в чем измеряется расход воздуха
Измеряем расход воздуха
При большой площади сечения выходящей воздушной трубы скорость воздуха вверху, внизу и в центре может быть различной. В этом случае выполняют сканирование анемометром перед батареей, но данный способ не гарантирует высокой точности измерения, поскольку прибор приходится постоянно перемещать и в это время сложно сохранять перпендикулярность к продольной оси батареи и обеспечить плотное прижатие (рис.41.2).
Данный метод также способствует появлению зон, в которых скорость сильно отличается от средней, и результат измерений остается только приблизительным. Поэтому метод сканирования используется для небольших батарей и только с обеспечением достаточной точности измерения.
При значительной площади батареи лучше мысленно ее разделить на несколько небольших участков, по площади равных крыльчатке прибора. В нашем примере (рис.41.3) мы разделим ее на 9 равных частей. Измерив скорость воздуха на каждом из участков, выполняем усреднение результатов, в результате чего получаем среднюю скорость воздуха Vm, который проходит через батарею.
Теперь чтобы рассчитать объемный расход воздуха нам необходимо знать размеры трубы – ширину l и высоту h:
Qv (м3/с)= vm (м/с)х l (м)х h (м)
Для получения расхода в м3/ч необходимо перемножить полученный результат на 3600:
Qv (м3/ч)= Qv (м3/с)х3600
После выполнения этих несложных расчетов ремонтнику следует сопоставить полученные значения с номинальным расходом и сравнить результаты.
Проведение измерения
Счетчик отключают от крыльчатки и помещают на батарею в положение 1 (рис.41.3). После того как крыльчатка набрала скорость, включают анеометр так, чтобы запустить счетчик и хронометр. Как только хронометр показал 20 с, его перемещают в положение 2 и через равный интервал (20 с) в остальные положения. Через 180 с (9 положений) анеометр выключают и останавливают показания счетчика и хронометра. Допустим, показания на счетчике составляет 601 м, это значит, он набрал 601-115=486 м за 180 с. Средняя скорость составит 486/180=2,7 м/с.
Если взять высоту равную 60 см и ширину 65 см, то часовой расход составит:
Примечание. Необходимо внимательно проверять отчеты, исключая ошибки, а также следить за последовательностью получения данных. Допустим, расход для батареи 60х65 см в 368 м3/час был бы подозрительно маленьким, а 36800 м3/час слишком большим.
Для установок искусственного климата, необходимо учитывать, что расход воздуха через испаритель составляет 700 м3/час на каждый киловатт мощности компрессора.
Единицы измерения сжатого воздуха
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ
Единицы измерения применяемые в компрессорной тематике
Официально признаной системой измерений является СИ. Единицей измерения давления в ней является Паскаль,
Па (Ра) – 1Па = 1 Н/кв.м.
Производные от этой единицы 1 кПа=1000 Па и 1МПа=1000000 Па. В различных отраслях техники используются следующие единицы: миллиметр ртутного столба (мм.рт.ст или Торр), физическая атмосфера (атм.), техническая атмосфера (1 ат. = 1 кгс/кв.см), бар.
Соотношения между этими единицами приведены в таблице:
Значение давления может отсчитываться от 0 (абсолютное давление) или от атмосферного (избыточное давление). Если давление измеряется в технических атмосферах, то абсолютное давление обозначается как «ата», а избыточное – как «ати», например 9 ата, 8 ати.
| ВЕЛИЧИНА | МПа | Бар | мм рт.ст | Атм | кгс/кв.см |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 МПа | 1 | 10 | 7500.7 | 9.8692 | 10.197 |
| 1 бар | 0.1 | 1 | 750.07 | 0.9869 | 1.0197 |
| 1 мм рт.ст | 133.32 Па | 0.00133 | 1 | 0.00136 | 0.001359 |
| 1 атм | 0.10133 | 1.0133 | 760 | 1 | 1.0333 |
| 1 кгс/кв.см | 0.098066 | 0.98066 | 735.6 | 0.96784 | 1 |
Единицы измерения производительности по газу
Производительность компрессоров измеряется как объем сжимаемого газа за единицу времени.
