Утвержден и введен в действие
Постановлением Государственного
комитета СССР по охране природы
от 10 декабря 1990 г. N 46
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ОХРАНА ПРИРОДЫ. АТМОСФЕРА
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ГАЗОПЫЛЕВЫХ ПОТОКОВ,
ОТХОДЯЩИХ ОТ СТАЦИОНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Environment protection. Atmosphere.
Methods for determination of humidity of gas-and-dust
streams from stationary sources of pollution
ГОСТ 17.2.4.08-90
Группа Т58
ОКСТУ 0017
Дата введения
1 июля 1991 года
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. Разработан и внесен Министерством тяжелого машиностроения СССР.
Разработчики: Н.М. Васильченко, канд. техн. наук (руководитель темы); А.С. Кузин; Н.И. Могилко; Т.М. Линецкая.
2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по охране природы от 10.12.90 N 46.
3. Введен впервые.
4. Ссылочные нормативно-технические документы
─────────────────────────────────────────────┬────────────────────
Обозначение НТД, на который дана ссылка │ Номер пункта
─────────────────────────────────────────────┼────────────────────
8.207-76 │ 1.1
3399-76 │ 1.1
5072-79 │ 1.1
9932-75 │ 1.1
9933-75 │ 1.1
18599-83 │ 1.1
24104-88 │ 1.1
25336-82 │ 1.1
27544-87 │ 1.1
Настоящий стандарт устанавливает два метода определения влажности газопылевых потоков (далее - газов), отходящих от стационарных источников загрязнения и не насыщенных водяными парами:
психрометрический - при температуре точки росы не выше 60 °C, при этом парциальное давление водяных паров пропорционально разности показаний сухого и влажного термометров, последовательно обтекаемых струей газа;
конденсационный - при температуре точки росы выше 60 °C. Метод основан на измерении количества влаги в пробе газа известного объема, отбираемой из газохода и охлажденной ниже точки росы.
Стандарт не распространяется на определение влажности газов, содержащих вещества, влияющие на температуру точки росы.
1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Манометр типа АМ по ГОСТ 9933.
Барометр-анероид типа БАММ-1.
Термометры лабораторные по ГОСТ 27544 с ценой деления (0,1 - 0,2) °C.
Весы лабораторные типа ВЛР-200М по ГОСТ 24104.
Реометр стеклянный лабораторный типа РДС-4 по ГОСТ 9932.
Секундомер механический по ГОСТ 5072.
Холодильник спиральный с внутренним охлаждением ХСВ ХС по ГОСТ 25336 (далее - конденсатор).
Колба коническая Кн-2-250-40 ТС по ГОСТ 25336.
Психрометр проточный стеклянный (Приложение 1).
Трубки медицинские резиновые типа 1 по ГОСТ 3399 или полиэтиленовые по ГОСТ 18599.
Допускается заменять средства измерений на аналогичные, не уступающие указанным по метрологическим характеристикам.
2. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
2.1. Собирают измерительную схему для психрометрического (черт. 1) или конденсационного метода (черт. 2).
СХЕМА
установки приборов для определения влажности газа
психрометрическим методом
1 - фильтр; 2 - сухой термометр; 3 - влажный термометр;
4 - газоход; 5 - манометр; 6 - психрометр; 7 - реометр
Черт. 1
СХЕМА
установки приборов для определения влажности газа
конденсационным методом
1 - фильтр; 2 - конденсатор; 3 - термометр; 4 - газоход;
5 - сборник конденсата; 6 - манометр; 7 - реометр
2.2. Проверяют собранную схему на герметичность. Для этого, закрыв входное отверстие измерительной схемы и подсоединив микроманометр, создают в системе давление около 1000 Па. Если система герметична, то падение давления не должно превышать 10 Па за 10 с.
2.3. При выполнении измерений должны быть соблюдены следующие условия:
до прохождения газа через психрометр или конденсатор его следует очистить от пыли, пропустив через фильтр;
пробы необходимо отбирать таким образом, чтобы исключить выпадение влаги по ходу газа до психрометра или конденсатора, для чего пробоотборный тракт, включая психрометр, должен быть теплоизолирован.
3. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Психрометрический метод
3.1.1. Заливают психрометр дистиллированной водой и, установив по реометру расход отбираемого газа не менее 20 дм3/мин, прогревают систему в течение 10 - 15 мин.
3.1.2. При расходе газа через систему не менее 20 дм3/мин через каждые 5 мин проводят пять измерений показаний сухого и влажного термометра.
Показания сухого термометра соответствуют температуре газа, прошедшего через психрометр; показания влажного термометра - несколько ниже за счет испарения с его поверхности влаги, количество которой зависит от влажности проходящего через психрометр газа.
Результаты измерений фиксируют в журнале, форма которого приведена в Приложении 2.
3.2. Конденсационный метод
3.2.1. Устанавливают такой расход охлаждающей воды или другого хладагента через конденсатор, чтобы температура газа после конденсатора была ниже точки росы.
3.2.2. Собирают в предварительно взвешенном сборнике не менее 30 см3 конденсата. Аналогичную операцию проводят пять раз. Массу уловленного конденсата определяют как разность масс сборника с конденсатом и предварительно взвешенного сухого сборника.
3.2.3. Измеряют температуру газа после конденсатора t и количество газа, пропущенного через конденсатор.
3.2.4. Результаты измерений фиксируют в журнале, форма которого приведена в Приложении 2.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Психрометрический метод
4.1.1. Парциальное давление водяных паров при условиях внутри психрометра в килопаскалях вычисляют по формуле
, (1)
где - давление насыщенного водяного пара при температуре влажного термометра, кПа (определяют по таблице Приложения 3);
- показания сухого термометра, °C;
- показания влажного термометра, °C;
C - коэффициент, зависящий от скорости обтекания газом влажного термометра (при скорости газа более 5 м/с C = 0,00066);
- избыточное давление в приборе, кПа.
4.1.2. Парциальное давление водяных паров в газе в килопаскалях вычисляют по формуле
, (2)
где - атмосферное давление воздуха, кПа;
<*> - давление в газоходе, кПа.
--------------------------------
<*> Давление и температуру газов в газоходе определяют по ГОСТ 17.2.4.07.
4.1.3. Определяют температуру точки росы в зависимости от по таблице Приложения 3.
4.1.4. Относительную влажность газа в процентах вычисляют по формуле
, (3)
где - парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре газа в газоходе <*>, кПа (определяется по таблице Приложения 3).
--------------------------------
<*> Давление и температуру газов в газоходе определяют по ГОСТ 17.2.4.07.
4.1.5. Влажность газа при рабочих условиях , а также влагосодержание сухого газа при нормальных условиях в зависимости от температуры насыщенного газа или парциального давления насыщенного водяного паря определяют по таблице Приложения 3.
4.2. Конденсационный метод
4.2.1. Объемный расход газа через конденсатор в кубических дециметрах вычисляют по формуле
, (4)
где q - показания реометра, дм3/мин;
- время отбора пробы, мин;
- температура газа в газоходе, °C;
- разность статического и атмосферного давлений перед диафрагмой реометра, Па;
- плотность воздуха при условиях градуировки реометра, кг/м3.
- плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3.
4.2.2. Плотность сухого газа, состоящего из j компонентов, при нормальных условиях вычисляют по формуле
, (5)
где - объемная доля j-го компонента газовой смеси, %;
- плотность j-го компонента газовой смеси при нормальных условиях, кг/м3.
4.2.3. Влажность сухого газа при нормальных условиях в килограммах на кубический метр вычисляют по формуле
, (6)
где - масса уловленного конденсата, г;
- давление насыщенных водяных паров (определяется по таблице Приложения 3 в зависимости от температуры насыщенного газа после конденсатора t).
5. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
5.1. Для определения доверительных границ случайной погрешности результата измерения проводят не менее пяти определений влажности газа. За результат определения принимают среднее арифметическое рассчитанных значений влажности газа. Последующий расчет погрешности - по ГОСТ 8.207.
Систематическую составляющую погрешности измерения определяют в зависимости от метода определения влажности.
