DK172363B1 - Anordning til at måle en ventilators strømningsvolumen - Google Patents

Description

i DK 172363 B1

Opfindelsen angår en måleanordning til at måle strømningsvoluminet i en ventilator i et luftkonditioneringanlæg eller i et andet luftbehandlingssystem som angivet i krav l's indledning.

5 Luftstrømningsvoluminet i et luftkonditioneringsanlæg måles almin deligvis efter multipunktmetoden, der er angivet i Direktiv 2:1984 fra den finske nationale styrelse for offentlig anlægsvirksomhed. Efter multi punktsmetoden findes voluminet af en luftstrømning som produktet af middellufthastigheden og tværsnitsarealet for strøm-10 ningen i kanalen. Luftens middel hastighed bestemmes ved at måle lufthastigheden i matematisk forud fastlagte punkter i kanalens tværsnit og ved at beregne middelværdien af disse hastigheder. Afhængig af kanalens størrelse er antallet af punkter 5-24.

15 En anden metode til at måle luftvolumenstrømmen i et luftkonditioneringsanlæg er i en måleanordning fast monteret i kanal systemet at måle trykforskellen over luftvolumi nstrømmen. I forbindelse med en sådan anordning er der altid reguleringsmidler, som for eksempel kan være en reguleringsflange, en dyse, et venturirør, et Dall-rør eller 20 et flangeudsnit, til at frembringe trykdifferencen.

Fremgangsmåden til at bestemme strømningsvoluminet i en ventilator i et luftkonditioneringsanlæg baseres på målingen af det totale tryk og ventilatorens rotationshastighed og den elektriske kraft fra 25 ventilatormotoren. Ventilatorens strømningsvolumin findes ved hjælp af disse parametre ud fra grafikken for kurvekarakteristika fremstillet af ventilatorproducenten.

En anden metode til at fastlægge strømningsvoluminet for en venti -30 lator anvendes for ventilatorer, som benyttes i civilforsvarsbeskyttelsesrum i Finland. Et bypass via et rotameter etableres ved at benytte luftstrømningsreguleringsmidler anbragt i trykåbningen på ventilatoren. Rotameteret kalibreres til at angive luftvoluminet for strømningen i ventilatoren.

35

Multi punktsystemet til vol umi nstrømsbestemmelse er besværlig. I praksis kan det også være behæftet med fejl, da komplicerede luftkonditioneringskanaler sjældent har en forstyrrelsesfri strømningsprofil, som kræves til pålidelig måling.

DK 172363 B1 2 På grund af reguleringsmidlerne er det permanente tryktab, som forårsages af måleanordninger, der er fast monterede i et kanal system, sædvanligvis betydeligt og den lavere grænse for måleområdet begrænses derved til at svare til forholdsvis høje volumenstrømme.

5

Fremgangsmåden til at bestemme vol umenstrømmen i en ventilator ved hjælp af en kurvekarakteristikgrafik for ventilatoren er meget tilnærmet.

10 Reguleringsmidler, som benyttes i ventilatorer i civilforsvarsbeskyttelsesrum, forårsager et permanent tryktab. På grund af sin tilbøjelighed til at blive tilsnavset er et rotameter for sit vedkommende ikke egnet til anvendelse på kontinuert basis i konventionelle luftkonditioneringsanlæg.

15

Med en anordning ifølge opfindelsen opnås en væsentlig forbedring over for de ovenfor omtalte ulemper. For at opnå dette er anordningen ifølge opfindelsen karakteristisk ved det, der er omtalt i den kendetegnende del af krav 1.

20

Den formentlig vigtigste fordel ved opfindelsen er, at den totale luftvolumenstrøm i et luftkonditioneringsanlæg let og pålideligt bestemmes gennem én måling og ved hjælp af ét måleredskab. Det er yderligere en fordel, at vol umenstrømmen bestemmes som en kontinuert 25 værdi, hvorved for eksempel forstyrrelser øjeblikkelig afsløres, ligesom stigningen af anlægget bliver effektiv, tidskonstanten for tilbagemeldning er lav.

Opfindelsen vil blive beskrevet detaljeret i det følgende med 30 henvisning til de vedføjede tegninger.

Figur 1 viser en måleanordning ifølge opfindelsen anbragt i en ventilator.

35 Figur 2 viser en udførelsesform for måledelen af måleanordningen ifølge opfindelsen.

Figur 3 viser andre udførelsesformer for måledelen i måleanordningen ifølge opfindelsen.

