TCVN9448:2013

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9448:2013 (ISO 5389:2005) về Máy nén tua bin - Quy tắc thử tính năng TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9448:2013 ISO 5389:2005 MÁY NÉN TUA BIN - QUY TẮC THỬ TÍNH NĂNG Turbocompressors - Per f ormance test code Lời nói đầu TCVN 9448:2012 hoàn toàn t ươ ng đ ươ ng với ISO 5389:2005. TCVN 9448:2012 Ban kỹ thuật Tiêu chu ẩ n Quốc gia TCVN/TC 118 Máy nén khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo l ườ ng Ch ấ t l ượ ng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. MÁY NÉN TUA BIN - QUY TẮC THỬ TÍNH NĂNG Turbocompressors - Per f ormance test code 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này áp dụng cho các phép thử tính năng của tất cả các kiểu máy nén tuabin. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các quạt và bơm chân không cao hoặc các máy nén ki ể u phun có các bộ phận truyền động di động. Máy nén tuabin gồm có các bộ phận trong đó nén và xả là các quá trình vận hành liên tục. Khí đ ượ c vận chuyển và đ ượ c nén trong các bộ cánh quạt và đ ượ c giảm tốc cùng với việc tăng thêm áp suất trong stato có cánh hoặc không có cánh cố định. Tiêu chuẩn này cung cấp các ph ươ ng tiện tiêu chuẩn cho việc chuẩn bị, thủ tục, đánh giá các thử nghiệm tính năng trên các máy nén như đã quy định ở trên . Phép thử nghiệm thu đối với tính năng dựa trên quy tắc thử tính năng này. Các phép thử nghiệm thu dùng để chứng minh sự đáp ứng các điều kiện đặt hàng và sự bảo hành đ ượ c quy định trong hợp đồng . 2. Tài liệu viện dẫn Các t à i liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản đã nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố th ì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi , bổ sung nếu có. TCVN 8113-1 (ISO 5167-1), Đo dòng lưu chất bằng các dụng cụ đo chênh áp đ ượ c lắp và o các ống dẫn có tiết diện tròn chứa đầy lưu chất - Phần 1: Nguyên tắc chung và các yêu cầu. 3. Ký hiệu và định nghĩa 3.1. Ký hiệu và đơn vị 3.1.1. Chữ cái la tinh Ký hiệu Nghĩa đ ơn v ị A Diện tích m 2 a Tốc độ âm thanh m/s B Dung sai chế tạo % b Chiều rộng đầu ra của bộ cánh thứ nhất m c Tốc độ m/s c p , c v Nhiệt dung riêng kJ/(kg.K) c i Hệ số đánh giá - D Đ ườ ng kính ngoài bộ cánh thứ nhất m f Hệ số hiệu chỉnh - fx Sai lệch trung b ì nh t ươ ng đối G Cấp chất l ượ ng, cấp chính xác % g Gia tốc trọng tr ườ ng cục bộ m/s 2 h Entanpi riêng kJ/kg k Số mũ đẳng entropi - k T Số mũ đẳng entropi nhiệt độ - k V Số mũ đẳng entropi thể tích l Chiều dài của cột mm Ma Ch ỉ số Mach - M t Momen xoắn Nm M Khối l ượ ng phân tử gam, khối l ượ ng mol kg/mol m Số mũ nhiệt độ - Lưu l ượ ng kh ố i l ượ ng kg/s N Tốc độ quay 1/s n Số mũ đa h ướ ng - P Công su ấ t kW p Áp suất MPa (bar) Dòng nhiệt kW R H ằ ng số khí riêng J/(kg.K) Ra Độ nhám trung bình J/(kmol.K) Re Số Reynolds - S B ướ c đo số - s Entropi riêng kJ/(kg.K) T Nhiệt độ nhiệt động lực K t Nhiệt độ ° C u Tốc độ ở đ ỉ nh bộ cánh quạt m/s u Nội năng ri ê ng kJ/kg V Khoảng tin cậy hoặc độ không đảm bảo đo - v Thể tích riêng m 3 /kg Lưu l ượ ng thể tích m 3 / s W Hàm số kết quả - w Phân số khối l ượ ng - X Hàm số nén - X N Tỷ số của các tốc độ quay giảm - x Hàm l ượ ng hơi đối với khối l ượ ng hơi ẩm của cùng loại kh í kg/kg x (Subscript) H à m l ượ ng hơi của hỗn hợp hơi/ khí đối với khí khô kg/kg Y Hàm số nén - y Giá trị của hàm số - y Công nén riêng k J /kg Z Hệ số nén - z Số nhóm cấp - 3.1.2 . Ch ữ cái Hy Lạp K ý hiệu Nghĩa Đơn v ị a Hệ số truyền nhiệt W/(m 2 .K) b Hệ số giãn nở khối 1/K g Hệ số trọng l ượ ng - Δ Độ chênh lệch - e Hệ số t í nh toán - h Hiệu suất - h Độ nhớt động lực Ns/m 2 + J Tỷ số của các giá trị (R Z 1 T 1 ) - k T ỷ số c ủ a các nhiệt dung riêng - n Tỷ số đa h ướ ng - n Độ nhớt động m 2 /s Õ Tỷ số nén - r Mật độ (khối l ượ ng riêng) kg/m 3 t Độ không đảm bảo đo t ươ ng đối - f Tỷ số của các tỷ số lưu l ượ ng thể tích - j Hệ số lưu l ượ ng - j ( Subscri pt ) Độ ẩ m t ươ ng đối - y Hệ số công của quá trình chu ẩ n - w Tốc độ góc 1/s 3.1.3. Chỉ số d ướ i dòng Chỉ số Nghĩa 1 Và o (ph í a hút) 2 Ra ( phí a xả) l,ll,lll,... z Các c ấ p, đ ượ c đánh số theo chiều dòng chảy ¥ Tại số Reynolds vô cùng lớn A Đoạn không đ ượ c là m mát của máy nén đ ượ c là m mát trung gian Air Không khí khô Amb Môi tr ườ ng xung quanh (không khí, nhiệt độ) An Giả thiết, máy d ẫn động Av Trung b ì nh B Đoạn đ ượ c là m mát của máy nén nhiều c ấ p đ ượ c là m mát trung gian Cal Hiệu chu ẩ n Co Đ ượ c chuyển đổi về theo các điều kiện bảo hành Cog Đ ượ c chuyển đổi về tỷ số nén và lưu l ượ ng thể tích đầu và o của điểm bảo hành comb Các đoạn liên hợp Cond Ngưng tụ Cou Nối Crit Tới hạn D Động lực học Dev Sai l ệch Dr Máy dẫn động Dry Khô Eff Có hiệu quả, hiệu dụng Ex Giá trị cực hạn của f G Điều kiện bảo hành hoặc điều kiện chuẩn Gas Khi l Số hạng thứ i của một tổng (i = 1,2,3 ...) ... Trong , bên trong ... Đưa và o ... Số nhóm cấp (j = I,II,III,... z ) ... Số mũ đẳng entropi ... Rò rỉ ... Chất bôi trơn ... Đo, động cơ ... Lưu l ượ ng khối l ượ ng ... Cơ học ... Trạng thái tiêu chuẩn ... Tần s ố quay ... Đưa ra ... Đa h ướ ng ... Công suất ... Q uá trình chu ẩ n hoặc ti ê u chu ẩ n ... Các kết quả thử đ ượ c t í nh toán sơ bộ hoặc đ ượ c dự định ... Bức xạ và đối l ưu ... Dải đo có li ê n quan của dụng cụ ... Liên quan tới số Reynolds ... Tốc độ đ ượ c giảm đi ... Giá trị chuẩn ... Kết quả ... Đẳng entropi ... Hơi/hơi n ướ c bão hòa ... Chất lỏng bít k í n ... Dòng bên hoặc dòng tích (chiết) ... Tĩnh ... Cung c ấ p ... Bề mặt ... Hệ thống ... Đẳng nhiệt ... Nhiệt độ ... K ế t quả thử ... Đầu cuối ... Sai lệch cho phép ... Tổng ... Đ ỉ nh hoặc chu vi us Dùng đ ượ c vap Hơi n ướ c, hơi wet Ẩm wf Lưu chất công tác W N ướ c là m mát hoặc chất là m mát x Giữa đầu và o và đầu ra Y Giá trị của hàm số Khi không có các dấu hiệu riêng ng ượ c lại, các biến đổi nhiệt động lực của trạng thái đ ượ c s ử dụng không đ ượ c chỉ ra trong trạng thái chung mô tả trong tiêu chuẩn này. 3.2. Thuật ngữ và đ ị nh nghĩa Ti ê u chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau. Các thuật ngữ và định nghĩa bổ sung đ ượ c cho trong Phụ lục E. 3.2.1 . Tỷ s ố c ủ a các tỷ số lưu l ượn g thể tích (ratio of volume flow ratios) (1) 3.2.2 . Tỷ số của các tốc độ quay giảm (ratio of reduced speeds of rotation) (2) 3.2.3. Chỉ số Mach ở đ ỉ nh (tip Mach number) (3) 3.2.4. Số Reynolds đỉnh (tip Reynolds number) (4) 3.2.5. Hệ số lưu l ượ ng thể tích (volume flow coefficient) (5) 3.2.6 . H ệ số công của quá trình chuẩn (re f erence process work coefficient) (6) 3.2.7 . H ệ số entropi (enthalpy coefficient) (7) 3.2.8 . T ỷ số RZ 1 T 1 ( RZ 1 T 1 ratio) (8) Trong đó l, B là cấp thứ nhất của đoạn đ ượ c là m mát B 3.2.9 . Đoạn (section) Một hoặc nhiều cấp (tầng) li ê n tiếp của một máy nén tuabin không có là m mát trung gian có các dòng cùng lưu l ượ ng khối l ượ ng chảy qua. 4. Bảo hành 4.1. Quy đ ị nh chung Khách hàng và nhà sản xu ấ t phải có thỏa thuận bằng hợp đồng quy định các tính ch ấ t và t í nh năng c ủ a máy nén đ ượ c bảo hành và đ ượ c chứng minh b ằ ng thử nghiệm thu. Việc kiểm tra các tính năng này đ ượ c thực hiện bằng các giá tr ị đo đ ượ c trong thử nghiệm thu và đ ượ c chuyển đ ổ i về các điều kiện bảo hành. Sự đáp ứng bảo hành đ ượ c yêu cầu chỉ khi tất cả các thành phần của hệ thống máy nén ở trong điều kiện đúng tại phép thử nghiệm thu. 4.2. Điều kiện tiên quyết cho b ả o hành. Các điều kiện áp dụng như là các điều kiện tr ướ c hết cho bảo hành mà sự sửa đổi các điều kiện này sẽ ảnh hưởng đến sự vận hành máy nén phải đ ượ c quy định trong hợp đồng cung cấp . Các điều kiện này có thể bao gồm: a) Áp suất và o (hoặc áp suất xả trong trường hợp các máy nén kiểu h ú t) và nhiệt độ và o; b) Trong trường hợp dòng chảy bên ở phí a trong , các trạng thái nhiệt động lực của chúng và t ỷ số giữa c á c lưu l ượ ng khối l ượ ng c ủ a dòng chảy bên và lưu l ượ ng khối l ượ ng và o, trong trường hợp dòng tích ở trung gian, t ỷ số giữa các lưu l ượ ng khối l ượ ng đ ượ c tính ra và lưu l ượ ng khối l ượ ng và o và áp suất tích; c) Trong trường hợp các máy nén đ ượ c là m mát trung gian, các nhiệt độ là m mát đối lưu và độ sụt áp giữa các đoạn máy nén có liên quan; d) Các t í nh chất vật lý của khí hoặc hơi và thành phần của nó trong các phần nhỏ thể tích hoặc khối l ượ ng; e) Chất là m mát, lưu l ượ ng khối l ượ ng của nó và nhiệt độ và o; f) Các điều kiện vận hành của máy dẫn động (ví dụ, các độ chênh lệch entanpi, trạng thái ở đầu và o và đầu ra, năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu, loại , điện áp và tần số của dòng điện, tốc độ); g) Trạng thái ở đầu và o và đầu ra có liên quan đến diện tích dòng chảy ở đầu và o và đầu ra c ủ a máy nén; h) Tốc độ (các sai lệch cần thiết để đáp ứng các điểm bảo hành ph ả i đ ượ c thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sản xuất ). 4.3. Đối t ượ ng bảo hành Các giá trị sau có thể đ ượ c bảo hành trong các điều kiện tiên quyết đ ượ c quy định trong 4.2 a) Lưu l ượ ng khối l ượ ng thực ở đầu và o như đã quy định trong E.4.2; b) Áp suất xả (hoặc áp suất và o trong trường hợp máy nén kiểu hút) và các áp suất trung gian trong trường hợp dòng chảy bên ở phí a trong và dòng tích ở trung gian; c) Công suất đối với các lưu l ượ ng thể tích và o quy định và các áp suất xả (hoặc các áp suất và o trong trường hợp máy nén kiểu chân không) d ướ i dạng - Công suất máy nén tại khớp trục hoặc; - Công suất của máy nén có hộp số tại khớp trục của máy dẫn động (động c ơ ) hoặc; - Công suất điện tại các cực nối và o của động cơ dẫn động, hoặc; - Tiêu thụ nhiên liệu của máy dẫn động. Khi máy nén và máy dẫn động có các bộ phận chung (ví dụ, các ổ trục, bơm dầu, v.v...), phải có thỏa thuận quy định ph ươ ng pháp phân chia các tổn th ấ t xảy ra bên trong các bộ phận (xem 5.9). Công suất có liên quan hoặc hiệu suất có liên quan đến một quá trình chuẩn thích hợp (xem E.5) cũng có thể đ ượ c bảo hành thay cho công suất; d) Công suất của các máy móc phụ (ví dụ, các bơm dầu hoặc bơm n ướ c là m mát) không đ ượ c bao gồm trong công suất đ ượ c bảo hành; e) Các giới hạn của phạm vi vận hành như sau: - Lưu l ượ ng thể tích thực lớn nh ấ t ở đầu và o tại một áp suất quy định hoặc áp suất lớn nhất ở một lưu l ượ ng thể tích thực quy định ở đầu và o; - Lưu l ượ ng thể tích thực nhỏ nhất ở đầu và o tại một áp suất xả quy định ; - Giới hạn tăng vọt. Xem E.9. 4.4. Bảo hành bổ sung Có thể y ê u cầu các bảo hành bổ sung ( đối với các hiệu suất ở tải trọng riêng phần, các chất bít kín, nhiệt độ của khí đ ượ c nén, hiệu suất là m mát của các bộ phận là m mát và ngưng tụ) trong trường hợp chúng có ý nghĩa đối với vận hành hoặc bất cứ lý do nào khác. 4.5. So sánh với bảo hành Trong trường hợp thử nghiệm thu, các kết quả thử đo đ ượ c và đ ượ c chuyển đổi về các điều kiện bảo hành phải đ ượ c đánh giá so với các giá tr ị đ ượ c bảo hành (xem Điều 8), dung sai chế tạo đối với các giới hạn của các độ không đảm bảo đo (xem 6.4). Bất cứ các dung sai chế tạo nào dùng cho bảo hành cũng phải đ ượ c xem như một bộ phận của hợp đồng cung cấp và không là một bộ phận của tiêu chuẩn này. 4.6. Bảo hành đối với sản xuất hàng loạt Khi một loạt các máy nén có cùng một thiết kế đ ượ c chế tạo trong một khoảng thời gian ngắn thì không theo th ườ ng lệ phải thực hiện thử nghiệm thu cho mỗi máy nén riêng biệt. Thử nghiệm thu phải đ ượ c xem là đầy đủ đ ượ c thực hiện cho một số ít các máy nén lựa chọn ngẫu nhiên từ loạt máy nén trong sản xuất và đ ượ c hoàn thành có kết quả tốt - thử kiểu. Chi tiết v ề thủ tục này phải đ ượ c quy định trong hợp đồng cung cấp . 