ГОСТ 12.3.018-79

Группа Т58

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Система стандартов безопасности труда

СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ

Методы аэродинамических испытаний

Occupational safety standards system.
Ventilation systems. Аerodinamical tests methods

Дата введения 1981-01-01

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 5 сентября 1979 г. N 3341

Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта от 24.01.86 N 182

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2001 г.


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 , 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 , м и , 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

Координаты точек измерения давлений и скоростей в воздуховодах прямоугольного сечения

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 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.

Основные размеры премной части комбинированного приемника давления

__________

* Диаметр не должен превышать 8% внутреннего диаметра круглого или ширины (по внутреннему обмеру) прямоугольного воздуховода.

Основные размеры приемной части приемника полного давления

* Диаметр не должен превышать 8% внутреннего диаметра круглого или ширины (по внутреннему обмеру) прямоугольного воздуховода.

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 образам, 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 ИСПЫТАНИЙ

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 , кПа (кгс/см);

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

температуру воздуха в рабочей зоне помещения , °С;

динамическое давление потока воздуха в точке мерного сечения , кПа (кгс/м);

статическое давление воздуха в точке мерного сечения , кПа (кгс/м);

полное давление воздуха в точке мерного сечения , кПа (кгс/м);

время перемещения анемометра по площади мерного сечения , с;

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

При

мечания:

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 ( , кПа, кгс/м) и статического (, кПа, кгс/м) 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 и - отрицательны.

4.3. При измерении давлений и скоростей потока в воздуховодах и расположении мерного сечения на прямолинейном участке длиной не менее 8 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/м (кгс/м);

скорости движения воздуха , м/с;

расход воздуха , м/c;

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

коэффициент потерь давления вентиляционной сети или ее элемен

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 - статическое или полное давление потока, измеренное комбинированным приемником давления или приемником полного давления в одной из точек мерного сечения;

- коэффициент, зависящий от температуры и влажности перемещаемого воздуха.

Значение определяется по табл.1.

Зависимость коэффициента от температуры и
влажности перемещаемого воздуха

Таблица 1

5.4. Динамическое давление , кПа (кгс/м) средней скорости движения воздуха определяют по измеренным в точках (черт.1 или 2) комбинированным приемником давления величинам динамических давлений по формуле

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

5.6. Среднюю скорость движения воздуха , м/с в мерном сечении по измерениям динамического давления в 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 и графику индивидуальной тарировки прибора (); при этом среднюю скорость движения воздуха определяют по формуле

5.8. Объемный расход , м/с воздуха определяют по формуле

5.9. Статическое давление 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 потока в мерном сечении рассчитывают по формулам

5.11. Потери полного давления элемента сети определяют по формуле

где и - 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 - динамическое давление (по п.5.4) в мерном сечении, выбранном в качестве характерного.

5.15. Динамическое давление , кПа (кгс/м), вентилятора определяют по формуле

где - площадь выходного отверстия вентилятора.

5.16. Статическое давление , кПа (кгс/м), вентилятора определяют по формуле

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

Динамическое давление в мерном сечении 1, на входе в вентилятор, определенное по п.5.4.

5.17. Полное давление вентилятора , кПа (кгс/м), равно суммарным потерям сети и определяется по формуле

Примечание. Безразмерные параметры, характеризующие аэродинамические свойства собственно вентилятора (его коэффициенты полного , статического и динамического давлений, а также коэффициент расхода воздуха ) 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 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 - 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.

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

Задача системы вентиляции – обработка, транспортировка, подача и удаление воздуха. Чтобы обеспечить проектные параметры при работе вентиляционных установок нужны аэродинамичные испытания. Такие испытания необходимы для проверки работоспособности вентиляционной системы. Испытания работоспособности системы проводятся после монтажа и пуско-наладке. Настройка оборудования проводится в присутствии заказчика. После проведения проверки выдается паспорт вентсистемы и протоколы аэродинамических испытаний.

Испытания и наладка вентиляции

Перед запуском сетей необходимы пуско-наладочные испытания, результаты которых заносятся в акт. Испытания проводятся для проверки работоспособности и функционирования вентиляционной системы, расхождение с проектными данными не должны превышать +\-10%.

