9.2.2011

1

UTJECAJ POVRŠINE PROPUŠTANJA PROZORA I VRATA NA ODRŽAVANJE I REGULACIJU TLAKA PROSTORA

Zdenko Vašatko, dipl. ing.

FIZIKALNE VELIČINE UTJECAJNE NA ODRŽAVANJE TLAKAPROSTORA

� Propusnost prostora� Odstupanje količine zraka

uzrokovane točnošću mjerenja i regulacije

� Količina dovedenog i odvedenog zraka

� Traženi tlak prostora

9.2.2011

2

� Propusnost prostora se u smislu regulacijske i proračunske veličine može smatrati kao otpor strujanju zaka. Što je propusnost veća to je manji otpor

2

2wp ⋅=∆

ρ

∆∆∆∆p – pad tlaka (Pa)

ρ ρ ρ ρ – specifična gustoća (kg/m3)

w – brzina strujanja (m/s)

� Odstupanje količine zraka uslijed netočnosti mjerenja i regulacije dovedene i odvedene količine zraka. Standardno se uvažava pogreška od 4%

[ ] %4=−=∆ odvdov VVV &&&

∆∆∆∆V – odstupanje stvarne od izmjerene količine zraka (m3/s)

A – propusnost prostora (m2)

µµµµ – koeficijent istjecanja 0,72 (ovisi o geometriji otvora)

2

2

⋅∆

⋅=∆µ

ρA

Vp

&

9.2.2011

3

� Količina dovedenog i odvedenog zraka ovisi od veličine prostorije i potrebnog broja izmjena zraka u prostorije. Veći volumen prostorije i broj izmjena zraka uvjetuje veću količinu dovedenog i odvedenog zraka uzrokovanu netočnim mjerenjem i regulacijom

( )100

4

3600/

3 ⋅⋅

=∆IV

smVprostorije&

&

Vprostorije – volumen prostorije (m3)

I – broj izmjena zraka u satu

� Nazivni tlak u prostoriji se ostvaruje promjenom količine dovedenog i odvedenog zraka. Propuštanja kroz elemente grañevinske fizike odnosno na utjecaj tehnoloških procesa potrebno je uzeti u obzir:

µρ

⋅⋅⋅∆

=∆ Ap

Vpro

T

2&

∆∆∆∆VT – razlika dovedene i odvedene količine zraka (m3/s)∆∆∆∆ppro – razlika tlaka prostorije (Pa)

9.2.2011

4

Djelovanje razlike u protoku zraka na stvarni prostor

� Propusnost prostora odreñuju zazori i pukotine u vratima i prozorima te oko prolaza cijevi u zidovima i manje pukotine u unutrašnjosti od cijevi ispod žbuke, npr. električnih vodova.

� Pad tlaka kroz zazore i pukotine u prostoru je u kvadratnoj funkciji protoka.

� Kompresija zraka je pri relativno niskom tlaku beznačajna i zbog toga se ne uzima u proračun.

� Promjena tlaka može se prikazati izrazom:

� Uz µ=0,64 (koeficijant istjecanja za vrata i prozore) možemo prikazati :

2

2

⋅⋅=∆

µρ

A

Vp

&

( ) ( )PapmAV ∆⋅⋅= 2827,0&

9.2.2011

5

Grafički prikaz promjene tlaka prostora prema prethodnim izrazima

Primjer regulacije tlaka u stvarnom prostoru u zavisnosti od propusne površine

9.2.2011

6

Utjecaj broja izmjena zraka na stabilnost regulacije tlaka

Stvarno propuštanje kroz zatvorena vrata u l/s

TIP VRATA RAZLIKA TLAKA U Pa

5 10 15 20 25 30 40

Jednokrilna 0,03 0,05 0,06 0,06 0,07 0,07 0,08

Dvokrilna 0,04 0,08 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14

Zazor visine 3mm (po 1 m zazora)

0,004 0,008 0,01 0,011 0,012 0,012 0,013

9.2.2011

7

Osnovni principi regulacije sobnog tlaka

Regulator sobnog tlaka s direktnim djelovanjem na zaklopku

1. regulacijska zaklopka2. regulator protoka3. pogon zaklopke4. sobni regulator temperature5. regulator tlaka

9.2.2011

8

ZAKLJUČAK:

� Za održavanje postavljene razine tlaka potrebito je mjerenje sve tri fizikalne veličine (tlak, temperatura i volumni protok).

