Întrebarea 21. Clasificarea instrumentelor de măsurare a presiunii. Dispozitivul manometrului cu electrocontact, metode de verificare a acestuia.

În multe procese tehnologice, presiunea este unul dintre principalii parametri care le determină cursul. Acestea includ: presiunea în autoclave și camerele de abur, presiunea aerului în conductele de proces etc.

Determinarea valorii presiunii

Presiune este o mărime care caracterizează efectul forței pe unitatea de suprafață.

Când se determină mărimea presiunii, se obișnuiește să se facă distincția între presiunea absolută, atmosferică, manometrică și de vid.

Presiunea absolută (pag A ) - aceasta este presiunea din interiorul oricărui sistem, sub care se află un gaz, vapori sau lichid, măsurată de la zero absolut.

Presiunea atmosferică (pag în ) creat de masa coloanei de aer a atmosferei terestre. Are o valoare variabilă în funcție de înălțimea zonei deasupra nivelului mării, latitudinea geografică și condițiile meteorologice.

Suprapresiune este determinată de diferența dintre presiunea absolută (p a) și presiunea atmosferică (p b):

r izb \u003d r a - r c.

Vacuum (vid) este starea unui gaz în care presiunea sa este mai mică decât presiunea atmosferică. Cantitativ, presiunea de vid este determinată de diferența dintre presiunea atmosferică și presiunea absolută din interiorul sistemului de vid:

p vak \u003d p in - p a

Când se măsoară presiunea în medii în mișcare, conceptul de presiune este înțeles ca static și presiune dinamică.

Presiunea statică (pag Sf ) este presiunea în funcție de energia potențială a mediului gazos sau lichid; determinată de presiunea statică. Poate fi în exces sau vid, într-un caz particular poate fi egal cu atmosferic.

Presiunea dinamică (pag d ) este presiunea datorată vitezei de curgere a unui gaz sau lichid.

Presiunea totală (pag P ) Mediul în mișcare este compus din presiuni statice (p st) și dinamice (p d):

r p \u003d r st + r d.

Unități de presiune

În sistemul SI de unități, unitatea de presiune este considerată acțiunea unei forțe de 1 H (newton) pe o suprafață de 1 m², adică 1 Pa (Pascal). Deoarece această unitate este foarte mică, pentru măsurători practice se utilizează kilopascalul (kPa = 10 3 Pa) sau megapascalul (MPa = 10 6 Pa).

În plus, următoarele unități de presiune sunt utilizate în practică:

milimetru de coloană de apă (mm coloană de apă);

milimetru de mercur (mm Hg);

atmosfera;

kilogram forță pe centimetru pătrat (kg s/cm²);

Relația dintre aceste cantități este următoarea:

1 Pa = 1 N/m²

1 kg s/cm² = 0,0981 MPa = 1 atm

1 mm w.c. Artă. \u003d 9,81 Pa \u003d 10 -4 kg s / cm² \u003d 10 -4 atm

1 mmHg Artă. = 133,332 Pa

1 bar = 100.000 Pa = 750 mmHg Artă.

Explicația fizică a unor unități de măsură:

1 kg s / cm² este presiunea unei coloane de apă de 10 m înălțime;

1 mmHg Artă. este cantitatea de reducere a presiunii pentru fiecare 10 m de altitudine.

Metode de măsurare a presiunii

Utilizarea pe scară largă a presiunii, diferența sa și rarefierea în procesele tehnologice face necesară aplicarea diverse metodeși mijloace de măsurare și control al presiunii.

Metodele de măsurare a presiunii se bazează pe compararea forțelor presiunii măsurate cu forțele:

presiunea unei coloane de lichid (mercur, apă) de înălțimea corespunzătoare;

dezvoltat în timpul deformării elementelor elastice (arcuri, membrane, cutii manometrice, burduf și tuburi manometrice);

greutatea încărcăturii;

forţe elastice care decurg din deformarea anumitor materiale şi care provoacă efecte electrice.

Clasificarea instrumentelor de măsurare a presiunii

Clasificare după principiul acțiunii

În conformitate cu aceste metode, instrumentele de măsurare a presiunii pot fi împărțite, conform principiului de funcționare, în:

lichid;

deformare;

piston de marfă;

electric.

Cele mai utilizate în industrie sunt instrumentele de măsurare a deformării. Restul, în cea mai mare parte, și-au găsit aplicații în condiții de laborator ca exemplare sau de cercetare.

Clasificare în funcție de valoarea măsurată

În funcție de valoarea măsurată, instrumentele de măsurare a presiunii sunt împărțite în:

manometre - pentru măsurarea presiunii în exces (presiunea peste presiunea atmosferică);

micromanometre (presometre) - pentru măsurarea presiunilor mici în exces (până la 40 kPa);

barometre - pentru măsurarea presiunii atmosferice;

microvacuometre (calibre de tracțiune) - pentru măsurarea vidurilor mici (până la -40 kPa);

vacuometre - pentru măsurarea presiunii de vid;

manometre si vacuum – pentru masurarea excesului si presiunea vidului;

manometre - pentru măsurarea excesului (până la 40 kPa) și a presiunii de vid (până la -40 kPa);

manometre presiune absolută- a măsura presiunea, măsurată de la zero absolut;

manometre diferenţiale - pentru măsurarea presiunilor diferenţiale (diferenţiale).

