ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Машины холодильные

МАШИНЫ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА БАЗЕ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ

Методы испытаний

И гланис официальное

ГОССТАНДАРТ РОСС И И Москва

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 271 -Установки холодильные»

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 27 апреля 2001 г. № 195-ст

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

< И ПК Издательство стандартов. 2001

Настоящий стандарт нс может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

KKT I» 51743-2001

Содержание

1    Область применения………………………………………………..

2    Нормативные ссылки………………………………………………..

3    Определения……………………………………………………..

4    Определение хололопронзводителыюсти…………………………………..

4.1    Испытания……………………………………………………

4.2    Общие правила…………………………………………………

4.2    Режим испытаний……………………………………………….

4.3    Основные условия испытаний и допускаемые отклонения……………………

4.4    Методы испытаний………………………………………………

5    Определение мощности………………………………………………

6    Отчет о результатах испытаний…………………………………………

Приложение А Обозначения, используемые в расчетах…………………………..

Приложение Ь Расчет соотношения между результатами основного и подтверждающего испытаний Приложение В Расчет соотношения между массовыми расходами хладагента через конденсатор.

полученными при основном и подтверждающем испытаниях многойзогермных

машин…………………………………………..

Приложение Г Однойэотермпая холодильная машина без промполвола…………..

Приложение Е Многойзотермная холодильная машина без термоподвола………….

Приложение Ж Многойютермпая холодильная машина с промполволом . . .

Ill

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Машины холодильные

МАШИНЫ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА БАЗЕ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ

Методы испытаний

Refrigerating machines. Machines for cooling liquids using a turbocompressors.

Test methods

Дата меления 2002—01—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний машин для охлаждения жидкости на бате турбокомпрессоров для определения холодопроизволитслыюсти и мощности.

Турбокомпрессоры, входящие в состав холодильной машины, могут быть любых типов, с любым процессом сжатия, с подводом парообратного хладагента при промежуточном давлении или бет него.

Требования разделов 4. 5 являются обязательными.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ S.563.I—97 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепала давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Технические условия

ГОСТ 24393-80 Техника холодильная. Термины и определения

ГОСТ I* 51360—99 Компрессоры холодильные. Требования безопасности и методы испытаний

3    Определения

В настоящем стандарте использованы термины но ГОС Т 24393 и следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    холодом рои зволител ыюсть поде зная (£: Тепловой поток, отводимый хладагентом или хл поносителем.

3.2    олноизотермная холодильная машина: Холодильная машина с одним температурным уровнем охлаждения.

3.3    многоизотермная холодильная машина: Холодильная машина с несколькими температурными уровнями охлаждения.

II р и м с ч а и и с — Полный перечень обозначений и единиц, используемых в расчетах, а также их определения приведены в приложении А.

4    Определение холодом рои зводительности

4.1    Испытания

Определение холодопроизводитсльности состоит из основного и подтверждающего испытаний.

4.1.1    При основном испытании хололопроизволмтслыюсть определяют непосредственно язя потребителя.

Д.зя олноиэотермной холодильной машины — зто полезная холодопронзводитсльность. измеренная по испарителю.

Для многоизотермных холодильных машин — зто полезные хололопроизволитслыюсти, измеренные на каждом испарителе в отдельности.

И панне официальное

В случае, если невозможно измерить холодопроизволнтслыюсть по испарителю (например сложные установки для технологических процессов с изменением агрегатного состояния хладоно-сителя в испарителе), допускается определение хололопроизволнтел ьност по массовому расходу хлц/iarciira. измеренному расходомером, установленным на входе в компрессор (или секцию компрессора), и разности удельных энтальпий на входе в регулирующий вентиль и на выходе из испарителя.

4.1.2    Подтверждающее испытание должно отличаться от основного испытания так. чтобы его результаты были получены независимо от результатов основного испытания.

4.1.3    Ест и есть возможность, то основное и подтверждающее испытания следует проводить одновременно.

В случае, когда это невозможно, основное и подтверждающее испытания могут проводиться послслова тел ыю.

4.1.4    При невозможности проведения испытания у потребителя двумя разными методами допускается проводить испытания одним методом, рекомендованным для основного испытания при условии, если это согласовано заинтересованными сторонами.

4.1.5    Результаты испытаний считают приемлемыми, если полученные при основном и подтверждающем испытаниях результаты расходятся между собой не более чем на 10 %.

Для олноиэотермных машин сравнение проводят по полезной хололопроизволнтельностм С*!! (см. приложение Б).

Дзя многойзотермных машин сравнение проводят по общему массовому расходу хладагента G^K (массовому расходу хладагента через конденсатор) (см. приложение В).

