ASME PTC 10-1965 中文版 压缩机和排气机动力试验规程

1965 压缩机和排气机动力试验规程 (美国机械工程师协会) 压缩机和排气机动力试验规程 美国机械工程师协会 前 言 1949年的压缩机和排气机的试验规程被证明对压缩机制造厂和用户来说是个透彻的写得较好的和有用的版本它对试验方法的严密处理基本上是没有异议的可是压送不服从完全气体定律的气体或压送在工厂试验设备中不能使用的气体的离心轴流和混流式压缩机的扩大使用使该规程不能适用于这许多新应用中的压缩机试验这就导致在1955年改组了第十次动力试验规程委员会以便专诚用增加必要的补充来修订和重订1949年版的试验规程 1955年开始着手修订的目的是为了准备一个规程它能制订试验离心轴流和混流式压缩机的条款供这些机械在大大扩展了的应用范围内使用除试验外认识到带中间冷却器旁流注入或抽气等等多级机械的扩大使用修订后的规程也为之订了条款 当这个经过改组的委员会开始工作时立刻明白到用已有发展了的方法来处理某些由于压缩机新的应用引起的问题但是还有更多的问题留待解决尤其是对于美国机械工程师协会动力试验规程的目的来说这种型式的重要问题之一是如何在车间试验中使用代用气体或气体混合物来判定机械的性能与此有关的问题是如果有容许偏差那么代用气体的性质与合同上指定的气体性质的容许偏差为多少这些气体的热力学性质的可靠来源代用气体的试验结果的换算为指定气体等等用于这种修订的准备工作所耗的大量时间是从事于解决这些问题以便多少符合所制订的动力试验规程的质量标准的要求还曾作了共同的努力使规程处于严密的基础以适应于各种各样的气体与工作条件这种努力还包括力图阐明在整个规程中使用的定义力和质量的单位等希望这些努力对本规程使用者在应用时有所帮助 在写新规程时委员会试图遵循一些指导原则 1规程应该按原有规程的方针来写在规程中应该尽可能的简单和实用并认识到对每个压缩机试验来说不应该需要庞杂的方案 2规程应该包括尽可能多的条件和情况我们承认科学上正确的气体性质有时还缺乏可用的资料但是用手头的资料来规定压缩机试验的最佳方法时尽量力求提供资料的线索 3规程应该是简洁的但是尽可能地广泛为此缘故它不是象手册那么完全为了启发的目的而宁引证参考文献 4关于气体性质的问题本规程不妄想成为最终的典据为此缘故它包括了气体性质的有用的参考资料而没有妄图掌握所给出的性质的精确度在有数据可资应用时希望对气体性质参考文献的附寻进行增补与修订 压缩机中各种气体性质的知识及数学上的处理已经有了很大的进展本规程所用的方法在许多场合下是相当可靠的另一方面关于许多气体性抟的详尽知识还有着大量空白希望美国机械工程师协会的其他组织能推运对气体性质进一步的研究以求在今后五至十年内能与写出更好的规程 本规程已于1964年4月4日由动力试验规程委员会认可在规程和标准委员会的推动下它已由美国机械工程师协会委员会于1964年8月14日认可并采纳作为学会实践的标准 美国机械工程师协会动力试验规程 压缩机和排气机试验规程 目 录 部 分 节 次 一 对象和范围 术语的说明和定义 导 则 测量仪器和方法 计算与成果 试验报告 附 录 A 用滞止压力和滞止温度确定压缩机性能 混合气体的性质 第一类试验计算实例 第二类试验计算实例 第三类试验计算实例 参考文献 符号和单位 第一部分 对象和范围 个规程的目的是制订关于在怎样的条件下采用怎样的办法组织压缩机试验提出报告的条例以便可以预先估计已知性质的指定的气体在指定的条件下工作的压缩机热力学性能本规程不包括压缩机的机械性能 规程的程序与指示适用于试验机械型式的动力气体压缩机包括离心式轴式和其它类似的型式通常分类为通风机的这种型式的设备其中气体密度的变化在美国械工程师协会能风机试验规程塞式和迴转式压缩机可按示规定试验压送具有已知物理性质和热力性质的气体的压缩机而且在压缩过程中不发生疑结或汽化以及液体的注入 定了试验条件和规定了办法借此压缩机可以用合适的试验气体试验而其结果可以换算到对设计的气体在设计的运转条件下所期望的同一压缩机的性能 规程包括了中间级侧向装有进口或出口的压缩机试验的指示 使试验条件与指定的运转条件保持一致那末具有中间冷却的的压缩机可按此规程进行试验在某种限度内也可以试验带有外接管式中间冷却器的不冷却的串联驱动的压缩机 