Cách xác định áp suất quạt: cách đo và tính toán áp suất trong hệ thống thông gió
Nếu bạn quan tâm đầy đủ đến sự thoải mái trong ngôi nhà của mình thì có thể bạn sẽ đồng ý rằng chất lượng không khí phải là một trong những ưu tiên hàng đầu. Không khí trong lành tốt cho sức khỏe và trí óc. Không có gì xấu hổ khi mời khách vào một căn phòng thơm tho. Thông gió cho mỗi phòng mười lần một ngày không phải là một việc dễ dàng phải không?
Phần lớn phụ thuộc vào việc lựa chọn quạt và trước hết là áp suất của nó. Nhưng trước khi xác định áp suất quạt, bạn cần làm quen với một số thông số vật lý. Đọc về họ trong bài viết của chúng tôi.
Nhờ tài liệu của chúng tôi, bạn sẽ nghiên cứu các công thức và tìm hiểu các loại áp suất trong hệ thống thông gió. Chúng tôi đã cung cấp cho bạn thông tin về tổng áp suất của quạt và hai cách để đo áp suất đó. Nhờ đó, bạn sẽ có thể tự mình đo được tất cả các thông số.
Nội dung của bài viết:
Áp suất hệ thống thông gió
ĐẾN thông gió đã hiệu quả thì bạn cần chọn đúng áp suất quạt. Có hai lựa chọn để tự đo áp suất. Phương pháp đầu tiên là trực tiếp, trong đó áp suất được đo ở những nơi khác nhau. Tùy chọn thứ hai là tính 2 loại áp suất trong số 3 loại và thu được giá trị chưa xác định từ chúng.
Áp suất (cũng là áp suất) có thể là tĩnh, động (tốc độ) và tổng. Theo chỉ số sau, có ba loại người hâm mộ.
Loại đầu tiên bao gồm các thiết bị có áp suất < 1 kPa, loại thứ hai - 1-3 kPa trở lên, loại thứ ba - hơn 3-12 kPa trở lên. Trong các tòa nhà dân cư, các thiết bị thuộc loại thứ nhất và thứ hai được sử dụng.
Tài liệu kỹ thuật của quạt thường chỉ ra các thông số khí động học, bao gồm áp suất tổng và áp suất tĩnh ở một hiệu suất nhất định. Trong thực tế, các thông số “nhà máy” và thực tế thường không trùng nhau và điều này là do đặc điểm thiết kế của hệ thống thông gió.
Có các tiêu chuẩn quốc tế và tiểu bang nhằm tăng độ chính xác của phép đo trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Ở Nga, phương pháp A và C thường được sử dụng, trong đó áp suất không khí sau quạt được xác định gián tiếp, dựa trên công suất lắp đặt. Trong các phương pháp khác nhau, khu vực đầu ra bao gồm hoặc không bao gồm ống lót cánh quạt.
Công thức tính áp suất quạt
Áp suất là tỉ số giữa lực tác dụng và diện tích mà chúng hướng tới. Trong trường hợp ống thông gió, chúng ta đang nói về không khí và mặt cắt ngang.
Dòng chảy trong kênh phân bố không đều và không vuông góc với mặt cắt ngang. Sẽ không thể tìm ra áp suất chính xác từ một lần đo, bạn sẽ phải tìm giá trị trung bình ở một số điểm. Điều này phải được thực hiện cả khi vào và ra thiết bị thông gió.
Áp suất tổng của quạt được xác định theo công thức Pp = Pp (đầu ra) - Pp (đầu vào), Ở đâu:
- Pp (ra) - tổng áp suất tại đầu ra của thiết bị;
- Pp (in.) - tổng áp suất ở đầu vào thiết bị.
Đối với áp suất tĩnh của quạt, công thức hơi khác một chút.
Nó được viết là Rst = Rst (out) - Pp (in), trong đó:
- Pst (ra) - áp suất tĩnh ở đầu ra của thiết bị;
- Pp (in.) - tổng áp suất ở đầu vào thiết bị.
Áp suất tĩnh không phản ánh lượng năng lượng cần thiết để truyền vào hệ thống mà đóng vai trò như một thông số bổ sung để xác định tổng áp suất. Chỉ số cuối cùng là chỉ số chính tiêu chí khi chọn mua quạt: cả trong nước và công nghiệp. Tổng cột áp giảm phản ánh sự mất năng lượng trong hệ thống.
Áp suất tĩnh trong ống thông gió được lấy từ sự chênh lệch áp suất tĩnh ở đầu vào và đầu ra của hệ thống thông gió: Pst = Pst 0 - Pst 1. Đây là một tham số nhỏ.
