Metody pośrednie pomiaru natężenia przecieku w rurociągach przesyłowych sprężonego powietrza

Podobne dokumenty
ZADANIE 9.5. p p T. Dla dwuatomowego gazu doskonałego wykładnik izentropy = 1,4 (patrz tablica 1). Temperaturę spiętrzenia obliczymy następująco

Badanie energetyczne płaskiego kolektora słonecznego

[ ] 1. Zabezpieczenia instalacji ogrzewań wodnych systemu zamkniętego Przeponowe naczynie wzbiorcze. ν dm [1.4] Zawory bezpieczeństwa

Rys. 1. Temperatura punktu rosy na wykresie p-t dla wody.

1. Definicje podstawowe. Rys Profile prędkości w rurze. A przepływ laminarny, B - przepływ burzliwy. Liczba Reynoldsa

XLI OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP WSTĘPNY Zadanie teoretyczne

EKONOMIA MENEDŻERSKA. Wykład 3 Funkcje produkcji 1 FUNKCJE PRODUKCJI. ANALIZA KOSZTÓW I KORZYŚCI SKALI. MINIMALIZACJA KOSZTÓW PRODUKCJI.

Proces narodzin i śmierci

Zarządzanie ryzykiem w przedsiębiorstwie i jego wpływ na analizę opłacalności przedsięwzięć inwestycyjnych

DOBÓR SERWOSILNIKA POSUWU. Rysunek 1 przedstawia schemat kinematyczny napędu jednej osi urządzenia.

Badania suwnicy pomostowej natorowej dwudźwigarowej

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W PILE INSTYTUT POLITECHNICZNY. Zakład Budowy i Eksploatacji Maszyn PRACOWNIA TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ INSTRUKCJA

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 2

Wykład 9. Silnik Stirlinga (R. Stirling, 1816)

SPRAWDZANIE PRAWA MALUSA

Tabela 9.1. Moc akustyczna niektórych źródeł hałasu.

Jacek Hunicz. Modelowanie silników spalinowych

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY METODĄ STOKESA

2. PRAKTYCZ A REALIZACJA PRZEMIA Y ADIABATYCZ EJ

Opis techniczny. Strona 1

TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA

Dr inż. Robert Smusz Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Katedra Termodynamiki

Metody doświadczalne w hydraulice Ćwiczenia laboratoryjne. 1. Badanie przelewu o ostrej krawędzi

MODELOWANIE PRZEPŁYWU POWIETRZA W KANAŁACH WENTYLACYJNYCH PIECZARKARNI

Pierwsze prawo Kirchhoffa

Część teoretyczna IZOLACYJNOŚĆ AKUSTYCZNA PRZEGRÓD

Studia stacjonarne, II stopień, sem.1 Laboratorium Techniki Świetlnej

Efektywność energetyczna systemu ciepłowniczego z perspektywy optymalizacji procesu pompowania

WYDZIAŁ MECHANICZNY Katedra Budowy i Eksploatacji Maszyn specjalność: konstrukcja i eksploatacja maszyn i pojazdów

AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L3 STEROWANIE INWERTEROWYM URZĄDZENIEM CHŁODNICZYM W TRYBIE PD ORAZ PID

Dobór zestawu hydroforowego Instalacje wodociągowe i kanalizacyjne 2. Wrocław 2014

ZAWÓR REDUKCYJNY G3/8 - G1/2 - G3/4

Temperatura i ciepło E=E K +E P +U. Q=c m T=c m(t K -T P ) Q=c przem m. Fizyka 1 Wróbel Wojciech

= σ σ. 5. CML Capital Market Line, Rynkowa Linia Kapitału

Ćw. 6 Pomiary oporu aerodynamicznego

Roboty Przemysłowe. 1. Pozycjonowane zderzakowo manipulatory pneumatyczne wykorzystanie cyklogramu pracy do planowania cyklu pracy manipulatora

BADANIA CHARAKTERYSTYK HYDRAULICZNYCH KSZTAŁTEK WENTYLACYJNYCH

V. TERMODYNAMIKA KLASYCZNA

Grupa: Elektrotechnika, wersja z dn Studia stacjonarne, II stopień, sem.1 Laboratorium Techniki Świetlnej

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Pomiar ciepła spalania paliw gazowych

5. Jednowymiarowy przepływ gazu przez dysze.

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 2(88)/2012

α i = n i /n β i = V i /V α i = β i γ i = m i /m

DIAGNOSTYKA WYMIENNIKÓW CIEPŁA Z UWIARYGODNIENIEM WYNIKÓW POMIARÓW EKPLOATACYJNYCH

Rys. 1. Temperatura punktu rosy na wykresie p-t dla wody.

