Лабораторная работа №1.
«Измерение влажности воздуха иопределение точки росы»
В расчётах систем теплоснабжения и вентиляции частотребуется знать влажность, которая является важным гигиеническим,теплотехническим и технологическим фактором.
Влажность воздуха — это содержание в нем водяного пара, причемвлажность воздуха может быть разной степени.
Относительная влажность — это отношение парциального давления водяного пара,содержащегося в воздухе при данной температуре к давлению насыщенных паров притой же самой температуре.
Абсолютная влажность измеряется плотностью водяногопара, находящегося в воздухе.
При охлаждении ненасыщенного пара при постоянномдавлении его плотность возрастает и наступает такой момент, когда парстановится насыщенным. Температура, при которой это происходит, называется точкойросы.
Существует несколько методов измерения влажностивоздуха:
· Гигроскопический метод основан на применении гигрометраили волосного гигрометра. Волосной гигрометр основан на том эффекте,что длина либо человеческого, либо синтетического волоса изменяется при разныхзначениях влажности воздуха. Стрелочка на шкале показывает значение влажностивоздуха.
· Для определениявлажности воздуха с помощью психрометра следует определить значениятемпературы, которые показывает влажный термометр и сухой термометр. Затемопределяют разность показаний этих двух термометров. По таблице определяютзначение влажности воздуха.
Сухой
термометр,
°C
Разность показаний термометров, °С
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Относительная влажность, %
10
88
76
65
54
44
34
24
14
5
12
89
78
68
57
48
38
29
20
11
14
89
79
70
60
51
42
34
25
17
16
90
81
71
62
54
45
37
30
22
18
91
82
73
65
56
49
41
34
27
20
91
83
74
66
59
51
44
37
30
22
92
83
76
68
61
54
47
40
34
24
92
84
77
69
62
56
49
43
37
26
92
85
78
71
64
58
51
46
40
28
92
85
78
71
64
58
51
46
40
28
93
85
78
72
65
59
53
48
42
30
93
86
79
73
67
61
55
50
44
Лабораторная работа №2.
«Основные типы и видызапорно-распределительной арматуры»
По виду теплоносителя системы отопления подразделяютсяна водяные, паровые, воздушные и комбинированные. Наиболее часто в гражданскихи промышленных зданиях применяют систему водяного отопления. Она действуетбесшумно и достаточно долговечно.
Для запуска системы в работу и включения отдельныхветвей на магистральных трубопроводах устанавливают вентили, задвижки и краны.
На отопительных стояках систем водяного отоплениязапорные прямоточные вентили с косым шпинделем, или краны пробковые которыедолжны соответствовать ГОСТу 10944-75 «Краны регулирующие для нагревательныхприборов систем водяного отопления зданий». Настоящий стандарт распространяетсяна краны, предназначенные для ручного регулирования теплоотдачи нагревательныхприборов в системах водяного отопления зданий при температуре теплоносителя до423 К (150°С) и рабочем давлении до 1,0 МПа (10 кгс/см2).
Обозначение типа
Наименование
Рекомендуемая область применения
Назначение крана
КРТ
Кран регулирующий трехходовой
Для однотрубных систем отопления
Потребительское регулирование
КРП
Кран регулирующий проходной
Для однотрубных систем отопления
Потребительское регулирование
КРД
Кран регулирующий двойной регулировки
Для двухтрубных систем отопления
Монтажное и потребительское регулирование
· Краны всех типовв зависимости от конструктивного решения регулирующего устройства могут бытьшиберными (Ш), вентильными (В), пробковыми (П) и дроссельными (Д);
· Краны типов КРП иКРД в зависимости от монтажного положения должны изготавливаться только вуниверсальном исполнении — пригодными для установки на правой и левой подводках;
· Краны типа КРТмогут изготавливаться как в универсальном, так и в одностороннем исполнении — для установки только на правой (п) или только на левой (л) подводке.
