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通風(fēng)管道風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)量的測定方法
2022-04-30 12:12:30   來源:   評論:0 點擊:

  在通風(fēng)除塵工程中,需要對系統(tǒng)中風(fēng)壓風(fēng)速及風(fēng)量進行測定調(diào)整,使系統(tǒng)能在正常運行工況下工作。測量風(fēng)壓、風(fēng)速及風(fēng)量的方法有許多種,現(xiàn)

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  在通風(fēng)除塵工程中,需要對系統(tǒng)中風(fēng)壓風(fēng)速及風(fēng)量進行測定調(diào)整,使系統(tǒng)能在正常運行工況下工作。測量風(fēng)壓、風(fēng)速及風(fēng)量的方法有許多種,現(xiàn)場測定一般采用托測壓管和微壓計或U型管來進行測量。下面來具體介紹一下通風(fēng)管道風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)量的測定方法。
通風(fēng)管道
 
  一、測定位置和測定點
 
  (一)測定位置的選擇
 
  通風(fēng)管道內(nèi)風(fēng)速及風(fēng)量的測定,是通過測量壓力換算得到。測得管道中氣體的真實壓力值,除了正確使用測壓儀器外,合理選擇測量斷面、減少氣流擾動對測量結(jié)果的影響很大。測量斷面應(yīng)盡量選擇在氣流平穩(wěn)的直管段上。測量斷面設(shè)在彎頭、三通等異形部件前面(相對氣流流動方向)時,距這些部件的距離應(yīng)大于2倍管道直徑。當(dāng)測量斷面設(shè)在上述部件后面時,距這些部件的距離應(yīng)大于4~5倍管道直徑。當(dāng)測試現(xiàn)場難于滿足要求時,為減少誤差可適當(dāng)增加測點。但是,測量斷面位置距異形部件的最小距離至少是管道直徑的1.5倍。
 
  測定動壓時如發(fā)現(xiàn)任何一個測點出現(xiàn)零值或負(fù)值,表明氣流不穩(wěn)定,該斷面不宜作為測定斷面。如果氣流方向偏出風(fēng)管中心線15°以上,該斷面也不宜作測量斷面(檢查方法:畢托管端部正對氣流方向,慢慢擺動畢托管,使動壓值最大,這時畢托管與風(fēng)管外壁垂線的夾角即為氣流方向與風(fēng)管中心線的偏離角)。
 
  選擇測量斷面,還應(yīng)考慮測定操作的方便和安全。
 
  (二)測試孔和測定點
 
  由于速度分布的不均勻性,壓力分布也是不均勻的。因此,必須在同一斷面上多點測量,然后求出該斷面的平均值。
 
  1圓形風(fēng)道
 
  在同一斷面設(shè)置兩個彼此垂直的測孔,并將管道斷面分成一定數(shù)量的等面積同心環(huán),對于圓形風(fēng)道,測點越多,測量精度越高。
 
  2矩形風(fēng)道
 
  可將風(fēng)道斷面劃分為若干等面積的小矩形,測點布置在每個小矩形的中心,小矩形每邊的長度為200mm左右,圓風(fēng)管測點與管壁距離系數(shù)(以管徑為基數(shù))。
通風(fēng)管道
 
  二、風(fēng)道內(nèi)壓力的測定
 
  (一)原理
 
  測量風(fēng)道中氣體的壓力應(yīng)在氣流比較平穩(wěn)的管段進行。測試中需測定氣體的靜壓、動壓和全壓。測氣體全壓的孔口應(yīng)迎著風(fēng)道中氣流的方向,測靜壓的孔口應(yīng)垂直于氣流的方向。用U形壓力計測全壓和靜壓時,另一端應(yīng)與大氣相通(用傾斜微壓計在正壓管段測壓時,管的一端應(yīng)與大氣相通,在負(fù)壓管段測壓時,容器開口端應(yīng)與大氣相通)。因此壓力計上讀出的壓力,實際上是風(fēng)道內(nèi)氣體壓力與大氣壓力之間的壓差(即氣體相對壓力)。大氣壓力一般用大氣壓力表測定。由于全壓等于動壓與靜壓的代數(shù)和,可只測其中兩個值,另一值通過計算求得。
 
  (二)測定儀器
 
  氣體壓力(靜壓、動壓和全壓)的測量通常是用插入風(fēng)道中的測壓管將壓力信號取出,在與之連接的壓力計上讀出,常用的儀器有畢托管和壓力計。
 
  1 畢托管
 
  (1)標(biāo)準(zhǔn)畢托管
 
  它是一個彎成90°的雙層同心圓管,其開口端同內(nèi)管相通,用來測定全壓;在靠近管頭的外壁上開有一圈小孔,用來測定靜壓,按標(biāo)準(zhǔn)尺寸加工的畢托管校正系數(shù)近似等于1。標(biāo)準(zhǔn)畢托管測孔很小,易被風(fēng)道內(nèi)粉塵堵塞,因此這種畢托管只適用于比較清潔的管道中測定。
 