4.1.6    При выполнении требований 4.1.5 за результат испытаний принимают хололопроизволи-тсльность. полученную при основном испытании.

4.1.7    Дзя основного испытания вычисляют расчетную погрешность хололопроизволитсльности:

для олноизотермной машины .9^ и для многойзотермной машины 5^. ${£…..по ГОСТ Р

51360.

4.2 Общие правила

4.2.1    Испытания следует проводить в условиях, аналогичных номинальным рабочим условиям или максимально приближенным к ним. Если условия испытаний различны, тогда методы перевода результатов испытаний в номинальные рабочие условия должны быть согласованы.

Холодильная машина должна работать гак. чтобы был обеспечен установившийся режим работы. Все теплоперслаюшис поверхности должны быть чистыми.

4.2.2    Машины и испытательные стенды должны быть проверены на отсутствие в системе хладагента нсконлснсируюшихся газов. Наличие или отсутствие нскондснсируюшихся газов при испытании можно определить по разности между давлением насыщения хладагента, определенным непосредственным измерением в конденсаторе, и давлением насыщения хладагента, определенным по температуре воды, подаваемой в конденсатор. Разность нс должна превышать 0.01 Мпа. Измерения проводят не ранее чем через 2 ч после остановки машины. Волу в конденсатор подают непрерывно в течение этого времени.

4.2.3    Наружные поверхности теплообменных аппаратов и трубопроводов на стороне низкого давления (кроме камерных воздухоохладителей) должны быть изолированы в случаях, когда расчетный тепловой поток в окружающую среду или из окружающей среды может превышать 3 % измеряемого теплового потока.

4.2.4    Измерение параметров хладагента — температуры и давления, если они измеряются оба. следует проводить в одном сечении трубопровода.

4.2.5    Количество и качество хладагента и масла в машине во время испытания должны быть указаны в нормативной документации на машину.

4.2.6    Если в холодильном цикле отбирают хладагент, то количество отведенного хладагента, не прошедшего через испаритель, должно быть измерено и учтено при обработке результатов испытаний. проведенных методами С. I) или F.

4.2.7    При работе машины во время испытаний необходимо контролировать отсутствие пара в жидкостной линии перед регулирующим вентилем. На трубопроводах жидкого хладагента перед регулирующим вентилем следует устанавливать смотровое стекло для наблюдения за потоком хладагента.

4.2.8    В холодильной машине должны быть предусмотрены необходимые штуцеры для подсоединения измерительных приборов. Используемая при испытании аппаратур;! не должна препятствовать нормальной работе машины или мешать доступу к ней.

ГОСТ I* 51743-2001

4.2.9    Измерительные приборы, применяемые для основного и подтверждающего испытания, должны иметь одинаковый класс точности измерения, калиброваться с помощью эталонных приборов заданной точности и быть настроены гак. чтобы их показания находились в пределах, установленных ГОСТ Р 51360 (приложение Б).

4.2.10    Приборы, применяемые для измерений параметров, которые нс используют для определения холодопроизводитслыюсти. могут иметь меньшую точность, чем указано в ГОСТ Р 51360 (приложение Б).

4.3    Режим испытаний

4.3.1    Испытания должны проводиться в установившемся режиме, при котором вес рабочие параметры остаются неизменными или изменяются в допустимых пределах, указанных в 4.4.

4.3.2    Посте достижения установившегося рабочего режима показания в течение испытаний снимают через равные промежутки времени, но не менее 15 мин. И вмерений должно быть не менее пяти.

4.4    Основные условия исньпаний и допускаемые отклонения

Мри проведении испытаний, независимо от метода, должны измеряться параметры, указанные ниже. Отклонения этих параметров за период испытаний нс должны быть более:

температура жидкого хладоносителя на выходе nt мспарнтеля(ей) #о <Ф>. -температура охлаждающей среды на входе в конденсатор:

волы ы…………………………………………

во пуха /,| | ……………………………………….

массовый(е) расход!ы) хладоносителя G, ((7?)………………….

массовый расход охлаждающей среды на входе в конденсатор:

воды G»…………………………………………

но пуха О_л……………………………………….

частота вращения вала компрессора п……………………….

Допускается увеличение отклонений параметров установившегося приведенными при условии выполнения требований 4.1.5.

4.5    Методы испытаний

Для испытаний можно использовать следующие мстолы:

А — на основе измерений, проводимых по хлалоносителю в испарителе (см. 4.5.1);

С — по тепловому балансу конденсатора (см. 4.5.2);

DI — по массовому расходу хладагента, измеренному расходомером пара на всасывающем трубопроводе (см. 4.5.3.1.1.1);

D2 — по массовому расходу хладагента, измеренному расходомером пара хладагента на нагнетательном трубопроводе (см. 4.5.3.1.1.2);

D3 — по массовому расходу хладагента, измеренному расходомером жидкого хладагента (см. 4.5.4):

F (косвенный ) — по объемному расходу хладагента, определенному по компрессору, работающему в молельных условиях (см. 4.5.5).