DK 172363 B1 3 Måleanordningen ifølge opfindelsen består af et hus 1 til anordningen og en måledel 2. Huset 1 er forbundet med trykåbningen på en ventilator 3 på en sådan måde, at den indre overflade 8 i huset i samme side som måledelen danner en fortsættelse af en tungeformet 5 plade 9 på ventilatoren i strømningsretningen F. Trykforskellen måles i måledelen 2, som er anbragt umiddelbart stødende op til den indvendige flade 8 på huset 1 eller tæt op til den indvendige flade 8 og på tværs af strømmen F, og som ses i hele sin længde strækker sig i alt væsentligt tværs over huset fra dettes ene side 11 til 10 dettes anden side 11, er proportional med vol umenstrømmen i ventilatoren. Hensigtsmæssigt står længdeaksen C på måledelen 2, som er anbragt på tværs af huset vinkelret på strømningsretningen F.

Anordningens hus 1 er en rørformet kappe, der har samme størrelse og 15 form som ventilatorens trykåbning og som ikke begrænser strømningen. Måledelen 2 er anbragt på den indvendige flade 8 i huset eller tæt op til den indvendige flade 8, som udgør tungen 10 eller en tungeformet plade 9 på ventilatorkappen eller en fortsættelse heraf, og i en afstand E på mindst E = 0,5 x b fra den egentlige eller teoreti-20 ske tunge 10 på kappen regnet i strømningsretningen F. Hvis måledelens 2 afstand E fra kappetungen 10 eller et andet punkt forårsager en strømningsforstyrrelse eller en begrænsning, som klart er større end 1 x b, kan måledelen også anbringes i en vis afstand fra den indvendige sideflade 8, men til samme side som den tungeformede 25 plade set over tværsnittet af huset 1. Når de forannævnte betingelser er opfyldt, virker måleanordningen pålideligt over hele vidden af det normale virkeområde for luftkonditioneringsanlægget, selvom anlæggets drift reguleres også gennem en kraftig begrænsning af strømmen. Figur 1 viser tillige strømningsfeltet i trykåbningen på 30 ventilatoren og i dennes nærhed, når strømningen begrænses ved hjælp af ikke viste midler, for eksempel ved at benytte reguleringsspjæld i en anden del af rørsystemet. Det ses af figuren, at måledelen på måleanordningen ifølge opfindelsen vedbliver at være inden for et område med jævnt tryk, trods den turbulens, der forårsages af 35 reguleringen. Hvis reguleringen er mindre kraftig, bliver strømningsfeltet mere jævnt, det vil sige der opstår mindre turbulens. Længden af anordningens hus 1 i strømningsretningen må være af en sådan størrelse, at måledelens afstand E fra udløbskanten 12 er mindst 0,3 x b for at undgå turbulens og lignende forårsaget af DK 172363 B1 4 udløbskanten eller et andet tilsvarende afbrydningspunkt og for at bevare pålideligheden.

Figur 2 viser måledelen 2 i måleanordningen. Trykket, som udøves af 5 gasstrømmen F, overføres via trykmåleåbninger 5 og kamre 6 til trykmålerør 4 og videre til en differenstrykmåler 13. En skillevæg 7 adskiller trykmålekamrene fra hinanden. Differenstrykmåleren 13 kan konstruktionsmæssigt være af en hvilken som helst egnet art. Måledelen på den på figur 2 viste type er egnet til brug på en sådan 10 måde, at den rette eller delvis kurveformede overflade mellem trykmåleåbningerne 5 enten presses tæt ind mod den indvendige flade 8 på huset eller er anbragt i en lille afstand x fra den indvendige flade 8 på huset.

15 Figurerne 3a og b viser andre udførelsesformer for måledelen i måleanordningen; disse udførelsesformer er beregnet til at blive anbragt enten tæt op mod den indvendige flade 8 eller i en lille afstand x fra denne. Figur 3c viser yderligere en udførelsesform for måledelen 2, som her er beregnet til at blive anbragt i en lille 20 afstand y fra sidefladen 8. Alle disse udførelsesformer har trykmåleåbninger 5 og kamre 6, trykmålerør 4 og skillevægge 7. Herudover har hver af måledelene på figur 3 et ydre fremspring 14 til at øge trykforskellen. Fremspringet 14 sammen med hele måledelen 2 er dimensioneret så lille som mulig sammenlignet med tværsnitsdi-25 mensionen b i huset 1 og med trykåbningen på ventilatoren for at undgå en begrænsende virkning på strømningen.

