Парціальний тиск водяної пари, Па
Міністерство освіти і науки України
Криворізький технічний університет
Кафедра теплогазоводопостачання, водовідведення і вентиляції
Методичні вказівки
до проведення лабораторних робіт з дисципліни
«Теплогазопостачання і вентиляція»
для студентів напрямку «Будівництво»
усіх форм навчання
м. Кривий Ріг
2010
Укладачі: Коновалюк В.А., к.т.н., доцент.
Голишев А.О., ст. викладач
Відповідальний за випуск: Голишев О.М., д.т.н., професор.
Рецензент: Герасимчук О.В., к.т.н., доцент.
Викладено вимоги та порядок проведення лабораторних робіт, наведено теоретичні відомості про визначення витрат теплоти, мікроклімату в приміщенні та аеродинамічних параметрів повітря.
Методичні вказівки розроблені на основі діючих державних будівельних норм за станом на 2010 р.
РОЗГЛЯНУТО СХВАЛЕНО
на засіданні кафедри на засіданні вченої ради
теплогазоводопостачання, будівельного факультету.
водовідведення і вентиляції. Протокол № __ від ________2012р.
Протокол № __ від _______2012р.
|
|
|
ЗМІСТ
Загальні вказівкі до проведення лабораторних робіт
Лабораторна робота № 1. Контрольно – вимірювальні прилади
Лабораторна робота № 2. Дослідження тепловіддачі опалювальних приладів
Лабораторна робота № 3. Дослідження мікроклімату в приміщенні
Лабораторна робота № 4. Дослідження повітрообміну в приміщенні
Лабораторна робота № 5. Визначення аеродинамічних параметрів повітряного потоку.
Лабораторна робота № 6. Визначення аеродинамічних параметрів повітряного потоку.
Лабораторна робота № 7. Дослідження корозійної активності грунту.
Лабораторна робота № 8. Дослідження роботи пальника інфрачервоного випромінювання
Література.
ЗАГАЛЬН І ВКАЗІВКІ ДО ПРОВЕДЕННЯ
ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
1. До виконання робіт в лабораторії газопостачання допускаються студенти, що пройшли інструктаж по правилам безпеки і завчасно ознайомилися з цими методичними вказівками.
2. Перед початком виконання лабораторної роботи викладач перевіряє ступінь готовності студентів до її виконання, знання студентами методики проведення роботи, а також проводить інструктаж з техніки безпеки, про що оформлює контрольний лист.
3. Всі вибухонебезпечні роботи й роботи, що пов'язані з регулюванням електричного струму, тиску газа чи повітря, виконуються в суворій відповідності згідно правил техніки безпеки і тільки під наглядом та за вказівками викладача.
|
|
|
4. Студенти повинні виконувати всі вказівки викладача щодо проведення лабораторних робіт, а також правила техніки безпеки.
5. Під час проведення занять в приміщенні лабораторії забороняється:
– проводити чи виконувати дії, не передбачені методикою проведення набора-торних робіт;
– відволікатись та відволікати іншіх;
– загромаджувати робоче місце невідповідними предметами (такими як сумки, дипломати, верхній одяг тощо);
– вмикати та вимикати пристрої без дозволу викладача;
– залишати своє робоче місце без дозволу викладача;
– торкатись до струмопровідних і нагрітих деталей установки;
– курити та приймати їжу;
– користуватись зіпсованими приладами.
6. Студенти зобов'язані утримувати робоче місце в чистоті.
7. Перед початком виконання роботи студенти повинні оглянути лабора-торні стенди та установки, упевнитись, що вони знаходяться в робочому стані, а про всі помічені неполадки проінформувати викладача.