� Odgovarajuća propusnost prostora osigurava stabilnost održavanja tlaka.

� Položaj referentnih osjetnika mora biti takav da na njihovu funkciju ne utječu nagle promjene vanjskih fizikalnih veličina.

� Iz regulacijsko – tehničkih razloga stabilnosti, referentno mjesto mjerenja ne bi trebalo biti u vezi s prostorom gdje se regulira protok zraka i tlaka.

� Regulator sobnog tlaka treba smjestiti što bliže prostoru, kako bi vod za mjerenje tlaka u prostoru bio najkraći mogućii na taj način smanjili njegov utjecaj na održavanje željenog tlaka.

Regulator sobnog tlaka koji djeluje na dodatni rasteretni ureñaj

1. regulacijska zaklopka2. regulator protoka3. pogon zaklopke4. sobni regulator temperature5. regulator tlaka

9.2.2011

9

Kaskadno rješenje regulacije tlaka

1. regulacijska zaklpoka2. regulator volumena3. pogon zaklopke4. sobni regulator temperature5. regulator tlaka

UTJECAJ RADA DIGESTORA NA ODRŽAVANJE I REGULACIJU TLAKA U LABORATORIJU

9.2.2011

10

Održavanje tlaka laboratorijskih prostora

� Propusnost prostora� Odstupanje količine zraka uslijed

netočnosti mjerenja i regulacije� Količina dovedenog i odvedenog

zraka� Nazivni tlak u prostoriji

Utjecaj digestora i pripadajuće laboratorijske

opreme na tlak (podtlak) u laboratoriju

� Digestori koji mogu biti konstantnog ili promjenjivog volumena

� Lokalni odsisi sa stalnom ili promjenjivom količinom zraka

� Laboratorijski ormari za skladištenje kemikalija sa konstantnim odsisom, zbog stvaranja podtlaka u prostoru sa kemikalijama

� Odsis iz prostora laboratorija pri podu u svrhu odsisa teških plinova i para, te odsis pri stropu za odsis lakih plinova i para.

� Propusnost prostora

9.2.2011

11

SHEMA RADA DIGESTORA S KONTROLOM USISNE BRZINE

w

M

∆∆∆∆ P

REGULACIJA ODSISANE KOLIČNE

ZRAKA KONTROLA USISNE BRZINE DIGESTORA

w=w us

V us w us

∆ P

V od

Prikaz promjene volumena u ovisnosti od otvorenosti digestora (položaj prozora)

zatvoreno otvoreno

Vmin

Vmax

otvorenost digestora

od

sisa

na

količ

ina

usi

sna

brz

ina

usisna brzina

odsisana ko

ličina

9.2.2011

12

Rad digestora u laboratoriju sa

sustavom dovoda zraka

w

M∆∆ ∆∆P

M

∆∆∆∆ P

Regulator promjenjivekoličine zraka

Regulator promjenjivekoličine zraka

Dovod zrakau laboratorij

Vod

Vdo

wus

-- +

tp

ϕp

Reg.

Vpr

Prikaz promjene količina zraka u laboratoriju u funkciji otvorenosti

digestora

otvorenostdigestora

ko

ličin

a z

raka

odsisana količina

dovedena količina

zatvoreno otvoreno

Vdo min

9.2.2011

13

Rad digestora u laboratoriju sa

sustavom dovoda i odvoda zraka

w

M∆∆ ∆∆P

M

∆∆∆∆P

M

∆∆∆∆P

Odsis izlaboratorija

Regulator konstantnekoličine zraka

Regulatori promjenjivekoličine zraka

Dovod zrakau laboratorij

Vod

VopVdi

Vdo

wus

-- +

tp

ϕp

Reg.

