ANSI/ASHRAE 41.7-2021 add a-2023
Приложение а «Стандартные методы измерения расхода газа»
- Стандартный №
- ANSI/ASHRAE 41.7-2021 add a-2023
- Дата публикации
- 2023
- Разместил
- American National Standards Institute （ANSI)
- Последняя версия
- ANSI/ASHRAE 41.7-2021 add a-2023
- сфера применения
-
Углубленный технический анализ Дополнения A к стандарту ASHRAE 41.7-2021
31 января 2023 года Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) официально утвердило Дополнение A к стандарту ANSI/ASHRAE 41.7-2021. Это дополнение в первую очередь вносит три важных изменения в стандарт метода измерения расхода газа: оптимизацию высокоуровневого стандартного эталонного механизма, обновление требований к неопределенности и улучшение стандартных положений для стационарного состояния. Эти изменения имеют важное руководящее значение для испытаний и проверок в отрасли HVAC.
Предыстория пересмотра стандарта и технологической эволюции
Как основной стандарт для измерения расхода газа, ASHRAE 41.7 продолжает развиваться с момента его выпуска. Выпуск Дополнения А отражает проактивный ответ комитета по стандартам на развитие измерительных технологий. Дополнение основано, прежде всего, на последних требованиях стандарта ASME PTC 19.1-2018 «Неопределенность испытаний», а также вносит коррективы в условия полевых испытаний для лучшего соответствия практическим потребностям. В процессе пересмотра Постоянный комитет по проекту стандартов (SSPC) 41 рассмотрел различия между лабораторными и полевыми условиями испытаний, в частности, выделив важные различия в отношении критериев определения стационарного состояния. Это различие гарантирует научную строгость стандарта и одновременно повышает его применимость в полевых условиях.
Обновленные определения ключевых терминов
В Дополнении a приведены точные определения ключевых терминов в Разделе 3:
Термины Исходное определение Новое определение Техническая значимость Точность Степень соответствия между указанным значением и соответствующим истинным значением Разница между наблюдаемым значением измеренной величины и ее соответствующим истинным значением Определение более математично и удобно для количественного анализа Неопределенность после испытания Нечетко определено Проведенный анализ после испытания для определения неопределенности результата испытания Добавлены новые определения для улучшения системы неопределенности Неопределенность перед испытанием Нечетко определено Анализ, проведенный перед испытанием для определения ожидаемого диапазона неопределенности результата испытания Новое определение для поддержки оценки погрешности перед испытанием Неопределенность Мера потенциальной погрешности измерения, отражающая отсутствие уверенности в результате на указанном уровне Пределы погрешности, в пределах которых находится истинное значение Определение стало более кратким и понятным
Требования к плану испытаний были существенно пересмотрены
Раздел 5.1 Требования к плану испытаний были существенно пересмотрены. План испытаний теперь должен определять точность системы измерения массового расхода газа и включать контрольные точки, целевые заданные значения и соответствующие рабочие допуски. План испытаний может представлять собой любую комбинацию документа, разрешающего испытание, стандарта метода испытаний, стандарта оценки, регламента или кодекса.
План испытаний должен указывать: максимально допустимое значение точности или неопределенности измерения системы измерения расхода газа; значения, которые необходимо определить и записать (выбранные из соответствующих параметров, таких как массовый расход, объемный расход, плотность и т. д.); любую комбинацию контрольных точек, целевых заданных значений и рабочих допусков.
Требования к анализу неопределенности обновлены
Дополнение a выдвигает более высокие требования к анализу неопределенности:
Анализ неопределенности перед испытанием: Если этого требует план испытаний, перед испытанием необходимо провести анализ неопределенности в соответствии с процедурами ASME PTC 19.1 для установления ожидаемой неопределенности каждой точки испытания расхода газа.
Анализ неопределенности после испытания: Кроме того, если это требуется планом испытаний, необходимо выполнить анализ неопределенности после испытания в соответствии с процедурами ASME PTC 19.1 для определения неопределенности измерения каждой точки испытания расхода газа. В качестве альтернативы, если это указано в плане испытаний, можно оценить наихудшую неопределенность всех точек испытания и сообщить одно и то же значение для каждой точки испытания.
