Jak určit tlak ventilátoru: způsoby měření a výpočtu tlaku ve ventilačním systému

Pokud věnujete dostatek pozornosti pohodlí v domácnosti, pak nám asi dáte za pravdu, že kvalita vzduchu by měla být na prvním místě. Čerstvý vzduch prospívá zdraví i myšlení. Pozvat hosty do dobře vonící místnosti není žádná ostuda. Vyvětrat každou místnost desetkrát denně není snadný úkol, že?

Hodně záleží na výběru ventilátoru a v první řadě jeho přítlaku. Před určením tlaku ventilátoru se však musíte seznámit s některými fyzickými parametry. Přečtěte si o nich v našem článku.

Díky našemu materiálu si prostudujete vzorce a naučíte se typy tlaku ve ventilačním systému. Poskytli jsme vám informace o celkovém tlaku ventilátoru a dvou způsobech jeho měření. Díky tomu budete moci změřit všechny parametry sami.

Tlak ventilačního systému

Na větrání byla účinná, musíte zvolit správný tlak ventilátoru. Existují dvě možnosti, jak si tlak změřit sami. První metoda je přímá, při které se tlak měří na různých místech. Druhou možností je vypočítat 2 typy tlaku ze 3 a získat z nich neznámou hodnotu.

Tlak (také tlak) může být statický, dynamický (rychlost) a celkový. Podle posledního ukazatele existují tři kategorie fanoušků.

První kategorie zahrnuje zařízení s tlakem < 1 kPa, druhá - 1-3 kPa nebo více, třetí - více než 3-12 kPa a vyšší. V obytných budovách se používají zařízení první a druhé kategorie.

Aerodynamické charakteristiky axiálních ventilátorů na grafu: Pv - celkový tlak, N - výkon, Q - průtok vzduchu, ƞ - účinnost, u - otáčky, n - otáčky

V technické dokumentaci k ventilátoru jsou obvykle uvedeny aerodynamické parametry včetně celkového a statického tlaku při určitém výkonu. V praxi se „tovární“ a skutečné parametry často neshodují, což je způsobeno konstrukčními vlastnostmi ventilačních systémů.

Existují mezinárodní a státní normy zaměřené na zvýšení přesnosti měření v laboratorních podmínkách.

V Rusku se obvykle používají metody A a C, kdy se tlak vzduchu za ventilátorem určuje nepřímo na základě instalovaného výkonu. U různých způsobů výstupní oblast zahrnuje nebo nezahrnuje pouzdro oběžného kola.

Vzorce pro výpočet tlaku ventilátoru

Tlak je poměr působících sil a plochy, na kterou směřují. V případě vzduchotechnického potrubí mluvíme o vzduchu a průřezu.

Proudění v kanálu je nerovnoměrně rozděleno a neprochází v pravém úhlu k průřezu. Z jednoho měření nepůjde zjistit přesný tlak, průměrnou hodnotu budete muset hledat ve více bodech. Toto musí být provedeno jak pro vstup, tak pro výstup z ventilačního zařízení.

Axiální ventilátory se používají samostatně i ve vzduchovodech, efektivně fungují tam, kde je potřeba přenášet velké množství vzduchu při relativně nízkém tlaku.

Celkový tlak ventilátoru je určen vzorcem Pp = Pp (výstup) - Pp (vstup), kde:

• Pp (out) - celkový tlak na výstupu ze zařízení;
• Pp (in.) - celkový tlak na vstupu do zařízení.

Pro statický tlak ventilátoru se vzorec mírně liší.

Zapisuje se jako Rst = Rst (out) - Pp (in), kde:

• Pst (out) - statický tlak na výstupu ze zařízení;
• Pp (in.) - celkový tlak na vstupu do zařízení.

Statický tlak neodráží požadované množství energie pro přenos do systému, ale slouží jako doplňkový parametr, kterým lze určit celkový tlak. Poslední ukazatel je hlavní kritérium při výběru ventilátoru: domácí i průmyslové. Pokles celkového spádu odráží ztrátu energie v systému.

Samotný statický tlak ve ventilačním potrubí se získá z rozdílu statického tlaku na vstupu a výstupu ventilace: Pst = Pst 0 - Pst 1. Toto je vedlejší parametr.