Пусковые испытания оценивают ряд показателей:

1. Контроль действительных и проектных расхождений показателей;
2. Выполнение строительных и технических норм при сборке установок вентиляции;
3. Поиск утечек в каналах воздухораспределения, проверка качества соединений;
4. Соответствие сведений о напоре воздуха и производительности вентустановок;
5. Контроль объема воздуха, проходимого через вохдухораспределители;
6. Выполняют контрольное тестирование работы нагревательных элементов.

Запуск дистанционного и автономного управления происходит вместе с тестированием вентиляционной установки. Допустимое отклонение показателей – 10%. Протокол содержит информацию о проверке установок, дату и подписи проверяющих. На основе этого акта комиссия даст разрешение на запуск вентиляции и системы дымоудаления.

Наладка вентиляции проходит этапами - монтаж, запуск, проверка вентилятора, предпусковые испытания и сдача установки в эксплуатацию.

Монтаж вентиляционных сетей выполняется специализированной организацией. Поскольку монтажники отвечают за правильность установки вентиляционных труб и моторов для вентиляторов.

Запуск вентиляционных систем выполняет профессиональный наладчик. Использование специальных проверочных приборов не позволит сделать установку неспециалисту.

Первое действие при запуске вентиляционных систем – это проверка работы вентилятора. Подключают вентилятор к электрической сети, чтоб проверить направление вращения колеса. При неправильном направлении вращения снизится работоспособность вентиляционной установки.

После запуска вентиляции и проверки, сеть пригодна к эксплуатации.

Требования санитарной, пожарной, экологической, а иногда и других инспекций, обязывают периодически проверять исправность вентиляции. Частота проверок – один раз в год. Если при проверке выявляется несоответствие проекту, то установка пройдет наладку, а в случае необходимости – замену составляющих частей для восстановления функциональности сети. Переналадка сложней первичного запуска, так как оборудование уже старое, воздуховоды негерметичны и скрыты. Поэтому обеспечить работу проекта без регулировки и замены оборудования невозможно.

Характеристика приборов для аэродинамических испытаний вентсистем

Применение приборов позволит определить производительность установки. Приборо- измерительный метод позволит найти причину сбоя в работе вентиляции и провести регулировку.

Для аэродинамического тестирования установок вентиляционных каналов применяют специальную аппаратуру:

• комбинированный приемник давления, измеряющий динамический напор потока при скорости перемещения воздуха 5 м/с и статическое давление в установившихся потоках;
• прибор для измерения воздушного давления, измеряющий полное давление воздушного потока превышающего 5м/c;
• дифманометры класса (ГОСТ 18140-84) и тягонапоромеры, (ГОСТ 205-88) для фиксации разницы давлений;
• ветромеры (ГОСТ 6376-74) и термоветромеры для замера скорости менее 5 м/с;
• барометры, замеряющие давление внешней среды;
• термометры с ртутью (ГОСТ 13646-68) - измеряют температуру воздуха;
• термометры (ГОСТ 112-78), замеряющие влажность воздуха.

Расстояние между измерительным инструментом и отверстием для установки измерительного приспособления считается недопустимым.

Иногда используют метод бесприборной пусконаладки, который проводится с помощью бумажки. Бумажка прилипает к решетке - вентиляция работает. Такой метод – обман, потому что бумажку удерживает не поток воздуха, а разница давлений. Метод проверки дымом человек, курящий сигарету выпускает дым в воздухоприемное устройство. Дым тянется к вентиляционному отверстию - вентиляция исправна.

Наладка автономного и неавтономного кондиционера

Фирмы выпускают два вида кондиционеров: автономный и неавтономный.

Автономным считают кондиционер со встроенным двигателем холодильной машины. Дополнительно кондиционеры автономного типа оснащены электронагревателями (для подачи тепла) или калориферами (для увлажнения воздуха). По способу охлаждения холодильного агрегата автономные кондиционеры делятся на два вида: с воздушным и водяным охлаждением. Кондиционеры с воздушным охлаждением, в которых вентилятор обдувает конденсатор холодильной машины, устанавливаются в оконных проемах зданий и форточках машин. У кондиционеров с водяным охлаждением – вода подводится наружным способом. Наладка автономного кондиционера состоит из монтажа и испытания исправности работы составных частей кондиционера.

