研發(fā)LF4000型風(fēng)管承壓漏風(fēng)量及管壁耐壓變形量試驗(yàn)裝置

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研發(fā) LF4000 型風(fēng)管承壓漏風(fēng)量及管壁耐壓變形量試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介： 本文主要提出 LF4000 型風(fēng)管承壓漏風(fēng)量及管壁耐壓變形量檢測(cè)裝置的制發(fā)目的，設(shè)計(jì)參數(shù)，裝置結(jié)構(gòu)，工作原理以及技術(shù)特點(diǎn)。本裝置為提高工程施工安裝質(zhì)量和全面落實(shí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50243 —2002 的要求，提供一種可行性的檢測(cè)手段，以滿足市場(chǎng)的需要。關(guān)鍵字：風(fēng)管承壓漏風(fēng)量 試驗(yàn)裝置 風(fēng)管壁變形量 檢測(cè)裝置 ０ 索引對(duì)于一個(gè)高質(zhì)量的通風(fēng)空調(diào)凈化系統(tǒng)，不但要有高質(zhì)量的空調(diào)設(shè)備、自控設(shè)備相匹配，還必須要有施工質(zhì)量高的風(fēng)管系統(tǒng)和水管系統(tǒng)做保證。在現(xiàn)場(chǎng)施工安裝風(fēng)管系統(tǒng)和工廠機(jī)械化生產(chǎn)風(fēng)管中，如何鑒別風(fēng)管承壓(低、中、高壓)后的嚴(yán)密性和耐壓強(qiáng)度(即耐壓變形量)，已成為現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50243—2002 和 2004 年出臺(tái)的《通風(fēng)管道施工技術(shù)規(guī)程》中主控項(xiàng)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(qiáng)的檢測(cè)手段和準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，以便能夠?qū)嵤?“規(guī)范”中 所限定的允許指標(biāo)之內(nèi)，從而大大提高了施工的質(zhì)量，將以往風(fēng)管系統(tǒng)任意漏風(fēng)浪費(fèi)能量的弊病得到進(jìn)一步改進(jìn)，對(duì)于推動(dòng)提高我國(guó)的施工技術(shù)水平，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本裝置主要技術(shù)參數(shù)：1、漏風(fēng)量測(cè)量范圍：2～500m 3/h，可滿足一個(gè)具有 235 m2的風(fēng)管系統(tǒng)做工作壓力為高壓系統(tǒng)(1500Pa＜P≤3000Pa＝時(shí)的漏風(fēng)量試驗(yàn)。2、作壓力范圍：0～4000Pa，可滿足施工現(xiàn)場(chǎng)或風(fēng)管生產(chǎn)企業(yè)試驗(yàn)室內(nèi)檢測(cè)風(fēng)管漏風(fēng)量或管壁耐壓變形量時(shí)，所保持風(fēng)管內(nèi)最大靜壓值(一般高壓系統(tǒng)在 3000Pa 之內(nèi))的需要。3、頻范圍：0～50ZH(電機(jī)功率 1.5kW)，可靈活地調(diào)節(jié)供風(fēng)管內(nèi)所需要的工作壓力(即靜壓值)。本裝置主要技術(shù)特點(diǎn)：1、簡(jiǎn)單緊湊、移動(dòng)方便、操作簡(jiǎn)單、美觀適用；2、采用普通孔板節(jié)流裝置，漏風(fēng)量測(cè)量極簡(jiǎn)單、可靠、準(zhǔn)確。本裝置用國(guó)家質(zhì)檢中心的標(biāo)準(zhǔn)空氣動(dòng)力試驗(yàn)臺(tái)檢定出孔板壓差(△P)與流量(Q)的關(guān)系曲線，并擬合成計(jì)算公式 Q=K(△P) β ，由公式直接計(jì)算出漏風(fēng)量。1 研發(fā)目的對(duì)于一個(gè)高質(zhì)量的通風(fēng)空調(diào)凈化系統(tǒng)，不但要有高質(zhì)量的空調(diào)設(shè)備、節(jié)能自控設(shè)備，還必須要有高質(zhì)量施工安裝的風(fēng)管系統(tǒng)、水管系統(tǒng)做保證。在施工中，如何鑒別風(fēng)管系統(tǒng)的施工安裝質(zhì)量，其中檢測(cè)風(fēng)管承壓后的漏風(fēng)量及管壁變形量尤為重要，這在現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50243—2002《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》和正在制訂的《通風(fēng)管道施工技術(shù)規(guī)程》(報(bào)批稿)中提出了嚴(yán)格要求。