한국설비기술협회규격
KARSE
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공기조화용 댐퍼 성능 시험방법
Testing Methods for Dampers of Heating, Ventilating, Air-conditioning
KARSE B 0010- 1997
한 국 설 비 기 술 협 회 규 격 KARSE
공기조화용 댐퍼 성능 시험방법 B 0010 - 1997
Testing Methods for Dampers of Heating, Ventilating, Air-conditioning
1. 적용범위이 규격은 덕트나 개구를 통과하는 공기의 양을 조절하는데 사용하는 장치인 "풍량조절댐퍼"(이하댐퍼라 한다)를 통과하는 풍량에 따라 발생하는 압력강하와 닫힌 상태에서의 공기누설량 및 댐퍼 개도 변화에서의 구동력 시험 방법을 규정하고 적용범위는 일반적인 환기 및 공기조화 계통에 사용되는 댐퍼의 성능시험에 한다.
비 고 이 규격 중〔 〕를 붙여 표시한 단위 및 수치는 종래 단위에 따른 것으로서 참고로 병기한 것이다.
2. 인용규격 다음에 나타내는 규격은 이 규격에 인용됨으로써 이 규격의 일부를 구성한다.
이러한 인용규격은 그 최신판을 적용한다.
KS B 6311 송풍기 시험 및 검사방법
KS A 0511 온도측정 방법 총칙
AMCA STANDARD 500-89Test Methods for louvers, dampers and shutters
3. 정의 이 규격에 사용하는 주요 용어의 정의는 다음에 따른다.
a) 표준공기: 밀도는 1.2㎏/m3이고 20℃, 절대압력 101,325 kpa〔760mmHg〕, 상대습도 65%인 상태의 공기를 말한다.
b) 압 력: 단위면적에 작용하는 유체의 힘을 말한다.
c) 대 기 압: 완전진공을 기준으로 측정한 대기의 압력을 말한다.
d) 계 기 압: 표준 대기압을 기준점으로 하여 압력계로 측정한 압력을 말한다.
e) 정 압 : 유체의 유동방향과 평행으로 설치된 피토튜브의 정압관에 의해 측정된 압력, 또는 정압 측정부에서 측정된 압력을 말한다.
f) 동 압: 유체의 흐름과 동등한 속도에 의한 단위 면적당 힘으로, 유체의 유동방향과 평행으로 설치된 피토튜브에 의해 측정된 압력을 말한다.
g) 전 압: 정압과 동압의 합을 말한다.
h) 풍 량: 측정점에서의 단면적을 통해 단위시간당 통과한 유체량을 말한다.
i) 풍 속: 측정점의 유량을 단면적으로 나눈 것을 말한다.
j) 건구온도: 관측점의 온도이다.
k) 습구온도 : 시험장소에서 온도계의 감온부를 천으로 감싸서 충분히 적신후, 온도계가 공기속도 4m/s∼10m/s 조건하에서 일정 시간이 경과한 상태의 온도이다.
l) 풍량조절댐퍼: 덕트나 개구를 통과하는 공기의 양을 조절하는데 사용되는 장치이다.
m) 기 류: 공기의 흐름을 말한다.
4. 측정단위단위는 SI단위를 사용하고 필요에 따라 보조단위 및 공학단위를 병용한다.
a) 힘 : 단위는 N〔kgf〕으로 표시한다.
b) 길 이: 단위는 m 혹은 cm로 표시한다.
c) 질 량: 단위는 kg〔kgf .s2/m〕으로 표시한다.
d) 압 력: 단위는 Pa〔kgf/m2〕로 표시한다.
e) 온 도: 단위는 ℃ 〔K〕로 표시한다.
f) 시 간: 단위는 시간〔h〕, 분〔min〕, 초〔s〕로 표시한다.
g) 구 동 력: 단위는 N.m〔kgf.m〕로 표시한다.
h) 속 도: 단위는 m/s로 표시한다.
i) 체 적: 단위는 m3로 표시한다.
j) 풍 량: 단위는 m3/h를 기본으로 하여 m3/min, m3/s를 병용한다.
5. 표시법 및 주석이 규격에서 사용하는 부호와 단위는 표 1과 같다.
