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關鍵字:風管承壓漏風量試驗裝置風管壁變形量檢測裝置
0索引
對于一個高質量的通風空調凈化系統,不但要有高質量的空調設備、自控設備相匹配,還必須要有施工質量高的風管系統和水管系統做保證。在現場施工安裝風管系統和工廠機械化生產風管中,如何鑒別風管承壓(低、中、高壓)后的嚴密性和耐壓強度(即耐壓變形量),已成為現行國標《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB50243—2002和2004年出臺的《通風管道施工技術規程》中主控項目的要求。本裝置為配合GB50243的貫徹執行,提供了具有可操作性強的檢測手段和準確數據,以便能夠實施“規范”中所限定的允許指標之內,從而大大提高了施工的質量,將以往風管系統任意漏風浪費能量的弊病得到進一步改進,對于推動提高我國的施工技術水平,有著重要的現實意義。
本裝置主要技術參數:
1、漏風量測量范圍:2~500m3/h,可滿足一個具有235m2的風管系統做工作壓力為高壓系統(1500Pa<P≤3000Pa=時的漏風量試驗。
2、作壓力范圍:0~4000Pa,可滿足施工現場或風管生產企業試驗室內檢測風管漏風量或管壁耐壓變形量時,所保持風管內最大靜壓值(一般高壓系統在3000Pa之內)的需要。
3、頻范圍:0~50ZH(電機功率1.5kW),可靈活地調節供風管內所需要的工作壓力(即靜壓值)。
本裝置主要技術特點:
1、簡單緊湊、移動方便、操作簡單、美觀適用;
2、采用普通孔板節流裝置,漏風量測量極簡單、可靠、準確。本裝置用國家質檢中心
的標準空氣動力試驗臺檢定出孔板壓差(P)與流量(Q)的關系曲線,并擬合成計算公式Q=K(P)β,由公式直接計算出漏風量。
1研發目的
對于一個高質量的通風空調凈化系統,不但要有高質量的空調設備、節能自控設備,還必須要有高質量施工安裝的風管系統、水管系統做保證。在施工中,如何鑒別風管系統的施工安裝質量,其中檢測風管承壓后的漏風量及管壁變形量尤為重要,這在現行的國家標準GB50243—2002《通風與空調工程施工質量驗收規范》和正在制訂的《通風管道施工技術規程》(報批稿)中提出了嚴格要求。97年以前在GB50243中無要求,風管系統中的漏風量得不到有效控制,無形中浪費了空調能量。從97年修改后的GB50243中提出了要求,但執行的不好,基本上是紙上談兵,落實不利,且無可行的漏風量檢測裝置在施工現場中供使用。自2002年4月實施了新修改的GB50243之后,由于有關方面的重視,人們開始認識了它對施工質量保證的重要性,并加強了施工現場的監理力度,要求國家空調設備質檢中心做漏風量檢驗的數量越來越多,為此我們開發研制出LF4000型風管承壓漏風量檢測裝置,以適應市場的需求。其意義在于盡快提高我國的施工技術水平,趕上超過國際現代建筑施工水平,并與國際接軌。
2適用范圍
2.1本裝置可用于生產加工風管成品的工廠或檢測機構在試驗室對成品風管做漏風量和承壓風管管壁變形量的出廠檢驗或委托檢驗。
2.2本裝置可用于施工現場按國家標準GB50243的要求,做風管系統漏風量的驗收檢測。
2.3本裝置亦可用于有類似要求的空調設備(如組合式空調機組、風閥等)做漏風率檢測。例如組合式空調機組在GB/T14294中要求做漏風率的檢測項目。
3設計技術參數的確定
根據國家標準GB50243所規定的風管系統工作壓力大于1500Pa為高壓系統,經了解在實際使用的通風空調風管系統中,其工作壓力一般不會超過3000Pa;其風管系統的長度一般不會超過30米。按照標準中規定的中壓系統(500P<P≤1500Pa=漏風量的允許值最大為4.08m3/h·m2,若滿足一個125m2的風管系統所需的允許漏風量為500m3/h;若漏足一個高壓系統(1500P<P≤3000Pa),則有235m2的風管系統所需允許漏風量也是500m3/h。
鑒于以上的分析,確定本裝置的設計技術參數為:風量定為500m3/h,風壓定為4000Pa,是充分考慮本裝置適用范圍的能力。根據上述參數,經反復篩選出的高壓風機為CJ13—J型,其功率為1.5kW。
4設備結構