97 年以前在 GB 50243 中無(wú)要求，風(fēng)管系統(tǒng)中的漏風(fēng)量得不到有效控制，無(wú)形中浪費(fèi)了空調(diào)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(shí)不利，且無(wú)可行的漏風(fēng)量檢測(cè)裝置在施工現(xiàn)場(chǎng)中供使用。自 2002 年 4 月實(shí)施了新修改的 GB 50243 之后，由于有關(guān)方面的重視，人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)了它對(duì)施工質(zhì)量保證的重要性，并加強(qiáng)了施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)理力度，要求國(guó)家空調(diào)設(shè)備質(zhì)檢中心做漏風(fēng)量檢驗(yàn)的數(shù)量越來(lái)越多，為此我們開(kāi)發(fā)研制出LF4000 型風(fēng)管承壓漏風(fēng)量檢測(cè)裝置，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求。其意義在于盡快提高我國(guó)的施工技術(shù)水平，趕上超過(guò)國(guó)際現(xiàn)代建筑施工水平，并與國(guó)際接軌。2 適用范圍2.1 本裝置可用于生產(chǎn)加工風(fēng)管成品的工廠或檢測(cè)機(jī)構(gòu)在試驗(yàn)室對(duì)成品風(fēng)管做漏風(fēng)量和承壓風(fēng)管管壁變形量的出廠檢驗(yàn)或委托檢驗(yàn)。2.2 本裝置可用于施工現(xiàn)場(chǎng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 50243 的要求，做風(fēng)管系統(tǒng)漏風(fēng)量的驗(yàn)收檢測(cè)。2.3 本裝置亦可用于有類似要求的空調(diào)設(shè)備(如組合式空調(diào)機(jī)組、風(fēng)閥等)做漏風(fēng)率檢測(cè)。例如組合式空調(diào)機(jī)組在 GB/T 14294 中要求做漏風(fēng)率的檢測(cè)項(xiàng)目。3 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)的確定根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 50243 所規(guī)定的風(fēng)管系統(tǒng)工作壓力大于 1500Pa 為高壓系統(tǒng)，經(jīng)了解在實(shí)際使用的通風(fēng)空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)中，其工作壓力一般不會(huì)超過(guò) 3000Pa；其風(fēng)管系統(tǒng)的長(zhǎng)度一般不會(huì)超過(guò) 30 米。按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的中壓系統(tǒng)（500P＜P≤1500Pa＝漏風(fēng)量的允許值最大為 4.08m3/h·m2，若滿足一個(gè) 125 m2的風(fēng)管系統(tǒng)所需的允許漏風(fēng)量為 500m3/h ；若漏足一個(gè)高壓系統(tǒng)（1500P＜P≤3000Pa），則有235 m2的風(fēng)管系統(tǒng)所需允許漏風(fēng)量也是 500m3/h。鑒于以上的分析，確定本裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)為：風(fēng)量定為 500m3/h ，風(fēng)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(fù)篩選出的高壓風(fēng)機(jī)為 CJ13—J 型，其功率為1.5kW。4 設(shè)備結(jié)構(gòu)為了美觀適用，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)采用可移動(dòng)式不銹鋼支架和不銹鋼管做漏風(fēng)量測(cè)量段，外形尺寸 600(長(zhǎng))×450(寬)×700(高)mm。設(shè)備組成：由①風(fēng)機(jī)；②漏風(fēng)量測(cè)量段；③孔板流量計(jì)；④變頻器；⑤連接軟管；⑥傾斜式微壓計(jì)等組成(見(jiàn)圖 1)。圖 1 LF4000 型風(fēng)管漏風(fēng)量試驗(yàn)裝置4.2 設(shè)備各部件的功能4.2.1 風(fēng)機(jī)—風(fēng)管進(jìn)行打壓(風(fēng)管內(nèi)靜壓)的氣源泵；4.2.2 漏風(fēng)量測(cè)量段—漏風(fēng)量測(cè)量的風(fēng)筒，包括孔板流量計(jì) 2 個(gè)(Φ70、Φ20)可相互更換。4.2.3 變頻器—調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以改變風(fēng)管內(nèi)的靜壓值符合要求的工作壓力。