Основныеразмеры кранов должны соответствовать указанным данным:
Тип крана
Условный проход DУ, мм
Длина, мм, не более
Высота над осью трубопровода, мм, не более
Диаметр шпинделя, мм
Резьба присоединительного конца, трубная, дюймы
Масса справочная, кг
10
50
60
3/8
0,35
КРТ
15
55
1/2
0,40
20
60
70
3/4
0,50
10
50
60
3/8
0,28
КРП
15
55
70
10
1/2
0,30
20
60
80
3/4
0,40
10
50
60
3/8
0,30
КРД
15
55
1/2
0,40
20
60
70
3/4
0,50
Кран регулирующий трехходовой с пробковым регулирующимустройством:
Кран регулирующий проходной с дроссельным регулирующимустройством:
Кран регулирующий проходной с шиберным регулирующимустройством:
Кран регулирующий проходной с шиберным регулирующимустройством и ниппельным присоединительным концом:
Кран регулирующий двойной регулировки с шибернымрегулирующим устройством:
Отопительные приборы являютсяодним из основных элементов систем водяногоотопления. К ним предъявляются различные гигиенические, теплотехнические итехнологические требования:
1. Теплотехнические- это вид теплоносителя, температуратеплоносителя и окружающего воздуха,место установки, экономические требования.Расход металла заводской стоимости и эстетически внешний вид.
2. Архитектурно-строительныетребования — эстетически внешний вид,площадь занимания прибором.
3. Санитарно-гигиеническиетребования — температура внешнейповерхности отопительного прибора, гладкаяповерхность, удобство и доступность пространства внутри прибора, за, и под ним,для очистки.
4. Производственно-монтажныетребования: конструкция приборов должна благоприятствоватьих серийному производству, быть удобным в монтаже, допускать автоматизациюпроцесса, стенки приборов должны быть механически прочными температуро-устойчивыми,паро и влагонепроницаемыми.
Все отопительные приборы по способу передачи тепла вобогреваемое помещение подразделяются на три типа: радиационный,конвективно-радиационный и конвективный.
Приборы радиационного типа основную долю своего теплапередают в окружающее пространство через излучение (радиацию). Например:потолочные излучатели, секционные чугунные радиаторы, трубчатые радиаторы.
К приборам конвективно-радиационного типа относятсятакие, которые передают тепло через радиацию и конвекцию примерно в равнойпропорции. Это секционные алюминиевые радиаторы, секционные стальные радиаторы,биметаллические радиаторы, трубчатые радиаторы-конвекторы.
Приборы конвективного типа до 90% своего теплапередают конвекцией- циркуляциейвоздуха снизу-вверх через нагретую ребристую поверхность прибора. Например:панельные радиаторы, пластинчатые и трубчатые конвекторы, ребристые трубы.
По конструктивным особенностямотопительные приборы подразделяются на четыре класса: секционные, панельные,трубчатые, пластинчатые.
Секционные отопительные приборы состоят из отдельных нагревательных элементов-секций,которые соединяются в батареи нужной тепловой мощности. Секции могутбыть чугунными, стальными, алюминиевыми или комбинированными — из стали иалюминия (биметаллическими). Моделисекционных радиаторов могут иметь разную высоту, глубину и ширину.
Трубчатые отопительные приборы представляют собой неразборные конструкции из вертикальнорасположенных изогнутых стальных трубок, соединяющихверхний и нижний коллекторы. Теплоотдача их зависит от высоты, количества рядов трубок (т.е. глубины) и ширины прибора.
Панельные отопительные приборы. В панельныхотопительных приборах нагревательным элементом является прямоугольнаяпанель, нагреваемая циркулирующимвнутри неё теплоносителем. Панель может быть изготовлена из стали, бетона идругих теплопроводных материалов.( Хорошо известны стеновые бетонныеотопительные панели «тёплые стены», которые устанавливали в подъездах домовмассовых серий в 60 – 70-х годах.) Приборы этого класса, как правило, имеютнизкотемпературную нагревательную поверхность и преобладающую радиационную составляющую теплового потока (потолочные тепловые панели,системы настенного отопления,«тёплые полы» ). Исключение составляютстальные панельные радиаторы, которые относятся к конвективному типу..
