洁净空调箱恒定送风量的控制策略
云卷云舒a
2022年08月30日 13:35:55
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知识点:空调箱 来源:网络,如有侵权,请联系删除 1 在洁净空调箱的出风口用风速仪来进行控制 用风速仪来对洁净空调箱的出风进行检测,然后将该数据与变频风机的变频器进行关联,用负反馈的形式来控制恒定的送风风量。 常用的直读式测速仪是热球式热电风速仪,这种仪器的传感器是一个球型测头,其中为镍铬丝弹簧圈,用低熔点的玻璃将其包成球状。弹簧圈内有一对镍铬—康铜热电偶,用以测量球体的温升程度。测头采用电加热的方式,由于测头的加热量集中在球部,只需较小的加热电流(约30?mA)就能达到要求的温升。测头的温升会受到周围空气流速的影响,根据温升的大小,即可测出气流的速度。风速确定以后,可按下面的公式计算管道内的风量:

知识点:空调箱

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1 在洁净空调箱的出风口用风速仪来进行控制


用风速仪来对洁净空调箱的出风进行检测,然后将该数据与变频风机的变频器进行关联,用负反馈的形式来控制恒定的送风风量。


常用的直读式测速仪是热球式热电风速仪,这种仪器的传感器是一个球型测头,其中为镍铬丝弹簧圈,用低熔点的玻璃将其包成球状。弹簧圈内有一对镍铬—康铜热电偶,用以测量球体的温升程度。测头采用电加热的方式,由于测头的加热量集中在球部,只需较小的加热电流(约30?mA)就能达到要求的温升。测头的温升会受到周围空气流速的影响,根据温升的大小,即可测出气流的速度。风速确定以后,可按下面的公式计算管道内的风量:

L=V×F

公式中L——管道内的风量(m3/s)

V——截面的风速(m3/s);

F——风管截面的面积(m2)。


由于风速仪在同一截面上的不同位置,可能会得出不同的风速数据(如图2所示),所以这个风速还不能真正意义上用来计算风量。


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图2 风管内风速分布的示意图


测量断面后有弯头、风阀、三通时(相对于气流方向),距这些部件的距离应大于2倍管道直径。测量断面前有弯头、风阀、三通时(相对于气流方向),距这些部件的距离应大于4~5倍管道直径。往往这样的要求很难在实际情况下得到满足,因此该风速只能作为一个刻度数据来参与控制,实际控制时仅将其用来与风机频率进行线性的关联。


空气在风管中流动时,有两种不同的流动状态,即层流和紊流。在层流状态下,风管断面上空气的速度分布图为抛物线形,管道的中心风度最大。紊流状态和层流状态速度分布大致相同,靠近管壁处总会有一部分层流介质,而其他部分为紊流,紊流状态的最大速度也在风管的轴心线上。紊流在采暖通风系统中最为常见,在实际运行控制中,需要的不是任意点速度,而是风管断面上的平均速度值,而这个平均速度很难直接测量取得,需要将风管横断面分成数个小面积,测出每个小面积的中心速度,采用积分运算从而得出比较接近的平均风速,此方法在实际工程中较难实现。


2 在洁净空调箱的出风口用毕托管来进行控制


毕托管流量计将探针插入管道中心,总压孔对正流体的来流方向,静压孔对正流体的去流方向,总压与静压之差即为管道中心的实测差压,再由该探针的风洞标定曲线拟合出该点的标准差压,根据标准差压来计算流体的流量[4]。动压是气体所具有的动能,它的表现是使管道内的气体改变流动速度。使用毕托管的总压、静压测量孔,配合微压计,可以测量出流体的静压、全压和动压,得出空气动压值,即可利用下列公式算出空气的流速:

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式中?——空气的流速(m/s);

Pd——空气的动压(Pa);

ρ——空气的密度(kg/m3)。


计算出空气的流速后,可以根据2.1小节中的公式计算出管道内的风量。


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图3 毕托管的示意图


毕托管是一个弯成90?的双层同心圆管,其开口端同内管相通,用来测定全压;在靠近管头的外壁上开有一圈小孔,用来测定静压(如图3所示)。标准毕托管测孔很小,易被风道内粉尘堵塞,因此这种毕托管只适用于测定较为洁净的管道。毕托管测量数据经过转换后获得的风量数据是最接近于实际风量的,但也存在与风速检测同样的前后直段的要求。


3 在洁净空调箱的出风口用静压来进行控制


目前在国内还有很多的施工供应商,在用洁净空调箱出口的静压来控制送风量。静压与风速并没有理论上的关联性,只有动压才是与风速有运算关系的。动压的方向与流体运动方向一致;静压则呈四面发射,没有方向性。


如果用空调箱出口的静压来控制,当末端的高效过滤器脏堵后,这个静压自然就会上升。根据伯努利方程的原理,流速快压力低、压强小,流速慢压力高、压强大,这个时候流体的流速实际上是降低的。静压控根据压力的升高而进一步的降频,从而导致恶性循环,影响洁净区域送风量,进而导致洁净区域的换气次数不够。


更坏的情况是运行中一旦空调箱负压段的检修门被打开,空调箱内的气流速度将大幅度增加。根据伯努利方程的原理,此时空调箱出口的风速提高,静压将大幅度地降低。静压控会根据压力的降低而控制送风机升频,从而导致另外一个方向的恶性循环,最终可能导致末端的高效过滤器被吹破。

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