Как да определите налягането на вентилатора: начини за измерване и изчисляване на налягането във вентилационна система

Ако обръщате достатъчно внимание на комфорта в дома си, тогава вероятно ще се съгласите, че качеството на въздуха трябва да бъде на едно от първите места. Свежият въздух е полезен за здравето и мисленето. Не е срамно да поканите гости в добре ухаеща стая. Проветряването на всяка стая десет пъти на ден не е лесна задача, нали?

Много зависи от избора на вентилатор и на първо място от неговото налягане. Но преди да определите налягането на вентилатора, трябва да се запознаете с някои физически параметри. Прочетете за тях в нашата статия.

Благодарение на нашия материал ще изучавате формули и ще научите видовете налягане във вентилационната система. Предоставихме ви информация за общото налягане на вентилатора и два начина, по които то може да бъде измерено. В резултат на това ще можете сами да измервате всички параметри.

Налягане във вентилационната система

Да се вентилация е било ефективно, трябва да изберете правилното налягане на вентилатора. Има две възможности за самостоятелно измерване на налягането. Първият метод е директен, при който налягането се измерва на различни места. Вторият вариант е да се изчислят 2 вида налягане от 3 и да се получи неизвестна стойност от тях.

Налягането (също налягане) може да бъде статично, динамично (скорост) и общо. Според последния показател има три категории фенове.

Първата категория включва устройства с налягане < 1 kPa, втората - 1-3 kPa или повече, третата - повече от 3-12 kPa и по-висока. В жилищни сгради се използват устройства от първа и втора категория.

Аеродинамични характеристики на аксиалните вентилатори на графиката: Pv - общо налягане, N - мощност, Q - въздушен поток, ƞ - ефективност, u - скорост, n - скорост на въртене

Техническата документация за вентилатора обикновено показва аеродинамични параметри, включително общо и статично налягане при определена производителност. На практика „фабричните“ и реалните параметри често не съвпадат и това се дължи на конструктивните характеристики на вентилационните системи.

Има международни и държавни стандарти, насочени към повишаване на точността на измерванията в лабораторни условия.

В Русия обикновено се използват методи A и C, при които налягането на въздуха след вентилатора се определя косвено, въз основа на инсталираната мощност. При различни методи изходната зона включва или не включва втулката на работното колело.

Формули за изчисляване на налягането на вентилатора

Налягането е съотношението на действащите сили и площта, към която са насочени. В случай на вентилационен канал говорим за въздух и напречно сечение.

Потокът в канала е неравномерно разпределен и не преминава под прав ъгъл спрямо напречното сечение. Няма да е възможно да разберете точното налягане от едно измерване, ще трябва да търсите средната стойност в няколко точки. Това трябва да се направи както за влизане, така и за излизане от вентилационното устройство.

Аксиалните вентилатори се използват отделно и във въздуховоди; те работят ефективно, когато трябва да се прехвърлят големи маси въздух при относително ниско налягане.

Общото налягане на вентилатора се определя по формулата Pp = Pp (изход) - Pp (вход), Където:

• Pp (out) - общо налягане на изхода на устройството;
• Pp (in.) - общо налягане на входа на устройството.

За статичното налягане на вентилатора формулата се различава леко.

Записва се като Rst = Rst (out) - Pp (in), където:

• Pst (out) - статично налягане на изхода на устройството;
• Pp (in.) - общо налягане на входа на устройството.

Статичното налягане не отразява необходимото количество енергия за предаване на системата, а служи като допълнителен параметър, чрез който може да се определи общото налягане. Последният индикатор е основен критерий при избора на вентилатор: както битови, така и индустриални. Намаляването на общия напор отразява загубата на енергия в системата.

Статичното налягане в самия вентилационен канал се получава от разликата в статичното налягане на входа и изхода на вентилацията: Pst = Pst 0 - Pst 1. Това е второстепенен параметър.

Дизайнерите предоставят параметри, като вземат предвид малко или никакво запушване: изображението показва несъответствието в статичното налягане на един и същ вентилатор в различни вентилационни мрежи

Правилният избор на вентилационно устройство включва следните нюанси:

• изчисляване на въздушния поток в системата (m³/s);
• избор на устройство въз основа на това изчисление;
• определяне на изходната скорост за избрания вентилатор (m/s);
• изчисляване на Pp устройство;
• измерване на статично и динамично налягане за сравнение с общото налягане.

За да изчислят мястото за измерване на налягането, те се ръководят от хидравличния диаметър на въздуховода. Определя се по формулата: D = 4F / P. F е площта на напречното сечение на тръбата, а P е нейният периметър. Разстоянието за определяне на мястото на измерване на входа и изхода се измерва с числото D.

Как да изчислим вентилационното налягане?

Общото входящо налягане се измерва в напречно сечение на вентилационния канал, разположен на разстояние от два диаметъра на хидравличен канал (2D).В идеалния случай пред точката на измерване трябва да има право парче въздуховод с дължина 4D и необезпокояван поток.

На практика гореописаните условия се срещат рядко и тогава пред желаното място се монтира пчелна пита, която изправя въздушния поток.

След това във вентилационната система се вкарва приемник за общо налягане: в няколко точки в секцията на свой ред - най-малко 3. Въз основа на получените стойности се изчислява средният резултат. За вентилатори със свободен вход Pp, входът съответства на околното налягане, а излишното налягане в този случай е нула.

Диаграма на приемника за общо налягане: 1 - приемна тръба, 2 - преобразувател на налягане, 3 - спирачна камера, 4 - държач, 5 - пръстеновиден канал, 6 - преден ръб, 7 - входна решетка, 8 - нормализатор, 9 - записващо устройство за изходен сигнал , α - ъгъл при върховете, h - дълбочина на долините

Ако измервате силен въздушен поток, тогава трябва да определите скоростта от налягането и след това да го сравните с размера на напречното сечение. Колкото по-висока е скоростта на единица площ и колкото по-голяма е самата площ, толкова по-ефективен е вентилаторът.