Instrumente de măsurare a presiunii lichidelor

Acțiunea instrumentelor de măsurare a lichidelor se bazează pe principiul hidrostatic, în care presiunea măsurată este echilibrată de presiunea coloanei de fluid de barieră (de lucru). Diferența de niveluri în funcție de densitatea lichidului este o măsură a presiunii.

U-manometru în formă- Acesta este cel mai simplu dispozitiv pentru măsurarea presiunii sau a diferenței de presiune. Este un tub de sticlă îndoit umplut cu un fluid de lucru (mercur sau apă) și atașat la un panou cu o scară. Un capăt al tubului este conectat la atmosferă, iar celălalt este conectat la obiectul unde se măsoară presiunea.

Limita superioară de măsurare a manometrelor cu două conducte este de 1 ... 10 kPa cu o eroare de măsurare redusă de 0,2 ... 2%. Precizia măsurării presiunii de către acest instrument va fi determinată de precizia citirii valorii h (valoarea diferenței de nivel al lichidului), precizia determinării densității fluid de lucruρ și să fie independent de secțiunea transversală a tubului.

Instrumentele de măsurare a presiunii lichide se caracterizează prin absența transmiterii de la distanță a citirilor, limite mici de măsurare și rezistență scăzută. În același timp, datorită simplității, costului redus și preciziei de măsurare relativ ridicate, acestea sunt utilizate pe scară largă în laboratoare și mai rar în industrie.

Instrumente de măsurare a presiunii de deformare

Acestea se bazează pe echilibrarea forței create de presiunea sau vidul mediului controlat asupra elementului sensibil cu forțele de deformații elastice ale diferitelor tipuri de elemente elastice. Această deformare sub formă de deplasări liniare sau unghiulare este transmisă unui dispozitiv de înregistrare (indicator sau de înregistrare) sau convertită într-un semnal electric (pneumatic) pentru transmisie la distanță.

Ca elemente sensibile se folosesc arcuri tubulare cu o singură tură, arcuri tubulare cu mai multe spire, membrane elastice, burduf și burduf-arc.

Pentru fabricarea membranelor, burdufurilor și arcuri tubulare se folosesc aliaje de bronz, alamă, crom-nichel, care se caracterizează prin elasticitate suficient de mare, anticoroziune, dependență scăzută a parametrilor de schimbările de temperatură.

Dispozitive cu membrană sunt folosite pentru a măsura presiuni joase (până la 40 kPa) ale mediilor gazoase neutre.

Dispozitive cu burduf conceput pentru a măsura excesul și presiunea de vid a gazelor neagresive cu limite de măsurare de până la 40 kPa, până la 400 kPa (ca manometre), până la 100 kPa (ca manometre), în intervalul -100 ... + 300 kPa (ca manometre combinate de presiune și vid).

Dispozitive cu arc tubular sunt printre cele mai comune manometre, vacuometre și manometre combinate de presiune și vacuum.

Un arc tubular este un tub cu pereți subțiri, îndoit într-un arc de cerc, (cu o singură tură sau cu mai multe spire) cu un capăt etanș, care este realizat din aliaje de cupru sau oțel inoxidabil. Când presiunea din interiorul tubului crește sau scade, arcul se desfășoară sau se răsucește la un anumit unghi.

Manometrele de tipul considerat sunt produse pentru limitele superioare de măsurare de 60 ... 160 kPa. Vacuometrele sunt produse cu o scară de 0…100 kPa. Manometrele de presiune au limite de măsurare: de la -100 kPa la + (60 kPa ... 2,4 MPa). Clasa de precizie pentru manometre de lucru 0,6 ... 4, pentru exemplare - 0,16; 0,25; 0,4.

Testere cu greutate mare sunt folosite ca dispozitive de verificare a controlului mecanic și manometre exemplare de presiune medie și înaltă. Presiunea din ele este determinată de greutăți calibrate plasate pe piston. Kerosenul, uleiul de transformator sau de ricin este folosit ca fluid de lucru. Clasa de precizie a manometrelor cu greutate redusă este 0,05 și 0,02%.

Manometre electrice și vacuometre

Funcționarea dispozitivelor din acest grup se bazează pe proprietatea anumitor materiale de a-și modifica parametrii electrici sub presiune.

Manometre piezoelectrice utilizat pentru măsurarea presiunii pulsatorii de înaltă frecvență în mecanisme cu o sarcină admisă pe elementul sensibil de până la 8·10 3 GPa. Elementul sensibil din manometrele piezoelectrice, care convertește solicitările mecanice în oscilații ale curentului electric, sunt cilindrice sau forma rectangulara grosime de câțiva milimetri din cuarț, titanat de bariu sau ceramică PZT (titonat de zirconat de plumb).

Extensometre au mici dimensiuni, dispozitiv simplu, de înaltă precizie și funcționare fiabilă. Limita superioară a citirilor este 0,1 ... 40 MPa, clasa de precizie 0,6; 1 și 1.5. Sunt utilizate în condiții dificile de producție.

Ca element sensibil în extensometre, se folosesc extensometre, al căror principiu de funcționare se bazează pe o modificare a rezistenței sub acțiunea deformării.

Presiunea din manometru este măsurată printr-un circuit de punte dezechilibrat.

Ca urmare a deformării membranei cu o placă de safir și extensometre, apare un dezechilibru al punții sub formă de tensiune, care este convertită de un amplificator într-un semnal de ieșire proporțional cu presiunea măsurată.