Неавтономные кондиционеры – это кондиционеры, в которых отсутствует регулятор охлаждения и теплоподачи. Для работы таких кондиционеров подводят хладо- и теплоносители подходящих параметров. Конструкция неавтономного кондиционера состоит из воздухообрабатывающего, вентиляторного блоков и бака для воды. Наладка работы неавтономного кондиционера начинается с проверки соответствия выбранного типа кондиционера проекту. Далее проверяют крепление элементов и осматривают колесо вентилятора. Потом проводится пробный запуск для устранения неполадок.

Методика аэродинамических испытаний систем

Методика аэродинамического тестирования сетей проходит в четыре этапа:

1. Определив место измерения напора и скорости перемещения воздушного потока, начинают проверку. Для этого берут участки с разрезами, равными расстоянию 6-ти гидравлических диаметров за местом сечения и 2-х гидравлических диаметров перед ним. Нехватка прямолинейных частей вентканала необходимой длины предполагает размещение измеряемого разреза в месте, где замеряемый участок делится 3:1 по направлению перемещения воздушных масс.

   Мерный профиль размещается в месте неожиданного увеличения или уменьшения потока. Размер замеряемого разреза эквивалентен значению поперечного разреза канала.

2. Работы перед началом аэродинамических испытаний включают: составление программы испытаний, проверку элементов вентсистемы, устранение дефектов, правильное расположение измерительных приборов. Испытания начинают после 15-тиминутного включения агрегата вентиляции.
3. При аэродинамических испытаниях измеряют:

• биометрическое давление окружающего воздушного пространства;
• температуру переносимого воздуха;
• динамическое, статическое и достаточное давление струи воздуха в точке замеряемого разреза;
• температуру воздуха в здании;
• продолжительность передвижения анемометра по участку измерительного разреза;

итоги аэродинамического тестирования подводят методом расчета относительного влагосодержания и плотности потока воздуха, скорости движения и расхода воздушных масс, утраты полного напора в вентиляционном канале и индекса потери давления.

Расчет достаточного и постоянного напоров проводится определением давления вентотсоса и снижением напора в вентиляционной сети. Величина достаточного и постоянного напора - разница силы струи воздушных масс с барометрическим внешним давлением. Положительная разница, когда показание превышает внешнее давление, разница в отрицательную сторону, когда показатель перепада давлений с противоположной величиной.

В точечных местах сечения разрешается измерение постоянного напора потока воздушных масс. Измерение достаточного давления выполняют приемником давления составной конфигурации.

Относительная влажность воздушного потока в вытяжных агрегатах высчитывается, исходя из показаний термометров, измеряющих сухость и влажность.

Надежность аэродинамических тестов основывается на ГОСТ 12.4.021- 75. Конденсация пожароопасного количества газов и ухудшение проветривания помещения – показания, при которых проведение аэродинамических испытаний невозможно.

Обобщение.

Только после записи итогов испытаний в документацию вентиляционная сеть готова для работы. Разработаны стандарты, которые устанавливают метод и способ обработки данных аэродинамического испытания. Нарушение стандартов незаконно и недопустимо. Фирмы-подрядчики часто не придерживаются правил установки вентсистем, что может повлечь за собой трагические последствия. Статья помогла разобраться в вопросе вентиляционных сетей, что может многим пригодиться.

Испытания вентиляционных систем проводятся:

I) при оценке вновь сдаваемых в эксплуатацию систем для уста­новления соответствия данным проекта;

2} при плановом обследовании санитарно-гигиенических условий труда (не реже одного раза в два года);

3) при расследовании случаев профессиональных отравлений;

4) при наличии нарушений в нормальной работе системы и др.

Испытания проводят в два этапа, которые включают в себя тех­нические испытания и испытания на санитарно-гигиеническую эффек­тивность.

Эффективность работы вентиляционной системы при технических испытаниях оценивается соответствием измеренных параметров рас­четным, а при санитарно-гигиеническом обследовании - соответстви­ем фактических метеорологических параметров (температуры, относи­тельной влажности, подвижности воздуха), а также содержанием па­ров, газов и пыли допустимым.

Кроме этого, после реконструкции систем вентиляции определя­ется их социально-экономическая эффективность, которая заключает­ся в улучшении состояния воздушной среды на рабочих местах, в снижении заболеваемости, травматизма и текучести кадров, повышении производительности труда. Специальный эффект оценивается по числу трудящихся, для которых улучшены условия труда, социально-экономический эффект рассчитывается в стоимостной форме по специ­альной методике.