述了供试验压缩机用的指定的试验程序和仪器装备如采用另一种程序或仪器装备它必须在试验之前用书面方式取得参与各方的同意但是只有不违背本规程中任何必须遵循的要求的试验才可以标明为按照美国机械工程师协会动力试验规程执行的试验 中涉及的规程除非另行指出都是美国机械工程师协会这套动力试验规程内的其他规程如果在此规程中对任何特殊测量的专门说明与其它美国机械工程学会动力试验规程中给出的同类测量不同应以本规程中的指示为准 程总说明书如果适用则必须研究并遵守之该规程中第三和第四部分的一些必须遵守的条款将是本规程的一部分尽管这些条款在这里没有明确叙述 规程提供确定下述试验量的条例和预先估算在特定的以及动力相似的运行条件下压送适当的相似气体时同一压缩机的性能的这些试验量 a)b)c)d)e) 第二部分 术语的说明和定义 压 力 绝对压力 是从绝对零压力亦即从真空开始量度的压力 它等于大气压力和静压力的代数和 压力 是在气流的速度不造成影响的状态下测得的气体压力 它是测量仪器以与运动着的气流相同的速度移动时所显示的压力 并且用作说明流体热力状态的性质的压力 止 总 压力 是在动动着的气流停滞下来时滞止点上测得的压力 并且是通过等熵压缩过程从流动状态变为滞止状态 使其动能转换为焓增 它通常是用总压管来测得压力 在静止的气体中 静压力与滞止压力数值上是相等的 压力 是气流中的滞止压力减过去静压力的差值 它通常是用毕托管的压差读数来测得的压力 口滞止压力 是靠近压缩机进口法兰处一点上的绝对滞止压力 如在 中述 除非另作特殊说明 这就是在本规程中所使用的压缩机的进口压力 进口静压力 是靠近压缩机进口法兰处一点上的绝对静压力 如在 中所说那样 口滞止压力 是靠近压缩机排出法兰处一点上的绝对滞止压力 如在 中所说明那样除非另作特殊说明 这就是在本规程中所使用的压缩机的排出压力 出口静压力 是靠近压缩机排出法兰处一点上的绝对静压力 如在 所说明那样 温 度 绝对温度 是超过绝对零度的温度 它等于华氏度数加 用兰金度数 R 表述之 止温度 是测量仪器以与流体相同的速度移动时所指示的温度 它是作为说明气体的热力学状态的物性所使用的温度 止 总 温度 是在气流停滞下来时在滞止点上测得的温度 同时是通过等熵压过程从流动状态转为滞止状态使它的动能转换为熵增 U D v 口滞止温度 是靠近压缩机的进口法兰处一点上的滞止温度 如在 中所说明那样 除非另作说明 这就是在本规程所使用的压缩机的进口温度 进口静止温度 是靠近压缩机进口法兰处一点上的静止温度 如在 中所说那样 出滞止温度 是靠近压缩机排出法兰处一点上的滞止温度 如在 中所说的那样 除非另作特殊说明 这就是在本规程所使用的压缩机的排出温度 排出静止温度 是靠近压缩机的排出法兰处一点上的静止温度 如在 中所说明的那样 气体性质 除了压力和温度以外的 密度 是单位容积内气体的质量 比容 是单位气体质量所占据的容积 分子量 是以碳 12 的原子量为 单位来表示的物质一个分子的重量 重 是气体在压力为 /吋 绝对压力 温度为 68F 下的密度与在同样的压力和温度以及表现分子量为 的干空气的密度之比 机 械 特 性 缩机的流量 是指压缩机进口滞止压力 滞止温度和气体组成条件下被压缩与输出的气体的体积流量 压比 是排出压力与进口压力之比 压力增 是排出压力与进口压力之差值 容积比 是进口条件下气体的体积流量与排出条件下气体的体积流量之比 器的雷诺数 在这里是用等式 来定义的或中 是在压缩机进品滞止条件下气体的运动粘性系数 而 D 是特性长度 对于离心式压缩机来说 D 应取为第一级叶轮的出口宽度 对于轴流式压缩机 D 叶片端部处的翼弦 这些变量必须用一致的单位表示 以便给出一个无因次比值 器的马赫数 定义为第一个叶轮或第一级转子叶片前缘外径上的速度与气体在进口滞止压力和滞止温度下的音速之比 注意 一定不可与空气动力学中使用的当地马赫数相混淆 功 功率和效率 等熵压缩 在这里是指可逆的绝热压缩过程 熵功 能量头 是单位质量气体由进口压力和进口温度在等熵压缩过程下压缩为排出压力所需要的功 熵功率 定义为从压缩面的进口条件等熵地压缩和输出压缩机流量达到压缩机的排出压力所需要的功率 等熵效率 是等熵功与压缩过程所需要的功之比值 轴效率 是等熵功率与驱动压缩机转轴的功率之比值 变压缩 是压缩机进口条件的排出条件间的可逆压缩过程 它沿这样的路程变化 在这路程上任何两点可逆输入功与焓增之比为常数 多变功 能量头 是在多变压缩过程压缩单位质量气体所需要的可逆功 多变效率 是多变功与压缩过程所需的实际功之比 杂 项 道雷诺数 对气体在管道中流动的情况 就象在各种气流测量计算情况中那样 中同样的方程定义 但式中速度 特性长度和动动粘性系数应采用以下各项 速度 现在是 V 而在 是 U 是压力测量位置处的平均速度 特性长度 D 是压力测量位置处的管内径 而运动粘性系数 v 是温度测量位置处静压下所具有的值 各种流动计 雷诺数中的变量必须以一致的单位来表示 以便得出无因次比值 力加速度 g 是靠近地球表面的落体所经受的自由降落加速度 根据国际协议 在北纬 45 海平面上重力加速度的标准值为 /次常数 规程中 质量表示为质量磅 力表示为力磅 个值被采用为 量磅一呎 /力磅 本符号和单位 标记法 见附录 G 符号 符号的定义和单位凡是与上述定有关联的都放在第七部分的附录 G 中 除了无关重要的 明显的便外 在本规程中始终采用的标记法都包括在该表内 例外的符号在使用它们时予以解释 在阅读第五部分计算与成果之前建议学习这个表 0 第三部分 导 则 试验的规划 按本规程所规定的规则着手进行试验之前 应该参考本规程关于一般指示的部分 动力试验规程第 1 部分 该文件说明了动力试验各种程序的运转计划 并且对试验的初步安排是特别有帮助的 当规程的条例被应用于指定的试验时 关于它们起作用的范围必须作出解释的决定 程序和方法必须适当地先用 并按照规定的限度使它适应于当前试验的条件 对于所提供的备用管路面置 备用仪器和备用试验气体应作适当的选择 在测量方案中 虽然并不是必须遵循的 所可能产生的误差必须在最后决定之前作出估计 为了规程使用者的方便 这里列出大部分情况下都通用的方法的一般步骤 所取的决定或行动应在试验报告中叙述 再者 如果涉及几个单位的利益 那么参与试验的各方对这些条例的每一项都应一个共同的协议 同时该协议应在试验之前记录下来 (a) 性能说明书的解释和试验目的的详细叙述 (b) 确定满足试验目的所需的第 或 的试验类型 和选择满足表 1 2 3 或 4 的限度的运转条件 (c) 如果设计的或指定的气体不能使用 则要选择合适的试验气体以及确立其物理性质和热气学性质的方法 (d) 管路布置和仪器装备的选择 (e) 提供检查和检验压缩机状况的初步试验的便利 (f) 对于所使用规程的规则应确定其无法避免的偏离程度 (g) 参照试验类型 和 把试验结果修正到指定动转条件所使用的程序 (h) 对所选用的各种测量和各种方法中 作出可能产生的误差的估计 (i) 主管工程师和试验人员的任命 验的范围要受试验目的的支配 必需的各种测量由通常用以评价压缩机性能的因素来表示这些因素是 (a)进口压力 (b)进口温度 (c)排出压力 (d)排出温度 1(e)气体的成份和性质 (f)流量 (g)转速 (h)冷却条件和热交换器的性能 ( i )输入功率 轴功率 ( j )喘振点 在初步规划时 规程使用者应谨慎地注意下面所提供三种试验类型的差别 第 类型 包括用指定气体 不论当作完全或实际的 所做的所有试验 其参数为转速 进口压力 进口温度和冷却条件 这些都是压缩机的设计参数或打算运转的参数 指定运转条件和试验读数的波动要严密地控制在表示于表 1 和表 2 中所给出的限度之内 借此用于测量流量功率的排出压力诸值的修正值的大小将为最小 而试验性能和指定性能之间进行比较时的精确度将为最大 只要可以设法实行 就应该采用第 类型试验 进一步的详述见 表 1 对于第 类型试验试验条件与指定动转条件之间的允许偏离度 见第 变 量 符 号 单 位 偏 离 度 % 1 (a)进口压力 (b)进品温度 (c)气体的比重 (d)转 速 (e)流 量 (f)冷却温度差 (g)冷却水流量 时2绝对 R 比值 转 /分 呎3/分 F 加仑 /分 5 2 8 2 2 2 2 4 3 5 4 3 1 偏离度是以指定值为根据的 指定值都按绝对压力和绝对温度表示 2 项目 (a) (b)和 (c)的综合效应不应产生超过进口气密度的 8%的偏离度 3 对流景范围的限制见 4 温差定义为进口气体温度减去进口冷却水温度之差 第 类型和第 类试验 准备用于压缩机不能可靠地在指定运转条件以指定的气体进行试验之时 对于这些试验来说 在第五部分提供了根据在不同运转条件下以及 或者 