ГОСТ Р 51743-2001. Государственный стандарт Российской Федерации. Машины холодильные. Машины для охлаждения жидкости на базе турбокомпрессоров. Методы испытаний
(принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 27.04.2001 № 195-ст)
Примечание
С 01.07.2003 до вступления в силу технических регламентов акты федеральных органов исполнительной власти в сфере технического регулирования носят рекомендательный характер и подлежат обязательному исполнению только в части, соответствующей целям, указанным в п. 1 ст. 46 Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ. Документ введен в действие с 01.01.2002.
Принят и введен в действие Постановлением Госстандарта России от 27 апреля 2001 г. № 195-ст
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МАШИНЫ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА БАЗЕ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ
Refrigerating machines. Machines for cooling liquids using a turbocompressors. Test methods
Дата введения 1 января 2002 года
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
Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний машин для охлаждения жидкости на базе турбокомпрессоров для определения холодопроизводительности и мощности.
Турбокомпрессоры, входящие в состав холодильной машины, могут быть любых типов, с любым процессом сжатия, с подводом парообразного хладагента при промежуточном давлении или без него.
Требования разделов 4, 5 являются обязательными.
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.563.1-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада 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 Р 51360-99 Компрессоры холодильные. Требования безопасности и методы испытаний
В настоящем стандарте использованы термины по ГОСТ 24393 и следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 холодопроизводительность полезная Q_{\text{о}}^{\text{п}} : Тепловой поток, отводимый хладагентом или хладоносителем.
3.2 одноизотермная холодильная машина: Холодильная машина с одним температурным уровнем охлаждения.
3.3 многоизотермная холодильная машина: Холодильная машина с несколькими температурными уровнями охлаждения.
Примечание — Полный перечень обозначений и единиц, используемых в расчетах, а также их определения приведены в приложении А.
4 Определение холодопроизводительности
4.1 Испытания
Определение холодопроизводительности состоит из основного и подтверждающего испытаний.
4.1.1 При основном испытании холодопроизводительность определяют непосредственно для потребителя.
Для одноизотермной холодильной машины — это полезная холодопроизводительность, измеренная по испарителю.
Для многоизотермных холодильных машин — это полезные холодопроизводительности, измеренные на каждом испарителе в отдельности.
В случае, если невозможно измерить холодопроизводительность по испарителю (например сложные установки для технологических процессов с изменением агрегатного состояния хладоносителя в испарителе), допускается определение холодопроизводительности по массовому расходу хладагента, 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 Если есть возможность, то основное и подтверждающее испытания следует проводить одновременно.
В случае, когда это невозможно, основное и подтверждающее испытания могут проводиться последовательно.
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 одноизотермных машин сравнение проводят по полезной холодопроизводительности Q_{\text{о}}^{\text{п}} (см. приложение Б).
Для многоизотермных машин сравнение проводят по общему массовому расходу хладагента Gк (массовому расходу хладагента через конденсатор) (см. приложение В).
4.1.6 При выполнении требований 4.1.5 за результат испытаний принимают холодопроизводительность, полученную при основном испытании.
4.1.7 Для основного испытания вычисляют расчетную погрешность холодопроизводительности: для одноизотермной машины S_{Q\text{о}}^{\text{п}} и для многоизотермной машины S_{Q\text{о}}^{\text{п}1} , S_{Q\text{о}}^{\text{п}2} , ..., S_{Q\text{о}}^{\text{п}n} 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 так, чтобы был обеспечен установившийся режим работы. Все теплопередающие поверхности должны быть чистыми.
4.2.2 Машины и испытательные стенды должны быть проверены на отсутствие в системе хладагента неконденсирующихся газов. Наличие или отсутствие неконденсирующихся 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 не должна превышать 0,01 МПа. Измерения проводят не ранее чем через 2 ч после остановки машины. Воду 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 C, D 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 аппаратура не должна препятствовать нормальной работе машины или мешать доступу к ней.