Sự lựa chọn chính xác của thiết bị thông gió bao gồm các sắc thái sau:
- tính toán lưu lượng không khí trong hệ thống (m³/s);
- lựa chọn thiết bị dựa trên tính toán này;
- xác định tốc độ đầu ra cho quạt đã chọn (m/s);
- tính toán thiết bị Pp;
- đo áp suất tĩnh và động để so sánh với áp suất tổng.
Để tính toán vị trí đo áp suất, chúng được hướng dẫn bởi đường kính thủy lực của ống dẫn khí. Nó được xác định bởi công thức: D = 4F/P. F là diện tích mặt cắt ngang của ống và P là chu vi của nó. Khoảng cách xác định vị trí đo tại cửa vào và cửa ra được đo bằng số D.
Làm thế nào để tính toán áp suất thông gió?
Tổng áp suất đầu vào được đo tại mặt cắt ngang của ống thông gió nằm ở khoảng cách bằng hai đường kính ống thủy lực (2D).Phía trước điểm đo lý tưởng nhất là một đoạn ống dẫn khí thẳng có chiều dài 4D và dòng chảy không bị xáo trộn.
Trong thực tế, các điều kiện được mô tả ở trên hiếm khi xảy ra, và sau đó một tổ ong được lắp đặt phía trước vị trí mong muốn để điều chỉnh luồng không khí.
Sau đó, một bộ thu áp suất đầy đủ được đưa vào hệ thống thông gió: lần lượt tại một số điểm trong phần - ít nhất là 3. Dựa trên các giá trị thu được, kết quả trung bình sẽ được tính toán. Đối với quạt có đầu vào tự do Pp, đầu vào tương ứng với áp suất xung quanh và áp suất vượt mức trong trường hợp này bằng không.
Nếu bạn đo một luồng không khí mạnh, thì bạn nên xác định tốc độ từ áp suất, sau đó so sánh nó với kích thước mặt cắt ngang. Tốc độ trên một đơn vị diện tích càng cao và diện tích càng lớn thì quạt càng hiệu quả.
Tổng áp suất đầu ra là một khái niệm phức tạp. Dòng chảy ra có cấu trúc không đồng nhất, điều này còn phụ thuộc vào chế độ vận hành và loại thiết bị. Không khí ở đầu ra có các vùng chuyển động quay trở lại, điều này làm phức tạp việc tính toán áp suất và tốc độ.
Sẽ không thể thiết lập một khuôn mẫu về thời điểm xuất hiện của một phong trào như vậy. Độ không đồng nhất của dòng chảy đạt tới 7-10 D, nhưng con số này có thể giảm đi bằng cách làm thẳng các lưới.
Đôi khi có một khuỷu quay hoặc bộ khuếch tán ly khai ở đầu ra của thiết bị thông gió.Trong trường hợp này, dòng chảy sẽ còn không đồng nhất hơn.
Áp suất sau đó được đo bằng phương pháp sau:
- Phía sau quạt, phần đầu tiên được chọn và quét bằng đầu dò. Tổng đầu người và năng suất trung bình được đo lường ở một số điểm. Sau đó, cái sau được so sánh với hiệu suất đầu vào.
- Tiếp theo, một phần bổ sung được chọn - trên phần thẳng gần nhất sau khi thoát khỏi thiết bị thông gió. Từ phần đầu của đoạn như vậy, đo 4-6 D, nếu chiều dài của đoạn ngắn hơn thì chọn đoạn ở điểm xa nhất. Sau đó lấy đầu dò xác định năng suất và tổng đầu bình quân.
Tổn thất tính toán ở đoạn sau quạt được trừ đi áp suất tổng trung bình ở đoạn bổ sung. Tổng áp suất đầu ra thu được.
Sau đó, hiệu suất ở đầu vào cũng như ở phần đầu tiên và phần bổ sung ở đầu ra sẽ được so sánh. Chỉ báo đầu vào và một trong các chỉ báo đầu ra có giá trị gần hơn nên được coi là chính xác.
Có thể không có đoạn thẳng có độ dài cần thiết. Sau đó chọn phần chia diện tích cần đo thành các phần có tỷ lệ 3 trên 1. Phần lớn nhất nên ở gần quạt hơn. Không thể thực hiện các phép đo ở màng chắn, bộ giảm chấn, chỗ uốn cong và các kết nối khác có nhiễu loạn không khí.
Trong trường hợp quạt mái, Pp chỉ được đo ở cửa vào và tĩnh điện được xác định ở cửa ra. Dòng chảy tốc độ cao sau thiết bị thông gió gần như bị mất hoàn toàn.