Пластинчатые отопительные приборы представленымножеством видов, объединенных названием «конвекторы». Нагревательнымэлементом этих обогревателей являютсястальные или медные трубы, прямыеили изогнутые, на которые насажены тонкие металлические пластины:«гармошки», «ребра» или отрезки тонкостенных труб. Вся конструкциялибо закрыта кожухом (у настенных и плинтусных моделей), декоративной решеткой(у моделей, встраиваемых в пол), либо открыта (ребристые трубы). Секционные,трубчатые и панельные приборы принятоназывать радиаторами; пластинчатые – конвекторами.
Основные типы отопительных приборов, применяемых в системах водяногоотопления:
Чугунныесекционные радиаторы.Главноедостоинство чугунных радиаторов — высокаякоррозионная стойкость и длительныйсрок службы. Запасают много тепла (в секцияхмного воды и толстые стенки). К сожалению, большаятепловая инерционность чугунныхрадиаторов не позволяет быстро изменять температуру в комнате. Поэтому они плоховстраиваются в системы, оснащенныеавтоматикой. Рассчитаны на рабочее давление не более 6-8 атм. Дизайн чугунныхрадиаторов позволяет их применять далеко не во всех современных интерьерах.Чугунные радиаторы лучше всего подходятдля городских сетей в домах среднейэтажности и в системах с естественной циркуляцией.
Алюминиевыесекционные радиаторы. Алюминиевыесекционные радиаторы отличаютсястрогими геометрическими формами и современным дизайном. Но после слухов обавариях с этими радиаторамиажиотажный спрос на них уступил место более осмысленному выбору. Алюминиевыерадиаторы выделяют много тепла,легче чугунных и занимают меньше места. С помощью оребрения вокруг основных каналов в них усилена конвекция воздуха, поэтому меньше задерживается пыль. Приборы малоинерционны и быстро изменяют температуру по командам термостатов управления.
Есть также проблема, на которую поначалу не обратиливнимания потребители. При монтаже водну систему со стальными трубами и медесодержащими деталями(например, теплообменником котла или латунными фитингами) внутри алюминиевыхрадиаторов начинается интенсивная коррозия.Чем выше электропроводность воды, тем быстрее идет разрушение. Этомуспособствует растворенный в воде кислород, разные химические добавки для сниженияжесткости воды и блуждающие токи в здании. В городских системах отопления такие факторы всегда сильнее, чем в автономных. Нуи наконец, рабочее давление длямногих моделей алюминиевых радиаторов составляет6-8 атм, что для многоэтажных зданийне подходит. Таким образом получается,что основная область применения алюминиевых радиаторов — автономные системыотопления коттеджей.
Панельныестальные радиаторы. Привлеклипокупателей строгой геометрией прямоугольныхформ и большой греющей способностью при относительной дешевизне. У всехпроизводителей приборы выполнены в основном по одной конструктивной схеме. Онимогут иметь несколько панелей. Каждаясварена из двух стальных листов, в которых отштампованы углубления дляпрохода воды. Для усиления теплоотдачи с тыльной стороны панели могут бытьприварены П-образные ребра-выступы, которые существенно усиливают конвекциювоздуха. Учтите, немногие модели имеют нижнюю подводку (с ней приборы стоят примерно на четверть дороже), у большинства она — боковая. Панельные стальныерадиаторы имеют небольшую глубину, мало весяти хорошо работают с автоматизированными системами управления. Но надо учитывать, что долятепла, отдаваемого конвекцией, достигает в этих приборах 75%, циркуляциявоздуха в комнате усилена, что не всегда приемлемо. Слабое место этихрадиаторов — сварочные швы. Под действием большого давления или гидравлических ударов они постепенно ослабляются(если не разрушаются сразу), иприбор может выйти из строя черезгод-два благополучной эксплуатации. Поэтому рабочее давление здесь небольшое — 6-9 атм. К тому же радиаторы обладают повышенным гидравлическим сопротивлением,что накладывает ограничения на ихиспользование. Получается, чтолучшее место для применения таких радиаторов — коттеджи или малоэтажныегородские дома. Такие приборы «не любят"редко посещаемых зданий. Если спустить воду более чем на пару недель, начавшийся процесс коррозии фактически невозможно остановить.