Основная применяемая единица – метр кубический в минуту (куб.м./мин).
Используемые единицы – л/мин. (1 л/мин=0,001 куб.м/мин), куб.м./час (1 куб.м./час=1/60 куб.м/мин), л/с (1 л/с=60л/мин=0,06куб.м./мин). Производительность приводят, как правило, либо для условий (давление и температура газа) всасывания, либо для нормальных условий (давление 1 атм, температура 20 гр. C). В последнем случае перед единицей ставят букву «н» (например, 5нкуб.м/мин).
Расход сжатого воздуха: особенности расчета
При работе с компрессионным оборудованием необходимо иметь представление как исчисляется расход сжатого воздуха, тем более что производительность компрессора и определяется как объем сжимаемого газа в единицу времени.
Конечно, существуют специальные контрольно-измерительные приборы, но в некоторых случаях необходимо быстро произвести расчет расхода воздуха отдельными устройствами.
Необходимо начать с того, что уточнить, в чем измеряется воздух. Объем воздуха измеряется в кубических метрах. Единицы измерения расхода воздуха исчисляются в кубических метрах (для винтовых компрессоров) или литрах (для поршневых компрессоров) потребляемого или производимого воздуха в единицу времени (м3/мин, м3/час, л/мин).
Согласно данным российского ГОСТ 12449-80 нормальными условиями считаются
При определении расхода сжатого воздуха при нормальных условиях по ГОСТ 12449-80 перед единицей измерения сжатого воздуха ставят маркировку «н» (15нм3/мин или 165нм3/час и т.д.).
Также существуют две популярные методики расчета расхода воздуха потребляющим оборудованием.
Расчет расхода воздуха через падение давления – универсальный метод для всех видов компрессоров
На начало измерения необходимо знать объем резервуара и давление в нем (показания манометра). Включаем потребляющее оборудование, засекаем время работы. Отключаем оборудование, смотрим показания манометра резервуара. Подставляем данные в формулу.
Расчет расхода через время работы компрессора – метод для компрессоров с постоянной производительностью
На начало измерения нам необходимо знать производительность компрессора, снять показания счетчика общей наработки и счетчика работы под нагрузкой. Включаем потребляющее оборудование, засекаем время работы под нагрузкой при наборе давления до максимального значения, после которого компрессор работает на холостом ходу до начала следующего набора давления. Отключаем оборудование. Подставляем данные в формулу.
Измерение воздушного потока
Приборы для измерения параметров воздушного потока в вентсистемах и газоходах.
При контроле работы отопительного оборудования и наладке систем вентиляции возникает вопрос: какой прибор использовать для измерения в воздуховодах (газоходах) таких параметров воздушного потока, как скорость и объемный расход?
На рынке представлено большое количество приборов: крыльчатые анемометры с различными диаметрами крыльчаток, термоанемометры, дифференциальные манометры с различными пневмометрическими (напорными) трубками, комбинированные приборы и так далее. Выбор прибора зависит от того, где проводятся измерения – на вентиляционной решетке или непосредственно в воздуховоде (газоходе), каков диапазон скоростей, температура, запыленность. В этой статье приводятся принципиальные различия между приборами, а также даны советы по выбору приборов в зависимости от задачи наладчика. Технические характеристики приведенных в статье приборов указаны приблизительно, так как существует множество моделей с различными параметрами.
Конструктивные особенности приборов
На рис. 1 показана линейка приборов для измерения параметров воздушного потока на примере одной из фирм-производителей, в порядке перечисления: термоанемометр, крыльчатый анемометр, дифференциальный манометр, пневмометрические трубки, комбинированный прибор со сменными зондами, воронки для определения объемного расхода.
Дифференциальный манометр (дифманометр) с напорной трубкой
При прохождении через струну потока воздуха она охлажда-ется, и меняется ее сопротивление, кото-рое пропорционально скорости воздуха.
Скорость определяется по числу оборотов вращающейся под действием потока воздуха крыльчатки.