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 так, чтобы их показания находились в пределах, установленных ГОСТ Р 51360 (приложение Б).
4.2.10 Приборы, применяемые для измерений параметров, которые не используют для определения холодопроизводительности, 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 все рабочие параметры остаются неизменными или изменяются в допустимых пределах, указанных в 4.4.
4.3.2 После достижения установившегося рабочего режима показания в течение испытаний снимают через равные промежутки времени, но не менее 15 мин. Измерений должно быть не менее пяти.
4.4 Основные условия испытаний и допускаемые отклонения
При проведении испытаний, независимо от метода, должны измеряться параметры, указанные ниже. Отклонения этих параметров за период испытаний не должны быть более:
Допускается увеличение отклонений параметров установившегося режима по сравнению с приведенными при условии выполнения требований 4.1.5.
4.5 Методы испытаний
Для испытаний можно использовать следующие методы:
A — на основе измерений, проводимых по хладоносителю в испарителе (см. 4.5.1);
C — по тепловому балансу конденсатора (см. 4.5.2);
D1 — 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 модельных условиях (см. 4.5.5).
В таблице 1 приведены методы основного и подтверждающего испытаний.
| Основное испытание | Подтверждающее испытание |
| A | C, D1, D2, D3, F |
| D1 | C, D2, D3, F |
| Примечание - Метод D1 в соответствии с 4.1.1 применяют в случае невозможности применения метода A. | |
4.5.1 Метод A
4.5.1.1 Описание и условия применения
4.5.1.1.1 Метод заключается в измерении количества теплоты, отведенной от хладоносителя в испарителе, путем измерения расхода хладоносителя Gs (G_{s}^{\text{п}}) и перепада температур хладоносителя на входе и выходе из испарителя ts1 — ts2 (t_{s1}^{n} - t_{s2}^{n}) .
4.5.1.1.2 Перепад температур хладоносителя на входе и выходе из испарителя не должен быть менее 3 °C.
При большом перепаде температур допускается применение менее точных приборов, чем указано в ГОСТ Р 51360 (приложение Б), при условии сходимости результатов основного и подтвержденного испытаний в соответствии с 4.1.5, но с сохранением относительной погрешности перепада температур.
4.5.1.2 Основные условия
Дополнительно к требованиям, приведенным в 4.4, должна поддерживаться разность температур хладоносителя на входе и выходе из испарителя с отклонением от установленной разности температур за период испытаний не более +/- 0,2 °C.
Должны быть измерены следующие параметры:
а) для определения холодопроизводительности:
- температура хладоносителя на входе в испаритель(и) ts1 (t_{s1}^{n}) ,
- для многоизотермных машин при определении массового расхода хладагента через конденсатор:
- давление жидкого хладагента перед регулирующими вентилями P_{f2}^{1} , P_{f2}^{2} , ..., P_{f2}^{n} ,
- температура жидкого хладагента перед регулирующими вентилями t_{f2}^{1} , t_{f2}^{2} , ..., t_{f2}^{n} ,
- давление хладагента на выходе из испарителей P_{g2}^{1} , P_{g2}^{2} , ..., P_{g2}^{n} ,
- температура хладагента на выходе из испарителей t_{g2}^{1} , t_{g2}^{2} , ..., t_{g2}^{n} ,
б) для определения дополнительного теплового потока к хладоносителю:
- потребляемые мощности циркуляционных насосов N_{s}^{1} , N_{s}^{2} , ..., N_{s}^{n} , (если при проведении испытания циркуляционный насос находится между точкой измерения температуры хладоносителя и испарителем),
- температура окружающего воздуха ta,
- барометрическое давление Pa;
в) для многоизотермных машин с промподводом:
- давление жидкого хладагента на выходе из конденсатора Pf3,
- температура жидкого хладагента на выходе из конденсатора tf3,
- давление пара хладагента на выходе из промсосуда Pg5,
- температура пара хладагента на выходе из промсосуда tg5.