Vpr

Prikaz promjene volumena u

funkciji otvorenosti digestora

otvorenostdigestora

ko

ličin

a z

raka

ukupno odsisana količina

dovedena količina

zatvoreno otvoreno

odsis iz laboratorija

odsis iz digestora

9.2.2011

14

Rad složenog laboratorija s digestorima i

sustavom dovoda zraka

w

M∆∆ ∆∆P

M

∆∆∆∆P

M

∆∆∆∆P

Odsis izlaboratorija

Re

gula

tor

pro

mje

njiv

eko

ličin

e z

raka

Re

gula

tor

pro

mje

njiv

eko

ličin

e z

raka

Dovod zrakau laboratorij

w

M

∆∆∆∆P

Odsis izlaboratorija

pri podu

Odsis saradnogstola

M

∆∆∆∆P

M

∆∆∆∆P

Re

gu

lato

r ko

nst

an

tne

količ

ine

zra

ka

Re

gu

lato

r ko

nst

an

tne

količ

ine

zra

ka

Re

gula

tor

pro

mje

njiv

eko

ličin

e z

raka

Regulator promjenjivekoličine zraka

Vod

Vop1

Vop1

VRS

Vdi2Vdi1

Vdo

-- +

tp

ϕp

Reg.

Vpr

Prikaz promjene volumena u

funkciji otvorenosti digestora

otvorenostdigestora

ko

ličin

a z

raka

ukupno odsisanakoličina

dovedena količina

zatvoreno otvoreno

odsis iz laboratorija

odsis iz digestora

konstantno odsisavanje

9.2.2011

15

Rad složenog laboratorija s digestorima uz

mjerenje ukupno odsisane količine zraka

w

M∆∆∆∆P

M

∆∆∆∆P

M

Odsis izlaboratorija

Re

gul

ato

r p

rom

jen

jive

količ

ine

zra

ka

Reg

ula

tor

pro

mje

njiv

eko

ličin

e z

raka

Dovod zrakau laboratorij

w

M

∆∆∆∆P

Odsis izlaboratorija

pri podu

Odsis saradnogstola

M

∆∆∆∆P

M

∆∆∆∆P

Re

gu

lato

r ko

nst

an

tne

količ

ine

zra

ka

Re

gu

lato

r ko

nst

an

tne

količ

ine

zra

ka

Reg

ula

tor

pro

mje

njiv

eko

ličin

e z

raka

Regulator promjenjivekoličine zraka

∆∆∆∆P

-- +

tp

ϕp

Reg.

Vpr

Vop1

Vdi1 Vdi2VRS

Vop2

Vdo

Prikaz promjene volumena pri radu više digestora u funkciji otvorenosti digestora uz

mjerenje ukupno odsisane količine zraka

otvorenostdigestora

ko

ličin

a z

raka

ukupno odsisanakoličina

dovedena količina

zatvoreno otvoreno

odsis iz digestora

konstantnoodsisavanje

odsis iz

laboratorija

9.2.2011

16

Zaključak:

� Na stabilnost održavanja mikroklimatskih stanja zraka u laboratoriju utječe složenost i brzina sustava automatskog praćenja i regulacije fizikalnim veličinama stanja dovedenog zraka.

� Na održavanje tlaka u laboratoriju dominantan je sustav regulacije odsisa iz digestora.

� Vrlo mala propuštanja prostora znatno utiču na stabilnost održavanja tlaka, što su propuštanja u odreñenim granicama veća to je veća i stabilnost održavanja tlaka.

� Pouzdanost rada sustava ovisi o brzini odziva sustava regulacije i potrebna je što veća brzina (1,5 – 4 sec.)

Dodatak

9.2.2011

17

Prikaz složenog laboratorija

Kako to u stvarnosti izgleda!

9.2.2011

18

Ispitivanje digestora prema EN 14175

Hvala na pažnji !