5.2. При применении психрометрического метода систематическую составляющую погрешности вычисляют по формуле
, (7)
где , , , , - погрешности измерения температуры влажного и сухого термометров, газа в газоходе, атмосферного давления воздуха и давления в психрометре соответственно, %.
5.3. При применении конденсационного метода систематическую составляющую погрешности вычисляют по формуле
, (8)
где , , , , , - погрешность измерения расхода газа, времени отбора пробы, плотности и температуры газа, атмосферного давления воздуха и массы уловленного конденсата соответственно.
6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Требования безопасности - по ГОСТ 17.2.4.06, разд. 6.
Приложение 1
Обязательное
СТЕКЛЯННЫЙ ПРОТОЧНЫЙ ПСИХРОМЕТР
Черт. 3
Приложение 2
Рекомендуемое
ФОРМЫ ЖУРНАЛОВ ДЛЯ ЗАПИСИ РЕЗУЛЬТАТОВ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ
Форма журнала для психрометрического метода
Предприятие _______________________ Атмосферное давление воздуха, Па
Дата измерения ____________________ (мм рт. ст.)
Место измерения ___________________
─────┬────────────┬────────┬────────┬─────────────┬─────────────┬──────────
Номер│Расход газа │Темпера-│Темпера-│ Избыточное │Давление газа│Относи-
опыта│ через │тура │тура │ давление в │ в газоходе │тельная
│психрометр, │сухого │влажного│ приборе P , │ P , Па │влажность
│ дм3/мин │термо- │термо- │ и │ г │фи, %
│ │метра │метра │ кПа │(мм рт. ст.) │
│ │t , °C │t , °C │(мм рт. ст.) │ │
│ │ с │ в │ │ │
─────┴────────────┴────────┴────────┴─────────────┴─────────────┴──────────
Форма журнала для конденсационного метода
Предприятие _______________________ Атмосферное давление воздуха, Па
Дата проведения измерений _________ (мм рт. ст.) ________________________
Место измерений ___________________ Плотность сухого газа при нормальных
условиях, кг/м3 _____________________
─────┬─────────┬──────┬──────┬───────────────┬───────┬───────┬───────┬─────
Номер│Показания│Время │Темпе-│ Разность │Масса │Объем │Темпе- │Влаж-
опыта│реометра,│отбора│ратура│статического и │улов- │газа, │ратура │ность
│ дм3/мин │пробы,│газа в│ атмосферного │ленного│прошед-│газа │газа
│ │ мин │газо- │давления перед │конден-│шего │после │f ,
│ │ │ходе │ диафрагмой │сата, г│через │конден-│ N
│ │ │t , °C│реометра P , Па│ │конден-│сатора │ c
│ │ │ г │ и │ │сатор, │t, °C │кг/м3
│ │ │ │ (мм рт. ст.) │ │дм3 │ │
─────┴─────────┴──────┴──────┴───────────────┴───────┴───────┴───────┴─────
Приложение 3
Справочное
ДАВЛЕНИЕ ВОДЯНЫХ ПАРОВ И ВЛАЖНОСТЬ