8. Про закінчення роботи студенти повинні сповістити викладача, здати лаборанту або учбовому майстру всі контрольно-вимірювальні прилади, навести порядок на робочому місці та привести установки в належний робочий стан.
|
|
|
9. Отримавши результати вимірювань кожен студент повинен скласти звіт про виконання роботи, в якому мають бути: короткі теоретичні відомості та хід роботи; принципова схема установки та окремі рисунки; протокол запису даних вимірювальних приладів; результати обробки отриманих даних досліду; обгрун-товані висновки; при необхідності додаються графіки, номограми тощо.
Лабораторна робота № 1
Контрольно – в имірювальні прилади
Мета роботи: в лабораторних роботах по вентиляції найчастіше застосовуються такі прилади: термометри, психрометри, барометри і анемометри; нижче наведений короткий опис обладнання і правила користування.
1.1 
. Термометри
Термометри призначені для вимірювання температури повітря. Найбільш поширеними і надійними є рідинні термометри, дія яких основана на тому, що при зміні температури рідких речовин об’єм їх помітно змінюється: збільшується при нагріванні і зменшується при охолоджені. Існує багато різних типів рідинних термометрів, які відрізняються межею виміру, ціною поділки шкали, формою і розмірами, видом робочої рідини та ін. Проте кожен з них має резервуар, капілярну трубку і шкалу. Всі рідинні термометри бувають з вставною шкалою (рис. 1.1,а) і палочні (рис. 1.1, б). Палочні термометри являють собою товстостінний капіляр 2 з зовнішнім діаметром, майже рівним діаметру резервуара 1. Шкала з поділками
|
|
|
безпосередньо нанесена на зовнішню поверхню
капіляра.
В термометрах зі вставною шкалою капілярна трубка 2 з’єднана з резервуаром 1, поміщена в скляну оболонку циліндричної форми 4, всередині її, за капіляром, розміщена шкала з молочного скла 3.
Психрометричні термометри виготовляються із вставною шкалою. Капілярна трубка в них заповнюється ртуттю. Межа виміру від –25 до +50оС.
При вимірі температури рідкого або газоподібного середовища в нього необхідно помістити резервуар термометра на час, достатній для встановлення теплового балансу, звичайно до 3-10 хвилин. Після цього, не виймаючи термометр із досліджуваного середовища, зняти показання. Відлік по термометрам необхідно проводити з виконанням таких правил:
1. В ртутних термометрах відлічується крайнє положення вершини меніска, а в спиртових відлік ведеться по положенню нижчої відмітки увігнутої поверхні меніска.
2. Око спостерігача при відліку повинно знаходитись на рівні меніска прямо проти стовпчика рідини в капілярі.
3. Відлічувати необхідно, в першу чергу, десяті долі градуса, а потім вже цілі градуси для того, щоб дослідник своєю присутністю, нагріваючи термометр, не змінив його показань.
4. Вимірюючи температуру психрометром, спостерігач повинен держати його на витягнутій руці, щоб зменшити вплив особистого тепловипромінювання.
5. Внаслідок чутливості термометрів відлік по ним необхідно вести по можливості швидко, остерігаючись при цьому приближувати до резервуару з ртуттю голову, руку або світильник, а також намагатись не дихати на термометр.
Для вимірювання температури поверхонь, неагресивних рідин і газів використовуються електричні термометри. Термометр ЕТП-М (рис. 1.2) дозволяє вимірювати температуру в діапазоні від -30 до 120 ºС і комплектується трьома насадками для вимірювання температури поверхонь, рідин і газів. Ціна поділки шкали – 1 мА. Принцип роботи заснований на властивостях чутливого елементу з металу або напівпровідника, змінювати свій опір в залежності від температури.
Термометр виконаний в металічному прямокутному корпусі. На внутрішній поверхні відкидної кришки 1, що слугує для захисту панелі керування від механічних пошкоджень, розміщені первинний перетворювач 2 і насадки.
Порядок роботи з термометром такий:
1. Встановити на первинний перетворювач відповідну насадку і помістити її в середовище, температуру якого потрібно виміряти;
2. Повернути ручку «Регулировка напряжения» 3 проти годинникової стрілки до упору;
Рис. 1.2. Електротермометр ЕТП-М.