Manometre diferențiale

Se aplică la măsurarea diferenței (diferenței) de presiune a lichidelor și gazelor. Ele pot fi folosite pentru a măsura debitul de gaze și lichide, nivelul lichidului, precum și pentru a măsura mici presiuni în exces și vid.

Manometre diferenţiale cu membrană sunt dispozitive de măsurare primare fără șacal concepute pentru a măsura presiunea mediilor neagresive, transformând valoarea măsurată într-un semnal DC analogic unificat 0 ... 5 mA.

Pentru limitarea căderilor de presiune de 1,6 ... 630 kPa sunt produse manometre diferențiale de tip DM.

Manometre cu burduf diferential sunt produse pentru limitarea căderilor de presiune de 1…4kPa, sunt proiectate pentru suprapresiune maximă admisă de funcționare de 25kPa.

Dispozitivul manometrului cu electrocontact, metode de verificare a acestuia

Dispozitiv manometru cu electrocontact

Figura - Scheme schematice ale manometrelor cu electrocontact: A- un singur contact pentru scurtcircuit; b- deschidere cu un singur contact; c - deschis-deschis cu două contacte; G– două contacte pentru scurtcircuit – scurtcircuit; d- deschidere-închidere cu două contacte; e- doua contacte pentru inchidere-deschidere; 1 - săgeată indicator; 2 și 3 – contacte de bază electrice; 4 și 5 – zone de contacte închise, respectiv deschise; 6 și 7 – obiecte de influență

O diagramă tipică a funcționării unui manometru cu electrocontact poate fi ilustrată în figură ( A). Cu o creștere a presiunii și atingerea unei anumite valori, săgeata index 1 cu contact electric intră în zonă 4 și se închide cu contactul de bază 2 circuitul electric al aparatului. Închiderea circuitului, la rândul său, duce la punerea în funcțiune a obiectului de influență 6.

În circuitul de deschidere (Fig. . b) în absența presiunii, contactele electrice ale săgeții index 1 și contactul de bază 2 închis. Sub tensiune Uîn este circuit electric dispozitiv și obiect de influență. Când presiunea crește și indicatorul trece prin zona de contacte închise, circuitul electric al dispozitivului se întrerupe și, în consecință, semnalul electric direcționat către obiectul de influență este întrerupt.

Cel mai adesea, în condiții de producție, se folosesc manometre cu circuite electrice cu două contacte: unul este utilizat pentru indicarea sonoră sau luminoasă, iar al doilea este utilizat pentru a organiza funcționarea sistemelor de diferite tipuri de control. Astfel, circuitul de deschidere-închidere (Fig. d) permite unui canal să deschidă un circuit electric atunci când se atinge o anumită presiune și să primească un semnal de impact asupra obiectului 7 , iar conform celui de-al doilea - folosind contactul de bază 3 închideți al doilea circuit electric deschis.

Circuitul de închidere-deschidere (Fig. . e) permite, odată cu creșterea presiunii, un circuit să se închidă, iar al doilea - să se deschidă.

Circuite cu două contacte pentru închidere-închidere (Fig. G) și deschidere-deschidere (Fig. în) prevăd, atunci când presiunea crește și atinge valori identice sau diferite, închiderea ambelor circuite electrice sau, în consecință, deschiderea acestora.

Partea de electrocontact a manometrului poate fi fie integrală, combinată direct cu mecanismul contorului, fie atașată sub forma unui grup de electrocontact montat pe partea frontală a dispozitivului. Producătorii folosesc în mod tradițional modele în care tijele grupului de electrocontact au fost montate pe axa tubului. În unele dispozitive, de regulă, este instalat un grup de electrocontact, conectat la elementul sensibil prin săgeata index a manometrului. Unii producători au stăpânit manometrul cu electrocontact cu microîntrerupătoare, care sunt instalate pe mecanismul de transmisie al contorului.

Manometrele cu electrocontact sunt produse cu contacte mecanice, contacte cu presarcină magnetică, pereche inductivă, microîntrerupătoare.

Grupul de electrocontact cu contacte mecanice este structural cel mai simplu. Un contact de bază este fixat pe baza dielectrică, care este o săgeată suplimentară cu un contact electric fixat pe ea și conectat la un circuit electric. Un alt conector de circuit electric este conectat la un contact care se mișcă cu o săgeată index. Astfel, odată cu creșterea presiunii, săgeata index deplasează contactul mobil până când acesta este conectat la al doilea contact fixat pe săgeata suplimentară. Contactele mecanice, realizate sub formă de petale sau rafturi, sunt realizate din aliaje argint-nichel (Ar80Ni20), argint-paladiu (Ag70Pd30), aur-argint (Au80Ag20), platină-iridiu (Pt75Ir25) etc.

Dispozitivele cu contacte mecanice sunt proiectate pentru tensiuni de până la 250 V și rezistă la o putere maximă de rupere de până la 10 W DC sau până la 20 V×A AC. Puterea mică de rupere a contactelor asigură o precizie de acționare suficient de mare (până la 0,5% valoarea deplină cântare).