Напорные трубки (Пито, НИИОГАЗ и др.) имеют два канала, соединяемые шлангами со штуцерами дифманометра. Они воспринимают полное и статическое давление в воздуховоде, по которым прибор измеряет динамический напор, на основе которого вычисляются скорость потока и объемный расход.
Воздуховоды, решетки, аттестация рабочих мест. Приме-няется в основном для измерения малых скоростей
Приблизи-тельный диапазон измерения
от 0,2 … 0,6 м/с
до 15 … 40 м/с
2-4 … 20-100 м/с
Скорость потока в соответствии с ГОСТ 17.2.4.06-90 должна быть не менее 4 м/с.
На практике минимальная скорость может быть от 2 до 10 м/с в зависимости от диапазона измерения давления.
Максимальная скорость ограничивается конструктивными особенностями трубки и техническими средствами проведения поверки.
Относительная погрешность по скорости
Средняя рабочая температура зонда (трубки)
Примечание. Функция усреднения, расчета объемного расхода, а в случае с дифманометром и функция расчета скорости могут быть заложены в прибор или отсутствовать.
Примечание. Дифференциальный манометр чаще всего более надежный и доступный прибор, нежели анемометры.
 |  |  |  |  |  |
|---|---|---|---|---|---|
| Рис. 1. Приборы измерения воздушного потока | |||||
Комбинированный (многофункциональный) прибор – совокупность перечисленных в таблице выше приборов. Представляет собой измерительный блок с возможностью подключения различных зондов: пневмометрических трубок, зондов-крыльчаток, термоанемометров, зондов скорости вращения, зондов температуры и влажности и др.
Воронки используются совместно с анемометрами для измерения объемного расхода на вентиляционных решетках и диффузорах. С воронками процесс измерения становится проще и точнее, т.к. проводится один замер, а не несколько в случае работы только с анемометром с последующим усреднением результатов. Необходимо, чтобы воронка полностью накрывала решетку (диффузор), то есть размер и форма воронки должны соответствовать размеру и форме решетки (диффузора). При использовании воронки в прибор вносится ее коэффициент, поэтому чаще всего анемометр можно использовать только той фирмы, которая производит и воронки к нему.
Примечание. Когда задача наладчика состоит из измерения нескольких параметров (например, давление, скорость, влажность, температура), удобнее всего воспользоваться комбинированным прибором, но это далеко не всегда дешевле, чем приобрести по отдельности дифманометр, анемометр, гигрометр и т.п.
Ограничения по использованию приборов.
Не рекомендуется использовать термоанемометры и трубки Пито для измерения в потоках воздуха с большой запыленностью, а термоанемометры также и в высокоскоростных потоках (более 20 м/с). В трубках Пито отверстие, воспринимающее полное давление, небольшого диаметра, и оно может засориться. А в термоанемометре может порваться чувствительный элемент – «обогреваемая струна». Большая запыленность может быть, например, при производстве цемента, муки, сахара, в металлургии, при наладке вентсистем в период строительства и др.
Нежелательно использование приборов вне диапазонов рабочих температур для измерительного блока и зондов. При высоких температурах рекомендуем использовать пневмометрические трубки из нержавеющей стали или высокотемпературные крыльчатки из специальных сплавов, нежели скоростные зонды, изготовленные с пластиковыми элементами. Например, при измерениях в газоходах, где чаще всего преобладают высокие температуры.
При проведении замеров необходимо, чтобы чувствительный элемент зонда был направлен строго навстречу потоку воздуха. При отклонении от этой оси увеличивается погрешность измерений, причем, чем больше угол отклонения, тем больше погрешность.
Измерение скорости потока и объемного расхода на вентиляционной решетке.
Для проведения измерений можно использовать любой анемометр или термоанемометр, но замеры будут быстрее, правильнее и точнее, если использовать анемометр с крыльчаткой большого диаметра D=60-100 мм, т.к. в этом случае диаметр крыльчатки будет сопоставим с размерами решетки. Для упрощения измерений и уменьшения погрешности можно использовать воронку вместе с прибором. Если необходимо проводить замеры в труднодоступных местах (например, под потолком), можно использовать либо телескопический зонд, либо зонд с удлинителем.
