Назначение и характеристики воздухораспределителей

В этом разделе рассмотрены назначение, устройство и принцип действия воздушного душа и воздухораспределителя пристенного.

Воздушные души - наиболее эффективное средство обеспечения на постоянных рабочих местах нормативных параметров микроклимата. Особенно эффективно применение воздушных душей при тепловом облучении рабочих у промышленных печей, при работах с нагретыми слитками, заготовками.

Душевые патрубки устанавливают на высоте 1,8-9 м, чтобы они не мешали работающим,

Рис.7. Душевой патрубок с верхним подводом воздуха типа ПДВ: I - воздуховод; 2 - корпус; 3 - направляющая решетка

Системы, подающие воздух для воздушных душей, нельзя совмещать с системами приточной вентиляции.

Для обеспечения на рабочем месте заданных температур и скоростей воздуха ось воздушного потока направляют на грудь человека горизонтально или сверху под углом 45°, а для обеспечения допустимых концентраций вредных веществ ее направляют в лицо (зону дыхания) горизонтально или сверху под углом 45°.

При душировании по способу ниспадающего потока воздух подается на рабочее место сверху с минимально возможного расстояния струёй большого сечения и с малой скоростью, при этом требуется меньший расход воздуха и меньшая степень его охлаждения по сравнению с обычным воздушным дущем.

Кроме стационарных, промышленность выпускает передвижные аэраторы типа ПАМ-24 и др., которые применяют для обслуживания площадок, на которых работают несколько человек.

Воздухораспределители различных типов используются для распределения приточного воздуха для вентиляции, нагревания и охлаждения помещений, как правило, неиэотермическими турбулентными струями (компактными: веерными или закрученными).

В практике используются цилиндрические и конические, пристенные, панельные, жалюзийные и щелевые, приколонные, потолочные и другие типы воэдухораспределителей в зависимости от их назначения и условий применения.

На рис.8 показан трехсторонний пристенный воздухораспределитель типа ВП, предназначенный для подачи воздуха непосредственно в рабочую зону.

Рис.8. Пристенный воздухораспределитель типа ВП

Трехсторонние пристенные воздухораспределители типов ВП и НВ устанавливаются на уровне 0,7-2.5 м от пола. При выходе струя отклоняется от горизонтали на 8-10^о в направлении движения воздуха в воздуховоде. Расчет пристенных воздухораспределителей приведен в [5] и другой специальной литературе.

Порядок проведения работы

Задание I. Определить основные технические параметры вентиляционной установки: производительность вентилятора, L_V, полный напор вентилятора, P_V при заданной частоте вращения колеса вентилятора n и расходуемую электродвигателем вентилятора мощность, N. Данные измерений и вычислений внести в табл.4.

Техника, последовательность измерений и обработка полученных результатов заключается в следующем.

1.1. Закрыть заслонки З₁ - З₆ и кнопкой "Вкл.", расположенной на пульте управления, включить электродвигатель вентилятора.

1.2. Через I мин открыть заслонки З₁ - З_6.

1.3. Поворотом "вправо" ручки "Л", расположенной на пульте управления, установить по стрелочному индикатору тахогенератора ТГП максимальные обороты вентилятора :

( n = 8 делений *200 об/мин = 1600 об/мин).

1.4. В мерных сечениях всасывающего воздуховода I (ЗЛ₂ ) и нагнетательного воздуховода 2 (ЗЛ₇ ) трубкой Пито-Прандтля, установленной наконечником против движения потока воздуха в двух точках сечения (см.методику измерений на плакате) измерить полное Р, динамическое Р_d , статическое Р_S давления и определить среднее значение (Р_O , Р_d , Р_S ). Фиксировать показания водяных манометров М₁-М₃ мм. вод.ст. (пример снятия показаний с манометров М₁-М₃ см. на плакате). Перевести показания манометров в Па (1 мм вод.ст. = 9,81 Па).

1.5. По формуле: определить скорость движения воздуха, м/с (формула справедлива для плотности воздуха ρ = 1,2 кг/м³).

1.6. Снять показания вольтметра ( U, В ) и амперметра ( I, А ).

1.7. Поворотом "влево" ручки "Л" снизить обороты вентилятора до "О" и кнопкой "Выкл." отключить электродвигатель и закрыть заслонки З₁ - З_6.

1.8. Определить производительность вентилятора L_V , м³/ч по формуле:

(22)

где, L₁ ,L₂ - объемный расход воздуха соответственно во всасываю­щем и нагнетательном воздуховодах.