WYZNACZENIE DYSYPACJI KINETYCZNEJ ENERGII TURBULENCJI PRZY UŻYCIU PRAWA -5/3. E c = E k + E p + E w

3 BADANIE WYDAJNOŚCI SPRĘŻARKI TŁOKOWEJ. 1. Wprowadzenie

Prąd elektryczny U R I =

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 5(96)/2013

Laboratorium z Podstaw Automatyki. Laboratorium nr 4. Działanie układu automatycznej regulacji. Rodzaje regulatorów.

2 PRAKTYCZNA REALIZACJA PRZEMIANY ADIABATYCZNEJ. 2.1 Wprowadzenie

WSPOMAGANE KOMPUTEROWO POMIARY CZĘSTOTLIWOŚCI CHWILOWEJ SYGNAŁÓW IMPULSOWYCH

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

P O L I T E C H N I K A W A R S Z A W S K A

Pomiary parametrów akustycznych wnętrz.

Przykład 3.1. Wyznaczenie zmiany odległości między punktami ramy trójprzegubowej

Metody doświadczalne w hydraulice Ćwiczenia laboratoryjne. 1. Badanie przelewu o ostrej krawędzi

P R O J E K T MODERNIZACJI KOTŁOWNI

WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYK DYNAMICZNYCH PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

Doświadczenie Joule a i jego konsekwencje Ciepło, pojemność cieplna sens i obliczanie Praca sens i obliczanie

WYWAŻANIE STATYCZNE WIRUJĄCYCH ZESTAWÓW RADIOLOKACYJNYCH

IDENTYFIKACJA ŹRÓDEŁ AKTYWNOŚCI WIBROAKUSTYCZNEJ MASZYN METODĄ KSZTAŁTOWANIA WIĄZKI SYGNAŁU (BEAMFORMING)

Kalorymetria paliw gazowych

Praca podkładu kolejowego jako konstrukcji o zmiennym przekroju poprzecznym zagadnienie ekwiwalentnego przekroju

1. Parametry strumienia piaskowo-powietrznego w odlewniczych maszynach dmuchowych

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

1. SPRAWDZENIE WYSTEPOWANIA RYZYKA KONDENSACJI POWIERZCHNIOWEJ ORAZ KONDENSACJI MIĘDZYWARSTWOWEJ W ŚCIANIE ZEWNĘTRZNEJ

MPEC wydaje warunki techniczne KONIEC

DOBÓR ZESTAWU HYDROFOROWEGO

SZACOWANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU METODĄ PROPAGACJI ROZKŁADÓW

POMIAR WSPÓŁCZYNNIKÓW ODBICIA I PRZEPUSZCZANIA

ANALIZA PORÓWNAWCZA WYNIKÓW UZYSKANYCH ZA POMOCĄ MIAR SYNTETYCZNYCH: M ORAZ PRZY ZASTOSOWANIU METODY UNITARYZACJI ZEROWANEJ

10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI.

± Δ. Podstawowe pojęcia procesu pomiarowego. x rzeczywiste. Określenie jakości poznania rzeczywistości


Wykład 2. Przemiany termodynamiczne

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA i ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN i URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH.

PARAMETRY ELEKTRYCZNE CYFROWYCH ELEMENTÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

J. Szantyr Wykład nr 16 Przepływy w przewodach zamkniętych

Pracownia Automatyki i Elektrotechniki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 3. Analiza obwodów RLC przy wymuszeniach sinusoidalnych w stanie ustalonym

MODELOWANIE POŻARÓW. Ćwiczenia laboratoryjne. Ćwiczenie nr 1. Obliczenia analityczne parametrów pożaru

1. Wstęp. Grupa: Elektrotechnika, wersja z dn Studia stacjonarne, II stopień, sem.1 Laboratorium Techniki Świetlnej

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 7 Turbiny. α 2. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych. 7.1 Wstęp

Prawa strona równania jest sumą pochodnych cząstkowych:

Urządzenia wejścia-wyjścia

Współczynnik przenikania ciepła U v. 4.00

7.8. RUCH ZMIENNY USTALONY W KORYTACH PRYZMATYCZNYCH

Projekt 6 6. ROZWIĄZYWANIE RÓWNAŃ NIELINIOWYCH CAŁKOWANIE NUMERYCZNE

nieciągłość parametrów przepływu przyjmuje postać płaszczyzny prostopadłej do kierunku przepływu

