздуховодах (каналах), выбирают участки с располо­жением измерительных сечений на расстояниях не менее шести диамет­ров трубы за местом возмущения потока (отводы, шиберы, диафрагмы и т.п.) и не менее двух диаметров перед ним. При отсутствии прямоли­нейных участков необходимой длины допускается располагать измери­тельное сечение в месте, делящем выбранный для измерения участок в отношении 3:1 в направлении движения воздуха.

Иногда измерительное сечение размещают непосредственно в местах внезапного расширения или сужения потока. При этом размер его принимают равным наименьшему сечению канала.

Координаты точек измерений давлении и скоростей, а также количество точек определяют формой и размерами измерительного, прямо-угольного или цилиндрического сечения (рис.2.2). Максимальное отклонение координат точек измерений от указанных на чертежах не должно превышать ± 10%. Количество измерений в каждой точке не менее трех.

При использовании анемометров время измерения в каждой точке не менее 10с. Перед исследованием составляют программу испытаний с указанием цели, режимов работы оборудования и условий их проведения. Вентиляционную систему и ее элементы проверяют, обнаруженные дефекты устраняют.

Приборы для измерений располагают таким образом, чтобы исключать воздействие на них потоков воздуха, вибраций, конвективного и лучистого тепла. Подготовку приборов к испытанию осуществляют в соответствии с Паспортами и действующими инструкциями по эксплуатации. Замеры проводят не ранее чем через 15 мин после пуска вентиляционного агрегата.

Зазоры между измерительными приборами и отверстиями, через которые их вводят в закрытые каналы во время испытаний, уплотняют, а отверстия после проведения испытаний закрывают.

Оценку эффективности вентиляционной, установки производят на основе объективных данных, характеризующих температуру, влажность ₍подвижность воздуха в рабочей зоне цеха, а также содержание в нем пыли «.вредных газов, т.е. санитарно-гигиенические условия, достигнутые в результате действия этой вентиляции.

В тех случаях, когда необходимо оценить эффективность приемника для удаления вредного газа или пыли, сравнивают действительную скорость движения воздуха. В трубопроводе или э самом приемнике с проектной. По разнице этих скоростей судят об эффективности данной системы.

Пример: для эффективного удаления шлифовальной пыля при, обработке мебельного щита на станке ШлПС-2 необходимо обеспечить скорость движения воздуха в трубопроводе 20 м/с.

2.4 Лабораторная установка и приборы

Описание лабораторной установки см. на стенде в лаборатории.

Пневмометрические трубки - специальные приспособления, позво­ляющие измерять давление в воздуховодах. В практике имеется много типов трубок, например, Пито, Прандтля и т.п. На рис.2.1. показана труб­ка Прандтля. Центральный канал ее головки направлен навстречу потоку и воспринимает его полный напор. По периферии головки имеются щеле­вые прорезы - отверстия, расположенные в плоскости, перпендикулярной движению газов и воспринимающие статический напор. Эта трубка дает наименее искаженные результаты при незапыленных потоках, а ее поп­равочный коэффициент равен 1. Трубки других типов имеют другие по­правочные коэффициенты. Схема подключения трубок к манометру -пока­зана на рис.2.3. а, б, в.

Манометры

Для измерения давления в воздуховодах применяют различные ма­нометры, Наиболее простой и доступный из них жидкостный - У-образный манометр (рис.2,3). В манометр до нулевого давления заливают подкрашенную воду, спирт или ртуть. Недостаток подобных манометров складывание двух показаний в обеих трубках прибора. Действительную величину замеряемого давления определяют по формуле

Р= Н_м* р_ж ,

где Н_м - разность высот манометров, Мм;

р_ж - плотность используемой жидкости, г/см³ .

Данные приборы применяют для значительных перепадов давлений (более 18 МПа) и в приближенных отсчетах.

Наибольшее распространение в технике испытания вентиляционных систем нашли микроманометры типа ЦАГИ и МмН, обладающие высокой точностью измерений. Область их применения - давления в пределах 0,2-18КПа.

2.5. Методика проведения эксперимента Измерение статического давления

• Включить кнопкой «Пуск» вентиляционную установку;

надеть шланг по схеме (рис.2.3 б) на один конец У-образного манометра, слегка подуть в него и после подъема жидкости в трубке пере жать шланг. Уровень жидкости в трубке не должен опускаться, что харак­теризует герметичность системы шланг-манометр;

• надеть свободный конец шланга на конец пневмометрической трубки со знаком “-”;

• открыть заглушку «А» на трубопроводе и ввести пневмометрическую трубку в отверстие носиком навстречу потоку до отметки 1 на труб­ке и закрыть отверстие уплотнителем;

• записать показания прибора под индексом Р₁ (опыт повторить еще два раза (Р₂, Р₃) и, если будут большие отклонения, данные усреднить);

• то же самое выполнить на других точках по горизонтальной плоскости и через заглушку в вертикальной плоскости (рис.2.2), используя мерные отметки на пневмометрической трубке;

- определить среднее (в тех случаях, когда необходимо знать давле­ние в каждой точке, данные не усредняются) значение статического дав­ления по формуле

где К - поправочный коэффициент применяемой пневмометри­ческой трубки в данном случае К=1;

Р ж - плотность жидкости в манометре, в данном случае для воды Рж=1. ,

П - число измерений;

Определенные по формуле данные занести в табл.2.1.

2.6. Измерение динамического давления

Соединить двумя шлангами оба конца пневмометрической трубки с обоими концами У-образного манометра;

• произвести замеры динамического давления и рассчитать его сред­нее значение по аналогично выполненным рацее измерениям. Получен­ные результаты занести в табл.2.1.