표 1
부 호 | 설 명 | 단 위 |
A C D f g Lx-x1 Pp Pe Pb Ps Pv Pt Q Qx R Re T td tw v Y △P △Pn △Px, x1 x | 단면적 노즐의 토출계수 직경 및 상응 직경 마찰계수 중력가속도 (9.8) 덕트의 측정점 사이의 거리 부분증기압 포화증기압 수정대기압 정압 동압 전압 시험공기유량 측정점의 공기유량 기체상수 레이놀즈 상수 구동력 건구온도 습구온도 속도 노즐의 팽창계수 노즐의 정압비 노즐의 직경비 비열의 비 시험차압 노즐에서 차압 측정점 x와 x1에서의 차압 공기점도 공기밀도 측정점 x에서의 공기밀도 | m2 - m - m/sec2 m Pa〔mmHg〕 Pa〔mmHg〕 Pa〔mmHg〕 Pa〔mmHq〕 Pa〔mmHq〕 Pa〔mmHq〕 ㎥/h ㎥/h kJ/kg.K kJ/kmol.K N·m〔kgf·m〕 ℃ ℃ m/sec - - - - Pa〔mmHq〕 Pa〔mmHq〕 Pa〔mmHq〕 UPa·s〔kgf·s/m2〕 kg/m3 kg/m3 |
6. 측정계기시험측정에 사용되는 모든 계기는 주어진 정확도에 맞게 교정되어야 하고 공인 시험기관에 의하여 검사되고 인가된 것이어야 한다.
6.1 온도계 KS A 0511(온도측정방법 총칙)에 따르되, 온도계 정확도는 ±0.5℃ 이내로하고 눈금의 단위는 0.5℃ 또는 그 이하이어야 한다.
6.2 압력계덕트내부의 압력측정은 액주계 또는 액주계와 비교하여 교정할 수 있는 기타 압력계 를 사용하고 표 2의 압력 범위별 최대 눈금 간격에 따른다
표 2
압 력 범 위 | 최 대 눈 금 간 격 | ||
Pa | mmAq | Pa | mmAq |
1.25 ∼ 25 25 ∼ 250 250 ∼ 500 500 이상 | 0.125 ∼ 2.5 2.5 ∼ 25 25 ∼ 50 50 이상 | 1.25 2.5 5.0 25 | 0.125 0.25 0.5 2.5 |
a)공기유동량 측정용 압력계
공기유동량 측정에 사용되는 차압계는 측정 범위에 따라 다음과 같이 구분한다.
1) 500Pa 이하 - 경사액주계, 미압계, 전자식 압력계
2) 500Pa 이상 - 수직액주계
b)계기의 정확도
1) 압력범위 1.25∼25Pa의 미압계 또는 후크게이지는 정확도가 ±0.25 Pa 이내로 한다.
2) 압력범위 25∼250Pa의 미압계 또는 후크게이지는 정확도가 ±2.5Pa 이내로 한다.
3) 압력범위 250 ∼ 500Pa의 미압계 또는 경사 액주계는 정확도가 ±5Pa 이내로 한다.
4) 압력범위 500Pa 또는 그 이상의 수직액주계는 정확도가 ±25Pa 이내로 한다.
6.3 공기유동량 측정공기유동량의 측정은 KS B-6311(송풍기의 시험 및 검사방법)에 명기된 공기량 측정방법과 아래의 정확도에 따른다.
a) 측정범위 0.01 m3/s 이상의 것은 정확도 ±5.0% 이내
b) 측정범위 0.01 m3/s 이하의 것은 정확도 ±0.001m³/s 이내
6.4 무게측정계기중량계는 3그램 이하의 무게를 측정할 수 있도록 눈금이 표시된 것 이어야 한다.
6.5 구동력 측정계기
a) 실질적인 공기 유동하의 구동력 측정은 구동력 감지기를 사용한다.
b) 관측 정밀도가 ±2% 이내인 구동력메타, 감지선 및 표시판을 조합하여 사용한다.
c) 영점 조정을 위하여 시험 전후에 측정기구를 점검하여야 하며, 매회 측정치 차이는 최고 측정치 의 0.5% 이내여야 한다.
6.6 시간 측정 계기시간은 정밀시계로 측정하고 측정값의 정밀도는 ±0.5% 이내야 하며, 초침이나 숫자를 읽을 수 있고 지울 수 있는 정확한 시계여야 한다.
7. 시험방법모든 댐퍼는 실제 설치조건과 근사한 상태에서 시험하여야 한다.
댐퍼를 통과하는 기류는 주위의 모든 여건을 감안하여 측정되어야 한다.
7.1 일반 조건
a) 모든 시험은 주위 온도 10℃∼40℃ 범위 내에서 수행한다.
b) 시험결과치는 주어진 풍량 또는 주어진 압력강하 하에서 측정된 값으로 한다.
c) 시험할 때마다 기류의 건구온도, 습구온도, 대기압 및 주위온도를 동시에 기록한다.
d) 피토튜브로 측정할 때는 풍속 6m/s 이상이어야 하고 노즐 사용시에는 최소 차압이 25Pa가 되어야 한다.
e) 동압측정은 KSB-6311(송풍기의 시험 및 검사방법)에 명기된 방법에 따른다.
7.2 압력강하 시험풍량과 압력강하의 상관관계에 대한 시험은 설계값의 70, 80, 90, 100 및 110% 풍량으로 5회 이상의 시험값을 채택하여야 한다.
a) 덕트에 설치된 댐퍼 시험은 그림 1.3에서와 같은 방법으로 댐퍼가 완전히 열린 상태에서 수행한다.
b) 댐퍼를 제거하고 덕트를 직접 연결한 상태에서 댐퍼 설치시와 같은 방법으로 시험한다.
c) 압력손실 결과는 주어진 같은 풍량조건에서 댐퍼설치시 측정 압력손실에서 댐퍼제거시 측정압력 손실을 뺀 수치이다.
7.3 공기 누설 시험
a) 누설량은 시스템 누설량이 보정되어야만 한다.
b) 댐퍼를 설치한 시스템에 누설량을 측정한 후 댐퍼를 시스템으로부터 제거하고 그 위치에 차폐판 을 설치하여 공기유동을 차단한다.
c) 이때 댐퍼 설치시와 동일한 차압이 걸리도록 하여 시스템의 누설량을 측정한다.
댐퍼누설량은 동일한 차압하에서 댐퍼설치시 측정한 누설량에서 시스템의 누설량을 뺀 수치이다.
d) 폐쇄구동력을 가한 댐퍼의 누설시험은 설계값의 70, 80, 90, 100 및 110% 풍량으로 5회 이상 시험한다. 7.4 댐퍼 구동력 시험이 시험은 댐퍼가 열린 상태에서 공기유동과 댐퍼가 닫혔을때 설정된 차압하에서 작동하는데 필요한 구동력 시험을 아래와 같은 방법으로 측정한다.
a) 댐퍼의 개도에 대한 마찰력을 알기 위하여 공기유동이 없는 상태에서 2회 이상 댐퍼를 연속 개폐 작동한다.
b) 댐퍼의 개도에 대한 구동력을 알기 위하여 설정된 공기유동이 있는 상태에서 2회 이상 댐퍼를 개·폐·개 작동을 한다. 이때 최대구동력차가 ±5% 이내 인가 측정치를 비교하고 큰수치의 구동 력치를 채택한다.
c) 90°각도의 구동축의 회전속도는 10∼70초 이내로 고정한다.
d) 구동력은 열림 작동시에는 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°점에서 측정기록하고, 닫힘 작동시에 는 90°, 75°, 45°, 30°, 15° 점에서 측정기록 한다.
이때 구동축 회전작동은 댐퍼가 닫힐 때는 구동력이 갑자기 커지는 것을 방지하기 위하여 0°에서 즉시 역회전 가능하게 하고, 또한 댐퍼가 열릴때는 댐퍼 링케이지의 파손을 막기 위하여 90°점에 서 즉시 역회전이 되도록 한다.
e) 댐퍼가 열렸을때 풍량은 댐퍼 날개가 90°일때 설정풍량이 나와야 한다.
댐퍼가 닫혔을때 최대 차압을 풍동장치에 부착된 차압 감지기구로부터 직접 측정한다.
순간적인 압력 파동을 제외하고는 최대 차압이 넘지 않도록 한다.
최대차압치의 -13Pa 에서 +130Pa 를 유지하기 위하여 풍량측정장치 앞에 필요한 조절댐퍼등 압 력도피장치를 구비하는것이 바람직하다.
f) 구동력 측정 기록방법은 자동 차트 기록장치가 바람직하다.
기록지는 구동각도 90°에 대하여 200mm 이상으로 하고 회전각도 15°마다 구동력 및 송풍량 등이 표시 되도록 하는것이 좋다.
8. 시험장치다음에 설명하는 시험장치는 본 규격 8.2항에 설명하는 풍량측정장치와 조합해서 사용된다.
시험장치를 풍량측정장치와 조합하는 방법은 표 3과 같다.
8.1 시험장치의 설치시험하고자 하는 댐퍼는 통상적으로 설치되는 조건과 동일하게 설치하고 공기흐름 방향도 사용코져 하는 방향이 되도록 설치한다.
시험장치는 그림 1.1, 1.2, 1.3, 1.3A, 1.3B, 1.3C, 1.4, 1.5또는1.6과 같이한다.
8.2 풍량측정장치의 설치
a) 풍량측정 풍량측정은 그림 2.1, 2.2, 2.3, 2.4또는2.5와 같이 한다.
b) 정류망
1) 적절한 공기유동을 유도하기 위하여 풍동장치에 정류망을 설치하여야 한다.