5. Phương pháp đo và thiết bị đo 5.1. Quy định chung 5.1.1. Các ph ươ ng pháp đo và độ không đảm bảo đo Ph ả i sử dụng các ph ươ ng pháp đo và dụng cụ đo sau bao gồm cả các quy tắc cho sử dụng các ph ươ ng pháp đo và dụng cụ đo này nếu có thể áp d ụng đ ượ c. Có thể sử dụng các ph ươ ng pháp đo khác theo thỏa thuận về th ử nghiệm và lắp đặt. 5.1.2. Thiết bị đo Các điểm đo và thiết b ị để đo áp suất, nhiệt độ, lưu l ượ ng, công suất và tốc độ phải đ ượ c đưa và o trong máy nén trong quá tr ì nh thiết kế và trong quá trình lắp đặt máy nén và o hệ thống theo sau. Tr ướ c hết phải bảo đảm cho tại tất cả các điểm để đo lưu l ượ ng như đã quy định trong trong TCVN 8113-1 (ISO 5167-1) phải có đ ủ các đoạn ống thẳng và các mối nối bích thích hợp cho lắp đặt các ố ng phun và vòi phun. Các hình E.3 và E.4 minh họa sự bố trí thiết bị thích hợp cho hai điểm đo, mỗi điểm dùng cho áp suất và nhiệt độ tr ê n máy nén. Sự bảo hành n ê n dựa và o các điểm đo đ ượ c cung cấp và chuẩn bị. Nên trang bị các ống nối cho các dụng cụ đo chuẩn tại các điểm đo ch í nh. 5.1.3. Dụng cụ đo Phải sử dụng các dụng cụ đo sau cho các phép thử nghi ệ m thu: a) Các dụng cụ đo đã đ ượ c hiệu chuẩn bằng cách so sánh với các dụng cụ đo như đã quy định trong 5.1.3 c); b) Các dụng cụ đo đã đ ượ c một cơ quan có thẩm quyền chứng nhận hiệu chuẩn hoặc cấp chứng ch ỉ thử nghiệm; c) Các dụng cụ đo đã đ ượ c thử nghiệm và chứng minh có độ chính xác đ ã bi ế t và việc sử dụng các dụng cụ đo này đã đ ượ c thỏa thuận giữa các bên tham gia hợp đ ồ ng. Tất cả các dụng cụ đo ( và đặc biệt là các ống phun và vòi phun) phải đ ượ c kiểm tra ngay tr ướ c khi lắp đặt và /hoặc tr ướ c và sau thử nghiệm về t ì nh trạng và độ chính xác kích th ướ c. Ngoài ra phải bảo đảm r ằ ng điểm lắp đặt, bản thân sự lắp đặt và bản thân dụng cụ đo tuân theo các điều kiện kỹ thuật có liên quan. Kết quả của sự kiểm tra này phải đ ượ c ghi lại. 5.1.4. Sử dụng các bộ chuyển đổi ; thu thập dữ liệu Khi sử dụng các dụng cụ đo điện t ử có các bộ chuyển đổi thuộc b ấ t cứ ki ể u nào và có thể đánh giá đ ượ c bằng số th ì các bộ chuyển đổi phải đ ượ c hiệu chuẩn và hồ sơ hiệu chuẩn phải đ ượ c lưu giữ. Phải c ó khả năng kiểm tra các hệ thống đo bằng các ph ươ ng tiện thích hợp. Yêu cầu này áp dụng thống nhất cho sử dụng các hệ thống thu thập dữ liệu và xử lý các dữ liệu điện t ử . 5.2. Áp suất 5.2.1. Áp suất tĩnh Nên đo áp suất tĩnh tại thành (vách) bằng các lỗ đ ược khoan trên thành. Các lỗ này không đ ượ c có bavia trên bề mặt của thành hoặc cửa các miệng lọc. Đ ườ ng kính của các lỗ phải đ ượ c duy tr ì càng nhỏ càng tốt; giới hạn d ướ i phải đủ để tránh nguy hiểm bị kẹt, tắc. Trong các ống thẳng dài, dòng chảy phải song song với đ ườ ng trục của ống. Áp suất tĩnh có thể đ ượ c thừa nhận là không đổi trong mỗi mặt c ắ t ngang của dòng chảy vuông góc với đ ườ ng trục của ống; việc l ấ y mẫu áp suất b ằ ng lỗ đ ượ c khoan trong thành ống đủ để phục vụ cho phép đo (xem các H ì nh E.3 và E.4 cho dụng cụ lấy mẫu áp suất). 5.2.2. Á p suất động lực và áp suất tổng Khi biết tốc độ trung b ì nh, c từ phép đo lưu l ượ ng và diện tích dòng chảy, có thể tính toán áp suất động lực trung b ì nh, p d từ tốc độ này và với áp suất tĩnh, p có thể tính toán áp suất tổng trung b ì nh p tot như sau: (9) Đối với tỷ số giữa các áp suất tổng và áp suất tĩnh (10) Sự gần đúng này cho tính toán áp suất động lực và áp suất tổng với tốc độ trung b ì nh c đ ượ c xem như có đủ độ chính xác trong phạm vi các quy tắc hiện nay. 5.2.3. Lắp đặt các đ ườ ng ống đo Các đ ườ ng ống đo đ ượ c lắp đặt giữa điểm lấy mầu và dụng cụ hiển thị phải đ ượ c đặc biệt chú ý trong lắp đặt. Bất cứ sự rò rỉ nào cũng phải đ ượ c loại trừ. Phải có những biện pháp để ngăn ngừa và sự kẹt tắc do các vật lạ. Khi xảy ra sự ngưng tụ trong các ống đo th ì các ống đo này phải đ ượ c chứa đầy hoàn toàn ch ấ t ngưng tụ hoặc phải đ ượ c giữ sao cho không có ch ấ t ngưng tụ (v í dụ, bằng cách bố trí dụng cụ đo ở mức cao từng cao hơn so với điểm đo). 5.3. Nhiệt độ Có thể đo trực tiếp nhiệt độ tĩnh, T và nhiệt độ tổng T tot như là các biến số trạng thái của một khí trong dòng chảy. Tỷ số giữa nhiệt độ tổng và nhiệt độ tĩnh: (11) Các cảm biến nhiệt độ thuộc kiểu và cỡ kích th ướ c thông th ườ ng (nhiệt kế chất lỏng, cặp nhiệt điện, nhiệt kế điện trở có hoặc không có các giếng nhiệt cho lắp đặt) chịu tác động của trọng lực, ngay cả khi đ ượ c lắp đặt đúng, đối với nhiệt độ đ ượ c gọi là nhiệt độ đặc trưng của chúng ở giữa T và T tot ngay khi chúng bị phơi ra dòng khí. Tuy nhiên có các đầu dò nhiệt độ (“các dụng cụ đo nhiệt độ tổng ” ) như các nhiệt kế kiểu tấm, kiểu móc và nhiệt kế miệng lọc chỉ thử nhiệt độ gần đúng nhất với nhiệt độ tổng (nhiệt độ ở trạng thái nghỉ) của khí. Khi có thể chỉ ra rằng ảnh hưởng của sự phục hồi tốc độ và không đáng kể thì nó có thể đ ượ c bỏ qua. Trong bất cứ trường hợp nào cũng không nên bỏ qua ảnh h ưở ng của sự phục hồi tốc độ này nếu cột áp động lực v ượ t quá 0,5 % công n é n quy định . Nên c ó sự thỏa thuận về sử dụng hệ số phục hồi tốc độ. Trong trường hợp không có các giá trị quy định nào khác th ì có thể sử dụng các giá trị như sau: a) Các nhiệt kế và cặp nhiệt điện lắp trong giếng (lỗ): 0,65; b) Các cặp nhiệt điện để trần: 0,80; c) Các cặp nhiệt điện để trần có vỏ che cách điện: 0,97. 5.4. Mật độ của khí Đối với các khí và hơi có thành phần đã biết, có thể xác định mật độ từ các ph ươ ng trình trạng thái, các biểu đồ trạng thái hoặc các b ả ng. Trong trường hợp các hỗn hợp khí có thành phần chưa biết, nên đo trực tiếp mật độ bằng một ph ươ ng pháp đã đ ượ c chấp nhận. 5.5. Thành phần khí 5.5.1. Quy định chung Khi các hỗn hợp khí hoặc các hỗn hợp khí/hơi đ ượ c nén, phải kiểm tra thành phần của hỗn hợp, nếu cần thiết, ở các khoảng thời gian cách đều nhau bằng ph ươ ng pháp đã đ ượ c chấp nhận. Tần suất, tính chất và độ ch í nh xác của các phép kiểm tra này sẽ khác nhau theo các độ dao động trong thành phần của khí. 5.5.2. Hàm l ượ ng ẩm 5.5.2.1. Độ ẩm của không khí Có thể tính toán độ ẩm t ươ ng đối, biểu thị bằng phần trăm, của không khí ở áp suất khí quyển ( p amb ) như sau khi sử dụng các nhiệt độ đọc đ ượ c trên nhiệt kế bầu ướ t ( t wet ) và nhiệt kế bầu khô ( t dry ) của một ẩ m kế (như đã quy định bởi Assmann) và ph ươ ng trình gần đúng của Sprung: (12) trong đó p sa t là áp suất hơi bão hòa tại t we t ; p dry là áp suất hơi bão hòa tại t d ry ; p a mb là số đọc của áp su ấ t môi tr ườ ng xung quanh. Độ ẩm t ươ ng đối ( j vap ) có th ể đọc đ ượ c từ biểu đồ h air - x air đối với bất cứ áp suất nào, p của không khí ở các giá trị đã biết đối với t w et và t dry và mức của khí áp kế p amb . Có thể xác định độ ẩm t ươ ng đối của không khí nén bằng cách là m lệnh h ướ ng dòng chảy bên khỏi tâm của đ ườ ng ống có áp và giảm áp suất này tới áp suất khí quyển. Độ ẩm t ươ ng đối, j vap đ ượ c đo ở áp suất khí quyển và sau đó đ ượ c chuyển đổi về trạng thái trong đ ườ ng ống. Các ph ươ ng pháp đ ượ c chấp nhận khác với ph ươ ng pháp đo b ằ ng ẩm kế cũng có thể cho phép sử dụng (ví dụ, điểm s ươ ng, đóng băng ở ngoài, lithi clorua, và ph ươ ng pháp hấp thụ). 5.5.2.2. Độ ẩm trong các khí khác Nên sử dụng các ph ươ ng pháp khác đ ượ c nêu trong 5.5.2.1 với các khí khác với không khí [thay v ì ph ươ ng trình (12)]. 5.6. Tốc độ của khí 5.6.1. Đo số l ượ ng Có th ể đo trị số của tốc độ cục bộ khi sử dụng các phong tốc kế chỉ th ị hoặc các đầu dò (v í dụ, ống Prandtl hoặc ống Pitot) không phụ thuộc và o chiều trong một số giới hạn (xem 5.7.3). 5.6.2. Xác định chiều Có thể xác định chiều của tốc độ khi sử dụng các đầu dò cố định đã đ ượ c hiệu chuẩn , hoặc bằng các độ chênh áp đ ượ c đo tại các đầu dò điều chỉnh đ ượ c không cần thiết phải xác định chiều trong các đoạn ống thẳng dài. 5.7. Lưu l ượ ng th ể tích và lưu l ượ ng khối l ượ ng 5.7.1. Đo lưu l ượ ng khi sử dụng các ống phun và vòi phun TCVN 8113-1 (ISO 5167-1) áp dụng cho phép đo lưu l ượ ng khi sử dụng các ống phun v à vòi phun phi tiêu chuẩn nếu đ ã có sự thỏa thuận riêng về việc sử dụng này (xem các tài liệu tham khảo [4] và [5]. 5.7.2. Phép đo sử dụng các dụng cụ đo khí Có thể thực hiện các phép đo lưu l ượ ng thể tích khi sử dụng các dụng cụ đo khí đã đ ượ c hiệu chuẩn . Phải bảo đảm cho khí đi qua dụng cụ đo không bị đứt đoạn do tăng vọt sự mạch động. Cũng phải kiểm tra dụng cụ đo về sự rò rỉ ở các tang trống hoặc hộp xếp và về sự nạp đầy ch í nh xác chất lỏng bít kín và các thay đổi của mức bão hòa của khí của chất lỏng bít kín. 5.7.3. Các ph ươ ng pháp đo khác Nếu một trong các ph ươ ng pháp đo nêu trong 7.5.1 và 7.5.2 không có t í nh khả thi về mặt kỹ thuật hoặc kinh tế th ì có thể sử dụng các ph ươ ng pháp đo khác theo sự thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sản xuất . Trong dòng chảy không thay đổi, có thể xác định lưu l ượ ng thể tích hoặc lưu l ượ ng khối l ượ ng từ độ chênh áp để đ ượ c hiệu chu ẩ n hoặc b ằ ng phép đo profile tốc độ (ví dụ, tài liệu tham khảo [6]). Cũng có thể tính toán lưu l ượ ng khối l ượ ng từ sự cân bằng năng l ượ ng thích hợp, bao gồm cả công suất dẫn động hoặc quá tr ì nh. 5.8. Tốc độ quay Khi cần thiết phải đo tốc độ quay cho phép thử tính năng thì phải xác định tốc độ quay này với độ chính xác cần thiết khi sử dụng đồng hồ đo chu tr ì nh, tốc kế góc, tần số kế, v.v... 5.9. Công suất Khi bảo hành công suất và o máy nén thì nó phải đ ượ c đo a) Bằng sự thực hiện cân bằng năng l ượ ng trên bộ phận dẫn động phù hợp với các quy tắc thử cho kiểu máy riêng biệt; b) Bằng đo momen xoắn khi sử dụng một động cơ kiểu giá lắc (t ườ ng đu đưa) hoặc một dụng cụ đo momen xoắn chính xác; c) Bằng xác lập sự cân bằng của tổng năng l ượ ng đối với máy nén khi đo tất cả các tổn thất và cộng chúng và o năng l ượ ng cho khí nén. Trong trường hợp 5.9 a) khi tính năng đ ượ c bảo hành d ướ i dạng năng l ượ ng và o bộ phận dẫn động, năng l ượ ng này phải đ ượ c đo phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế hoặc tiêu chuẩn quốc gia thích hợp. Trong trường hợp 5.9 b) cho phép đo momen xoắn, không đ ượ c dùng các dụng cụ đo momen xoắn để đo momen xoắn nhỏ hơn một phần ba giá trị danh định của chúng. Các dụng cụ đo này phải đ ượ c hiệu chuẩn với phần tử đo tại cùng một nhiệt độ như đã sử dụng trong quá tr ì nh thử. Phải thực hiện sự hiệu chuẩn hai lần, một lần với sự tăng liên tiếp của tải trọng và một lần với sự giảm liên tiếp của tải trọng và phải sử dụng giá trị trung bình của hai bộ số đọc. Với các dụng cụ đo momen xoắn v à các động cơ điện kiểu giá lức, phải ch ỉ ra rằng hiệu ứng trễ, nghĩa l à độ chênh lệch giữa các số đọc với sự tăng lên và giảm đi của tải trọng do ma sát cơ học v.v... không đ ượ c v ượ t quá 0,5 % momen xoắn đ ượ c đo. Trong trường hợp 5.9 c) cho việc xác lập sự cân bằng của tổng năng l ượ ng của máy nén phải tính đến sự trao đổi nhiệt của máy nén với không khí môi tr ườ ng xung quanh bằng cách dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt: Q ra d = a .A rad . (t sur - t amb ) (13) Có thể sử dụng hệ số truyền nhiệt a = 14[W/(m 2 .K)] để đánh giá các tổn thất này. A r ad là bề mặt ngoài của máy nén giữa cửa và o và cửa xả. t sur là nhiệt độ trung bình của bề mặt máy nén đ ượ c đo hoặc đ ượ c đánh giá từ các nhiệt độ của khí trong máy nén. Nếu biết đ ượ c tổn thất nhiệt của bức xạ Q rad khi đánh giá các giá trị th ử nghiệm thì công suất thử có th ể đ ượ c hiệu chỉnh hoàn toàn bằng cách cộng Q rad,te và o công suất của khí, P i,Δt,te , đ ượ c đánh giá từ độ tăng của lưu l ượ ng khối l ượ ng và nhiệt độ. P i,te = P i,Δt,te + Q rad ,te (14) Theo cách khác, ví dụ, trong trường hợp đánh giá trực tuyến thử nghiệm, Q rad đ ượ c chuyển đổi một cách riêng biệt (xem 7.2.4.5). 6. Thử tính năng 6.1. Chuẩn bị cho thử nghiệm 6.1.1. Quy định chung Phải bảo đảm rằng khi chu ẩ n bị cho phép thử t í nh năng cần lựa chọn các dụng cụ đo và độ không chính xác đo của chúng bảo đảm đ ượ c mức chính xác cần thiết (xem 6.4.2). 