3. Встановити перемикач «Пределы °С» 4 на потрібну межу вимірювань;
4. Встановити тумблер 5 в положення «Контр.»;
5. Встановити тумблер «Питание» 6 в положення «Вкл»;
6. Стрілку термометра ручкою «Регулировка напряжения» встановити на кінцеву відмітку температури відповідної межи вимірювань;
7. Встановити тумблер 5 в положення «Измер.»;
8. За шкалою термометра 7 визначити величину сили тока у мА;
9. За графіком, що додається до паспорту приладу, знайти значення температури у °С;
10. По закінченню вимірювань виключити термометр тумблером «Питание».
Психрометри
Цим приладом користуються для визначення вологості при умові, що температура повітря не вище +35оС і не нижче –10оС. Психрометр МВ-4М (рис.1.3) складається з двох термометрів 1 і 2, резервуари яких розміщені в захисних трубчастих оправах, і аспіратора 23 для всмоктування повітря.
До психрометру додається резинова груша 3 з затискачом 4 і скляною трубкою 5 на кінці, щиток 6 для захисту аспіратора від вітру, металевий стрижень 7 для підвішування приладу і ключ 8 для заведення пружини. Термометри на верхніх кінцях мають циліндричні нікельовані ковпачки 9 і 10 з виступами для встановлення в отворах пластинки 11; на нижніх кінцях насадженні металеві оправки, які повинні щільно входити у втулки 12 і 13.
Резервуари термометрів знаходяться всередині трубок 14, які в свою чергу, поміщені в трубки 15 і 16 більшого діаметру. Трубки 15 і 16 муфтами 17 і 18, зробленими з поганого провідника тепла (фібра, ебоніт), з’єднуються з розгалуженням 19 нікельованої трубки 20, розміщеної між термометрами 1 і 2. З боків термометри захищені нікельованими жолобами 21 і 22. Трубка 20 і жолоби 21 і 22 скріпленні зверху пластинкою 11, яка має два отвори для встановлення термометрів і один з гвинтовою нарізкою, куди угвинчується аспіратор.
Аспіратор 23 складається із вентиляторної шайби, яка приводиться в швидке обертання електродвигуном або пружинним механізмом, що заводиться ключем 8. Механізм аспіратора закритий ковпачком 24. Повітря всмоктується аспіратором знизу в середину трубок 14, 15 і 16, обтікає резервуари термометрів і потім викидається аспіратором крізь прорізи 25.
Процес виміру вологості наступний:
1. Виймають прилад із футляра і вставляють в нього ключ 8.
2. За 5 хвилин до зняття відліку змочують батист на термометрі, для чого беруть заповнену водою резинову грушу з піпеткою і розтиснувши однією рукою затискач 4, закріплюють рівень води. Після цього піпетку з водою обережно вводять до упору у внутрішню трубку 14 і, подержавши в такому положенні піпетку достатній час,
Рис. 1.3. Психрометр МВ-4М з вентилятором.
щоб батист наситився водою, розтискують затискач і обережно виводять піпетку назад із приладу.
3. Після змочування заводять ключем 8 аспіратор 23.
4. По закінченню 4 хвилин проводиться відлік по сухому (tc) і мокрому (tм) термометрам.
При вимірах рекомендується стояти так, щоб тепло від спостерігача не переносилося до приладу струменем повітря.
Відносна вологість повітря визначається за формулою:
,
де: 
- парціальний тиск водяних парів, що насичують повітря при температурі tс, Па; 
- парціальний тиск водяних парів, що насичують повітря при температурі tм, Па; Р - барометричний тиск вологого повітря, Па; А – психрометричний коефіцієнт, А=0,00066 °С-1.
Значення величин і є функціями температури і можуть бути знайдені в табл. 1.1. Величину Р вимірюють барометром.