Návrháři poskytují parametry zohledňující malé nebo žádné blokování: obrázek ukazuje nesrovnalost ve statickém tlaku stejného ventilátoru v různých ventilačních sítích

Správná volba ventilačního zařízení zahrnuje následující nuance:

• výpočet průtoku vzduchu v systému (m³/s);
• výběr zařízení na základě tohoto výpočtu;
• určení výstupní rychlosti pro zvolený ventilátor (m/s);
• výpočet Pp zařízení;
• měření statického a dynamického tlaku pro porovnání s celkovým tlakem.

Pro výpočet místa pro měření tlaku se řídí hydraulickým průměrem vzduchového potrubí. Je určeno vzorcem: D = 4F/P. F je plocha průřezu trubky a P je její obvod. Vzdálenost k určení místa měření na vstupu a výstupu se měří číslem D.

Jak vypočítat ventilační tlak?

Celkový vstupní tlak je měřen na průřezu ventilačního potrubí umístěného ve vzdálenosti dvou průměrů hydraulického potrubí (2D).Před místem měření by měl být ideálně rovný kus vzduchovodu o délce 4D a nerušeném proudění.

V praxi k výše popsaným stavům dochází jen zřídka a pak se před požadované místo instaluje voština, která narovná proudění vzduchu.

Poté se do ventilačního systému vloží přijímač celkového tlaku: v několika bodech v sekci postupně - nejméně 3. Na základě získaných hodnot se vypočítá průměrný výsledek. U ventilátorů s volným příkonem Pp příkon odpovídá okolnímu tlaku a přetlak je v tomto případě nulový.

Schéma přijímače celkového tlaku: 1 - přijímací trubice, 2 - tlakový měnič, 3 - brzdová komora, 4 - držák, 5 - prstencový kanál, 6 - náběžná hrana, 7 - vstupní mřížka, 8 - normalizátor, 9 - záznamník výstupního signálu , α - úhel na vrcholech, h - hloubka údolí

Pokud naměříte silný proud vzduchu, pak byste měli určit rychlost z tlaku a poté ji porovnat s velikostí průřezu. Čím vyšší jsou otáčky na jednotku plochy a čím větší je samotná plocha, tím je ventilátor účinnější.

Celkový výstupní tlak je komplexní pojem. Výstupní proud má heterogenní strukturu, která závisí také na provozním režimu a typu zařízení. Vzduch na výstupu má zóny zpětného pohybu, což komplikuje výpočet tlaku a rychlosti.

Nebude možné stanovit vzor pro dobu výskytu takového pohybu. Heterogenita toku dosahuje 7-10 D, ale toto číslo lze snížit narovnáním mřížek.

Prandtlova trubice je vylepšená verze pitotovy trubice: přijímače se vyrábí ve 2 verzích - pro rychlosti menší a vyšší než 5 m/s

Někdy je na výstupu ventilačního zařízení rotační koleno nebo odlamovací difuzor.V tomto případě bude proudění ještě heterogennější.

Tlak se pak měří pomocí následující metody:

1. Za ventilátorem se vybere první sekce a naskenuje se sondou. Průměrná celková hlava a produktivita se měří v několika bodech. Ten je pak porovnán se vstupním výkonem.
2. Dále je vybrán další úsek - na nejbližším rovném úseku po výstupu z ventilačního zařízení. Od začátku takového fragmentu změřte 4-6 D, a pokud je délka úseku kratší, vyberte úsek v nejvzdálenějším bodě. Poté vezměte sondu a určete produktivitu a průměrnou celkovou výšku.

Vypočtené ztráty v sekci za ventilátorem se odečítají od průměrného celkového tlaku v přídavné sekci. Získá se celkový výstupní tlak.

Poté se porovná výkon na vstupu a také na první a další sekci na výstupu. Za správný by měl být považován vstupní indikátor a jeden z výstupových indikátorů, který je hodnotově bližší.

Nemusí existovat přímkový segment požadované délky. Poté vyberte část, která rozděluje měřenou plochu na části v poměru 3 ku 1. Největší z těchto částí by měla být blíže k ventilátoru. Měření nelze provádět v membránách, klapkách, ohybech a jiných spojích s rušením vzduchu.