4.5.1.3 Определение холодопроизводительности
Полезную холодопроизводительность Q_{\text{о}}^{\text{п}n} вычисляют по формуле
Q_{\text{о}}^{\text{п}n} = G_{s}^{\text{п}}c_{s}(t_{s1}^{n} - t_{s2}^{n}) . (1)
4.5.1.4 Определение массового расхода хладагента через конденсатор (для многоизотермных машин)
4.5.1.4.1 Массовый расход хладагента через испарители G_{f}^{\text{п}} вычисляют по формуле
G_{f}^{\text{п}} = \frac{Q_{\text{о}}^{\text{п}n} + Q_{\text{и}}^{\text{п}} + Q_{s}^{\text{п}} + Q_{\text{тр}}^{\text{п}}}{h_{g2}^{n} + h_{f2}^{n}} , (2)
где Q_{s}^{\text{п}} — следует учитывать при условии, если циркуляционный насос находится между точкой измерения температуры хладоносителя и испарителем.
h_{g2}^{n} , h_{f2}^{n} — определяются вычислительной техникой или по таблицам и диаграммам термодинамических свойств по измеренной абсолютной температуре и давлению хладагента на выходе из испарителей и на входе в регулирующие вентили.
4.5.1.4.2 Массовый расход хладагента через конденсатор рассчитывают по формулам:
G_{f}^{\text{к}} = \sum_{1}^{n} G_{f}^{n} ; (3)
G_{f}^{\text{к}} = (1 + \frac{h_{f3} - h_{f2}}{h_{g5} - h_{f5}}) \sum_{1}^{n} G_{f}^{\text{п}} . (4)
4.5.1.5 Определение тепловых потоков между машиной и окружающей средой
4.5.1.5.1 Тепловой поток Qи окружающей среды к испарителю рассчитывают по формулам:
а) если в межтрубном пространстве циркулирует хладагент
б) если в межтрубном пространстве аппарата циркулирует хладоноситель
где t_{d} = \frac{t_{s1} + t_{s2}}{2} .
Общий коэффициент теплопередачи K определяют:
- для неизолированного аппарата с достаточной степенью точности можно принять равным 7 Вт/(м2·К);
- для изолированного аппарата K определяют из уравнения
\frac{1}{K} = \frac{1}{\alpha} + \frac{1}{\lambda} , (7)
где \alpha — поверхностный коэффициент теплоотдачи окружающего воздуха, равный 7 Вт/(м2·К);
F — площадь поверхности теплообмена, равная площади наружной поверхности корпуса аппарата, м2.
4.5.1.5.2 Тепловой поток к хладоносителю от насосов Qs рассчитывают по формуле
4.5.1.5.3 Тепловой поток к трубопроводам хладагента между регулирующим вентилем перед испарителем Qтр рассчитывают по формуле
где K — общий коэффициент теплопередачи, кВт/(м2·К);
F — площадь поверхности теплообмена, м2.
Общий коэффициент теплопередачи K определяют по 4.5.1.5.1
4.5.2 Метод C
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) Gw (Ga) и перепада температур охлаждающей воды (воздуха) на входе и выходе из конденсатора tw2 — tw1 или ta2 — ta1.
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 не менее 3 °C. Для воздуха рекомендуемый перепад температур — не менее 5 °C (при большем перепаде температур допускается применение менее точных приборов, чем указано в ГОСТ Р 51360 (приложение Б), 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 холодопроизводительности воздухоохладитель или конденсатор помещают в воздушный контур замкнутого или разомкнутого типа, позволяющий измерять расход воздуха без искажения воздушного 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 не должно быть более +/- 0,2 °C.