Конвекторы. Само название говорит о том, что тепло они передаютглавным образом за счет конвекции (до 95%). В приборах мала тепловая инерция.Нагревательный элемент в них выполняется в виде стальной или медной трубки прямой или змеевидной формы с многочисленнымипластинами оребрения. Последние иобеспечивают конвективный обмен тепла. Кожух вокруг трубки и воздушная заслонка позволяютрегулировать тепловой поток без вмешательства в гидравлику системы. Держатдавление, имеют малое гидравлическое сопротивление, толстые трубы конструкциине боятсякоррозии.
Но существует одна серьезнаяпроблема: с течением времени ослабевает контакт между трубой и напрессованнымина нее пластинами, и прибор греет все слабее и слабее. С напаянными пластинами эта проблема не возникает, но паять сложно и дорого. В высоких помещениях создать тепловой комфорт с помощью конвекторовневозможно: ближе к потолку очень тепло, а у пола прохладно.
Биметаллическиесекционные радиаторы.Идея использовать два материала с взаимодополняющими свойствами находит широкое применение втехнике. Так обстоят дела и сотопительным оборудованием. Одну из главных позиций среди отопительныхрадиаторов, представленных на рынке, занимают биметаллические модели. Благодаря прочности стали, усиливающей конструкцию, этиприборы выдерживают высокое рабочее давление, характерное для систем отоплениястран СНГ. Стальная начинка стойкопереносит агрессивный теплоноситель, а алюминий, обладающий высокойтеплопроводностью, улучшает теплоотдачу отопительного прибора и уменьшает егоинерционность, то есть радиатор быстрее нагреваетсяи соответственно быстро отдает тепло. К тому же алюминий высокотехнологичен,ему можно придать любую форму, отлить оребрение сложной конфигурации. Посовокупности показателей биметаллический радиатор — оптимальный выбор для жестких условий эксплуатации. Теплоотдачабиметаллических радиаторов в 1,5-2 раза выше, чем у лучших стальных таких жеразмеров. Биметаллические радиаторы легкие, изящные,дизайн имеют не хуже алюминиевых, а прочность в несколько раз больше.
Вышеперечисленное в полной мере относится только к полноценным биметаллическим приборам сцельным сварным стальным каркасом (к которым относитсярадиатор ТЕМАКС®). Секция такогорадиатора представляет собой цельныйстальной каркас, залитый под высоким давлением алюминиевым сплавом.Горизонтальные коллекторы и вертикальные каналы представляютсобой стальную сварную конструкцию, и теплоноситель контактирует только состалью, поэтому гальваническая парасталь-алюминий возникнуть не может. Такаяконструкция обладает очень высокойпрочностью. Стальной каркас обладает стойкостью к абразивному воздействиютвердых частиц, которыми может быть засорен теплоноситель. Важным достоинствомбиметаллических секционных радиаторов является то,что они выделяют тепло не толькоконвекцией, но и значительную часть излучением. Следовательно, эти приборыподходят и длявысоких помещений (низ прогреваетсяизлучением, верх — конвекцией воздуха). Необходимую теплоотдачу легко получить,соединив определенное количество секций. На сегодняэто, пожалуй, наилучший тип отопительного прибора.
Следует знать, что существуют большое количествоотопительных приборов, где стальными трубками усилены только вертикальныеканалы радиатора. Такие радиаторы можно условно назвать«полубиметаллическими», хотяпроизводители величают их «биметаллом». В таких радиаторах вопроспрочности и коррозионной стойкости решен наполовину. При такой конструкцииважно обеспечить неподвижность стальных вкладок в алюминиевой«рубахе», чтобы ненароком не «выпали» при разном тепловомрасширении двух металлов и не перегородили сечение нижнего коллектора.Подвижность внутренней стальной вкладки может привести к нестабильноститеплопередачи. «Полубиметаллические» отопительные приборы, гдеалюминий контактирует с теплоносителем, плохо переносятщелочную воду: при этом активно выделяется водород, и если его своевременно не стравливать,прибор может разрушиться. В связи с этим «полубиметалл» с алюминиевымиколлекторами, как правило, рекомендуют устанавливать в автономных системахотопления.