用其它气体所作的试验来预告在指定条件下的性能的方法 这些方法的可靠性受下列诸因素的控制 气体性质的精确度 用于计算以及换算试验结果的方法的选择 与容积比 流量 转速比 马赫数和雷诺数等偏离基本设计参数的程度 这些偏离必须遵循的极限值见表 3 列于表 3 2 述参数的设计值和试验值间的允许偏离度认为是和已知的原理符合一致的 并且对实际应用是可靠的 然而 委员会可能有不知道的重要因素那就要求远为狭窄的偏离度 还应注意到 在表 3 中应用的变量的 设计值 只是以额定流量的情况为依据的 表 2 试验运行试验读数的允许波动值 适用于所有试验类型 和 见 测 试 量 符 号 单 位 波 动 值 1 进口压力 进口温度 排出压力 喷咀压差 喷咀温度 转度 转矩 电动机输入功率 试验气体的比重 冷却水进口温度 冷却水流量 线电压 i 2 G A 磅 /时2绝对 R 磅 /时2绝对 磅 /时2 R 转 /分 磅 呎 比值 F 加仑 /分 伏特 2% ( 2 ) 2% 2% 3F ( 2 ) 2% 2% (1) 气体的压力和温度波动值表示为平均绝对值的百分数 水的温度波动值是以 F 度表示的对平均值的偏离值 (2) 这些数值不适用于以热平衡或热交换器方法进行的功率测试 3 表 3 适用于第 类型和第 类型试验的试验参数 与指定设计参数 之间的允许偏离度 见 试验极限值的范围 设计值的百分数 变 量 符 号 最 小 最 大 容积比 流量转速比 机器的马赫数 0 至 过 器的雷诺数 该处的的设计值为 低于 200 000 离心式 超过 200 000 离心式 低于 100 000 轴流式压缩机 超过 100 000 轴流式压缩机 qi/ 5 96 50 95 90 10* 90 10* 105 104 105 105 105 200 105 200 * 机器雷诺数的最小允许试验值为 180 000 * 机器雷诺数的最小允许试验值为 90 000 第 类型试验与第 类型的 区别仅在于所提供的求最佳结果的方法 如果气体的热力性质不合于完全气体的定律而超出表 4 中的限度 那么计算按照专为第 类型试验指定的公式来进行 如果气体性质的偏离度是在表 4 的限度以内的 那么可以应用为第 类型和第 类型试验所指定的更方便的公式 当选用一种试验气体时有几项因素要考虑 它必须适应当地对火灾 爆炸和有毒物品的危险的防范限制 以摩尔重量形式表时的物理性质 比热的比值 C/C 压缩性系数 在试验条件下机械损失不可超过输入轴功率总值的百分之十 4 T V T P V V P V T P 表 4 适用于第 类型试验的试验气体和指定气体的气体性质与完全 气体定律的可允许的偏离度 见 最大可压缩性函数 最小可压缩性函数 压 力 比 最大比值 k 最大 /k 最小 * X Y X Y 1 4 2 4 8 16 32 1 12 1 10 1 09 1 08 1 07 1 06 0 279 0 167 0 071 0 050 0 033 0 028 1 071 1 034 1 017 1 011 1 008 1 006 0 344 0 175 0 073 0 041 0 031 0 025 0 925 0 964 0 982 0 988 0 991 0 993 当这些限度被沿着压缩过程任意状态点处的试验气体或指定气体所超过时 则可应用计算第 类试验所述的方法 (见 ) *试验过程或指定状态范围内的最大的和最小 k 值 X= ( ) Y= ( ) Z 蒸汽压力必须在事先精确地知道 或者必须能很快地由试验测量和实验室分析坟得 必须计算出度用的试验转数 它应产生容积比 qi/ 这个转速不可超过设计的安全极度限值 进口温度和进口压力必须保证气体在过热状态 排出压力和排出温度不可超过应力极限 如果使用封闭迴路 则需要有压力的升高 容积范围的热负载以制定系统的重要尺寸 见 表 3中列出以试验输入功率的总和的百分之十为轴承和密封损失的最大限值 可能成为选择进口压力的又马到成功项限制 试验气体的最后选定或运转状态的最后决定之前应评价全部计算的未定量 以确定提出的程序是否能获得所需要的精确工 很显然 第 类型和第 类型试验的使用把预计性能时可能的误差增加一项由于试验气体中或是指定气体中的气体性质误差所招致的误差 规程使用者要特别谨地研究所用的气体性质的精确度 无论它是现成可用的数据资料或是预计可从试验室分析中求出的 当气体性质不是可靠地知道时 则试验不能满足本规程的基本要求 见 有液体冷却隔板或内装有装交换器的压缩机须在这样的条件进行试验 采用指定气体并在能达到指定的进口压力 进口温度和转速为目的的运转条件下 同时冷却流体应具有指定流量和指定温度 试验读数的波动须控制在表 2 的限度内 其结果须按照对第 类型试验所提供的方法来计算 并且据 试验结果 如实报告之 5 限定情况下 具有如图 4 所示的外管式中间冷却器的未冷却串联驱动压缩机 可按照本规程对第 类型试验指定的条件进行试验 (a) 如果冷却管允许按第四部分的要求分别地装置仪器去测量每台机组的压力和温度 同时如 果冷却器在指定运转条件下的热传递特性和压降为已知时 前后压缩机可以作为各别的单独机组进行试验 而它们的综合性能可用第五部分中所述的方法按指定的条件进行计算这一程序更须受表 2 中波动根限值的限制 (b) 当未知中间冷却器的性能时 可对必需的冷却水温和输入热量的范围进行专门的试验 以确定压降和出口气温 这程序需要受控制的水温 (c) 必须注意第四部分所叙述的关于液体可能从中间冷却器中被带走的预防措施 本规程进行试验所需要的仪器和管路布置在第四部分中说明 为了方便和适用起见 指出了允许的列替品 应按照对于当前运转条件适合的情况作出造反并叙述于报告之中 有关仪器的最初校准必须应试验前校好 试验后必须对那些重要的仪器重行校正 因为这些仪器容易由于使用而起变化 仪器在这次校准中的任何重要改变 可成为需要重复试验的原因 如果发现从任何仪器上的记录的读数有重大的数值错误时 则这些读数不可用于最终的计算 倘若各试验的任何一方的意见认为其它仪器所给的数据是不充分的 则需要重复进行试验 运转程序 开始试验之前 压缩机必须在所需要的条件下运转足够的时间以证明机械方面有满意的运行情况和能稳定地控制全部变量 初步的数据可用来训练观测者以决定全部仪器是否正确超作用 并确定偏差和波动的范围是否适用于表 1 2 和 3 的要求 必须有足够数量的观测人员以保证在均匀的时间隔仔细而有秩序地读下全部仪器的读数 并在两次读数之间有时间去比较和核对出问题的仪器的指示数或观测的误差 主管工程师务须使读数工作的起始和终止在时间上是一致而不参差不齐 检查读数并做初步计算以保证对运转情况的控制 他必须是开始观测以前有足够的时间使温度和压力达到平衡 试验运行的持续时间和读数的观测次数取决于原动机的型式 进口条件波动和系统对压力的温度变化所起反应的快慢 必须有足够数量的读数分配在适当的时间间隔 有显示波动的范围保证试验运行有一个可靠的平均值 试验运行的持续时间和记录下的读数必须表明压力的温度的平衡 对于使用象电动机那样的等速原动机驱动的压缩机 试验运行的最小持续时间为 30 分钟 而每一主要仪器的读数不得少于 5 个 对于需要测量汽耗的汽轮机所驱动的压缩机 其最小的持续时间须为 60 分钟 而对每一个仪器读数不得少于 8 个 6 用以验证一个单一的指定条件的试验必须由两个试验运行所组成 它们包括的指定流量当在指定的流量 转速双的 96%至 104%范围之内 如果在试验时或在对一系列试验的结果进行计算时出现不致性 试验的全部或一部分须抛弃作废而重行进行度验 作为输入功率 流量或压力等项保证数值的总公差或裕度或许是订货合同的一部分 它们都不属本规程范围之内 可是 测量中误差的容许值是可以允许的 只要这些误差容许值由试验各方用书面方式一致同意 并在试验报告明文写入该项协议 只需要致力于那些观测和测量在达到试验的目的进它们不但是有用的而且是必不可少的 仪器指示或读数必须按观察到的来记录 原始的记录纸应交给由试验的主管工程师负责保管 有权益关系的一方如有需要 必须把用感光纸复制的副本供给他们 勘误和修正值必须分别在列入试验记录中 必须按第六部分所提供的形式编写试验的报告 7 第四部分 测量仪器和测量方法 方法 在本规程中所提供的压缩机试验方法的选择是与型式 气体的种类以及必要的试验类型有关的 第 试验类型通常能在制造工厂中或在管道布置如下列各节所述的安装现场中适用于试验各种空气压缩机 如果未用进口节流作为降低功率的方法 则必须应用第 类型表 3 的限制范围 第 试验类型也可在本部分中所述的封闭迴路装置上使用空气以外的许多其它气体进行之 应用空气作为代用气体的第 试验类型对许多压缩机设计和各种应用来说都能很方便地满足表 3 的限制范围 在 第 迴路试验类型 中采用颇多的其它代用气体 有氮气 二氧化碳 氦气以及如 样的重的制冷剂 除了极少数例外 第 试验类型和第 试验类型都必需用与指定转速不同的试验转速 对于这些试验类型来说 必须使原动机合适地适应于所有的转速并适应用于测量压缩机输入轴功率的方法 规程的使用者必须选择一种与试验类型相适应的方法 以使所提供的仪器装备和管路布置协调地进行试验 必要的仪器 动力试验规程关于仪器和装备的附录 参阅下文的 和 A 提供了关于各种仪器及其应用的权威性的一般资料 对于这种资料 我们可以查阅之 必须使用本规程中规定的各种仪表的选择及各种防护措施 压缩机试验所需的各种仪表和装备列出了如下以供参考 压 力 重量式压力校正计 皮托静压管 波登管测测压计 压力传感器 液体压力计 压力传递仪 总压管 气压计 温 度 水银 玻璃温度计 电阻温度计 热电偶 温度计孔槽 8 气 体 的 性 质 重力天秤 露点测量仪 温度计 气体取样瓶 流 量 标准喷咀 文德利管 孔板 排代式流量计 功 率 瓦特表 安培表 伏特表 互感器 转 速 机械式转数器 转数表 电子式转数器 闪光测速仪 管路布置 压力和温度的测点位置必须与压缩机进口孔和出口孔有一特定的关系 对流量测量设备和某些压力测量装置来说 必须具有一段最小长度的直管 靠近节流阀和弯头处必须应用整流器或均流器 或二者同时应用 可供选用的几种管路布置在以下的附图中以及以下几节中说明 必须作出合适的选择 并在报告中说明之 (a) 开式进口 图 1 当处于周围的大气压力和温度下的空气能满足试验所需的条件时 压缩机可在没有进气管的情况下进行试验 进口孔必须装有合适地设计的滤网和喇叭口以去除杂物碎屑和减小进口损失 进口滞止压力用气压计测量 温度测量设备必须装在滤网上 以测量压缩机进口处空气流的温度 参阅 (b) 开式出口 图 2 当动压低于压力增值的 5%时 当作排气机运行的压缩机可以在没有出口管路的情况下以空气和其他气体进行试验 如果动压超过 5% 则必须应用如图 1 所示的管路 出口静压用气压计来测量 气流的出口温度用装在压缩机出口外的仪器来测量 (c) 闭式进口 如图 2 年示具有轴向进口压缩机 当前面装有节流阀或弯头时 必须在装有长度不小于管径 10 倍的长进气管的情况下进行试验 9 1 2 备 在某些情况下 具有轴向进气的叶轮可能在压力测量位置处造成旋涡 从而引起进口压力测量的重大误差 规程的使用者可以根据协议使用合适地设计的压力损失低的整流叶片 以防止在压力搭接涮点处造成气流的旋转 静压的测点必须位于压缩机法兰上游不小于 4 倍管径的位置处 没有轴向进气装置的压缩机可以用短的进气管来进行试验 管子的长度不小于管径的 3倍 如图 3 和图 4 所示 静压的测点位于上游等于管径的长度处 如果在进口管的前面有弯头 同时估算的动压大于静压的 1% 则必须采用栅格 关于整流器设计的说明示于 (d) 闭式出口 在具有螺旋型扩压器的压缩机出口必须采用长的管子 如图 1 所示 该管子的长度必须不小于管径的 10 倍 螺旋型扩压器往往在出口管中造成不对称的气流 从而在某些情况下导致现口压力测量上的不可忽视的误差 规程的使用者可以根据协议采用压力损失设计得低的整流叶片来减少不对称气流的影响 静压测点必须位于压缩机法兰下游 6 倍管径的位置处 不采用螺旋扩压器的压缩机可以用短的出口管来进行试验 如图 3 和图 4 所示 最小的长度必须是直径的 3 倍 同时静压测点必须在压缩机出口法兰下游 2 倍管径的位置处 (e) 管子出口端处的流量喷嘴 图 5A 和图 5R 表示在管子出口端处喷咀的可供先用的布置 这种布置用在便于把气体压着送入大气的情况 对于亚临界流量来说 喷咀的压差 P 将小于气压计的压力 同时该压差必须用总压管和压力计来测量 如图 5A 所示 在气体压力合乎要求的情况下 喷咀尺寸可以选择得使它在临界流量下工作 在此情况下 压差将大于气压计压力 同时该压差必须从位于上游一个 D 外的静压搭接测点上测得 如图 5B 所示 在上述二种情况下管子长度最小必须为 10D 同时其最小直径必须为喷咀直径的 温度的测点位置可以位于上游 6D 处 必须采用根据 所述设计的整流器或均流器或整流器和均流器这些布置的使用者要仔细地注意第五部分 中所述临界流量和亚临界流量的公式之间的差别 