GB T 25630-2010 透平压缩机 性能试验规程.pdf
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1、GB ICS 23.140 J72 和国国家标准11: ./、中华人民GB/T 25630-201 O/ISO 5389: 2005 性能试验规程透平压缩机Turbocompressors-Performance test code CISO 5389: 2005 , IDT) 2011-03-01实施2010-12-01发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会vb白oaiz hy怡、们J13 30-1 56i圆仁60Fpt o dww dnh吻创刊宿GB/T 25630-201 O/ISO 5389: 2005 目次前言. III I 范围2 规范性引用文件.3
2、 符号和定义.4 保证55 测量方法与测量设备76 性能试验四7 保证条件的试验结果换算.8 保证值比较269 试验报告. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 附录A(规范性附录)容积流量比值计算程序表35附录B(规范性附录)流动相似性的容积流量比的试验38附录c(规范性附录)雷诺数对离心压缩机性能影响的修正方法42附录D(资料性附录)测量结果误差计算的公式推导46附录E(资料性附录)压缩机专用术语.48 附录:!7(资料性附录)验收试验报告实例.参考L105I GB/T 25630-
3、201 O/ISO 5389: 2005 透平压缩机性能试验规程1 范围本标准适用于所有型式的透平压缩机的性能试验。它不适用于通风机和高真空泵,或带有可移动驱动组件的射流式压缩机。透平压缩机是包括进气、压缩和排气处于连续流程的机器。被输送的气体在叶轮内压缩,并在固定的有叶扩压器或无叶扩压器中减速。本标准是为透平压缩机进行性能试验时的准备、过程、评定提供的标准规程。性能试验是验收试验的一种限定形式。性能试验目的是为了表明实现合同中所规定的订货条件和保证的程度。2 规范性引用文件下列文件中的条款,通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订
4、版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 2624. 1 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第1部分:一般原理和要求CGB/T2624.1-2006 ,ISO 5167-1:2003 ,IDT) 3 符号和定义3. 1 符号和单位3.1.1 拉丁字母符号术i吾A 面积a 声速B 制造公差b 第一级叶轮的出口宽度C 速度Cp , Cv 比热C; 估算系数D 第一级叶轮的外径f 修正系数fx 平均相对偏差G 质量等级g 重力加速度h 比始h 等恼指数kT 温度等脑指数是v容积等情指
5、数风管长度Ma 马赫数单位m m/s % 盯1m/s kJ/ Ckg K) 盯1% m/s2 kJ/kg 口1盯1GB/T 25630-201 O/ISO 5389: 2005 Mt M 扭矩摩尔质量温度指数质量流量转速多变指数功率压力热量气体常数均方根粗糙度通用气体常数百诺数数字测量步长比始热力学温度绝对程度温度与D有关的叶顶速度单位内能茸信区间或测量误差比容容积流量结果函数质量比值压缩性函数减速比适用于同种气体的湿蒸汽质量的蒸汽含量适用于干气体的蒸汽/气体混合物的蒸汽含量压缩性函数函数值比压缩功压缩性系数段数管道摩擦系数m 1 N n P P Q R Ra Rmol Re s 5 T u
6、u V v w w X XN 工X(下标Y yyz z 3. 1. 2 希腊字母符号术语 热传递系数体积膨胀系数加权系数压差计算系数效率3a八川 平2 N.m kg/mol kg/s r/min kW MPa(bar) kW J/(kg.K) m J/(kmol. K) kJ/(kg. K) K 。cm/s kJ/kg m3/kg ml/s kg/kg kg/kg kJ/kg 单位W/(m2 K) l/K GB/T 25630-201 O/ISO 5389: 2005 f1. 动力蒙古度Pa s 。(RZjTj)值的比K 比热比 多变比 运动蒙古度m2/s E 压力比p 密度kg/m3 相对测
7、量误差中容积流量比9口流量系数f!(下标相对湿度l 参考过程功系数自J角速度rad/s 3. 1.3 下标标记术语1 进口(吸气侧2 出口(排气侧1 , II ,皿,Z沿气施方向的段数= 在无限大下A 中间冷却压缩机的元冷却段an 干空气amb 环境(空气.温度)an 驱动机的av 平均B 多级中间冷却压缩机的冷却段cal 校准co 换算为保证条件cog 换算为保证点的comb 组合的cond 冷凝cou 联轴器cnt 临界d 动态dev 偏差dr 驱动dry 干燥eff 有效Ex 的极限值g 保证条件或参考条件gas 气体和的第i项(i=1,2,3,)带下标的或内部的3 G/T 25630-
8、201 O/ISO 5389: 2005 m 输入1 级或段数(j=1 , n ,田,z)k 等情指数泄漏lub 润滑油M 测量,电机m 质量流量mech 机械的n 标准状态N 旋转频率out 输出p 多变的P 功率Pr 参考过程或标准过程pr 预先计算或预测的试验结果rad 辐射和对流ran 仪表测量范围Re 雷诺数red 减速ref 基准值res 结果s 等惰的sat 饱和的蒸汽seal 密封液side 旁流或抽取st 静的sup 供给sur 表面sys 系统T 等温t 温度,扭矩te 试验结果ter口1端子tol 允许偏差tot 总的u 叶顶或圆周us 可用的V 容积vap 蒸汽wet
9、湿气wf 工作流体W 冷却水或冷却液4 GB/T 25630-201 O/ISO 5389: 2005 X 在进口和出口之间函数值y 与此相反,标准中无下标使用的热力学变量描述的是总状态。3.2 定义.下列术语和定义适用于本标准。附加的术语和定义在附录E中给出。3.2. 1 容积流量比的比值(Vl/V2)te 一二一(VJVz)g. ( 1 ) 3.2.2 减速比XN= 0R-2T1人LR-2.Tl)g ( 2 ) 3.2.3 叶顶马赫数Mau =旦a . ( 3 ) 3.2.4 叶顶雷诺数Reu =旦旦V . ( 4 ) 3.2.5 容积流量系数V1 4口=一?-D2.u . ( 5 ) 3
10、.2.6 基准过程功系数P一,/y-2 -u 一一? . ( 6 ) 3.2.7 热蜡系数tFz Ah 一-uZ/2 . ( 7 ) 3.2.8 RZ1 T1比1, = ( 1 !_) j 1, ,= C! !1) j -一-(R ZI T) 1 Vj.B - (R ZI T1) I.B 式中1,B是冷却段B的第1级。3.2.9段相同质量的气流流经无中间冷却透平压缩机的一个或几个级。. ( 8 ) 4 保证4. 1 概述客户和制造商应在订立的合同协议中规定需要保证的压缩机性能特性,并经验收试验。而性能验证必须将验收试验中所测得的特性值转换成需要的保证条件。只有当压缩机系统的各个部分在验收试验时
11、都处于保证状态,才可以保证实现要求的性能和特性(见6.1.3)。4.2 保证的先决条件用于该保证的先决条件,应在供货合同中规定,它的修改将会影响到压缩机的性能变动。这些条件GB/T 25630-201 O/ISO 5389: 2005 应包括下列内容:a) 进口压力(或吸气式压缩机情况下的出口压力)和进口温度;b) 在补气的情况下,它们的热力学状态和补气质量流量同进口质量流量之比,在段间抽气的情况下,其抽气的质量流量同进口质量流量之比和抽气压力;c) 对于段间冷却的压缩机,相关段间的再冷却温度和压力降;d) 气体或蒸汽的物理性质及其气体成分或质量百分率;e) 冷却液的质量流量和进口温度;f)
12、驱动机的工作条件(例如:热焰差,进口和出口状态、燃料的热值、型号、电流、电压和频率、转速); g) 压缩机的进口和出口截面的流动状态;h) 转速(符合保证点要求的必妥偏差,应该在客户与制造商之l国商定)。4.3 保证的对象在4.2中所规定的先决条件之下,可以保证下述值:a) 实际进口容积流量,如E.4.2中所规定;b) 出口压力t或吸气式压缩机情况下的进口压力)和在补气及抽气情况下的段I;J压力;c) 用于规定的进口容积流壁和1:fl口压力(式在茸宁市压缩矶的情呢下的进口压力)下的功率,它以下面的形式出现:一一-压缩机联轴器处的压缩机功率:一-l3区动机联轴器处带齿轮箱的压缩机功率;-一驱动电
13、机输入端的电饥斗力率;一一驱动机燃料消耗。当压缩机和驱动机有公月jrri5件(例如:轴承、油泵等)时,应在协议l1 101确规定公用部件的损失按比例进行分配(见5.9)0 也可以用与适合的标准过科相关的功率或效率(见E.J)件代保证J)J来。d) 辅助机械的功率(例如:油丑EDX咋却1Jj(东).这比功率不但川(t保证的功率之内;e) 工作范围限定如下:一一:if二规定的出口压力下的最大实际进口容积流量或在规定的实际进口容积流量下的最大压力;在规定的出口压力下的最小实际进口容积流量;一一一喘振极限。见第E.9。4.4 补充保证如果对于操作具有重要意义或者由于某一其他原因,可以要求附加保证(对于
14、部件负荷效率、密封材料、压缩的气体的温度、冷却器和冷凝器的冷却效率)。4.5 保证值比较在试验验收的过程中,将试验结果换算为保证条件时,应对照保证值作评价(见第8章),并要把测量误差考虑进去(见6.4)。所有的制造公差,应被认为是构成供货合同的一部分,而不是本标准的一部分。4.6 系到生产的保证在短时间周期内制造同一设计型式的压缩机系列时,通常不对每台压缩机逐个做验收试验。在该系列上随机选出几台压缩机做型式试验,并且该试验的完成应被认为是足以满足了需要。这一方法的细节应由供货合同决定。GB/T 25630-201 O/ISO 5389: 2005 5 测量方法与测量设备5. 1 概述5. 1.
15、 1 测量方法如果适用,应使用下面的测量方法和测量仪表,包括使用它们的规定。根据有关测试和装配协议规定,也可以使用其他测量方法。5.1.2 测量设施选择的测量点和用于测量压力、温度、流量、功率和转速的设备应在设计期间和后续系统的装配过程中都能与压缩机相连接。按照GB/T2624. 1的规定,所有的流量测量点上应有足够长度的直管和安装孔板及喷嘴的法兰接头。图E.3和阁芒.1不出的是用两个测点测量压缩机压力和温度的布置图。保证将涉及到所提供的测量点和准备的测量点。在主要测点处要设置有安装基准仪表的插座。5.1.3 测量仪表对于验收试验,应使用下面测量仪表:a) 测量表应符合.5.1. 3c)的规定
16、,并应进行校准。b) 所有测量仪表应有经认可机构颁发的校准或检验合格证。c) 其他经过检验和验证,具有已知测量精度的仪表的使用,应在合同的政方之间商定。所有的测量仪表(特别扯扎根和咄啪).应t古装前和/旦旦进iJ条f!与尺寸柑度检查前后,都应立即作检查。此外,由确保安装,i.、法置平llV11址1L丘身符合白关规范坦求。其险查的结果应做记录。5. 1.4 传感器的使用;数据采集在使用带有任何型式的传感器的电子侧最仪表和数字计算可行1i.J. 支传感器应作校准并且应保持校准记录1通过适当的于民J.锚检查该测量号:统。这-地定同样;&JIJ f数据采集系统和I电子数据处理系统。5.2 压力5.2.
