содержание   ..  1  2  3   ..

Уведомление о принятии

3 октября 1994 года документ ASME-PTC10, "Компрессоры и пневматические машины," был адаптирован для использования Министерством обороны (DoD).

Изменения, предложенные организациями Министерства обороны должны направляться в адрес Органа (Ответственного лица) по утверждению изменений Министерства обороны: Директору Технического центра мобильной подготовки Сухопутных Войск США/Бельвуар, ВНИМАНИЕ: AMSTA-RBES, Форт Бельвуар,

VA 22060-5606. Организации Министерства обороны могут могут получить копию данного стандарта в Бюро хранения документов по Стандартизации, по адресу Филадельфия, проспект Роббинса 700, д. 4Dб, PA 19111-5094.

Частные лица и Правительственные агентства могут приобрести копию данного документа в Американском обществе инженеров-механиков по адресу Нью-Йорк, Ист 47 Стрит, д. 345, NY 10017.

СТАТУС РАССЫЛКИ A. Разрешено для открытой публикации; ограничения по распространению отсутствуют.

Методика проведения испытаний компрессоров и пневматических машин

Методика проведения испытаний компрессоров и пневматических машин

Дата опубликования: 30 сентября 1998

Данный документ будет переработан, когда Общество утвердит решение о выпуске новой версии. Приложений к ASME PTC 10-1997 выпускаться не будет.

Просим обратить внимание: ASME направляет письменные ответы на запросы, касающиеся разъяснения технических вопросов, освященных в данном документе. Такие пояснения не являются частью самого документа. PTC 10-1997 выпускается вместе с автоматической консультационной услугой в части пояснений, которые будут

 выпускаться вплоть до издания новой версии.

ASME является зарегистрированной торговой маркой Американского общества инженеров-механиков.

Настоящий документ (методика или стандарт) был разработан в соответствии с процедурами, которые были приняты как соответствующие критериям Американских национальных стандартов. Комитет по стандартам, утвердивший данный документ (методика или стандарт), был сформирован таким образом, чтобы позволить людям из конкурентной и имеющей отношение к существу вопроса среды принять в нем участие. Предлагаемый к рассмотрению документ (методика или стандарт) был предоставлен в открытый доступ в целях проработки и получения откликов, что, в свою очередь, дает возможность получить дополнительную открытую информацию от промышленных предприятий, научных сообществ, органов государственного регулирования, и широкой публики.

ASME не осуществляет "утверждение", "оценку" или "подтверждение" каких-либо изделий, конструкций, запатентованных устройств или видов деятельности.

ASME не высказывает каких-либо мнений с учетом правомочности любых патентных прав, которые могут доказываться в суде в связи с любыми предметами, которые упоминаются в настоящем документе, и не предпринимает каких-либо действий как для того, чтобы застраховать любого пользователя стандарта от ответственности в случае нарушений соответствующего Патента США, так и для того, чтобы убедить кого-либо принять любую такую ответственность. Пользователи документа (методики или стандарта) в открытой форме информируются о том, что определение состоятельности любых патентных прав, а также риска нарушения таких прав, полностью находится в их зоне ответственности.

Участие представителя(представителей) федерального агентства или лица(лиц), входящего в число представителей предприятий промышленности не может быть истолковано как утверждение настоящего документа (методики или стандарта) со стороны правительства или промышленности.

ASME берет на себя ответственность только в части тех пояснений, которые были выпущены в соответствии с управляющими процедурами и регламентирующими документами ASME, которые направлены на то, чтобы исключить возможность опубликования пояснений частными лицами.

Запрещается воспроизведение любой части настоящего документа в любой форме,

в электронной поисковой системе или где-либо еще,

без получения предварительного письменного согласия издателя.

Американское общество инженеров-механиков

Три парк авеню, Нью-Йорк, NY 10016-5990

Авторское право от 1998 г.

АМЕРИКАНСКОЕ ОБЩЕСТВО ИНЖЕНЕРОВ-МЕХАНИКОВ

Все права защищены

Издано в США

ПРЕДИСЛОВИЕ

(Настоящее предисловие не является частью документа ASME PTC 10-1997.)

Документ PTC 10 последний раз был переработан в 1965 году и был множество раз подтвержден в течение периода действия. Комитет по PTC 10 находился в различных состояниях деятельности на протяжении последних двадцати лет. За это время, Методика была полностью переработана для того, чтобы содержащаяся в документе информация была представлена в более доступном виде.

