3. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ



3.1. Скорость ( ) в м/с и расход газов определяют методом измерения динамического давления газа ( )


, (5)


где - полное давление газа, Па;


- статическое давление газа, Па;


и последующего расчета скорости газа по формуле


, (6)


где - плотность газа при рабочих условиях, кг/м .


3.2. Динамическое давление газа вычисляют по формуле


, (7)


где - отсчет по шкале микроманометра, Па;


- коэффициент, зависящий от угла наклона измерительной трубки микроманометра;


- коэффициент напорной трубки, определяемый при ее метрологической аттестации*.

________________

* Для напорных трубок конструкции НИИОГАЗ равен 0,55-0,6.



3.3. Определение объемного расхода газа


3.3.1. Объемный расход газа ( ), определяемый посредством средней скорости газа ( ), вычисляют по формуле


, (8)


где - площадь измерительного сечения газохода, м .


3.3.2. При выполнении измерений одну напорную трубку устанавливают в контрольной точке на расстоянии 30-100 мм от оси газохода. Рабочую напорную трубку перемещают по линии измерения, последовательно устанавливая в точках измерения с погрешностью, не превышающей ±2 мм, при этом наконечники напорных трубок должны быть направлены навстречу газовому потоку. Измерения давления обеими трубками производят одновременно. Результаты измерений фиксируются в журнале, форма которого приведена в приложении 1. В каждой точке необходимо выполнить не менее трех измерений динамического давления; по результатам измерений определяется среднее динамическое давление для данной точки измерения.


При проведении измерений необходимо следить за отсутствием отложений пыли на напорных трубках.


3.3.3. Одновременно измеряют температуру газа и разрежение (давление) в газоходе, а также атмосферное давление воздуха.


3.4. Определение площади измерительного сечения


3.4.1. Измеряют внутренние размеры газохода микрометрическим нутромером. При наличии внутри газохода поверхностных слоев в качестве расчетного сечения принимают действительно свободное сечение.


3.4.2. При невозможности непосредственного измерения внутренних размеров допускается определять размеры измерительного сечения измерением наружных размеров газохода и толщины его стенки. Измерения необходимо проводить измерительной рулеткой. Толщину стенки измеряют штангенциркулем.


3.4.3. Для газохода круглого сечения диаметр измеряют не менее четырех раз с приблизительно равными углами между измерительными диаметрами. Если разность результатов измерений более 1%, число измерений удваивают. Диаметр газохода определяют как среднее арифметическое всех измерений.


3.4.4. Для газохода прямоугольного сечения ширину и высоту измеряют на каждой измерительной горизонтали и вертикали. Если разность результатов более 1%, число измерений удваивают. Ширину и высоту газохода принимают равными среднему арифметическому значению измерений соответствующих величин.




4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ



4.1. Динамическое давление газа в -й точке измерения ( ) вычисляют по формуле (7).


4.2. Плотность газа при рабочих условиях вычисляют по формуле


, (9)


где - плотность газа при нормальных условиях, кг/м ;


- температура газа в газоходе, °С;


- атмосферное давление воздуха, кПа.



4.3. Плотность газа, состоящего из компонентов, при нормальных условиях вычисляют по формуле


, (10)


где - значения молекулярной массы -го компонента газовой смеси;


- объемная доля -го компонента газовой смеси, %;


22,4 - мольный объем при нормальных условиях, м /к.моль.


Если известны плотности компонентов газовой смеси при нормальных условиях ( ), то плотность газовой смеси вычисляют по формуле


. (11)


Для приближенных расчетов плотность дымовых газов принимают равной плотности воздуха ( =1,29 кг/м ).


4.4. Среднюю скорость газового потока вычисляют по формуле


, (12)


где - коэффициент поля скоростей в измерительном сечении;


- динамическое давление в контрольной точке измерительного сечения, Па.


4.4.1. Коэффициент поля скоростей ( ) вычисляют по формуле


. (13)


4.5. Результаты измерений оформляют в соответствии с МИ 1317.




5. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ И РАСХОДА



5.1. В общем случае погрешность определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения включает в себя:


погрешность измерения динамического давления газа, eго температуры и атмосферного давления воздуха;


погрешность определения коэффициента напорных трубок;


погрешность от угла наклона оси рабочей напорной трубки ( ) к оси потока;


погрешность от загрузки измерительного сечения напорными трубками;


погрешность от неточности установки рабочей напорной трубки в точках измерений;


погрешность осреднения скорости;


погрешность определения площади измерительного сечения.


5.2. Максимальная погрешность с доверительной вероятностью 95% не должна превышать удвоенного среднего квадратического отклонения


, (14)


где - максимальная погрешность, т.е. максимальное отклонение от среднего значения в произвольном ряду независимых измерений, равных по точности;


- среднее квадратическое отклонение.