6.1.2. Qui trình thử Kiểu, phạm vi và trình tự thời gian của các phép đo, vị trí của các điểm đo và các ph ươ ng pháp đo đ ượ c sử dụng nên đ ượ c quy định trong ch ươ ng tr ì nh thử. Các biểu đồ và bản vẽ yêu cầu để hiểu đ ượ c thử nghiệm nên đ ượ c kèm theo qui tr ì nh thử. Trong trường hợp các phép thử t í nh năng, qui trình này nên đ ượ c th ỏa thuận giữa nhà cung cấp và khách hàng trên cơ sở các điều kiện bảo hành. Các điểm vận hành lúc thử phải đ ượ c lựa chọn phù hợp với 7.2. Các đ ườ ng ống nhánh từ phí a có áp tới ph í a hút của máy nén và từ phí a n ướ c nóng tới phí a tr ướ c lạnh của các bộ phận là m mát, bao gồm cả các bộ phận hạn chế lưu l ượ ng v . v ... có thể đ ượ c lắp đặt nếu cần thiết như là sự trợ giúp để thích nghi các điều kiện thử với các điều kiện bảo hành. 6.1.3. Kiểm tra và th ử sơ bộ Phải bảo đảm cho tr ướ c ( và sau) khi thử tính năng, tất cả các đ ườ ng ống không bị kẹt tắc và tất cả các bộ phận của hệ thống ở trong điều kiện đúng. Cũng phải bảo đảm cho tất cả các đ ườ ng ống cung cấp và đ ườ ng ống về không sử dụng trong thử nghiệm đ ượ c đóng lại một cách chính xác bằng cách lắp đặt các đĩa chắn nếu cần thiết. Phải kiểm tra độ kín của tất cả các ống có liên quan. Bất cứ bộ phận nào trong hệ thống có thể gây kẹt t ắ c và đặc biệt là các bộ phận là m mát bề mặt trao đổi nhiệt phải đ ượ c là m sạch trên các phí a tiếp xúc với n ướ c và với khí tr ướ c khi bắt đầu thử. Nếu không thể thực hiện đ ượ c yêu cầu này thì phải có sự th ỏa thuận t ươ ng ứng của các bên có liên quan. Tất cả các dụng cụ đo và đ ườ ng ống đo phải đ ượ c kiểm tra cẩn thận về việc điều chỉnh và lắp nối chính xác (xem 5.1). Cũng như trong trường hợp thực hiện thử tính năng tại vị trí lắp đặt, tr ướ c tiên nhà cung cấp có thể tiến hành phép thử sơ bộ riêng của m ì nh. Các phép thử sơ bộ này cũng có thể đ ượ c sử dụng để là m quen đối với đội thử nghiệm và đ ể th ử , kiểm tra các dụng cụ và thiết bị đ ượ c sử dụng . Nếu phé p thử này thành công thì có thể đ ượ c chấp nhận là phép thử tính năng b ở i khách hàng. 6.2. Thực hiện phép thử 6.2.1. Quy định chung Nếu có thể thực hiện đ ượ c, các phép thử tính năng nên diễn ra trong các điều kiện vận hành. Nên cách ly hệ thống máy nén khỏi các thay đổi bất th ườ ng trong vận hành. Khi thực hiện phép thử tính năng trong hệ thống , chỉ có thể thực hiện việc điều chỉnh các thông số vận hành khi có sự tham vấn với ng ườ i chịu trách nhiệm về hệ thống . Trong quá tr ì nh thử tính năng trên một máy nén hoặc một hệ thống máy nén không thể thực hiện b ấ t cứ sự cải tiến nào có thể ảnh hưởng đến tính năng của máy nén và sự cải tiến này không thể duy tr ì đ ượ c trong các điều kiện vận hành bình th ườ ng. Thử tính năng phải đ ượ c thực hiện với t ấ t cả các giá trị trong điều kiện trạng thái ổn định. Các giá trị đo đ ượ c (khi có thể) quan trọng nhất đều phải đ ượ c ghi lại một cách đồng thời. Sau khi thử, các đại diện của nhà cung cấp và khách hàng và bất cứ bên trung gian nào tham dự đều phải đ ượ c cung cấp một bản sao của tài liệu ghi chép này. Loại , số l ượ ng và khoảng thời gian của các phép đo và tần suất của chúng sẽ thay đổi theo mức độ quan trọng của các phép đo riêng, có tính đến các tính năng riêng của thiết bị đo và sự vận hành. Phải có sự thỏa thuận về vấn đề này. Trong trường hợp máy nén đ ượ c là m mát, cũng nên xác minh tính hiệu quả của bộ phận là m mát trung gian trong các điều kiện thiết kế. 6.2.2. Sai lệch của giá trị trung bình cho phép so với các giá trị quy định trong các điều kiện bảo hành và độ dao động cho phép của các giá trị riêng xung quanh giá trị trung bình. Nếu các điều kiện vận hành sai lệch so với các điều kiện bảo hành, phép thử sẽ có hiệu lực với điều kiện là các sai lệch của giá trị trung bình trong các điều kiện bảo hành ban đầu nằm trong các giới hạn đã cho. Có thể tì m thấy các giới hạn này trong các Bảng 1 và 2 (7.2), trên Hình 2 và Phụ lục A. Các sai lệch lớn hơn vẫn có thể cho phép với điều kiện là có sự thỏa thuận t ươ ng ứng giữa nhà cung cấp và khách hàng. Khi các giá trị riêng biệt dao động khá lớn thì cần có sự th ỏa thuận về khả năng cho phép và m ở rộng tới mức có thể phạm vi độ không đảm bảo đo t ùy theo các trường hợp cụ thể (xem tài liệu tham khảo [7]) 6.3. Đánh giá các kết quả thử 6.3.1. Tính toán giá trị trung bình Các số đọc của các giá trị có ảnh hưởng tuyến tính đến tính toán đ ượ c lấy ở các khoảng thời gian như nhau có thể đ ượ c tính toán giá trị trung b ì nh bằng ph ươ ng pháp trung b ì nh cộng. Các số đọc của các giá trị không ảnh hưởng tuyến tính đến tính toán đ ượ c lấy ở các khoảng thời gian như nhau có thể đ ượ c t í nh toán giá trị trung b ì nh d ướ i dạng t ươ ng đ ươ ng. 6.3.2. Lưu l ượ ng khối l ượ ng và lưu l ượ ng thể tích và o Có thể xác định lưu l ượ ng th ể tích và o hiệu dụng V 1,us,wet từ lưu l ượ ng khối l ượ ng đo đ ượ c m t e xem E.4.2). 6.3.3. Công suất (công suất tại khớp nối trục), tiêu thụ lưu chất . Có thể xác định công suất (công suất ở khớp nối trục) P cou của máy nén phù hợp với 5.9. Khi sử dụng hộp số, phải xác định riêng biệt các tổn thất trong bánh răng (bằng ph ươ ng pháp như đo các tổn thất bị tiêu tán d ướ i dạng nhiệt trong dầu của hộp số). Khi máy nén đ ượ c dẫn động b ằ ng các máy nhiệt, có thể xác định l ượ ng tiêu thụ lưu chất bằng các ph ươ ng pháp đo đã đ ượ c chấp nhận phù hợp với các quy tắc chứng nhận các máy dẫn động riêng (xem 5.9). 6.3.4. Công suất của quá trình chuẩn Có thể tính toán công suất của quá trình chu ẩ n khi s ử dụng các trạng thái đo đ ượ c ở đầu và o và đầu ra. Việc lựa chọn quá tr ì nh chuẩn (đẳng entropi, đa h ướ ng, đẳng nhiệt) phụ thuộc và o loại và cách vận hành của máy nén (xem E.5.1). 6.3.5. Suất tiêu thụ lưu chất công tác Khi sử dụng một động cơ nhiệt là m máy dẫn động v à các điều kiện vận hành của máy nén và máy dẫn động là không đổi thì t í nh năng của máy nén có thể đ ượ c biểu thị d ướ i dạng lưu l ượ ng khối l ượ ng của lưu chất công tác của máy dẫn động trên một đơn vị lưu l ượ ng thể tích hiệu dụng ở đầu và o của máy nén. Khi các điều kiện vận hành của máy nén thay đổi nhưng các điều kiện vận hành của máy dẫn động không đổi th ì tiêu thụ lưu chất công tác nên có liên quan đến qu á tr ì nh chuẩn , ví dụ, m wf /P pr . 6.4. Độ không đảm bảo đo của các kết quả thử 6.4.1. Nguyên tắc cơ bản Bất cứ phép đo nào cũng đòi hỏi phải có một mức độ không đảm bảo. Các độ không đảm bảo này cũng xuất hiện do sự chuyển đổi (xem 7.2.5). Các dữ liệu có trong 6.4 giả định tr ướ c rằng các yêu cầu quy định trong Điều 5 đ ượ c đáp ứng. Nếu không phải như vậy, ph ả i có sự th ỏa thuận về sự tăng lên thích hợp của các độ không đảm bảo đo đối với các biến số đ ượ c đo riêng và các phạm vi độ tin cậy cho các dữ liệu của kh í . Có thể giả thiết thêm rằng tất cả các sai số hệ thống ghi đ ượ c trong phép đo các đại l ượ ng đ ượ c đo riêng và các dữ liệu của khí đã đ ượ c loại trừ bằng sự hiệu chỉnh. Một điều kiện tiên quyết bổ sung thêm là các giới hạn độ tin cậy của sai số đọc và sai số tích phân đã đ ượ c bỏ qua bằng một số l ượ ng thích hợp các số đọc. Các sai số hệ thống không ghi lại đ ượ c (nhỏ) cũng đ ượ c bao hàm bởi các độ không đảm bảo đo. Các cấp chất l ượ ng ( cấp chính xác) và các giới hạn sai số đôi khi đ ượ c sử dụng để xác định các độ không đảm bảo đo của các đại l ượ ng đ ượ c đo riêng bởi v ì sai số hệ thống ghi lại đ ượ c của các dụng cụ đo đã sử dụng , trừ một số ngoại lệ, chi bao hàm một phần nhỏ của cấp chính xác hoặc giới hạn sai số các dữ liệu về xác định các độ không đảm bảo đo đối với các đại l ượ ng đ ượ c đo riêng (6.4.2), các phạm vi độ tin cậy của các dữ liệu về khí (6.4.3) và đối với các thay đổi của trạng thái là gần đúng. Các phép gần đúng này chỉ có thể đ ượ c cải t hiện với một mức phức tạp và chi phí t ươ ng ứng. Theo tài liệu tham khảo [7] các độ không đảm bảo đo đ ượ c quy định trong tiêu chuẩn này nên đ ượ c lấy ở các giới hạn độ tin cậy 95 %. Các h ướ ng dẫn xác định các độ không đảm bảo chung (toàn bộ) của các kết quả đo (6.4.4) và ứng dụng của chúng cho các bán trục đối với các hình elip độ không đảm bảo đo (8.2.4) bao gồm sự đơn giản h óa khá thuận tiện như bỏ qua một số mối quan hệ; xem tài liệu tham khảo [8]. 6.4.2. Độ không đảm bảo đo của các biến số đ ượ c đo riêng 6.4.2.1. Độ không đảm bảo đo của áp suất 6.4.2.1.1. Áp kế chính xác và bộ chuyển đổi áp suất Độ không đảm bảo đo t ươ ng đối, đ ượ c biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm, đối với độ chênh áp là (15) Khi dụng cụ đo có cấp chính xác G < 0,2,="" thì="" số="" hạng="" g="0,2" nên=""> ượ c sử dụng trong ph ươ ng tr ì nh để cho phép t í nh đến các sai số lắp đặt. 6.4.2.1.2. Cột chất lỏng Nếu áp dụng cột chất lỏng, độ không đảm bảo đo phụ thuộc tr ướ c hết phụ thuộc và o khả năng đọc đ ượ c độ lệch Δ l . Nếu không sử dụng sự trợ giúp riêng thì có thể đạt đ ượ c độ không đảm bảo đo V Δl bằng ± 1 mm. Độ không đảm bảo đo t ươ ng đối đ ượ c biểu thị b ằ ng t ỷ lệ phần trăm trong phạm vi 100 mm £ Δl £ 1 000 mm là: (1 6 ) Đối với Δl > 1000 mm , độ không đảm bảo đo t ươ ng đối, đ ượ c biểu thị bằng t ỷ lệ phần trăm là : t Δp = 0,1 6.4.2.1.3. Á p suất tuyệt đối Độ không đảm bảo đo của áp suất tuyệt đối, p, phụ thuộc và o độ không đảm bảo của áp suất môi tr ườ ng xung quanh đo đ ượ c, p a mb và độ chênh áp p-p amb : (17) 6.4.2.2. Độ không ổn đ ị nh đo của nhiệt độ 6.4.2.2.1. Quy đ ị nh chung Các tiêu chuẩn quốc gia chứa đựng thông tin về tính toán các sai số và các giới hạn sai số, có bao gồm cả các ảnh h ưở ng giới hạn nhỏ không tránh đ ượ c. Các điều khoản trong 6.4.2.2.2 đến 6.4.2.2.4. đ ượ c dùng để là m dễ dàng hơn cho sự lựa chọn. 6.4.2.2.2. Nh iệ t kế cột chất lỏng Giới hạn sai số đ ượ c xác định bằng sự hiệu chuẩn và đ ượ c mở rộng bởi các dung sai lắp đặt nên đ ượ c sử dụng như độ không ổ n định đo, V t , thông th ườ ng V t = 1 K 6.4.2.2.3. Cặp nhiệt điện Khi toàn bộ hệ thống đo đã đ ượ c hiệu chuẩn gần đây nhất và sử dụng các dụng cụ đo chính xác để đo ( cấp ch í nh xác 0,1) có thể sử dụng độ không đảm bảo đo V t bằng ± 1,0 K cho các nhiệt độ đến 300 ° C . Có thể đạt đ ượ c các độ không đảm bảo đo nhỏ hơn nhiều thông qua sử dụng sự phối hợp các dụng cụ chuyên dùng, đặc biệt là đối với các độ chênh lệch nhiệt độ nhỏ. 6.4.2.2.4. Nh iệ t kế điện trở Khi toàn bộ hệ thống đo đã đ ượ c hiệu chuẩn gần đây nhất, có thể sử dụng độ không đảm bảo đo V t bằng ± 1,0 K cho nhiệt độ đến 300 ° C . Tuy nhiên nên sử dụng hệ thống chính xác nhất cho ứng dụng riêng của các ph ươ ng pháp đo dùng cho mục đích này. 6.4.2.3. Độ không đảm bảo đo của lưu l ượ ng Phải tính toán dung sai của phép đo lưu l ượ ng khi sử dụng các ống phun và vòi phun tiêu chuẩn phù hợp với TCVN 8113-1 (ISO 5167-1). Trong trường hợp không thể loại bỏ đ ượ c sự tăng vọt của hiện t ượ ng mạch động th ì phải áp dụng các hệ số hiệu chỉnh. Ngoài ra, dung sai, phải đ ượ c mở rộng tới 20 % sự hiệu chỉnh. Khi phép đo đ ượ c thực hiện bằng sử dụng các dụng cụ đo (ví dụ, đối với lưu l ượ ng thể tích của dầu) thì phải sử dụng các độ không đảm bảo đo của các dụng cụ (đ ượ c quy định , v í dụ như bởi chứng chỉ của thử nghiệm). 6.4.2.4. Độ không đảm bảo đo của t ố c độ quay Độ không đảm bảo đo t ươ ng đối, đ ượ c hiển thị bằng tỷ lệ phần trăm, của tốc độ quay khi sử dụng các dụng cụ đo analog đã hiệu chuẩn là (18) Độ không đảm bảo đo t ươ ng đối, đ ượ c hiển thị bằng tỷ lệ phần trăm, của tốc độ quay khi sử dụng các dụng cụ đo số đã hiệu chu ẩ n là (19) Độ không đảm bảo đo t ươ ng đối, đ ượ c hiển thị bằng t ỷ lệ phần trăm, của động lực kế xoắn đã hiệu chuẩn là (20) Có thể sử dụng độ không đảm bảo đo do nhà sản xuất công bố để đo momen xoắn bằng các động cơ kiểu giá lắc. 6.4.2.6. Độ không đ ả m bảo đo của công suất tại khớp nối trục của máy dẫn động Độ không đảm bảo đo t ươ ng đối, đ ượ c hiển thị bằng tỷ lệ phần trăm, của động lực kế xoắn đã hiệu chuẩn là : (21) trong đ ó : V P ,e l là độ không đảm bảo đo của điện năng tiêu thụ; V h ,M là độ không đảm bảo của hiệu suất động cơ. Nhà cung cấp động cơ điện phải cung cấp các đ ườ ng cong hiển thị hiệu suất động cơ là một hàm số của tải trọng và phải công bố độ không đảm bảo. Để tính toán công suất tại khớp nối trục từ công suất điện tiêu thụ và các tổn thất riêng đo đ ượ c, các độ không đảm bảo đo của các t ổ n thất riêng này phải đ ượ c tính đến theo cách thích hợp với ph ươ ng pháp đo của chúng. Để đo công suất tại khớp nối trục trên các máy dẫn động khác phải tính toán độ kh ô ng đảm bảo đo tư ơ ng đối t P , cou phù hợp với tiêu chuẩn t ươ ng ứng. 6.4.2.7. Độ không đảm bảo đo của công suất từ độ chênh lệch của nhiệt độ và lưu l ượ ng khối l ượ ng Khi công suất (ví dụ, công suất khí, các tổn thất công su ấ t cơ học) đ ượ c xác định từ độ chênh lệch của nhiệt độ và lưu l ượ ng khối l ượ ng, độ không đảm bảo đo, đ ượ c hiển thị bằng tỷ lệ phần trăm là (22) 6.4.2.8. H ệ thống đo Vì giá trị đ ượ c đo th ườ ng đ ượ c hiển thị trên các dụng cụ đo ở cuối hệ thống đo cho n ê n cũng phải tuân theo các quy tắc dùng cho các hệ thống đo đ ượ c quy định trong các tiêu chu ẩ n thích hợp, ví dụ, tài liệu tham khảo [7]. 6.4.3. Phạm vi độ tin cậy đối với các dữ liệu của khí 6.4.3.1. Quy đ ị nh chung Khi thành phần của khí dao động, phải có sự chú ý đặc biệt tới việc lấy mẫu đúng và thích hợp. Các phạm vi độ tin cậy của các dữ liệu về khí phải đ ượ c tăng lên nếu các độ dao động này v ượ t khỏi các phạm vi có thể đ ượ c cân bằng bằng sự lấy mẫu thích hợp. Thông tin trong 6.4.3.2 đến 6.4.3.4 cũng đề x uất sơ bộ các ph ươ ng pháp phân tích vật lý hoặc h óa học thích hợp dùng để xác định thành phần của khí. 6.4.3.2. Hằng số khí 6.4.3.2.1. Khí nguyên chất Khi hằng số khí đ ượ c lấy từ các ph ươ ng trình trạng thái đã đ ượ c chấp nhận thì có thể bỏ qua phạm vi độ tin cậy V R của nó. 6.4.3.2.2. Hỗn h ợp khí Phạm vi độ tin cậy V R của các h ằ ng số khi có thể đ ượ c bỏ qua với điều kiện là các điều kiện trong 6.4.3.1 đ ượ c đáp ứng. Nếu hằng số khí đ ượ c xác định bằng phép đo mật độ khi sử dụng các dụng cụ đo ch í nh xác như đã quy định trong 5.4 n ê n sử dụng phạm vi độ tin cậy t ươ ng đối V R /R bằng ± 0,5% 6.4.3.3. H ệ số nén 6.4.3.3.1. Khí nguyên ch ấ t Có thể tìm thấy phạm vi độ tin cậy V Z của hệ số nén trong tài liệu có liên quan dùng cho các khí nguyên chất th ườ ng ch ủ yếu là chịu nén, xem tài liệu tham khảo [9]. Khi hệ số nén đ ượ c xác định theo các ph ươ ng tr ì nh trạng thái, n ê n đánh giá phạm vi độ tin cậy, V Z . 