Перед началом испытаний проверяется соответствие установлен­ного вентиляционного оборудования, трассировки и диаметров возду­ховодов, конструкции и основных размеров воздухораспределителей и воздухоприемников проектным данным.

При технических испытаниях определяются полное давление, частота вращения колеса вентилятора, наличие подсосов и утечек через соединения вентоборудования, количество воздуха, подавае­мого в помещение и удаляемого от оборудования или рабочих мест, температура и влажность воздуха, подаваемого в помещения, кото­рые регулируются специальными устройствами.

Отклонения от проектных данных, заявленные при испытаниях, не должны превышать:

10 % - по расходу воздуха (объем подсосов или утечек);

±10 % - по скорости воздуха в вентиляционных решетках;

±5 % - по относительной влажности приточного воздуха;

±2°0С - по температуре приточного воздуха.

При больших отклонениях проводится регулировка с целью при­ведения системы в соответствие с проектными данными.

Проведение испытаний оформляется актом, результаты вносятся в паспорт, который хранится в отделе механика (энергетика).

Ответственность за общее состояние вентиляционных установок на промышленных предприятиях несет главный инженер. Техническое руководство и контроль за эксплуатацией, своевременным ремонтом осуществляет главный механик (энергетик) предприятия через свой отдел, в состав которого входит вентиляционное бюро, инженер или техник по вентиляции.

Измерение давлений и определение скоростей и подачи (расхода воздуха) в вентиляционных системах

Поток воздуха движется по воздуховоду под действием разряже­ния или давления, создаваемого вентилятором, по отношению к ат­мосферному давлению, которое условно принимается за нуль. Измеря­ют статическое, динамическое и полное давление, т.е. их сумму. Схема распределения давлений во всасывающем и нагнетательном воз­духоводе представлена на рис.3.

Рис.3. Схема распределения давлений во всасывающем и нагнетательном воздуховодах

Статическое давление Р cm (Па) - разность между атмосферным давлением и давлением движущегося по воздуховоду воздуха, необходимая для преодоления сопротивления трения воздуха о стенки воздуховода, определяет потенциальную энергию воздушного потока. Оно может быть больше или меньше атмосферного.

Динамическое (скоростное) давление Р дин - разность давле­ния, необходимая для перемещения воздуха по воздуховоду, представ­ляет кинетическую энергию потока
(v- .скорость потока, м/с; р - плотность воздуха, кг/м 3 . По величине динамичес­кого давления определяют "скорость воздуха в воздуховоде:

Полное давление Р n - алгебраическая сумма статического и динамического давления или энергия, которая сообщаетсяIм 3 возду­ха вентилятором.

Оно измеряется в вентиляционных системах для определения динами­ческого давления и для контроля работы вентилятора.

В нагнетающих воздуховодах, расположенных в системах после вентилятора, начиная от него и до конца воздуховода, давление вы­ше атмосферного.

Во всасывающих воздуховодах (до вентилятора) вентилятором создается разрежение, за счет которого и происходит всасывание воздуха в систему. Давление в воздуховоде ниже атмосферного, по­этому статическое и полное давление имеют отрицательное значение. В соответствии с ГОСТ 12.3.018-79 /2/ давление в воздухово­дах измеряется жидкостными микроманометрами с помощью приемников давления (пневмометрических трубок), соединяемых между собой при замерах. Измерение давлений в воздуховодах основано на сравнении их с атмосферным и уравновешивании этих давлений столбом жидкости в трубке прибора. В настоящее время для этих целей используется микроманометр типа ММН-200(5)-1.0.

Микроманометр типа ММН-2400(5)-1.0.(рис.4) состоит из разме­щенных на подставке герметично закрывающегося резервуара и на­клонной стеклянной трубки длиной 300 мм, герметично соединенных; между собой. Резервуар и трубка с фиксационным устройством укреп­лены на подставке с уровнями и двумя регулировочными винтами-ножками.