O conexiune electrică mai puternică este asigurată de contactele cu preîncărcare magnetică. Diferența lor față de cele mecanice este că magneții mici sunt fixați pe partea din spate a contactelor (cu adeziv sau șuruburi), ceea ce sporește rezistența conexiunii mecanice. Puterea maximă de rupere a contactelor cu preîncărcare magnetică este de până la 30 W DC sau până la 50 V×A AC și tensiune de până la 380 V. Datorită prezenței magneților în sistemul de contact, clasa de precizie nu depășește 2,5.

Metode de verificare ECG

Manometrele cu electrocontact, precum și senzorii de presiune, trebuie verificate periodic.

Manometrele cu electrocontact din teren și condițiile de laborator pot fi verificate în trei moduri:

verificarea punctului zero: atunci când presiunea este îndepărtată, indicatorul ar trebui să revină la marcajul „0”, deficitul indicatorului nu trebuie să depășească jumătate din toleranța de eroare a instrumentului;

verificare punct de operare: un manometru de control este conectat la dispozitivul testat și se compară citirile ambelor dispozitive;

verificare (calibrare): verificarea dispozitivului conform procedurii de verificare (calibrare) pt de acest tip aparate.

Manometrele și presostatoarele cu electrocontact sunt verificate pentru acuratețea funcționării contactelor de semnal, eroarea de funcționare nu trebuie să fie mai mare decât cea de pașaport.

Procedura de verificare

Efectuați întreținerea dispozitivului de presiune:

Verificați marcarea și siguranța sigiliilor;

Prezența și rezistența fixării capacului;

Nici un fir de împământare rupt;

Absența loviturilor și a daunelor vizibile, a prafului și a murdăriei pe carcasă;

Puterea montării senzorului (lucrare la fața locului);

Integritatea izolației cablurilor (lucrare la fața locului);

Fiabilitatea fixării cablului în dispozitivul de apă (lucrare la locul de operare);

Verificați strângerea elementelor de fixare (lucrări la fața locului);

Pentru dispozitivele de contact, verificați rezistența de izolație față de carcasă.

Asamblați un circuit pentru dispozitivele de presiune de contact.

Creșteți treptat presiunea la intrare, luați citiri ale instrumentului exemplar în timpul cursei înainte și înapoi (reducerea presiunii). Rapoartele trebuie făcute în 5 puncte egal distanțate ale intervalului de măsurare.

Verificați acuratețea operațiunii contactelor conform setărilor.

UNIVERSITATEA MEDICALĂ DE STAT DIN SEMEY

Trusa de instrumente pe această temă:

Studiul proprietăților reologice ale fluidelor biologice.

Metode pentru studiul circulației sanguine.

Reografie.

Alcătuit de: Lector

Kovaleva L.V.

Principalele întrebări ale subiectului:

1. ecuația lui Bernoulli. Presiune statică și dinamică.
2. Proprietățile reologice ale sângelui. Viscozitate.
3. formula lui Newton.
4. numărul Reynolds.
5. Fluid newtonian și non-newtonian
6. flux laminar.
7. curgere turbulentă.
8. Determinarea vâscozității sângelui folosind un viscozimetru medical.
9. legea lui Poiseuille.
10. Determinarea vitezei fluxului sanguin.
11. rezistența totală a țesuturilor corpului. Fundamentele fizice reografie. Reoencefalografie
12. Bazele fizice ale balistocardiografiei.

ecuația lui Bernoulli. Presiune statică și dinamică.

Ideal se numește incompresibil și neavând frecare internă, sau vâscozitate; Un flux staționar sau constant este un flux în care vitezele particulelor de fluid în fiecare punct al fluxului nu se modifică în timp. Fluxul constant este caracterizat de linii de curgere - linii imaginare care coincid cu traiectoriile particulelor. O parte a fluxului de fluid, delimitată pe toate părțile de linii de curgere, formează un tub sau un jet de curent. Să evidențiem un tub de flux atât de îngust încât vitezele particulelor V în oricare dintre secțiunile sale S, perpendiculare pe axa tubului, pot fi considerate aceleași pe întreaga secțiune. Apoi, volumul de lichid care curge prin orice secțiune a tubului pe unitate de timp rămâne constant, deoarece mișcarea particulelor în lichid are loc numai de-a lungul axei tubului: . Acest raport se numește starea continuitatii jetului. Aceasta implică faptul că, pentru un fluid real cu un debit constant printr-o conductă cu secțiune transversală variabilă, cantitatea Q de fluid care curge pe unitatea de timp prin orice secțiune a conductei rămâne constantă (Q = const), iar vitezele medii ale curgerii în diferite secțiuni ale conductei sunt invers. proporțional cu suprafețele acestor secțiuni: etc.

Să evidențiem un tub de curent în fluxul unui fluid ideal și în el un volum suficient de mic de fluid cu masă , care, în timpul curgerii fluidului, se mișcă din poziția DAR la pozitia B.

Datorită dimensiunii mici a volumului, putem presupune că toate particulele de lichid din acesta sunt în condiții egale: în poziția DAR au viteza de presiune si se afla la o inaltime h 1 fata de nivelul zero; gravidă LA- respectiv . Secțiunile transversale ale tubului de curent sunt S 1 și, respectiv, S 2.

