Kanallardaki Hızın ve Debinin Elle ve Otomatik Tayini (TS EN ISO 16911-1)

İçindekiler

1.GİRİŞ

TS EN 13284-1 2018 Tozun düşük aralıktaki kütle derişimi tayini standardının 7. Bölümünde “izokinetik koşulları oluşturmak için nokta ile ilgili hız ölçümleri için kullanılan ekipmanların TS EN ISO 16911-1 standardının gerekliliklerini sağlamalıdır” şeklinde bir ibare yer almaktadır. Bu yazıda ben sizler için S pitot tüpleri ile ilgili kısmını izah etmeye çalışacağım.

TS EN ISO 16911-1

2.PRENSİP

TS EN ISO 16911-1 standardı bir emisyon kanalı içindeki gaz hızı ve hacim akış hızının belirlenmesi için bir dizi yöntemleri anlatmaktadır. Standart genel olarak bir noktadaki gaz akışını, pitot tüpleri ve kanatlı anemometre kullanılarak diferansiyel basınca dayalı ölçüm tekniklerini kullanarak anlatmaktadır.

TS EN ISO 16911

3. NOKTASAL HIZ ÖLÇÜMLERİNDE HACİMSEL DEBİ BELİRLEME PRENSİBİ

Hacimsel akış hızı, bir ölçüm düzlemi üzerinde eksenel akış hızının bir dizi noktada ölçülmesi ile belirlenmektedir. Akış profilindeki düzensizlikleri karakterize etmek için yeterli noktada ölçüm yapılması gerekmektedir. Bu noktaların belirlenmesi TS EN 15259 standardında detaylı olarak verilmiştir.

Ölçüm düzlemi, gerekli kanal hacmi akış hızını temsil edecek ve aynı zamanda düzgün ve kararlı olduğu bölgede olacak şekilde seçilmelidir. Eğer ölçüm düzleminde eksenel olmayan bir akış bekleniyorsa akış açısı S tipi, 3D veya 2D pitot tüp ölçümleri kullanılarak belirlenir.

Bacada Akış Açısının Belirlenmesi

Altarnetif olarak gerekirse dairesel kanallar için Epa Method 2H, Dikdörtgen kanallar için ise Epa CTM-041 deki prosedürlerde uygulanabilir.

Hacimsel akış hızı ortalama hızın ölçüm düzlemi alanının çarpılması ile elde edilir.

q_V=V_P(ort)*A

4. KANAL ALANINI ÖLÇÜMÜ

İç kanal alanının ölçümleri doğrudan boyut ölçümleri kullanılarak yapılması gerekmektedir. Ölçümler ile doğrulama yapılmadan mühendislik çizimler üzerinden alanın hesaplanmasına standart izin vermemektedir. İç boyutu tanımlamak için harici yöntemler kullanılacak ise çok dikkatli davranılması gerekmektedir.(Çevreden kanal iç alanının belirlenmesi gibi..)

Kanalın iç çap uzunluğu en az iki eksende doğrulanması gerekmektedir. Ölçümler ya bir lazermetre(lazermetre ile ölçüm yöntemi standardın EK-I ‘sında verilmiştir) ile yada sert bir çubuk ile ölçülmelidir. Direkt çelikşerit metre kullanılarak iç uzunluğun ölçülmesi uygun değildir. Eğer baca sıcaklığı çok yüksek ise sıcaklık etkileri de dikkate alınmalıdır.

Ölçüm yapılacak baca için sahada ölçüm personeli arkadaşlarımıza kolaylık sağlayacak örnekleme alanı ve örnekleme noktası hesaplama aracını aşağıdaki linkten indirebilirsiniz.

BACA ÖLÇÜM NOKTASI HESAPLAMA ARACI Ver01

5. PERFORMANS ÖZELLİKLERİ VE GEREKSİNİMLER

PARAMETRE	KRİTER	BELİRLEME YÖNTEMİ
Laboratuvarda ölçümün tekrarlanabilirliğinin standart sapması	<%1	Ölçülen seviyeye yayılan değerlerde rüzgar tünelinde performans değerlendirmesi
Doğrusallık	<%2	Rüzgar tünelinde beş hız seviyesinde doğrusal uyumdan maksimum sapma
Kalibrasyondan kaynaklanan belirsizlik	<%2	Ölçüm ekipmanı için kalibrasyon sertifikasından
En düşük ölçülebilir akış (nicelendirme limiti)	Kriter yok ama belirlenmeli	Bu parametre belirlenir ancak performans şartı değildir. Sensör, kantifikasyon limitinin altındaki akışları ölçmek için kullanılmamalıdır.
Ortam sıcaklığına duyarlılık	≤%2 (10 Kelvin başına)	Ölçüm cihazının performans değerlendirmesi
Atmosferik basınca duyarlılık	≤%2 ( 2 kPa başına)	Ölçüm cihazının performans değerlendirmesi
Sensör açısının akışa etkisi	≤3 % 15° derece akış açısı için	Ölçüm cihazının performans değerlendirmesi

TS EN ISO 16911-1, bir emisyon kanalı içindeki bir ölçüm düzlemi boyunca nokta hızın belirlenmesi için performans gerekliliklerini tanımlar. Bununla ilgili başka tekniklerde kullanılabilir. Kullanılan cihaz ekipman yukarıda tabloda verilen performans kriterlerini sağlaması gerekmektedir.

