研發(fā)LF4000型風管承壓漏風量及管壁耐壓變形量試驗裝置

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研發(fā) LF4000 型風管承壓漏風量及管壁耐壓變形量試驗裝置簡介： 本文主要提出 LF4000 型風管承壓漏風量及管壁耐壓變形量檢測裝置的制發(fā)目的，設計參數(shù)，裝置結構，工作原理以及技術特點。本裝置為提高工程施工安裝質量和全面落實國家標準《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》GB 50243 —2002 的要求，提供一種可行性的檢測手段，以滿足市場的需要。關鍵字：風管承壓漏風量 試驗裝置 風管壁變形量 檢測裝置 ０ 索引對于一個高質量的通風空調凈化系統(tǒng)，不但要有高質量的空調設備、自控設備相匹配，還必須要有施工質量高的風管系統(tǒng)和水管系統(tǒng)做保證。在現(xiàn)場施工安裝風管系統(tǒng)和工廠機械化生產(chǎn)風管中，如何鑒別風管承壓(低、中、高壓)后的嚴密性和耐壓強度(即耐壓變形量)，已成為現(xiàn)行國標《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》GB 50243—2002 和 2004 年出臺的《通風管道施工技術規(guī)程》中主控項目的要求。本裝置為配合 GB50243 的貫徹執(zhí)行，提供了具有可操作性強的檢測手段和準確數(shù)據(jù)，以便能夠實施 “規(guī)范”中 所限定的允許指標之內，從而大大提高了施工的質量，將以往風管系統(tǒng)任意漏風浪費能量的弊病得到進一步改進，對于推動提高我國的施工技術水平，有著重要的現(xiàn)實意義。本裝置主要技術參數(shù)：1、漏風量測量范圍：2～500m 3/h，可滿足一個具有 235 m2的風管系統(tǒng)做工作壓力為高壓系統(tǒng)(1500Pa＜P≤3000Pa＝時的漏風量試驗。2、作壓力范圍：0～4000Pa，可滿足施工現(xiàn)場或風管生產(chǎn)企業(yè)試驗室內檢測風管漏風量或管壁耐壓變形量時，所保持風管內最大靜壓值(一般高壓系統(tǒng)在 3000Pa 之內)的需要。3、頻范圍：0～50ZH(電機功率 1.5kW)，可靈活地調節(jié)供風管內所需要的工作壓力(即靜壓值)。本裝置主要技術特點：1、簡單緊湊、移動方便、操作簡單、美觀適用；2、采用普通孔板節(jié)流裝置，漏風量測量極簡單、可靠、準確。本裝置用國家質檢中心的標準空氣動力試驗臺檢定出孔板壓差(△P)與流量(Q)的關系曲線，并擬合成計算公式 Q=K(△P) β ，由公式直接計算出漏風量。1 研發(fā)目的對于一個高質量的通風空調凈化系統(tǒng)，不但要有高質量的空調設備、節(jié)能自控設備，還必須要有高質量施工安裝的風管系統(tǒng)、水管系統(tǒng)做保證。在施工中，如何鑒別風管系統(tǒng)的施工安裝質量，其中檢測風管承壓后的漏風量及管壁變形量尤為重要，這在現(xiàn)行的國家標準GB 50243—2002《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》和正在制訂的《通風管道施工技術規(guī)程》(報批稿)中提出了嚴格要求。97 年以前在 GB 50243 中無要求，風管系統(tǒng)中的漏風量得不到有效控制，無形中浪費了空調能量。從 97 年修改后的 GB 50243 中提出了要求，但執(zhí)行的不好，基本上是紙上談兵，落實不利，且無可行的漏風量檢測裝置在施工現(xiàn)場中供使用。自 2002 年 4 月實施了新修改的 GB 50243 之后，由于有關方面的重視，人們開始認識了它對施工質量保證的重要性，并加強了施工現(xiàn)場的監(jiān)理力度，要求國家空調設備質檢中心做漏風量檢驗的數(shù)量越來越多，為此我們開發(fā)研制出LF4000 型風管承壓漏風量檢測裝置，以適應市場的需求。其意義在于盡快提高我國的施工技術水平，趕上超過國際現(xiàn)代建筑施工水平，并與國際接軌。2 適用范圍2.1 本裝置可用于生產(chǎn)加工風管成品的工廠或檢測機構在試驗室對成品風管做漏風量和承壓風管管壁變形量的出廠檢驗或委托檢驗。2.2 本裝置可用于施工現(xiàn)場按國家標準 GB 50243 的要求，做風管系統(tǒng)漏風量的驗收檢測。2.3 本裝置亦可用于有類似要求的空調設備(如組合式空調機組、風閥等)做漏風率檢測。例如組合式空調機組在 GB/T 14294 中要求做漏風率的檢測項目。