ZESPÓ FILTRUJ CO-REDUKCYJNY G3/8 - G1/2 - G3/4

Instrukcja do laboratorium z fizyki budowli. Ćwiczenie: Pomiar i ocena hałasu w pomieszczeniu

6. ROŻNICE MIĘDZY OBSERWACJAMI STATYSTYCZNYMI RUCHU KOLEJOWEGO A SAMOCHODOWEGO

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY

Dane techniczne LAK 9IMR

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU IMPULSOWEGO ZAGĘSZCZANIA MAS FORMIERSKICH. W. Kollek 1 T. Mikulczyński 2 D.Nowak 3

( ) ( ) ( ) ( ) 0,

DIAGNOSTYKA 27. Rada programowa

Zasady wyznaczania minimalnej wartości środków pobieranych przez uczestników od osób zlecających zawarcie transakcji na rynku terminowym

Transkrypt:

DINDORF Ryszard 1 WOŚ Potr 2 Metody ośredne omaru natężena rzeceku w rurocągach rzesyłowych srężonego owetrza WPROWADZENIE W rzemysłowych rurocągach rzesyłowych srężonego owetrza dąży sę do oszczędnośc energ rzez racjonalzację zużyca srężonego owetrza. Jedną z głównych rzyczyn strat energ w systemach neumatycznych są rzecek srężonego owetrza sowodowane różnym czynnkam, n. nedokładnoścą wykonana montażu, starzenem, korozją oraz uszkodzenem elementów nstalacj: ołączeń (złączek, rzewodów), fltrów, regulatorów cśnena, zaworów, zbornków. Wycek srężonego owetrza jest neunknony odczas czynnośc zwązanych z łączenem rozłączanem rzewodów neumatycznych. Douszczalny jest rzecek od 5 do 20% w zależnośc od welkośc sec srężonego owetrza. Duże rzecek są łatwe do wykryca usunęca, natomast małe bardzo małe rzecek są trudne do wykryca zlokalzowana, nawet rzy użycu czułych rzyrządów. Istneje wele metod lokalzacj neszczelnośc w rurocągach rzesyłowych srężonego owetrza, najczęścej stosowane są metody: manometryczna (róby odcśnenowe lub nadcśnenowe z użycem, n. wody, owetrza lub helu), ęcherzykowa, akustyczna, termowzyjna, chemczna, enetracyjna, halogenowa, sektrometryczna (laserowa), celno-rzeływowa, radozotoowa. Najleszą metodą lokalzacj rzeceku jest metoda akustyczna, za omocą której można wykryć wysoką częstotlwość dźwęków skojarzoną z wycekem srężonego owetrza w trudno dostęnych mejscach. Podczas wyceku srężonego owetrza ze środowska o wysokm cśnenu do środowska o nskm cśnenu owstają turbulencj rzeływu, które emtują falę dźwękową wykrywaną rzez detektor ultradźwękowy (częstotlwośc od 20 khz do 100 MHz wększe od górnej grancy słyszalnośc ucha ludzkego). Częstotlwość generowanej fal ultradźwękowej zależy od welkośc szczelny neszczelnośc. Falą akustyczna ma dużą kerunkowośc, co ułatwa jej wykorzystywane do detekcj mejsca rzeceku. Podczas wyceku srężonego owetrza rzez małe neszczelnośc (o rzekroju < 1 mm 2 ) owstaje tarce omędzy cząstkam owetrza a ścanką rury, które generują ultradźwęk o wysokej częstotlwośc. Sonda rejestruje ultradźwęk rzetwarza je na dźwęk słyszalny dla człoweka (od 20 Hz do 20 khz) lub sygnał elektryczny. Przenośna sonda ultradźwękowa osada antenę kerunkowa (laserową), dlatego ozwala szybko recyzyjne zlokalzować mejsce wyceku rzez neszczelnośc. Dzęk temu można określć welkość neszczelnośc oraz jej lokalzację. Sonda ultradźwękowa ozwala na najdokładnejsze omary rzeceku, gdy rzetwornk omarowy umeszczony jest jak najblżej źródła sygnału dźwękowego. Pomar temeratury za omocą kamery termowzyjnej (Infrared Thermovson Camera) jest asywną bezkontaktową metodą omaru. Kamera termowzyjna umożlwa detekcję rozłożena temeratury na owerzchn rurocągu. Z tego względu kamera termowzyjna unemożlwa omar temeratury wewnątrz rzedmotu. Kamera termowzyjna wykrywa fale romenowana odczerwonego emtowanego, odbtego rzenkającego rzez rzedmoty. Koszt srężonego owetrza zależy od welkośc nstalacj rzesyłowej, stona wykorzystana odbornków, mocy wydajnośc srężark, kosztów racy (roboczny), kosztów zakuu częśc zamennych materałów eksloatacyjnych (oleje, smary t.), kosztów energ elektrycznej lub alwa, kosztów amortyzacj kredytów [5]. Na koszty srężonego owetrza mają wływ także: tryb 1 Poltechnka Śwętokrzyska, Wydzał Mechatronk Budowy Maszy, al. Tysącleca Państwa Polskego 7, 25-314 Kelce, Tel. +48 41 34 481, dndorf@tu.kelce.l 2 Poltechnka Śwętokrzyska, Wydzał Mechatronk Budowy Maszy, al. Tysącleca Państwa Polskego 7, 25-314 Kelce, Tel. +48 41 34 502, wos@tu.kelce.l 3102