Chúng tôi cũng khuyên bạn nên đọc tài liệu của chúng tôi về việc lựa chọn ống thông gió.
Đặc điểm tính toán áp suất
Việc đo áp suất trong không khí trở nên khó khăn hơn do các thông số thay đổi nhanh chóng. Bạn nên mua đồng hồ đo áp suất điện tử có chức năng tính trung bình kết quả thu được trên một đơn vị thời gian. Nếu áp suất tăng đột ngột (dao động), bộ giảm chấn sẽ rất hữu ích để làm dịu đi sự khác biệt.
Cần ghi nhớ những nguyên tắc sau:
- tổng áp suất là tổng của tĩnh và động;
- tổng áp suất của quạt phải bằng tổn thất áp suất trong mạng thông gió.
Đo áp suất tĩnh ở đầu ra không khó. Để thực hiện việc này, hãy sử dụng một ống đo áp suất tĩnh: một đầu được đưa vào đồng hồ đo chênh lệch áp suất, đầu còn lại dẫn vào phần ở đầu ra của quạt. Dựa trên áp suất tĩnh, tốc độ dòng chảy ở đầu ra của thiết bị thông gió được tính toán.
Áp suất động cũng được đo bằng máy đo chênh lệch áp suất. Ống Pitot-Prandtl được kết nối với các kết nối của nó. Đối với một tiếp điểm có một ống chịu áp suất tối đa, và đối với ống kia - đối với áp suất tĩnh. Kết quả thu được sẽ bằng áp suất động.
Để tìm ra sự mất áp suất trong ống dẫn khí, bạn có thể theo dõi động thái dòng chảy: ngay khi tốc độ không khí tăng lên, điện trở của mạng thông gió sẽ tăng lên. Áp suất bị mất do lực cản này.
Khi tốc độ quạt tăng, áp suất tĩnh giảm và áp suất động tăng tỷ lệ với bình phương mức tăng lưu lượng không khí. Tổng áp suất sẽ không thay đổi.
Với một thiết bị được lựa chọn phù hợp, áp suất động thay đổi tỷ lệ thuận với bình phương tốc độ dòng chảy và áp suất tĩnh thay đổi tỷ lệ nghịch.Trong trường hợp này, lượng không khí sử dụng và tải của động cơ điện nếu tăng lên sẽ không đáng kể.
Một số yêu cầu đối với động cơ điện:
- mô-men xoắn khởi động thấp - do mức tiêu thụ điện năng thay đổi theo sự thay đổi số vòng quay cung cấp cho khối;
- cổ phiếu lớn;
- làm việc ở công suất tối đa để tiết kiệm nhiều hơn.
Công suất quạt phụ thuộc vào tổng áp suất cũng như hiệu suất và luồng không khí. Hai chỉ số cuối cùng tương quan với thông lượng của hệ thống thông gió.
Ở giai đoạn thiết kế, bạn sẽ phải đặt ra các ưu tiên. Có tính đến chi phí, tổn thất khối lượng hữu ích của mặt bằng, độ ồn.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Tổng quan về các chỉ số vật lý cần thiết cho phép đo:
Vai trò của áp suất trong mạng lưới thông gió:
Quạt có thiết kế đơn giản dưới dạng bánh xe có cánh quạt. Đồng thời, nó là bộ phận chính của hệ thống thông gió. Một thiết bị cơ học tác động đến áp suất trong ống dẫn khí và quyết định hiệu quả thông gió.
Nếu bạn muốn tính áp suất quạt, hãy hiểu các giá trị như tốc độ, lưu lượng không khí, công suất. Bạn sẽ hiểu rõ hơn bản chất của phép đo. Chỉ báo chính, đo tổng áp suất theo sơ đồ mà chúng tôi đã mô tả.
Nếu bạn có thắc mắc, hãy hỏi họ theo mẫu bên dưới bài viết. Viết bình luận và chia sẻ kiến thức có giá trị với những độc giả khác. Có lẽ bạn có kinh nghiệm thiết kế hệ thống thông gió - nó sẽ hữu ích trong tình huống cụ thể của ai đó.
Xin chào, làm thế nào để chọn quạt mái nếu bạn chỉ biết luồng không khí? Bạn nên sử dụng áp lực nào?
Xin chào. Trong bảng dữ liệu quạt mái, hãy tìm biểu đồ trong đó trục tung là áp suất tổng, trục hoành là luồng không khí. Ví dụ: cái này: http://tehnologica.ru/userfiles/product_img/photos/104_1.jpg