  (2)S型畢托管
 
  它是由兩根相同的金屬管并聯(lián)組成,測量時有方向相反的兩個開口,測定時,面向氣流的開口測得的相當(dāng)于全壓,背向氣流的開口測得的相當(dāng)于靜壓。由于測頭對氣流的影響,測得的壓力與實際值有較大誤差,特別是靜壓。因此,S型畢托管在使用前須用標(biāo)準(zhǔn)畢托管進行校正,S型畢托管的動壓校正系數(shù)一般在0.82~0.85之間。S型畢托管測孔較大,不易被風(fēng)道內(nèi)粉塵堵塞,這種畢托管在含塵污染源監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用。
 
  2.壓力計
 
  (1)U形壓力計
 
  由U形玻璃管制成,其中測壓液體視被測壓力范圍選用水、酒精或汞,U形壓力計不適于測量微小壓力。壓力值由液柱高差讀得換算,p值按下式計算:
 
  p=ρgh (Pa) (2.8-1)
 
  式中p—壓力,Pa;
 
  h—液柱差,mm;
 
  ρ—液體密度,g/cm3;
 
  g—重力加速度,m/s2。
 
  (2)傾斜式微壓計
 
  測壓時,將微壓計容器開口與測定系統(tǒng)中壓力較高的一端相連,斜管與系統(tǒng)中壓力較低的一端相連,作用于兩個液面上的壓力差,使液柱沿斜管上升,壓力p按下式計算:
 
  p=K·L(Pa)(2.8-2)
 
  式中L—斜管內(nèi)液柱長度,mm;
 
  K—斜管系數(shù),由儀器斜角刻度讀得。
 
  測壓液體密度,常用密度為0.1g/cm3的乙醇。當(dāng)采用其他密度的液體時,需進行密度修正。
 
  (三)測定方法
 
  1.試前,將儀器調(diào)整水平,檢查液柱有無氣泡,并將液面調(diào)至零點,然后根據(jù)測定內(nèi)容用橡皮管將測壓管與壓力計連接。畢托管與U形壓力計測量煙氣全壓、靜壓、動壓的連接方法。
 
  2測壓時,畢托管的管嘴要對準(zhǔn)氣流流動方向,其偏差不大于5°,每次測定反復(fù)三次,取平均值。
通風(fēng)管道
 
  三、管道內(nèi)風(fēng)速測定
 
  常用的測定管道內(nèi)風(fēng)速的方法分為間接式和直讀式兩類。
 
  (一)間接式
 
  先測得管內(nèi)某點動壓pd,可以計算出該點的流速v。用各點測得的動壓取均方根,可以計算出該截面的平均流速vp。
 
  式中pd—動壓值,pdi斷面上各測點動壓值,Pa;
 
  vp—平均流速是斷面上各測點流速的平均值。
 
  此法雖較繁瑣,由于精度高,在通風(fēng)系統(tǒng)測試中得到廣泛應(yīng)用。
 
  (二)直讀式
 
  常用的直讀式測速儀是熱球式熱電風(fēng)速儀,這種儀器的傳感器是一球形測頭,其中為鎳鉻絲彈簧圈,用低熔點的玻璃將其包成球狀。彈簧圈內(nèi)有一對鎳鉻—康銅熱電偶,用以測量球體的溫升程度。測頭用電加熱。由于測頭的加熱量集中在球部,只需較小的加熱電流(約30mA)就能達到要求的溫升。測頭的溫升會受到周圍空氣流速的影響,根據(jù)溫升的大小,即可測出氣流的速度。
 
  儀器的測量部分采用電子放大線路和運算放大器,并用數(shù)字顯示測量結(jié)果。測量的范圍為0.05~19.0m/s(必要時可擴大至40m/s)。
 
  儀器中還設(shè)有P-N結(jié)溫度測頭,可以在測量風(fēng)速的同時,測定氣流的溫度。這種儀器適用于氣流穩(wěn)定輸送清潔空氣,流速小于4m/s的場合。
 
  四、風(fēng)道內(nèi)流量的計算
 
  平均風(fēng)速確定以后,可按下式計算管道內(nèi)的風(fēng)量
 
  L=vp·F (m3/s) (2.8-5)
 
