ГОСТ 12.3.018-79. Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний (2161)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ

МЕТОДЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ГОСТ 12.3.018-79

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Cистема стандартов безопасности труда

СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 5 сентября 1979 г. № 3341 срок действия установлен

с 01.01. 1981 г.

до 01.01. 1986 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

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.

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 Dh, 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

где F, м2 и П, м, соответственно, площадь и периметр сечения.

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 черт. 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

Черт. 1

Координаты точек измерения давлений и скоростей

в воздуховодах прямоугольного сечения

Черт. 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 11161—71, ГОСТ 18140—77 и тягомеры по ГОСТ 2648—78 — для регистрации перепадов давлений;

г) анемометры по ГОСТ 6376—74 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 13646—68 и термопары — для измерения температуры воздуха;

ж) психрометры класса точности не ниже 1,0 по ГОСТ 6353-52 и психрометрические термометры по ГОСТ 15055-69 — 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 6376-74 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.

Черт. 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 пожаро­взрывоопасных 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.

Черт. 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:

- барометрическое давление окружающей воздушной среды Ва, кПа (кгс/м2);

- температуру перемещаемого воздуха по сухому и влажному термо­метру, соответственно, t и fφ, °С;

- температуру воздуха в рабочей зоне помещения ta, °С;

- динамическое давление потока воздуха в точке мерного сече­ния рdi, кПа (кгс/м2);

- статическое давление воздуха в точке мерного сечения рsi, кПа (кгс/м2);

- полное давление воздуха в точке мерного сечения рi, кПа (кгс/м2);

- время перемещения анемометра по площади мерного сечения τ, с;

- число делений счетного механизма оборотов механического ане­мометра за время τ обвода сечения п.

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 (рs, 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 рs — отрицательны.

4.3. При измерении давлений и скоростей потока в воздухово­дах и расположении мерного сечения на прямолинейном участке длиной не менее 8Dh 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:

- относительную влажность перемещаемого воздуха φ, %;

- плотность перемещаемого воздуха р, кг/м3 (кгс·с2/м4);

- скорости движения воздуха v, м/с;

- расход воздуха L, м3/с;

- потери полного давления в вентиляционной сети или в отдель­ных ее элементах Δр, кПа (кгс/м2);

- коэффициент потерь давления вентиляционной сети или ее эле­мента ζ.

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

где р' — статическое или полное давление потока, измеренное комбини­рованным приемником давления или приемни­ком полного давления в одной из точек мерного сече­ния;

Kφ — коэффициент, зависящий от температуры и влажности пере­мещаемого воздуха. Значение Kφ определяется по табл. 1.

Зависимость коэффициента Kφ от температуры и влажности перемещаемого воздуха

Таблица 1

5.4. Динамическое давление рd кПа (кгс/м2) средней скорости движения воздуха определяют по измеренным в z точках (черт. 1 или 2) комбинированным приемником давления величинам дина­мических давлении рdi по формуле

5.5. Скорость движения воздуха vi, м/с в точке мерного сече­ния по измерениям динамического давления рdi определяют со­гласно формуле

5.6. Среднюю скорость движения воздуха vm, 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 n и графику индивидуальной тарировки прибора v (n); при этом среднюю скорость движения воздуха vm 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

где рs1 и рs2 — соответственно статические давления в мерных сечениях 1 и 2 перед и за вентилятором, определен­ные по п. 5.9;

рd1 — динамическое давление в мерном сечении 1, на входе в вентиля­тор, определенное по п. 5.4.

5.17. Полное давление вентилятора рv кПа (кгс/м2) равно сум­марным потерям Δр∑ сети и определяется по формуле

Примечание. Безразмерные параметры, характеризующие аэродинами­ческие свойства собственно вентилятора (его коэффициенты полного ψv, статического ψs и динамического φdv давлений, а также коэффициент расхода воздуха φv) определяют, если это предусмотрено программой испытаний, по формулам, приведенным в ГОСТ 10921-74.

5.18. В случаях, предусмотренных программой испытаний, про­изводят расчет предельной погрешности определения расхода воздуха по резуль­татам измерений. Порядок расчета при измерениях пневмометрическим 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 12.4.021-75.

6.2. Проведение аэродинамических испытаний не должно ухуд­шать проветривание и приводить к скоплению взрывоопасной кон­центрации газов.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рекомендуемое

РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВОЗДУХА КОМБИНИРОВАННЫМ ПРИЕМНИКОМ ДАВЛЕНИЯ В СОЧЕТАНИИ С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ МАНОМЕТРОМ

Из уравнений пп. 4.3—4.8 следует:

При этом предельная относительная погрешность определения расхода воз­духа в процентах выражается следующей формулой:

где σL — среднеквадратичная относительная погрешность, обусловленная не­точностью измерений в процессе испытаний;

δφ — предельная, относительная погрешность определения расхода воздуха, связанная с неравномерностью распределения скоростей в мерном се­чении; величины δφ даны в табл. 1 настоящего приложения. Величина σL представляется в виде:

где σD — среднеквадратичная погрешность определения размеров мерно­го сечения, зависящая от гидравлического диаметра воздухо­вода; при 100 мм ≤ Dh 300 мм величина σD = ± 3 %, при Dh > 300 мм σD = ± 2 %;