Таблиця 1.1
Парціальний тиск водяної пари, Па
| ºС | 0,0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
| 0 | 610,6 | 614,6 | 619,9 | 623,9 | 629,3 | 633,3 | 638,6 | 642,6 | 647,9 | 651,9 |
| 1 | 657,3 | 661,3 | 666,6 | 670,6 | 675,9 | 681,3 | 685,3 | 690,6 | 695,9 | 701,3 |
| 2 | 705,3 | 710,6 | 715,9 | 721,3 | 726,6 | 731,9 | 737,3 | 742,6 | 881,2 | 753,3 |
| 3 | 758,6 | 763,9 | 769,3 | 774,6 | 779,9 | 785,3 | 790,6 | 795,9 | 802,6 | 807,9 |
| 4 | 813,3 | 818,6 | 825,3 | 830,6 | 835,9 | 842,6 | 850,6 | 855,9 | 861,2 | 866,6 |
| 5 | 871,9 | 878,6 | 885,2 | 890,6 | 897,2 | 903,9 | 909,2 | 915,9 | 922,6 | 929,2 |
| 6 | 934,6 | 939,9 | 947,9 | 954,6 | 961,2 | 967,9 | 974,6 | 981,2 | 987,9 | 994,6 |
| 7 | 1001,2 | 1009,2 | 1015,9 | 1022,6 | 1029,2 | 1037,2 | 1043,9 | 1050,6 | 1058,6 | 1065,2 |
| 8 | 1073,2 | 1079,9 | 1087,9 | 1094,6 | 1102,6 | 1109,2 | 1117,2 | 1125,2 | 1131,9 | 1139,9 |
| 9 | 1147,9 | 1155,9 | 1163,9 | 1171,9 | 1179,9 | 1187,9 | 1195,9 | 1203,9 | 1211,9 | 1219,9 |
| 10 | 1227,9 | 1235,9 | 1243,9 | 1253,2 | 1261,2 | 1269,2 | 1278,5 | 1286,5 | 1294,5 | 1303,9 |
| 11 | 1311,9 | 1321,2 | 1330,5 | 1338,5 | 1347,9 | 1357,2 | 1365,2 | 1374,5 | 1383,9 | 1393,2 |
| 12 | 1402,5 | 1411,9 | 1421,2 | 1430,5 | 1439,9 | 1449,2 | 1458,5 | 1467,9 | 1478,5 | 1487,9 |
| 13 | 1497,2 | 1507,8 | 1517,2 | 1526,5 | 1537,2 | 1546,5 | 1557,2 | 1567,8 | 1577,2 | 1587,8 |
| 14 | 1598,5 | 1609,2 | 1618,5 | 1629,2 | 1639,8 | 1650,5 | 1661,2 | 1671,8 | 1682,5 | 1694,5 |
| 15 | 1705,2 | 1715,8 | 1726,5 | 1738,5 | 1749,2 | 1761,2 | 1771,8 | 1783,8 | 1794,5 | 1806,5 |
| 16 | 1817,2 | 1829,2 | 1841,1 | 1853,1 | 1865,1 | 1877,1 | 1889,1 | 1901,1 | 1913,1 | 1925,1 |
Продовження табл. 1.1
| ºС | 0,0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
| 17 | 1937,1 | 1949,1 | 1962,5 | 1974,5 | 1986,5 | 1999,8 | 2011,8 | 2025,1 | 2037,1 | 2050,5 |
| 18 | 2063,8 | 2075,8 | 2089,1 | 2102,5 | 2115,8 | 2129,1 | 2142,5 | 2155,8 | 2169,1 | 2182,4 |
| 19 | 2197,1 | 2210,4 | 2225,1 | 2238,4 | 2251,8 | 2266,4 | 2281,1 | 2294,4 | 2309,1 | 2323,8 |
| 20 | 2338,4 | 2353,1 | 2366,4 | 2381,1 | 2395,8 | 2411,8 | 2426,4 | 2441,1 | 2455,8 | 2471,8 |
| 21 | 2486,4 | 2502,4 | 2517,1 | 2533,1 | 2547,7 | 2563,7 | 2579,7 | 2595,7 | 2611,7 | 2627,7 |
| 22 | 2643,7 | 2659,7 | 2675,7 | 2690,4 | 2709,1 | 2719,7 | 2742,4 | 2758,4 | 2775,7 | 2791,7 |