Pokles tlaku lze zaznamenat pomocí tlakoměrů, měřičů tahu v souladu s GOST 2405-88 a diferenčních tlakoměrů v souladu s GOST 18140-84 s třídou přesnosti 0,5-1,0

U střešních ventilátorů se Pp měří pouze na vstupu, statika se zjišťuje na výstupu. Vysokorychlostní proudění za ventilačním zařízením se téměř úplně ztratí.

Doporučujeme také přečíst si náš materiál o výběru potrubí pro ventilaci.

Vlastnosti výpočtu tlaku

Měření tlaku ve vzduchu je obtížnější kvůli jeho rychle se měnícím parametrům. Měli byste si koupit elektronické tlakoměry s funkcí průměrování výsledků získaných za jednotku času. Pokud tlak prudce vyskočí (pulsuje), jsou užitečné tlumiče pro vyrovnání rozdílů.

Je třeba mít na paměti následující zásady:

• celkový tlak je součtem statického a dynamického;
• celkový tlak ventilátoru se musí rovnat tlakové ztrátě ve ventilační síti.

Měření statického tlaku na výstupu není obtížné. K tomu použijte trubici pro statický tlak: jeden konec je vložen do diferenčního tlakoměru a druhý je nasměrován do sekce na výstupu ventilátoru. Na základě statického tlaku se vypočítá průtok na výstupu vzduchotechnického zařízení.

Dynamický tlak se měří také diferenčním tlakoměrem. Na jeho přípojky jsou napojeny Pitot-Prandtlovy trubice. K jednomu kontaktu je trubice pro plný tlak a k druhému - pro statický tlak. Získaný výsledek se bude rovnat dynamickému tlaku.

Chcete-li zjistit tlakovou ztrátu ve vzduchovém potrubí, můžete sledovat dynamiku proudění: jakmile se zvýší rychlost vzduchu, zvýší se odpor ventilační sítě. Kvůli tomuto odporu se ztrácí tlak.

Anemometry a anemometry s horkým drátem měří rychlost proudění ve vzduchovém potrubí při hodnotách do 5 m/s nebo více; anemometr by měl být zvolen podle GOST 6376-74

Se zvyšujícími se otáčkami ventilátoru statický tlak klesá a dynamický tlak se zvyšuje úměrně druhé mocnině nárůstu průtoku vzduchu. Celkový tlak se nezmění.

Při správně zvoleném zařízení se dynamický tlak mění přímo úměrně druhé mocnině průtoku a statický tlak nepřímo úměrně.V tomto případě bude množství použitého vzduchu a zatížení elektromotoru, pokud se zvýší, nevýznamné.

Některé požadavky na elektromotor:

• nízký startovací moment - vzhledem k tomu, že spotřeba energie se mění v souladu se změnou počtu otáček dodávaných do kostky;
• velké zásoby;
• pracovat na maximální výkon pro větší úspory.

Výkon ventilátoru závisí na celkovém tlaku, stejně jako na účinnosti a průtoku vzduchu. Poslední dva ukazatele korelují s propustností ventilačního systému.

Ve fázi návrhu si budete muset stanovit priority. Vezměte v úvahu náklady, ztrátu užitečného objemu prostor, hladinu hluku.

Závěry a užitečné video k tématu

Přehled fyzických indikátorů potřebných pro měření:

Role tlaku ve ventilační síti:

Ventilátor je jednoduché konstrukce v podobě kola s lopatkami. Zároveň je hlavní součástí ventilačního systému. Mechanické zařízení ovlivňuje tlak ve vzduchovodu a určuje účinnost ventilace.

Pokud chcete vypočítat tlak ventilátoru, rozumějte takovým hodnotám, jako je rychlost, průtok vzduchu, výkon. Lépe pochopíte podstatu měření. Hlavním indikátorem je měření celkového tlaku podle schémat, které jsme popsali.

Pokud máte dotazy, zeptejte se je ve formuláři pod článkem. Pište komentáře a sdílejte cenné poznatky s ostatními čtenáři. Možná máte zkušenosti s navrhováním ventilačních systémů - v konkrétní situaci se to někomu bude hodit.