.
.
.
.
.
.
СИСТЕМЫ
ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ.
МЕТОДЫ
АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ
ИСПЫТАНИЙ
.
.
.
.
.
.
Occupational safety standards system.
Ventilation systems.
Aerodinamical tests methods
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Настоящий стандарт распространяется на аэродинамические испытания вентиляционных систем зданий и сооружений.
Стандарт устанавливает методы измерений и обработки результатов при проведении испытаний вентиляционных систем и их элементов для определения расходов воздуха и потерь давления.
.
Содержание.
.
1. МЕТОД ВЫБОРА ТОЧЕК ИЗМЕРЕНИЙ.
2. АППАРАТУРА.
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ.
6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВОЗДУХА КОМБИНИРОВАННЫМ ПРИЕМНИКОМ ДАВЛЕНИЯ В СОЧЕТАНИИ С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ МАНОМЕТРОМ.
.
1. МЕТОД ВЫБОРА ТОЧЕК ИЗМЕРЕНИЙ.
.
1.1. Для измерения давлений и скоростей движения воздуха в воздуховодах (каналах) должны быть выбраны участки с расположением мерных сечений на расстояниях не менее шести гидравлических диаметров D h, м за местом возмущения потока (отводы, шиберы, диафрагмы и т. п.) и не менее двух гидравлических диаметров перед ним.
При отсутствии прямолинейных участков необходимой длины допускается располагать мерное сечение в месте, делящем выбранный для измерения участок в отношении 3: 1 в направлении движения воздуха.
Примечание.
Гидравлический диаметр определяется по формуле:
1.2. Допускается размещать мерное сечение непосредственно в месте внезапного расширения или сужения потока. При этом размер мерного сечения принимают соответствующим наименьшему сечению канала.
1.3. Координаты точек измерений давлений и скоростей, а также количество точек определяются формой и размерами мерного сечения по чертежам 1 и 2. Максимальное отклонение координат точек измерений от указанных на чертежах не должно превышать ±10 %. Количество измерений в каждой точке должно быть не менее трех.
Координаты точек измерения давлений и скоростей в воздуховодах цилиндрического сечения.
Чертеж 1. Координаты точек измерения давлений и скоростей в воздуховодах прямоугольного сечения.
Чертеж 2.
1.4. При использовании анемометров время измерения в каждой точке должно быть не менее 10 с.
.
2. АППАРАТУРА.
.
2.1. Для аэродинамических испытаний. вентиляционных систем должна применяться следующая аппаратура:
а) комбинированный приемник давления –для измерения динамических давлений потока при скоростях движения воздуха более 5 м/с и статических давлений в установившихся потоках (черт. 3);
б) приемник полного давления – для измерения полных давлений потока при скоростях движения воздуха более 5 м/с (черт. 4);
в) дифференциальные манометры класса точности от 0,5 до 1,0 по ГОСТ и тягомеры по ГОСТ – для регистрации перепадов давлений;
г) анемометры по ГОСТ и термоанемометры –для измерения скоростей воздуха менее 5 м/с;
д) барометры класса точности не ниже 1,0 – для измерения давления в окружающей среде;
е) ртутные термометры класса точности не ниже 1,0 по ГОСТ и термопары –для измерения температуры воздуха;
ж) психрометры класса точности не ниже 1,0 по ГОСТ и психрометрические термометры по ГОСТ –для измерения влажности воздуха.
Примечание. При измерениях скоростей воздуха, превышающих 5 м/с в потоках, где затруднено применение приемников давления, допускается использовать анемометры по ГОСТ и термоанемометры.
Основные размеры приемной части комбинированного приемника давления.
_____________
* Диаметр d не должен превышать 8% внутреннего диаметра круглого или ширины (по внутреннему обмеру) прямоугольного воздуховода.
Чертеж 3.
2.2. Конструкции приборов, применяемых для измерения скоростей и давлений запыленных потоков, должны позволять их очистку от пыли в процессе эксплуатации.
2.3. Для проведения аэродинамических испытаний в пожаро–взрывоопасных производствах должны применяться приборы, соответствующие категории и группе производственных помещений.