| 23 | 2809,1 | 2826,4 | 2842,4 | 2859,7 | 2877,0 | 2894,4 | 2913,0 | 2930,4 | 2947,7 | 2965,0 |
| 24 | 2983,7 | 3001,0 | 3019,7 | 3038,4 | 3055,7 | 3074,4 | 3093,0 | 3111,7 | 3130,4 | 3149,0 |
| 25 | 3167,7 | 3186,3 | 3205,0 | 3223,7 | 3243,7 | 3262,3 | 3282,3 | 3301,0 | 3321,0 | 3341,0 |
| 26 | 3361,0 | 3381,0 | 3401,0 | 3421,0 | 3441,0 | 3461,0 | 3482,3 | 3502,3 | 3523,6 | 3543,6 |
| 27 | 3565,0 | 3586,3 | 3607,6 | 3641,0 | 3649,0 | 3671,6 | 3693,0 | 3714,3 | 3735,6 | 3758,3 |
| 28 | 3779,6 | 3801,0 | 3823,6 | 3833,0 | 3868,9 | 3890,3 | 3912,9 | 3936,9 | 3959,6 | 3982,3 |
| 29 | 4004,9 | 4028,9 | 4051,6 | 4075,6 | 4099,6 | 4122,3 | 4146,3 | 4171,6 | 4194,2 | 4218,2 |
| 30 | 4242,2 | 4267,6 | 4291,6 | 4316,9 | 4340,9 | 4366,2 | 4390,2 | 4415,6 | 4440,9 | 4466,2 |
Барометр-анероїд
Барометр-анероїд призначений для вимірювання атмосферного тиску. Принцип роботи барометра-анероїда БАММ-1 (рис. 1.4) заснований на зміні довжини анероїдної коробки при підвищені або зниженні атмосферного тиску.
В циліндричному пластмасовому або металевому корпусі розміщена металева мембранна коробка 1, верхня частина якої сприймає атмосферний тиск. Внутрішня порожнина коробки дуже розріджена (6700-8000 Па). При збільшенні атмосферного тиску коробка стискується (поверхня її хвиляста), а при зменшенні розтягується під дією пласкої пружини 2, що знаходиться в корпусі барометра. Переміщення верхньої поверхні коробки з допомогою системи важільної передачі фіксується переміщенням стрілки 3 на циферблаті приладу. Циферблат оснащений круглою шкалою з градуюванням в межах від 80000 до 106000 Па при ціні поділки 100 Па.
Вимірювання тиску проводиться в наступному порядку:
1. Анероїд повинен лежати горизонтально, склом догори.
а) б)
Рис. 1.4. Барометр-анероїд БАММ-1:
а - будова; б - загальний вигляд.
2. Перед відліком необхідно легенько постукати зігнутим пальцем по склу анероїда (щоб перебороти силу тертя в передаточному механізмі) і зачекати, доки зупиниться стрілка, потім зробити відлік з точністю 0,1 мм. рт. ст.
3. При знятті показань необхідно дивитися вздовж стрілки під прямим кутом до циферблату; світло повинно падати у тому ж напрямку.
4. Відлічувати показання термометра, встановленого в анероїд (під склом), в цілих градусах.
5. Згідно одержаних показань стрілки і термометра, відшукують в перевіряльному свідоцтві відповідну поправку. При цьому враховуються шкалова і температурна поправки.