4.5.1    Метод А

4.5.1.1    Описание и условия применении

4.5.1.1.1    Метод заключается в измерении количества теплоты, отведенной от хладоносителя в испарителе, путем измерения расхода хладоносителя G_% (6’”) и перепала температур хладоносителя на входе и выходе из испарителя /_ч| – /_ч2 (/”, – /”,).

3

4.5.1.1.2    Перепал температур хтадоносителя па входе и выходе из испарителя нс должен быть менее 3 ’С.

При большом перепаде температур допускается применение менее точных приборов, чем указано в ГОСТ Р 51360 (приложение В), при условии сходимости результатов основного и подтвержденного испытаний в соответствии с 4.1.5. но с сохранением относительной погрешности перепала температур.

4.5.1.2    Основные условия

Дополнительно к требованиям, приведенным в 4.4. должна поддерживаться разность температур хладоноситсля на входе и выходе из испарителя с отклонением от установленной разности температур за период испытаний не более ± 0.2 ’С.

Должны быть измерены следующие параметры:

а)    для определения холодопроизволитсльности:

– температура хладоноситсля на входе в испарители и)    (/”|).

–    для многойзогермных машин при определении массового расхода хтадагенга через конденсатор:

–    давление жидкого хладагента перед регулирующими вентилями Р^уп, Р-_р_…../*£>,

–    температура жидкого хладагента перед регулирующими вентилями / ‘_п. / js…..

– давление хладагента на выходе из испарителей P’_fi% Р*₂…..Р”₂.

–    температура хладагента на выходе из испарителей i^lt2, / …../”₂,

б)    для определения дополнительного теплового потока к хладоноситслю:

–    потребляемые мощности циркуляционных насосов N*…..N”. (если при проведении

испытания циркуляционный насос находится между точкой измерения температуры хладоноситсля и испарителем).

–    температура окружающего воздуха /_а,

–    барометрическое давление Р_а\

в)    для многоизотермных машин с промподводом:

–    давление жидкого хладагента на выходе из конденсатора /’,.

–    температура жидкого хладагента на выходе из конденсатора /_п,

–    давление пара хладагента на выходе из промсосуда /^.

–    температура пара хтадагенга на выходе из промсосуда /_gV

4.5.1.3    Определение холодопроизводительности

Полезную холодопроизволитсльность Q™ вычисляют по формуле

ег-^Чс’м-‘о)-    (и

4.5.1.4 Определение массового расхода хзадагента через конденсатор (для многой зотермных машин)

4.5.1.4.1 Массовый расход хтатагенга через испарители G” вычисляют по <|юрмуле

, + (2) ^г‘ Л”_{2 +} Л»

где (7” — следует учитывать при условии, если циркуляционный насос находится между точкой измерения температуры хладоноситсля и испарителем.

/г JS h £ — определяются вычислительной техникой или по таблицам и диаграммам термодинамических свойств по измеренной абсолютной температуре и давлению хтадагенга на выходе из испарителей и на входе в регулирующие вентили.

4.5.1.4.2 Массовый расход хладагента через конденсатор рассчитывают по формулам: а) ятя машин без промподвода

(3)

б) для машин с промподволом

(4)

4.5.1.5 Определение тепловых потоков между машиной и окружающей средой

4.5.1.5.1 Тепловой поток Q„ окружающей среды к испарителю рассчитывают по формулам:

а)    если в межтрубном пространстве циркулирует хладагент

<?_и – KF(t_a – t_t)\    (5)

б)    если в межтрубном пространстве аппарата циркулирует хлалоноснтсль

<?„ – АТ(/_Л – t_d).

Общий ко зффиписн г тсллопсрслачи А определяют:

– для нсиюлированного аппарата с достаточной степенью точности можно принять равным 7 Вг/(м² • К);

– ятя изолированного аппарата А определяют из уравнения

А

тле а — поверхностный коэффициент теплоотдачи окружающего воздуха, равный 7 Вт/(м² • К); F — плошать поверхности теплообмена, равная плошали наружной поверхности корпуса аппарата, м².

4.5.1.5.2 Тепловой поток к хлалоноситслю от насосов Q_s рассч»ггывают по формуле

Q_S=N п.

где N — мощность, кВг:

П— КПД двигателя.