6.4.3.3.2. H ỗ n hợp khí Có thể đạt đ ượ c mức chính xác lớn nhất bằng cách đo hệ số nén của hỗn hợp khí. Để đánh giá phạm vi độ tin cậy của một hệ số nén đ ượ c xác định từ các ph ươ ng trình trạng thái, điều chủ yếu là nên sử dụng phạm vi độ tin cậy, V Z của hệ số nén của thành phần chi ế m tỷ lệ lớn nhất theo thể tích và phạm vi độ tin cậy, V Z của thành phần có hệ số nén sai lệch lớn nhất so với 1. 6.4.3.4. Số mũ đẳng entropi 6.4.3.4.1. Khí nguyên chất Khi số mũ đẳng entropi đối với các khí gần như hoàn toàn nguyên chất đ ượ c lấy từ các bảng đã đ ượ c chấp nhận thì có thể bỏ qua phạm vi độ tin cậy V k của số mũ đẳng entropi. Không sẵn có các dữ liệu chính xác về phạm vi độ tin cậy V k của các số mũ đẳng entropi của các khí có sai lệch lớn so với trạng thái nguyên chất ; các phạm vi độ tin cậy này phải đ ượ c đánh giá. 6.4.3.4.2. Hỗn hợp khí Á p dụng các điều ghi chú t ươ ng tự như các điều ghi chú đã nếu trong 6.4.3.4.1 với điều kiện là các điều kiện trong 6.4.3.1 đ ượ c đáp ứng. 6.4.4. Độ không đảm bảo của các kết quả đo 6.4.4.1. Quy đ ị nh chung Các ph ươ ng trình để tính toán độ không đảm bảo đo t ươ ng đối của các kết quả đo đ ượ c cho trong 6.4.4.2. Các ph ươ ng trình này hiển thị các bán trục đối với các elip độ không đảm bảo đo (xem 8.2.4) và phải đ ượ c mở rộng bởi các dung sai bổ sung nếu cần thiết (xem 7.2.5). (23) Các elip độ không đảm bảo đo này đ ượ c vẽ xung quanh các điểm đo. Trong trường hợp ch ỉ có một điểm bảo hành và một điểm thử, có thể xác định tổng độ không đảm bảo t ươ ng đối của các kết quả đo đối với công suất hoặc công suất có liên quan nếu nó đ ượ c chuyển đổi theo lưu l ượ ng thể tích đ ượ c bảo hành ở đ ầ u và o và tỷ số nén P g . Trong trường hợp này áp dụng một cách gần đúng các ph ươ ng trình đối với các độ không đảm bảo đo t ươ ng đối cho công suất có liên quan (xem 6.4.4.2.4). Nên áp dụng quy định này cho so sánh bảo hành phù hợp với 8.2.2. 6.4.4.2. Độ không đảm bảo t ươ ng đối của các kết quả đo đ ượ c tính toán bằng ph ươ ng pháp lấy đạo hàm Các công thức đ ượ c dẫn ra theo Phụ lục D. 6.4.4.2.1. Đối với lưu l ượ ng thể tích và o, Độ không đảm bảo t ươ ng đối của các kết quả đo đối với lưu l ượ ng thể tích và o là (24) 6.4.4.2.2. Đối với tỷ số nén , t res, P Độ không đảm bảo t ươ ng đối của các kết quả đo đối với tỷ số nén là (25) 6.4.4.2.4. Đối với công nén riêng đa h ướ ng, t res,y,p Độ không đảm bảo t ươ ng đối của các kết quả đo đối với công nén riêng đa h ướ ng là (26) 6.4.4.2.4. Đối với công suất t res,P,cou , công suất có liên quan và hiệu suất t res, h ,cou Độ không đảm bảo t ươ ng đối của các kết quả đo yêu cầu cho t í nh toán theo công thức của các ph ươ ng tr ì nh đối với độ không đảm bảo t ươ ng đối của các kết quả đo công suất, công suất có liên quan, hiệu suất và các hệ số để nhân với các độ không đảm bảo đo t ươ ng đối riêng biệt này đ ượ c cho trong Bảng 1. Bảng 1 - Các hệ số hoặc độ kh ô ng ổn đ ị nh đo t ươ ng đối dùng cho các biến số đ ượ c đo riêng để xác định độ không đảm bảo của các kết quả đo cho xác đ ị nh công suất, công suất có liên quan và hiệu suất phù hợp với 6.4.4.2.4 Độ không đảm bảo đo t ươ ng đối cho các giá tr ị đ ượ c đo riêng Máy nén không đ ược l àm mát Máy nén đ ược là m mát J j,te = J j,g Máy nén đ ược là m mát J j,te = J j,g Tr ườ ng h ợ p 1 c Tr ườ ng hợp 2 d Trường hợp 3 e Tr ườ ng h ợ p 1 c Tr ườ ng hợp 2 d Trường hợp 3 e Tr ườ ng h ợ p 1 c Tr ườ ng hợp 2 d Trường hợp 3 e t p,cou 0 0 0 0 0 0 t pi 0 0 0 0 0 0 t P,mech t Mt 0 0 0 0 0 0 t N a 1 1 0 1 1 0 1+2 e 3 ln P A,co 2 e 3 ln P A,co 0 0 1 0 0 1 2 e 3 ln P A,co 1 + … …2 e 3 ln P A,co t m a 0 1 t p1 a t T1 a 0 e 3 ln P A,co 1 1+ e 3 ln P A,co t Z1 a 0 e 3 ln P A,co 1 1+ e 3 ln P A,co t R a 0 e 3 ln P A,co 1 1+ e 3 ln P A,co t p2 t k e 1 e 1 e 1 0 0 0 0 0 0 t T1,B 0 0 0 0 0 0 e 3 e 3 e 3 t Z1,B 0 0 0 0 0 0 e 3 e 3 e 3 t T1,j b 0 0 0 a Ở đây, các hệ số để xác định độ không đảm bảo của các k ế t quả đo đối với công suất tại khớp nối trục t res,P cou , không bao gồm t dev đ ượ c chỉ dẫn trong hàng tr ê n và các hệ số cho công suất có liên quan s và cho hiệu su ấ t t res, h cou , b ao gồm t dev , trong hàng d ướ i. b Đối với J j,te = J i,g và Đối với J j,te ¹ J i,g và c Trường hợp 1: Công suất tại khớp nối trục, P cou,te đ ượ c xác định b ằ ng phép đo công suất của khí, P i,te . và các tổn th ấ t cơ học P mech,te . d Trường hợp 2: Công suất tại khớp nối trục đ ượ c đo tr ê n máy dẫn động. e Trường hợp 3: Công suất tại khớp nối tr ụ c đ ượ c xác định bằng phép đo momen xoắn, M t,te và tốc độ quay N te Các hệ số (27) (28) (29) VÍ D Ụ: Ph ươ ng tr ì nh của độ kh ô ng đảm bảo t ươ ng đối của các kết quả đo đối với công suất tại khớp nối trục của một máy nén đ ượ c là m mát bằng n ướ c ( J j,te = J j,g ) có thể đ ượ c tính toán theo công thức như sau phù hợp với Bảng 2 n ế u công suất tại khớp nối trục trong phép thử P cou,te . đã đ ượ c xác định bằng phép đo momen xoắn và tốc độ quay ( trường hợp 3). 6.4.4.3. Xác đ ị nh độ không đảm bảo đo khi sử dụng ph ươ ng pháp vi sai Độ không đảm bảo t ươ ng đối của các kết quả đo của một hàm số kết quả , W (ví dụ, tiêu thụ hơi) có thể đ ượ c xác định như sau, đặc biệt là trong trường hợp t ươ ng tác về chức năng t ươ ng đối phức tạp mà phép lấy đạo hàm củ nó bằng lời giải toán học chặt chẽ là kh ó kh ă n. Hàm số kết quả , W dựa tr ê n các giá trị đo đ ượ c, đ ược chuyển đổi theo các điều kiện tiên quyết của bảo hành và đ ượ c hiệu c h ỉ nh theo giá trị bảo hành. Ví dụ, đối với W = P cou ,g với t res,W đ ượ c hiển thị bằng tỷ lệ phần trăm: (31) (32) (33) Để đạt đ ượ c yêu cầu này, hàm số kết quả , W trong đó chứa tất cả các biến số đ ượ c đo và các dữ liệu khí, x i đ ượ c t í nh toán khi sử dụng các giá trị tăng lên hoặc giảm đi bởi độ không đảm bảo đo riêng V xi và sai lệch t ươ ng đối trung bình f xi của hàm số kết quả , W đ ượ c tính toán từ đó chênh lệch của chúng tại vị trí của giá trị đ ượ c đo x i , Hình 1 - Sự biến thi ê n của hàm số kết quả theo một độ không đảm bảo đ o riêng 6.4.4.4. Độ không đảm bảo t ương đối của các kết quả đo đối với các phép đo trên một cấp của các máy nén nhiều cấp Áp dụng các ph ươ ng tr ì nh sau trong trường hợp cấu thành đ ườ ng cong t í nh năng t ổ ng từ các đ ườ ng cong của các tầng riêng biệt hoặc các đoạn đ ượ c đo riêng biệt: Đối với độ không đảm bảo đo t ươ ng đối của lưu l ượ ng th ể t í ch: (34) Đối với độ kh ô ng đảm bảo đo t ươ ng đối của tỷ số nén: (35) Đối với độ không đảm bảo đo t ươ ng đối của công su ấ t: (36) Các hệ số 0,2 và z -1 tính đến các độ không chính xác không tránh đ ượ c của phép đo riêng biệt của các đoạn riêng và xử lý các kết quả . 6.4.4.5. Độ không đảm bảo t ươ ng đối có trong l ượ ng của các kết quả đo Nếu đã sử dụng các ph ươ ng pháp đo khác nhau th ì có thể thu đ ượ c các giá trị đo có trọng l ượ ng và các độ không đảm bảo theo tài liệu tham khảo [7]: Kết quả đo có trọng l ượ ng (37) Với (38) Độ không đảm bảo có trọng lượng của các kết quả đo: (39) Độ ổn định tương đối có trọng lượng của các kết quả đo: (40) 7. Chuyển đổi các kết quả thử theo các điều kiện bảo hành 7.1. Quy định chung 7.1.1. Mục đích của chuyển đổi Các kết quả thử có thể đ ượ c so sánh trực tiếp với các giá trị bảo hành ch ỉ khi máy nén đ ượ c đo một cách chính xác trong các điều kiện vận hành cho bảo hành trong quá trình thử nghiệm thu. Nếu các điều kiện vận hành trong quá trình th ử sai lệch so với điều kiện đ ượ c quy định trong bảo hành th ì kết quả thử phải đ ượ c chuyển đổi theo các điều kiện vận hành cho bảo hành. Chỉ có các dữ liệu thử nghiệm như đã nêu trên mới có thể đ ượ c so sánh với các giá trị bảo hành khi so sánh với bảo hành như đã qui đ ị nh trong Điều 8. 7.1.2. Đối t ượ ng chuyển đổ i Các giá trị chuy ể n đổi chủ yếu là : - Lưu l ượ ng thể t í ch hiệu dụng ở đầu và o, V 1, us ; - Tỷ số nén, P hoặc cột áp; - Và công suất tại khớp nối trục, P cou . Công suất tại khớp nối trục , P cou gồm có công suất của khí P i và tổn thất cơ học P mech , đ ượ c chuyển đổi riêng biệt. Nếu cần, phải tính đến ảnh hưởng của lưu l ượ ng rò rỉ. 7.2. Sự chuyển đổi 7.2.1. Sự gắn bó với các yêu cầu bắt nguồn từ lý thuyết t ươ ng tự Chuyển đổi các kết quả từ các điều kiện thử tới các điều kiện bảo hành th ườ ng có thể thực hiện đ ượ c nếu tính t ươ ng tự của dòng chảy trong máy nén đ ượ c đảm bảo trong quá tr ì nh chuyển đổi một điểm thử theo các điều kiện bảo hành, nghĩa là với điều kiện có thể duy tr ì đ ượ c các điều kiện chủ yếu đối với các hệ số công của quá trình chuyển đồng nhất, xem ph ươ ng tr ì nh (6) và đối với các hệ số lưu l ượ ng đồng nhất, xem ph ươ ng tr ì nh (5). Khi lắp đặt các hệ thống h ì nh học thay đổi để điều ch ỉ nh lưu l ượ ng trong máy nén (ví dụ, các cánh dẫn dày điều chỉnh đ ượ c ở đ ầ u và o hoặc các cánh của miệng loe thì chỉ áp dụng sự chuyển đổi cho một giá trị chỉnh đặt không đổi của các hệ thống này. Các điều kiện t ươ ng tự này chỉ liên quan đến lưu l ượ ng trong máy nén mà không liên quan đến tổn thất cơ học. Vì lẽ đó các điều kiện này phải đ ượ c đo và chuyển đ ổ i riêng biệt để so sánh với bảo hành (xem 7.2.4.4). a) Các hệ số công của quá trình chuẩn đồng nh ấ t và hệ số lưu l ượ ng thể tích theo các hệ số c ô ng của quá trình chuyển đồng nh ấ t và các hệ số lưu l ượ ng thể tích, y và j , tỷ số giữa tốc độ đặc tr ưng của dòng chảy và tốc độ ở đỉnh (bộ cánh) có một giá trị đồng nhất trong các điều kiện thử và các điều kiện b ả o hành. V ì lẽ đó, cần, nhưng không đủ, duy trì j và y hoặc V 1 / N hoặc Y /N 2 không đổi cho sự chuyển đổi điểm thử. b) S ố mũ đẳng entrropi đồng nhất Sự thay đổi trạng thái của khí nén có thể giữ đ ượ c như nhau trong điều kiện thử và điều kiện bảo hành ở tất c ả các cấp của máy nén chỉ khi các số mũ đẳng entrropi đồng nhất. c) Chỉ số Mach đồng nh ấ t Để bảo đảm cho các tỷ số vận tốc là như nhau đối với một loại khí tại mỗi vị trí trên đ ườ ng dòng chảy, điều kiện phải gồm có, ngoài hệ số công của quá trình chuẩn và hệ số lưu l ượ ng thể tích đồng nh ấ t, các tỷ số lưu l ượ ng thể t í ch (âm chỉ lưu l ượ ng thể tích và o) phải đ ượ c giữ không đổi tại mỗi vị trí trên đ ườ ng dòng chảy trong điều kiện thử và điều kiện bảo hành. Yêu cầu về các tỷ số lưu l ượ ng thể tích giống nhau ở tất cả các cấp của máy nén đ ượ c đáp ứng - các số mũ đẳng entrropi luôn đ ượ c giữ thiết là đồng nhất - nếu chỉ số Mach ở đỉnh Ma u là đồng nhất trong điều kiện thử và điều kiện bảo hành. Trong các điều kiện tiên quyết này, chỉ số Mach ở đỉnh đồng nhất có nghĩa là chỉ số Mach cục bộ đồng thời đồng nhất (tốc độ dòng chảy c ó liên quan đến tốc độ âm thanh cục bộ t ươ ng ứng) d) Các t ỷ số J j trong các cấp đồng nhất Điều kiện về tính t ươ ng tự của các t ỷ số J j đồng nhất trong các cấp riêng biệt của máy nén có nghĩa là các giá trị J j = (RZ 1 T 1 ) j / (RZ 1 T 1 ) t l à không đổi ( j = I,II , … ). Trong các máy nén không đ ượ c là m mát, yêu cầu này đ ượ c đáp ứ n g với số mũ đẳng entrropi đồng nhất và ch ỉ số Mach ở đ ỉ nh đồng nh ấ t. Trong các máy nén đ ượ c là m mát, phải đạt đ ượ c điều kiện J j = cons t bằng các điều chỉnh t ươ ng ứng bộ phận là m mát trung gian. Tính năng của bộ phận là m mát không thể đánh giá đ ượ c nếu các giá trị thử khác so với các điều kiện bảo hành. Nếu cần thiết, cần phải tiến hành thử nghiệm riêng đối với tính năng. e) Số Reynolds đồng nhất Để bảo đảm cho lớp giới hạn của dòng chảy cũng như dạng dòng chảy chịu ảnh hưởng của lớp giới hạn này giữ đ ượ c không đổi th ì số Reynolds cũng như các thông số đã nêu tr ê n cũng phải giữ đ ượ c không đổi trong tính toán chuyển đ ổ i. f) Tính năng trao đ ổ i nhiệt đồng nhất Trong trường hợp khi sự trao đổi nhiệt có ảnh hưởng đến quá tr ì nh nén thì các thay đổi tính năng t ươ ng ứng của nó vẫn phải giữ như nhau. 7.2.2. Các phép tính gần đúng cho các yêu cầu bắt nguồn từ l ý thuyết t ươ ng tự. 7.2.2.1. Quy đ ị nh chung Thông th ườ ng, v ì không thể đáp ứng đ ượ c một cách đồng thời tất cả các điều kiện về tính t ươ ng tự cho n ê n cần phải bỏ qua các điều kiện riêng cho phạm vi lớn hơn hoặc nhỏ hơn; xem tài liệu tham khảo [10]. Trong các máy nén vận hành ở các tốc độ dòng chảy trong phạm vi tốc độ âm thanh, cần thiết phải kiểm tra xem các sai lệch của chỉ số Mach trong thử nghiệm so với các điều kiện bảo hành có n ằ m trong phạm vi cho phép hay không. Tuy nhiên, trong trường hợp này có thể không kiểm tra các chỉ số Mach ở đỉnh Ma u mà kiểm tra các ch ỉ số Mach cục bộ (tỷ số giữa tốc độ cục bộ của dòng chảy và tốc độ cục bộ của âm thanh). 