ГОСТ 12.3.018-79 ССБТ. Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний

ГОСТ 12.3.018-79

УДК 658.382.3:628.83.001.4:006.354                                                                     Группа Т58

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Система стандартов безопасности труда

СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ
Методы аэродинамических испытаний 

Occupational safety standards system.
Ventilation systems. Aerodinamical tests methods

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 5 сентября 1979 г. № 3341 дата введения установлена 
01.01.81.

Постановлением Госстандарта от 24.01.86 № 182 снято ограничение срока действия

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.
1.4. При использовании анемометров время измерения в каждой точке должно быть не менее 10 с.

Координаты точек измерения давлений и скоростей в воздуховодах цилиндрического сечения
 

Черт. 1

Координаты точек измерения давлений и скоростей в воздуховодах прямоугольного сечения

 

Черт. 2 

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

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

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 18140-84 и тягомеры по ГОСТ 2405-88 — 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 ТУ 25.1607.054-85 и психрометрические термометры по ГОСТ 112-78 — 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.

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.

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/см2);
температуру перемещаемого воздуха по сухому и влажному термометру, соответственно, t и f, °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 , с;
число делений счетного механизма оборотов механического анемометра за время  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 (p, кПа, кгс/м2) и статического (ps, 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 p и ps — 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 , %;
плотность перемещаемого воздуха , кг/м3 (кгс•с2/м3);
скорости движения воздуха , м/с;
расход воздуха L, м3/с;
потери полного давления в вентиляционной сети или в отдельных ее элементах р, кПа (кгс/м2);
коэффициент потерь давления вентиляционной сети или ее элемента .
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;
K — коэффициент, зависящий от температуры и влажности перемещаемого воздуха. Значение K определяется по табл. 1.

Зависимость коэффициента K от температуры и влажности перемещаемого воздуха

Таблица 1

t, °C    10    20    30    40    50
, %    50    100    50    100    50    100    50    100    50    100
K    0,998    1,003    1,000    1,005    1,004    1,012    1,010    1,025    1,020    1,040

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 i, м/с в точке мерного сечения по измерениям динамического давления рdi определяют согласно формуле

 

5.6. Среднюю скорость движения воздуха 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 n и графику индивидуальной тарировки прибора  (n); при этом среднюю скорость движения воздуха m определяют по формуле

 

5.8. Объемный расход L, м3/с, воздуха определяют по формуле

L=Fm.

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

p = p1 — p2.

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

p = p2.

5.13. Потери полного давления элемента сети, расположенного на выходе из сети, определяют по формуле

p = p1.

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 F — площадь выходного отверстия вентилятора.
5.16. Статическое давление psv, кПа (кгс/м2), вентилятора определяют по формуле

psv = ps2 — ps1 — pd1,

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 pv, кПа (кгс/м2), равно суммарным потерям р сети и определяется по формуле

pv = p2 — p1.

Примечание. Безразмерные параметры, характеризующие аэродинамические свойства собственно вентилятора (его коэффициенты полного v, статического s и динамического dv давлений, а также коэффициент расхода воздуха v) определяют, если это предусмотрено программой испытаний, по формулам, приведенным в ГОСТ 10921-90.

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.

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:

L=(2L+),

где L — среднеквадратичная относительная погрешность, обусловленная неточностью измерений в процессе испытаний;
 — предельная, относительная погрешность определения расхода воздуха, связанная с неравномерностью распределения скоростей в мерном сечении; величины  даны в табл. 1 настоящего приложения. Величина L представляется в виде:

 

где D — среднеквадратичная погрешность определения размеров мерного сечения, зависящая от гидравлического диаметра воздуховода; при 100 мм  Dh  300 мм величина D = ± 3 %, при Dh > 300 мм D = ± 2 %;
p, B, t — среднеквадратичные погрешности измерений, соответственно, динамического давления Рd потока, барометрического давления Ba, температуры t потока, величины p, B, t даны в табл. 2 настоящего приложения.
Пользуясь табл. 1 и 2 и приведенными формулами вычисляют предельную погрешность определения расхода воздуха.

Таблица 1

Предельная относительная погрешность , вызванная неравномерностью распределения скоростей в мерном сечении

Форма мерного сечения    Число точек измерений    , %, при расстоянии от места возмущения потока до мерного сечения в гидравлических диаметрах Dh
        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 p, B, t показаний приборов

Показание прибора в долях     p, B, 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. D = ± 3 %). Измерения производят комбинированным приемником давления в 8-ми точках мерного сечения (т. е. по табл. 1  = + 10 %). Класс точности приборов (дифманометр, барометр, термометр) — 1,0. Отсчеты по всем приборам производятся, примерно, в середине шкалы, т. е. по табл. 2, p = B = t = ± 1,0 %. Предельная относительная погрешность измерения расхода воздуха составит:

L=2 (432 +   1 +  1 +  1)0,5 + 10 = 12 + 10 = + 22 %, -2 %

Узнайте, как провести измерение эффективности работы вентиляционной системы по телефону +7(343) 224-00-15