Ved at anvende en måledel af den ovenfor beskrevne art (figurerne 2 og 3) er det muligt direkte at måle ikke alene trykforskellen, men 30 også det absolutte tryk p inde i huset, nærmere bestemt i målekanalen. Da der yderligere i måledelen er anbragt en temperatursensor til at måle temperaturen T af luftarten, hvilken måling kan udføres efter flere simple metoder, vil alle værdier, som er nødvendige til bestemmelsen af volumenstrømmen og til at kompensere for aflæsninger 35 i alle forskellige driftssituationer, være tilgængelige. I sådanne tilfælde fås en udgangsværdi for volumenstrømmen qv for ventilatoren direkte og på simpel vis, eftersom den er en entydig funktion af de målte værdier, det vil sige qy = f (Δρ, p, T).

5 DK 172363 B1 Måledelen 2 i måleanordningen kan, afhængig af hvorledes den er konstrueret, anbringes indvendigt i huset 1, således at den også kan dreje omkring sin længdeakse. Dette har især betydning, hvis måledelen 2 er af bladkonstruktionstypen til frembringelse af en tryk-5 forskel.

10 15 20 25 30 35

Claims (10)

1. Måleanordning til at måle en trykforskel (Δρ) og dermed volumenstrømmen (qv) i en ventilator, hvor målingen af trykforskellen 5 (Δρ) sker i en tokammermåledel (2) anbragt i ventilatorudløbet eller i dettes fortsættelse, og hvor hvert kammer har åbninger (5) med lille diameter og/eller en tilsvarende spalte eller tilsvarende spalter, som danner åbninger ialt væsentligt parallelle med eller vinkelrette på hovedstrømningsretningen (F), kendetegnet 10 ved, at den indvendige flade (8) på den side af huset (1) i måleanordningen, mod hvilken eller i en lille afstand fra hvilken måledelen (2) er anbragt, er ventilatorkappetungen (10) eller en tungeformet plade (9) eller en fortsættelse heraf, at måledelen (2) er anbragt indvendigt i huset (1) på en sådan måde, at hoved-15 retningen (F) af strømmen, som skal måles, ialt væsentligt står vinkelret på længdeaksen (C) af måledelen, og at højden (d) på måledelen (2) i retningen vinkelret på den indvendige flade (8) ialt væsentlig er lille i sammenligning med højden (b) af huset (1) vinkelret på den indvendige flade (8). 20

2. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at længden (C) af måledelen (2) ialt væsentligt er lig bredden (a) af den indvendige flade (8) i huset (1) i strømmen (F)'s tværretning.

3. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at måle delen (2) er anbragt på fladen (8) eller i dennes nærhed i en sådan afstand fra tungen (10), at afstanden er mindst lig halvdelen af højden (b) af huset (1) og fortrinsvis lig højden (b) af huset, og at afslutningskanten (12) på huset (1) er anbragt i en sådan afstand 30 fra måledelen (2), at afstanden er mindst lig 0,3 x husets højde.

4. Anordning ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at måledelen (2) er anbragt tæt op mod huset (1) på en sådan måde, at strømmen, som skal måles, kun passerer på den ene side af måledelen. 35

5. Anordning ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at måledelen (2) er anbragt i huset (1) i en lille afstand (x, y) fra husets indvendige flade (8) på en sådan måde, at strømmen, som skal måles, passerer på begge sider af måledelen. DK 172363 B1

6. Anordning ifølge krav 4 eller 3, kendetegnet ved, at væggene i målekamre (6) i måledelen (2) har trykmålningsåbninger (5) med lille diameter og/eller en tilsvarende spalte eller tilsvarende spalter, som danner åbninger for strømmen ialt væsentligt parallelt 5 med retningen (F) af strømmen.

7. Anordning ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at højden (d) af måledelen (2) i området mellem trykmålingsåbningerne eller spalterne (5) er større end i området for trykmålingskamrene 10 (6), trykmålingsåbningerne (5) eller trykmålingsspalterne.

8. Anordning ifølge krav 4 eller 7, k e n d e t e g n e t ved, at væggene i trykmålingskamrene (6) på måledelen (2) har åbninger (5) med lille diameter og/eller en tilsvarende spalte eller tilsvarende 15 spalter, som danner åbninger mod strømmen ialt væsentligt vinkelret på retningen (F) af strømmen på den side af trykmålingskammeret, på hvilken strømmen skal måles.

9. Anordning ifølge krav 5 eller 7, kendetegnet ved, at 20 væggene i trykmålingskamrene (6) på måledelen (2) har åbninger (5) med lille diameter og/eller en tilsvarende spalte eller tilsvarende spalter, som danner åbninger mod strømmen ialt væsentligt vinkelret på retningen af strømmen og på tværs af de to overfor hinanden stående sider i trykmålingskamrene (6). 25

10. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at måledelen (2) er forsynet med en temperaturmålingssensor. 30 35