Рис.4. Микроманометр ММН-2400(5): 1 - подставка; 2 - регулиро­вочные винты-ножки; 3 - штуцеры "-" и "+"; 4- резервуар со спиртом; 5 - трехходовой кран; 6 -.регулятор уровня жидкости; 7 - рукоятка трехходовою крана; 8 - уровни; 9 - рукоятка фиксатора; 10 - стойка для фиксирования трубки; 11 - стеклян­ная трубка

На крышке резервуара расположен трехходовой кран со штуцерами (обозначенными знаками "+" и "-") для подключения приемника давления и регулятор положения уровня жидкости в трубке.

Через штуцер "+" полость резервуара сообщается с атмосферой, через штуцер "-" с помощью гибкой трубки с верхний концом стеклянной трубки. При положении рукоятки крана против отметки "+" отверстия штуцеров закрыты, при положении против отметки "-" -открыты.

Отсчет уровня жидкости ведется по шкале (в мм), нанесенной на стеклянную трубку. Трубка имеет пять фиксируемых рукояткой по­ложений, обозначенных на стойке цифрами (0,2; 0,3;. 0,4; 0,6; 0,8), что соответствует углам наклона 15, 25, 30, 45, 75°. .Цифровые обо­значения называются коэффициентом угла наклона трубки
(р - плотность спирта 809 кг/м3;sin- синус угла наклона трубки). Предел измерения прибором 2 - 2400 Па (0,2 - 240 мм вод.ст.).

Приемник давления (пневмометрическая трубка) (рис.5) состоит из двух металлических Г-образных трубок, вставленных одна в дру­гую. Концы внутренней трубки с обеих сторон открыты и условно обо­значаются знаком "+". Концы наружной трубки на загнутом носике и противоположном конце заглушены, но на носике имеется отверстия по всему периметру, через которые межтрубное пространство сообща­ется с атмосферой. На другом конце межтрубное пространство сообща­ется с атмосферой через штуцер. Боковые отверстия и штуцер обозна­чатся знаком "-". Приемник давления всегда помещается в воздухо­вод Г-образным носиком навстречу потоку и параллельно стенкам воз­духовода (рис.6). При этом через открытый конец внутренней трубки "+" на микроманометр передается полное давление, а через боковые отверстия "-" - статическое давление.

При измерениях приемник давления вводится в воздуховод через специально предусмотренные с этой целью лючки или через отверстия, пробиваемые при замерах в стенках воздуховода.

В соответствии с ГОСТ 12.3.018-79 /2/ для измерения давления в воздуховодах выбираются участки с расположением мерных сечений на расстоянии не менее шести гидравлических диаметров
.

(F- площадь, П - периметр сечения) за местом возмущения пото­ка (отводы, шиберы и т.п.) и не менее двух диаметров перед ними.

При отсутствии прямолинейных участков необходимой длины до­пускается располагать мерное сечение в месте, делящей выбранный для измерения участок в отношении 3:1, в направлениях движения воздуха.

Допускается размещать мерное сечение непосредственно в месте расширения или сужения воздуховода. При этом размер мерного сече­ния принимается равным соответствующему минимальному сечению воз­духовода.

Координаты и количество точек измерения давлений для воздухо­водов круглого и прямоугольного сечения в зависимости от диаметра и размеров определяется по рекомендациям ГОСТ 12.3.019-79.

На рис.7 показано положение точек измерения давлений для воз­духовода круглого сечения диамет­ром 250 мм.

При измерении давлении, спо­соб соединения приемника давления с микроманометром зависит от типа вентиляционной системы (вытяжная или приточная). Не всегда при измерении давлений микроманометр со­единяется с приемником давления таким образом, чтобы давление над спиртом в резервуаре было больше, чей в измерительной трубке. При этом уровень спирта в резервуаре понижается, а в трубке повышается. Схема измерения давлений представлена на рис.6.

Величина давления Р(Па) определяется по формуле Р =
, где
-разность между разность между конечным и начальным отсчетом; К - постоянная прибора (коэффициент угла наклона труб­ки); 109,81 м/с2.

Рис.7. Схема расположения точек замера давления в воз­духоводе круглого сечения

СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ

МЕТОДЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ГОСТ 12.3.018-79

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Система стандартов безопасности труда СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ Методы аэродинамических испытаний Occupational safety standards system. Ventilation systems. Aerodinamical tests methods

ГОСТ 12.3.018-79

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.

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 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

где F , м 2 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. и . 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

Координаты точек измерения давлений и скоростей

в воздуховодах прямоугольного сечения

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 классаточностинениже 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.