以及来流速度已包含在用总压管测量的 P 中 对于临界流量的布置来说 喷咀上游的最小矿井力必须是 30 磅 /时2绝对 (f) 管子进口端处的流量喷嘴 示于图 6 中的喷咀布置可以用于当作排气机排送空气运行的压缩机的试验 管子的最小长度必须是 5D 而管子的最小直径必须为喷咀直径的 的说明使用之 上游的滞止压力用气压计来测量 压差从位于下游处距离等于 度用滤网处的温度来测量 (g) 封闭系统中的流量喷嘴 在封闭系统内测量流量的喷咀用的管路布置示于图 7 中 管子的最小长度在上游处必须为10D 而在下游处必须为 5D 管子的最小直径必须为喷咀的 按 所述设计的整流器或均流器和均流器是必需的 0 1 2 下游 度测量位置位于上游 6D 处 了如 C 和 d 中所提供的以外 对各种管路布置中的每一种都必须遵循所述的关于管子最小长度 测点位置以及整流器或均流或整 流器和幸免流器的使用方面的说明 进出口管径必须与压缩机进出口孔相配合 喷咀必须按需要装于压缩机的进口端或出口端以测量除了轴密封的泄漏损失 凝结以及在设计中可能固有的其他正常的泄漏以外所压送的净流量 本规程的使用者必须从这些种种管路布置中选择适合于所拟试验的布置 并在试验报告中说明所作的选择 起何护作用的滤网和滤器 以开式进口或开式出口运行的压缩机必须用适应于各种条件的滤网或滤器来保护 通常 在进口处的滤网必须有足够的强度 以防止因碎屑偶然塞没网眼而崩坏 滤网的网眼必须足够小以防止异物的进入而可能使压缩机破坏或使其性能受到损害 可靠的试验不能在充满灰尘 油雾 喷漆或其它异物的大气空气中进行 这些东西可能阴碍压缩机的流道 开式进口和吸式喷咀的保护滤网 其通流面积必须为压缩机进口或喷咀管子面积的 2 倍 当采用网眼小于 1 时的滤网或采用滤器时 必须用 c 中所提供的静压搭接测点来测量进口压力 (a) 整流器 在图 1 和图 2 所示的条件下以及在 c 和 (d)所述的条件下 根据试验有关各方面的协议可以允许采用压力损失低的或者损失可以忽略的整流叶片 整流器可以制成简单的叶片型式 如图 17(a) 其中 L/D 可以等于 1 或大于 1 或者也可以制成多管型式 如图 17(b)其中管的长度一直径比必须等于或大于 8 同时管的最大直径 (b) 均流器 均流器可以是栅格或滤网 它们设计得能造成一个最小静压降 其值为对管子截面计算得的动压的二倍 对于栅格来说 所需的孔的总面积可由下式来确定 其中 223/分 质量 /呎3 质量 /呎3p 通过栅格的压降 磅 /吋2(c) 均流器和整流器的组合可以是栅格加上管型整流器 如图 17 d 整流器位于栅格的下游或者也可用间隔相距为一个 D 的三个栅格板串联直来的多板栅格 如图 17 e 这种组合必须用于流量测量设备的上游端 如图 5A 6 和 7 所示 封闭迴路 . 为了在准确地控制的压力和温度条件下用空气以外的其它许多气体来进行试验 迴路布置提供了一个经济可行的方法 如图 8 中所示 主要部件是热交换器 节流阀 测量流量的主要元件进气管以及出气管 必须采用在 中所述的最小直管长度 栅格 整流器叶片和测点位置 对于试验具有旁通气流的压缩机来说 封闭迴路的容许变更示于图 9 中 图 10 中建议了一种以可凝结的气体进行试验的布置 如果每一单独旁通气流的管路面置包括流量 温度和压力的测量位置 并且按照前面几节所述的要求 那么任休整 一种组合都是可以采用的 验迴路必须备有合适的装备以除去系统中的液体 在压缩机进口外的气流中夹带着液体 就不能进行可靠的试验 最低的安全规则 当压缩机的轴密封用可燃液体来润滑时 要求试验迴路不得充以空气或氧气 必须采用安全阀以保护系统使不受偶然超压力的影响 作为进一步的防护措施 在失却冷却水 偶然的超压力或超温度 或其它不安全的恶劣因素的事故中 推荐采用自动继电器来使压缩机停车 测量压力的仪表 关于测量压力的仪表的一般资料可参阅 的 I 和 A 节 2 中的 压力测量 部分 对于在压缩机试验中可能要测量的压力范围来说 必须采用压力计和重量式压力校正计作为标准 经过适当的修改 它们可以用来检验其他型式的测压仪表 重量式压力校正试验计必须由能胜任的实验室来保证 在校正计细管充满液体处 必须提供方法来测量液面的标高 并对不平衡液头必须进行校正 登管压力计必须选择得使之在刻度的中点以上工作 在压力低于 20 磅 /吋2表压 时 就不可以采用登管压力计 刻度的倍数和分度的布置必须使之易于读数 具有 敏感度以及在中间刻度处的最大误差为 安装之前和试验之后 刻度校正必须用重量式的校正试验计算期检验 校正 压力计的温度 试验时具有的的温度的 40 F 之内 2 里所需的测量压力的压力计 不论它是设计成 U 形管还是设计成单肢管都必须是立式的 压力计必须选择得具有精确地刻上以吋分度和 1/10 或 1/20 细分度的刻度 具有合适细管长度以及具有合适重度的液体以便易于测读在 以内的微差 小于 1/2 吋的小口径管子会因毛细管力 变动的弯曲液面以及所夹带气泡的未能分离而引起不可忽略的误差 这些误差随液体的种类 管子的直径以及管子的清洁程度而变化 当管径小于 1/2 吋时 必须采用弯曲液面误差的校正表 单肢管压力计的两个液面应都能看得见 并具有在使用时调整刻度的零位的设施压力计的液体在与试验气体和仪表的金属部分接触时必须面化学上是稳定的 液体的比重和温度膨胀系数必须在试验之前就予以确定 量式压力校正计必须选择得适合于被测的压力范围 并且有以 1/4 磅 /吋2为每级增量的重量调节 校正计应有 1/10 磅 /吋2的敏感度 重量式压力校正计不能测量愉速的压力变化 所以在必要时必须把校正计与波登管压力计并联地安装在一起 隔膜差式气动压力传递器可以用来测量压差 该仪表的选择须使它能够在设计压差范围的 2/3 以上运行 办事出压力必须用适合于压力范围的压力计不测量 并且能读出误差不大于 读数 输入压差和输出压力之间的关系必须在试验前后用校准来确定 进口压力 进口压力规定为是压缩机进口处具有的滞止压力 该压力是静压和动压之和 静压必须象图 23 4 8 9 或 10 中所规定那样在进气管的四个测点位置上测量 动压必须用皮托管在横截测点的两个位置处测量 如上述图中所示 当动压小于压力增值的 5%时 则动压可由 中所述的计算来确定 如图 1 中那样 在不采用进气管时 则进口滞止压力可由气压计不测量 动压 动压必须按平均速度用方程 来计算 此平均速度必须是测得的容符号流量与测量位置处管子面积之比 当计算得的动压大于压力增值的 5%时 则必须用皮托管在横截测点的两个位置处测定之 对于每一测量位置来说 横截测点应包括代表管截面的等面积位置上的十个读数 如图 11 所示 皮托静压管必须是标准型式的 如图 12 所示 并有适当的结构改动以适应当时的压力 速度和管子尺寸 静压 静压必须取为管子同一平面上间隔 90 的四个测点位置处读数的算术平均值 繁个测点位置与单独的仪表相连接 静压孔的直径不应超过管壁厚度的 4/10 并不应大感动 1/8 吋 静压孔必须钻得光滑 并且没有毛刺 先把联接件焊在管子上 然再钻孔是一种罗好的连接 如果四个静压孔的读数的差别大于 1% 则必须确定其原因并校正这种情况 3 出口压力 出口压力规定为压缩机出口处具有滞止压力 该压力必须取为静压和动压之各 静压必须从四个测点位置上测得 如图 1 3 4 8 9 和 10 所示 动压必须用皮托管在横截测点的二个位置处测得 如上述同图中所示 当动压小于压力增值的 5%时 可由 所述的方法来计算当不采用出气管时 静压用气压计来测量 如图 2 所示 如果动压超过滞止压力的 5% 则必须采和如图 1 中所示的出气管 同时动压按照 所述测得 气压计压力 大气压力必须用福鼎型 银气压计来测量 仪表上 装有适膈于吋 1/20 吋和 1/100吋正确读数的游标 气压计必须放在试验地点 或没有振动的稳固结构 气压计必须防止气候 直射阳光和波动的温度变化的影响 必须确定该仪表的海拔高度与压缩机之间的关系 当试验时 至少每隔 30 分钟必须记 一次气压计读数和仪表的温度 如果采取相同的防护措施那么也可以采用无液型式的气压计 在试验前后必须把无液气压计与水银气压计进行比较 关于气压计的管理和使用方面的详细说明可参阅 I 和 A 必须采取防护措施以防止在气压计附近出现负压 这种负压可能是由于强烈的风 压缩机进气箱或通风的风扇所引起的 温度的测量 关于温度测量仪表方面的一般说明可参阅 961 的 I 和 A 3 节中的 温度测量 部分 温度必须用热电偶或者水银一玻璃温度计来测量 它们必须是实验室等级的并有精确度保证的 温度计的刻度范围 灵敏度以及所需的精确度必须根据特殊需要对每一重要的测量进行选择 在安装之前 必须