racy srężark, cśnene zaslające, sadk cśnena rzecek w nstalacj. Dla użytkownka rzeczywste koszty wytworzena srężonego owetrza K s są dużo wyższe, oneważ uwzględnają koszty eksloatacj oraz stoeń wykorzystana srężonego owetrza: ( Ps Pos) Ce wd 3 K s zł / m (1) qfad gdze: P m średna moc srężark w kw, P os moc osuszacza w kw, C e cena energ w zł/kwh, q FAD swobodny wydatek srężark w m 3 /h, w d wsółczynnk dodatkowych kosztów, n. w d = 1,428 rzy założenu 70% kosztów energ w ogólnych kosztach eksloatacj srężark, stosunek zużyca srężonego owetrze do wydajnośc srężark. Do oszacowana kosztów eksloatacj systemów srężonego owetrza stosuje sę nastęujące wskaźnk energetyczne [5]: 1. Wskaźnk mocy srężark W P, który określa średną moc srężark P m w kw rzyadającą na jednostkę wydajnośc q FAD w Nm 3 /h: Pm W kw lub kwh P 3 m /h 3 (2) q m FAD 2. Wskaźnk wydajnośc srężark W q, który określa wydajność srężark q FAD w m 3 /h rzyadającą na jednostkę średnej mocy srężark P m w kw: q 3/h 3 FAD W m lub m q (3) P kw kwh m 3. Wskaźnk zużyca energ W e, który określa zużyce energ elektrycznej E h w kwh rzyadającej na jednostkę wydajnośc q FAD w m 3 /h: Eh W e kwh q m 3 (4) / h 4. Wskaźnk zużyca oleju naędowego na kwh W OnE określa le ltrów oleju naędowego jest zużywanych do wytworzena 1 kwh energ: 1 W OnE l/kwh (5) w gdze: w o wartość oałową oleju naędowego, w o =11 kwh/l, η s srawność salana, η s = 0,9. o 5. Wskaźnk zużyca oleju naędowego na m 3 /h W Onq określa le ltrów oleju naędowego jest zużywanych do wytworzena 1 m 3 /h srężonego owetrza: W l Onq W OnE W P 3 (6) m /h 6. Wskaźnk emsj dwutlenku węgla (CO 2 ) W CO2q określa le kg dwutlenku węgla wydzela sę rzy wytwarzanu 1 m 3 /h owetrza: kg CO2 W CO2q W CO2E W P 3 (7) m /h gdze: W CO2E - wskaźnk dwutlenku węgla, w Polsce W CO2E = 0,970 kg CO 2 /kwh, a w Un Euroejskej W CO2E = 0,435 kg CO 2 /kwh. FAD s 3103

