2. Измерение и регулирование параметров воздуха

Измерение относительной влажности воздуха. Для измерения относительной влажности воздуха наиболее широкое применение в технике нашли два способа: психрометрический и гигрометрический.

Действие психрометра основано на испарении воды со свободной поверхности. Психрометр состоит из двух одинаковых термометров, один из которых показывает температуру окружающего воздуха t_c. Ртутный шарик второго термометра обертывается одним слоем батиста (или двумя слоями марли), погруженного одним концом в сосуд с дистиллированной водой. Вследствие испарения влаги шарик смоченного термометра охлаждается, поэтому показания этого термометра t_м всегда ниже показаний сухого. Разница показаний сухого и мокрого термометров t_c - t_м (психрометрическая разность) тем больше, чем ниже относительная влажность воздуха φ. При полном насыщении воздуха влагой φ = 100% психрометрическая разность t_c - t_м = 0. Относительная влажность воздуха по показаниям психрометра может быть подсчитана по формуле

где Р_п - парциальное давление пара, мм рт. ст.;

Р_н - давление насыщенного пара при температуре сухого термометра t_c, мм рт. ст.;

Р^м_н - давление насыщенного пара при температуре мокрого термометра t_м, мм. рт. ст.;

А - психрометрический коэффициент.

При скорости воздуха V ≥ 0,5 ^м/_сек

где B - барометрическое давление.

Чаще всего для определения относительной влажности воздуха в помещениях применяются открытые психрометры типа ПО. Более точным прибором для определения влажности воздуха является аспирационный психрометр. Психрометр снабжен вентилятором, прогоняющим исследуемый воздух с постоянной скоростью через трубки, в которые заключены ртутные шарики термометров.

Относительная влажность воздуха по показаниям психрометра типа ПО и аспирационного психрометра приводится в таблицах.

Действие волосяного гигрометра основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса менять размеры в зависимости от относительной влажности окружающего воздуха. Шкала волосяного гигрометра имеет 100 делений. Чтобы получить истинные значения относительной влажности, необходимо показания гигрометра сравнить с показаниями аспирационного психрометра.

Для измерения и автоматической записи относительной влажности воздуха используются волосяные гигрографы, действующие по тому же принципу, что и волосяные гигрометры. Волосяные гигрографы изготовляются двух типов: суточные - МВ-11 с и недельные - МВ-11 н.

Измерение температуры воздуха. Для измерения температуры воздуха в помещениях применяются комнатные термометры и термографы.

Термографы служат для измерения и автоматической записи температуры воздуха.

Биметаллические термографы изготовляются двух типов: суточные - МТ-22 с и недельные - МТ-22 н.

Температура и относительная влажность воздуха могут регистрироваться также самозаписывающим суточным термогигрографом.

Показания термогигрографа, термографа и гигрографа перед началом работы должны быть сверены и отрегулированы по показаниям аспирационного психрометра большой модели (ГОСТ 6353-52). Приборы для измерения относительной влажности и температуры воздуха не должны подвергаться действию прямых солнечных лучей и находиться в непосредственной близости к предметам, имеющим температуру, отличную от окружающего воздуха.

Измерение скорости движения воздуха. Для измерения скорости движения воздуха используются анемометры. Измерение скорости движения воздуха до 0,5 ^м/_сек производится дифференциальным анемометром, до 4,0 ^м/_сек - крыльчатым. Для определения скорости движения воздуха необходимо одновременно с началом замера анемометром включать секундомер. Частное от деления величины показания анемометра в метрах на продолжительность замера (30-100 сек) представляет собой индикаторную скорость. Истинную скорость получают по тарировочной кривой, приложенной к прибору, которая дает графическую зависимость между истинной и индикаторной скоростью.

Атмосферное давление регистрируется самозаписывающим барографом.

Регулирование параметров воздуха. Температура и относительная влажность воздуха в цехах и складских помещениях обувных фабрик в течение года изменяются в широких пределах: температура от 0° С в складских помещениях до 30-35° С в цехах; относительная влажность воздуха - в пределах 25-80%.

Наименьшие изменения размеров и свойств обувных материалов происходят при колебании относительной влажности воздуха в пределах 40-70%. Поэтому в цехах и складских помещениях обувных фабрик относительную влажность воздуха нужно сохранять в пределах 45-65%.