2.2. Конструкции приборов, применяемых для измерения ско­ростей и давлений запыленных потоков, должны позволятьих 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.

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

ПРИЛОЖЕНИЕ

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 s L - среднеквадратичная относительная погрешность, обусловленная неточностью измерений в процессе испытаний;

d j - предельная, относительная погрешность определения расхода воздуха, связанная с неравномерностью распределения скоростей в мерном сечении; величины d j даны в табл. 1 настоящего приложения.

Величина s L представляется в виде:

где s D - среднеквадратичная погрешность определения размеров мерно­го сечения, зависящая от гидравлического диаметра воздухо­вода; при 100 мм £ Dh 300 мм величина s D = ± 3 %, при Dh > 300 мм s D = ± 2 %;

s p, s B, s t - среднеквадратичные погрешности измерений, соответ­ственно, ди­намического давления Рd потока, барометрического давления Ba, температуры t потока, величины s p, s B, s t даны в настоящего приложения.

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
	измерений
угольник

Пример. Мерное сечение расположено на расстоянии 3-х диаметров за ко­леном воздуховода диаметром 300мм (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.

Аэродинамические испытания вентиляционных систем являются важной составляющей ввода в эксплуатацию современных зданий и сооружений. Это утверждение верно как в отношении жилых и подсобных помещений квартир и частных домов, так и производственных цехов. Испытания проводятся после того как строительство полностью завершено, и смонтированы все системы обеспечения здания. Системы вентиляции становятся все сложнее и разнообразнее, повышаются требования к энергоэффективности, поэтому важной становится правильная и более точная наладка вентиляционных систем.

Виды вентиляции

В зданиях и сооружениях применяются три вида вентиляции. Самая простая, по крайней мере внешне, вентиляция естественная. Воздух поступает в помещение и удаляется из него через оконные и дверные проемы, вентиляционные каналы.

Искусственная вентиляция - это система, состоящая из приточных и вытяжных установок, которые принудительно обеспечивают циркуляцию воздуха в помещении.

По вентиляционным трубам и магистралям извне может подаваться подогретый воздух. Это уже совмещенная система вентиляции и воздушного отопления.

Два основных вида вентсистем могут комбинироваться в различных вариантах в зависимости от целей и задач, образуя третий вид - комбинированную вентиляцию.

Какая именно вентиляция подходит к конкретному помещению, определяют еще на стадии проектирования, исходя из технических и экономических соображений, основываясь на соблюдении санитарно-гигиенических норм и правил.

Система вентиляции отдельных помещений и здания в целом характеризуется четырьмя признаками. Это ее назначение, зона обслуживания, способ перемещения воздуха и конструктивное исполнение.

Требования к вентиляции

Главная цель вентиляции - поддержание в помещении определенных показателей воздуха. Это чистота и уровень влажности. Воздушные массы должны равномерно распространяться, и с этим тоже должна справляться система вентиляции.

Из помещения должен удаляться загрязненный воздух с углекислым газом, пылью, дымом, неприятными запахами, а поступать в него - свежий, очищенный от примесей.

Воздухообмен в вентсистемах обязательно контролируется.

В жилых зданиях в первую очередь важен правильный воздухообмен в кухнях, туалетах и ванных комнатах, затем в спальнях и детских.

В промышленных помещениях этот процесс жизненно важен при работе с вредными веществами или в опасных условиях. Это, например, химическое и сталелитейное производство. В медицинских учреждениях и ветеринарных лабораториях, где может быть высокое содержание болезнетворных бактерий в воздухе, его регулярная очистка необходима.

Для того чтобы характеристики и состав воздуха соответствовали нормам, и проводятся аэродинамические испытания вентиляции.

Параметры испытаний

В ходе испытаний проверяют, во-первых, правильность расчета проектных показателей и соответствие им фактических данных. Выполняется проверка расхода воздуха, производительность системы, кратность воздухообмена.

Аэродинамические испытания позволяют проверить работу технологического оборудования и его влияние на систему вентиляции, отрегулировать потоки воздуха в ней.

В ходе испытаний оборудование настраивается на проектную мощность во всех расчетных точках. Текущий показатель выводится после измерений и сравнения давления, которое развивает вентилятор, с проектным коэффициентом.