17、 1 静压管壁上的静lk可以通过在管壁l气w孔来ylj肚。所钻的扎不得有E刺.也不得成喇叭形。孔的直径应尽可能地小,但其下限l出自主生墙寇的危险在长直管道内,气流流线平行于管道轴线。那么,便可以假设在垂直于管道轴线平稳气流的任意横截面内的静压是稳定的J这样,通过管壁钻孔所取得的压力则足以满足测量的宿要(关于取压位置:见图E.3和图E.的。5.2.2 动压和全压当用测量的流量值和气流流通面积得到平均洼度c时,可以通过这个值和静压按下列公式计算平均动压Pd平均全压Ptot:对于平均速度:对于全压和静压之比:p .户.A Ir Cp . A 2 c=一?一一-一一十I 1-一一一-1十2 Cp Tt
18、ot m R Z v 1m R Z I ( 9 ) 刚十户dI Ttot -1 ( 1 ( 10 ) p飞TJ 用平均速度c计算出的动压和全压近似值,在现有的规定的范围内被认为是足够精确的。5.2.3 测量管线的安装应该非常细心地安装取压点和显示仪表之间的测量管线。应消除所有泄漏。应防止杂质堵塞。在测量管线内出现有冷凝水时,这样的管线应该全部充以冷凝水,否则应该可靠地保持无冷凝水(例如测量仪表要布置得高于测量点的水平高度)。7 GB/T 25630一2010/ISO5389:2005 5. 3 温度静态温度T和总温度T101不能作为气流中的气体状态变量直接测量。总温度与静态温度之比:T101
19、T -t -o -t -T E 2-c-p 14-c -n/ 咱ti( 11 ) 常用型式和规格的温度传感器(液态温度计、热电偶、装置上带有或不带有套管的电阻温度计)受重力作用,即使安装正确,只要暴露于流动的气体中,就会受到位于T和Ttot之间的特征温度的影响。然而,有一些温度传感器(总温度测量仪表)例如板式、钩式以及扩散式温度计,它们的显示极为接近于该气体的总温度(静止状态下的温度)。如果动能量头超过了单位压缩功的0.5%,在任何情况下,都不要忽略速度恢复效应。并且所使用的速度恢复系数要作商定。当无法确定具体的数值时,可以使用下面的值:a) 温度计和套管内的热电偶:0.65b) 裸式热电偶:
20、0.80c) 带有隔热屏蔽的裸式热电偶:0.975.4 气体密度对于己知组分的气体和蒸汽,可以由状态方程式、状态图或数据表来确定密度。在不知道:昆合气体组分的情况下,密度要使用一种公认的方法直接测量。5.5 气体组分5.5.1 慨述当对混合气体或气体/蒸汽混合物进行压缩时,应该使用一种公认的方法,以一定的时间间隔,检验该混合气体的组分。这种检验的频率、性质和精度,按照气体组分中的波动变化将有所不同。5.5.2 湿度5.5.2.1 空气湿度在大气压力(户amb)下,以百分率表示的相对湿度可以使用干温球温度计上的湿温度(twet)和干温度(td,y)读数(例如在规定时,可使用阿斯曼干湿球温度计),
21、通过斯普隆近似方程计算如下:Psat一O.5 (td,y - twet) 旦旦主2755 CJvao = . . 100 ( 12 ) d,y 式中:sat一一在twet时的饱和蒸汽压力;d,y一一在td,yB才的饱和蒸汽压力;户amb一一环境大气压力。在twet和td,y及大气压力amb的值已知下,可以由任意的空气压力户的hMZH图表中读出相对湿度(伊vap)。压缩空气的相对湿度可以通过从压力管路中取样并将其减到大气压力来测定。再将大气压力下测得的相对湿度几p转换到管路中的气流状态下的相对湿度。也允许用干湿球温度计之外的其他公认的方法(例如,露点、结冰、氯化惶和吸收法)测量空气的相对湿度。5
22、.5.2.2 其他气体的湿度对于空气之外的气体,推荐采用其他方法。5.6 气体速度5.6. 1 定量测量局部流速可以使用指针式风速计或传感器(例如普朗特或皮托管)来测量,在某些极限值内,它们是非方向相关的(见5.7.3)。GB/T 25630-201 O/ISO 5389: 2005 5.6.2 方向的确定气流速度的方向可以使用固定的校准过的传感器,或者通过在可调传感器上测量的压差来确定。在长的直管段内不必做方向的确定。5. 7 窑积流量和质量流量5. 7. 1 使用孔板和颐嘴测量流量GB/T 2624. 1己确定使用孔板和喷嘴的流量测量方法。若使用非标准化的孔板或喷嘴测量流量可见参考文献4J
23、和5J。5.7.2 使用气体流量计测量使用校准的气体流量计可以进行容积流量的测量。应确保气体流经该流量计时没有脉动喘振的破坏。还应检查该流量计在其代表的鼓状或波纹管处看是否有泄漏和密封液是否精确注入及密封液的气体饱和液位的变化。5.7.3 其他测量方法如果由于技术或者经济的原因,5.7.1和5.7.2中所提及的测量方法之一不实用,则可以在用户和制造商之间协商使用其他测量方法。在恒定气流中,可以由校准的压差或通过速度剖面图的测量来确定气体的容积流量或质量流量(见参考文献6J)。质量流量也可以由适宜的能量平衡作计算,同时包括驱动功率和工艺过程。5.8 转速对于性能试验来说,转速的测量是必不可少的。
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- GB 25630 2010 透平 压缩机 性能 试验 规程