1 POŚREDNI POMIAR NATĘŻENIA PRZECIEKU METODĄ OPRÓŻNIANIA ZBIORNIKA Do oszacowana kosztów strat energ w rurocągach rzesyłowych srężonego owetrza koneczne jest omar natężena rzeceku. Metoda bezośredna jest metodą dokładną ale drogą, oneważ olega na omarze rzeceku za omocą rzeływomerza umeszczonego w rurocągu lub na obejścu rurocągu. Najrostszą metoda omaru natężena rzeceku w nstalacj srężonego owetrza jest ośredna metodą olegająca na omarze sadku cśnena w zbornku rzy wyłączonej srężarce. Schemat deowy układu omarowego rzeceku metodą oróżnane zbornka zameszczono na rysunku 1. Rys. 1. Schemat deowy omaru natężena rzeceku metodą oróżnana zbornka: 1 srężarka, 2 zbornk, 3 rzetwornk cśnena, 4 zawór odcnający rzelotowy, 5 mejsce rzeceku Chwlowy sadek cśnena d/dt srężonego owetrza w nstalacj neumatycznej wystęuje rzy nezmennej temeraturze, T = dem. W takm rzyadku uzasadnone jest dla rocesu zotermcznego zasane wzoru na masowe natężene rzeływu q m w ostac [4]: a nastęne określene objętoścowego natężene rzeływu q v : V d q m R T dt (8) qm V d V d q v R T dt dt (9) gdze: V objętość nstalacj neumatycznej (zbornka rurocągów), cśnene absolutne, T temeratura absolutna, ρ gęstość owerza. W rzyadku, gdy srężarka wszystke odbornk są wyłączone, wtedy sumaryczne natężene rzeływu q v rzez neszczelnośc w rurocągu neumatycznej wynos: W wynku omaru sadku cśnena w rzedzale czasu t średne natężene rzeceku q v w rurocągu rzesyłowym srężonego owetrza określa sę według zależnośc: (10) V q (11) v t 3104

Metoda oróżnana zbornka jest zalecana do omaru rzeceku rzez neszczelnośc w nstalacjach neumatycznych o objętośc do 10% objętośc zbornka V z. Pośredne metody omaru natężena rzeceku mają stotne znaczene do oszacowana strat energ kosztów eksloatacj systemów srężonego owetrza. Straty mocy P wynkające z wyceku srężonego owetrza rzez neszczelnośc w rurocągu oblcza sę według wzoru: kw (12) 2 POŚEREDNIE METODY POMIARU NATĘŻĘNIA PRZECIEKU Z PRZEPŁYWEM NA ODGAŁĘZIENIU RUROCIĄGU Nowe ośredne metody omaru natężena rzeceku srężonego owetrza w rurocągu neumatycznym olegają na włączenu urządzena omarowego na odgałęzenu rurocągu [1], [2], [3], [6], [7]. Metody te oerają sę na określenu relacj mędzy rzecekem w rurocągu rzesyłowym srężonego owetrza a rzeływem na odgałęzenu rurocągu. Tak ośredn omar rzeceku oera sę na założenu, że odczas omarów utrzymuje sę stałe natężene rzeceku q v rzez neszczelnośc w rurocągu. 2.1 Metoda omaru natężena rzeceku srężonego owetrza z otworem kalbrowanym Schemat układu omarowego rzeceku srężonego owetrza w nstalacj neumatycznej, w rzyadku włączena otworu kalbrowanego na odgałęzenu rurocągu, zameszczono na rysunku 2. Rys. 2. Schemat układu omarowego rzeceku z otworem kalbrowanym: 1 stacja srężark, 2, 3 zawór odcnające, 4 mejsce rzeceku srężonego owetrza, 5 zawór rzełączający 2/2 sterowny elektromagnetyczne, 6 otwór kalbrowany, 7 odwójny rzetwornk omarowy cśnena temeratury W układze omarowym według rysunku 2 zastosowano zawór rzełączający 2/2 sterowany elektromagnetyczne 5 oraz odwójny rzetwornk omarowy 7 tyu /T do omaru cśnena temeratury. W tej metodze określa sę rzecek na odstawe omaru względnego sadku cśnena Δ/ w dwóch rzedzałach czasowych Δt. Po otwarcu zaworu rzełączającego 5 rozoczyna sę erwszy krótkotrwały omar, w którym rejestruje sę względny sadek cśnena Δ 1 / 1 w rzedzale czasu Δt 1. Po zamknęcu zaworu rzełączającego 5 rozoczyna sę drug dłuższy omar, w którym rejestruje sę względny sadek cśnena Δ 2 / 2 w rzedzale czasu Δt 2. Metoda ta oera sę na określenu relacj medzy rzecekem q v w określonym mejscu nstalacj neumatycznej 4 a rzeływem q vk w otworze kalbrowanym 6 w dwóch rzedzałach omarowych rzedstawonych na rysunku 3. W tej metodze omaru natężena rzeceku równana blansu natężeń rzeływu zasuje sę, dla erwszego drugego zakresu omarowego, według wzoru (11) nastęująco: 3105