Выявление дефектов монтажа - неплотно прилегающих элементов, плохо зафиксированных узлов, недостаточного обеспечения защиты от вибраций и шумов - это тоже задача, которую решают аэродинамические испытания систем вентиляции.

Обследование действующих систем вентиляции проводится, чтобы проверить работу систем вентиляции, определить причину неисправностей и устранить поломки.

Документы для проведения испытаний

Для определения объема работ по проверке системы вентиляции нужна экспликация (план с расшифровкой площадей) и назначение помещений здания, в котором будут проводиться аэродинамические испытания. Кроме того, составляется принципиальная схема вентиляции, где указаны все разветвления, узлы, оборудование, на которое собираются паспорта или сертификаты соответствия.

Если проверяется действующая рассматривается и паспорт на нее.

Независимый контроль вентиляционных систем

Работы проводят работники специальных лабораторий, аккредитованных на проведение подобного рода испытаний по определенным методикам, определенным в ГОСТ. Аэродинамические испытания вентиляционных систем выполняют сертифицированные практически в каждом более или менее крупном городе.

Специалисты должны хорошо знать санитарные нормы и правила, касающиеся административных, бытовых и жилых зданий, систем вентиляции и

Паспорт на систему вентиляции может заполнять организация, выполнявшая ее монтаж. Но мало существует фирм, которые проверяют сами себя и устраняют недочеты и возможные проблемы без внешнего давления. Тем более что недостатки могут проявиться в ходе эксплуатации систем здания через большой промежуток времени после окончания работ и завершения расчетов с монтажными организациями.

Поэтому контрольные замеры и паспортизацию должны выполнять независимые эксперты в ходе приемки системы, а не тогда, когда требуется определить, отчего отсутствует проектный воздушный баланс.

ГОСТ 12.3.018-79

Методы аэродинамических испытаний вентиляционных систем определены в государственном отраслевом стандарте, утвержденном еще в 1979 году в Советском Союзе и действующем до сих пор.

Стандартом установлены методы выбора точек измерений и обработки результатов испытаний, расчет погрешности измерений при определении расхода воздуха и потерь его давления, требования безопасности при проведении работ.

Методы аэродинамических испытаний включают выбор сечений, в которых проводятся измерения. Такие точки замеров во избежание искажения данных должны располагаться в соответствии с требованиями ГОСТ на определенном расстоянии, кратном гидравлическому диаметру сечения воздуховода, от препятствий на пути воздушного потока (например, клапанов и решеток) и его поворотов.

Мерное сечение можно располагать и в местах резкого изменения диаметра канала. При этом его площадью считается наименьшая площадь сечения в сужении.

Оборудование для проведения испытаний

ГОСТ «Методы аэродинамических испытаний» (№ 12.3. 018-79) дает не только список необходимой аппаратуры для измерений, но и ее классы точности в соответствии с государственными стандартами.

Комбинированный приемник давления и приемник полного давления используются для измерения динамического и полного давления в быстром потоке со скоростью свыше 5 м/с, а также статического давления в установившемся потоке.

Для измерения влажности воздуха, как относительной, так и абсолютной, газопылевых потоков от 10 до 90 % содержания частиц, температуры воздуха от 0 до 50 °С, точки росы и скорости движения воздушного потока используется комбинированный прибор, который включает в себя анемометр и термогигрометр. Можно использовать такие приборы и по отдельности. Это зависит от оснащения специализированной лаборатории, например, термогигрометр ИВТМ-7 М2 и анемометр со встроенной крыльчаткой TESTO 417.

Манометр используется при измерениях давления, разности и перепадов давлений в газовых и воздушных потоках.

Для измерения атмосферного давления применяют метрологический барометр.

Для определения температуры воздуха используются обычные термометры, а его влажности - психрометры.

Конструкция приборов, особенно при измерениях в пыльном потоке, должна обеспечивать их простую очистку, лучше всего своими руками или с помощью щетки.

Проведение аэродинамических испытаний невозможно без воронки для измерений объемного расхода воздуха. Она используется в комплекте с анемометром. Из-за геометрии вентиляционных решеток нарушаются необходимые для измерений однородность и направление воздушных потоков. Поэтому с помощью этого устройства поток направляется к датчику зонда, которые располагаются в раструбе, в той его части, где качество измерений наиболее удовлетворительно.