4.5.2.2.2 Должны быть измерены следующие параметры:
а) для определения теплового потока, отводимого в конденсаторе охлаждающей средой, — температура охлаждающей воды (воздуха) на выходе из конденсатора tw2 (ta2):
б) для определения массового расхода хладагента через конденсатор:
- давление пара хладагента на входе в конденсатор Pg3,
- температура пара хладагента на входе в конденсатор tg3,
- давление жидкого хладагента на выходе из конденсатора Pf3,
- температура жидкого хладагента на выходе из конденсатора tf3,
- температура окружающего воздуха ta,
- барометрическое давление Pa;
в) для одноизотермных машин при определении холодопроизводительности:
- давление жидкого хладагента перед регулирующим вентилем Pf2;
- температура жидкого хладагента перед регулирующим вентилем tf2,
- давление хладагента на выходе из испарителя Pg2,
- температура хладагента на выходе из испарителя tg2,
- давление пара хладагента на выходе из промсосуда Pg5 (для машин с промпроводом),
- температура пара хладагента на выходе из промсосуда tg5;
г) для определения дополнительного теплового потока к хладоносителю — потребляемая мощность циркулирующего насоса Ns (если при проведении испытания методом A циркулирующий насос находится между точкой измерения температур хладоносителя и испарителем);
д) 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 Pg1;
е) для определения тепловых потоков к испарителю, в межтрубном пространстве которого циркулирует хладоноситель, или к воздухоохладителю:
- температура жидкого хладоносителя на входе в испаритель ts1,
- температура воздуха на выходе из воздухоохладителя ts2.
4.5.2.2.3 Определение теплового потока, отводимого охлаждающей средой в конденсаторе
Тепловой поток, отводимый от конденсатора охлаждающей средой Qк, рассчитывают по формулам:
а) для конденсатора, охлаждаемого водой
Q_{w}^{\text{к}} = G_{w}C_{w}(t_{w2} - t_{w1}) ; (10)
б) для воздушного конденсатора
Q_{a}^{\text{к}} = G_{a}C_{a}(t_{a2} - t_{a1}) . (11)
4.5.2.2.4 Определение массового расхода хладагента
Массовый расход через конденсатор G_{f}^{\text{к}} рассчитывают по формуле
G_{f}^{\text{к}} = \frac{G_{w}C_{w}(t_{w2} - t_{w1}) + Q^{\text{к}}}{h_{g3} - h_{f3}} . (12)
4.5.2.2.5 Определение теплового потока в окружающую среду от конденсатора
Тепловой поток в окружающую среду от конденсатора Qк рассчитывают по формулам:
а) если в межтрубном пространстве циркулирует хладагент
б) если в межтрубном пространстве циркулирует охлаждающая вода (воздух)
где t_{d} = \frac{t_{w1(a1)} + t_{w2(a2)}}{2} .
Теплопроходимость конденсатора KF может быть определена опытным путем по ГОСТ Р 51360, метод G.
При определении KF расчетным путем общий коэффициент теплопередачи K определяют в соответствии с 4.5.1.5.1.
За площадь наружной поверхности аппарата F принимают:
- для конденсатора водяного охлаждения — площадь поверхности корпуса;
- для конденсатора воздушного охлаждения — площадь наружной поверхности оребрения, калачей и коллекторов.
4.5.2.2.6 Определение холодопроизводительности (для одноизотермных машин)
4.5.2.2.6.1 Массовый расход хладагента через испаритель Gf рассчитывают по формулам:
G_{f1} = G_{f}^{\text{к}} ; (15)
G_{f2} = G_{f}^{\text{к}}(1 + \frac{h_{f3} - h_{f2}}{h_{g5} - h_{f3}}) - 1 . (16)
4.5.2.2.6.2 Полезную холодопроизводительность Q_{\text{о}}^{\text{п}} рассчитывают по формуле
Q_{\text{о}}^{\text{п}} = G_{f}(h_{g2} - h_{f2}) - (Q_{\text{и}} + Q_{s} + Q_{\text{тр}}) , (17)
где Qs следует учитывать при условии, если циркуляционный насос хладоносителя при проведении испытания методом A находится между точкой измерения температуры хладоносителя и испарителем.
4.5.2.2.7 Тепловые потоки Qи, Qs, Qтр определяют по 4.5.1.5.
