通風管道風壓、風速、風量的測定方法

2019-02-25 瀏覽次數:54
一、測定位置和測定點


(一)測定位置的選擇


通風管道內風速及風量的測定,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果的影響很大。測量斷面應盡量選擇在氣流平穩的直管段上。測量斷面設在彎頭、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大于2倍管道直徑。當測量斷面設在上述部件后面時,距這些部件的距離應大于4~5倍管道直徑。當測試現場難于滿足要求時,為減少誤差可適當增加測點。但是,測量斷面位置距異形部件的小距離至少是管道直徑的1.5倍。


測定動壓時如發現任何一個測點出現零值或負值,表明氣流不穩定,該斷面不宜作為測定斷面。如果氣流方向偏出風管中心線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,使動壓值大,這時畢托管與風管外壁垂線的夾角即為氣流方向與風管中心線的偏離角)。


選擇測量斷面,還應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圓形風道


在同一斷面設置兩個彼此垂直的測孔,并將管道斷面分成一定數量的等面積同心環,對于圓形風道,測點越多,測量精度越高。


2矩形風道


可將風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,圓風管測點與管壁距離系數(以管徑為基數)。
二、風道內壓力的測定


(一)原理


測量風道中氣體的壓力應在氣流比較平穩的管段進行。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迎著風道中氣流的方向,測靜壓的孔口應垂直于氣流的方向。用U形壓力計測全壓和靜壓時,另一端應與大氣相通(用傾斜微壓計在正壓管段測壓時,管的一端應與大氣相通,在負壓管段測壓時,容器開口端應與大氣相通)。因此壓力計上讀出的壓力,實際上是風道內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)標準畢托管


它是一個彎成90°的雙層同心圓管,其開口端同內管相通,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,按標準尺寸加工的畢托管校正系數近似等于1。標準畢托管測孔很小,易被風道內粉塵堵塞,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于全壓,背向氣流的開口測得的相當于靜壓。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準畢托管進行校正,S型畢托管的動壓校正系數一般在0.82~0.85之間。S型畢托管測孔較大,不易被風道內粉塵堵塞,這種畢托管在含塵污染源監測中得到廣泛應用。


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中壓力較高的一端相連,斜管與系統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—斜管內液柱長度,mm;


K—斜管系數,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,將儀器調整水平,檢查液柱有無氣泡,并將液面調至零點,然后根據測定內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氣流流動方向,其偏差不大于5°,每次測定反復三次,取平均值。

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