• используя данные замеров, определить скорость воздуха по форму­ле

м/с (2.1.)

где р_ср - среднее значение давления по результатам 3-х, замеров в одной точке.

Координаты точек измерения дамский и скоростей в воздуховодах цилиндрического сечения

0 при 100мм ≤ D ≤ 000 мм

• при D > 300 мм

Рис 2.3 Схема соединения пневмометрической трубки при изменении полного, статического и динамического давле­нии:

а - полное, б- статическое, в -динамическое

Определение расхода воздуха

Определить расход воздуха по формуле

L=3600 * F * v м³/ч,

где F - площадь сечения в точке замера, м²;

v - скорость воздуха, м/с.

Полученный результат привести к стандартным условиям по темпе­ратуре и давлению (t =20°С, Р_б =760 мм рт.ст.) по формуле

где р_ст - статическое давление, мм вод.ст. (1мм вод.ст, = 9.81 н/м²);

t_в- температура воздуха в период замера, °С;

Р₀ - барометрическое давление, мм. рт. ст.

Расчетные данные занести в табл.2. 1 .

Таблица 2.1.

Предприятие___СибГТУ______ W_отн.Поещения___________

Цех ___ауд. 4-12________ t⁰ помещения________________

Номер ветустановки______________ Р_атм_______________________

Тип манометра _________________

Удельный вес жидкости в манометре____________________________________

Номер точки замера	Замеренные давлления			F воздуховода, м2	Расход воздуха, м3/ч	Скорость воздуха в точке замера
	Рст, мм вод. ст.	Рдин, мм вод. ст	Рн, мм вод. ст

1

2

3

Среднее

знач.

Т_ср.

Т_2….Т_{п_________________________________________________________________________________________________}

2.7. Область применения данных исследований

Результаты исследований используют при:

2.7.1. Проведении аэродинамических испытаний вентиляционных систем и их элементов для. определения расходов воздуха и потерь давле­ния.

2. Сравнение полученных при испытаниях значений и паспорт­ными данными делается заключение об эффективности работы вентиля­ционной установки.

3. Рекомендации и проектирование вентиляционных систем.

Поскольку одним из важнейших показателей работы вентиляцион­ной системы является количество подаваемого (удаляемого) воздуха (воз­духообмен), в данной работе предлагается программа «Определение воз­духообмена при общеобменной вентиляции в производственных помеще­ниях». При этом рассматривается случай, когда надо удалять газообраз­ные вредные примеси.

2.8. Определение воздухообмена при общеобменной ме­ханической вентиляции в производственных помещениях.

Количество воздуха, необходимого для обеспечения требуемых па­раметров воздушной среды в рабочей зоне, определяют.

а) для помещений с тепловыделением - по избыткам явного тепла;

б) для помещений с тепло- и влаговыделениями - по избыткам явно­го тепла, влаги и скрытого тепла в рабочей зоне, с проверкой при необходимости по верхней зоне.

в) для помещений с газовыделениями – поколичеству вредностей, поступающих в рабочую зону, из условия разбавления до допустимых концентраций.

Настоящая программа реализует расчет количества воздуха (возду­хообмен) в производственном помещении с вредными газовыделениями в рабочей зоне из условия разбавления их до допустимых концентраций.

Минимальное количество воздуха, которое необходимо подавать в цех для растворения выделяющихся вредностей (т.е. необходимо заме­нять) при общеобменной вентиляции, определяют по формуле (2.3).

L=(φ*g*10⁶ )/(C_д-С₀), (2.3)

Где L - объем воздуха, удаляемого из помещения, м ³/ч;

g - количество вредных веществ, выделяющихся в рабочее помеще­ние (за вычетом удаляемого, местными отсосами), кг/ч;

Сд - предельно допустимое содержание вредных веществ по ГОСТ 12.1.005-88, мг/м³;

С₀ - содержание вредных веществ в подаваемом приточном воздухе, мг/м³. (Практически Со = 0, но не всегда);

φ - коэффициент, учитывающий неравномерность выделения вред­ностей и их распределение по помещениям.

Содержание вредных веществ в подаваемом наружном воздухе (за счет выбросов в воздушный бассейн завода технологических и вентиляционных газов) не должно превышать 30% предельно допустимой концентрации (ПДК) их в воздухе рабочих помещений. В случае превышения этой концентрации требуется специальная очистка вентиляционного воздуха.

Для пользования приведенной выше формулой необходимо знать количество вредных веществ, выделяющихся из аппаратуры в рабочее помещение (g). Расчет потерь газа из аппаратуры можно производить по преобразованной формуле адиабатического истечения (2.4)

(2.4.)

где g - количество вещества, выделяющегося через неплотности аппара­туры, кг/ч

η - коэффициент запаса, принимаемый в зависимости от состояния оборудования (η =1-2);

С - коэффициент, зависящий от давления внутри аппарата;

V_а - внутренний суммарный объем аппаратуры и коммуникаций в цехе/м³;

М - молекулярная масса вещества;

Т - абсолютная температура газа в аппарате, °К Подставив формулу 2.4 в 2.3, получим окончательную расчетную формулу для расчета воздухообмена в производственном помещении при газовых вредностях.

L=(φ*η*C*V_а М / Т 10⁶)/(С_Д - С_О), м³/ч (2.5)

Литература

1. ГОСТ 12.3.017-79. ССБТ. Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний.

Контрольные вопросы

1. Что такое давление, единицы измерения?

2. Что такое статическое, динамическое я полное давление?

3. Виды исследований вентиляции, область их применения.

4. Классификация вентиляций.

5. Как определить скорость движения воздуха в воздуховоде,

потери давления на участке, в сети?

7. В чем заключается оценка эффективности установки?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА