Зона входного устройства

теплообмена через корпус, механических потерь, а также потерь на утечки газа через уплотнения вала.

4.15.2 Методы вычисления механических потерь представлены в пункте 4.18. Потери тепла в окружающую среду можно оценить на основании данных пункта 4.17.

4.15.3 Метод теплового баланса необходимо применять в связке со следующими мерами предосторожности и ограничениями.

(a) Определение температуры на входе и на выходе должно осуществляться с помощью средств измерения, выбранных и используемых таким способом, чтобы совмещенная погрешность (точность) измерения не превышала 1 процента от разности температур. Когда такая разница составляет менее 50°F, следует изучить вариант применения прямого замера перепада

температур (например, с помощью дифференциальных термопар). Наличие неравномерности температурного распределения в величине более двух процентов от разницы температур в точках замеров, располагающихся как на входе, так и на выходе, может потребовать применения нижеуказанных процедур к точке замера, в которой обнаружена неравномерность:

(1) Нанесение изоляции на участок трубопровода, выше по потоку точки замера температуры в целях минимизации перепада температур. В случае положительного результата, переустановка средства измерения может не потребоваться.

(2) Удаление точки замера температуры за пределы компрессора, а также нанесение изоляции на трубопровод.

Это может быть особенно эффективно в тех случаях,

35

Когда температурное расслоение становится причиной проблем на выходе с компрессора.

(3) Осуществите оценку распределения температуры в поперечном сечении используя 10 точек, расположенных вдоль каждой из двух поперечных линий диаметра, которые пересекаются под углом 90 градусов и находятся в одном и том же поперечном сечении трубы. 10 мест постановки средств измерения вдоль каждой из линий должны максимально близко соответствовать средним радиусам пяти кольцевых поверхностей равной площади, причем суммарная площадь указанных кольцевых поверхностей должна равняться полной площади поперечного сечения трубы. (Центральная область будет представлять собой не кольцо, а окружность). Измеренная температура будет равняться средней величине 20 отдельных замеров.

(b) Для агрегатов с параллельным потоком, где определение внутренней температуры является обязательным условием, в идеальном варианте следует использовать четыре зоны замеров. Тем не менее, это может оказаться нецелесообразным. В любом случае, необходимо осуществлять измерение температуры двух потоков перед внутренней областью смешения. Результат измерения температуры смешанных потоков за областью смешения может быть недостоверным и не должен использоваться в расчете в силу свойственной данному типу машин слабой степени внутреннего смешивания.

(c) До начала считывания испытательных данных необходимо установить температурное равновесие. Равновесие, соответствующее критериям приемлемости, подтверждается наличием шести или более массивов данных, полученных средствами измерения, снимаемых через равномерные промежутки времени, с длительностью временного периода снятия данных равной как минимум 10 (десяти) минутам, причем, в течение указанного периода времени величина изменения температурного перепада не должна превышать 5 процентов от самой величины температурного перепада (разности температур).

(d) Величины тепловых потерь на излучение и конвекцию, выраженные в процентах от общей мощности на валу, не должны превышать 5 процентов. (См. пункт 4.17.)

(e) При проведении испытаний второго типа, газ на входе быть перегрет как минимум на 5 градусов.

4.16 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ НА ВАЛУ С ПОМОЩЬЮ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛООБМЕННИКА

4.16.1 В тех случаях, когда измерение мощности на валу не представляется возможным или целесообразным напрямую или с помощью метода теплового баланса компрессора, а теплообменник входит в конфигурацию испытываемого оборудования, допускается использовать величину количества тепла, переданного охлаждающей воде, в целях расчета общей мощности на валу компрессора.

4.16.2 Методы учета механических потерь представлены в пункте 4.18. Оценку потерь тепла в окружающую среду через корпус, трубопроводы и охладитель допускается выполнять в соответствии с данными пункта 4.17.

4.16.3 Метод определения мощности на валу с помощью параметров теплообменника необходимо применять в связке со следующими мерами предосторожности и ограничениями.

(a) Подача охлаждающей жидкости должна осуществляться так, чтобы параметры давления и температуры жидкости были настолько устойчивы, чтобы

колебания величины расхода охлаждающей жидкости не превышали 2 процентов, а колебания величины температурного перепада не превышали 1 процента.

(b) Измеритель расхода охлаждающей жидкости должен быть выбран и откалиброван таким образом, чтобы максимальная погрешность при условиях проведения испытаний не превышала ½ процента.

(c) Норма расхода охлаждающей жидкости должна быть выбрана таким образом, чтобы разность температур составляла не более 20°F.

(d) Два или более контрольно-измерительных прибора должны использоваться в каждом из мест, где охлаждающая жидкость вводится и выводится из системы.

(e) Для того, чтобы обеспечить должную степень смешивания выходящего потока перед точками замера температуры, должны использоваться завихрители или прочие устройства закручивания потока.

(f) Величины тепловых потерь на излучение и конвекцию через трубопроводы газового контура, компрессор и охладитель не должны превышать 5 процентов от общей мощности на валу. Рекомендуется выполнить изоляцию трубопровода между выходным фланцем компрессора и входным устройством охладителя.

(g) До начала считывания испытательных данных необходимо установить температурное равновесие. Равновесие, соответствующее критериям приемлемости, подтверждается наличием шести или более массивов данных, полученных средствами измерения, снимаемых через равномерные промежутки времени, с длительностью временного периода снятия данных равной как минимум 10 (десяти) минутам, причем, в течение указанного периода времени величина изменения температурного перепада не должна превышать 5 процентов от самой величины температурного перепада (разности температур).