為了美觀適用,產品的結構采用可移動式不銹鋼支架和不銹鋼管做漏風量測量段,外形尺寸600(長)×450(寬)×700(高)mm。
設備組成:由①風機;②漏風量測量段;③孔板流量計;④變頻器;⑤連接軟管;⑥傾斜式微壓計等組成(見圖1)。
4.2設備各部件的功能
4.2.1風機—風管進行打壓(風管內靜壓)的氣源泵;
4.2.2漏風量測量段—漏風量測量的風筒,包括孔板流量計2個(Φ70、Φ20)可相互更
換。
4.2.3變頻器—調節風機的轉速,以改變風管內的靜壓值符合要求的工作壓力。
4.2.4傾斜式微壓計—測量孔板前后的壓差值及風管內的靜壓值。
5、工作原理
將本裝置風機①的出口用軟管連接到漏風量測量段②上,然后將測量段②直接(或使用軟管)連到封閉的被試風管(或風管系統)上。開啟風機①的電源,調節本裝置的變頻器頻率,使風管(或風管系統)內的靜壓值達到要求的工作壓力時,測量孔板前后的壓差值。根據此壓差值(ΔP),利用預先檢定的壓差(ΔP)與風量(Q)關系曲線(見圖2)查出漏風量值(Q),亦可將Q=f(ΔP)的關系曲線擬合成計算公式Q=K(ΔP)β來計算漏風量(Q)。
6研發技術基點
本裝置的設計技術,除滿足上述要對低、中、高壓系統風管漏風量和管壁變形量試驗的要求之外,主要在結構上,測量技術上,更適合施工現場使用,要求結構輕便、簡單適用,測量技術簡單、方便、準確。根據這一出發點,我們考慮采用孔板測量漏風量更為合適,因為它比噴嘴、溫丘里管、渦街流量計都簡單,占據空間小,更換方便,采用一般孔板,加工更容易。為了保證孔板的測量精度,根據目前市場上傾斜微壓計的最小測量值,采用2種孔板尺寸(Φ70、Φ20)滿足漏風量為2~500m3/h的使用范圍,否則單采用Φ70孔板測量漏風量在25m3/h以下時,在傾斜微壓計(最小比例為0.2時)上的讀數是1mm以下即0.2mmH2O以下,就無法測出25m3/h以下的漏風量;若采用Φ20的孔板,就可以測出2~40m3/h的漏風量。將孔板安裝在中間帶有活接頭的不銹鋼管上,即可方便地更換孔板尺寸(Φ70或Φ20),又能解決了儀表的測試精度問題。
鑒于本裝置采用的是一般加工要求的孔板,若使用標準孔板的計算公式,一則太復雜,二則附加因素太多也不準確,因此考慮采用國家級標準流量試驗臺(即國家空調設備質檢中心的標準風口試驗裝置,流量測量誤差為2%)來檢定本裝置孔板流量與壓差的關系曲線,并可擬合成計算公式,從而保證了本裝置的測量精度。
7主要技術參數及特點
7.1主要技術參數
7.1.1漏風量測量范圍:2~500m3/h,其中Φ20孔板為2~40m3/h,Φ70孔板為25~500m3/h。
7.1.2試驗壓力范圍:0~4000Pa。
7.1.3風機電機功率:1.5kW(輸入電壓220V或380V)。
7.1.4變頻器調頻范圍:0~50Hz(即風機轉速可調節0~2900r/min)。
7.2技術特點
7.2.1結構簡單緊湊、移動方便、操作簡單,適合施工現場和試驗室使用。
7.2.2漏風量測量簡捷、快速、準確。工作壓力范圍廣,最高可達4000Pa,適用能力強。
7.2.3可用于低、中、高壓風管系統漏風量和風管耐壓變形量試驗的專用設備。
參考文件
高考化學要考查的能力主要有:觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力。所有能力必須通過思維能力才得以實現,所以思維能力是核心。而思維品質是思維能力強弱的標志,培養良好的思維品質是發展智力的突破點,是提高中學化學教學質量的重要途徑。筆者僅就1995年高考化學試題談談對學生思維品質的培養。
一、善抓本質,培養思維的深刻性
思維的深刻性,就是善于透過紛繁的現象發現問題本質的思維品質。它是一切思維品質的基矗它集中表現在具體進行思維活動時善于深入地思考問題,抓住其本質和規律,從而園滿地解決問題。化學是一門具有嚴謹科學性的學科,學生具備思維深刻性是學好這一學科及正確答好高考化學試題的必備素質。1995年的高考化學試題突出體現了對學生思維深刻性的考查。
可見,要簡明扼要地解決問題,最主要的應分析問題的實質,找出問題的關鍵所在。既要抓住題目“題眼”作為思維突破點,又要選點準確,使思路暢通,問題解決顯得“敏捷而迅速”。
