Kā noteikt ventilatora spiedienu: veidi, kā izmērīt un aprēķināt spiedienu ventilācijas sistēmā

Ja Jūs mājas komfortam pievēršat pietiekamu uzmanību, tad noteikti piekritīsiet, ka gaisa kvalitātei jābūt vienā no pirmajām vietām. Svaigs gaiss ir labvēlīgs veselībai un domāšanai. Labi smaržojošā telpā nav kauns uzaicināt viesus. Vēdināt katru telpu desmit reizes dienā nav viegls uzdevums, vai ne?

Daudz kas ir atkarīgs no ventilatora izvēles un, pirmkārt, no tā spiediena. Bet pirms ventilatora spiediena noteikšanas ir jāiepazīstas ar dažiem fiziskiem parametriem. Lasiet par tiem mūsu rakstā.

Pateicoties mūsu materiālam, Jūs apgūsit formulas, uzzināsiet spiediena veidus ventilācijas sistēmā. Mēs esam Jums snieguši informāciju par ventilatora pilno spiedienu un diviem veidiem, kā to izmērīt. Beigās Jūs varēsiet patstāvīgi izmērīt visus parametrus.

Spiediens ventilācijas sistēmā

Lai ventilācija būtu efektīva, ir pareizi jāizvēlas ventilatora spiediens. Ir divi varianti spiediena neatkarīgai mērīšanai. Pirmais veids ir tiešs, kad mēra spiedienu dažādās vietās. Otrais variants — aprēķināt 2 spiediena veidus no 3 un iegūt pēc tiem nezināmo lielumu.

Spiediens (arī spiediena augstums) var būt statisks, dinamisks (ātruma) un pilns. Pēc pēdējā rādītāja izšķir trīs ventilatoru kategorijas.

Pirmajā kategorijā ir ierīces ar spiedienu < 1 kPa, otrajā — 1—3 kPa un vairāk, trešajā — lielāku par 3—12 kPa un vairāk. Dzīvojamās ēkās izmanto pirmās un otrās kategorijas ierīces.

Aksiālo ventilatoru aerodinamiskais raksturojums grafikā: Pv — pilns spiediens, N — jauda, Q — gaisa plūsma, ƞ — lietderības koeficients, u — ātrums, n — griešanās frekvence

Tehniskajā dokumentācijā ventilatoram parasti norāda aerodinamiskos rādītājus, ieskaitot pilno un statisko spiedienu pie noteiktas veiktspējas. Praksē «rūpnīcas» un reālie parametri bieži nesakrīt, un tas ir saistīts ar ventilācijas sistēmu konstrukcijas īpatnībām.

Pastāv starptautiskie un valsts standarti, kas vērsti uz mērījumu precizitātes uzlabošanu laboratorijas apstākļos.

Krievijā parasti izmanto A un C metodes, kurās gaisa spiedienu pēc ventilatora nosaka netieši, pamatojoties uz iestatīto veiktspēju. Dažādās metodēs izejas laukumā iekļauj vai neiekļauj darba riteņa rumbu.

Formulas ventilatora spiediena aprēķināšanai

Spiediens ir iedarbojošo spēku un laukuma, uz kuru tie ir vērsti, attiecība. Ventilācijas kanāla gadījumā runa ir par gaisu un šķērsgriezumu.

Plūsma kanālā sadalās nevienmērīgi un neiet taisnā leņķī pret šķērsgriezumu. Precīzu spiedienu ar vienu mērījumu nevar uzzināt, būs jāmeklē vidējā vērtība no vairākiem punktiem. Tas jādara gan ventilācijas ierīces ieejai, gan izejai.

Aksiālos ventilatorus izmanto atsevišķi un gaisa vados, tie efektīvi darbojas tur, kur nepieciešams pārvadāt lielas gaisa masas ar salīdzinoši zemu spiedienu

Ventilatora kopējo spiedienu nosaka pēc formulas Kp = Kp (izv.) – Kp (iev.), kur:

• Kp (izv.) — kopējais spiediens ierīces izejā;
• Kp (iev.) — kopējais spiediens ierīces ieejā.

Ventilatora statiskā spiediena formula atšķiras nedaudz.

To pieraksta kā Sp = Sp (izv.) – Kp (iev.), kur:

• Sp (izv.) — statiskais spiediens ierīces izejā;
• Kp (iev.) — kopējais spiediens ierīces ieejā.

Statiskais spiediens neatspoguļo nepieciešamo enerģijas daudzumu tās padevei sistēmai, bet kalpo kā papildu parametrs, pēc kura var uzzināt kopējo spiedienu. Pēdējais rādītājs ir galvenais kritērijs ventilatora izvēlē: gan mājas, gan rūpnieciskajam. Kopējā spiediena samazināšanās atspoguļo enerģijas zudumu sistēmā.

Statisko spiedienu pašā ventilācijas kanālā iegūst no statiskā spiediena starpības ventilācijas ieejā un izejā: Sp = Sp 0 – Sp 1. Tas ir sekundārs parametrs.