Slide 1

İlginizi Çekebilir

Karbon Ayak İzi Nedir?

Yazıyı Okumak İçin Tıklayınız

6. ÖLÇÜM PROSEDÜRÜ

Örnekleme yeri EN 15259 standardının gereklilikleri karşılamalıdır. Bu yüzden ölçümden önce örnekleme yerinin standarda uygun olup olmadığı, çalışma koşullarının elverişli olup olmadığı (maalesef ülkemizdeki çoğu baca çalışma koşulları bakımından çok elverişsiz durumda) ölçüm öncesi incelenmesi gerekmektedir.

Ölçüm baca şartlarının mümkün olduğunca kararlı olduğu durumlarda gerçekleştirilmelidir. Örneklemede kullanılacak probun alanı ölçüm alanının %5 inden büyük olmamalıdır. Bu alanın büyük olması ölçüm esnasında türbülansa neden olacaktır.

Örnekleme düzleminde örneklenecek travers sayısı yine TS EN 15259 standardına göre belirlenmelidir. Dairesel kanallarda teğetsel yaklaşım kullanılmalıdır.(Teğetsel yöntemin detaylarına TS EN 15259 standardının EK-D’sinden ulaşabilirsiniz)

Pitot tüpleri kullanılmadan önce ve sonra aşağıdaki kontrollerin yapılması gerekmektedir ;

Pitot borusundaki deformasyon çatlak veya hasar olup olmadığı kontrol edilmeli
Pitot tüplerinin tıkalı olup olmadığı temizliği kontrol edilmelidir.
Sızıntı kontrolü

7. ÖN SIZINTI KONTROLU

Ölçüm yapılmadan önce pitot tüplerine sabit bir basınç verilir. Daha sonra basınç okuma ekranında basıncın değişmediği en az 5 dk incelenmelidir.

8. TEK BİR NOKTADA TEKRARLANABİLİRLİK TESTİ

Aynı noktada 5 hız okuması yapılır. Bu okumalar arasındaki farkların standart sapmasından tekrarlanabilirlik hesaplanır ve standardın tablo 4’ündeki kriterle karşılaştırılır. Eğer kullandığınız sadece 1 cihazınız var ise 1 dk lık okumalarla 5 adet ölçüm yaparak aradaki farkın standart sapmasıyla tekrarlanabilirliği hesaplayabilirsiniz.

9. GİRDAPLI VEYA SİKLONİK AKIŞ

Yapılacak ölçümlerde örnekleme noktasında girdaplı veya siklonik bir akış var ise akış açısı 15 dereceden büyük olan noktalarda sonucu etkileyebileceğinden bu gibi yerlerde her şartta ölçüm yapabilen cihazlar kullanılmalıdır.(5D pitot gibi)

TS EN ISO 16911

Akış açısı 15 dereceden büyük ise düzeltilmiş aşağıdaki formülasyonla hesaplanır;

vc = cos θmeas*vmeas

cos θmeas : Ölçülen açının kosinüsü

vmeas : Ölçülen hız

vc: Düzeltilmiş hız

10. SAHA ÖLÇÜMÜ SIRASINDA PERFORMANS GEREKSİNİMLERİ

PARAMETRE	KRİTER	BELİRLEME YÖNTEMİ
Tekrarlanabilirlik	≤5 %	Ölçümden önce belirlenir
Gaz Akış Açısı	<15°	Ölçüm Sırasında
Ölçüm Alanı	Prob alanının %2 sinden büyük olmalı	Ölçümden önce belirlenir
Akış ölçüm cihazı kalibrasyonunda belirsizlik	≤1 %	Kalibrasyon Sertifikasından
Fark basınç okuma cihazı kalibrasyonunda belirsizlik	≤1 %	Kalibrasyon Sertifikasından
Baca gazı yoğunluğunda belirsizlik	≤0,05 kg/m3	Ölçüm Sırasında

Aşağıdaki linkteki hesaplama aracını kullanarak standardın EK-F sinde belirtilen hesaplamaları kullanabilirsiniz.(Not: Bu hesap tablosu Sayın Halis Emre GÜNEŞ’in izniyle paylaşılmıştır)