如何在高考復習中,培養學生思維的深刻性,可根據知識間的內在聯系,由淺入深,由表及里,由簡到繁,由易到難去設計多層次練習題,進行一題多解,一題多變的訓練,加深對知識的理解和掌握知識的內在聯系,以靈活運用知識,提高解題能力。
思維深刻性的另一方面,也可在多項選擇題的解答中體現出來,高考第二大題單項與多項選擇混和,其目的是增加試題難度,降低隨機猜測得分率。而中學生受認知水平,心理特征和學習態度等因素影響,往往對概念理解不透,記憶不深或僅憑印象進行機械推理,造成知識的負遷移,在思考問題時常常不細致,不深入,或產生思維定勢,從而導致少選,漏眩教師在指導學生練習,經常有意識地漏選選項,有利于幫助學生分析復雜的比較隱蔽的或帶假象的選項時,能去偽存真,正確選擇,以達到有意識地培養學生思維的嚴密性和深刻性之目的。
二、逆向思維,培養思維的邏輯性
思維的邏輯性是指思考問題時,條理清楚,推理準確,有因有果,嚴格遵循邏輯規律。邏輯思維性強的考生答題時分析論證問題層次分明,推理嚴謹,令人無懈可擊。解題時,運用逆向思維,是培養學生思維邏輯性的一條重要途徑。
中學化學教材中許多內容是培養學生逆向思維的好教材,只要教師在備課時,深入鉆研教材,精心設計問題以啟發學生逆向思維,持之以恒就會收到奇妙效果。
三、善于變通,培養思維的靈活性
思維的靈活性是指善于根據事物發展變化的具體情況,審時度勢,隨機應變,及時調整思路,找出符合實際的解決問題的最佳方案。在遇到難題時,能多角度思考,善于發散思維,又善于集中思維,一旦發現按某一常規思路不能快速達到目的時,就要立即調整思維角度,以期加快思維過程。高考試題大多是靈活性很強的題目,只有善于應變,觸類旁通,方能越關奪隘,攻克難題。所謂難題大致分為兩類:一類是信息遷移試題,另一類是計算題。它們主要側重考查學生的發散思維能力。
四、快速準確,培養思維的敏捷性
思維的敏捷性是思維的其它品質高度發展的結果,它表現在能迅速地發現問題和解決問題。在思維的速度和效率上不循序漸進,而是保持較大的思維跨度,以最訣的速度攻克未知。高考化學試題不僅要求考生全面扎實地掌握中學化學基礎知識和基本技能,還要在有限的時間內迅速提取頭腦中貯存的有關知識,并加以綜合運用,不少考生答題時感到時間緊,不能答完卷,乃因解題速度慢之故。
思維的敏捷性還表現在善于抓住時機,加快對信息的吸收、篩選和運用。例如,高考題第27題,內容繁雜,解題時應首先理順各物質間的數量關系,每一步推理均要緊緊抓住反應過程中消耗和剩余的各種物質的物質的量,則產生現象的原因不點自明,反應的方程式也能輕而易舉地寫出。
巧用守恒(如質量守恒、體積守恒、濃度守恒、電荷守恒等)出奇制勝,是提高解題速度的重要捷徑。
例如高考試題第17題據電量守垣,第18題巧用得失電子數相等,第24題利用質量守恒,第25題巧用濃度守恒。計算題第30題也可以質量守恒關系為基礎進行計算,守恒關系的靈活運用也可使解題速度加快。
為了培養思維的敏捷性,提高學生的解題速度,日常教學中必須定時定量訓練,并鼓勵學生解題時敢于打破常規,銳意創新,使學生在多變、多解、多思中把握問題的本質,對思路閉塞的學生積極引導,幫助其沖破思維定勢的束縛,以提高思維的敏捷性。
五、標新立異,培養思維的獨創性
思維的獨創性表現為思路開闊,靈活新奇,獨特,有豐富的想象,善于聯想,長于類比;在心理上還表現為有強烈的創造愿望。知識的發展有待于創造,只有創造才能在競爭中生存,思維的創造性品質是當今時代最為重要、最可貴的一種品質。1995年高考化學試題充分注意了這一點。
近幾年高考化學信息遷移題的命題可以看出,試題涉及的化學理論知識,由原來的高中基礎知識略加延伸,到現在的大量取材于高等化學、社會生活及工業生產中的實際問題、新科研成果,就能力測試而言,由著重考查學生從現有知識、原理出發,分析、判斷、推理解決“老”問題的能力,向考查考生自學新材料、新理論,運用新觀點、新方法創造性解決“新”問題能力方向發展,有利于培養并選拔創造型人才。誠然、信息遷移題難度系數比較大、但它不“超綱”,重點考查學生的“現場自學”能力,知識遷移能力,創造想象能力。在復習教學中,不能丟開書本,花大精力,耗費時間去補充“超綱內容”,既浪費了精力,又增加了學生負擔。重在多注意培養學生的自學能力,特別是“現場自學”能力,以及知識遷移能力,創造想象能力。