Un fluid presurizat are energie potențială internă (energie de presiune), datorită căreia poate lucra. Această energie Wp măsurată prin produsul presiunii și volumului V lichide: . LA acest caz mişcarea masei fluidului are loc sub acţiunea diferenţei de forţe de presiune în secţiuni Siși S2. Munca depusă în asta A r este egal cu diferența de energii potențiale de presiune în puncte . Această muncă este cheltuită pentru a depăși efectul gravitației si sa se schimbe energie kinetică mase

Lichide:

Prin urmare, A p \u003d A h + A D

Rearanjand termenii ecuației, obținem

Reguli A și B sunt alese în mod arbitrar, astfel încât se poate argumenta că în orice loc de-a lungul tubului de flux, condiția

împărțind această ecuație la , obținem

Unde - densitatea lichidului.

Asta e ecuația lui Bernoulli. Toți membrii ecuației, după cum puteți vedea ușor, au dimensiunea presiunii și se numesc: statistic: hidrostatic: - dinamic. Atunci ecuația lui Bernoulli poate fi formulată după cum urmează:

într-un flux staționar al unui fluid ideal, presiunea totală egală cu suma presiunilor statice, hidrostatice și dinamice rămâne constantă în orice secțiune transversală a fluxului.

Pentru tub orizontal curent, presiunea hidrostatică rămâne constantă și poate fi raportată la partea dreaptă a ecuației, care în acest caz ia forma

presiunea statica determina energia potentiala a fluidului (energia de presiune), presiunea dinamica - cinetica.

Din această ecuație rezultă o derivație numită regula lui Bernoulli:

Presiunea statică a unui fluid neviscid atunci când curge printr-o țeavă orizontală crește acolo unde viteza acestuia scade și invers.

Sistemele de încălzire trebuie testate pentru rezistența la presiune

Din acest articol veți afla ce este presiunea statică și dinamică a unui sistem de încălzire, de ce este necesară și cum diferă. Se vor lua în considerare și motivele creșterii și scăderii sale și metodele de eliminare a acestora. În plus, vom vorbi despre presiune diverse sistemeîncălzirea și metodele acestei verificări.

Tipuri de presiune în sistemul de încălzire

Există două tipuri:

• statistic;
• dinamic.

Care este presiunea statică a unui sistem de încălzire? Acesta este ceea ce este creat sub influența gravitației. apa sub greutatea proprie apasă pe pereții sistemului cu o forță proporțională cu înălțimea la care se ridică. De la 10 metri acest indicator este egal cu 1 atmosferă. În sistemele statistice, suflantele de flux nu sunt utilizate, iar lichidul de răcire circulă prin țevi și radiatoare prin gravitație. Acestea sunt sisteme deschise. Presiune maximaîntr-un sistem de încălzire deschis este de aproximativ 1,5 atmosfere. LA construcție modernă astfel de metode practic nu sunt folosite, chiar și atunci când se instalează circuite autonome case de tara. Acest lucru se datorează faptului că pentru o astfel de schemă de circulație este necesară utilizarea conductelor cu un diametru mare. Nu este estetic plăcut și scump.

Presiunea dinamică din sistemul de încălzire poate fi reglată

Presiune dinamică în sistem închisîncălzirea este creată de o creștere artificială a debitului de lichid de răcire folosind pompa electrica. De exemplu, dacă vorbim de clădiri înalte, sau de autostrăzi mari. Deși, acum chiar și în casele particulare, pompele sunt folosite la instalarea încălzirii.

Important! Este despre despre excesul de presiune fără a lua în considerare presiunea atmosferică.

Fiecare dintre sistemele de încălzire are propria sa rezistență admisă la tracțiune. Cu alte cuvinte, poate rezista la o încărcare diferită. Pentru a afla ce presiunea de lucru intr-un sistem de incalzire inchis este necesar sa se adauge unul dinamic, pompat de pompe, celui static creat de o coloana de apa. Pentru funcţionare corectă sistem, manometrul trebuie să fie stabil. Un manometru este un dispozitiv mecanic care măsoară forța cu care apa se mișcă într-un sistem de încălzire. Este format dintr-un arc, o săgeată și o cântar. Indicatoarele sunt instalate în locații cheie. Datorită acestora, puteți afla care este presiunea de lucru în sistemul de încălzire, precum și puteți identifica defecțiunile din conductă în timpul diagnosticării.

Scade presiune

Pentru a compensa căderile, echipamentele suplimentare sunt încorporate în circuit:

1. rezervor de expansiune;
2. supapă de eliberare de urgență a lichidului de răcire;
3. orificiile de evacuare a aerului.

Test de aer - presiunea de testare a sistemului de încălzire este crescută la 1,5 bar, apoi coborâtă la 1 bar și lăsată timp de cinci minute. În acest caz, pierderile nu trebuie să depășească 0,1 bar.

Testarea cu apă - presiunea este crescută la cel puțin 2 bar. Poate mai mult. Depinde de presiunea de lucru. Presiunea maximă de funcționare a sistemului de încălzire trebuie înmulțită cu 1,5. Timp de cinci minute, pierderea nu trebuie să depășească 0,2 bar.

panou

Testare hidrostatică la rece - 15 minute la 10 bari de presiune, nu mai mult de 0,1 bari de pierdere. Testare la cald - ridicarea temperaturii în circuit la 60 de grade timp de șapte ore.

Testat cu apă, pompare 2,5 bar. În plus, sunt verificate încălzitoarele de apă (3-4 bar) și unitățile de pompare.

Rețea de încălzire

Presiunea admisă în sistemul de încălzire este crescută treptat la un nivel mai mare decât cel de lucru cu 1,25, dar nu mai puțin de 16 bar.