Относительная влажность воздуха в заданных пределах может поддерживаться испарением распыленной воды местными доувлажнителями или централизованными вентиляционно-увлажнительными камерами. При местном доувлажнении испарение определенного количества распыленной воды происходит непосредственно в помещении, в котором необходимо поддерживать определенную влажность воздуха. В этих случаях воду распыляют пневматическими форсунками. К форсунке подводится вода и сжатый воздух. Большая скорость движения воздуха способствует раздроблению воды на мельчайшие частицы, которые полностью испаряются в воздухе. Для пневматического распыления воды используются форсунки конструкции инж. Зотикова, ЦНИХБИ (конструкции Я. Я. Ипполитова), РиД (системы А. П. Рябчикова и А. Н. Дурнова) и др.

Пневматическое распыление требует применения компрессорных установок. Для местного доувлажнения воздуха в кладовых и складских помещениях могут использоваться дисковые увлажнители ДУ-2М. В этом случае испаряется лишь около 10% распыленной воды, остальная вода удаляется из поддона по сточной трубе. Испарение распыленной воды при местном доувлажнении идет за счет тепла помещения.

Относительная влажность по показаниям психрометра типа ПО

Лучшим методом регулирования температуры и влажности воздуха (кондиционирования) является обработка в увлажнительных камерах, где он нагревается в калориферах и увлажняется водой, распыленной форсунками. Типовая увлажнительная камера состоит из гребенок с форсунками различных конструкций для механического распыления воды, калориферов первого (до увлажнения воздуха) и второго (после увлажнения) подогрева, каплеотделителя (сепаратора), насоса для подачи воды к форсункам, фильтра для очистки воды и вентилятора. В увлажнительных камерах испаряется 2-3% распыляемой форсунками воды. Оставшаяся вода стекает в поддон и возвращается насосом к форсункам на следующее распыление (рециркуляция воды). Количество испаряющейся воды в камере тем больше, чем выше скорость движения воздуха, давление воды перед форсунками и чем продолжительнее время соприкосновения воздуха с распыленной водой. Скорость движения воздуха в камере рекомендуется принимать 2,5 ^м/_сек, давление воды перед форсунками - 3,0-4,0 ат, производительность форсунок при этом давлении рекомендуется выбирать в пределах 125-200 ^кг/_ч. Длина оросительного участка камеры рекомендуется 4 м (для центральной части СССР). Для таких камер коэффициент орошения и должен быть равен 0,2 ^кг/_кг. Коэффициентом орошения называется отношение количества воды, разбрызгиваемой в камере в единицу времени, к количеству увлажняемого воздуха.

Относительная влажность по показаниям психометра типа ПО

Увлажнительные установки оборудуются кондиционерами заводского изготовления. Схема примерного набора секций и камер центральных кондиционеров показана на рис. 93. В обувной промышленности применяются кондиционеры марок кд 20, 40, 60, производительность которых 20, 40,60 тыс. м³ воздуха в час без рециркуляции, так как воздух цеха значительно загрязнен растворителями.

Рис. 93. Схема примерного набора секций и камер центральных кондиционеров: 1 - клапан; 2 - промежуточные камеры; 3 - сдвоенные секционные клапаны; 4 - секции подогрева; 5 - промывная камера; 6 - масляный самоочищающийся фильтр; 7 - секция, переходная к вентилятору; 8 - вентиляционная установка; 9 - подставки

Относительная влажность воздуха по показаниям аспирационного психрометра

Камеры орошения систем вентиляции и кондиционирования воздуха вместо форсунок могут быть оборудованы турбоувлажнителями, освоенными производственным объединением "Энергоавтоматика" МЛП СССР. Турбоувлажнители выпускаются двух типов ДО (двухопорный) и К (консольный). Турбоувлажнители имеют некоторые преимущества по паспортным данным по сравнению с форсунками:

1. Диаметр выходного отверстия для воды не менее 14 мм, поэтому аппарат практически не засоряется и отпадает необходимость в установке громоздких фильтров для очистки рециркуляционной воды.
2. Дисперсность распыления воды выше, чем у форсунок, что способствует быстрому усвоению распыленной воды проходящим воздухом; последнее может повысить производительность существующих камер или позволит строить новые меньших объемов.
3. Требуется меньшее количество воды.

Установки для увлажнения воздуха могут быть использованы в зависимости от режима работы для охлаждения и осушения воздуха.