易受傳統解題方法的約束,不能接受那些違反“常規”的解題捷徑,也是缺乏思維獨創性的表現。計算題教學中若把計算為主,推理為輔,轉化為推理為主,計算為輔,也能很好地培養學生思維的敏捷性和獨創性,高考題第36題的各種巧解充分體現了這一點。
思維功能高效率的基礎是思維結構的高度完善,促進學生形成最佳思維結構,最大限度地發揮思維的創造。而善于構造,是創造性思維能力的重要表現,各種類型的題目、解法均有繁簡之別。許多學生滿足于做出來,而不愿在解題技巧方面作深入探討、致使解題速度緩慢,這是廣大考生的弱點,不能不引起教師的高度重視。如果在解題中多留神各種解法,多啟發誘導,盡可能讓學生自己總結出一些簡捷明快的解法,這本身就是一種創造。如果照本宣科,照析例題,硬套公式,題愈做愈死,越學越怕,思路越走越窄。故此應鼓勵學生打破常規,發揮獨創性。
六、統籌全局,培養思維的整體性
一、思維深刻性的培養
思維的深刻性是良好思維品質的基礎。它表現在對化學問題的深入思維,要求學生用扎實的雙基、透徹的概念以及化學知識的本質和規律,去認真分析和深刻理解題意,靈活、準確地解決具體問題。對于初中生來說,其化學思維的深刻性往往受到思維具有離散性所影響,從而在化學概念與原理、化學性質與變化、實驗操作與手段的本質理解呈孤立、間斷的狀態或停留在機械記憶的水平上,影響了思維能力的提高。離散性還表現在對化學概念、原理、規律只滿足于形式上的理解,忽視其來龍去脈,或只注重內涵而忽視其外延,對化學知識理解應用起到不良的影響。
克服思維的離散性,提高思維的深刻性,必須逐步引導學生掌握學習化學的思維特點和規律,正確認識化學復雜運動形式,抓住關鍵形成思維中心,以逐步達到增強思維的深刻性。在初中教學中,還應把提高學生的分析概括能力的培養放在重要位置,幫助學生建立知識結構體系,并挖掘它們之間內在聯系和對立統一關系,使學生形成“多則擇優,優則達快”的思維方式。
二、思維邏輯性的培養
這是思維的重要品質,它表現思維的條理性和有序性。由于初中生的思維處在半幼稚半成熟時期,造成他們在認識問題過程中存在混亂現象,即思維的無序性。這種無序性還反映在學生不能正確把握有關化學概念及知識間的因果關系,造成多步推理的困難。
作為描述性為主的初中化學,很有必要以理論為指導,以反應規律為線索,加強推理教學,增強化學知識的條理性、規律性。同時,教師要時刻注意正確引導,進行歸納總結,做到觸類旁通。在“無序”變“有序”的過程中,督促學生復習和理解重點知識,記憶有關結論,強化鞏固所學的知識,并按類型精選有關習題進行有目的練習,使所學的知識由“無序”到“有序”,由“會”到“活”,由“活”到“用”。
三、思維精密性的培養
這是思維特殊的品質,化學思維的精密性(或精確性)表現在從量的角度來理解或研究化學概念理論、物質及其變化規律。它是深刻理解化學知識的需要,也是教學大綱所要求的。但是,初中教學畢竟是以描述性為主的化學定量研究與化學計算,必須恰當地建立在所掌握化學知識的基礎上,不能脫離初中化學原理與化學事實去搞偏而怪的空洞的化學計算。教師在精選題型、題量上要使學生在思維的精密上得到訓練與加強。
為了使思維的精密性得以提高,我們可以運用不同的知識討論、分析同一問題,加強知識間的聯系,這種訓練由教師給學生輸入一個信息,然后,學生根據這個信息和已掌握的知識,在教師的指導下,輸出許多新的信息,逐步減少思維的片面性,從而提高思維的精密性。
四、思維敏捷性的培養
它反映了思維的銳敏程度和迅速程度。敏捷性應以正確性為前提,它是上述幾種思維品質的集中表現。在教學實踐中,因思維定勢緣故,思考問題方法總受某種“模式”的束縛,而極大影響了思維的敏捷性。如,我們講到物質的組成和結構時,學生容易接受“原子分子物質”這種模式,而對于原子、離子也可以直接構成物質卻認識不足,由于知識面掌握不全,就談不上敏捷性。
在教學中,引導學生將零碎的化學知識聯系成一個整體,使他們學會知識遷移的能力,是克服思維定勢的一個方法。同時,配合增加足夠數量的習題,以及經過一定的解題技能的訓練,對于提高思維敏捷性有著明顯的幫助。
如何搞好這方面的訓練呢?我們總結以下幾點:
(l)變化練習,深化雙基;
(2)定時練習,訓練速度;
(3)一題多解,訓練思路;
(4)多題一解,掌握規律;
(5)設計新情景,培養遷移能力;