3 設計技術參數(shù)的確定根據(jù)國家標準 GB 50243 所規(guī)定的風管系統(tǒng)工作壓力大于 1500Pa 為高壓系統(tǒng)，經(jīng)了解在實際使用的通風空調風管系統(tǒng)中，其工作壓力一般不會超過 3000Pa；其風管系統(tǒng)的長度一般不會超過 30 米。按照標準中規(guī)定的中壓系統(tǒng)（500P＜P≤1500Pa＝漏風量的允許值最大為 4.08m3/h·m2，若滿足一個 125 m2的風管系統(tǒng)所需的允許漏風量為 500m3/h ；若漏足一個高壓系統(tǒng)（1500P＜P≤3000Pa），則有235 m2的風管系統(tǒng)所需允許漏風量也是 500m3/h。鑒于以上的分析，確定本裝置的設計技術參數(shù)為：風量定為 500m3/h ，風壓定為 4000 Pa ，是充分考慮本裝置適用范圍的能力。根據(jù)上述參數(shù)，經(jīng)反復篩選出的高壓風機為 CJ13—J 型，其功率為1.5kW。4 設備結構為了美觀適用，產(chǎn)品的結構采用可移動式不銹鋼支架和不銹鋼管做漏風量測量段，外形尺寸 600(長)×450(寬)×700(高)mm。設備組成：由①風機；②漏風量測量段；③孔板流量計；④變頻器；⑤連接軟管；⑥傾斜式微壓計等組成(見圖 1)。圖 1 LF4000 型風管漏風量試驗裝置4.2 設備各部件的功能4.2.1 風機—風管進行打壓(風管內靜壓)的氣源泵；4.2.2 漏風量測量段—漏風量測量的風筒，包括孔板流量計 2 個(Φ70、Φ20)可相互更換。4.2.3 變頻器—調節(jié)風機的轉速，以改變風管內的靜壓值符合要求的工作壓力。4.2.4 傾斜式微壓計—測量孔板前后的壓差值及風管內的靜壓值。5、工作原理將本裝置風機①的出口用軟管連接到漏風量測量段②上，然后將測量段②直接(或使用軟管)連到封閉的被試風管(或風管系統(tǒng))上。開啟風機①的電源，調節(jié)本裝置的變頻器頻率，使風管(或風管系統(tǒng))內的靜壓值達到要求的工作壓力時，測量孔板前后的壓差值。根據(jù)此壓差值(ΔP)，利用預先檢定的壓差(ΔP)與風量(Q)關系曲線(見圖 2)查出漏風量值(Q)，亦可將 Q=f(ΔP)的關系曲線擬合成計算公式 Q=K(ΔP) β 來計算漏風量(Q)。6 研發(fā)技術基點本裝置的設計技術，除滿足上述要對低、中、高壓系統(tǒng)風管漏風量和管壁變形量試驗的要求之外，主要在結構上，測量技術上，更適合施工現(xiàn)場使用，要求結構輕便、簡單適用，測量技術簡單、方便、準確。根據(jù)這一出發(fā)點，我們考慮采用孔板測量漏風量更為合適，因為它比噴嘴、溫丘里管、渦街流量計都簡單，占據(jù)空間小，更換方便，采用一般孔板，加工更容易。為了保證孔板的測量精度，根據(jù)目前市場上傾斜微壓計的最小測量值，采用 2 種孔板尺寸(Φ70、Φ20)滿足漏風量為 2～500 m 3/h 的使用范圍，否則單采用Φ70 孔板測量漏風量在 25m3/h 以下時，在傾斜微壓計(最小比例為0.2 時)上的讀數(shù)是 1mm 以下即 0.2mmH2O 以下，就無法測出 25m3/h以下的漏風量；若采用 Φ20 的孔板，就可以測出 2～40m 3/h 的漏風量。將孔板安裝在中間帶有活接頭的不銹鋼管上，即可方便地更換孔板尺寸(Φ70 或 Φ20)，又能解決了儀表的測試精度問題。鑒于本裝置采用的是一般加工要求的孔板，若使用標準孔板的計算公式，一則太復雜，二則附加因素太多也不準確，因此考慮采用國家級標準流量試驗臺(即國家空調設備質檢中心的標準風口試驗裝置，流量測量誤差為 2%)來檢定本裝置孔板流量與壓差的關系曲線，并可擬合成計算公式，從而保證了本裝置的測量精度。7 主要技術參數(shù)及特點7.1 主要技術參數(shù)7.1.1 漏風量測量范圍：2～500m 3/h，其中 Φ20 孔板為2～40m 3/h，Φ70 孔板為 25～500m 3/h。7.1.2 試驗壓力范圍：0～4000Pa。7.1.3 風機電機功率：1.5kW(輸入電壓 220V 或 380V)。7.1.4 變頻器調頻范圍：0～50Hz(即風機轉速可調節(jié) 0～2900r/min)。7.2 技術特點7.2.1 結構簡單緊湊、移動方便、操作簡單，適合施工現(xiàn)場和試驗室使用。7.2.2 漏風量測量簡捷、快速、準確。工作壓力范圍廣，最高可達4000Pa，適用能力強。7.2.3 可用于低、中、高壓風管系統(tǒng)漏風量和風管耐壓變形量試驗的專用設備。參考文件(1)《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》GB 50243—2002 北京：中國 計劃出版社，2002.(2)《組合式空調機組》GB/T 14294—93 北京：中國標準出版社1994.