Projektētāji norāda parametrus, ņemot vērā nelielu piesārņojumu vai bez tā: attēlā parādīta viena un tā paša ventilatora statiskā spiediena neatbilstība dažādos ventilācijas tīklos.

Pareiza ventilācijas ierīces izvēle ietver šādas nianses:

• gaisa plūsmas aprēķins sistēmā (m³/s);
• ierīces izvēle, pamatojoties uz šādu aprēķinu;
• ātruma noteikšana izejā pēc izvēlētā ventilatora (m/s);
• ierīces Kp aprēķins;
• statiskā un dinamiskā spiediena mērīšana, lai salīdzinātu ar kopējo.

Lai aprēķinātu spiediena mērīšanas vietu, orientējas uz gaisa vada hidraulisko diametru. To nosaka pēc formulas: D = 4F / P. F ir caurules šķērsgriezuma laukums, un P ir tās perimetrs. Attālumu mērīšanas vietas noteikšanai ieejā un izejā mēra ar D daudzumu.

Kā aprēķināt spiedienu ventilācijā?

Kopējo spiedienu ieplūdē mēra ventilācijas kanāla šķērsgriezumā, kas atrodas divu hidraulisko diametru (2D) attālumā no gaisvada. Pirms mērījuma vietas ideālā gadījumā jābūt taisnam gaisvada fragmentam ar garumu vismaz 4D un netraucētu plūsmu.

Praksē iepriekš aprakstītie apstākļi ir reti, un tad vajadzīgās vietas priekšā uzstāda honeycomb, kas iztaisno gaisa plūsmu.

Tad ventilācijas sistēmā ievada kopējā spiediena uztvērēju: vairākos šķērsgriezuma punktos pēc kārtas – vismaz 3. Pēc iegūtajām vērtībām aprēķina vidējo rezultātu. Ventilatoriem ar brīvu ieplūdi kopējais spiediens ieplūdē atbilst apkārtējās vides spiedienam, un pārspiediens šādā gadījumā ir nulle.

Kopējā spiediena uztvērēja shēma: 1 — uztverošā caurule, 2 — spiediena pārveidotājs, 3 — bremzēšanas kamera, 4 — turētājs, 5 — gredzenveida kanāls, 6 — priekšējā mala, 7 — ieplūdes režģis, 8 — normalizētājs, 9 — izejas signāla reģistrators, α — leņķis virsotnēs, h — padziļinājumu dziļums

Ja mēra spēcīgu gaisa plūsmu, tad pēc spiediena jānosaka ātrums un pēc tam jāsalīdzina ar šķērsgriezuma izmēru. Jo lielāks ātrums uz platības vienību un jo lielāka pati platība, jo produktīvāks ir ventilators.

Kopējais spiediens izplūdē ir sarežģīts jēdziens. Izejošajai plūsmai ir neviendabīga struktūra, kas ir atkarīga arī no darba režīma un ierīces veida. Gaisam izplūdē ir pretējās kustības zonas, kas sarežģī spiediena un ātruma aprēķinu.

Šādas kustības rašanās laika likumsakarību nevarēs noteikt. Plūsmas neviendabīgums sasniedz 7–10 D, bet rādītāju var samazināt ar iztaisnojošiem režģiem.

Prandtla caurule ir uzlabota Pitota caurules versija: uztvērējus ražo 2 variantos – ātrumiem, kas mazāki un lielāki par 5 m/s

Dažreiz ventilācijas ierīces izplūdē ir pagrieziena līkums vai atdalīšanas difuzors. Šādā gadījumā plūsma būs vēl neviendabīgāka.

Spiedienu tad mēra pēc šādas metodes:

1. Aiz ventilatora izvēlas pirmo šķērsgriezumu un skenē to ar zondi. Vairākos punktos mēra vidējo kopējo spiedienu un veiktspēju. Pēdējo tad salīdzina ar veiktspēju ieplūdē.
2. Tālāk izvēlas papildu šķērsgriezumu – tuvākajā taisnajā posmā pēc ventilācijas ierīces izejas. No šāda fragmenta sākuma atmer 4–6 D, un, ja posma garums ir mazāks, tad izvēlas šķērsgriezumu vistālākajā punktā. Pēc tam ņem zondi un nosaka veiktspēju un vidējo kopējo spiedienu.

No vidējā kopējā spiediena papildu šķērsgriezumā atņem aprēķinātos zudumus posmā aiz ventilatora. Iegūst kopējo spiedienu izplūdē.

Tad salīdzina veiktspēju ieplūdē, kā arī pirmajā un papildu šķērsgriezumā izplūdē. Par pareiziem jāuzskata ieplūdes rādītājs un viens no izplūdes rādītājiem – tas, kas ir tuvāks pēc vērtības.

