© SCHMIDT Technology · Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf...

19
© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben: US FED 209 e GMP / FDA DIN EN ISO 14 644 VDI 2083 Was ist zu messen Luftwechselzahl (Reinheit) Strömungsgeschwindigkeit unter LF-Filter (Reinheit) Strömungsgeschwindigkeit am Arbeitsplatz (Behaglichkeit)

Transcript of © SCHMIDT Technology · Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf...

Page 1: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Strömungsmessungen im Reinraum

Normen

Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:US FED 209 e

GMP / FDA

DIN EN ISO 14 644

VDI 2083

Was ist zu messenLuftwechselzahl (Reinheit)

Strömungsgeschwindigkeit unter LF-Filter (Reinheit)

Strömungsgeschwindigkeit am Arbeitsplatz (Behaglichkeit)

Page 2: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

ISOKlassifizierung

ISO-Klasse 3

ISO-Klasse 4

ISO-Klasse 5

ISO-Klasse 6

ISO-Klasse 7

ISO-Klasse 8

Luftwechsel-zahlen

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 3: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

* Sinkgeschwindigkeit bei turbulenzarmen Verdrängungsströmung** 0,05 inch Wassersäule (FDA) ~ 12,7 Pa

Behaglichkeitskriterium nach VDI 2083: rel. Feuchte: 65-30%;Tätigkeitsbezogene Temperatur: 18-24°C

GMP - verbindlichGMP - verbindlich

Benutzer-definierte, prozess-spezifische Anpassungen sind möglich

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 4: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Tabelle von DIN einfügenGesamtübersicht

Abnahmemessungen in Reinräumennach DIN 2083 Blatt 3

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 5: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Häufigkeit der Überwachung

Strömungsmessungen im Reinraum

Abnahmemessungen in Reinräumennach DIN 2083 Blatt 3

Page 6: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Vorgehensweise Es ist ein erprobtes und kostengünstiges Verfahren, den Volumenstrom in Lüftungskanälen mit Hilfe von Eintauchsonden zu messen, die als primäre Messeinheit die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr oder Rechteckkanal erfasst. Soll eine einmalige oder dauernde Messung des Volumenstromes ein brauchbares Ergebnis liefern, dann sind einige Vorüberlegungen sehr hilfreich.

• Lokalisieren einer guten Messstelle

• Korrektes Platzieren der Messsonde

• Aufzeichnung einer Messung

• Korrektes Umrechnen in den Volumenstrom

• Bewertung der Messunsicherheit

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 7: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Lokalisieren einer guten Messstelle=Problematische Mess-Stellen vermeiden:

Blenden,Ventile,Lüfter,Krümmer,Heizregister

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 8: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Einlauf- und Auslaufstrecken

nach praktischer Erfahrung

Störstellen wirken nicht nur in Richtung der Luftströmung, sondern auch entgegen der Strömungsrichtung, wo sie zu Turbulenzen führen können.

L = Länge der gesamten Mess-StreckeL1 = Länge der EinlaufstreckeL2 = Länge der AuslaufstreckeD = Durchmesser der Mess-Strecke

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 9: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Einlauf- und Auslaufstrecken

nach praktischer Erfahrung

Angegeben sind jeweils die erforderlichen Mindestwerte. Können die aufgeführten Beruhigungsstrecken nicht eingehalten werden, dann muss mit erhöhten Abweichungen des Messergebnisses gerechnet werden.

Strömungshindernis vor der Mess-StreckeMindestlänge

Einlaufstrecke L1Mindestlänge

Auslaufstrecke L2

geringe Krümmung (< 90°) 10 x D 5 x D

Reduktion (Rohr verengt sich zur Mess-Strecke)

15 x D 5 x D

Erweiterung (Rohr erweitert sich zur Mess-Strecke)

15 x D 5 x D

90° Bogen oder T-Stück 15 x D 5 x D

2 Bogen á 90° in einer Ebene 20 x D 5 x D

2 Bogen á 90° 3-dimensionale Richtungsänderung

35 x D 5 x D

Absperrventil 45 x D 5 x D

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 10: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Korrektes Platzieren der Messsonde