Анемометри
Найбільш розповсюдженими приладами для виміру швидкості руху повітря є анемометри, які бувають крильчаті і чашкові. Крильчатий анемометр типу АСО-3 (рис. 1.5) призначений для вимірювання швидкості в межах від 0,15-0,25 м/с до 5 м/с. Він складається з крильчатки 1, розміщеної в металевій обоймі 5, лічильного механізму з циферблатом і стрілками 6, 7, і 8 і ручки 11. Крильчатка з’єднана з трубчатою віссю 2, яка обертається на натягнутій стальній струні і має втулки з підшипниками. Один кінець струни закріплюється нерухомо, а другий затиснутий в натяжному пристрої 3, розташованому в розпірному стрижні 4.
При обертанні крильчатки трубчата вісь за допомогою черв’ячної передачі передає обертання зубчастому редуктору лічильного механізму. Лічильник має стрілки: велика стрілка 6 відраховує одиниці і десятки, а дві малі відраховують 7 – сотні і 8 – тисячі одиниць. Аретир 9 слугує для включення і виключення лічильника. В корпусі приладу по обидва боки від аретира розміщені два вушка 10, через які пропускається шнур, з допомогою якого включається і виключається лічильник анемометра при вимірі з тичиною.
Рис. 1.5. Анемометр АСО-3.
Вимірювання швидкості проводиться в наступному порядку:
1. При виключеному лічильнику числа обертів крильчатки знімають початковий відлік показань стрілок 6-8.
2. Тримаючи ручку 11 в витягнутій руці, розміщують анемометр в досліджувану точку потоку повітря. При цьому лінія току повинна проходити паралельно вісі 2.
3. Одночасно з включенням лічильника аретиром 9 засікають час.
4. По закінченню 100 секунд лічильник виключають і беруть кінцевий відлік показань стрілок 6-8.
5. Визначають різницю m між кінцевим і початковим відліками. Вимір повторюють 3 рази і приймають середнє значення mсер.
6. Обчислюють число обертів крильчатки в одну секунду 
і з графіку V = f(n),доданого до приладу, визначають швидкість V, м/с.
При необхідності визначити середню швидкість руху повітря в живому перерізі потоку повітря анемометр не фіксують в одній точці, а рівномірно переміщують по перерізу.
Чашковий анемометр (рис. 1.6) призначений для вимірювання швидкості повітря в межах 5-20 м/с. Він складається з лопатевої вертушки 1 (замість крильчатки в АСО-3), вісь якої зв’язана з лічильником. Для вимірювання швидкості анемометр встановлюється так, щоб вісь колеса була перпендикулярною напрямку потоку. Порядок вимірювання швид-кості аналогічний порядку в АСО-3.
Більш сучасна модель анемометра – анемометр переносний рудниковий типу АПР-2 (рис 1.7). Діапазон вимірювань швидкості повітряного потоку – від 0,2 до 20 м/с. Анемометр розраховує середнє значення швидкості повітря за інтервал часу вимірювання від 10 до 999 с. Поточне значення тривалості інтервалу вимірювання безперервно відображається на цифровому індикаторі анемометра в процесі проведення заміру. Прилад проводить обчислення середнього значення шести послідовно виконаних замірів швидкості. Експлуатація анемометру дозволяється при температурі від 5 до 60 °С і відносній вологості 100 % (з конденсацією вологи).
Порядок вимірювання швидкості наступний:
1. Ввімкніть анемометр лівою кнопкою 1. На індикаторі 3 повинен з’явитися надпис U1.
|
2. Витягніть первинний перетворювач
4 з корпусу анемометра до упору
і розмістіть його в контрольованому повітряному потоці. Натисніть і відпустіть праву кнопку 2. Момент відпускання правої кнопки відповідає початку інтервалу вимірювання. При цьому починає відраховуватися поточний час з початку виміру в секундах.
3. Для закінчення виміру натисніть і утримуйте праву кнопку. При цьому відображається тривалість інтервалу виміру в секундах. Відпустіть праву кнопку – на індикаторі анемометра з’явиться результат вимірювання швидкості повітряного потоку у м/с.
4. Вимкніть анемометр кнопкою 1.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!