Для определения P_V использовать формулу 9 и табл.2.

1.9. Полное давление P_V Па, развиваемое вентилятором, определить по формуле 20

где, P₁ ,P₂ - соответственно полные давления в мерных сечениях 1 (ЗЛ₂) и 2 (ЗЛ₇).

1.10. Определить потребляемую электродвигателем мощность, Вт. по формуле

(23)

Данные измерений и вычислений занести в табл.4.

Таблица 4.

№

Место измерений

значения параметров

измеренных

вычисленных 1 ^ ! ^ »•

Р1, Па

P2, Па

Pd1, Па

Pd2, Па

U, В

I, А

ρ, кг/м3

V1, м/с

V2, м/с

F1, м2

F2, м2

L1, м3/ч L2

L2, м3/ч

Lv, м3/ч

N, Вт

n, об/мин

PV, Па

1

Мерное сечение 1 (ЗЛ2)

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

2

Мерное сечение 2 (ЗЛ7)

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

3

Вентилятор

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Полученные результаты сравнить с каталожной характеристикой вентилятора (см.рис,6).

1.11. Производительность вентилятора L_V, полное давление P_V и потребляемую мощность N_в.э сравнить с каталожной характеристикой вентилятора (см.рис.6). (На плакате приведен пример пользования каталожной характеристикой вентилятора).

Несоответствие фактических и каталожных данных может быть связано с конструктивными, монтажными и эксплуатационными недостатками вентустановок.

Задание 3. Построить характеристику вентиляционной сети.

Характеристика вентиляционной сети представляет собой зависимость потери давления в сети от расхода воздуха через нее и определяется по формуле, Па:

(24)

где, k - коэффициент, зависящий от геометрических размеров сети, значение которого тем больше, чем длиннее и мощнее сеть; L -расход воздуха в сети, м³/ч, L= L_V ; n. - показатель степени для ламинарного течения n=1, для турбулентного n = 2; в данной работе n = 2.

С помощью характеристики вентиляционной сети облегчается выбор типа и размера вентилятора для работы на данную сеть. Наглядно и быстро с ее помощью можно определить расход воздуха через сеть при заданной потере давления или, наоборот, потерю давления при заданном расходе воздуха.

Данные измерений и вычислений внести в табл.8.

Техника, последовательность измерений и обработка полученных результатов заключается в следующем:

3.1. Согласно п.1.1-1.9 задания 1 определить (или использовать полученные данные) производительность вентилятора L_V и полное давление, развиваемое им P_V при максимальной скорости вращения колеса вентилятора n₁ = 1600 об/мин. Повторить указанные измерения и их обработку с целью определения P_V и L_V при скоростях вращения колеса вентилятора n₂ = 1200 об/мин и n₃ = 800 об/мин.

3.2. По полученным данным построить характеристику вентиляционной сети P_C при скоростях вращения колеса вентилятора n₁ = 1600 об/мин (точка 1); n₂ = 1200 об/мин (точка 2) и n₃ = 800 об/мин (точка 3), (график P_C. на рис.9), плавно соединив сплошной линией точки 1-2-3-0.

3.3. Приняв значение показателя степени (при L в формуле равно 2) вычислить коэффициент k для данной вентиляционной сети по формуле

(25)

Рис.9. Характеристика сети

3.4. Нанести характеристику вентиляционной сети на каталожную характеристику вентилятора (см. плакат на стенде) и сделать вывод об экономичном (неэкономичном) режиме работы вентилятора на данную вентиляционную сеть.

Таблица 8

Место измерений	Скорость вращения колеса вентилятора, n, об/мин	Полное давление			Динамическое давление		Расход воздуха			k
		P1, Па	P2, Па	Pv, Па	Pd1, Па	Pd2, Па	L1, м3/ ч	L2, м3/ ч	LV, м3/ ч
Перед вентилятором Мерное сечение 1 (ЗЛ2) всасывающего воздуховода	1600		Х	Х		Х		Х	Х	Х
	1200		Х	Х		Х		Х	Х	Х
	800		Х	Х		Х		Х	Х	Х
За вентилятором Мерное сечение 2 (ЗЛ7) нагнетательного воздуховода	1600	Х		Х	Х		Х		Х	Х
	1200	Х		Х	Х		Х		Х	Х
	800	Х		Х	Х		Х		Х	Х
Вентиляционная сеть (вентилятор)	1600	Х	Х		Х	Х	Х	Х
	1200	Х	Х		Х	Х	Х	Х
	800	Х	Х		Х	Х	Х	Х