7.2.2.2. Bỏ qua ảnh hưởng của một số thay đổi về tính năng Nếu không thể thỏa mãn t ấ t cả các điều kiện yêu cầu đối với các thay đổi về tính năng một cách đồng thời thì không c ầ n thiết phải có sự bình đẳng đối với các thay đổi về tính năng thường ch ỉ có ảnh hưởng phụ đến hiệu suất và chỉ có ý nghĩa ở các vùng bi ê n, một khi giá trị của chúng đã được kiểm tra trong điều kiện thử và điều kiện bảo hành. Vì sự trao đổi nhiệt ch ỉ có ảnh hưởng nhỏ đến quá tr ì nh nén trong các cấp máy nén không được làm mát cho nên các thay đổi về tính năng tương ứng đối với sự truyền nhiệt ch ỉ có vai trò trong trường hợp các sai lệch cực hạn của các điều kiện thử. Không xem xét các bộ phận làm mát trung gian trong trường hợp này. 7.2.2.3. Sai lệch cho phép của các thay đổi về tính năng có ảnh hưởng không thể bỏ qua đ ượ c. 7.2.2.3.1. Điều kiện tiên quyết Tính t ươ ng tự trong toàn bộ máy nén đ ượ c bảo đảm với điều kiện là y p của j mỗi c ấ p Ma u , k, J j và nếu cần thiết c ả Re đ ượ c duy tr ì đồng nhất. Các phép tính gần đúng có thể thích hợp trong trường hợp khi ch ỉ số Mach đỉnh hoặc số mũ đẳng entropi k hoặc cả hai biến số, trong các điều kiện thử không thể đ ượ c chấp nhận một cách chính xác cho các điều kiện bảo hành trong các máy nén không đ ượ c là m mát; và trong các máy nén đ ượ c là m mát nếu ngoài hai đi ề u kiện n ê u trên th ì các tỷ số nhiệt độ cũng không thể đ ượ c duy trì. Các sai lệch của số Reynolds đ ượ c phép tới một số giới hạn (xem H ì nh 2), nếu số Reynolds trong thử nghiệm thấ p hơn các giới hạn của h ì nh 2 th ì chỉ đ ượ c hiệu c h ỉ nh số Reynolds, phù hợp với Phụ lục C , trong các giới hạn của Hình 2. Phải tính đến ảnh hưởng của số Reynolds đến hiệu suất, công nén riêng và hệ số lưu l ượ ng khi xác định các điều kiện thử (xem 7.2.2.3.2) và chuyển đổi các k ế t quả thử theo các điều kiện bảo hành (xem 7.2.4.1). CHÚ D Ẫ N: X Số Reynolds bảo hành Re u ,g Y Tỷ số của số Reynolds, a Thứ hạng đ ượ c phép áp dụng Hình 2 - Phạm vi ứng dụng cho phép đối với sự chuyển đổi Các ph ươ ng pháp gần đúng bắt đầu từ điều kiện tiên quyết ở đó ( j te = j g hoặc ( V 1 /N ) te = (V 1 / N ) g các t ỷ số tốc độ và do đó các tỷ số lưu l ượ ng thể t í ch trong máy nén trong quá trình thử có thể sai lệch tới một số phần trăm so với các tỷ số trong các điều kiện bảo hành mà không có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất và công nén riêng. 7.2.2.3.2. Sai lệch cho phép của t ỷ số lưu l ượ ng thể tích f Các sai lệch lớn nhất về lưu l ượ ng thể tích th ườ ng xảy ra đối với n te = n g tại l ú c kết thúc quá tr ì nh nén. Đối với n te ¹ n g điều kiện các tỷ số lưu l ượ ng thể tích đồng nhất trong một quá trình nén chỉ có thể đạt đ ượ c một cách gần đúng, v ì các sai lệch lưu l ượ ng thể tích lớn nhất có thể xảy ra trong máy nén như là kết quả của một kiểu phân nhánh trong thay đổi trạng thái. Giới hạn dung sai bên trong cho sai lệch của tỷ số giữa các tỷ số lưu l ượ ng thể tích f là Δ f tol = ±0,01. Phải có sự kiểm tra nếu giới hạn này có thể đ ượ c duy tr ì bằng sự thay đổi các giá trị thử N t e ,R t e ,Z 1 ,te hoặc T 1 ,te . Trong những trường hợp này nên thực hiện phép thử mà không sử dụng dung sai bổ sung . Theo cách khác, phải kiểm tra xem phép thử có còn thực hiện đ ượ c hay không trong giới hạn dung sai b ê n ngoài Δ f tol = 0,05 (xem 7.2.5). Trong trường hợp này có thể thực hiện đ ượ c phép thử với tính t ươ ng tự gần đúng khi sử dụng dung sai phụ (các H ì nh 6 và 7). Tỷ số cho phép của các tốc độ giảm đi X N ,t o l , ph ươ ng trình (2) , có thể đ ượ c t í nh toán khi sử dụng sai lệch cho phép Δ f tol của tỷ số giữa các tỷ s ố lưu l ượ ng thể tích, f , ph ươ ng trình (1); xem Phụ lục A. Nếu các giới hạn dung sai bên ngoài không đủ thì phải kiểm tra trên cơ sở từng trường hợp một nếu như vẫn có thể thực hiện đ ượ c các thử nghiệm theo ph ươ ng pháp mô tả trong Phụ lục B. Nếu việc kiểm tra các giá trị thử chỉ ra r ằ ng các giá trị h p,te và (p 2 / p 1 ) te sai lệch so với các giá trị h p , pr v à (p 2 /p 1 ) pr đ ượ c dự tính cho các điều kiện thử thì nên lặp lại phép kiểm tra cho các điều kiện t ươ ng tự khi sử dụng các giá trị này. 7.2.2.3.3. Sai lệch cho phép của chỉ số Mach ở đ ỉ nh Các sai lệch cho phép của tỷ số lưu l ượ ng thể tích tự bao gồm một giới hạn về các sai lệch cho phép của chỉ số Mach ở đỉnh. (41) Phải quan tâm đến c á c ảnh hưởng của ch ỉ số Mach nếu đạt tới ch ỉ số Mach t ươ ng đối tới hạn (tốc độ âm thanh cục bộ trong cấp ) trong điều kiện bảo hành hoặc điều kiện th ử đối với điểm thử và điểm chuyển đổi. 7.2.2.3.4. Sai lệch cho phép của s ố Reynolds Cần thiết phải kiểm tra sai lệch của số Reynolds thử so với số Reynolds của các điều kiện bảo hành. Nên tính đến ảnh hưởng của sai lệch này đến vận hành của máy nén bằng các biện pháp hiệu ch ỉ nh thích hợp, tuy nhiên ch ỉ tiến hành hiệu chỉnh trong các trường hợp riêng. Các trường hợp ứng dụng các ph ươ ng tr ì nh hiệu chỉnh và lựa chọn một số Reynolds thích hợp cho thử nghiệm đ ượ c xác định bởi hai yếu tố: - Độ chính xác của ph ươ ng tr ì nh hiệu c h ỉ nh cho các số Reynolds khác nhau; - Độ ch í nh xác của các kết quả thử đạt đ ượ c ở các áp suất và o giảm hoặc các tốc độ thấp hơn. Trong trường hợp các máy nén ly tâm, phải sử dụng ph ươ ng pháp hiệu ch ỉ nh số Reynolds được chứng minh là tốt (xem Phụ lục C). Các giới hạn á p dụng các ph ươ ng tr ì nh đ ượ c giới thiệu trên Hình 2. Trong các trường hợp máy nén h ướ ng trục, ph ươ ng pháp hiệu chỉnh số Reynolds phụ thuộc và o tính năng cánh do nhà sản xuất máy nén sử dụng . V ì lẽ đó n ê n có sự thỏa thuận về ph ươ ng pháp và các phạm vi ứng dụng giữa nhà sản xuất và ng ườ i tiêu dùng. 7.2.3. Phân loại nhỏ thêm các trường hợp chuy ể n đổi 7.2.3.1. Các nhóm chuyển đổi Theo các điều kiện thử có các nhóm sau cho điều chỉnh, th ử nghiệm và chuyển đổi: - Nhóm A: Thử nghiệm, khi duy trì giới hạn dung sai bên trong Δ f tol = ±0,01. Nếu y ê u cầu này không thể đ ượ c thực hiện ; - Nhóm B: Thử nghiệm, khi duy tr ì giới hạn dung sai bên trong Δ f tol = ±0,05. Nếu yêu cầu này không thể đ ượ c thực hiện ; - Nhóm C: Thử nghiệm ở ngoài giới hạn d ung sai bên ngoài. 7.2.3.2. Chuyển đổi theo các nhóm A và B Các trường hợp này đ ượ c chỉ dẫn bằng sơ đồ trong các Bảng 2 và 3 và trong Phụ lục A. 7.2.3.3. Chuyển đổi theo nhóm C Trường hợp này đ ượ c mô tả trong Phụ lục B. Bảng 2 - Điều chỉnh thử nghiệm, chuy ể n đổi đối với máy nén không đ ược là m mát n te = n g n te ¹ n g Trường hợp 3a 3b 3c 3d Ví dụ Phụ lục F, ví dụ 1 Phụ lục F, ví dụ 5 Tỷ số của các tốc độ giảm, xem 7.2.2. 3. 2 Điều chỉnh máy nén ở các sai lệch trong giới hạn dung sai sai Δ f tol = ±0,01 như trong Phụ lục A là cho phép. Không có dung sai bổ sung cho chuyển đổi Nếu không đáp ứng đ ượ c điều kiện liền kề, điều chỉnh máy nén ở X N ,tol trong giới hạn dung sai bên ngoài Δ f tol = ±0,05 như trong Phụ lục A. Dung sai bổ sung cho chuyển đổi như trong 7.2.5 Điều chỉnh máy nén với X N ở trong giới hạn dung sai bên trong Δ f tol = ±0,01 như trong Phụ I ụ c A. Không có dung sai bổ sung cho chuyển đ ổ i Nếu không thể đáp ứng đ ượ c điều kiện liền kề, điều ch ỉ nh máy nén với X N ở trong giới hạn dung sai bên ngoài Δ f tol = ±0,05 như trong Phụ lục A. Dung sai bổ sung cho chuy ể n đổi nh ư trong 7 . 2.5 Chỉ số Mach xem 7 . 2.2 . 3 . 3 Nếu Ma u ,te ¹ Ma u , g , kiểm tra xem các thay đổi gây ra b ở i chỉ số Mach có xảy ra hay không trong phạm vi đ ườ ng cong tính năng có liên quan dùng cho so sánh với bảo hành (chỉ số Mach tới hạn, chỉ số Mach của van tiết lưu) Số Reynolds xem 7.2.2.3.4 Kiểm tra xem Re u ,te / Re u , g có ở trong phạm vi cho phép để chuyển đổi hiệu suất hay không ( phù hợp v ớ i H ì nh 2 cho các máy nén ly tâm) Đ ườ ng cong tính năng Vận hành của một điểm trong vùng lân cận của điểm bảo hành hoặc không í t hơn hai điểm thử chứa đựng giá trị bảo hành đối với công nén riêng hoặc lưu l ượ ng thể tích và o (phụ thuộc và o sự so sánh với bảo hành) Chuyển đổi 7.2.4.1, Hình 3 Giá trị đ ượ c chuyển đổi Kiểm tra xem điều kiện về tính t ươ ng tự có đ ượ c đáp ứng trong thử nghiệm hay không So sánh với bảo hành Điều 8 Bảng 3 - Điều chỉnh, thử nghiệm, chuyển đổi đối v ớ i máy nén đ ượ c là m mát trung gian n te = n g và Re u,te » Re u,g Các trường hợp ứng dụng khác, v í dụ: a) n te = n g và Re u,te » Re u,g b) n te ¹ n g c) dò ng ch ả y b ê n ở trong hoặc tích ra Tr ườ ng h ợ p 4a 4b 4c 4d V í dụ Phụ lục F, v í dụ 4 Phụ lục F, ví dụ 3 Phụ lục F, Ví dụ 2 T ỷ số của các tốc độ giảm, xem 7 . 2 . 2.3 . 2 Điều ch ỉ nh đoạn thứ nh ấ t ở X N ,tol = 1 Các sai lệch trong giới hạn dung sai bên trong Δ f tol = ±0,01 nh ư trong Phụ lục A là cho phép. Không có dung sai bổ sung cho chuyển đổi Đi ề u ch ỉ nh các đoạn riêng kh ô ng đ ượ c là m mát với X N ở trong giới hạn dung sai bên trong Δ f tol = ±0,01 như trong Phụ lục A Không có dung sai b ổ sung cho chuyển đổi Nếu không thể đáp ứng đ ượ c đ iề u kiện trên , điều chỉ nh đoạn thứ nh ấ t ở X N trong giới hạn dung sai bên ngoài Δ f tol =±0,05 như trong Phụ lục A. Dung sai b ổ sung cho đoạn th ứ nh ấ t dùng cho chuyển đổi như trong 7.2.5 Đi ề u ch ỉ nh các đoạn riêng không đ ượ c là m mát với X N ở trong giới hạn dung sai bên trong Δ f tol = ±0,01 như trong Phụ lục A. Không có dung sai bổ sung cho chuy ể n đổi đối với các đoạn này N ế u không thể đáp ứng đ ượ c điều kiện li ề n k ề , cho t ấ t cả các đoạn không đ ượ c là m mát, điều c h ỉ nh các đoạn có liên quan ở X N trong gi ớ i hạn dung sai bên ngoài Δ f tol = ±0,05 như trong Phụ lục A. Dung sai b ổ sung cho chuyển đ ổ i như trong 7.2.5 đối với các đoạn có li ê n quan. RZ 1 T 1 tỷ s ố như đ ã quy định trong 3.2.8 Điều ch ỉ nh các nhiệt độ và o của c ấ p sao cho Nếu không th ể đáp ứng đ ượ c đi ề u kiện liền kề, phân chia thành đoạn thứ nhất không đ ượ c là m mát, v à đoạn ở cuối dòng đ ượ c là m mát trung gian tại Khi có th ể thực hi ệ n đ ượ c, đi ề u ch ỉ nh các nhiệt độ và o của c ấ p sao cho có th ể ti ế n hành ph é p thử tại một t ố c độ đ ồ ng nh ấ t cho t ấ t cả các đoạn. Ch ỉ s ố Mach, xem 7.2.2.3.3 N ế u Ma u,te ¹ Ma u, g , ki ể m tra xem có thay đổi gây ra bởi ch ỉ số Mach có xảy ra hay kh ô ng trong phạm vi đ ườ ng cong t í nh năng có liên quan dùng cho so sánh với bảo hành (ch ỉ số Mach tới hạn, ch ỉ số Mach của van t iế t lưu) Số Reynolds xem 7.2.2.3.4 Sự thay đổi toàn bộ thông qua công nén riêng đẳng nhiệt ch ỉ có th ể thực hiện đ ượ c n ế u Re u,te » R e u, g (không có thay đổi v ề hiệu suất đa h ướ ng của tầ ng) Kiểm tra để bảo đảm Re u,te / R e u ,g ở trong phạm vi cho phép đ ể chuyển đổi h iệ u suất (phù h ợ p với Hình 2 đối với các máy nén ly tâm). n te = n g và Re u,te » Re u,g Các trường hợp ứng dụng khác, ví dụ: a) n te = n g và Re u,te » Re u,g b) n te ¹ n g c) dòng chảy bên ở trong hoặc tích ra Trường hợp 4a 4b 4c 4d Ví dụ Phụ lục F, ví dụ 4 Phụ lục F, ví dụ 3 Phụ lục F, ví dụ 2 Đ ườ ng cong tính năng Như đối với các máy nén đ ượ c là m mát trong Bảng 2 Đoạn thứ nhất kh ô ng đ ượ c là m mát v ì đoạn có áp suất cao đ ượ c là m mát trung gian đ ã nêu trên H ì nh 2 với số điểm thích hợp của đ ườ ng cong t í nh năng dùng đ ể ph ố i hợp Đoạn thứ nhất không đ ượ c là m mát như trong Bảng 2, tất cả các đoạn khác với số điểm th í ch hợp của đ ườ ng cong t í nh năng dùng để phối hợp . Sự chuyển đ ổ i 7.2.4.2.1, Hình 4 7.2.4.2.1, H ì nh 5 Như trong Bảng 2 đối với m ỗ i đoạn không đ ượ c là m mát và các tổn th ấ t áp suất, và các tỷ số lưu l ượ ng khối l ượ ng như trong các điều kiện bảo hành nếu cần thiết. Đoạn 7.2.4 2.2 Các giá trị chuy ể n đ ổ i Kiểm tra xem các đi ề u kiện về t í nh t ươ ng tự có đ ượ c đáp ứng hay không trong thử nghiệm So sánh với bảo hành Đi ề u 8 7.2.4 . Ph ương trình chuyển đổi 7.2.4.1. Chuy ể n đổi đối với các máy nén hoặc các đoạn không đ ượ c l à m mát Với điều kiện là các điều kiện quy định trong 7.2.1 và 7.2.2 đ ượ c đáp ứng và khí vận hành gần như hoàn hảo, có thể chuyển đổi các giá trị thử theo các điều kiện bảo hành khi sử dụng qui tr ì nh đ ượ c giới thiệu trên Hình 3. Đối với trạng thái của khí lý t ưở ng, nên tính toán các biến số 1 3 6 và 7 trên Hình 3 từ các nhiệt độ và áp suất đo đ ượ c hoặc sử dụng các hàm số nén; xem các ph ươ ng trình (E.22) và (E.23) hoặc sử dụng các ch ươ ng tr ì nh về dữ liệu của kh í . Ở các tỷ số nén nhỏ, t í nh toán cũng có thể chịu ảnh hưởng sự thay đổi trạng thái đẳng entropi; xem ph ươ ng tr ì nh (E.74). a Các giá tr ị thử nghiệm b Các điều ki ệ n bảo hành Hình 3 - Tính toán đối với các máy nén hoặc các đoạn không đ ượ c là m mát với trạng thái khí gần như hoàn hảo 7.2. 