Все измерительные средства проходят периодические проверки в органах стандартизации и сертификации.

Подготовка системы к испытаниям

Аэродинамические испытания сетей вентиляции проводят при полностью открытых дросселирующих устройствах, которые установлены и на общем воздуховоде и на всех ответвлениях от него. Обычно в конструкции воздухораспределителей приточных установок есть встроенные регулирующие устройства. Они тоже должны быть полностью открыты. В таких условиях при максимальном потоке воздуха может перегреваться двигатель вентилятора принудительной вентсистемы.

Если такое происходит, дроссель на основном потоке прикрывают, а если он в конструкции не предусмотрен, вставляют между фланцами диафрагму из тонкой кровельной стали, уменьшая поток воздуха на притоке или выведении воздушных масс.

Затем устанавливаются приборы и аппаратура так, как оговаривает ГОСТ. Аэродинамические испытания должны проходить так, чтобы показания приборов не искажались из-за лучистого и конвективного тепла, вибраций и других посторонних факторов.

Приборы готовятся к работе в соответствии с паспортами на них или руководством по эксплуатации.

Порядок работы

На соответствие нормам проверяется техническая документация на строительный объект в части отопления, кондиционирования и вентиляции, паспортов и сертификатов соответствия на технологическое оборудование. Это первый этап, с которого начинаются аэродинамические испытания систем вентиляции.

Затем специалисты лаборатории определяют количество необходимых измерений, разрабатывают техническое задание, определяют стоимость проведения работ и составляют смету расходов.

На следующем этапе с помощью приборов и аппаратуры проводятся все необходимые аэродинамические испытания и измерения. Измеряется давление и температура воздуха в помещении, динамическое, статическое и полное давление потока, время, в течение которого анемометр находится в потоке и фиксируется изменение его показаний.

Проверяется скорость потока воздуха, его влажность и расход, потеря полного давления, правильность установки решеток и различных клапанов в системе; измеряется избыточное давление воздуха на нижних этажей, в тамбурах, шахтах лифтов; а также перепад давления на закрытых дверях путей эвакуации; определяется скорость удаления продуктов сгорания и многое другое. Методы аэродинамических испытаний регламентируются государственным отраслевым стандартом.

При проведении работ необходимо следить, чтобы в процессе измерений не образовывались опасные для здоровья газы или взрывоопасная их концентрация.

Итогом проведения работ являются надлежащим образом оформленные документы. Это акты и протоколы проведения работ, при необходимости паспорта вентиляционной системы и отдельных установок.

Итоговые документы

При первичном обследовании естественной вентиляции составляется акт такого обследования. После проверки искусственной вентиляции оформляется протокол измерений аэродинамических параметров вентсистем и выдается заключение о соответствии их фактических параметров проектным.

Аэродинамические испытания вентиляции могут завершаться актом, который включает в себя информацию о работе технологического оборудования, его продуктивности, кратности воздухообмена в зданиях, работе вентканалов и пропускной способности воздушных фильтров и данные визуального осмотра.

Актируют тип крыльчатки и ее диаметр, обороты шкива и его диаметр, полное давление потока и производительность для вентилятора; тип, обороты, мощность, способ передачи вращающего момента, диаметр шкива - для электродвигателя; падение давления, процент улавливания и пропускную способность - для фильтров; тип прибора, схему циркуляции и вид теплоносителя, результаты испытаний - для нагревателейи кондиционеров.

Паспорт вентиляционной системы, который требуют при проверках органы санитарного надзора, должен содержать данные о ее назначении и расположении, производительности и других характеристиках технологического оборудования, результаты испытаний.

Схема вентиляции со всеми воздухораспределительными устройствами тоже должна быть в паспорте.

Проверка действующей вентиляции выявляет ее поломки, необходимость реконструкции или чистки.

Для чего и как проверяются системы вентиляционные, методы аэродинамических испытаний в общих чертах и документация, которая оформляется по итогам испытаний, - генподрядчикам, заказчикам строительства жилых и общественных зданий, специалистам управляющих компаний и руководителям инженерных служб промышленных предприятий эта информация нужна хотя бы для того, чтобы понимать, какую документацию нужно готовить, куда обращаться для паспортизации и проверки систем вентиляции.