Общото изходящо налягане е сложна концепция. Изходящият поток има разнородна структура, която също зависи от режима на работа и вида на устройството. Въздухът на изхода има зони на връщане, което усложнява изчисляването на налягането и скоростта.

Няма да е възможно да се установи модел за времето на появата на такова движение. Хетерогенността на потока достига 7-10 D, но тази цифра може да бъде намалена чрез изправяне на решетките.

Тръбата на Прандтл е подобрена версия на тръбата на Пито: приемниците се произвеждат в 2 версии - за скорости под и над 5 m/s

Понякога на изхода на вентилационното устройство има въртящо се коляно или отцепващ се дифузьор.В този случай потокът ще бъде още по-разнороден.

След това налягането се измерва по следния метод:

1. Зад вентилатора се избира първата секция и се сканира със сонда. Средният общ напор и производителността се измерват в няколко точки. След това последното се сравнява с входната производителност.
2. След това се избира допълнителен участък - на най-близкия прав участък след излизане от вентилационното устройство. От началото на такъв фрагмент измерете 4-6 D и ако дължината на участъка е по-къса, изберете участък в най-отдалечената точка. След това вземете сондата и определете производителността и средната обща глава.

Изчислените загуби в секцията след вентилатора се изваждат от средното общо налягане в допълнителната секция. Получава се общото изходящо налягане.

След това се сравнява производителността на входа, както и на първата и допълнителните секции на изхода. Индикаторът за вход и един от показателите за изход, който е по-близък по стойност, трябва да се считат за правилни.

Възможно е да няма сегмент от права линия с необходимата дължина. След това изберете секция, която разделя площта за измерване на части със съотношение 3 към 1. Най-голямата от тези части трябва да е най-близо до вентилатора. Измерванията не могат да се правят в диафрагми, амортисьори, завои и други връзки с въздушни смущения.

Падането на налягането може да се регистрира с помощта на измерватели на налягане, измерватели на тяга в съответствие с GOST 2405-88 и диференциални манометри в съответствие с GOST 18140-84 с клас на точност 0,5-1,0

При покривните вентилатори Pp се измерва само на входа, а статиката се определя на изхода. Високоскоростният поток след вентилационното устройство е почти напълно загубен.

Също така препоръчваме да прочетете нашия материал за избора тръби за вентилация.

Характеристики на изчисляване на налягането

Измерването на налягането във въздуха става по-трудно поради бързо променящите се параметри. Трябва да закупите електронни манометри с функция за осредняване на резултатите, получени за единица време. Ако налягането скочи рязко (пулсира), амортисьорите са полезни за изглаждане на разликите.

Трябва да се запомнят следните принципи:

• общото налягане е сумата от статично и динамично;
• общото налягане на вентилатора трябва да бъде равно на загубата на налягане във вентилационната мрежа.

Измерването на статичното налягане на изхода не е трудно. За да направите това, използвайте тръба за статично налягане: единият край се вкарва в диференциалния манометър, а другият се насочва към секцията на изхода на вентилатора. Въз основа на статичното налягане се изчислява дебитът на изхода на вентилационното устройство.

Динамичното налягане също се измерва с диференциален манометър. Към неговите връзки са свързани тръби на Pitot-Prandtl. Към единия контакт има тръба за пълно налягане, а към другия - за статично налягане. Полученият резултат ще бъде равен на динамичното налягане.

За да разберете загубата на налягане във въздуховода, можете да наблюдавате динамиката на потока: веднага щом скоростта на въздуха се увеличи, съпротивлението на вентилационната мрежа се увеличава. Налягането се губи поради това съпротивление.

Анемометрите и анемометрите с горещ проводник измерват скоростта на потока във въздуховода при стойности до 5 m / s или повече; анемометърът трябва да бъде избран съгласно GOST 6376-74

С увеличаване на скоростта на вентилатора, статичното налягане пада, а динамичното налягане се увеличава пропорционално на квадрата на увеличението на въздушния поток. Общото налягане няма да се промени.

При правилно избрано устройство динамичното налягане се променя в права пропорция на квадрата на дебита, а статичното налягане в обратна пропорция.В този случай количеството използван въздух и натоварването на електродвигателя, ако се увеличат, ще бъдат незначителни.

Някои изисквания към електродвигателя:

• нисък начален въртящ момент - поради факта, че консумацията на енергия се променя в съответствие с промяната в броя на оборотите, подавани на куба;
• голям запас;
• работа на максимална мощност за по-големи спестявания.

Мощността на вентилатора зависи от общото налягане, както и от ефективността и въздушния поток. Последните два показателя корелират с производителността на вентилационната система.

На етапа на проектиране ще трябва да зададете приоритети. Вземете предвид разходите, загубата на полезен обем на помещенията, нивото на шума.

Изводи и полезно видео по темата

Преглед на физическите показатели, необходими за измерванията:

Ролята на налягането във вентилационната мрежа:

Вентилаторът е прост дизайн под формата на колело с остриета. В същото време това е основната част от вентилационната система. Механично устройство влияе върху налягането във въздуховода и определя ефективността на вентилацията.

Ако искате да изчислите налягането на вентилатора, разберете такива стойности като скорост, въздушен поток, мощност. Ще разберете по-добре същността на измерванията. Основният индикатор, измервайте общото налягане според описаните от нас схеми.

Ако имате въпроси, задайте ги във формата под статията. Пишете коментари и споделяйте ценни знания с други читатели. Може би имате опит в проектирането на вентилационни системи - това ще бъде полезно в нечия конкретна ситуация.