Измерение можно проводить расходомером пара (методы D1 и D2) или расходомером жидкого хладагента (метод D3).
Методы могут быть применены, если есть возможность установить расходомер в соответствии с ГОСТ 8.563.1.
4.5.3.1 Измерение массового расхода хладагента расходомером пара (методы D1 и D2).
4.5.3.1.1 Описание и условия применения
4.5.3.1.1.1 Метод D1
Расходомер пара хладагента устанавливают на всасывающем трубопроводе. Измеряют расход хладагента через испаритель Gf.
В многоизотермных машинах расходомеры устанавливают на всех всасывающих трубопроводах. Измеряют расходы хладагента через все испарители G_{f}^{\text{п}} .
4.5.3.1.1.2 Метод D2
Расходомер пара хладагента устанавливают на нагнетательном трубопроводе. Измеряют расход хладагента через конденсатор G_{f}^{\text{к}} .
4.5.3.1.1.3 Необходимо предусмотреть меры, предотвращающие попадание капель жидкого хладагента и исключающие его конденсацию.
4.5.3.1.1.4 Если в трубопроводе наблюдается пульсирующий поток, необходимо установить демпфирующее устройство для сокращения или устранения пульсации в измерительном приборе.
4.5.3.1.1.5 Устанавливают необходимые точки измерения давления и температуры, чтобы обеспечить расчет удельной массы хладагента.
4.5.3.1.2 Должны быть измерены следующие параметры:
а) для определения массового расхода хладагента через испаритель для метода D1 и массового расхода хладагента через конденсатор для метода D2:
- давление пара хладагента перед измерительным устройством,
- температура пара хладагента перед измерительным устройством,
- перепад давлений в измерительном устройстве,
- температура окружающего воздуха,
- барометрическое давление;
б) для одно- и многоизотермных машин при проведении основного испытания методом D1 в случае определения холодопроизводительности:
- давление хладагента перед регулирующим вентилем(ями) Pf2 ( P_{f2}^{1} , P_{f2}^{2} , ..., P_{f2}^{n} ),
- температура хладагента перед регулирующим вентилем(ями) tf2 ( t_{f2}^{1} , t_{f2}^{2} , ..., t_{f2}^{n} ),
- давление хладагента на выходе из испарителя(ей) Pg2 ( P_{g2}^{1} , P_{g2}^{2} , ..., P_{g2}^{n} ),
- температура хладагента на выходе из испарителя(ей) tg2 ( t_{g2}^{1} , t_{g2}^{2} , ..., t_{g2}^{n} ),
- потребляемая мощность циркулирующего насоса(ов) Ns ( N_{s}^{1} , N_{s}^{2} , ..., N_{s}^{n} ),
для случая, если насос хладоносителя входит в состав испарителя,
- температура хладоносителя на входе в испаритель(и) ts1 ( t_{s1}^{1} , t_{s1}^{2} , ..., t_{s1}^{n} ), — для определения тепловых потоков к испарителю в межтрубном пространстве, в котором циркулирует хладоноситель;
в) для одноизотермных машин с промподводом при проведении испытания методом D2 в случае определения холодопроизводительности и для многоизотермных машин с промподводом при проведении испытаний методом D1 в случае определения расхода хладагента через конденсатор:
- давление жидкого хладагента на выходе из конденсатора Pf3,
- температура жидкого хладагента на выходе из конденсатора tf3,
- давление пара хладагента на выходе из промсосуда Pg5,
- температура пара хладагента на выходе из промсосуда tg5.
г) для многоизотермных машин с промподводом при проведении подтверждающего испытания методом D1 в случае определения расхода хладагента через конденсатор:
- давление хладагента перед регулирующим вентилем P_{f2}^{n} ,
- температура хладагента перед регулирующим вентилем t_{f2}^{n} .
4.5.3.1.3 Определение холодопроизводительности при проведении испытания методом D1
Полезную холодопроизводительность Q_{\text{о}}^{\text{п}} рассчитывают по формулам:
Q_{\text{о}}^{\text{п}} = G_{f}(h_{g2} - h_{f2}) - (Q_{\text{и}} + Q_{s} + Q_{\text{тр}}) ; (18)
б) для многоизотермных машин при проведении основного испытания методом D1 на каждом испарителе
Q_{\text{о}}^{\text{п}n} = G_{s}^{n}(h_{g2}^{n} - h_{f2}^{n}) - (Q_{\text{и}}^{n} + Q_{s}^{n} + Q_{\text{тр}}^{n}) , (19)
где Qs и Q_{s}^{n} — следует учитывать при условии, если циркуляционный насос хладоносителя входит в состав испарителя.
4.5.3.1.4 Определение холодопроизводительности одноизотермных машин при проведении испытания методом D2
Полезную холодопроизводительность Q_{\text{о}}^{\text{п}} рассчитывают по формулам:
Q_{\text{о}1}^{\text{п}} = Q^{\text{к}}(h_{g2} - h_{f2}) - (Q_{\text{и}} + Q_{s} + Q_{\text{тр}}) ; (20)
Q_{\text{о}2}^{\text{п}} = G_{f}^{\text{к}}(1 + \frac{h_{f3} - h_{f2}}{h_{g5} - h_{f3}})^{- 1}(h_{g2} - h_{f2}) - (Q_{\text{и}} + Q_{s} + Q_{\text{тр}}) , (21)
где Qs — следует учитывать при условии, если циркуляционный насос хладоносителя входит в состав испарителя.
4.5.3.1.5 Тепловые потоки Qи, Qs, Qтр определяют по 4.5.1.5.
4.5.3.1.6 Определение массового расхода хладагента через конденсатор многоизотермных машин при проведении испытания методом D1
Массовый расход G_{f}^{\text{к}} рассчитывают по формулам:
G_{f}^{\text{к}} = \sum_{1}^{n} G_{f}^{n} ; (22)
G_{f}^{\text{к}} = (1 + \frac{h_{f3} - h_{f2}}{h_{g5} - h_{f3}}) \sum_{1}^{n} G_{f}^{n} ; (23)
4.5.4 Метод D3
4.5.4.1 Описание и условия применения
Расходомер жидкого хладагента является прибором для измерения количества жидкого хладагента в единице объема или расходомером, показывающим мгновенный расход хладагента.
4.5.4.1.1 Расходомер устанавливают на трубопроводе для жидкости перед регулирующим вентилем и измеряют расход через конденсатор G_{f}^{\text{к}} .
4.5.4.1.2 Измерение проводят в соответствии с ГОСТ 8.563.1 при гарантированном отсутствии образования паровой фазы хладагента.
4.5.4.1.3 Должны быть измерены следующие параметры:
а) для определения массового расхода хладагента через конденсатор:
- показания расходомера,
- давление жидкого хладагента на выходе расходомера,
- температура жидкого хладагента на выходе расходомера,
- температура окружающего воздуха ta,
- барометрическое давление Pa;
б) для одноизотермных машин в случае определения холодопроизводительности:
- давление хладагента перед регулирующим вентилем Pf2,
- температура хладагента перед регулирующим вентилем tf2,
- давление хладагента на выходе из испарителя Pg2,
- температура хладагента на выходе из испарителя tg2,
- потребляемая мощность циркуляционного насоса Ns (для случая, если циркуляционный насос хладоносителя входит в состав испарителя),
- температура хладоносителя на входе в испаритель ts1 (для определения тепловых потоков к испарителю, в межтрубном пространстве которого циркулирует хладоноситель);
в) для одноизотермных машин с промподводом при определении холодопроизводительности:
- давление жидкого хладагента на выходе из конденсатора Pf3,
- температура жидкого хладагента на выходе из конденсатора tf3,
- давление пара хладагента на выходе из промсосуда Pg5,
- температура пара хладагента на выходе из промсосуда tg5.