  式中F—管道斷面積,m2。
 
  氣體在管道內(nèi)的流速、流量與大氣壓力、氣流溫度有關(guān)。當(dāng)管道內(nèi)輸送氣體不是常溫時,應(yīng)同時給出氣流溫度和大氣壓力。
通風(fēng)管道
 
  五、局部排風(fēng)罩口風(fēng)速風(fēng)量的測定
 
  (一)罩口風(fēng)速測定
 
  罩口風(fēng)速測定一般用勻速移動法、定點測定法。
 
  1、勻速移動法
 
  (1)測定儀器:葉輪式風(fēng)速儀。
 
  (2)測定方法:對于罩口面積小于0.3m2的排風(fēng)罩口,可將風(fēng)速儀沿整個罩口斷面路線慢慢地勻速移動,移動時風(fēng)速儀不得離開測定平面,此時測得的結(jié)果是罩口平均風(fēng)速。此法進行三次,取其平均值。
 
  2、定點測定法
 
  (1)測定儀器:標(biāo)定有效期內(nèi)的熱球式熱電風(fēng)速儀。
 
  (2)測定方法:對于矩形排風(fēng)罩,按罩口斷面的大小,把它分成若干個面積相等的小塊,在每個小塊的中心處測量其氣流速度。斷面積大于0.3m2的罩口,可分成9~12個小塊測量,每個小塊的面積<0.06m2,見圖2.8-11(a);斷面積≤0.3m2的罩口,可取6個測點測量,對于條縫形排風(fēng)罩,在其高度方向至少應(yīng)有兩個測點,沿條縫長度方向根據(jù)其長度可以分別取若干個測點,測點間距≤200mm,排風(fēng)罩罩口平均風(fēng)速按算術(shù)平均值計算。
 
  (二)風(fēng)量測定
 
  動壓法測量排風(fēng)罩的風(fēng)量
 
  按式(2.8-4)計算出斷面上各測點流速的平均值vp,則排風(fēng)罩的排風(fēng)量為:
 
  L=vp·F (m3/s) (2.8-6)
 
  式中vp—平均風(fēng)速,m/s;
 
  F—管道斷面積,m2。
 
  靜壓法測量排風(fēng)罩的風(fēng)量
 
  在現(xiàn)場測定時,各管件之間的距離很短,不易找到比較穩(wěn)定的測定斷面,用動壓法測量流量有一定困難。在這種情況下,通過測量靜壓求得排風(fēng)罩的風(fēng)量。局部排風(fēng)罩壓力損失:
 
  式中pog—罩口斷面的全壓,Pa;
 
  poq—1—1斷面的全壓,Pa;
 
  p`j—1—1斷面的靜壓,Pa;
 
  poq—1—1斷面的動壓,Pa;
 
  ζ—局部排風(fēng)罩的局部阻力系數(shù);
 
  v1—斷面1—1的平均流速,m/s;
 
  ρ1—空氣的密度,kg/m3。
 
  通過公式可以看出,只要已知排風(fēng)罩的流量系數(shù)及管口處的靜壓,即可測出排風(fēng)罩的流量。
 
  各種排風(fēng)罩的流量系數(shù)可用實驗方法求得,從公式(2.8-8)可以看出:
 
  μ值可以從有關(guān)資料查得。由于實際的排風(fēng)罩和資料上給出的不可能完全相同,按資料上的μ值計算排風(fēng)量會有一定的誤差。
 
  在一個有多個排風(fēng)點的排風(fēng)系統(tǒng)中,可先測出排風(fēng)罩的μ值,然后按公式(2.8-10)算出各排風(fēng)罩要求的靜壓,通過調(diào)整靜壓調(diào)整各排風(fēng)罩的排風(fēng)量,工作量可以大大減小。上述原理也適用于送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量的調(diào)節(jié)。如均勻送風(fēng)管上要保持各孔口的送風(fēng)量相等,只需調(diào)整出口處的靜壓,使其保持相等。
通風(fēng)管道
 
  總之,通風(fēng)管道具有消聲、保溫、防火、防潮、漏風(fēng)量小、性能穩(wěn)定、經(jīng)濟適用等優(yōu)點,在不同的場所,根據(jù)不同的要求,通風(fēng)管道均會有其用之處。它材質(zhì)輕,搬運吊掛容易,現(xiàn)場修改方便、易施工,組裝便捷,需密封的連接點少,節(jié)省安裝空間,熱效高,操作安靜,工作壽命長,性能價格比最優(yōu),綜合造價低。加強對通風(fēng)管道風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)量的測定知識了解,使我們更好的去適應(yīng)市場、把握市場。
 
 

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