4.17 ПОТЕРИ ТЕПЛА

4.17.1 Для тех случаев, когда в целях определения мощности используется метод теплового баланса или метод определения с помощью параметров теплообменника, рекомендуется минимизировать потери тепла за счет применения соответствующего материала. Если разность температур сжатого газа составляет менее 50°F, то впускной трубопровод, корпус компрессора и выпускной трубопровод должны быть изолированы, по крайней мере, до места точки замера. Потери тепла в окружающую среду через корпус компрессора и соединительные трубопроводы можно рассчитать с приемлемой точностью, базируясь на измерении площади открытой (неизолированной) поверхности, средней температуры поверхности, а также температуры окружающей среды. В зонах, где температура нагретой поверхности изменяется в широком диапазоне, так как это происходит в крупногабаритных многокаскадных компрессорах, рекомендуется разбить всю поверхность корпуса на участки произвольной формы, и определять температуру каждого участка отдельно, и, таким образом, вычислить приближенную интегрированную усредненную температуру всей поверхности.

4.17.2 В тех случаях, когда устройство охлаждения находится между точками замера на входе и на выходе, являясь частью конструкции компрессора, необходимо выполнять измерение температуры и расхода охлаждающей жидкости. Примерами могут выступать компрессоры с охлаждением мембран, межступенчатыми (промежуточными) охладителями

36

или вторичными теплообменниками, являющихся частью конфигурации, проходящей испытания.

4.18 МЕХАНИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ

4.18.1 Когда уместно, тепловой эквивалент механических потерь (неразъемные зубчатые передачи, подшипники и уплотнения) должен высчитываться из перепада температур охлаждающей жидкости. Объем текучей среды должен определяться с помощью откалиброванных расходомеров. Тепловой эквивалент внешних потерь, а также потерь на трение в механических уплотнения, в случае использования последних, должен быть высчитан и включен в общие механические потери.

В тех случаях, когда величины механических потерь хорошо известны и подтверждены документально, по согласию сторон допускается использование расчетных значений или значений, полученных до проведения испытаний.

4.18.2 В случае когда коробка приводов (которая не является конструктивным элементом компрессора) используется на участке между приводящим механизмом и компрессором, а мощность на валу измеряется с входной стороны редуктора, для определения мощности на валу на входе в компрессор будет необходимо вычесть потери на трение и сопротивление воздуха в зубчатой передаче (из величины общих потерь). В зубчатой передаче потери мощности на смазочно-охлаждающую жидкость могут быть определены путем измерения расхода и разности температур. Величина дополнительных потерь в атмосферу может быть определена с помощью методов, приведенных в пункте 4.17. В тех случаях, когда измерение потерь через зубчатую передачу выполняется посредством проведения отдельного испытания коробки приводов/редуктора, следует помнить о том, что параметры нагрузки, а также температуры, вязкости и расхода смазочного масла должны гарантированно соответствовать указанным параметрам коробки приводов/редуктора в ходе испытаний указанных узлов в сборе с компрессором.

4.1 9 КАЛИБРОВКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

4.19.1 Все средства измерения, используемые в ходе испытаний, должны быть сертифицированы на момент проведения испытаний посредством сравнения с соответствующими эталонными образцами, которое должно быть выполнено до проведения испытаний. Те средства измерений, калибровочные настройки которых подлежат изменению вследствие использования, транспортировки или воздействия опасных условий, после проведения испытаний должны быть повторно проверены на соответствие стандартам.

4.19.2 Средства измерения давления (даптчики и преобразователи с трубкой Бурдона, и т.д.) должны быть откалиброваны с помощью силоизмерительной машины непосредственного нагружения или грузопоршневого манометра с шагом в 5 процентов от предполагаемого диапазона измерений. Контрольно-измерительные приборы, на результат измерений которых может повлиять температура, должны быть откалиброваны в том же диапазоне температур, который является основным в ходе их использования.

4.19.3 Средства измерения температуры (термопары, ртутные термометры, резистивные датчики температуры, термистеры, и т.д.) должны быть откалиброваны с помощью аттестованных эталонных образцов с шагом 20 процентов от диапазона измерений. Образец должен соответствовать диапазону измерений контрольно-измерительных приборов, которые подлежат калибровке. В целях отслеживания точности замеров следует использовать процедуры, описание которых приведено в документе PTC 19.3, Измерение Температуры. Проверка калибровки термопар должна включать в себя контроль рабочего спая, проволочного вывода и индикаторного прибора. Калибровка резистивных датчиков температуры и термистеров должна осуществляться в составе полной системы.

4.19.4 Средства измерения электрической мощности, такие как ваттметры, амперметры и вольтметры должны калиброваться с помощью первичных эталонов. Необходимо выполнить контроль уставок нуля. Также необходимо контролировать трение стержня. Средства измерения с наличием трения стержня использоваться не должны. Допускается выполнение калибровки средств измерений типа динамометра с помощью прямого или переменного тока. В измерительных трансформаторах тока должны контролироваться следующие параметры: коэффициент трансформации и угол сдвига фазы в пределах всего диапазона нагрузок, действующих в ходе проведения испытаний. Коэффициент трансформации в трансформаторах напряжения необходимо замерять при таких значениях первичного напряжения и частоты, которые преобладают в ходе проведения испытаний.

4.19.5 Калибровка измерителей крутящего момента должна осуществляться с помощью аттестованных эталонных грузов, тензодатчиков или прочих соответствующих средств измерений, предназначенных для работы в данном диапазоне. В части контрольно-измерительных приборов типа тензодатчика: необходимо осуществлять поверку щеток, проволочных выводов и индикаторного прибора.

37