4.5.4.1.4 Определение холодопроизводительности одноизотермных машин — по 4.5.3.1.4.
4.5.5 Метод F (косвенный)
4.5.5.1 Описание
Метод заключается в определении объемного расхода хладагента через компрессор или секции компрессора на отдельном стенде. Испытания проводят в модельных условиях. Модельные условия подбирают из условий работы компрессора в составе холодильной машины.
4.5.5.1.2 При проведении основного испытания должны быть измерены следующие параметры:
а) для определения массового расхода хладагента через компрессор (расхода через конденсатор):
- давление хладагента на входе в компрессор или секции компрессора Pg1 или P_{g1}^{n} ;
- температура хладагента на входе в компрессор или секцию компрессора tg1 или t_{g1}^{n} ,
- температура окружающего воздуха ta,
- барометрическое давление Pa;
б) для одноизотермных машин в случае определения холодопроизводительности:
- давление хладагента перед регулирующим вентилем Pf2,
- температура хладагента перед регулирующим вентилем tf2,
- давление хладагента на выходе из испарителя Pg2,
- температура хладагента на выходе из испарителя tg2,
- потребляемая мощность циркуляционного насоса Ns (для случая, если циркуляционный насос хладоносителя входит в состав испарителя),
- температура хладоносителя на входе в испаритель ts1 (для определения тепловых потоков к испарителю, в межтрубном пространстве которого циркулирует хладоноситель);
в) для одноизотермных машин с промподводом при определении холодопроизводительности:
- давление жидкого хладагента на выходе из конденсатора Pf3,
- температура жидкого хладагента на выходе из конденсатора tf3,
- давление пара хладагента на выходе из промсосуда Pg5,
- температура пара хладагента на выходе из промсосуда tg5.
4.5.5.1.3 Определение полезной холодопроизводительности одноизотермных машин — по 4.5.3.1.4.
5.1 Мощность измеряют во время испытания по определению холодопроизводительности.
5.2 Мощность измеряют на клеммах всех электродвигателей, входящих в холодильную машину. Измерения проводят не менее двух раз. За результат принимают среднее арифметическое измерений.
5.3 Значение расчетной погрешности потребляемой мощности рассчитывают по аналогии с холодопроизводительностью (см. приложение Б).
6 Отчет о результатах испытаний
После каждого испытания составляют отчет, который должен содержать информацию, приведенную ниже. Формат выбирает потребитель.
- дата;
- время начала испытания;
- время завершения испытания;
- продолжительность;
- марка и серийный номер машины;
- марка и серийный номер компрессора;
- тип машины;
- тип компрессора;
- обозначение хладагента;
- обозначение и характеристика хладоносителя;
- применяемый источник термодинамических свойств хладагентов.
Используемые методы испытаний:
Приводят согласно 4.4 и в зависимости от применяемых методов по 4.5.1.2 и 4.5.2.2.
Принципиальные схемы с размещением измерительных приборов (инструментов)
Средние значения измеренных параметров
Приводят согласно 4.4 и в зависимости от методов по 4.5.1.2, 4.5.2.2.2, 4.5.3.1.2, 4.5.4.1.3, 4.5.5.1.2.
- холодопроизводительность;
- потребляемая мощность;
- оцененная ошибка в результатах (приложения Б и В).
ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАСЧЕТАХ
| Обозначения | Определение | Единица измерения |
| F | Площадь поверхности теплообмена | м2 |
| C | Удельная теплоемкость | кДж/(кг·К) |
| h | Удельная энтальпия | кДж/кг |
| K | Общий коэффициент теплопередачи | кВт/(м2·К) |
| l | Толщина изоляции | м |
| P | Давление | МПа |
| N | Мощность | кВт |
| G | Массовый расход | кг/с |
| t | Температура | °C |
| ta | Средняя температура окружающей среды | |
| td | Средняя температура среды в части циркуляционной системы, принятая в качестве средней температуры наружной поверхности, контактирующей с окружающим воздухом | |
| tf | Температура насыщения хладагента, соответствующая давлению нагнетания компрессора | |
| tg | Температура насыщения хладагента, соответствующая давлению на выходе из испарителя | |
| t1 | Температура на входе | |
| t2 | Температура на выходе | |
| \alpha | Поверхностный коэффициент теплоотдачи | кВт/(м2·К) |
| \eta | КПД двигателя | - |
| \lambda | Теплопроводность | кВт/(м·К) |
| Qк | Тепловой поток в окружающую среду от конденсатора | кВт |
| Qтр | Тепловой поток в окружающую среду или из окружающей среды к трубопроводам | |
| Q_{\text{о}}^{\text{п}} | Холодопроизводительность полезная | |
| Qs | Тепловой поток к хладоносителю в испарителе от насосов, мешалок, нагнетателей и т.д. | |
| Qи | Тепловой поток из окружающей среды к испарителю | |
| Q_{w}^{\text{к}} | Тепловой поток, отводимый от конденсатора охлаждающей средой | |
| Примечания 1 Для указания состояния хладагента следует пользоваться приложениями Д, Е, Ж. 2 Подстрочные индексы: a — для окружающего воздуха, охлаждающего конденсатор; f — для жидкого хладагента; g — для газообразного хладагента; s — для жидкого или газообразного (воздух) хладоносителя; w — для воды в конденсаторе. | ||
РАСЧЕТ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ РЕЗУЛЬТАТАМИ ОСНОВНОГО И ПОДТВЕРЖДАЮЩЕГО ИСПЫТАНИЙ
Как указано в 4.1.5, результаты основного и подтверждающего испытаний не должны расходиться между собой более чем на 10%, за исключением случаев, когда машины испытывают у потребителя.
Если Q_{\text{о}1}^{\text{п}} является результатом основного, а Q_{\text{о}2}^{\text{п}} — подтверждающего испытания, то
\frac{Q_{\text{о}1}^{\text{п}} - Q_{\text{о}2}^{\text{п}}}{Q_{\text{о}}^{\text{п}}} \times 100 \leq 10\% .
РАСЧЕТ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ МАССОВЫМИ РАСХОДАМИ ХЛАДАГЕНТА ЧЕРЕЗ КОНДЕНСАТОР, ПОЛУЧЕННЫМИ ПРИ ОСНОВНОМ И ПОДТВЕРЖДАЮЩЕМ ИСПЫТАНИЯХ МНОГОИЗОТЕРМНЫХ МАШИН
Как указано в 4.1.5, для подтверждения правильности результатов основного испытания (полезных холодопроизводительностей на каждом испарителе) проводят сравнение массовых расходов хладагента через конденсатор, полученных при основном и подтверждающем испытаниях. Массовые расходы через конденсатор не должны расходиться между собой более чем на 10%.
Если G_{f1}^{\text{к}} получено при основном, а G_{f2}^{\text{к}} — при подтверждающем испытаниях, то
\frac{G_{f1}^{\text{к}} - G_{f2}^{\text{к}}}{G_{f1}^{\text{к}}} \times 100 \leq 10\% .
ОДНОИЗОТЕРМНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА БЕЗ ПРОМПОДВОДА
Рисунок Г.2 — Диаграмма холодильного цикла
ОДНОИЗОТЕРМНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА С ПРОМПОДВОДОМ
Рисунок Д.2 — Диаграмма холодильного цикла
МНОГОИЗОТЕРМНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА БЕЗ ПРОМПОДВОДА
Рисунок Е.2 — Диаграмма холодильного цикла
МНОГОИЗОТЕРМНАЯ ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА С ПРОМПОДВОДОМ
Рисунок Ж.2 — Диаграмма холодильного цикла
| УДК 621.512.048:006.354 | ОКС 27.200 | Г89 | ОКП 364430 |
| Ключевые слова: турбокомпрессоры, холодопроизводительность, промподвод, массовый расход хладагента, методы испытаний | |||