측정위치가 정류망 하류에 설치될 경우 측정점 직전의 공기유동은 균일하게 되어야 한다.
2) 이때 정류망으로부터 0.1D(D:풍동 장치 내경) 거리 하류의 풍속은 최대풍속이 2m/s 이하일 경우를 제외하고는 평균 속도의 25% 이상을 초과하지 않아야 한다.
3) 측정위치가 정류망 상류에 설치될 경우, 최대 역류 공기 속도는 평균 분출속
도의 10%를 초과 하지 않아야 한다.
4) 시험 풍동내 정류망의 양측에 측정위치를 설치할 경우 모든 조건은 위에 기술한 바와 일치하여야 한다.
5) 상기 조건을 만족시키기 위하여는 스크린이나 타공판을 조합하여 사용할 수 있으나, 일반적으로는 풍동장치의 길이를 충분히 고려해야 한다.
6) 정류망의 개구면적은 약 50∼60%가 되도록 스크린이나 기타 수단을 사용할 수 있고, 적합한 유동 현상이 되는지 정류망의 성능검사를 할 필요가 있다.
c) 단면모양풍동장치의 단면은 원형이나 직사각형으로 한다.
원형 풍동장치의 내경을 D, 각형 풍동장치의 내면치수를 a x b라 할 때 이들의 관계는 다음식과 같다.
4ab0.5
D = { -- ｝ 이다.
π
d) 풍동 장치의 크기필요한 풍량 및 차압측정을 위한 풍동장치의 크기는 다음과 같이 제한한다.
1) 흡입 챔버로 사용될 경우 (그림 1.5시험 장치 참조)
풍동장치의 단면적은 시험하려는 기구의 자유면적 보다 최소한 3배 이어야 한다.
2) 토출 챔버로 사용될 경우 (그림 1.4시험 장치 참조)
풍동장치의 단면적은 시험하려는 기구의 자유면적보다 최소한 15배 이어야 한다.
e) 노즐여러개의 노즐은 가능한한 좌우 대칭으로 하고 노즐의 중심선은 풍동장치 벽면으로부터 노즐 직경의 1.5배 이상이어야 한다.
동시 사용할 각 노즐간의 최소 중심거리는 큰쪽 노즐 직경의 3배 이상이어야 한다.
8.3 정압 측정구
a) 정압은 KSB-6311(송풍기의 시험및 검사방법)에 명기된 것과 같은 측정구에서 감지하고, 이 압력 이 지시계로 전달되게 한다.
이때 주의할 점은 풍속이 압력측정에 영향이 없도록 해야 한다.
b) 압력 측정구는 주위의 압력에 민감하므로, 평균압력을 구하기 위하여 최소 4개 이상의 피에조메터 가 있는 매니폴드를 만든다.
c) 피토튜브를 이용하지 않는 덕트나 풍동 측정 장치와 노즐 상하류 측정구에는 피에조메터를 사용한다.
9. 시험결과모든 자료와 보고서는 본 규격에 기술된 시험방법과 관련된 그림을 참고한다.
모든 성적서는 특별한 사정이 없는한 그림이나 도표로 작성하여 제출한다.
9.1 풍량 및 압력강하시험풍량 및 압력강하 시험 성적서는 주어진 풍량이 표준공기밀도 하에서 댐퍼를 지날 때의 압력강하 성적서를 제출하여야 한다.
9.2 누설시험 공기누설시험 성적서는 주어진 풍량이 표준공기 밀도하에서 댐퍼를 지날 때 압력강하에 대한 누설량과 댐퍼를 완전히 닫은 상태에서 주어진 차압하에 대한 누설량 성적서를 제출하여야 한다.
풍량 조절용 댐퍼의 누설시험 성적서는 댐퍼가 완전히 닫혔을때의 폐쇄구동력 성적서를 포함한다.
9.3 댐퍼개폐시험개폐시험 보고서는 댐퍼의 닫힘 각도에 대한 주어진 풍량 및 정압손실을 표준공기밀도 하에서 성적서로 제출해야 한다.
9.4 댐퍼작동시험 작동시험 보고서는 주어진 풍속에서의 댐퍼개도 상태와, 완전히 닫았을 때의 시험 차압을 성적서로 제출하여야 한다.
또 구동에 사용한 구동장치의 사양등을 포함하여야 한다.
9.5 댐퍼구동력시험구동력 시험 보고서는 표준공기 밀도상태에서 주어진 풍량하에 댐퍼 열림각도에 대하여 개·폐·개 주기의 구동력을 그래프로 작성하여 제출해야 한다. 또한 폐쇄 시간과 폐쇄시의 최대
차압이 명기되어야 한다.
표 3 시험장치와 풍량측정장치의 조합
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