V 1 qv qv k 1 t1 (13) V 2 qv 2 t 2 gdze: Δ 1, Δ 2 sadk cśnena w rzedzałach czasu Δt 1 Δt 2, 1, 2 średne cśnena w 1 2 rzedzale omarowym, q v sumaryczny rzeływ objętoścowy rzez neszczelnośc w nstalacj neumatycznej, q vk średn rzeływ objętoścowy rzez otwór kalbrowany w 1 rzedzale omarowym. Rys. 3. Sadk cśnena w dwóch rzedzałach omarowych w metodze omaru rzeceku z otworem kalbrowanym Po rzekształcenu równana (13) otrzymuje sę wzór do oblczana natężene rzeceku w rurocągu neumatycznym dla metody omaru rzeceku z otworem kalbrowanym włączonym na odgałęzenu rurocągu: 2 t1 2 q q (14) v vk 1 2 t 2 t1 1 Przy tym rzeływ q vk rzez otwór kalbrowany jest roorcjonalny do cśnena 1. Uzasadnone to jest dla rzeływu nadkrytycznego (z rędkośc dźwęku), które wystęuje dla stosunku cśneń a / 1 b, gdze b = 0,5 jest krytycznym stosunkem cśneń w warunkach techncznych, oraz gdy ekwwalentna średnca neszczelnośc d n << 1 mm. Objętoścowe natężena rzeływu q vk rzez otwór kalbrowany, dla zakresu rzeływu krytycznego, oblcza sę według wzoru [4]: 2 T N T N qv k C 1 0, 002 S (15) 1 T 1 T 1 gdze: C rzewodność dźwękowa, S efektywna owerzchna otworu kalbrowanego, T N temeratura w znormalzowanej atmosferze odnesena ANR. Charakterystykę rzeływową otworu kalbrowanego do zakresu rzeływu krytycznego zameszczono na rysunku 4. 3106

Rys. 4. Charakterystyka rzeływowa otworu kalbrowanego 2.2 Metoda omaru rzeceku srężonego owetrza z rzeływem kontrolowanym Nowa zmodyfkowana metoda omaru rzeceku srężonego owetrza oera sę na określenu relacj medzy rzecekem q v srężonego owetrza w określonym mejscu nstalacj neumatycznej 4 a rzeływem q vk rzez zawór dławący nastawny 6, kontrolowanym (merzonym) za omocą rzeływomerza 7. W metodze tej określa sę rzecek na odstawe omaru stosunku cśneń g / d (górnego do dolnego) w dwóch rzedzałach czasowych t. Schemat układu omarowego rzeceku z rzeływem kontrolowanych zameszczono na rysunku 5. Rys. 5. Schemat układu omarowego rzeceku z rzeływem kontrolowanym na odgałęzenu rurocągu: 1 stacja srężark, 2, 3 zawór odcnające, 4 mejsce rzeceku srężonego owetrza, 5 zawór rzełączający 2/2 sterowny elektromagnetyczne, 6 zawór dławący nastawalny, 7 rzeływomerz, 8 odwójny rzetwornk omarowy cśnena temeratury W tej metodze ośrednego omaru rzeceku uwzględna sę dwa rzedzały omarowe wdoczne na rysunku 6, które można dobrać w dowolnej kolejnośc w różnych rzedzałach czasu, jak rzykładowo na rysunkach 6a 6b: 1. Przedzał omarowy bez rzeływu kontrolowanego, gdy zawór rzełączający 5 jest w ozycj rzeływ odcęty. W czase t merzy sę cśnene górne g cśnene dolnego d. Sadek cśnena = g - d sowodowany jest rzecekem q v srężonego owetrza rzez neszczelnośc w nstalacj neumatycznej 4. 2. Przedzał omarowy z rzeływem kontrolowanym, gdy zawór rzełączający 5 jest w ozycj rzeływ otwarty. W czase t k merzy sę cśnene górne kg cśnene dolnego kd. Sadek cśnena k = k - k sowodowany jest rzecekem srężonego owetrza w nstalacj neumatycznej 4 oraz rzeływem srężonego owetrza rzez zawór dławący nastawny 6 do atmosfery. Jednocześne w czase t k merzy sę rzeływomerzem 7 rzeływ objętoścowy q vk rzez zawór dławący nastawny 6. 3107