5.3. Относительное среднее квадратическое отклонение скорости в -й точке измерений вычисляют по формуле


, (15)


где



- относительные средние квадратические отклонения показаний микроманометра, барометра и термометра соответственно;




- относительное среднее квадратическое отклонение коэффициента напорных трубок;




- относительное среднее квадратическое отклонение, определяемое погрешностью от наклона оси напорной трубки к оси потока;




- относительное среднее квадратическое отклонение, определяемое погрешностью от загрузки измерительного сечения напорными трубками.


5.4. Относительное среднее квадратическое отклонение средней в измерительном сечении скорости вычисляют по формуле


, (16)


где



- относительное среднее квадратическое отклонение, определяемое погрешностью осреднения скорости;


- относительное среднее квадратическое отклонение, определяемое погрешностью от неточности установки рабочей напорной трубки в точках измерения.


5.5. Относительное среднее квадратическое отклонение расхода газов вычисляют по формуле


, (17)


где - относительное среднее квадратическое отклонение определения площади.


5.6. Оценка составляющих погрешности определения скорости и расхода


5.6.1. Средние квадратические отклонения результатов измерения динамического давления ( ), атмосферного давления ( ) и температуры газов ( ) в зависимости от показаний микроманометра, барометра и термометра в долях длины их шкалы приведены в табл.3.



Таблица 3


Показания приборов, доли длины шкалы

, , для приборов класса точности

1,0


0,5



1,00



±0,5



±0,25


0,75


±0,7


±0,35


0,50


±1,0


±0,50


0,25


±2,0


±1,00


0,10


±5,0


±2,50


0,05


±10,0


±5,00




5.6.2. Погрешность определения коэффициента напорной трубки ( ) указывают в свидетельстве о метрологической аттестации.


5.6.3. Для уменьшения погрешности от угла наклона оси рабочей напорной трубки к оси потока необходимо повернуть и зафиксировать трубку таким образом, чтобы показания микроманометра были максимальны.


В общем случае, если , то .


5.6.4. Погрешность от загрузки измерительного сечения напорными трубками зависит от площади измерительного сечения и площади сечения наконечника напорной трубки ( ).


При не более 1% погрешностью от загрузки измерительного сечения пренебрегают. В остальных случаях исключают указанную погрешность введением в результат измерения поправки, вычисляемой по формуле


, (18)


где - динамическое давление с учетом поправки, Па;


- площадь сечения наконечника напорной трубки, м .


5.6.5. Погрешностью от неточности установки рабочей напорной трубки в точках измерений при выполнении требований п.3.3.2 пренебрегают.


5.6.6. Погрешность осреднения скорости, обусловленная неравномерностью распределения поля скоростей в измерительном сечении, приведена в табл.4.



Таблица 4


Форма измерительного сечения


Погрешность осреднения скорости, %, при расстоянии от места возмущения потока до измерительного сечения в эквивалентных диаметрах


1

2

3

5

6


Круг



4



20



16



12



6



3


8


16


12


10


5


2


12


12


8


6


3


2



Прямоугольник



4



24



20



15



8



4


16


12


8


6


3


2




5.6.7. Погрешность определения площади измерительного сечения


5.6.7.1. При непосредственном измерении внутреннего диаметра газохода относительное среднее квадратическое отклонение площади измерительного сечения вычисляют по формуле


, (19)


где - среднее квадратическое отклонение эквивалентного диаметра газохода.


5.6.7.2. При измерении наружного периметра газохода и толщины стенки относительное среднее квадратическое отклонение площади измерительного сечения вычисляют по формуле



*, (20)


____________

* Формула соответствует оригиналу. Примечание "КОДЕКС".



где - толщина стенки, м;


- среднее квадратическое отклонение измерения толщины стенки.


Пример расчета погрешности определения скорости и расхода газа приведен в приложении 2.




6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ



6.1. Эксплуатация электроприборов и электроустановок, используемых в процессе проведения измерений, должна производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.019, правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденными Госэнергонадзором.


6.2. Расположение и организация рабочих мест при проведении работ должны выполняться в соответствии с ГОСТ 12.2.032 и ГОСТ 12.2.033. Площадки для проведения работ должны быть ограждены перилами и бортовыми листами в соответствии со строительными нормами и правилами, утвержденными Госстроем СССР.




ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

ФОРМА ЗАПИСИ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ГАЗОВ



Предприятие _________________


Температура газа в газоходе, °С ______________________


Дата измерения _______________


Разрежение (давление) в газоходе Па (мм вод. ст.) _______


Место измерений ______________


Атмосферное давление воздуха, Па (мм рт. ст.) _________




Плотность газа при рабочих условиях, кг/м ___________



Время изме-

рения


Номер изме-

рения


Показания шкалы микро-

манометра, мм


Коэффициент напорной трубки


Коэффициент наклонной трубки микро-

манометра


Динами-

ческое давление, мм вод. ст (Па)


Скорость газа, м/с



Контрольная точка измерения


-е точки измерения


1


2