Основные размеры приемной части приемника полного давления.
* Диаметр d не должен превышать 8 % внутреннего диаметра круглого или ширины (по внутреннему обмеру) прямоугольного воздуховода.
Чертеж 4.
.
.
3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ.
.
3.1. Перед испытаниями должна быть составлена программа испытаний с указанием цели, режимов работы оборудования и условий проведения испытаний.
3.2. Вентиляционные системы и их элементы должны быть проверены и обнаруженные дефекты устранены.
3.3. Показывающие приборы (дифференциальные манометры, психрометры, барометры и др.), а также коммуникации к ним следует располагать таким образом, чтобы исключить воздействие на них потоков воздуха, вибраций, конвективного и лучистого тепла, влияющих на показания приборов.
3.4. Подготовку приборов к испытаниям необходимо проводить в соответствии с паспортами приборов и действующими инструкциями по их эксплуатации.
.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ.
.
4.1. Испытания следует проводить не ранее чем через 15 мин после пуска вентиляционного агрегата.
4.2. При испытаниях, в зависимости от программы, измеряют:
Примечания:
1. Измерения статического или полного давлений производят при определении давления, развиваемого вентилятором, и потерь давления в вентиляционной сети или на ее участке.
2. Значение полного (р, кПа, кгс/м2) и статического (р s, кПа, кгс/м2) давлений представляют собой соответствующие перепады полных и статических давлений потока с барометрическим давлением окружающей среды. Перепад считается положительным, если соответствующее значение превышает давление окружающей среды, в противном случае р и р s – отрицательны.
4.3. При измерении давлений и скоростей потока в воздуховодах и расположении мерного сечения на прямолинейном участке длиной не менее 8 D h допускается проводить измерения статического давления потока воздуха и в отдельных точках сечения полного давления комбинированным приемником давления.
4.4. Зазоры между измерительными приборами и отверстиями, через которые они вводятся в закрытые каналы, должны быть уплотнены во время испытаний, а отверстия закрыты после проведения испытаний.
.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ.
.
5.1. На основе величин, измеренных в соответствии с программой, определяют:
5.2. Относительную влажность перемещаемого воздуха определяют по показаниям сухого и влажного термометров в соответствии с паспортом прибора.
5.3. Плотность перемещаемого воздуха определяют по формуле:
Зависимость коэффициента K j от температуры и влажности перемещаемого воздуха
.
Таблица 1.
.
t, °C | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |||||
j, % | 50 | 100 | 50 | 100 | 50 | 100 | 50 | 100 | 50 | 100 |
K j | 0,998 | 1,003 | 1,000 | 1,005 | 1,004 | 1,012 | 1,010 | 1,025 | 1,020 | 1,040 |
.
5.4. Динамическое давление р d кПа (кгс/м2) средней скорости движения воздуха определяют по измеренным в z точках (чертежи 1 или 2) комбинированным приемником давления величинам динамических давлении р di по формуле:
5.5. Скорость движения воздуха v i, м/с в точке мерного сечения по измерениям динамического давления р di определяют согласно формуле:
5.6. Среднюю скорость движения воздуха v m, м/с в мерном сечении по измерениям динамического давления в z точках (по черт. 1 или 2) определяют по формуле:
5.7. При измерениях анемометрами скорость движения воздуха в отдельных точках мерного сечения определяют по показаниям прибора nи графику индивидуальной тарировки прибора v (n); при этом среднюю скорость движения воздуха v m определяют по формуле
5.8. Объемный расход L, м3/с воздуха определяют по формуле:
5.9. Статическое давление рs потока в мерном сечении определяют по следующим формулам:
а) при измерениях полных и динамических давлений;
б) при измерениях статических давлений;
в) при измерениях скоростей потока и полных давлений.
5.10. Полное давление р потока в мерном сечении рассчитывают по формулам:
или
5.11. Потери полного давления элемента сети определяют по формуле:
где р1 и р2 – полные давления, определенные по п. 5.10, в мерных сечениях 1 и 2, расположенных, соответственно, на входе в элемент и на выходе из него.
