ГОСТ 28547-90 Компрессоры холодильные объемного действия. Методы испытаний.

ГОСТ 28547-90

Группа Г89

 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 КОМПРЕССОРЫ ХОЛОДИЛЬНЫЕ ОБЪЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ

 Методы испытаний

 Refrigerating compressors of positive displacement type. Methods of testing

МКС 23.140

ОКП 36 4411 0000, 36 4421 0000

Дата введения 1991-01-01

 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством тяжелого машиностроения СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.04.90 N 1062

3. Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 917-89 и СТ СЭВ 665-88 в части методов испытаний по определению холодопроизводительности и потребляемой мощности

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2005 г.

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний поршневых, винтовых и ротационных (с приводом от внешнего или встроенного электродвигателя) холодильных компрессоров холодопроизводительностью свыше 3,5 кВт.

Объем испытаний устанавливают в технических условиях и программах-методиках испытаний на конкретный компрессор.

Термины и определения - по ГОСТ 24393.

Условные обозначения и единицы физических величин приведены в приложении 1.

По результатам испытаний составляют протокол. Содержание протокола приведено в приложении 2. Представление данных по результатам испытаний - в соответствии с ИСО 9309.

При применении автоматизированных систем сбора и обработки информации об испытании алгоритмы и программы расчета на ЭВМ входят в программу и методику испытаний на конкретный компрессор или оформляются отдельным документом.

Стандарт устанавливает методы испытаний по определению и проверке характеристик компрессора, приведенных в табл.1.

Таблица 1

 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

1.1. Основные условия

1.1.1. Испытание по определению холодопроизводительности проводят одновременно двумя независимыми методами.

Рекомендуемые методы и их возможные сочетания приведены в п.1.2.2. Описание методов приведено в приложении 3.

1.1.2. Результаты испытаний считаются приемлемыми при условии, если они отличаются друг от друга не более, чем на 4% для одноступенчатых и 8% для двухступенчатых компрессоров (см. п.1.5.2).

1.1.3. За действительное значение холодопроизводительности принимают среднеарифметическое результатов двух испытаний, проведенных разными методами.

1.1.4. Расчетную погрешность холодопроизводительности определяют, как указано в приложении 4.

1.1.5. Испытание проводят при установившемся тепловом режиме, при котором все рабочие параметры остаются неизменными или изменяются в допустимых пределах. Установившийся режим поддерживают в течение не менее 90 мин. Из них расчетный участок, на котором проводят измерение и запись параметров, должен быть продолжительностью не менее 60 мин. Число измерений должно быть не менее 5.

Отсчеты по приборам выполняют через 10-15 мин. Допускается увеличивать время между отсчетами до 30 мин, при этом продолжительность расчетного участка увеличивают до 120 мин.

В случае применения автоматизированных систем для снятия показаний и обработки результатов испытаний интервалы между измерениями определяют временем, необходимым для автоматического снятия показаний, при этом интервалы между измерениями должны быть не менее 2 мин.

1.1.6. За время испытаний (независимо от метода) должны быть измерены следующие параметры, и отклонение от средних арифметических значений измеряемых параметров не должно выходить за указанные пределы:

давление хладагента во всасывающем и нагнетательном трубопроводах компрессора - ±1%;

температура хладагента во всасывающем трубопроводе в местах измерения - ±3 °С;

температура хладагента на нагнетательном трубопроводе;

частота вращения вала компрессора - ±1% установленной при испытании (для компрессоров с внешним приводом), при условии, что отклонение от номинальной частоты в пределах ±10% для поршневых компрессоров и ±3% - для остальных;

напряжение электросети - ±3% номинального значения (для компрессоров со встроенным электродвигателем). Допускается проводить испытания при большем колебании напряжения при условии измерения частоты вращения вала компрессора, которая не должна иметь отклонение более чем 1% установленной при испытании.

1.1.7. Разность температур, по которым рассчитывают холодопроизводительность или массовую производительность, должна быть не менее 6 °С.

При большем перепаде температур допускается применение приборов менее точных, чем указано в п.1.4, при условии обеспечения сходимости результатов испытаний двумя методами в соответствии с п.1.1.2.

1.1.8. Холодопроизводительность компрессора и потребляемую мощность определяют на сравнительных режимах или в диапазоне температур кипения и установлением характеристик компрессора при параметрах сравнительного режима при помощи графических зависимостей. В этом случае испытания проводят в интервале температур кипения не менее чем на 10 °С выше и ниже сравнительного режима.

Температуры кипения устанавливают с интервалом (5±1) °С. Температуру конденсации устанавливают в пределах ±1% от указанной в программе испытаний.

Допускаемое отклонение по температуре всасывания должно находиться в таких пределах, чтобы действительное значение удельного объема пара хладагента на входе в компрессор (

) не отличалось от значения, соответствующего установленному режиму испытаний (

), более чем на 2%, т.е.

2%.

1.1.9. Сравнительные режимы, при которых устанавливают номинальные режимы холодопроизводительности и потребляемой мощности, должны быть указаны в нормативно-технической документации (НТД) и соответствовать СТ СЭВ 1573.

Холодопроизводительность и потребляемую мощность компрессоров с электродвигателем мощностью свыше 200 кВт допускается определять на режимах, при которых эксплуатируется оборудование.

1.1.10. Для каждого теплообменного аппарата, по тепловому балансу которого определяют массовую производительность компрессора, должна быть определена его теплопроходимость

, кВт/°С [(ккал/(ч·°С)], т.е. удельный тепловой поток между аппаратом и окружающей средой на единицу разности температур между ними.

Для теплообменных аппаратов вместимостью более 0,05 м

и внешней поверхностью более 0,5 м

значение

допускается определять расчетным путем.

1.1.11. У компрессоров с водяным охлаждением температуру воды на входе в рубашку и ее расход устанавливают в соответствии с техническими условиями на компрессоры конкретного типа.

1.2. Методы испытаний

1.2.1. Холодопроизводительность (массовый расход хладагента) компрессоров одноступенчатого сжатия определяют двумя методами из приведенных ниже:

А - метод электрокалориметра.

Теплоизолированный электрокалориметр работает в качестве испарителя. Метод является предпочтительным для компрессоров холодопроизводительностью до 20 кВт;

В - метод испарителя;

С - метод конденсатора с водяным охлаждением;

D - метод теплообменника на паровом кольце.

Теплообменник устанавливается на нагнетательном трубопроводе. Метод применяется в цикле без конденсации хладагента;

Е1 - метод расходомера пара хладагента на всасывании;

Е2 - метод расходомера пара хладагента на нагнетании;

F - метод расходомера жидкого хладагента.

Расходомер жидкого хладагента устанавливается на нагнетательном трубопроводе.

Холодопроизводительность компрессоров двухступенчатого сжатия определяют методом G.

1.2.2. Возможные сочетания методов приведены в табл.2.

Таблица 2

1.2.3. Описания методов, схемы стендов, расчетные формулы и диаграммы холодильного цикла для каждого метода приведены в приложении 3. Допускается применение других схем по согласованию с головной организацией по госиспытаниям.

1.3. Требования к испытательным стендам

1.3.1. Испытания следует проводить на стендах, обеспечивающих поддержание необходимых параметров хладагента на входе и выходе из компрессора.

Схемы стендов приведены в приложении 3.

Стенды должны иметь паспорт и проходить проверку в установленном порядке.

1.3.2. Для испытания компрессора должны быть применены стенды, на которых осуществляют полный цикл холодильной машины или цикл парового кольца. Допускается испытание компрессоров в составе холодильной машины.

1.3.3. Систему трубопроводов и аппараты следует испытывать на плотность давлением, равным расчетному, т.е. максимально возможному при эксплуатации стенда, и на прочность давлением, равным 1,3 расчетного давления.

Аппараты, входящие в состав стендов, должны проходить периодическое освидетельствование в соответствии с действующими "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением" Госгортехнадзора.

1.3.4. Наружные поверхности аппаратов и трубопроводов, входящих в состав стенда, должны быть покрыты теплоизоляцией, если их температура ниже температуры точки росы на стенде и если теплообмен с окружающей средой превышает 5% измеряемой холодопроизводительности компрессора.

При испытаниях компрессора в составе машины изоляцию аппаратов допускается не проводить, если теплообмен с окружающей средой в аппаратах не превышает 5% холодопроизводительности.

1.3.5. Перед зарядкой хладагентом система стенда должна быть вакуумирована до остаточного давления не выше 3,3 кПа (25 мм рт.ст.) при работе с температурой кипения до минус 40 °С и не выше 1,34 кПа (10 мм рт.ст.) - с температурой кипения ниже минус 40 °С. Остатки неконденсирующихся газов (воздуха) из системы стенда удаляют продувкой хладагентом.

1.3.6. Для испытаний компрессоров, где необходима циркуляция масла в системе стенда, должна быть обеспечена зарядка масла для поршневых компрессоров не более 10% массы хладагента; для других типов компрессоров - в соответствии с НТД на компрессоры.

Стенды должны быть оборудованы маслоотделителем. Отделенное масло должно возвращаться непосредственно в систему смазки компрессора или во всасывающую линию компрессора между измерительными приборами и всасывающим патрубком компрессора.

Допускается не устанавливать маслоотделители, если доля масла в смеси "хладагент-масло" не превышает 1,5%. Количество масла в смеси "хладагент-масло" определяют по НТД.

1.3.7. Давление и температуру на линии нагнетания и всасывания следует измерять в одной и той же точке, находящейся на прямом участке трубопровода на расстоянии 300 мм от фланца нагнетательного или всасывающего патрубка компрессора.

При испытании компрессоров в составе холодильной машины или агрегата давление и температуру нагнетания (всасывания) допускается измерять после нагнетательного и перед всасывающим вентилем. Места измерения давления и температуры должны быть указаны в методике и протоколе испытаний.

1.4. Требования к измерительным приборам

1.4.1. При испытаниях используют измерительные приборы, погрешность измерения которых не превышает указанной ниже:

температуры хладоносителей (вода, рассол) - не более 0,1 °С;

разности температур, по которой рассчитывают холодопроизводительность - не более 0,05 °С;

температуры хладагента и воздуха - не более 0,5 °С;

давления хладагента (абсолютного):

всасывания - не более 1%,

нагнетания - не более 2%;

атмосферного давления - не более 1%;

расхода воды и хладоносителя - не более 2%;

расхода жидкого хладагента - с погрешностью не более 1%;

расхода пара хладагента - с погрешностью не более 2%;

частоты вращения вала компрессора с внешним приводом - не более 0,75% (для компрессоров со встроенным электродвигателем при колебании напряжения в пределах ±3% номинального, допускается принимать частоту вращения вала компрессора равной частоте вращения вала электродвигателя, указанной в его документации);

измерения времени - не более 0,1% (за исключением общей продолжительности испытаний).

Примечания:

1. Допускается применение приборов с погрешностью более указанной, если соблюдаются требования пп.1.1.2 и 1.1.6.

2. При измерении расхода дроссельными расходомерами должны соблюдаться требования ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3.

3. Допускается измерение частоты вращения вала компрессора по ГОСТ 7217.

1.5. Обработка результатов

1.5.1. Холодопроизводительность компрессора, кВт, определяют как произведение действительного массового расхода хладагента на разность удельных энтальпий

, определяемую в соответствии с принятым для данного типа компрессора циклом, по формуле

,

где

- для одноступенчатого компрессора, кДж/кг;

- для двухступенчатого компрессора, кДж/кг.

Схематическое изображение циклов одно- и двухступенчатого сжатия в тепловых диаграммах

приведено в приложении 3.

Если параметры режима отличаются от установленных условий испытания, в том числе удельный объем всасываемого пара хладагента (п.1.1.8), частота вращения вала (п.1.1.6) или частота тока, то полученное значение холодопроизводительности умножают на коэффициент

- для любых компрессоров

или

- для компрессоров со встроенным электродвигателем.

1.5.2. Массовый расход хладагента определяют для каждого метода в соответствии с приложением 3.

Действительный массовый расход хладагента (

) определяют как среднеарифметическое значений, полученных двумя методами

.

Отклонение

в процентах от действительного массового расхода хладагента рассчитывают по формуле

.

Отклонение

должно быть не более 4% для компрессоров одноступенчатого сжатия и 8% - для компрессоров двухступенчатого сжатия.

1.5.3. Действительный массовый расход (

) на сравнительном режиме, если испытания в этом режиме не проводились, можно определить с помощью графической зависимости коэффициента подачи от отношения давлений нагнетания (

) и всасывания (

) (см. п.1.1.8)

в этом случае

.