4.2.4 傾斜式微壓計(jì)—測(cè)量孔板前后的壓差值及風(fēng)管內(nèi)的靜壓值。5、工作原理將本裝置風(fēng)機(jī)①的出口用軟管連接到漏風(fēng)量測(cè)量段②上，然后將測(cè)量段②直接(或使用軟管)連到封閉的被試風(fēng)管(或風(fēng)管系統(tǒng))上。開(kāi)啟風(fēng)機(jī)①的電源，調(diào)節(jié)本裝置的變頻器頻率，使風(fēng)管(或風(fēng)管系統(tǒng))內(nèi)的靜壓值達(dá)到要求的工作壓力時(shí)，測(cè)量孔板前后的壓差值。根據(jù)此壓差值(ΔP)，利用預(yù)先檢定的壓差(ΔP)與風(fēng)量(Q)關(guān)系曲線(見(jiàn)圖 2)查出漏風(fēng)量值(Q)，亦可將 Q=f(ΔP)的關(guān)系曲線擬合成計(jì)算公式 Q=K(ΔP) β 來(lái)計(jì)算漏風(fēng)量(Q)。6 研發(fā)技術(shù)基點(diǎn)本裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)，除滿足上述要對(duì)低、中、高壓系統(tǒng)風(fēng)管漏風(fēng)量和管壁變形量試驗(yàn)的要求之外，主要在結(jié)構(gòu)上，測(cè)量技術(shù)上，更適合施工現(xiàn)場(chǎng)使用，要求結(jié)構(gòu)輕便、簡(jiǎn)單適用，測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)單、方便、準(zhǔn)確。根據(jù)這一出發(fā)點(diǎn)，我們考慮采用孔板測(cè)量漏風(fēng)量更為合適，因?yàn)樗葒娮臁厍鹄锕?、渦街流量計(jì)都簡(jiǎn)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(cè)量精度，根據(jù)目前市場(chǎng)上傾斜微壓計(jì)的最小測(cè)量值，采用 2 種孔板尺寸(Φ70、Φ20)滿足漏風(fēng)量為 2～500 m 3/h 的使用范圍，否則單采用Φ70 孔板測(cè)量漏風(fēng)量在 25m3/h 以下時(shí)，在傾斜微壓計(jì)(最小比例為0.2 時(shí))上的讀數(shù)是 1mm 以下即 0.2mmH2O 以下，就無(wú)法測(cè)出 25m3/h以下的漏風(fēng)量；若采用 Φ20 的孔板，就可以測(cè)出 2～40m 3/h 的漏風(fēng)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(cè)試精度問(wèn)題。鑒于本裝置采用的是一般加工要求的孔板，若使用標(biāo)準(zhǔn)孔板的計(jì)算公式，一則太復(fù)雜，二則附加因素太多也不準(zhǔn)確，因此考慮采用國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)流量試驗(yàn)臺(tái)(即國(guó)家空調(diào)設(shè)備質(zhì)檢中心的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)口試驗(yàn)裝置，流量測(cè)量誤差為 2%)來(lái)檢定本裝置孔板流量與壓差的關(guān)系曲線，并可擬合成計(jì)算公式，從而保證了本裝置的測(cè)量精度。7 主要技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)7.1 主要技術(shù)參數(shù)7.1.1 漏風(fēng)量測(cè)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(yàn)壓力范圍：0～4000Pa。7.1.3 風(fēng)機(jī)電機(jī)功率：1.5kW(輸入電壓 220V 或 380V)。7.1.4 變頻器調(diào)頻范圍：0～50Hz(即風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié) 0～2900r/min)。7.2 技術(shù)特點(diǎn)7.2.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、移動(dòng)方便、操作簡(jiǎn)單，適合施工現(xiàn)場(chǎng)和試驗(yàn)室使用。7.2.2 漏風(fēng)量測(cè)量簡(jiǎn)捷、快速、準(zhǔn)確。工作壓力范圍廣，最高可達(dá)4000Pa，適用能力強(qiáng)。7.2.3 可用于低、中、高壓風(fēng)管系統(tǒng)漏風(fēng)量和風(fēng)管耐壓變形量試驗(yàn)的專用設(shè)備。參考文件(1)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50243—2002 北京：中國(guó) 計(jì)劃出版社，2002.(2)《組合式空調(diào)機(jī)組》GB/T 14294—93 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社1994.