Анемометр с крыльчаткой большого диаметра D=60-100 мм – наиболее подходящий прибор, так как с ним проводится минимальное количество измерений, что дает более точный результат и минимум затраченного времени.
Анемометр с крыльчаткой малого диаметра D=16-25мм и термоанемометр. При использовании этих приборов необходимо провести большее количество измерений, нежели при использовании анемометра с крыльчаткой большого диаметра. Это занимает больше времени, а также уменьшает точность измерений ввиду того, что увеличивается вероятность отклонения от оси измерений при каждом замере.
При использовании любого из вышеперечисленных приборов желательно, чтобы он имел функцию расчета объемного расхода, а также усреднения по времени и количеству замеров. В противном случае придется эти значения рассчитывать самостоятельно. Для начала необходимо провести измерения скорости потока в нескольких точках, распределенных по решетке, например, как показано на рис. 2, после чего рассчитывать среднюю скорость по формуле:
Q = vср x F x 3600 [м3/ч], где vср [м/с] – средняя скорость потока, F [м2] – площадь поперечного сечения на измеряемом участке (решетки).
Анемометры с функциями расчета и усреднения облегчают работу наладчика – автоматизируют процесс расчета значений параметров воздушного потока, хотя измерения по точкам сечения все равно приходиться проводить, а также вводить в прибор площадь сечения.
Рис. 2. Распределение точек замеров в прямоугольном и круглом сечении воздуховода (решетки) по ГОСТ 12.3.018-79.
Воронки и другие принадлежности. При использовании прибора с воронкой отпадает необходимость проведения множества замеров, что дает более точный результат измерений и экономит время. Проводится всего лишь один замер. В случае с диффузором без воронки вообще очень трудно обойтись. После установки воронки с анемометром на вентиляционную решетку (диффузор), как показано на рис. 3, однородный поток воздуха будет устремлен прямо на чувствительный элемент прибора, благодаря чему будет измерена средняя скорость. Анемометры с функцией расчета объемного расхода отображают его автоматически. При этом надо учесть, что у каждой воронки есть свой коэффициент преобразования, который необходимо предварительно ввести в прибор. Если прибор не рассчитывает объемный расход, то его можно вычислить самостоятельно по формуле:
Иногда замеры необходимо производить в труднодоступных местах, когда решетки находятся на потолке или сразу под потолком. В этих случаях, чтобы не пользоваться стремянкой, можно использовать зонды с телескопической рукояткой или удлинители зондов.
Рис. 3. Установка воронки на вентиляционную решетку
Измерение скорости потока и объемного расхода непосредственно в воздуховоде (газоходе).
Перед работой надо убедиться, что в стенке воздуховода есть отверстие, диаметр которого соответствует диаметру измерительного зонда. Необходимо, чтобы это отверстие было на прямом участке воздуховода, так как в этом случае воздушный поток максимально однороден. Прямой участок должен быть длиной не менее пяти диаметров воздуховода. Точка замера выбирается с условием, что до нее должно быть расстояние, равное трем диаметрам воздуховода, и после нее – двум диаметрам.
Для проведения замеров используются термоанемометры, крыльчатые анемометры с малым диаметром крыльчатки D=16-25 мм и дифференциальные манометры с пневмометрическими трубками. Если в воздуховоде бывают малые скорости ( 80°С) используются высокотемпературные крыльчатки.
Измерения проводятся в тех же точках, что и в случае с вентиляционной решеткой. Примерное расположение точек замеров показано на рис. 2.
При использовании анемометров в зависимости от того, есть ли у прибора функция расчета объемного расхода и функция усреднения по времени и количеству замеров, искомые значения средней скорости и объемного расхода либо рассчитывает прибор, либо вычисляются самостоятельно по указанным выше формулам.
Дифференциальные манометры с пневмометрической трубкой используются при высоких температурах (> 80°С) и/или скоростях более 2 м/с. Приборы можно условно разделить на две группы: одни измеряют только перепад давлений (динамический напор), другие еще имеют функцию усреднения и рассчитывают скорость потока и объемный расход. Обращаем внимание, что у пневмометрических трубок, также как и у воронок, есть коэффициенты, которые также предварительно необходимо ввести в прибор. Кроме того, в прибор также надо вводить площадь сечения воздуховода и температуру потока. Можно использовать дифманометры с автоматическим каналом ввода температуры и пневмометрические трубки со встроенной термопарой для упрощения вычислений. Не советуем использовать пневмометрическую трубку Пито в запыленных потоках, в этом случае лучше проводить измерения горячей струной
Измерения проводятся в тех же точках, что и в случае с вентиляционной решеткой. Примерное расположение точек замеров показано на рис. 2.
Для дифманометров из первой группы, которые не имеют функции расчета скорости потока и объемного расхода (например, ДМЦ-01О), упрощенные формулы для расчета искомых значений приведены ниже. Точные формулы с расчетом плотности среды в общем случае см. в ГОСТ 17.2.4.06-90.
Динамический напор, измеряемый прибором:
Pd = Pt – Ps [Па или мм вод.ст.], где Pt – полное давление, Ps – статическое давление.
Скорость потока в точке замера:
— для Pdi в [Па] и
— для Pdi в [мм вод.ст.],
где Pdi – динамический напор в точке замера, Тр [°С] – температура
среды, Кт – коэффициент пневмометрической трубки.
Среднее значение скорости потока:
Объемный расход:
Q = vср x F x 3600 [м3/ч], где vср [м/с] – средняя скорость потока, F [м2] – площадь поперечного сечения на измеряемом участке.
Блок-схема выбора прибора.
Популярные приборы.
Наша компания на протяжении более 20 лет профессионально занимается приборами для измерения параметров воздушного потока: поставка, продажа, поверка, ремонт. Мы готовы проконсультировать и помочь в выборе прибора. Но из множества приборов, представленных на рынке, хотелось бы выделить наиболее популярные по итогам продаж. По мнению наших многочисленных клиентов, именно эти приборы имеют хорошие показатели по отношению «цена / качество».
Интернет-магазин контрольно-измерительных приборов и освещения » Мир приборов «
Ознакомьтесь с нашим ассортиментом в каталоге
Решения для жизни и работы!
Представленная информация на сайте носит справочный характер и не является публичной офертой.
Технические параметры (спецификация) и комплект поставки товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления.
Единицы измерения давления и расхода сжатого воздуха принятые в компрессорной технике
В технике применяется несколько различных единиц измерения давления и расхода сжатого воздуха.
Единицы измерения давления.
Официально признанной системой единиц измерений является СИ (SI). Единицей измерения давления в ней является Паскаль, 1Па(Pa) = 1Н/м². Производные от этой единицы 1 кПа=1000 Па и 1 МПа=1000000 Па. В различных отраслях техники, также, используются единицы измерения давления, не входящие в эту систему: миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст. или тор), миллиметр водного столба, физическая атмосфера (атм.), техническая атмосфера (1 ат.= 1 кгс/см²), бар. В англоязычных странах популярностью пользуется фунт на квадратный дюйм (pounds per square inch или PSI). Соотношения между этими единицами см. в таблице.
Единицы измерения производительности по сжатому воздуху (газу).
Используются также единицы: л/мин. (1 л/мин=0,001 м³/мин.), м³/час (1 м³/час =1/60 м³/мин.), л/сек (1 л/сек = 60 л/мин. = 0,06 м³/мин.).
В случае с физическими нормальными условиями, перед единицей объема ставят букву «н» (например, 5 нм³/мин).
В случае с нормальными условиями по ГОСТ 12449-80 или ISO 1217, то перед единицей объема ставят букву «н», но обязательно добавляют что имеются в виду нормоусловия по ГОСТ 12449-80 или ISO 1217 (например, 5 нм³/мин по ГОСТ 12449-80).
В англоязычных странах в качестве единицы производительности используют кубический фут в минуту (cubic foot per minute или CFM). 1 CFM = 28,3168 л/мин. = 0,02832 м³/мин. 1 м³/мин = 35,314 CFM.