Процесс проведения испытаний эксплуатационных характеристик компрессоров является сложным для понимания в силу того, что фактически необходимо рассмотреть каждый случай и провести корректирующее воздействие в части различий между испытанием и заданными условиями. Методики, применяемые в указанном случае, базируются на законах термодинамического подобия. Некоторое знакомство с указанным предметом будет серьезным подспорьем тем, кто пользуется документом PTC 10.

Существует множество вариантов конструкции компрессоров и пневматических машин. Одним из наиболее простых примеров может выступать однокаскадный компрессор с одним рабочим колесом, а также с одним входным и одним выходным фланцами. Кроме того, существует множество компоновок с несколькими входными и выходными устройствами, с несколькими рабочими колесами, каскадами, промежуточными охладителями и горизонтальными швами. Типовыми газами, которые используются в работе компрессора, являются воздух и его компоненты, а также различные углеводороды. Испытания обычно проводятся в цехе или в полевых условиях, на частотах вращения, равных или отличающихся от заданной частоты, с использованием указанного газа или газа-заместителя. Для того, чтобы обработать информацию, поступающую от такого многочисленного количества источников, РТС 10 упрощает исходную задачу до наиболее простого элемента – одного каскада, и содержит указания о том, как скомбинировать данные о нескольких каскадах для получения расчетного суммарного значения.

При проведении испытаний компрессоров очень важную роль может сыграть анализ неопределенностей, начиная с технологической схемы проведения испытания и заканчивая интерпретированием результатов испытаний. Практически во всех кроме простейших случаев развития аналитической формулировки, т.е. в форме линейного уравнения, расчет неопределенности системы в целом является трудноосуществимым. Неопределенность во время испытаний всегда будет возрастать с ростом количества усложняющих элементов в конфигурации компрессора, и в качестве свойства испытаний как таковых, будет функцией от рабочих характеристик.

Современный персональный компьютер может без труда справиться с выполнением требующихся расчетов.

Комитет разработал программное обеспечение и использовал его как для выполнения расчета базового кода, так и для анализа неопределенности широкого спектра возможных конфигураций компрессоров.

18 января 1991 г. настоящая методика была утверждена Комитетом по РТС 10. 14 октября 1996 года она была утверждена и принята Советом в качестве стандартной методики Общества действием Комитетом по Методикам Проведения Испытаний. Она также была утверждена в качестве Американского национального стандарта Комитетом стандартов ANSI 22 апреля 1997.

ПРИМЕЧАНИЕ

Все методики по проведению испытаний должны соблюдать требования раздела УКАЗАНИЯ ОБЩЕГО ХАРАКТЕРА документа РТС 1. Приведенная ниже информация базируется на положениях указанного документа и включена в настоящую методику для придания особого значения и удобства пользователя данной Методики. Предполагается, что пользователь Методики в полной мере ознакомлен Частями I и III документа PTC I и прочитал их перед началом работы с настоящей Методикой.

Методики проведения испытаний ASME содержат процедуры проведения испытаний, с помощью которых можно получить результаты высочайшего уровня точности, которые будут согласовываться с наиболее прогрессивными из существующих на текущий момент знаний в области проектирования и прикладной техники. Они были разработаны комитетами со сбалансированной структурой членов, таким образом, что были учтены интересы всех групп, относящихся к сути вопроса. В них приводятся информация по процедурам, препарации, рабочим требованиям к оборудованию, методам расчета и анализу неопределенности.

Когда испытания проводятся в соответствии с настоящей Методикой, их результаты сами по себе, без проведения поправки на неопределенность, дают наилучшие данные о фактических рабочих характеристиках испытуемого оборудования. Методики проведения испытаний ASME не устанавливают средства, которые позволяют соотнести результаты испытаний с контрактными обязательствами. Таким образом, рекомендуется, чтобы стороны, проводящие коммерческие испытания согласовали до начала испытаний, и, что еще более предпочтительно, до подписания контракта о методе, с помощью которого будет выполняться соотнесение результатов испытаний с контрактными обязательствами. Определение или интерпретирование способа, которым будет осуществляться указанное соотнесение результатов испытаний, находится за пределами содержания любой методики.

Утверждено заочным голосованием #95-1 и административной встречей BPTC от 13-14 марта 1995г.