Pe baza rezultatelor testelor se întocmește un act, care este un document care confirmă afirmațiile menționate în acesta. caracteristici de performanta. Acestea includ, în special, presiunea de lucru.

Comentarii:

Baza pentru proiectarea oricărui rețele de inginerie este calculul. Pentru a proiecta corect o rețea de conducte de aer de alimentare sau evacuare, este necesar să se cunoască parametrii debitului de aer. În special, este necesar să se calculeze debitul și pierderea de presiune în canal pentru selecție corectă puterea ventilatorului.

În acest calcul, un rol important îl joacă un parametru precum presiunea dinamică pe pereții conductei.

Comportarea mediului în interiorul conductei de aer

Un ventilator care creează un flux de aer în alimentare sau țeava de eșapament, oferă energie potențială acestui flux. În procesul de mișcare în spațiul limitat al conductei, energia potențială a aerului este parțial convertită în energie cinetică. Acest proces are loc ca urmare a acțiunii curgerii pe pereții canalului și se numește presiune dinamică.

În plus, există și presiune statică, acesta este efectul moleculelor de aer unul asupra celuilalt într-un flux, reflectă energia sa potențială. Energia cinetică a fluxului este reflectată de indicatorul de impact dinamic, motiv pentru care acest parametru este implicat în calcule.

La un flux de aer constant, suma acestor doi parametri este constantă și se numește presiune maximă. Poate fi exprimat în unități absolute și relative. Punctul de referință pentru presiunea absolută este vidul complet, în timp ce presiunea relativă este considerată pornind de la atmosferă, adică diferența dintre ele este de 1 atm. De regulă, atunci când se calculează toate conductele, se utilizează valoarea impactului relativ (excesiv).

Înapoi la index

Sensul fizic al parametrului

Dacă luăm în considerare secțiunile drepte ale conductelor de aer, ale căror secțiuni scad la un debit constant de aer, atunci se va observa o creștere a debitului. În acest caz, presiunea dinamică în conductele de aer va crește, iar presiunea statică va scădea, amploarea impactului total va rămâne neschimbată. În consecință, pentru ca fluxul să treacă printr-o astfel de îngustare (confuzor), ar trebui să fie inițial informat suma necesară energie, altfel consumul poate scădea, ceea ce este inacceptabil. Calculând amploarea impactului dinamic, puteți afla numărul de pierderi din acest confuzor și puteți alege puterea potrivită pentru unitatea de ventilație.

Procesul invers va avea loc în cazul creșterii secțiunii transversale a canalului la un debit constant (difuzor). Viteza și impactul dinamic vor începe să scadă, energia cinetică a fluxului se va transforma în potențial. Dacă presiunea dezvoltată de ventilator este prea mare, debitul în zonă și în întregul sistem poate crește.

În funcție de complexitatea schemei, sistemele de ventilație au multe ture, teuri, îngustări, supape și alte elemente numite rezistențe locale. Efectul dinamic în aceste elemente crește în funcție de unghiul de atac al curgerii pe perete interior conducte. Unele părți ale sistemelor provoacă o creștere semnificativă a acestui parametru, de exemplu, clapete antifoc în care unul sau mai multe clapete sunt instalate pe calea curgerii. Acest lucru creează o rezistență crescută la curgere în zonă, care trebuie luată în considerare în calcul. Prin urmare, în toate cazurile de mai sus, trebuie să cunoașteți valoarea presiunii dinamice din canal.

Înapoi la index

Calculele parametrilor prin formule

Pe o secțiune dreaptă, viteza de mișcare a aerului în conductă este neschimbată, iar magnitudinea impactului dinamic rămâne constantă. Acesta din urmă se calculează prin formula:

Rd = v2γ / 2g

In aceasta formula:

• Pd este presiunea dinamică în kgf/m2;
• V este viteza aerului în m/s;
• γ — gravitație specifică aer în această zonă, kg/m3;
• g este accelerația datorată gravitației, egală cu 9,81 m/s2.

Puteți obține valoarea presiunii dinamice în alte unități, în Pascali. Există o altă versiune a acestei formule pentru aceasta:

Pd = ρ(v2 / 2)

Aici ρ este densitatea aerului, kg/m3. Deoarece nu există condiții de compresie în sistemele de ventilație mediul aerianîn așa măsură încât densitatea sa se modifică, se ia constant - 1,2 kg / m3.

În plus, este necesar să se ia în considerare modul în care amploarea acțiunii dinamice este implicată în calculul canalelor. Sensul acestui calcul este de a determina pierderile în întreaga aprovizionare sau ventilatie de evacuare pentru a selecta presiunea ventilatorului, proiectarea acestuia și puterea motorului. Calculul pierderilor are loc în două etape: mai întâi se determină pierderile datorate frecării față de pereții canalului, apoi se calculează scăderea puterii fluxului de aer în rezistențe locale. Parametrul de presiune dinamică este implicat în calcul în ambele etape.

Rezistența la frecare pe 1 m de canal rotund este calculată prin formula:

R = (λ / d) Rd, unde:

• Pd este presiunea dinamică în kgf/m2 sau Pa;
• λ este coeficientul de rezistență la frecare;
• d este diametrul conductei în metri.