• Sondenmitte auf Kanalmitte eintauchen

• Sonde rechtwinklig ausrichten

• Sonde parallel zum Rohr ausrichten

• Bei portabler Messung Eintauchtiefe registrieren

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 11: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Volumenstrom aus Strömungs-geschwindigkeit berechnen

Allgemein: V = wm x A

V = Volumenstromwm= Mittlere Strömungs-GeschwindigkeitA = Querschnittsfläche des Rohres

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 12: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Strömungsprofilim Rohr

Sensor in Kanalmitte

PF-Wert vom Hersteller

Gilt für turbulente Strömung

wm = mittlere Geschwindigkeitws = Geschwindigkeit am Sensor in KanalmittePF = Profilfaktor des Herstellers

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 13: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Volumenstrom aus Sensorsignal berechnet

Im Rohr

Allgemein: V = ws x PF x AIn m3/h: V [m3/h] = ws [m/s] x PF x A [cm2] x 0,36V= Volumenstromws= Strömungs-Geschwindigkeit am Sensor (Rohrmitte)

A= Querschnittsfläche des Rohres

PF= Profilfaktor aus Tabelle SS_ProfilfaktorenSS2050.pdf

2D 4

A

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 14: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Versperrung desStrömungs-querschnittesdurch die Sonde

nach VDI 2080

wwahr = wist * (A2 – A1)

A2

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 15: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Volumenstrom aus Sensorsignal berechnet

Im Rechteck-Kanal

1. Berechne ein Rohr, dessen Durchmesser dem Rechteck-Kanal entspricht.

2. Berechne Volumenstrom für das Rohr

1. Dh = Ersatzdurchmesser des runden Rohresa = Höhe im Kanal, b = Breite im Kanal

2. V = Volumenstrom

wm = Strömungsgeschwindigkeit in Kanalmitte (=Schnittpunkt der Diagonalen)

)()(2

babaDh

2hhmhhm D

4 PF wA PF w V

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 16: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Beispiele zur Volumenstrom-Berechnung Rechteck-Kanal

Kanal mit a=20 cm b=40 cmDh = 2667 cm2

PFh = 0,840 (für SS20.50)

Ah = 0,0558 m2

ws = 20 m/s

V = 3 378 m3/h

Rohr

Rohr mit D = 15 cm

PF = 0,795 (für SS20.50)A = 176 cm2

ws = 15 m/s

V = 751,3 m3/h

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 17: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Zur Beachtung

Messqualität erhöhen durch• Genügend Abstand zwischen Störstelle und Sensor

einhalten ( 10 x D)• Sensor auf Kanalmitte eintauchen• Den zum Sensor gehörenden Profilfaktor verwenden• Bei grossen Rohren und unzureichenden Einlaufstrecken ist

Verifikation durch Netzmessung nach VDI 2080 empfohlen

Bei Vergleichsmessungen Abweichung einrechnen für• Anderer Sensor = andere Versperrung = anderer

Profilfaktor• Andere Messtechnik = Korrektur Druck / Temperatur nötig ?

z.B. wenn Flügelrad mit therm. Sensor verglichen wird. SSGrundlagen.PDF• Störung Strömungsprofil durch Vergleichs-Sensor

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 18: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Tip

Beim Messen mit thermischer Sonde wird ein normierter Volumenstrom ermittelt, der einfach in einen Massenstrom umgerechnet werden kann:

Q = rho x V

Q = Massenstrom rho = spez. Dichte in kg/m3 V=Volumenstrom

Spez. Dichte von Luft bei Normaldruck 1013,25 hPa und 20°Crho = 1,204 kg/m3

Beispiel:Volumenstrom V = 751,3 m3/h entspricht Q = 904,6 kg/h

Strömungsmessungen im Reinraum

Page 19: © SCHMIDT Technology ·  Strömungsmessungen im Reinraum Normen Normen, die Einfluß auf Strömungsmessungen haben:  US FED 209 e.

© SCHMIDT Technology · www.schmidttechnology.com

Messung in Kanälen

Fehler durch Störstellen-einfluss

nach VDI 2080

Strömungsmessungen im Reinraum