1.5.4. Энтальпии хладагента определяют по таблицам термодинамических свойств Государственной службы стандартных справочных данных ГСССД. При отсутствии таблиц ГСССД на новые хладагенты применение таблиц согласовывается с головной организацией по госиспытаниям.

Для одноступенчатых компрессоров при определении энтальпии значение переохлаждения перед регулирующим вентилем принимают равным нулю.

Удельная энтальпия

при расчете двухступенчатых компрессоров принимается на пограничной кривой диаграммы

при промежуточном давлении.

1.5.5. Абсолютное давление хладагента (

) рассчитывают по формуле

,

где

- измеренное давление, МПа.

1.5.6. Температуру кипения и конденсации определяют по абсолютным давлениям насыщенных паров хладагентов.

1.5.7. При расчете результатов испытаний следует использовать среднеарифметические значения из ряда последовательных измерений.

 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ

2.1. Измерение мощности проводят одновременно с измерением холодопроизводительности.

У компрессоров со встроенным электродвигателем мощность измеряют на клеммах электродвигателей (

). У компрессоров с внешним приводом измеряют эффективную мощность на валу компрессора (

).

2.2. Если невозможно измерить крутящий момент, то допускается проводить измерение на клеммах электродвигателя. В этом случае эффективную мощность на валу компрессора определяют по графику ее зависимости от мощности, потребляемой электродвигателем из сети для данного электродвигателя.

2.3. Силу тока, напряжение, электрическую мощность измеряют приборами класса не ниже 0,5.

При мощностях 200 кВт и выше допускается применять приборы класса не ниже 1,5.

2.4. Расчет погрешности измерения мощности проводят по аналогии с расчетом погрешности холодопроизводительности (см. приложение 4).

2.5. Мощность холостого хода компрессора измеряют при снятых нагнетательных клапанах и патрубках, открытых в атмосферу. Мощность холостого хода допускается определять до герметизации и проверки плотности компрессора. Мощность холостого хода герметичных компрессоров определяют с клапанами на полностью собранном компрессоре. Мощность в этом случае измеряют после достижения наиболее низкого давления внутри герметичного компрессора. Воздух из компрессора откачивается самим компрессором при закрытом всасывающем и открытом нагнетательном патрубке. Мощность компрессоров всех типов измеряют при достижении температуры масла в картере 55 °С - 60 °С.

2.6. Если частота вращения вала компрессора при испытании отличается от номинальной более чем на 1%, то при расчете мощности вводят поправочный коэффициент, равный отношению номинальной частоты вращения к частоте вращения, при которой проводились испытания.

 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

3.1. Объемную производительность компрессора определяют по времени заполнения ресивера воздухом или с помощью дроссельного расходомера. Не допускается проведение проверки на компрессорах с диаметром цилиндра свыше 67,5 мм.

3.1.1. Объем ресивера должен быть таким, чтобы время заполнения его было не менее 30 и не более 120 с, конечное давление воздуха 0,5 МПа. Запрещается повышение давления свыше 0,5 МПа.

Проверку проводят не менее трех раз и за результат принимают среднеарифметическое результатов измерений. Расхождение при проведении измерений допускается не более 5% среднеарифметического значения.

Время достижения давления и объем ресивера должны устанавливаться программой, методикой испытаний компрессора конкретного типа.

Если температура окружающего воздуха и атмосферное давление при определении времени заполнения ресивера отличаются от нормальных условий, следует пользоваться поправками, приведенными в приложении 5.

3.1.2. Объемную производительность при помощи дроссельного расходомера определяют на линии всасывания при перекачке воздуха при отношении давлений нагнетания и всасывания, указанных в программе и методике испытаний.

Параметры расходомера, выполненного в соответствии с ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3, должны обеспечивать перепад давлений не менее 1,5 кПа (150 мм вод.ст.). Общая продолжительность испытаний - не более 180 с.

3.2. Компрессоры со встроенной системой регулирования производительности следует проверять при полной производительности.

3.3. Давление воздуха измеряют манометрами класса не ниже 2,5;

время - секундомером с погрешностью в пределах ±1%;

расход воздуха - расходомером, включающим сужающее устройство, с погрешностью, рассчитанной, как указано в ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3;