Pierderile prin frecare se determină separat pentru fiecare secțiune cu diametre și debite diferite. Valoarea rezultată a lui R este înmulțită cu lungime totală canale cu diametrul calculat, adăugați pierderi la rezistențele locale și obțineți sens general pentru intregul sistem:

HB = ∑(Rl + Z)

Iată opțiunile:

1. HB (kgf/m2) - pierderi totale în sistemul de ventilație.
2. R este pierderea prin frecare pe 1 m al canalului circular.
3. l (m) este lungimea secțiunii.
4. Z (kgf / m2) - pierderi în rezistențe locale (coturi, cruci, supape și așa mai departe).

Înapoi la index

Determinarea parametrilor rezistențelor locale ale sistemului de ventilație

Mărimea impactului dinamic participă și la determinarea parametrului Z. Diferența cu secțiunea dreaptă este că în elemente diferite sistem, fluxul își schimbă direcția, se ramifică, converge. În acest caz, mediul interacționează cu pereții interiori ai canalului nu tangențial, ci sub unghiuri diferite. Pentru a lua în considerare acest lucru, în formula de calcul poți introduce o funcție trigonometrică, dar există o mulțime de dificultăți. De exemplu, la trecerea unei curbe simple de 90⁰, aerul se întoarce și apasă pe peretele interior cel puțin trei unghiuri diferite (în funcție de designul curbei). Există o mulțime de elemente mai complexe în sistemul de conducte, cum se calculează pierderile din ele? Există o formulă pentru asta:

1. Z = ∑ξ Rd.

Pentru a simplifica procesul de calcul, în formulă a fost introdus un coeficient adimensional de rezistență locală. Pentru fiecare element sistem de ventilatie este diferită și este o valoare de referință. Valorile coeficienților au fost obținute prin calcule sau empiric. Multe fabrici producătoare echipamente de ventilație, își efectuează propriile studii aerodinamice și calcule de produs. Rezultatele lor, inclusiv coeficientul de rezistență locală a elementului (de exemplu, clapete antifoc), sunt introduse în pașaportul produsului sau introduse în documentatie tehnica pe site-ul dvs.

Pentru a simplifica procesul de calcul al pierderilor canale de ventilație toate valorile de impact dinamic pentru diferite viteze sunt, de asemenea, calculate și rezumate în tabele, din care pot fi pur și simplu selectate și inserate în formule. Tabelul 1 enumeră câteva valori pentru cele mai frecvent utilizate viteze ale aerului în conductele de aer.

ecuația lui Bernoulli. Presiune statică și dinamică.

Ideal se numește incompresibil și nu are frecare internă sau vâscozitate; Un flux staționar sau constant este un flux în care vitezele particulelor de fluid în fiecare punct al fluxului nu se modifică în timp. Fluxul constant este caracterizat de linii de curgere - linii imaginare care coincid cu traiectoriile particulelor. O parte a fluxului de fluid, delimitată pe toate părțile de linii de curgere, formează un tub sau un jet de curent. Să evidențiem un tub de flux atât de îngust încât vitezele particulelor V în oricare dintre secțiunile sale S, perpendiculare pe axa tubului, pot fi considerate aceleași pe întreaga secțiune. Apoi, volumul de lichid care curge prin orice secțiune a tubului pe unitate de timp rămâne constant, deoarece mișcarea particulelor în lichid are loc numai de-a lungul axei tubului: . Acest raport se numește starea continuitatii jetului. Aceasta implică faptul că, pentru un fluid real cu un debit constant printr-o conductă cu secțiune transversală variabilă, cantitatea Q de fluid care curge pe unitatea de timp prin orice secțiune a conductei rămâne constantă (Q = const), iar vitezele medii ale curgerii în diferite secțiuni ale conductei sunt invers. proporțional cu suprafețele acestor secțiuni: etc.

Să evidențiem un tub de curent în fluxul unui fluid ideal și în el un volum suficient de mic de fluid cu masă , care, în timpul curgerii fluidului, se mișcă din poziția DAR la pozitia B.

Datorită dimensiunii mici a volumului, putem presupune că toate particulele de lichid din acesta sunt în condiții egale: în poziția DAR au viteza de presiune si se afla la o inaltime h 1 fata de nivelul zero; gravidă LA- respectiv . Secțiunile transversale ale tubului de curent sunt S 1 și, respectiv, S 2.

Un fluid presurizat are energie potențială internă (energie de presiune), datorită căreia poate lucra. Această energie Wp măsurată prin produsul presiunii și volumului V lichide: . În acest caz, mișcarea masei fluidului are loc sub acțiunea diferenței de forțe de presiune în secțiuni Siși S2. Munca depusă în asta A r este egal cu diferența de energii potențiale de presiune în puncte . Această muncă este cheltuită pentru a depăși efectul gravitației şi asupra modificării energiei cinetice a masei

Lichide:

Prin urmare, A p \u003d A h + A D

Rearanjand termenii ecuației, obținem

Reguli A și B sunt alese în mod arbitrar, astfel încât se poate argumenta că în orice loc de-a lungul tubului de flux, condiția

împărțind această ecuație la , obținem

Unde - densitatea lichidului.

Asta e ecuația lui Bernoulli. Toți membrii ecuației, după cum puteți vedea ușor, au dimensiunea presiunii și se numesc: statistic: hidrostatic: - dinamic. Atunci ecuația lui Bernoulli poate fi formulată după cum urmează:

într-un flux staționar al unui fluid ideal, presiunea totală egală cu suma presiunilor statice, hidrostatice și dinamice rămâne constantă în orice secțiune transversală a fluxului.