4.5.1.5.3 Тепловой поток к трубопроводам хладагента между регулирующим вентилем перед испарителем рассчитывают по формуле

<?_ф = АТ(/,-/,).    (9)

где А — общий коэффициент теплопередачи. кВт/(м² • К):

F— площадь поверхности теплообмена, м².

Общий коэффициент теплопередачи А определяют по 4.5.1.5.1

4.5.2 М с тол С

4.5.2.1    Описание и условия применения

4.5.2.1.1    Метод заключается в измерении теплового потока, отведенного от хладагента в конденсаторе, путем измерения расхода охлаждающей воды (воздуха) ((!) и перепада температур охлаждающей воды (воздуха) на входе и выходе из конденсатора f_w2 — /_w) или t_a2 — l_ai.

4.5.2.1.2    Конденсатор охлаждают водой без ее испарения или воздухом. Расход воды через конденсатор должен обеспечивать перепад температур воды на входе и выходе из конденсатора нс менее 3 ‘С. Для воздуха рекомендуемый перепад температур — не менее 5 *С (при большем перепаде температур допускается применение менее точных приборов, чем указано в ГОСТ Р 51360 (приложение Ь). при условии обеспечения сходимости результатов основного и подтверждающего испытаний в соответствии с 4.1.5).

4.5.2.1.3    Для воздушного конденсатора применение настоящего метода возможно при условии измерения расхода воздуха, когда при определении холодопроизводитслыюсти воздухоохладитель или конденсатор помещают в воздушный контур замкнутого или разомкнутого типа, позволяющий

5

измерять расход воздуха без искажения воиушного потока и обеспечивающий стабильность поддержания необходимых параметров по воздуху.

4.5.2.2 Основные условия

4.5.2.2.1    Дополнительно к требованиям, приведенным в 4.4. должна поддерживаться разность температур охлаждающей среды на входе и выходе из конденсатора, и отклонение от установленной при испытании разности температур за период испытания нс должно быть более ± 0.2 ‘С.

4.5.2.2.2    Должны быть измерены следующие параметры:

а)    для определения теплового потока, отводимого в конденсаторе охлаждающей средой. — температура охлаждающей волы (воздуха) на выходе из конденсатора 1_ш2 О^У-

б)    для определения массового расхода хладагента через конденсатор:

–    давление пара хладагента на входе в конденсатор Р_%у

–    температура пара хладагента на входе в конденсатор /_gJ.

–    давление жидкого хладагента на выходе из конденсатора Я,-».

–    температура жидкого хладагента на выходе из конденсатора 1₀,

–    температура окружающего воздуха л,.

–    барометрическое давление Р_л:

в)    для олноизотермных машин при определении хололопроизволитслыюсти:

–    давление жидкого хладагента перед регулирующим вентилем Р_п:

–    температура жидкого хладагента перед регулирующим вентилем

–    давление хладагента на выходе из испарителя Р^.

–    температура хладагента на выходе из испарителя /_<2.

–    давление пара хладагента на выходе из промсосула (для машин с промпроводом).

–    температура пара хладагента на выходе из промсосула 1^:

г)    для определения дополнительного теплового потока к хлалоноситслю — потребляемая мощность циркулирующего насоса (если при проведении испытания методом А циркулирующий насос находится между точкой измерения температур хладоноснгсля и испарителем);

л) для определения тепловых потоков к испарителю, в межтрубном пространстве которого циркулирует хладагент, и к трубопроводу между регулирующим вентилем и испарителем — давление хладагента на входе в компрессор P_ti;

с) для определения тепловых потоков к испарителю, в межтрубном пространстве которого циркулирует хлалоноситсль, или к воздухоохладителю:

–    температура жидкого .хладоноснгсля на входе в испаритель /_ч1,

–    температура воздуха на выходе из воздухоохладителя /_ч2.

4.5.2.2.3    Определение теплового потока, отводимого охлаждающей средой в конденсаторе

Тепловой поток, отводимый от конденсатора охлаждающей средой (/. рассчитывают по

формулам:

а) для конденсатора, охлаждаемого водой

Q (/„г – ‘wi):

б) для воздушного конденсатора

Са ~ Q (*а2 ^—

4.5.2.2.4 Определение массового расхода хладагента

Массовый расход через конденсатор 6J- рассчитывают по формуле

(12)

4.5.2.2.5 Определение теплового потока в окружающую среду от конденсатора Тепловой поток в окружающую среду от конденсатора (/ рассчитывают по формулам: а) если в межтрубном пространстве циркулирует хладагент

<Г = АТ(/_Г-/₃);

б) если в межтрубном пространстве циркулирует охлаждающая вода (воздух)

ь