НАСЫЩЕННОГО ГАЗА ПРИ ДАВЛЕНИИ 101,3 кПа
───────────────┬───────────────────┬───────────────────────────────────────
Температура │ Давление │ Влажность, г/м3
(t, t , t ), °C│(P , P , P ), кПа├─────────────┬─────────────────────────
г р │ н пн пг │ газа при │ сухого газа при
│ │ рабочих │нормальных условиях f
│ │условиях f'' │ N
│ │ │ c
───────────────┼───────────────────┼─────────────┼─────────────────────────
0 │ 0,611 │ 4,84 │ 4,8
5 │ 0,872 │ 6,84 │ 7,0
6 │ 0,934 │ 7,30 │ 7,5
7 │ 1,001 │ 7,80 │ 8,1
8 │ 1,073 │ 8,3 │ 8,6
9 │ 1,148 │ 8,8 │ 9,2
10 │ 1,226 │ 9,4 │ 9,8
11 │ 1,312 │ 10,0 │ 10,5
12 │ 1,402 │ 10,7 │ 11,3
13 │ 1,497 │ 11,4 │ 12,1
14 │ 1,598 │ 12,1 │ 12,9
15 │ 1,705 │ 12,8 │ 13,7
16 │ 1,817 │ 13,6 │ 14,7
17 │ 1,937 │ 14,5 │ 15,7
18 │ 2,063 │ 15,4 │ 16,7
19 │ 2,197 │ 16,3 │ 17,9
20 │ 2,338 │ 17,3 │ 18,9
21 │ 2,486 │ 18,3 │ 20,3
22 │ 2,643 │ 19,4 │ 21,5
23 │ 2,809 │ 20,6 │ 22,9
24 │ 2,983 │ 21,8 │ 24,4
25 │ 3,167 │ 23,0 │ 26,0
26 │ 3,360 │ 24,4 │ 27,5
27 │ 3,564 │ 25,8 │ 29,3
28 │ 3,779 │ 27,2 │ 31,1
29 │ 4,004 │ 28,7 │ 33,0
30 │ 4,242 │ 30,3 │ 35,1
31 │ 4,492 │ 32,1 │ 37,3
32 │ 4,754 │ 33,9 │ 39,6
33 │ 5,029 │ 36,7 │ 41,9
34 │ 5,319 │ 37,6 │ 44,5
35 │ 5,623 │ 39,6 │ 47,3
36 │ 4,940 │ 41,8 │ 40,1
37 │ 6,274 │ 44,0 │ 53,1
38 │ 6,624 │ 46,4 │ 56,3
39 │ 6,990 │ 48,7 │ 59,5
40 │ 7,371 │ 51,2 │ 63,1
41 │ 7,771 │ 53,6 │ 66,8
42 │ 8,198 │ 56,5 │ 70,8
43 │ 8,638 │ 59,2 │ 74,9
44 │ 9,104 │ 62,3 │ 79,3
45 │ 9,582 │ 65,4 │ 84,0
46 │ 10,091 │ 68,6 │ 89,0
47 │ 10,611 │ 71,8 │ 94,1
48 │ 11,157 │ 75,3 │ 99,5
49 │ 11,730 │ 79,0 │ 105,3
50 │ 12,344 │ 83,0 │ 111,4
51 │ 12,957 │ 86,7 │ 118,0
52 │ 13,610 │ 90,9 │ 125,0
53 │ 14,290 │ 95,0 │ 132,0
54 │ 14,996 │ 99,5 │ 139,0
55 │ 15,729 │ 104,3 │ 148,0
56 │ 16,508 │ 108,0 │ 156,0
57 │ 17,302 │ 113,0 │ 165,0
58 │ 18,142 │ 119,0 │ 175,0
59 │ 19,909 │ 124,0 │ 185,0
60 │ 19,915 │ 130,0 │ 196,0
61 │ 20,848 │ 136,0 │ 209,0
62 │ 21,835 │ 142,0 │ 222,0
63 │ 22,848 │ 148,0 │ 235,0
64 │ 23,901 │ 154,0 │ 249,0
65 │ 24,994 │ 161,1 │ 265,0
66 │ 26,140 │ 168,0 │ 281,0
67 │ 27,327 │ 175,0 │ 299,0
68 │ 28,553 │ 182,0 │ 318,0
69 │ 29,819 │ 190,0 │ 338,0
70 │ 31,152 │ 197,9 │ 361,0
71 │ 32,512 │ 206,0 │ 384,0
72 │ 33,938 │ 219,0 │ 409,0
73 │ 35,418 │ 223,0 │ 437,0
74 │ 36,951 │ 232,0 │ 466,0
75 │ 38,537 │ 241,6 │ 499,0
76 │ 40,177 │ 251,0 │ 534,0
77 │ 41,870 │ 261,0 │ 757,0
78 │ 43,629 │ 271,0 │ 617,0
79 │ 45,455 │ 282,0 │ 665,0
80 │ 47,335 │ 293,0 │ 716,0
85 │ 57,799 │ 354,0 │ 1092,0
90 │ 70,089 │ 424,0 │ 1877,0
95 │ 84,499 │ 505,0 │ 4381,0
100 │ 101,308 │ 598,0 │