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DIN-Normenausschuss Maschinenbau (NAM)

Einführungsbeitrag

Diese Norm beinhaltet die Deutsche Fassung der vom Technischen Komitee 117 "Ventilatoren" des Europäischen Komitees für Normung (CEN) ausgearbeiteten EN ISO 5801:2009 (D). Das Sekretariat wird vom BSI, Vereinigtes Königreich gehalten. Die nationalen Interessen bei der Erarbeitung wurden vom Fachbereich Allgemeine Lufttechnik des Normenausschusses Maschinenbau (NAM) im DIN wahrgenommen. Diese Internationale Norm behandelt die Leistungsmessung von Ventilatoren aller Art, mit Ausnahme von Ventilatoren, die nur zur Luftumwälzung eingesetzt werden, wie zum Beispiel Wand- oder Tischventilatoren. Vorgesehen sind Abschätzungen zur Messunsicherheit, und es werden innerhalb festgelegter Grenzen Umrechnungsregeln für die Prüfergebnisse bei Drehzahländerungen, Veränderungen des geförderten Gases und, bei Modellversuchen, der Maße gegeben. Diese Internationale Norm ist das Ergebnis aus über nahezu 30 Jahre lang geführten Diskussionen, Vergleichsprüfungen und detaillierten Analysen, vorgenommen von weltweit führenden Spezialisten aus Industrie und Forschungsorganisationen. Es zeigte sich schon seit vielen Jahren, dass die Regeln zur Leistungsprüfung von Ventilatoren, die in verschiedenen Ländern aufgestellt wurden, nicht immer zu den gleichen Ergebnissen führen. Die Notwendigkeit einer Internationalen Norm bestand schon seit einiger Zeit und das Technische Komitee ISO/TC 117 begann seine Arbeit im Jahr 1963. Mit den Jahren wurden entscheidende Fortschritte erzielt und, obwohl die Internationale Norm noch nicht erschienen war, führten die aufeinander folgenden Überarbeitungen der unterschiedlichen nationalen Normen zu einer immer besser werdenden Verständigung untereinander. Jetzt wurde es möglich, diese Internationale Norm durch ein Abkommen bezüglich bestimmter Kernpunkte zu vervollständigen. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Prüfausrüstung, besonders die für große Ventilatoren, sehr kostspielig ist. Deshalb war es erforderlich, zahlreiche Aufbauarten aus den verschiedenen nationalen Regelwerken in diese Internationale Norm zu integrieren, um ihre künftige Anwendung zuzulassen. Das erklärt auch den Umfang dieses Dokuments. Die grundlegenden Bestandteile dieser Internationalen Norm sind folgende: a) Kategorien entsprechend der Einbauart Da der Anschluss einer Rohrleitung an einen Ventilatoraustritt (Ventilatorauslass) oder -eintritt (Ventilatoreinlass) dessen Leistung verändert, wurde vereinbart, dass vier der Einbauart entsprechende Normkategorien berücksichtigt werden sollten (siehe 18.2). Wenn ein Ventilator in mehr als eine der Einbauart entsprechende Kategorie eingeordnet werden kann, besitzt er auch mehr als ein genormtes Leistungsmerkmal. Die Anwender sollten dann die der Einbauart entsprechende Kategorie auswählen, die am besten für die Anwendung zutrifft. b) Gemeinsame Teile Die Unterschiede, die sich bei Prüfung desselben Ventilators nach unterschiedlichen Prüfrichtlinien ergeben, hängen hauptsächlich vom Strömungsmuster am Ventilatoraustritt ab und können, wenn sie häufig auch nur minimal sind, doch eine entscheidende Rolle spielen. Es besteht Einigkeit darin, dass es zwingend notwendig ist, dass alle genormten Prüfstände für den Einsatz mit Ventilatoren neben dem Ventilatoreintritt und/oder -austritt genügend gemeinsame Teile aufweisen, um eine einheitliche Bestimmung des Ventilatordrucks sicherzustellen. Geometrische Variationen dieser gemeinsamen Teile werden stark eingeschränkt. Es wurde jedoch für bestimmte Fälle eine Vereinbarung getroffen: 1) Bei Ventilatoren, bei denen der Austrittsdrall kleiner als 15° ist, zum Beispiel bei Radial-, Querstrom- oder Axialventilatoren, ist es möglich, zur Ableitung in die Atmosphäre oder in einen Prüfraum eine vereinfachte Rohrleitung ohne Strömungsgleichrichter anzuwenden. Bei Unsicherheit über den Grad der Drallbildung sollte eine Prüfung durchgeführt werden. 2) Bei großen Ventilatoren (Durchmesser am Austritt von über 800 mm) kann es bei der Durchführung der Prüfungen mit genormten Prüfständen am Austritt mit einem Strömungsgleichrichter zu Schwierigkeiten kommen. In diesem Fall kann nach Vereinbarung zwischen den Vertragspartnern die Ventilatorleistung mit einem Rohr mit einer Länge von 3 D am Ventilatoraustritt gemessen werden. Die mit dieser Verfahrensweise erzielten Ergebnisse können bis zu einem gewissen Maß von denen abweichen, die normalerweise mit dem für Kategorie D angewendeten Prüfaufbau erzielt werden, besonders wenn der Ventilator einen starken Drall erzeugt. Die Untersuchungen zu einer Aufstellung von möglichen Differenzwerten sind noch nicht abgeschlossen. c) Berechnungen Der Ventilatordruck ist festgelegt als Unterschied zwischen dem Staudruck am Ventilatoraustritt und dem Staudruck am Ventilatoreintritt. Wenn hohe Genauigkeit verlangt wird, ist die Kompressibilität der Luft zu berücksichtigen. Es können jedoch vereinfachte Verfahren angewendet werden, wenn die Referenz-Machzahl 0,15 nicht überschreitet. Ein von der Ad-Hoc-Gruppe des Unterkomitees 1 von ISO/TC 117 stammendes Berechnungsverfahren für den Staudruck und den Druck des Fördermediums oder des statischen Drucks innerhalb eines Bezugsabschnitts des Ventilators ist in Anhang C angegeben. Zur Berechnung der Ventilatorleistung am Austritt und des Wirkungsgrades werden drei Verfahren vorgeschlagen. Alle drei Berechnungsverfahren führen zu sehr ähnlichen Ergebnissen (Unterschiede in der Größenordnung von wenigen Tausendstel bei Druckverhältnissen gleich 1,3). d) Durchflussmessung Die Bestimmung der Durchflussmessung wurde vollständig von der Bestimmung des Ventilatordrucks abgetrennt. Es gibt eine Reihe von genormten Verfahren, die angewendet werden können.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN 24163-1:1985-01, DIN 24163-2:1985-01 und DIN 24163-3:1985-01 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Norm wurde auf internationaler Ebene grundlegend neu überarbeitetet und strukturiert.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 060-09-11 AA - Ventilatoren (SpA ISO/TC 117 und CEN/TC 156/WG 17)  

Zuständiges europäisches Arbeitsgremium

CEN/TC 156/WG 17 - Ventilatoren  

Zuständiges internationales Arbeitsgremium

ISO/TC 117 - Ventilatoren