4 .2 . Chuyển đổi đ ố i với các máy nén đ ược là m mát 7.2.4.2.1. Chuyển đổi toàn bộ Với điều kiện là các điều kiện quy định trong 7.2.1 và 7.2.2 đ ượ c đáp ứng và các điều kiện thử đạt đ ượ c có nghĩa là không cần thi ế t phải tính đến ảnh hưởng của số Reynolds, các kết quả thử có thể đ ượ c chuyển đổi theo các điều kiện bảo hành khi sử dụng qui tr ì nh đ ượ c giới thiệu trên các Hình 4 và 5. Khi J j,te = J j,g có thể thực hiện sự chuyển đổi như đã chỉ dẫn trên Hình 4. a Các giá trị thử nghiệm b C á c đi ề u kiện bảo hành Hình 4 - Chuyển đổi toàn bộ đối với các máy nén đ ượ c là m mát kh i J j,te = J j,g , n te = n g và vớ i trạng thái khí gần nh ư hoàn hảo Khi J j,te ¹ J j,g , các kết quả thử có th ể đ ượ c chuyển đổi phù hợp với Hình 5. Ở đây chỉ có thể giả định tr ướ c rằng khi lắp đặt bộ phận là m mát trung gian có nhiều nhánh th ì có tích số R Z 1 T 1 ở phí a cuối dòng của các bộ phận là m mát trung gian có cùng một t ỷ số như nhau trong điều kiện th ử cũng như trong điều kiện bảo hành. Công suất của khí đo đ ượ c của máy nén phải đ ượ c chia nhỏ thêm thành một đoạn A đối với đoạn không đ ượ c là m mát và một đoạn B đối với đoạn đ ượ c là m mát. Thông th ườ ng, có thể thực hiện đ ượ c việc chia nhỏ này trong quá tr ì nh thử. Hình 5 - Chuyển đổi đ ối với các máy nén đ ượ c là m mát khi J j,te ¹ J j,g , nhưng ¶ jB,te ¹ ¶ jB,g và n te = n g với trạng thái khí gần như hoàn hảo Khi yêu cầu này không thể thực hiện đ ượ c, việc chia nhỏ thêm có thể đ ượ c thực hiện tỷ lệ với công nén riêng theo thiết kế. Các phần chia nhỏ của công suất này phải đ ượ c chuyển đổi sau đó theo các điều kiện bảo hành khi sử dụng qui tr ì nh đ ượ c giới thiệu trên H ì nh 5. 7.2.4.2.2. Chuyển đổi bằng các đoạn không đ ượ c là m mát Khi các điều kiện cho sự chuyển đổi toàn bộ không đ ượ c đáp ứng (ví dụ, các sai lệch của số Reynolds lớn, số mũ đẳng entropi khác nhau, các điều kiện vận hành bộ phận l à m mát trung gian khác với các điều kiện bảo h à nh) th ì sự chuyển đ ổ i phải đ ượ c thực hiện bằng sự phối hợp các đ ườ ng cong tính năng của đoạn đ ượ c chuyển đổi phù hợp với 7.2.4.1. 7.2.4.3. Điều khoản về các lưu l ượ ng rò rỉ Phải tính đến trong chuyển đổi các thay đổi của các lưu l ượ ng rò rỉ khi các điều kiện thử trong th ử nghiệm khác xa so với các điều kiện bảo hành. 7.2.4.4. Chuyển đ ổ i tổn thất công suất cơ học Tổn thất công suất cơ học P mech là tổng số của tất cả các tổn thất công su ấ t cơ học riêng các tổn thất này phụ thuộc và o điều kiện thử và điều kiện bảo hành, và o tốc độ, c ô ng suất tiêu thụ, lực chiều trục, và đặc biệt là độ nhớt và nhiệt đ ộ của chất bôi trơn. Các tổn thất cơ học riêng xảy ra trong các ổ trục chặn và ổ trục đỡ, các bơm chất bôi trơn, các hợp số của máy nén, các vòng bít k í n trục đ ượ c vận hành b ằ ng chất lỏng và khí và đặc biệt là các vòng bít k í n tiếp xúc cơ kh í v.v.... Các tổn thất th ườ ng đ ượ c đo trên cơ s ở độ tăng lên của nhiệt độ dầu và /hoặc đ ượ c tính toán từ các kích th ướ c thiết kế và các dữ liệu thử nghiệm. Tổng số của các tổn thất riêng đ ượ c chuyển đổi là tổn thất công suất cơ học P m ech , từ đó có thể tính toán P cou,co như sau: P cou,co = P i,co + P mech,co (42) Tổn thất công suất do ma sát trong ổ trục có thể đ ượ c xác định đối với các ổ tr ượ t. Có thể đánh giá ảnh hưởng của tốc độ đến các tổn thất cơ học theo ph ươ ng trình : (43) Trong đó b = 1,5 đến 2,0 7.2.4.5. Hiệu chỉnh công suất của khí do bức xạ Nếu không đ ượ c cộng trực tiếp và o công suất đo đ ượ c của kh í theo 5.9 thì nhiệt truyền cho không khí xung quanh trong quá tr ì nh thử khi có sự cân bằng năng l ượ ng đ ượ c chuyển đổi theo các điều kiện bảo hành ban đầu bởi ph ươ ng tr ì nh: (44) Và đ ượ c cộng và o công suất của khí, P i, D t,co đ ượ c đo theo lưu l ượ ng khối l ượ ng và độ tăng enthalpy và đ ượ c chuyển đổi theo các điều kiện bảo hành ban đầu. P i,co = P i,Δt,co + Q rad,co (45) Nhiệt độ xả chuyển đổi t 2,co có thể đ ượ c hiệu chỉnh sau đó bởi (46) Q rad , co không phải là nhiệt truyền cho không khí môi tr ườ ng xung quanh bởi bức xạ ở các điều kiện bảo hành ban đầu (tiên quyết ). 7.2.5. Dung sai bổ sung Khi không thể đáp ứng đ ượ c giới hạn dung sai bên trong trong quá trình thử phải xác định dung sai bổ sung đối với công suất và công nén riêng như sau: Đối với t ỷ số nén, P và số mũ đa h ướ ng, n te và n g , các giá trị giới hạn trên và d ướ i của X N ,t ol với thông số Δ f tol phải đ ượ c tính toán theo sơ đồ dòng chảy trong Phụ lục A hoặc (47) tại giới hạn dung sai bên trong và tại giới hạn dung sai b ê n ngoài phải đ ượ c lấy từ các h ì nh c ó liên quan và X N ,t ol phải đ ượ c tính toán với giá trị này. H ì nh 6 là một v í dụ v ề sơ đồ như vậy, nó phải đ ượ c vé mới trong mỗi trường hợp . CHÚ D Ẫ N: X Sai l ệ ch | Δ f | của t ổ ng số giữa các t ỷ số lưu l ượ ng thể t í ch Y X N a Đạt đ ượ c trong thử nghiệm Hình 6 - Qui trình để xác định sai lệch của tỷ số, f của các tỷ số lưu l ượ ng thể tích để xác định dung sai phụ Hình vẽ này cung cấp giá tr ị t ươ ng ứng đối với Δ f cho giá trị thử X N . Dung sai bổ sung t dev có thể đ ượ c tính toán: Nếu | Δ f | 0 , 0 1 t dev = 0 Nếu 0,01 <> Δ f | < 0,05=""> t dev = 25( |Δ f | - 0,01) Theo % Nếu |Δ f I > 0,05 (Nhóm thử C) t dev = 1 ,0% 7.2.6. Ghi chú đặc biệt Khi một phần các chất ngưng tụ của khí, ví dụ trong các bộ phận là m mát trung gian trong trường hợp th ử và /hoặc bảo hành, l ượ ng chất ngưng tụ phải đ ượ c tính đến trong công suất phù hợp với công nén cần thiết cho sự ngưng tụ thực tế đến cấp “ j ” của máy nén th ườ ng nhỏ hơn l ượ ng đ ượ c tính toán theo nhiệt động lực học của nó (hiệu suất tách ly <1). khi="" cần="" thiết="" chuyển="" đổi="" từ="" một="" trạng="" thái="" thử=""> ở hàm l ượ ng ẩm quy định sang trạng thái bảo hành của một hàm l ượ ng ẩ m khác, hiệu suất tách ly của các bộ phận là m m á t riêng phải đ ượ c giả thiết là không đổi trong điều kiện thử và điều kiện bảo hành bằng phép tính gần đúng. L ượ ng n ướ c ngưng tụ đo đ ượ c trong thử nghiệm phải đ ượ c chuyển đổi ở tỷ số của các l ượ ng chất ngưng tụ có thể có trong mỗi trường hợp ở hiệu suất tách ly bằng 1. Công suất cho mỗi cấp phải đ ượ c hiệu chỉnh bởi l ượ ng gây ra sự khác biệt về lưu l ượ ng khối l ượ ng của khí trong điều kiện thử và điều kiện bảo hành do các l ượ ng n ướ c ngưng tụ khác nhau. Mặt khác, sự chuyển đổi chính xác có thể thực hiện đ ượ c từ thử nghiệm với khí ẩm sang trạng thái bảo hành (khí khô) bằng cách cộng và o công suất cho mỗi cấp năng l ượ ng phụ yêu cầu để nén khí mà trong trường hợp bảo hành, có thể còn lưu lại tại chỗ lưu chất ngưng tụ trong quá trình thử. Hơn nữa, trong quá trình nén hoặc trong hệ thống nén và các điểm đo của nó, có phản ứng hóa học là m thay hàm l ượ ng của khí, đặc biệt là các thể tích và nhiệt độ của khí có th ể xảy ra. Khi các dòng chảy bên ở trong và /hoặc các dòng chảy tách ra đóng vai trò quan trọng trong máy nén thì các lưu l ượ ng thể tích của dòng chảy bên hoặc dòng chảy tách ra trong điều kiện thử và điều kiện bảo hành phải đ ượ c hài hòa về tỷ lệ với dòng chảy chính . Ở đây phải thực hiện sự chuyển đổi trên cơ s ở các trạng thái hỗn hợp. Khi máy nén đ ượ c vận hành trong điều kiện thử và điều kiện bảo hành ở các n ướ c áp suất khác nhau, phải quan tâm tới các tổn thất do rò r ỉ . Khi máy nén g ồ m có nhiều thân hợp hoặc khi thiết kế máy nén khiến cho không thể tháo các bộ phận là m mát trung gian ra đ ượ c và lắp đặt các đ ườ ng ống đo và o vị trí của chúng th ì có thể chia nhỏ máy nén thành các đơn vị máy nén riêng biệt cho thử nghiệm. Thử nghiệm thu không cần thiết phải chứng minh rằng các bộ phận là m mát trung gian đáp ứng các điều kiện bảo hành về nhiệt độ là m mát lại, tổn th ấ t áp su ấ t, lưu l ượ ng chất là m mát v.v... 8. So sánh với bảo hành 8.1. Đối tượng So sánh với bảo hành gồm có: a) Kiểm tra các giá trị tuyệt đối và / hoặc c ó liên quan đ ượ c bảo hành đối với c ô ng suất hoặc lưu ch ấ t tiêu thụ và / hoặc đối với hiệu suất của máy nén trong các điều kiện bảo hành (xem 4.3); b) Kiểm tra giới hạn trên đ ượ c bảo hành của phạm vi vận hành của máy nén trong các đi ề u kiện bảo hành và cũng có thể kiểm tra giới hạn d ướ i của phạm vi vận hành và các hiệu suất t ươ ng ứng trong các điều kiện bảo hành. 8.2. Thực hiện bảo hành 8.2.1. Quy đ ị nh chung Để kiểm tra sự đáp ứng yêu cầu bảo hành, các giá trị bảo hành đ ượ c so sánh với các kết quả thử đã đ ượ c chuyển đ ổ i theo các điều kiện bảo hành. Việc đưa độ không đảm bảo tổng t tot (6.4.4.1) và o so sánh với bảo hành đ ượ c xử lý ở bên d ướ i. So sánh với bảo hành đ ượ c th ực hiện trong hầu hết các trường hợp bằng trình bày trên đồ thị (biểu đồ). Lưu l ượ ng thể tích và o V đ ượ c biểu thị bằng hoành độ X. Các ph ươ ng trình về sự không ổn định t ươ ng đối của các kết quả đo lại đ ượ c lấy đạo hàm cho các yếu tố khác đ ượ c vẽ đồ thị. Biến số đ ượ c ki ể m tra, v í dụ hiệu suất, h cou đ ượ c biểu thị bằng tung độ Y. Áp dụng các ph ươ ng pháp so sánh với bảo hành đ ượ c mô tả d ướ i đây với điều kiện là không có sự trái ng ượ c với các thỏa thuận theo hợp đ ồ ng. 8.2.2. So sánh các điểm thử riêng l ẻ với các điểm bảo hành riêng l ẻ . Công suất tại khớp nối trục P cou,co đã chuyển đổi theo các đi ề u kiện bảo hành phù hợp với 6.3 đ ượ c chuyển đ ổ i tới các giá trị đ ượ c lấy là m cơ sở cho bảo hành đối với lưu l ượ ng thể tích và o V 1 , g và tỷ số nén P [ y g = f ( P g )]; xem Hình 7 khi giả thi ế t hiệu suất của khí là không đổi. (48) Hình 7 - So sánh với bảo hành đối với các điểm thử riêng l ẻ Khả năng áp dụng qui tr ì nh bày bị hạn chế bởi cho phép thừa nhận một hiệu suất không đổi. Không thể so sánh với bảo hành về dạng của đ ườ ng cong tính năng. Tuy trường hợp này, độ không đảm bảo đo đối với P cou,co phải đ ượ c tính toán khi sử dụng ph ươ ng trình cho công suất có liên quan tại khớp nối trục trong 6.4.4.2.4. 8.2.3. So sánh các đ ườ ng cong tính năng đo đ ượ c với các điểm bảo hành. 8.2.3.1. Máy nén có thông số hình học và tốc độ c ố định Khi dung sai chế tạo đ ượ c thỏa thuận đối với lưu l ượ ng thể tích và o và / hoặc áp suất xả (tỷ số nén) của một máy nén do không có ph ươ ng tiện kiểm tra để thay đổi đ ườ ng cong tính năng th ì việc so sánh với bảo hành đối với công suất phải đ ượ c thực hiện phù hợp với ph ươ ng tr ì nh (48). Điểm sau đây của đ ườ ng cong tính năng đ ượ c lấy là m cơ sở cho so sánh theo loại dung sai chế tạo đã đ ượ c thỏa thuận . - Dung sai chế tạo cho lưu l ượ ng thể t í ch và o; - Điểm của đ ườ ng cong tính năng tại áp suất xả đ ượ c bảo hành (tỷ số nén), xem Hình 8; - Dung sai chế tạo về phí a áp suất xả (t ỷ số nén): điểm của đ ườ ng cong tính năng ở lưu l ượ ng thể tích và o đ ượ c bảo hành; xem H ì nh 9; - Dung sai chế tạo về phí a lưu l ượ ng thể tích và o và áp suất xả (tỷ số nén): giao điểm của đ ườ ng cong tính năng với đ ườ ng thẳng từ điểm b ả o hành tới điểm nhỏ nhất hoặc lớn nhất của niềm dung sai; xem H ì nh 10. Hình 8 - So sánh với bảo hành cho một máy nén ở tỷ số n é n đ ượ c bảo hành H ì nh 9 - So sánh với bảo hành cho một máy nén có lưu l ượ ng thể tích và o đ ượ c bảo hành Hình 10 - So sánh với bảo hành đối với tỷ số nén điều chỉnh đ ược và lưu l ượ ng thể tích và o điều ch ỉ nh đ ượ c (ví dụ, khi dung sai chế tạo áp dụng cho tỷ số nén và lưu l ượ ng th ể tích và o) 8.2.3.2. Máy nén có thông số hình học thay đổi hoặc tốc độ thay đổi Ở đây, có thể so sánh trực tiếp với bảo hành phù hợp với Hình 11 khi sử dụng đ ườ ng cong t í nh năng đi qua điểm bảo hành ( V 1,g , P g ) H ì nh 11 - So sánh với bảo hành cho một máy nén có thông số hình học thay đổi hoặc tốc độ thay đổi Đ ườ ng cong tính năng này có thể đ ượ c vận hành trực tiếp, hoặc có thể đ ượ c tạo ra từ các đ ườ ng cong tính năng liền kề cùng với các điều kiện về tính t ươ ng tự hoặc bằng cách nội suy. 8.2.3.3. Trường hợp đặc biệt: điều kh i ển bằng tiết lưu ở đầu và o Khi đ ườ ng cong t í nh năng chuyển đổi đối với lưu l ượ ng thể t í ch và o của điểm vận hành có tỷ số nén lớn hơn so với tỷ số nén đ ượ c bảo hành và có thể tiết lưu đ ượ c ở đầu và o tại v ị trí lắp đặt m á y nén th ì có thể thực hiện việc so sánh với bảo hành khi có t í nh đến các tổn thất do tiết lưu ở đầu và o. Ở trạng thái hoàn hảo của kh í và kh ô ng c ó là m mát trung gian (H ì nh 12): (49) Khi p 2 / p 1 là không đổi (50) Áp suất v à o khi c ó tiết lưu là (51) Áp su ấ t này phải ở trong phạm vi cho phép a Đ ườ ng thẳng H ì nh 12 - So sánh với bảo