1、ICS 23. 120 J 72 量B中华人民共和国国家标准G/T 19843一2005/ISO13350: 1999 工业通风机射流风机的性能试验Industrial fan-Performance testing of jet fans (lSO 13350: 1999 , IDT) 2005-07-11发布2006-01-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局晤士中国国家标准化管理委员A IJ 060609000456 GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 目次前言.田1 范围.2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 符号和单位.3 5 测量的特性.4
2、6 仪器与测量.5 7 推力的确定.8 声级的测定.9 振动速度的测定1110 流量的确定.11 结果表示.14 12 误差与换算规则附录A(资料性附录)基准噪声源的图示.17 附录B(资料性附录)声压级的修正. 18 附录C(资料性附录)换算规则.19 附录D(资料性附录)参考文献.20 I GB/T 19843一2005/ISO13350: 1999 前士一同本标准与ISO13350: 1999(工业通风机射流风机的性能试验标准(英文版)的一致性程度为等同，主要差异如下:一一用小数点符号代替小数点符号一一对印刷错误的改正;一一用本标准代替本国际标准;一一按照汉语习惯对一些编排格式进行了修改
3、;一一删除国际标准中前言和引言;一一按照GBjT1. 1-2000标准的规定对国际标准的编排格式进行了修改。本标准涉及到的相关标准都应执行我国的国家标准:ISO 5801: 1997 对应执行GBjT1236-2000; IEC 60034-14:1996 对应执行GB10068-2000哥ISO 13349: 1999(E) 对应执行GBjT19075一2003;ISO 1940-1:1986对应执行JBjT9101-1999; IEC 60034-2: 1972对应执行GBjT755.2-2003。本标准的附录A、附录B、附录C和附录D为资料性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由
4、全国风机标准化技术委员会(CSBTSjTC187)归口。本标准起草单位z天津市通风机厂、江阴精亚集团江阴市宏达风机有限公司负责起草。本标准主要起草人:王文义、胡益人、谢乐成、昌泽舟。而皿GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 工业通凤机射流凤机的性能试验1 范围本标准涉及到GB/T19075定义描述的射流风机所有技术性能与特性的试验。本标准不包括为管道应用设计的或为空气循环单独设计的那些风机，例如，吊扇和台扇。本标准所叙述的试验程序与试验室条件有关，现场的性能试验不包括在内。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随
5、后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 755.2一2003旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法(IEC60034-2: 1972 , IDT) GB/T 1236-2000 工业通风机用标准化风道进行性能试验(idtISO 5801: 1997) GB 10068-2000 轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值(idtIEC 60034-14:1996) GB/T 19075一2003工业通风机词汇及种类定义(l
6、SO13349: 1999 , IDT) JB/T 9101-1999 通风机转子平衡ISO 13347 :2003 工业通风机标准化实验室条件下风机声功率级的确定ISO 14695: 2003工业通风机振动测量方法3 术语和定义GB/T 1236和GB/T19075中所做的术语和定义及以下术语和定义均适用于本标准。3. 1 通凤机有效动压Pd effective fan dynamic pr四sure通风机输出的动能分量的常规数量表示。对于射流风机来说，可由通风机有效出口速度和进口密度来计算。3.2 注g通风机有效动压将不同于穿过该截面的动压的平均数，因为它不考虑由于偏离均匀轴向速度分布而造
7、成的动能波动部分。凤机有效出口面积Aerr effective fan outlet area 在射流风机情况下，指风机出口面积扣除电机、整流罩或其他在注解中提到的障碍物的有效面积。注1:如果消声器中心体达到风机出口平面，那么风机有效出口面积定义为风机出口平面的环形面积，如图1的中所刁亏。注2:如果风机具有无中心体的消声器，如图1灿，那么风机有效出口面积应为靠近消声器内的横截面积，不是某种喇叭口形状的出口截面积。注3:如果中心体(电机或消声器的中心部分)不延至出口平面，风机有效出口面积应为接近机壳和电机之间的环形面积，但要随中心体和出口之间距离的增加有所增大，如图lc)中的定义。当电机位于进气
8、侧时，图lc)适用于叶轮轮毅而不是电机。GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 3.3 3.4 3.5 3.6 3. 7 3.8 3.9 凤机有效出口速凤机出口速在射流风机凤机空气常规的功叶顶速度叶轮叶片推力Tm, 推力/功率比推力除以叶轮功注:另一常用的推力/功商的不同而变化。当包凤机护罩fan guard a) 一-一二护罩设计成能防止相对大的外来物，例口上。c) 人，这些护罩有时装配到射流风机的入口和出注:护罩对于风机推力性能和噪声级有明显作用，在指定使用护罩的地方，应对带有护罩的风机进行现场测量。3.10 凤室chamber 气流速度比风机进口或出口的气流速度小
9、的风道。3. 11 试验封闭场地test enclosure 将风机和试验通道安装于不能通风的房间或其他空间。2 3. 12 3. 13 叶轮平衡等级impeller balance grade 按jB/T9101-1999规定为G级。凤机振动速度fan vibration velocity GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 按照本标准和IS014695测量的频率为10Hz-10 kHz的未滤波的均方根振动速度。3. 14 3. 15 3. 16 3. 18 3. 19 3.20 凤机叶轮效率1R overall efficiency 风机空气功率除以叶轮功率。风
10、机空气功率除以试验条件下进口声功在风机进出口声功罩在风机出口所考虑的频率之一倍频带。4 符号和单位下述符号和单位适用于且参数风机有效出口面积风机标称直径进气侧风室长度声压级声功率级进口声功率级出口声功率级单位AH 口2DR 盯1D3 盯1L dB(20Pa) Lw dB( 1 pW) LW1 dB(l pW) LW 2 dB(l pW) 3 GB/T 19843一2005/ISO13350: 1999 参数符号单位转速N r/s 流过流量测量装置的压差1国Pa 风机有效动压Pd Pa 容积流量qv m3/s 叶轮平衡等级OB/T910 1) G mm/s 推力/功率比rt N/kW 计算推力T
11、, N 实测推力Tm N 叶轮叶顶速度(见3.6定义) m/s 风机有效出口速度Vff m/s 隧道内某一截面处的平均流通速度V, m/s 试验封闭场地的风机进口密度p. kg/m3 总效率f/E 电机效率轨4风机叶轮效率可R风机空气功率Pu kW 5 测量的特性5. 1 概述为了能正确应用射流风机并在使用中获得令人满意的性能和可靠性，除了解其机械特点外，诸如重量、总尺寸及安装尺寸，有必要确定某些技术性能与特性。5.2 推力在隧道墙壁上的摩擦，进口和出口损失，有时候还有流通阻力以及在隧道入口的风力作用将在隧道内产生的一个压降。由于风机出口气流和隧道中气流之间的动量传输，该压力降同射流风机的升压
12、力相等。因为不能测出风机出口气流的动量，而动量的变化与推力大小相等而方向相反，而推力是可以测量的。5.3 输入功率为计算隧道中射流风机的运营成本，有必要了解通风机电机的输入功率。5.4 声级为保证射流风机和消声器结合的最佳化，以满足隧道声级的要求，通常应确定进口和出口声级。注:风机制造商只能保证风机的声功率级。隧道中声压级取决于隧道的大小和噪声吸收的特性，这不是风机制造厂商的责任范围。5.5 振动速度为了使用的安全性、可靠性和维护的需要，必须规定和记录隧道风机的实际振动速度。振动速度按照ISO14695的规定在支撑点上测得。5.6 容积流量只有合同的要求，才需测量容积流量。用风机有效出口速度来
13、确定隧道射流风机的最佳数量、尺寸和间隔，该速度按照11.2的规定计算。4 GB/T 19843一2005/ISO13350: 1999 6 仪器与测量6. 1 尺寸和面积应按照GB/T1236第11章的要求来进行尺寸的测定和面积的确定。6.2 转速应按照GB/T1236第9章的规定确定叶轮转速。6.3 推力6.3. 1 力平衡系统使用校准平衡块，可以使力的平衡系统在士5%的误差范围内确定力或推力。6.3.2 力传感器通过使用校准平衡块校准后，使用传感器确定推力的误差在士5%之内。6.4 输入功率应按照GB/T1236-2000第10章的要求确定电机或叶轮的输入功率。6.5 声级包括麦克风、屏风
14、、电缆、放大器和频率分析仪的声级测量系统，应符合ISO13347的规定。6.6 振动速度用测量均方根振动速度的仪表记载风机振动速度。仪表应符合ISO14695的规定。6. 7 睿积流量6.7. 1 压力测量的仪表在试验封闭场地内测量压差的压力计和测量大气压的气压计，应符合GB/T1236一2000第5章的要求。6.7.2 温度测量的仪表温度计应符合GB/T1236-2000第7章的要求。7 推力的确定7. 1 概述风机推力的测定，有2种基本有效的方式:悬挂式和支撑式。为了准确地测量推力，对于第1种方法，要求悬挂元件保持精确地垂直并平行于通过风机轴线的垂直面;对于第2种方法，要求对支撑系统精确地
15、构建，并要保持好的水平度。无论那种方式，推力都要通过使用校准平衡块、弹簧平衡件或力传感器来确定。7.2 愚挂式配置图2和图3是典型的悬挂式的布局。使用至少1个风机直径长的悬挂元件将风机固定在框架或台架上。该框架内允许气流自由流通，尤其在风机进风口处。在风机下面或周围是1个刚性的起到三重作用的构架:a) 在静态下，为风机试验装置提供参考点;b) 为滑轮系统提供支架，以支撑校准平衡块及弹簧平衡件;c) 为力传感器提供反应点。在工作状态下，调整测量系统载荷以使风机退回到静态位置，误差在:1:2mm范围内，以保证悬挂元件的精确垂直，这样就可以直接地测定推力。注:值得注意的是，当射流风机具有典型的推力/
16、重力比时，采用其他方法，诸如测量垂直悬挂元件的角度或改变静态风机与运转风机之间高度，然后计算推力的方法，都难以达到理想的推力测量精度。5 GB/T 19843一2005/ISO13350: 1999 6 2一一气流方向。1一一悬挂钢缆;2一一气流方向;3一一平衡弹簧;4一一-可调限制;5一一基准点。圄3推力测量布置图(悬挂方法2)GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 7.3 支撑配置支撑式的布局如图4、图5和图6所示。风机通过低摩擦的线性轴承或簧片支撑在刚性的框架上。在有止块限定的范围内，该风机应能自由地在两个方向内移动。在开始做任何试验之前，装配部件需在每个方向上进
17、行仔细的水平调节，同样需要在各方向沿通风机的轴向移动组件时找平。在工作状态下，调整测量系统负荷，以保证运动不受止块的限制，然后可以直接地测量推力。在使用力传感器的情况下，传感器可以直接连接到风机上。1一一风机运动方2一一气流方向;3 线性轴承:4 风机可能产生的位5 推力测量表(仪表测量注:在试验前对风机进行精确找图47 GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 8 l一-风机运动方向;2一一气流方向;3二二传感器/测量系统;4一一一线性轴承;5一-风机可能产生的位移量。注:在试验前通风机应精确找平。1一通风机运动方向;2一-气流方向;3一-弹簧片54一-推力传感器。注:
18、在试验前通风机应精确找平。1 -叫-3 圄5推力测量布局圄(支撑方法2)l 固6推力测量布局圈(支撑方法3)2 2 GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 7.4 试验步骤为保证推力的测量达到所要求的精度，应尽量采取措施减少由于试验装置装配或调整引起的误差。尽管规定了校准平衡块或弹簧平衡块，但如果使用弹簧平衡件记录推力，而且它是通过1个滑轮支撑，必须准确的知道其重量并加到被测的推力上。如果使用力传感器测量推力，一定要校准。例如使用滑轮和配重系统，应不超过12个月的间隔期。当偏差大于读数的1%时，应每3个月进行重新校准。如果使用支撑式，应采取措施，以保证在两个方向内移动风
19、机所需要的力相同，这样，配件也相应地保持水平。当推力和功率输入读数稳定时，或启动最少10min后再记录推力读数。7.5 试验闭式场地图7示出了试验闭式场地所要求的空间。单位为米注10R产/二:.3RN)凶。的.HA2 - 1 通过叶轮的平面$2 气流方向。封闭场地中的推力测量圈7声级的测定8. 1 概述通过半棍响的方法测定噪声级。该方法实质上是最实用的，而且不需要使用噪声测量仪器，只需要少量的设施:适当的封闭室和1个经过校正的声源。当阻力为零时，风机仅有1个工况点，没有由叠加方式而产生错综复杂的噪声。同样，如果仅要求进口或出口噪声级，末端消声器就没有必要了。用这种方法测量的是风机产生的噪声(无
20、论是从风机的进出口或从风机机壳)，此时和风机安装在隧道中的情况是一样的。8.2 试验装置风机、经校准的基准参考声源及麦克风线路的布置见图809 8 GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 -. /斗 8.3 封闭场地适用性半混响室应符合ISO13 在距离主要反射表面不小于2为1.5m3m的弧线或直线上。该线路上的点既不应位于风机声源中线于与任何平行面构成在10。之内，并且应位于室内的一个角处。这样定位，麦克风将不承受超过2m/s的空气流速。(见图8)。这样确定使基准噪声源中心和风机声源点与主麦克风线路中点的距离相同。基准噪声源中心与风机声源点的距离要大于1m。本基准噪声
21、源应符合ISO13347的要求。基准噪声源应以小于等于2%的校准速度运行。在基准噪声源工作的情况下，当试验风机叶轮处于静止状态时，噪声压力级的读数可以在沿着主麦克风线路的每个倍频中和沿着已估算线路的平均值中取得。次麦克风线路应建在基准噪声掘和主麦克风线路中点之间的一半位置处，其线路长度与主麦克风线路长度相同。基准噪声源中心与主麦克风线路与次麦克风线路应相垂直。在每个倍频中，沿次线路的平均声压级不应超出主线路平均值3dB，这是10 根据附录B中背景噪声的要求而修正的。8. 4 测量步骤GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 实际测量之前，在试验风机和基准噪声源不工作时，每
22、个倍频中的平均声压级应沿着主麦克风线路来测定。该声压级在每个倍频中至少应是低于从风机噪声源中或基准噪声源中所测得6dB的平均声压级，并应按照附录B中的建议对背景噪声进行修正。在基准噪声源工作而试验风机叶轮处于静止状态时，应沿着主麦克风线路已确定的平均声压级Lp(川在每个倍频中读取声压级的读数。在基准噪声源工作和试验风机运转时，应读取每个倍频的声压级并确定每个倍频的平均声压级Lp(时。Lp(，)和Lp(m)的值必要时可以按照附录B中的建议进行修正，而开放入口或出口的风机声功率级Lw可在式中:Lw(, ) 基准噪声源的将风机转180。做重复当试验点接近声场试验。装配进口和出口进行测量。注:振动等级
23、是在标有UV的悬挂/支撑结构处进行试验的。固9用于射流凤机的振动速度测量布置. ( 1 ) 共辄表面的方法进行定的试验振动11 G/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 除非用户与供货厂之间有协议，否则风机的叶轮应平衡到JB/T9101的G6.3的等级。所提供的电机应符合GB10068中规定的电机支架标准振动等级。表1转速/(r/min)最小静态偏差/mm850-1 000 15 1 100-1 800 8 二2800 2.5 注:由于实际原因，表中最小静偏差在实际工况下可能大大地减小。9.3 试验步骤除了用户与供货厂之间有协议外，均应按ISO14695附录B的规定测量振动
