Marcin Bednarek, grupa 3
bednarek@interia.pl
Sprawozdanie
Laboratorium Maszyn i Urządzeń Energetycznych
31.03.2009
Układy pracy wentylatorów
Przebieg laboratorium
omówienie sposobów dokonywania pomiarów, sposobów przesyłania wyników tych pomiarów (analogowe - prądowe/napięciowe; cyfrowe; pneumatyczne).
Omówienie cyfrowego przetwarzania sygnałów, głównie sposobów konwersji A/D.
Zapoznanie się ze stanowiskiem pomiarowym oraz wykonanie pomiarów, badanie zachowania się układu przy różnym sposobie regulacji przepływu - porównanie regulacji dławieniowej oraz regulacji poprzez zmianę obrotów silnika napędzającego wentylator poprzez falownik.
Sygnały pomiarowe
Próbkowanie - jest to częstotliwość z jaką odczytywana i zapisywana jest wartość sygnału analogowego. Określa się ją w Hz. Aby poprawnie przetworzyć sygnał analogowy o danej częstotliwości, częstotliwość próbkowania musi być większa od dwukrotnej wartości częstotliwości sygnału analogowego.
Dla konwertowania dźwięku - sygnału audio, gdzie za częstotliwości graniczne (słyszalne dla człowieka) przyjmuje się min. 20 Hz i maks. 20 kHz częstotliwość ta musi być wyższa od 40kHz. Najbardziej rozpowszechniony standard to 44,1 kHz, istnieje również standard wyższy - próbkowanie 48kHz.
Kwantowanie - o ile można powiedzieć, że próbkowanie odpowiada za ilość dokonanych odczytów, kwantowanie odpowiada za dokładność tych danych. Określa się je w bitach, czyli systemie zapisu binarnego. 2 bity to 4 kombinacje, 3 bity dają 16 kombinacji itp.
Jeśli przetwornik ma kwantowanie 8 bitowe, daje to mu 256 `podziałek' dokładności. Jeśli konwertowany sygnał miałby zakres od 0 do 2560 jednostek, zapis dokonywany byłby z dokładnością 10 jednostek. Standardem dla konwersji audio jest kwantowanie 16 bitowe.
Podział typów sprężarek
Każde urządzenie zwiększające ciśnienie i lub nadające prędkość cieczy jest sprężarką. W zależności od sprężu - czyli stosunku ciśnień za i przed urządzeniem - sprężarki dzielimy na:
spręż typ
< 1,13 wentylatory
1,13 ÷ 3 dmuchawy
> 3 kompresory
Pomiary
Schemat stanowiska pomiarowego
Pomiarów dokonano na dwóch rodzajach rur (DN 100 oraz DN 200)
Regulacja przepływu przy pomocy zmiany prędkości obrotów wentylatora (zmiana częstotliwości napięcia zasilającego przy pomocy falownika z którego zasilany jest wentylator)
DN 200
Moc P [kW] |
Przepływ Q [m3/h] |
Różnica ciśnień Dp [Pa] |
0,88 |
615 |
35 |
1,27 |
777 |
52 |
1,81 |
950 |
74 |
2,52 |
1110 |
100 |
3,43 |
1265 |
128 |
4,6 |
1430 |
162 |
5,78 |
1575 |
199 |
DN 100
Moc P [kW] |
Przepływ Q [m3/h] |
Różnica ciśnień Dp [Pa] |
0,75 |
455 |
302 |
1,13 |
590 |
469 |
1,57 |
714 |
665 |
2,17 |
835 |
907 |
2,95 |
960 |
1177 |
3,92 |
1077 |
1480 |
5,08 |
1203 |
1824 |
Regulacja przepływu przy pomocy dławienia zaworem.
DN 200
Moc P [kW] |
Przepływ Q [m3/h] |
Różnica ciśnień Dp [Pa] |
3,5 |
570 |
33 |
4,34 |
885 |
71 |
5,16 |
1225 |
130 |
5,7 |
1465 |
167 |
5,78 |
1575 |
199 |
DN 100
Moc P [kW] |
Przepływ Q [m3/h] |
Różnica ciśnień Dp [Pa] |
3,42 |
544 |
412 |
3,78 |
688 |
623 |
4,13 |
817 |
865 |
4,58 |
990 |
1254 |
4,89 |
1124 |
1595 |
5,08 |
1203 |
1824 |
Zestawienie wyników na wykresach:
DN 200
DN 100
Wnioski
Przeprowadzone badania jednoznacznie wykazały, że lepszą metodą regulacji wydatku jest regulacja poprzez zmianę prędkości obrotowej wentylatora.
Jak można zaobserwować na wykresach, bez względu na średnicę rury, korzystniejsza energetycznie jest regulacja przepływu przy pomocy falownika. Dławienie zaworem generuje duże straty, tym większe im mniejszy przepływ chcemy osiągnąć. Różnica w poborze mocy sięgać może nawet 70% (w badanym przypadku).
Dlatego wskazane jest korzystanie z regulacji przepływu przy pomocy falownika, wszędzie tam, gdzie jest to możliwe.
Wyszukiwarka