Taisnas līnijas segmenta vajadzīgajā garumā var nebūt. Tad izvēlas šķērsgriezumu, kas sadala mērījumu posmu daļās proporcijā 3 pret 1. Tuvāk ventilatoram jābūt lielākajai no šīm daļām. Mērījumus nevar veikt diafragmās, aizbīdņos, līkumos un citos savienojumos ar gaisa traucējumiem.

Spiediena starpības var reģistrēt ar spiediena mērītājiem, vilces mērītājiem saskaņā ar GOST 2405-88 un diferenciālo spiediena mērītājiem saskaņā ar GOST 18140-84 ar precizitātes klasi 0,5—1,0

Kad runa ir par jumta ventilatoriem, Pņ mēra tikai pie ieejas, bet pie izejas nosaka statisko spiedienu. Ātruma plūsma pēc ventilācijas ierīces tiek gandrīz pilnībā zaudēta.

Arī iesakām izlasīt mūsu materiālu par ventilācijas cauruļu izvēli.

Spiediena aprēķina īpatnības

Spiediena mērīšana gaisa vidē ir sarežģīta tās strauji mainīgo parametru dēļ. Manometri jāiegādājas elektroniski ar rezultātu vidējošanas funkciju, kas iegūti laika vienībā. Ja spiediens strauji lec (pulsē), noderēs amortizatori, kas izlīdzina svārstības.

Jāatceras šādas likumsakarības:

• pilnais spiediens ir statiskā un dinamiskā spiediena summa;
• ventilatora pilnajam spiedienam jābūt vienādam ar spiediena zudumiem ventilācijas tīklā.

Statiskā spiediena mērīšana pie izejas nebūs grūta. Šim nolūkam izmanto statiskā spiediena cauruli: viens gals tiek ievietots diferenciālā spiediena mērītājā, bet otrs tiek virzīts uz šķērsgriezumu pie ventilatora izejas. Pēc statiskā spiediena aprēķina plūsmas ātrumu pie ventilācijas ierīces izejas.

Dinamisko spiedienu arī mēra ar diferenciālā spiediena mērītāju. Tā savienojumiem pieslēdz Pito–Prandtla caurules. Vienam kontaktam — pilnā spiediena cauruli, bet otram — statiskā spiediena cauruli. Iegūtais rezultāts būs vienāds ar dinamisko spiedienu.

Lai uzzinātu spiediena zudumus gaisa vadā, var kontrolēt plūsmas dinamiku: tiklīdz palielinās gaisa kustības ātrums, palielinās ventilācijas tīkla pretestība. Spiediens tiek zaudēts šīs pretestības dēļ.

Anemometri un termoanemometri mēra plūsmas ātrumu gaisa vadā vērtībās līdz 5 m/s vai vairāk, anemometrs jāizvēlas saskaņā ar GOST 6376—74

Palielinoties ventilatora ātrumam, statiskais spiediens samazinās, bet dinamiskais spiediens pieaug proporcionāli gaisa plūsmas palielinājuma kvadrātam. Pilnais spiediens nemainīsies.

Ar pareizi izvēlētu ierīci dinamiskais spiediens mainās tieši proporcionāli plūsmas kvadrātam, bet statiskais — apgriezti proporcionāli. Tādā gadījumā izmantotā gaisa daudzums un elektromotora slodze, lai arī pieaugs, bet nebūtiski.

Dažas prasības elektromotoram:

• mazs palaišanas moments — tādēļ, ka jaudas patēriņš mainās atbilstoši apgriezienu skaita izmaiņām, kas pievadīts kubam;
• liela rezerve;
• Darbs ar maksimālo jaudu lielākai ekonomijai.

Ventilatora jauda ir atkarīga no pilnā spiediena, kā arī no lietderības koeficienta un gaisa plūsmas. Pēdējie divi rādītāji korelē ar ventilācijas sistēmas caurlaidspēju.

Projektēšanas stadijā būs jāizvirza prioritātes. Jāņem vērā izmaksas, telpu lietderīgā tilpuma zudumi, trokšņa līmenis.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Fizisko rādītāju pārskats, kas nepieciešams mērījumiem:

Spiediena loma ventilācijas tīklā:

Ventilators ir vienkārša konstrukcija riteņa formā ar lāpstiņām. Vienlaicīgi tā ir galvenā ventilācijas sistēmas daļa. Mehāniskā ierīce ietekmē spiedienu gaisa kanālā un nosaka ventilācijas efektivitāti.

Ja vēlaties aprēķināt ventilatora spiedienu, iepazīstieties ar tādiem lielumiem kā ātrums, gaisa plūsma, jauda. Jūs labāk sapratīsiet mērījumu būtību. Galveno rādītāju — pilno spiedienu — mēriet pēc mūsu aprakstītajām shēmām.

Ja Jums ir jautājumi — uzdodiet tos formā zem raksta. Rakstiet komentārus un apmainieties ar vērtīgām zināšanām ar citiem lasītājiem. Iespējams, Jums ir pieredze ventilācijas sistēmu projektēšanā – tā būs noderīga kādā konkrētā situācijā.