24、速度。由于射流风机和2个简单的轴承组件是轴对称的，所以只需要记录垂直方向的振动。应记录两个振动速度，一个是进气侧的读数，另一个是排气侧安装吊架上的读数。测量振动等级应是:以r/min为单位的叶轮转速滤波的垂直振动速度均方根值(单位为mm/s)。9.4 允许振动速度最大的允许振动速度在表2中列出。安装方法减振安装(采用表1)刚性安装表2最大允许振动速度均方根/Do O.8D3 尘。|Q)气。Q 2 1一一气流方向52一一滤网。J 流量测量装置(进气室)10.3 进气皮托管方法此种方法应按照GB/T1236-2000第27章的规定测定流量(最好在叶轮入流段)(见图11)。图101 - O.5DR
25、1 气流方向。流量测量装置(入流皮托管)10.4 直连流量测量设备如图12，应使用适当的方法把流量测量设备连接到风机进口。文丘里喷管的部件应符合13 围11GB/T 19843-2005/180 13350: 1999 GB/ T 1236-2000图16的规定，锥形进口应符合GB/T1236一2000的图21的要求。对于按本标准进行的流量确定，不需要反涡流装置。文丘里喷管测定流量可按照GB/T1236-2000第22章来计算，锥形进口测定流量可按照GB/ T 1236一2000第25章来计算。1-一锥形进2气流方3一一-文丘里4 测管。11 结果表示11. 1 产晶说明产品说明至少a) b)
26、 风机尺寸;c) 转速;d) 电机输出额定功e) 电源数据;f) 高温工作能力;g) 总尺寸;h) 安装尺寸;i) 风机装配重量;j) 备件(例如护罩减振器); k) 工况监测设备。11. 2 产品性能在11.1中叙述产品的性能至少包括下述信息。a) 推力;b) 风机有效出口速度(见注1);14 1. 25DR c) 电机输入功率;d) 最大开放进口或开放出口声功率级(见注2);e) 最大进气和排气振动速度。按与用户达成的协议，可以提供正向和逆向运行的数据。性能试验时，一定要清楚安装了哪些附件。GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 注1:在隧道中，由于隧道主流速度叭的
27、存在，所以用风机有效出口速度Veff计算推力的校正系数LVeff定义为:12 12. 1 误差所列的产品部阻力的情况下为了免去原因。在某些圳12.2 换算规则附录C中给相似性:b) d) e) f) g) 叶片安装角度;h) 电机支撑设计;i) 电机规格;j) 叶片顶部间隙(排烟设计)。k = V cff - V , 一一Veff . ( 3 ) . ( 4 ) ，45。自由场内的A加权球面声压户协带植定。叶，可参照附录C误差增大的主要实际上，要对每台风机都直接进行性能试验是不适宜的，并且保持完全的几何相似也是不可能的。因此，制造厂有责任验证所使用的任何性能换算规则。当从直接试验的结果中计算另
28、外一台风机的性能并允许某些尺寸偏离几何相似时，换算规则的应用将受到以下限制。风机尺寸:!:1R20等级转速:试验速度X1.3或试验速度/1.3。15 GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 襄3测量参数测量误差制造偏差注释通风机推力土5%土1%风机有效出口面积士10%士3%1,2 输入功率土2%土3%5 噪声级3 电机1效率币M总损失总计:一一:(50kW的电机一一50kW的电机输入-输出试验-15% (1-1/M) -10%0一伽)-15%(1一伽)2 总损失气适用于50kW以上电机总损失的10%3 感应电机功率因数cost/ 一0.167(1-cos向最小0.02最
29、大0.074 感应电机滑差(全负荷和工作温度下)一一输出1kW(或kVA)以上电机输出小子1kW(或kVA)完全滑差的:f:20%完全滑差的土30%在最高转速下:16 电机并联下交流电机转速(全负荷和工作温度下)a 效率和损失确定按照IEC60034-2。同步转速的一3%;在最低转速下:同步转速的+3%注1:应注意测量推力时，有效风机出口速度可以通过使用密度和惯用的风机出口面积由推力计算出。注2:在大多数情况下，有效风机出口速度的相对大的误差，对于安装在隧道中的推力来说不是很重要的，因为它仅牵涉到一个次耍的校准系数。注3:宽带噪声级的测量误差在ISO13347的表1中列出;考虑到制造偏差，应加