Дизайн-радиаторы.В отдельный подкласс стоит выделитьдизайн-радиаторы. Если основнаязадача любого другого отопительного прибора — отдать дому тепло и не испортитьсвоим видом интерьер, то в случае с дизайн-радиатором трудно столь точноопределить его главное предназначение.
Ассортимент форм и расцветок дизайн-радиаторовпоистине широчайший. Можно выбрать радиатор, окрашенный в любой из цветоврадуги, а если понадобится, то и взолотистый или серебристый вариант. Это не проблема. Причудливые изгибы иразличные комбинации элементов трубчатых радиаторов помогут украсить любоепомещение. Кстати, дизайн-радиаторы могут иметь и совершенно неожиданные формы,изготавливаться не только изпривычных трубочек. В частности, фирма Jaga предлагает дизайн-радиаторы,которые приспособлены длядекорирования колонн. Для некоторых интерьеров незаменимы устройства изнатурального камня.
· Приборы делятся наприборы с гладкой поверхностью и приборы с ребристой поверхностью.
· Приборы делятся наметаллические, неметаллические и комбинированные.
· Приборы делятся навысокие до 600 мм, средние до 500 мм, низкие до 400 мм, до 200 мм называются плинтусными.
Приборы дляизмерения гидравлических величин.
Дляопределения давления используютсяследующие приборы:
· Манометрыизбыточного давления
· Вакуумметры
· Манометрыабсолютного давления
· Барометры
Приборами дляизмерения атмосферного давления являютсяртутный барометр и барометр-анероид. Принцип действияпоследнего основан на сжатии пустотелой гофрированной металлической коробочки ипередачи ее деформации через систему рычагов на стрелку-указатель.
Датчик давлениядля измеренияотносительного или абсолютного давлениягазов, паров или жидкостей с высоконадежной керамической или поликремниевойизмерительной ячейкой, устойчивой кмногократным перегрузкам при неизменной точности измерений.
Датчики выпускаютсяс фланцевым или резьбовым соединением под молочную гайку, специальнопредназначенные для использования в пищевой промышленности.
Имеют высокую стойкость к перегрузкам и встроенныефункции самодиагностики:
Диапазон рабочих температур: -40..125 C
Рабочее давление: от 5 мБар до 400 Бар
Точность измерений 0,2%
Датчик дляопределения относительного илиабсолютного давления, с емкостнымкерамическим датчиком или пьезорезистивным поли кремниевым датчиком сповышенной стойкостью к перегрузкам.
Применяется дляизмерения давления в газах, парах и жидкостях.Может применяться на всех участках производства.
Рабочее давление длякерамического датчика: от 40 мБар до 40 Бар.
Поликремниевый датчик: на 100, 250 и 400 Бар.
Сертифицирован дляиспользования в взрывоопасных зонах.
Манометры:
По принципу действияи типу рабочего тела, приборы дляизмерения давления делятся на:
· Жидкостные
· Тепловые
· Электрические
· Радио
В жидкостных приборах давление измеряется подавлению столбца жидкости в приборе. Недостатком жидкосных приборов является то, что нельзязамерять высокое давление > 0,1МПа.
Приборы для измеренияуровня жидкости.
Непрерывноеизмерение и управление уровнем жидкостей:
Solartron Mobrey предлагает широчайший ряд датчиков и вторичных преобразователей для непрерывного измеренияи управления уровнем жидкостейтипов: безконтактный ультразвуковой преобразователь уровня;микроволновой радарный преобразователь уровня;гидростатический преобразователь уровня;поплавковый/погружной в жидкость преобразователь уровня;гидростатические самозапитываемые и электрические индикаторы уровня.