W tej metodze omaru rzeceku w nstalacj neumatycznej zasuje sę równana blansu natężeń rzeływu, dla erwszego drugego rzedzału omarowego, według wzoru (9) nastęująco: V d qv dt (16) V dk qv qv m k dt k gdze: cśnene w zakrese omaru rzeceku bez rzeływu kontrolowanego, k cśnene w zakrese omaru rzeceku z rzeływem kontrolowanym, t czas omaru rzeceku bez rzeływu kontrolowanego, t k czas omaru rzeceku z rzeływem kontrolowanym, q v sumaryczne natężene rzeływ objętoścowego rzez neszczelnośc w nstalacj neumatycznej, q vm średne merzone natężene rzeływu objętoścowego rzez zawór dławący nastawny w czase t k. Rys. 6. Sadk cśnena w dwóch zakresach omarowych w metodze omaru rzeceku z rzeływem kontrolowanym na odgałęzenu rurocągu Poneważ rzeływ rzez neszczelnośc w nstalacj rzemysłowej jest neustalony (zmenny w czase), dlatego równana różnczkowe (16) rzekształcone zostało za omocą funkcj logarytmcznych do ostac: V V ln t ln t k g d kg kd q q v v q vm (17) gdze: g, d cśnene górne dolne w zakrese omaru rzeceku bez rzeływu kontrolowanego, kg, kd cśnene górne dolne w zakrese omaru rzeceku z rzeływem kontrolowanym. Podczas omarów wartośc cśneń d kg (rys. 6a) oraz kd g (rys. 6b) mogą sę okrywać, zależy to od sosobu rzerowadzana omarów. 3108

Po rzekształcenu równana (17) otrzymano wzór do oblczana rzeceku (rzeływu) objętoścowego w nstalacj neumatycznej metodą ośredną z rzeływem kontrolowanym na odgałęzenu rurocągu: g ln t k d q q (18) v vm kg g ln t t k ln kd d Oblczene rzeceku q v jest możlwe o odstawenu do wzoru (18) wartośc stosunku cśneń g / d kg / kd, czasów t t k oraz natężena rzeływu q vm. Pomary można rzerowadzać dla różnych zakresów cśneń w różnych rzedzałach czasu. Z tym, że stosunek cśneń kg / kd czas omaru t k zależą od charakterystyk rzeływowej zaworu dławącego nastawalnego.. Do omaru rzeceku w nstalacj srężonego owetrza metodą z rzeływem kontrolowanym na odgałęzenu rurocągu zbudowano układ omarowy, którego schemat rzedstawa rysunek 7. Rys. 7. Schemat układu omarowego rzeceku w nstalacj srężonego owetrza metodą ośredną z rzeływem kontrolowanym na odgałęzenu rurocągu: RD rura dystrybucyjna, RS rura serwsowa, UP układ omarowy (RP rura omarowa, CC czujnk cśnena PE5-PP-GO14 0-10 bar Rexroth, ZR zawór rozdzelający 3/2 NZ G1/2 24VDC sterowany elektromagnetyczne, PN rzetwornca odwyższająca naęce 5V/24VDC, PM - rzeływomerz masowy SONOAIR DN15 G1/2, PS rzetwornk sygnałowy LUPS-11ME-00, ZD nastawalny zawór dławcy, KP karta omarowa USB-1209FS, PC komuter z orogramowanem LabVew Przykład wynków omaru Wdok anelu oeratorskego w rograme LabVew z wynkam omaru rzeceku w nstalacj srężonego owetrza rzedstawono na rysunku 8. Na tym anelu wdoczne są dwa okna omarowe cśnena: górne dla erwszego zakresu omarowego bez rzeływu kontrolowanego, dolne dla drugego zakresu omarowego bez rzeływu kontrolowanego. W rograme LabVew odczytywane są górne dolne wartośc cśnena w dwóch rzedzałach omarowych oraz rzeływ objętoścowy rzez zawór dławący. Po zakończenu omarów oblczany jest rzecek według wzoru (18). 3109

Rys. 8. Wdok anelu oeratorskego w rograme LabVew z wdocznym wynkam omarów Na odstawe wartośc omarowych cśnena, wdocznych na anelu LabVew, narysowano wykres zmany cśnena w czase (t) w dwóch rzedzałach omarowych, który został rzedstawony na rysunku 9. Rys. 9. Wykres zmany cśnena dwóch zakresach omarowych WNIOSKI Zaroonowana metoda ośredna omaru rzeceku na odgałęzenu rurocągu nstalacj neumatycznej, w odróżnenu od owszechne stosowanych metod ośrednch, ne wymaga znajomośc arametrów zbornka srężark. Metoda ta może być stosowana do omaru natężena rzeceku w dowolnym mejscu nstalacj srężonego owetrza: w rurocągu głównym dystrybucyjnym, rzewodach rozrowadzających rzyłączenowych, do odbornków (maszyn, urządzeń, narzędz). Zastosowane tej metody zmnejsza koszty omaru rzeceku w nstalacj neumatycznej, oneważ ne wymagany jest demontaż lub rzeróbka rurocągu, wystarczy odłączyć urządzene omarowe w dowolnym mejscu nstalacj neumatycznej rzez zawór kulowy lub unkt oboru srężonego owetrza. Przedstawona metoda omaru natężena rzeceku ma stotne znaczene do oszacowana strat energ kosztów eksloatacj systemów srężonego owetrza. Metod ta może być równeż stosowana do omaru rzeceku w nnych nstalacjach gazowych nż na srężone owetrze. 3110