30、大到3dB。注4:试验室内气流型式变得完全扩展，可能要用一些时间(比如说在1min 15 min).在这一时间内，风机推力将从它的初始值下降。另外，该风机推力可能随时间显示出明显的不稳定变化，它可能主要由风室中空气运动中揣流和热效应、电源电压变化等引起。测量设备应最好自动在至少3min内形成均方根值。当推力、功率消耗、风速及其方向的测量误差的变化在其0.5倍以上不再随时间发生时，就可以记录读数了。注5:电机预期的制造误差会限制输入功率的预测精度。GB/T755. 2给出了小于50kW轴功率的电机的电机效率误差为一0.15(1-1/M)。对于更大的电机，这一误差减小到一0.10(1-1/M)。当
31、考虑吸收功率时，这不是唯一的误差。对于1kW(或kVA)以上的电机，在全负荷和额定温度(通常40C)下的允许滑动误差等于完全滑动的士20%。当一个风机的吸收轴功率随转速立方变化时，这可能导致输入功率和空气动力负荷的相当大的变化。功率因数误差给出为:一0.167(1-cos衍，最小一0.02.最大0.07. 注6:电机损失，电机转速和功率因数取决于电机温度。铭牌数据通常依据一个40C室温，加上在全负荷并正常电机冷却下电机的温升。对于射流风机，这些条件并不普遍。负荷可能不同于正常情况。高的气流速度和通常低于40C的空气温度会降低电机的温度。这将导致一个较低的线圈温度、较高的电流以及速度与余弦的变化
32、。另外，建立稳态条件也需要一些时间。还必须考虑GB/T755.2给出的电机数据误差。G/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 附录(资料性附录)基准噪声源的固示A 如果买不到一个校准的基准噪声源，那么可以使用按照图A.l制造并经准确校准的叶轮。单位为毫米当76 叫 3 N-noNAF N.由hap1 旋向F2一一软钢板，厚度1mm; 3一一牢固佛接。17 叶片固圈A.1GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 18 附录B(资料性附录)声压级的修正当风机运行时的声压级超过风机停机时的背景噪声10dB以上时，不用作修正。当上述声压级差小于10dB时，应按
33、表B.1修正。表B.1 由风机产生的声压级增加/dB从测量值减去的声压级/dB69 10或10以上。当上述声压级差低于3dB时，测量是没有意义的。C.1 概述附录C(资料性附录)换算规则GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 当推算一台未被直接试验的风机性能时，应当采用下述换算规则，以便于达成买卖双方的一致。C.2 性能系数C. 2.1 流量系擞C.2.3 功率系数式中:Pu=旦旦旦A . 注1:T，不应由有效出口面注2:上述性能系互关系。C.2.4 声功率级总的声功率级应按式中:N, 计算的转速;N, -试验的转速;DR -计算的风机公称直径;DR一一试验的风机公称直
34、径。.( C.l ) .( C.3 ) 的不均匀和风机据给出很好的相.( C.4 ) 注:如果使用上面关系式计算倍频声级，而且通过叶片的频率不同于试验风机的倍频，则必须作适当的调节。19 GB/T 19843-2005/ISO 13350: 1999 20 附录D(资料性附景)参考文献lJ ISO 3744: 1994 , Acoustics-Determination of sound power levels of noise sources using sound pressure-Engineering method in an essentially field over a ref
35、1 ecting plane. 2J IEC 60034-1: 1996 , Rotating electrical machines-Part 1: Rating and performance. 中华人民共和国国家标准工业通凤机射流凤机的性能试验GB/T 19843-2005/ISO 13350 :1 999 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 开本880X 1230 1/16 印张1.75 字数44千字2006年1月第一版2006年1月第一次印刷9峰书号:155066 1-26844 定价15.00元19843-2005 如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533白白白F。由的的严。自mCON-s.-同阁。