ПРИМЕЧАНИЕ

Все методики по проведению испытаний должны соблюдать требования раздела УКАЗАНИЯ ОБЩЕГО ХАРАКТЕРА документа РТС 1. Приведенная ниже информация базируется на положениях указанного документа и включена в настоящую методику для придания особого значения и удобства пользователя данной Методики. Предполагается, что пользователь Методики в полной мере ознакомлен Частями I и III документа PTC I и прочитал их перед началом работы с настоящей Методикой.

Методики проведения испытаний ASME содержат процедуры проведения испытаний, с помощью которых можно получить результаты высочайшего уровня точности, которые будут согласовываться с наиболее прогрессивными из существующих на текущий момент знаний в области проектирования и прикладной техники. Они были разработаны комитетами со сбалансированной структурой членов, таким образом, что были учтены интересы всех групп, относящихся к сути вопроса. В них приводятся информация по процедурам, препарации, рабочим требованиям к оборудованию, методам расчета и анализу неопределенности.

Когда испытания проводятся в соответствии с настоящей Методикой, их результаты сами по себе, без проведения поправки на неопределенность, дают наилучшие данные о фактических рабочих характеристиках испытуемого оборудования. Методики проведения испытаний ASME не устанавливают средства, которые позволяют соотнести результаты испытаний с контрактными обязательствами. Таким образом, рекомендуется, чтобы стороны, проводящие коммерческие испытания согласовали до начала испытаний, и, что еще более предпочтительно, до подписания контракта о методе, с помощью которого будет выполняться соотнесение результатов испытаний с контрактными обязательствами. Определение или интерпретирование способа, которым будет осуществляться указанное соотнесение результатов испытаний, находится за пределами содержания любой методики.

Утверждено заочным голосованием #95-1 и административной встречей BPTC от 13-14 марта 1995г.

ЧЛЕНЫ КОМИТЕТА №10 ПО МЕТОДИКЕ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ КОМПРЕССОРОВ И ПНЕВМАТИЧЕСКИХ МАШИН

(Перечень, приведенный yиже, является списком членов Комитета на момент утверждения Методики)

ДОЛЖНОСТНЫЕ ЛИЦА КОМИТЕТА

Гордон Дж. Гербер, Председатель

Ричард Дж. Гросс, Вице председатель

Джек Х. Кэриан, Секретарь

ПЕРСОНАЛ КОМИТЕТА

Гельмут Б. Баранек, представитель компании по коммунальному обслуживанию электрического и газового оборудования

Джон Дж. Двайер, Консультант

Гордон Дж. Гербер, представитель Praxair

Ричард Дж. Гросс, Университет г. Акрон

Джек Х. Кэриан, ASME

Роберт И. Лоуренс, Консультатнт

Джек А. Лок, представитель Lock Engineering

Винсент Дж. Полиньяно, представитель IMO Delaval

Фрэнк Х. Рассманн, представитель Elliott Company

Норманн А. Самурин, представитель Dresser Rand Company

Джозеф А. Сильваджио, Мл., в случае отсутствия г-на Полиньяно, представитель  IMO Delaval

СОВЕТ ПО МЕТОДИКЕ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

ДОЛЖНОСТНЫЕ ЛИЦА КОМИТЕТА

Д. Р. Кейсер, Председатель

П. M. Серхарт, Вице председатель

В. О. Хэйз, Секретарь

ПЕРСОНАЛ КОМИТЕТА

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие ………………………………………………………………………………………………………………………….…. iii

Состав комитета ………………………………………………………………………………………………………………………… v

Состав совета …………………………………………………………………………………………………………………………… vi

Раздел

1          Цель и область применения ………………………………………………………………………………………………... 1

2          Определения и формулировки терминов ………………………………………………...……………………………… 3

3          Основополагающие принципы ……………………………………………………………………………………………. 11

4          Средства и методы измерений …………………………………………………………………………………………… 23

5          Расчет результатов ……………………………………………………………………………………………………….... 39

6          Протокол испытаний ……………………………………………………………………………………………………….. 55

Перечень рисунков

3.1              Диаграмма действия различных процессов в границах каскада.………………...……………………………….… 14

3.2              Типовые многокаскадные компрессоры с боковой загрузкой …………….…………………………………………. 16

3.3              Допустимые отклонения от числа Маха для центробежных компрессоров ……………………………………… 18

3.4              Допустимые отклонения от числа Маха для осевых компрессоров ……………………………………………….. 19

3.5              Допустимые отклонения от числа Рейнольдса для центробежных компрессоров ……………………………… 20

3.6              Коэффициент сжимаемости Шульца – функция Y в зависимости от снижения давления …………………….. 21

3.7              Коэффициент сжимаемости Шульца – функция X в зависимости от снижения давления …………………….. 22

4.1              Конфигурация входного и выходного устройств ………………………………………………………………………. 24

4.2              Входное устройство открытого типа .……………………………………………………………………………………. 24

4.3              Входное устройство осевого типа с вихреобразованием ………………………………………….………………… 25

4.4              Выходное устройство открытого типа ….……………………………………………………………………………….. 25

4.5              Рассеивающее спиральное выходное устройство с несимметричным потоком ………………………………… 26

4.6              Типовой замкнутый контур ………………………………………………………………………………………………… 26

4.7              Типовой замкнутый контур с параллельным потоком ………………………………………………………………... 27

4.8              Спрямители и стабилизаторы потока …………………………………………………………………………………… 29

4.9              Входной патрубок на участке с незамкнутым контуром ………………..…….………………………………………. 32

4.10          Выходное сопло на патрубке открытого контура, докритический (ламинарный) поток ………………………… 33

4.11          Выходное сопло на патрубке открытого контура, критический поток ……………………………………………… 33

4.12          Типовая конструкция агрегата с параллельными потоками, зона входного устройства ……………………….. 35

5.1       Коэффициент производительности для заданных условий при целевом значении параметра  производительности для заданных условий .………………………………………………………………….………. 49

Перечень таблиц

3.1              Допустимые отклонения от заданных эксплуатационных условий для испытаний Типа 1 ……………………. 12

3.2              Допустимые отклонения от заданных эксплуатационных параметров для испытаний типа 1 и 2 .………..…. 12

3.3              Величины допустимых отклонений от уравнения состояния идеального газа для заданного и испытательного газов …………………………………………….……………………………...………………………… 13

3.4              Допустимые отклонения результатов измерений …………………………………………………………………….. 14

5.1              Безразмерные параметры идеального газа ……………………………………………………………………………. 40

5.2              Безразмерные параметры реального газа ……………………………………………………………………………... 41

5.3              Коэффициент полной работы для всех газов ………………………………………………………………………….. 48

5.4              Типовое преобразование безразмерных параметров ………………………………………………………………... 50

Необязательные приложения

А         Использование полного давления и полной температуры для определения рабочих характеристик компрессора ……………………………………………………………………………………………………………….… 59

В         Свойства газовых смесей …………………………………………………………………………………………………. 61

С         Примеры расчетов ………………………………………………………………………………………………………….. 63

   С.1   Испытание типа 1 центробежного компрессора с использованием идеального газа ………………………….. 65

   С.2   Испытание типа 2 центробежного компрессора с использованием идеального газа ………………………….. 85

   С.3   Применение идеального газа для выбора частоты оборотов при испытании, испытательного газа, а также методы оценки мощности ……………………………………………………………………………………………...… 109

   С.4   Анализ с помощью точек в окрестности ………………………………………………...…………………………….. 119

   C.5   Выбор испытательного газа для испытания типа 2 на основании уравнений идеального и реального газа 123

   С.6   Испытание типа 2 на основании уравнений реального газа в целях преобразования данных ……………… 139

   С.7   Численный анализ двухкаскадного компрессора с промежуточными охладителями с внешней обвязкой и удалением конденсата ..………………………………………………...………………………………………………... 151

   С.8   Применение анализа неопределенностей ……………………………………………………………………………. 159

D         Ссылочная литература …………………………………...………………………………………………………………. 165

Е          Логическое обоснование методов расчета …………………………………………………………………………… 167

F          Поправка на число Рейнольдса ………………………………………………………………………………………… 183

G         Усовершенствованные методы для расчета полных условий ..…………………………………………………… 185

H         Единицы СИ ………………………………………………………………………………………………………………… 187

Раздел 1. Цель и область применения

Раздел 2 –  Определения и формулировки терминов

2.1 Базовые символы и единицы измерения

Подстрочные индексы

содержание   ..  1  2  3   ..