Важные различия в стандартах испытаний в стационарном состоянии
Дополнение A проводит важное различие между лабораторными и полевыми условиями в стандартах испытаний в стационарном состоянии:
Условия лабораторных испытаний
Для лабораторных условий стандарт предоставляет подробные методы определения в стационарном состоянии. Для измерения массового расхода, если план испытаний предусматривает контрольные точки, применяются критерии, изложенные в Разделе 5.3.4.3; Если заданы целевые значения, применяются критерии, изложенные в разделе 5.3.4.4.
Условия полевых испытаний
Для условий полевых испытаний стандарт чётко указывает, что метод, изложенный в разделе 5.3.4.1, является необязательным. Такая гибкость учитывает практические трудности достижения строго стационарных условий в полевых условиях и предоставляет пользователям больше возможностей для работы.
Характеристики расчета геометрических эквивалентных диаметров
Раздел 7.1 вносит существенные изменения в ограничения на плоскость измерения расхода газа и вводит понятие геометрического эквивалентного диаметра:
Выбранная плоскость измерения расхода газа должна быть больше 7,5 геометрических эквивалентных диаметров внутреннего диаметра трубы ниже по потоку от препятствия или любого изменения направления потока газа и больше 3 геометрических эквивалентных диаметров внутреннего диаметра трубы выше по потоку от препятствия или изменения направления потока газа, если иное не указано производителем прибора для измерения расхода газа.
Для прямоугольных воздуховодов геометрический эквивалентный диаметр DE рассчитывается по формуле 7-1:
DE = 4ab/π
Где a — внутренняя ширина, b — внутренняя высота. Для круглых воздуховодов геометрический эквивалентный диаметр DE равен внутреннему диаметру D.
Обновления метода измерения сопел
Раздел 7.4.2 включает несколько технических изменений метода измерения сопел:
Внутренний диаметр впускной трубы (D) был изменен на геометрически эквивалентный диаметр трубы (DE); раздел расчета гидравлического диаметра был удален; ограничения по использованию сопел и диапазон чисел Рейнольдса были уточнены; и была пересмотрена формула расчета для бета-коэффициента сопла.
Особое значение имеет обновление формулы расчета объемного расхода газа, которое уточняет значение коэффициента кинетической энергии потока (E) как 1,043 (на которое ссылается Боханон, 1975) и обеспечивает более точные коэффициенты перевода единиц.
Рекомендации по внедрению и передовой опыт
Основываясь на требованиях Дополнения a, рекомендуются следующие передовые опыты:
Планирование испытаний: Перед началом испытаний разработайте подробный план испытаний, в котором четко определены требования к неопределенности и критерии стационарного состояния. Для полевых испытаний можно рассмотреть менее строгий метод определения стационарного состояния.
Управление неопределенностью: Установите полный процесс анализа неопределенности, включая предварительную оценку и последующую проверку. Рекомендуется использовать коммерческое программное обеспечение для решения уравнений, такое как MATLAB или EES, чтобы повысить эффективность анализа.
Выбор и установка приборов: Строго выбирайте места измерений в соответствии с требованиями геометрического эквивалентного диаметра, чтобы обеспечить точность измерений. Для некруглых труб обязательно правильно рассчитайте геометрический эквивалентный диаметр.
Документация: Полностью записывайте условия испытаний, информацию о приборах и процессы анализа данных, чтобы облегчить проверку и прослеживаемость результатов.
Перспективы применения стандарта
Выпуск ASHRAE 41.7-2021 Дополнение A знаменует собой эволюцию стандартов измерения расхода газа в сторону большей точности и практичности. Четко разграничивая требования лабораторных и полевых испытаний, стандарт сохраняет научную строгость, одновременно повышая инженерную практичность.
В будущем, по мере дальнейшего развития измерительных технологий, ожидается, что стандарт продолжит развиваться, особенно в таких областях, как цифровые измерения и анализ неопределенности в реальном времени. Специалистам отрасли следует уделять пристальное внимание разработке стандартов и своевременно обновлять методы испытаний и техническое оборудование.
Внедрение настоящего Дополнения А значительно повысит надежность и сопоставимость измерений расхода газа, а также обеспечит более прочную техническую основу для проектирования, ввода в эксплуатацию и проверки производительности систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
ANSI/ASHRAE 41.7-2021 add a-2023 История
- 2023 ANSI/ASHRAE 41.7-2021 add a-2023 Приложение а «Стандартные методы измерения расхода газа»