Pentru un tub de curent orizontal, presiunea hidrostatică rămâne constantă și poate fi raportată la partea dreaptă a ecuației, care apoi ia forma

presiunea statica determina energia potentiala a fluidului (energia de presiune), presiunea dinamica - cinetica.

Din această ecuație rezultă o derivație numită regula lui Bernoulli:

Presiunea statică a unui fluid neviscid atunci când curge printr-o țeavă orizontală crește acolo unde viteza acestuia scade și invers.

Vâscozitatea fluidului

Reologie este știința deformării și a fluidității materiei. Sub reologia sângelui (hemorologie) ne referim la studiul caracteristicilor biofizice ale sângelui ca lichid vâscos. Într-un lichid real, forțele de atracție reciprocă acționează între molecule, provocând frecare internă. Frecarea internă, de exemplu, provoacă o forță de rezistență atunci când un lichid este agitat, o încetinire a căderii corpurilor aruncate în el și, de asemenea, în anumite condiții, un flux laminar.

Newton a descoperit că forța F B de frecare internă între două straturi de fluid care se mișcă cu viteze diferite depinde de natura fluidului și este direct proporțională cu aria S a straturilor de contact și cu gradientul de viteză. dv/dzîntre ele F = Sdv/dz unde este coeficientul de proporționalitate, numit coeficient de vâscozitate sau pur și simplu viscozitate lichidă şi în funcţie de natura sa.

Forta FB acționează tangențial la suprafața straturilor fluide aflate în contact și este direcționat în așa fel încât să accelereze stratul care se mișcă mai lent, încetinește mișcarea stratului mai rapid.

Gradientul de viteză în acest caz caracterizează viteza de schimbare a vitezei între straturile lichidului, adică în direcția perpendiculară pe direcția curgerii lichidului. Pentru valorile finale este egal cu .

Unitatea de coeficient de vâscozitate în , în sistemul CGS - , această unitate este numită echilibru(P). Raportul dintre ele: .

În practică, vâscozitatea unui lichid este caracterizată de vâscozitatea relativă, care este înțeles ca raportul dintre coeficientul de vâscozitate al unui lichid dat și coeficientul de vâscozitate al apei la aceeași temperatură:

Majoritatea lichidelor (apă, greutate moleculară mică compusi organici, solutii adevarate, metale topite si sarurile lor) coeficientul de vascozitate depinde numai de natura lichidului si de temperatura (cu cresterea temperaturii, coeficientul de vascozitate scade). Astfel de lichide se numesc Newtonian.

Pentru unele lichide, predominant cu molecule mari (de exemplu, solutii polimerice) sau reprezentand sisteme dispersate (suspensii si emulsii), coeficientul de vascozitate depinde si de regimul de curgere - presiune si gradient de viteza. Odată cu creșterea lor, vâscozitatea lichidului scade din cauza încălcării structurii interne a fluxului de lichid. Astfel de lichide sunt numite structural vâscoase sau non-newtonian. Vâscozitatea lor este caracterizată de așa-numitele coeficientul condiționat de vâscozitate, care se referă la anumite condiții de curgere a fluidului (presiune, viteză).

Sângele este o suspensie de elemente formate într-o soluție proteică - plasmă. Plasma este practic un fluid newtonian. Deoarece 93% din elementele formate sunt eritrocite, atunci, într-o perspectivă simplificată, sângele este o suspensie de eritrocite în soluție salină. Prin urmare, strict vorbind, sângele trebuie clasificat ca fluide non-newtoniene. În plus, în timpul fluxului de sânge prin vase, se observă o concentrație de elemente formate în partea centrală a fluxului, unde vâscozitatea crește în mod corespunzător. Dar, deoarece vâscozitatea sângelui nu este atât de mare, aceste fenomene sunt neglijate și coeficientul său de vâscozitate este considerat a fi o valoare constantă.

Vâscozitatea relativă a sângelui este în mod normal 4,2-6. În condiții patologice, poate scădea la 2-3 (cu anemie) sau poate crește la 15-20 (cu policitemie), ceea ce afectează viteza de sedimentare a eritrocitelor (VSH). Modificarea vâscozității sângelui este unul dintre motivele modificării vitezei de sedimentare a eritrocitelor (VSH). Vâscozitatea sângelui este valoare de diagnostic. niste boli infecțioase crește vâscozitatea, în timp ce altele, cum ar fi febra tifoidă și tuberculoza, scad.

Vâscozitatea relativă a serului sanguin este în mod normal 1,64-1,69 iar în patologie 1,5-2,0. Ca și în cazul oricărui lichid, vâscozitatea sângelui crește odată cu scăderea temperaturii. Odată cu creșterea rigidității membranei eritrocitelor, de exemplu, cu ateroscleroza, crește și vâscozitatea sângelui, ceea ce duce la o creștere a încărcăturii asupra inimii. Vâscozitatea sângelui nu este aceeași în vasele largi și înguste și efectul diametrului vas de sânge Vâscozitatea începe să fie afectată la un joc mai mic de 1 mm. În vasele mai subțiri de 0,5 mm, vâscozitatea scade direct proporțional cu scurtarea diametrului, deoarece în ele eritrocitele se aliniază de-a lungul axei într-un lanț ca un șarpe și sunt înconjurate de un strat de plasmă care izolează „șarpele”. din peretele vascular.