Streszczene W racy rzedstawono ośredne metody omaru natężena rzeceku srężonego owetrza w nstalacj rzesyłowej srężonego owetrza rzy wykorzystanu urządzena omarowego włączonego na odgałęzene rurocągu. Nowa metoda omaru oera sę na określenu relacj medzy rzecekem w nstalacj neumatycznej a rzeływem kontrolowanym, na odstawe omaru sadku cśnena w dwóch rzedzałach czasu. Przedstawono dwe metody omarowe rzeceku z otworem kalbrowanym z rzeływem kontrolowanym. W erwszej metodze do określena rzeceku wymagana jest znajomość charakterystyk rzeływowej otworu (zwężk, dyszy) kalbrowanego. W drugej metodze wymagany jest rzeływomerz do omaru rzeływu rzez zawór dławący nastawny. Zaroonowane metody omaru rzeceku w nstalacj neumatycznej, w odróżnenu od owszechne stosowanych metod ośrednch, ne wymagają znajomośc arametrów zbornka srężark. Metody te można stosować do omaru rzeceku w wyodrębnonych gałęzach lub mejscach nstalacj neumatycznej: w rurocągu głównym, rzewodach rozrowadzających, rzewodach rzyłączenowych do odbornków (maszyn, urządzeń, narzędz). Indrect measurement methods of leakage flow rate n comressed ar elne Abstract The aer deals wth the ndrect measurement methods of ar leakage flow rate n comressed ar elne. The new measurement method of comressed ar leakage flow rate n comressed ar elne s roosed. In ths method the measurement equment has branch connecton to the elne. The measurement method conssts n determnng the relaton between ar leakage flow rate n elne and the controlled ar flow rate through adjustable throttle valve. Comressed ar leakage flow rate n elne s calculated on the bass of ressure rato measurements n two tme erods - durng leakage wth or wthout the controlled flow n branch lne. The controlled ar flow through the throttle valve s drectly measured by flow meter. The roosed measurement methods of comressed ar leakage n elne are ndeendent of recever and comressor arameters, whch s not the case wth tradtonal method measurng leaks by emtyng the recever. Branch connectons of measurement equment n comressed ar elne do not requre elne dsassembly or modfcaton. The methods can be used to measure comressed ar leakage n any lace of comressed ar elne: n man lne, dstrbuton lne and connecton lne. BIBLIOGRAFIA 1. Dndorf R., Woś P.: Measurement methods of comressed ar leakage for neumatc system. Hydraulca a Pneumatca, No. 3, 2012,. 1-5 (Slovak Reublc). 2. Dndorf R., Woś P., Mazur S.: Pośredne metody omaru rzeceków srężonego owetrza. Hydraulka Pneumatyka, Nr 3, 2012, s. 8-12. 3. Dndorf R., Mazur S., Woś. P.: Nowe metody omaru rzeceku w systemach srężonego owetrza. Pomary Automatyka Kontrola, Nr 6, 2013, s. 566-569. 4. Dndorf R.: Naędy łynowe. Podstawy teoretyczne metody oblczana naędów hydrostatycznych neumatycznych. Podręcznk akademck. Wydawnctwo Poltechnk Śwętokrzyskej. Kelce 2009. 5. Dndorf R. Estmatng otental energy savngs n comressed ar systems. Proceda Engneerng. Scence Drect Elsever, Vol. 39C, 2012,.204-211. 6. Lang H., Maoln C., Jawe W.: Instantaneous leakage flow rate measurement of comressed ar. Internatonal Conference on Mechancal Automaton and Control Engneerng. Wuhan, 26-28 June 2010. 7. Lang H., Maoln C.: Parallel connecton measurng method for gas leakage based on standard flow. 7th JFPS Internatonal Symosum on Flud Power, Toyoma, 15-18 Setember 2008. 3111