5.12. Потери полного давления элемента сети, расположенного на входе в сеть, определяют по формуле:
5.13. Потери полного давления элемента сети, расположенного на выходе из сети, определяют по формуле
5.14. Коэффициент потерь давления элементов сети определяют по формуле:
где рd – динамическое давление (по п. 5.4) в мерном сечении, выбранном в качестве характерного.
5.15. Динамическое давление рdv, кПа (кгс/м2) вентилятора определяют по формуле:
где Fv – площадь выходного отверстия вентилятора.
5.16. Статическое давление рsv, кПа (кгс/м2) вентилятора определяют по формуле:
5.17. Полное давление вентилятора р v кПа (кгс/м2) равно суммарным потерям D р å сети и определяется по формуле:
Примечание. Безразмерные параметры, характеризующие аэродинамические свойства собственно вентилятора (его коэффициенты полного y v, статического y s и динамического j dv давлений, а также коэффициент расхода воздуха j v) определяют, если это предусмотрено программой испытаний, по формулам, приведенным в ГОСТ.
5.18. В случаях, предусмотренных программой испытаний, производят расчет предельной погрешности определения расхода воздуха по результатам измерений. Порядок расчета при измерениях пневмо–метрическим насадком в сочетании с дифференциальным манометром дан в рекомендуемом приложении 1.
.
6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ.
.
6.1. При проведении аэродинамических испытаний вентиляционных систем должны соблюдаться требования безопасности согласно ГОСТ.
6.2. Проведение аэродинамических испытаний не должно ухудшать проветривание и приводить к скоплению взрывоопасной концентрации газов.
.
.
.
Утверждено Учредителем Компании «ГазТрансНефть» С.И.Шабулдаев
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
ПРИЛОЖЕНИЕ Рекомендуемое.
РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВОЗДУХА КОМБИНИРОВАННЫМ ПРИЕМНИКОМ ДАВЛЕНИЯ В СОЧЕТАНИИ С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ МАНОМЕТРОМ.
Из уравнений п/п. 4.3—4.8 следует:
При этом предельная относительная погрешность определения расхода воздуха в процентах выражается следующей формулой:
Величина s L представляется в виде:
Пользуясь табл. 1 и 2 и приведенными формулами вычисляют предельную погрешность определения расхода воздуха.
.
Таблица 1. Предельная относительная погрешность d j, вызванная неравномерностью распределения скоростей в мерном сечении.
.
Форма мерного | Число точек | d, %, при расстоянии от места возмущения потока до мерного сечения в гидравлических диаметрах D h | ||||
сечения | измерений | 1 | 2 | 3 | 5 | > 5 |
Круг | 4 | 20 | 16 | 12 | 6 | 3 |
. | 8 | 16 | 12 | 10 | 5 | 2 |
. | 12 | 12 | 8 | 6 | 3 | 2 |
Прямо– | 4 | 24 | 20 | 15 | 8 | 4 |
угольник | 16 | 12 | 8 | 6 | 3 | 2 |
.
.
Таблица 2. Среднеквадратичные погрешности s p, s B, s t показаний приборов.
.
Показание прибора в долях | s p, s B, s t, %, для приборов класса точности | |
длины шкалы | 10 | 0,5 |
1,00 | ±0,5 | ±0,25 |
0,75 | ±0,7 | ±0,24 |
0,50 | ±1,0 | ±0,5 |
0,25 | ±2,0 | ±1,0 |
0,10 | ±5,0 | ±2,5 |
0,05 | ±10,0 | ±5,0 |
.
Пример. Мерное сечение расположено на расстоянии 3–х диаметров за коленом воздуховода диаметром 300 мм (т. е. s D = ± 3 %). Измерения производят комбинированным приемником давления в 8–ми точках мерного сечения (т. е. по табл. 1 d j = + 10%). Класс точности приборов (дифманометр, барометр, термометр) – 1,0. Отсчеты по всем приборам производятся, примерно, в середине шкалы, т. е. по табл. 2, s p = s B = s t = ± 1,0%.
Предельная относительная погрешность измерения расхода воздуха составит:
.
.
.
.
.