hành có điều khiển bằng tiết l ưu ở đ ườ ng hút 8.2.4. Vì bảo hành đối với độ không đảm bảo đo và dung sai chế tạo 8.2.4.1. Quy định chung Trong các giá trị sau đây, các độ không đảm bảo tổng (chung), t res , xem 6.4.4.1 của các giá trị hoành độ và tung độ đ ượ c vẽ đồ thị xung quanh các điểm đo đ ượ c chuyển đổi, M co d ướ i dạng các bán trục nằm ngang và thẳng đứng của hình elip. Các elip độ không đảm bảo đo dự phòng đ ượ c đưa và o sử dụng . Ví dụ như để so sánh với bảo hành hiệu suất của một máy nén, độ không đảm bảo tổng t res , V đối với lưu l ượ ng thể tích và o V 1 đ ượ c đưa và o bản trục ngang, và độ không đảm bảo tổng , t res , h cou , đối với hiệu suất h cou đ ượ c đưa và o bán trục thẳng đứng. Các elip độ không đảm bảo đo này ch ỉ đ ượ c vẽ đ ồ thị nếu chúng có ý nghĩa cho so sánh với bảo hành. Chẳng hạn như không phải là trường hợp mà sai lệch tại điểm bảo hành nhỏ hơn độ lớn của bán trục t ươ ng ứng. 8.2.4.2. Cho: Một điểm thử và một đ ườ ng cong bảo hành Khi cho nhiều điểm bảo hành, M g mà đ ườ ng thẳng nối các điểm này tạo ra một đ ườ ng tính năng (đ ườ ng cong bảo hành , K g ) và chỉ một đi ể m thử, M co , nên sử dụng qui trình đ ượ c chỉ dẫn trên H ì nh 18. a elip độ không đảm bảo đo Hình 13 - So sánh một điểm thử v ớ i đ ườ ng cong bảo hành khi bảo hành không đ ược đáp ứng Sai lệch so với bảo hành đ ượ c đưa ra trong trường hợp đ ượ c minh họa bởi độ chênh lệch theo ph ươ ng thẳng đứng Δ giữa đ ườ ng cong bảo hành và đ ườ ng cong bảo hành đã d ị ch chuyển thẳng đứng để tiếp xúc với elip độ không đảm bảo đo. Trong trường hợp đã đ ượ c minh họa, bảo hành không đ ượ c đáp ứng. Bảo hành đ ượ c xem là đã đáp ứng nếu elip độ không đảm bảo đo đ ượ c cắt bởi đ ườ ng cong bảo hành như trên H ì nh 14. Bảo hành cũng đ ượ c xem là đã đáp ứng nếu elip độ không đảm bảo đo tiếp xúc với đ ườ ng cong b ả o hành, K g như trên Hình 15. Hình 14 - Minh họa một điểm thử với một đ ườ ng cong bảo hành đã cho, trong đó bảo hành đ ượ c đáp ứng kh i tính đến một phần độ không đảm bảo đo Hình 15 - So sánh một điểm thử với một dải bảo hành, trong đó bảo hành không đ ượ c đáp ứng khi tính đến toàn bộ độ không đảm bảo đ o 8.2.4.3. Cho: Một điểm thử và một dả i phạm vi bảo hành Khi đã có sự thỏa thuận về dung sai chế tạo (xem 4.5), đ ườ ng cong bảo hành đ ượ c chuyển đổi thành một dải bảo hành (ví dụ, xem tài liệu tham khảo [7)]. Trong các trường hợp này, cho một dải bảo hành, B g (v í dụ, xem tài liệu tham khảo [7)], dải bảo hành này, chẳng hạn như trên Hình 16, đ ượ c giới hạn bởi các đ ườ ng cong K ' g và K " g . Áp dụng các nhận xét trong 8.2.4.1 về cấu trúc của các điểm đo, M co và các elip độ không đảm bảo đo. a Elip độ không đảm bảo đo Hình 16 - So sánh nhiều điểm thử với một đ ườ ng cong bảo hành Sai lệch so với bảo hành trong trường hợp đã minh họa là độ chênh lệch theo ph ươ ng thẳng đứng, Δ giữa giới hạn d ướ i của dải bảo hành, K " g và đ ườ ng cong giới hạn d ướ i của dải bảo hành, K " g đã định dạng chuyển thẳng đứng để tiếp xúc với elip độ không đảm bảo đo. Trong trường hợp đã đ ượ c minh họa, bảo hành không đ ượ c đáp ứng. Bảo hành đ ượ c xem là đã đáp ứng nếu d ườ ng cong K " g cắt elip độ không đảm bảo đo như trên Hình 17. Bảo hành cũng đ ượ c xem là đã đáp ứng nếu elip độ không đảm bảo đo tiếp xúc với đ ườ ng cong K " g như trên Hình 18. Hình 17 - Minh họa một điểm thử có dải bảo hành đã cho, trong đó bảo hành đ ượ c đáp ứng khi tính đ ế n một phần độ không đảm bảo đo Hình 18 - Minh họa một điểm thử có dải bảo hành đã cho, trong đó bảo hành đ ượ c đáp ứng khi tính đến toàn bộ độ không đảm bảo đo 8.2.4. Cho: Nhiều điểm thử và một đ ườ ng cong bảo hành Khi nhiều điểm thử mà đ ườ ng thẳng nói các điểm này tạo ra một đ ườ ng tính năng và khi đo nhiều điểm , nên sử dụng qui trình đ ượ c mô tả trong 8.2.4.1 cho mỗi đi ể m thử có giá trị. H ì nh 19 giới thiệu một v í dụ có hai điểm thử có giá trị. Kết quả đo đ ượ c đối với điểm thử M co , 1 sai khác với bảo hành lớn hơn độ không đ ả m bảo đo, bởi vì elip độ không đảm bảo đo không tiếp xúc với đ ườ ng cong bảo hành K g . Bảo hành đ ượ c đáp ứng tại điểm thử M co, 2 . Hình 19 - So sánh nhiều điểm thử với một đ ườ ng cong bảo hành 8.2.4. 5. Cho: Các điểm bảo hành riêng lẻ và một dải kết quả thử Khi chỉ cho một điểm bảo hành hoặc các điểm bảo hành riêng lẻ và một số l ượ ng đủ lớn các điểm thử đ ượ c chuyển đổi theo các điều kiện bảo hành thì đ ườ ng nối các điểm này có thể đ ượ c xem như một đ ườ ng tính năng và nên sử dụng qui trình đ ượ c giới thiệu trên Hình 20. Nên vẽ đồ thị cho điểm bảo hành M g . Nếu vẽ đồ thị cho các điểm thử đã chuyển đổi M co và đưa elip độ không đảm bảo đo và o đồ thị như mô tả trong 8.2.4.1. Sau đó các đ ườ ng cong bao K ' te và K " te đ ượ c đặt trên các elip độ không đảm bảo đo. Các đ ườ ng cong bao gi ớ i hạn dải kết quả . Trong trường hợp đã minh h ọa , khoảng cách n ằ m ngang Δ giữa điểm bảo hành và đ ườ ng cong bao trên , K ' te của dải là kết là số đo của sai lệch so với bảo hành. Trong trường hợp đã minh h ọa , bảo hành đ ượ c xem là không đ ượ c đáp ứng. a Elip độ không đảm bảo đo Hình 20 - So sánh một điểm bảo hành v ớ i một dải kết quả thử khi bảo hành không đ ượ c đáp ứng Khi điểm bảo hành ở trong dải kết quả thử , xem Hình 21, bảo hành đ ượ c xem là đã đ ượ c đáp ứng. Khi dải kết quả thử tiếp xúc với điểm bảo hành, xem Hình 22, điểm bảo hành đ ượ c định v ị trên đ ườ ng cong K " te , bảo hành cũng đ ượ c xem là đã đ ượ c đáp ứng. H ì nh 21 - Minh họa một dải kết quả thử v ớ i điểm bảo hành đã cho, trong đó bảo hành đ ược đáp ứng khi tính đến một phần độ không đảm bảo đo Hình 22 - Minh họa một dải kết quả thử với đi ể m bảo hành đã cho, trong đó bảo hành đ ượ c đáp ứng khi tính đến toàn bộ độ không đảm bảo đo 8.2.4.6. Cho: Các điểm bảo hành riêng lẻ với dung sai chế tạo và một dải kết quả thử Dung sai chế tạo đ ượ c vẽ đồ thị theo quy định trong hợp đồng cung cấp xung quanh điểm bảo hành M g , khi kéo dài điểm này tới phạm vi bảo hành, B g . H ì nh 23 giới thiệu một ví dụ trong đó dung sai chế tạo d ươ ng và â m có độ lớn bằng nhau đ ượ c vẽ đồ th ị song song với trục hoành. Hình 23 - So sánh một dải kết quả thử với một điểm bảo hành và dung sai chế tạo t heo một trục đã th ỏa thuận theo chiều x trong đó bảo hành không đ ượ c đáp ứng Trong trường hợp đ ã đ ượ c minh h ọa , khoảng cách nhỏ nhất, Δ giữa phạm vi bảo hành, B g và dải kết quả theo chiều dung sai chế tạo là số đo của sai lệch so với bảo hành. Bảo hành đ ượ c xem là đã đ ượ c đáp ứng nếu dải kết quả thử bao gồm một phần của phạm vi bảo hành như H ì nh 24. Khi phạm vi bảo hành, B g tiếp xúc với dải kết quả thử, như trên Hình 25, bảo hành cũng đ ượ c xem là đã đ ượ c đáp ứng. H ì nh 24 - Minh họa một dải kết quả thử v ớ i điểm bảo hành đã cho, có dung sa i chế tạo theo một trục đã th ỏa thuận theo chiều x , trong đó bảo hành đ ượ c đáp ứng khi tính đến một phần độ không đảm bảo đo và dung sai chế tạo Hình 25 - Minh họa một dải kết quả thử với điểm bảo hành đã cho có dung sai chế tạo theo một trục đã th ỏa thuận theo chiều x , trong đ ó bảo hành đ ượ c đáp ứng khi tính đến toàn bộ độ không đảm bảo đo và dung sai chế tạo 8.3. Ghi chú đặc biệt 8.3.1. Liên kết của các dung sai chế tạo Khi một dung sai chế tạo đối với lưu l ượ ng thể tích và o hoặc t ỷ số nén đã đ ượ c th ỏa thuận cho một điểm b ả o hành th ì dung sai ch ế tạo này cũng áp dụng cho t ấ t cả các điểm bảo hành khác, trừ khi có sự th ỏa thuận ng ượ c lại trong hợp đồng . 8.3.2. Liên kết của các đi ể m bảo hành Các sai lệch tính theo phần trăm Δ* so với các giá trị bảo hành đ ượ c tính toán trừ các sai lệch tuyệt đối Δ như đ ã quy định trong 8.2.4 và sai lệch trung b ì nh có trọ ng l ượ ng đ ượ c tạo thành phù hợp với . (52) Các giá trị khác nhau của c i là các số tính năng đánh giá ( trong sổ) đ ượ c dùng cho các điểm bảo hành. Chúng phải đ ượ c giả thi ế t bằng 1 khi chưa đ ượ c th ỏa thuận trong hợp đồng . Khi không thể thực hiện đ ượ c v ì lý do ngoài sự kiểm soát của nhà cung c ấ p, để kiểm tra các điểm bảo hành, sự bảo hành đối với các điểm không kiểm tra được sẽ ở trong tất cả các trường hợp đ ượ c xem là đ ã đ ượ c đáp ứng. Trong các trường hợp khi nhà cung cấp kh ô ng thể chứng minh đ ượ c về toàn bộ so sánh với bảo hành th ì phải có các th ỏa thuận ri ê ng biệt. 8.3.3. Giá tr ị gi ới hạn trên của phạm vi vận hành trên các máy n é n có bản đồ t í nh năng Bảo hành đối với gi á trị giới hạn trên của phạm vi vận hành đ ượ c xem là đ ã đ ượ c đáp ứng khi giá trị của lưu l ượ ng thể tích và o hoặc tỷ số nén đo đ ượ c và đ ượ c chuyển đổi ở đi ề u ch ỉ nh các cánh h ướ ng dòng lớn nhất về phí a trên hoặc ở tốc độ lớn nhất cho phép giảm xuống d ướ i giá trị giới hạn đ ượ c bảo hành có liên quan một l ượ ng nhỏ hơn độ không đảm bảo đo tổng . Khi bảo hành không đ ượ c đáp ứng ở tốc độ lớn nh ấ t cho phép (đ ượ c quy định trong hợp đồng cung cấp ) phải tính toán tốc độ cần thiết để đáp ứng cho bảo hành. Việc tăng tốc độ không đ ượ c gây nguy hiểm cho hệ thống hoặc các bộ phận của hệ thống (do các tải trọng cơ học, rung, phát sinh nhiệt). Nhà cung c ấ p phải công bố r õ tốc độ v ượ t quá đ ượ c phép cho chế độ là m việc li ê n tục. Khi m á y dẫn động không do nhà cung cấp máy nén ch ế tạo, nhà cung c ấ p máy nén bắt buộc phải nhận đ ượ c sự th ỏa thuận của nhà cung cấp máy d ẫ n động về sự cần thiết phải tăng tốc độ này. 8.3.4. Giá tr ị giới hạn của phạm vi vận hành Giới hạn d ướ i của phạm vi vận hành đ ượ c xác định bằng đ ượ c kiểm tra chống tăng vọt cộng với dung sai đã đ ượ c th ỏa thuận trong hợp đ ồ ng. Nếu thực hiện việc so sánh với hợp đồng về công su ấ t đối với một điểm bảo hành ở d ướ i đ ườ ng chống tăng vọt thực tế đo đ ượ c th ì công su ấ t của điểm đo ở lưu l ượ ng thể tích và o vẫn còn ổn định phải đ ượ c xem là lưu l ượ ng thể t í ch và o cho điểm bảo hành về công suất có liên quan đối với điểm bảo hành này. 9. Báo cáo thử Phải viết báo cáo thử về kết quả của thử nghiệm thu với các nội dung sau: a) Các dữ liệu kỹ thuật về máy nén: khách hàng/ ng ườ i vận hành, vị trí lắp đặt, ứng dụng, kiểu, số máy, năm sản xuất , mô tả ngắn về kỹ thuật, công suất danh định, tốc độ danh định, các đặc điểm riêng khác có liên quan của máy / hệ thống ; b) Các dữ liệu kỹ thuật của máy dẫn động: các dữ liệu cần thiết cho so sánh v ớ i bảo hành; c) Các điều kiện bảo hành (xem 4.2) và đối t ượ ng bảo hành (xem 4.3); d) ngày , địa điểm , ng ườ i chịu trách nhiệm và các bên chứng kiến; e) qui tr ì nh th ử (xem 6.1.2) và lưu hành với các điểm đo; f) báo cáo về thực hiện phép thử nghiệm thu có kèm theo bảng các giá trị trung bình của các số đọc riêng c ó nghĩa để đánh giá trạng thái của các lần đo; hồ sơ đ ượ c lập phải bao gồm tài liệu phân tích khí nén, các dữ liệu về dụng cụ đo đ ượ c dùng để đo, các chứng chỉ hiệu chu ẩ n nếu có yêu cầu v.v...; g) tài liệu về chuy ể n đổi theo các tài liệu bảo hành: các bảng và biểu đồ đã sử dụng phải đ ượ c công bố; các sai lệch so với các t í nh năng kỹ thuật ti ê u chuẩn dùng cho các qui tr ì nh đo và chuyển đổi phải đ ượ c tr ì nh bày; h) ph ươ ng pháp hiệu chuẩn cho các t í nh chất của khí, n ế u có li ê n quan, phải đ ượ c công bố khi có th ỏa thuận của các bên; i) t à i liệu về bằng chứng bảo hành: tài liệu này nên nói rõ cách mà bảo hành đã đ ượ c đáp ứng. Phải quan tâm đến các độ không đảm bảo tổng phù hợp với 6.4 và có thể phù hợp với 8.2.4. Phụ lục a ( Quy định ) Sơ đồ qui trình tính toán và các con số đối với tỷ số lưu lượng thể tích Sơ đồ quy định tính toán trong phạm vi các điều kiện về t í nh t ươ ng tự của dòng ch ả y tính toán các điều kiện điều ch ỉ nh thử nghiệm cho một đoạn không đ ượ c là m mát. Bắt đầu Kết quả B ướ c tiếp sau Các điều kiện bảo hành: Dữ liệu khí: Và o -> xả y p,g , h p,g , N g Hình học của cấp thứ nhất Các điều kiện thử: Dữ liệu khí: Và o y p,te,an = y p,g h p,te,an = h p,g |Δ f tol | = 0 ¸ 0,05 a A có không tiếp tục B C C Hiệu chỉnh số Reynolds b Re u,te = f(N te , …) h p,te = f( Re u,te , …) y p,te = f( h p,te , …) Tính toán khí thực n te = f(p 1,te , T 1,te , Δh te , h p,te ) và có không kết thúc tiếp tục h te,an = h te h p,te,an = h p,te y p,te,an = y p,te A B f 2 = 1 + Δ f tol D D F <> có không E F E C F có không tiếp tục E f Ex > 1+|Δ f tol | có không tiếp tục G f 2 = f 2 - 0,001 có không f 2 < 1="" -=""> f tol | có không H D G f 2 < 1="" -=""> f tol | có không H tiếp tục f EX < 1="" -=""> f tol | có không tiếp tục I f 2 = f 2 + 0,001 f 2 > 1 + |Δ f tol | có không H D I f 2 > 1 + |Δ f tol | có không H E H Có thể sử dụng khí thử khác hoặc đoạn được chia nhỏ hơn cho mục đích đo không? có không J Tiếp tục Không thể có thử nghiệm trong |Δ f tol | Kết thúc J Tiếp tục sử dụng khí thử khác hoặc đoạn được chia nhỏ thêm nữa A a Tốc độ quay thử nghiệm, được tính toán với Δ f tol = ± 0,01 giới hạn dung sai trong Δ f tol = ± 0,05 giới hạn dung sai ngoài b Để hiệu chỉnh số Reynolds, xem Phụ lục C. Phụ lục b ( Quy định ) Thử nghiệm đối với tỷ số lưu lượng thể tích vượt quá tính tương tự của dòng chảy B. 1 . Quy đ ị nh chung Trong trường hợp không thể xác định đ ượ c các điều kiện điều chỉnh cho phép thử trong đó không thể đáp ứng tính t ươ ng tự của dòng chảy phù hợp với các giới hạn của 7.2 và Phụ lục A thì có thể sử dụng ph ươ ng pháp sau: Đối với các điều kiện điều chỉnh càng gần với tính t ươ ng tự càng tốt, nhà sản xuất phải dự đoán đ ườ ng cong tính năng cho thử nghiệm. Mỗi điểm của đ ườ ng cong tính năng bảo hành có một điểm chuẩn (tham chiếu) trên đ ườ ng cong tính năng thử nghiệm đ ượ c dự đoán. Do có sai lệch của các t ỷ số thể tích trong điều kiện bảo hành và thử nghiệm tại cùng một hệ số lưu l ượ ng của cấp thứ nhất, các hệ số lưu l ượ ng của các cấp theo sau khác nhau trong các điều kiện bảo hành và thử nghiệm. Trong trường hợp một máy nén có 3 cấp như trong ví dụ (xem H ì nh B.1), c ấ p cuối cùng có sai lệch Δ j lớn nhất so với các điều kiện bảo hành (xem Hình B.2). Các sai lệch nhỏ nhất của tất cả các cấp trong quá tr ì nh thử so với các điều kiện bảo hành có điểm tham khảo R trên đ ườ ng cong thử dự đoán “pr" có cùng một hệ số lưu l ượ ng trung bình phù hợp với H ì nh B.3. Hình B.1 - Máy nén có ba cấp Hệ số lưu l ượ ng trung b ì nh (B.1) với hệ số lưu l ượ ng và o của cấp thứ nhất (B.2) và tỷ số giữa các thể tích riêng trung bình và thể tích riêng và o với (B.3) (B.4) trong đó D 2,l đ ườ ng k í ch ngoài của bộ cánh cấp l , m M u 2, l tốc độ theo chu vi của bộ cánh cấp l , m/s m/s lưu l ượ ng thể tích và o của cấp I của nhóm các cấp m 3 /s n 1,l thể tích riêng và o m 3 /kg p 1,l áp suất và o MPa(bar) Z 1,l hệ số nén và o - T 1,l nhiệt độ và o K n av thể tích riêng trung b ì nh m 3 /kg p 2,z áp suất xả của nhóm c ấ p cuối cùng MPa(bar) n 2,z thể tích riêng xả m 3 /kg R hằng số kh í J/kg/K y p công nén riêng đa h ướ ng J/kg lưu l ượ ng khối l ượ ng kg/s Mỗi điểm thử đ ượ c chuyển đổi theo c á c điều kiện bảo hành ở hệ số lưu l ượ ng trung b ì nh không đổi j av,T = j av,R = j av,G (xem H ì nh B.3) (B.5) Các đ ườ ng cong “pr” và “g ” có thể là đồng nhất (tính t ươ ng tự hoàn toàn của dòng chảy) với j I,R = j I,G và j a n ,R = j a n ,G (B.6) B. 2 . Chuyển đổi các điểm thử (xem Hình B.3) Các sai lệch của mỗi điểm T trên đ ườ ng cong thử đo so với điểm thử R đ ượ c dự đoán sẽ đ ượ c chuy ể n cho điểm G trên đ ườ ng cong bảo hành với cùng một tỷ lệ phần trăm khi dẫn đến điểm thử đ ượ c hiệu chỉnh C theo quan hệ sau: Hệ số lưu l ượ ng và o (B.7) Hệ số cột áp (B.8) Quan hệ t ươ ng tự có giá trị đối với các số đ ườ ng tính năng khác như hệ số enthanpi và hiệu suất của nhóm cấp . B. 3 . Hiệu chỉnh lưu l ượ ng thể tích tăng vọt và lưu l ượ ng thể tích tiết lưu (xem H ì nh B.3) Lưu l ượ ng thể tích tăng vọt và lưu l ượ ng thể tích tiết lưu có thể đ ượ c so sánh trực tiếp giữa đ ườ ng cong thử đo (đ ượ c) “te” và đ ườ ng cong thử dự đoán “pr” và đ ượ c chuyển đổi cho đ ườ ng cong thử chuyển đổi co và đ ườ ng cong bảo hành g, bởi v ì chúng không bị ảnh hưởng bởi giá trị trung b ì nh của tất cả các cấp mà th ườ ng chỉ b ở i một cấp . Hiệu chỉnh hệ số lưu l ượ ng tăng vọt, j I,S,co : j I,S,co = j I,S,g + ( j I,S,te - j I,S,pr ) (B. 9 ) Hiệu c h ỉ nh hệ số lưu l ượ ng tăng vọt, j I,CH,co (B.10) CHÚ D Ẫ N: 1 C ấ p I 2 C ấ p II 3 Cấ p III 4 Cấ p I + II +III g Đ ườ ng cong bảo hành p r Đ ườ ng cong dự đoán G Các điều kiện bảo hành P Các điều kiện thử dự đoán khi giả thiết j I, G = j I,R R Các điều kiện thử dự đoán j va, G = j va,R Hình B.2 - Hệ số cột áp đa h ướ ng của các cấp riêng l ẻ và toàn bộ máy n é n CHÚ D Ẫ N: 1 Lưu l ượ ng tăng vọt 2 Lưu l ượ ng ti ế t lưu T Điểm tr ê n đ ườ ng cong thử đo “te ” R Điểm tham chi ế u cho T trên đ ườ ng cong thử dự đoán “pr ” G Điểm tham chi ế u cho T trên đ ườ ng cong bảo hành “ g ” C Điểm hiệu ch ỉ nh đối với đ ườ ng cong chuyển đổi “ co ” H ì nh B.3 - Xác đ ị nh các điểm tham chiếu Phụ lục C ( Quy định ) Phương pháp hiệu chỉnh đối với ảnh hưởng của số reynolds đến tính năng của máy nén ly tâm C.1 . Tóm tắt chung Ph ươ ng pháp này (tài liệu tham khảo [11]) quy định các ph ươ ng trình cần thiết trong trường hợp các số Reynolds khác nhau trong điều kiện thử và điều kiện bảo hành dùng cho hiệu chỉnh hiệu suất, công nén riêng và lưu l ượ ng thể tích. Các tổn thất tổng đ ượ c đ ượ c chia nhỏ thành các tổn thất kh ô ng phân biệt của số Reynolds, đ ượ c bao hàm b ở i hệ số 0,3, và các tổn thất do ma sát đ ượ c xem là phụ thuộc và o một giá trị tiêu biểu số ma sát l . Giá tr ị tiêu biểu l phụ thuộc và o một số Reynolds chuẩn và một giá trị chuẩn cho độ nhám trung bình t ươ ng đối của máy nén. Có thể áp dụng các hiệu chỉnh này trong phạm vi cho phép như đã chỉ dẫn trên Hình C.2. C.2 . Định nghĩa Giá trị tiêu biểu của số Reynolds đối với cấp thứ nhất của một đoạn đ ượ c b ở i (C.1) trong đó: u là tốc độ ở đỉnh của bộ cánh thứ nhất của đoạn, đ ượ c biểu thị bằng mét trên giây; b là chiều rộng đầu ra của bộ cánh thứ nhất của đoạn, đ ượ c biểu thị bằng mét; n 1 là độ nhớt động cho trạng thái chung ở đầu và o, đ ượ c biểu thị bằng mét vuông trên giây. Độ nhám trung b ì nh Ra , nghĩa là độ nhám trung b ì nh bắt đầu từ đ ườ ng tâm của các đỉnh độ nhám của bộ cánh và miệng loe của nó, Ra có thể đ ọ c đo hoặc đọc từ bản vẽ của nhà sản xuất (khi giả thiết có sự th ỏa thuận về qui tr ì nh này giữa nhà sản xuất và khách hàng). Độ nhám t ươ ng đối đại diện của một cấp đ ọ c biểu thị bằng Ra/b Trong các máy nén có nhiều cấp lấy các giá trị chuẩn của số Reynolds và độ nhám t ươ ng đối của cấp thứ nhất của mỗi đoạn. Ph ươ ng pháp hiệu chỉnh ch ỉ liên quan đến các tổn thất bên trong của lưu l ượ ng. Do đó phải có sự quan tâm riêng đến các lưu lượng khối lượng rò rỉ và các tổn thất cơ học. C. 3 . Ph ươ ng trình hiệu chỉnh đối với hiệu suất Ph ươ ng tr ì nh để hiệu chỉnh hiệu suất trong phạm vi hiệu suất tối ưu đ ượ c cho bởi ph ươ ng tr ì nh: (C.2) trong đó h p là hiệu suất đa h ướ ng của đoạn; l là hệ số ma sát của ống; với các chỉ số d ướ i dòng co đ ượ c chuyển đổi từ điều kiện thử đến điều kiện bảo hành hoặc giá trị bảo hành trong quá tr ì nh xác định các điều kiện đi ề u chỉnh cho thử nghiệm; g điều kiện bảo hành; te điều kiện thử; ¥ số Reynolds lớn vô hạn Các ph ươ ng tr ì nh để tính toán các gi á tr ị l : (von Karman): (C.3) (Colebrook) (C.4) có thể lấy các giá trị của l và l ¥ từ Hình C.3 C. 4 . Các ph ươ ng trình hiệu ch ỉ nh cho công nén riêng, độ chênh lệch enthanpi và lưu l ượ ng thể tích Hiệu ch ỉ nh công nén ri ê ng: (C.5) Hiệu chỉnh độ chênh lệch enthanpi: (C.6) Hiệu chỉnh lưu l ượ ng thể tích: (C.7) trong đó y p là quá trình chuẩn đa h ướ ng = 2y p / u 2 ; y i là hệ số enthanpi = 2Δ h / u 2 ; j là hệ số lưu l ượ ng thể tich của đoạn = 4 V 1 /(D 2 p u ) ; y p là công nén riêng đa h ướ ng của đoạn, đ ượ c biểu thị b ằ ng jun trên kilogam; Δ h là độ chênh lệch enthanpi của đoạn, đ ượ c biểu thị bằng jun trên kilogam; V 1 là lưu l ượ ng th ể tích và o của đoạn trong trạng thái và o chung, đ ượ c biểu thị bằng mét khối trên giây; D là đ ườ ng kính ngoài của bộ cánh thứ nhất của đoạn, đ ượ c biểu thị bằng mét. Các ph ươ ng tr ì nh trên quy định sự thay đổi của điểm đ ườ ng cong t í nh năng ở hiệu suất tối ưu (xem Hình C.1). Các điểm khác của đ ườ ng tính năng đ ượ c chuyển đổi ở cùng một tỷ số như điểm tối ưu với kết quả sao cho dạng đ ườ ng cong tính năng không bị thay đổi. C. 5 . Phạm vi ứng dụng cho phép Phạm vi ứng dụng cho phép đối với các ph ươ ng tr ì nh hiệu ch ỉ nh đ ượ c giới thiệu trên Hình C.2 (xem 7.2.2.3.1). a Thử nghiệm b Đ ượ c chuyển đổi c Ph ươ ng tr ì nh (C.2) d Ph ươ ng trình (C.5) e Ph ươ ng trình (C.6) f Ph ươ ng tr ì nh (C.7) Hình C.1 - Hiệu ch ỉ nh s ố Reynolds, các đồ th ị chuyển đổi CHÚ D Ẫ N: X Số Reynolds bảo hành, Re u , g Y Tỷ số số Reynolds a Phạm vi ứng dụng cho ph é p Hình C.2 - Phạm vi ứng dụng cho phép đối với chuyển đổi a Các ống th ủy lực thô nhám b Các ống th ủy lực trơn nhẵn Hình C.3 - H ệ số ma sát dòng chảy nối trong các ống thô nhám Phụ lục d (Tham khảo) Nguồn gốc của phương trình tính toán độ không đảm bảo của các kết quả đo Độ không đảm bảo của kết quả đo, t res, w , đ ượ c hiển thị bằng tỷ lệ phần trăm, của một hàm k ế t quả W (ví dụ, công nén ri ê ng đa h ướ ng) có thể đ ượ c xác định như sau, đặc biệt là trong trường hợp các t ươ ng tác đơn giản về chức năng mà nguồn gốc của nó có thể là các lời giải toán học đ ượ c thu gọn: (D.1) VÍ DỤ Ph ươ ng tr ì nh cơ bản đối với công nén riêng đa h ướ ng: (D.2) (D.3) Độ không đảm b ả o t ươ ng đối của công suất nén riêng đa h ướ ng (D.4) Thu đ ượ c từ ph ươ ng tr ì nh (D.2) (D.5) (D.6) (D.7) (D.8) (D.9) (D.10) (D.11) (D.12) (D.13) (D.14) (D.15) (D.16) Các ph ươ ng trình thu đ ượ c thêm nữa đ ượ c cho trong 6.4.4.2. Đối với các t ươ ng tác về chức năng phức tạp, xem 6.4.4.3. Phụ lục E (Tham khảo) Các thuật ngữ chuyên dùng cho máy nén Chức năng cơ bản của một máy nén là chuyển năng l ượ ng cho lưu l ượ ng khối l ượ ng của một kh í , hỗn hợp khí hoặc hơi để tăng áp suất của nó; thông th ườ ng các lưu chất này cũng chịu sự biến đổi trạng thái nhiệt động lực học của chúng. E.1 . Trạng thái nhiệt độ lực Trạng thái nhiệt động lực của một hệ thống đơn giản trong đó thành phần hóa học của lưu chất là không đổi, không có từ t í nh, hiệu ứng điện và hiệu ứng mao dẫn và th ườ ng trọng lực không đáng kể (th ườ ng đ ượ c đáp ứng trong các máy nén hiện nay) đ ượ c giả thiết là xác định đ ượ c bởi hai biến đổi trạng thái độc lập của nhiệt hoặc nhiệt l ượ ng. Trạng thái nhiệt động lực này của hệ thống có liên quan đến trạng thái cân bằng khi nó không thay đổi nữa mặc dù đ ượ c cách ly khỏi các ảnh hưởng của môi tr ườ ng của nó. E.1.1 . Biến đổi nhiệt của trạng thái Trạng thái của một hệ thống đồng nhất đơn giản đ ượ c ấn định bởi hai hoặc ba biến số nhiệt của trạng thái: - Áp suất tuyệt đối p ; - Thể tích riêng n hoặc số nghịch đảo r = 1 / n (mật độ); - Nhiệt độ nhiệt động lực (tuyệt đối) T. E.1.1.1 . Áp suất Th ươ ng số giữa lực vuông góc F n tác dụng trên một bề mặt A và diện tích của bề mặt này. CHÚ THÍCH: Thuật ngữ “áp suất ” và các đơn vị đo đ ượ c sử dụng cùng với thuật ngữ này đ ượ c định nghĩa trong TCVN 6398-3 (ISO 31-3) [14]. E.1.1.1.1 . Áp suất tuyệt đối , p Áp suất gồm có áp suất chuẩn, p 0 và độ chênh áp Δ p (d ươ ng hoặc âm) đ ượ c xác định so với áp suất chu ẩ n này khi sử dụng dụng cụ đo áp suất. p = p 0 + Δ p (E.1) Trong đó p 0 là áp suất khí quyển trong hầu hết các trường hợp . E.1.1.1.2 . Áp suất tĩnh Áp suất (của lưu chất trong chuyển động) có thể đ ượ c chỉ thị bằng dụng cụ đo áp suất đ ượ c đặt trong dòng lưu chất và di chuyển cùng với lưu chất tại cùng một tốc độ. CHÚ TH Í CH: Trong trường hợp lưu ch ấ t chảy trong một đ ườ ng ống thẳng th ì áp suất tĩnh này cũng là áp su ấ t mà lưu chất gây ra tr ê n thành ống đ ượ c b ố tr í song song với chiều của dòng chảy. Áp suất này đ ượ c hiển th ị d ướ i dạng áp suất tĩnh tuyệt đối, p . E.1.1.1.3 . Áp suất động lực Δ p d Áp suất khí tĩnh Đại l ượ ng trong đó áp suất tĩnh của lưu chất chảy ở tốc độ c có thể tăng lên nếu động năng của nó đã chuyển đổi sang công nén mà không có các tổn thất (thuận nghịch) và không c ó trao đổi nhiệt với các hạt khí lân cận, nghĩa là đẳng entropi và đoạn nhiệt. CHÚ TH Í CH: Áp suất động lực sau áp suất với sai số nh ỏ hơn 0,5 % đối với Δ p d / p £ 0,01. (E.2) Khi Δ p d / p > 0,01, mối quan hệ chính xác giữa Δ p d và c n ê n đ ượ c xác định để tr á nh sai số quá lớn. (E.3) E.1.1.1.4 . Áp suất t ổ ng , p tot Áp suất tổng tuyệt đối là tổng số của áp suất tĩnh tuyệt đối và áp suất động lực bằng p tot = p + Δp d (E.4) E.1.1.2 . Nhiệt độ CHÚ THÍCH: Đơn vị của nhi ệ t độ nhiệt động lực là kelvin (k ý hiệu của đơn vị : K). Khi bi ể u thị nhi ệ t độ Celsius, sử dụng tên đơn vị “ độ Celsius ” (ký hiệu của đơn v ị °C). Nhiệt độ T = 273,15+t, v ới T tính bằng K và t tính bằng ° C . E.1.1.2.1 . Nhiệt độ tĩnh Nhiệt độ tĩnh ( ở trạng thái cân bằng nhiệt độ hoàn toàn) phổ biến trong một lưu chất không chuyển động. CHÚ THÍCH: Nhiệt độ tĩnh cũng tồn tại trong một lưu ch ấ t chuyển động. Đây là nhiệt độ mà một nhiệt k ế đ ượ c đ ặ t trong dòng chảy của lưu chất và chuyển động cùng với lưu chất ở cùng một tốc độ có thể chỉ thị. E.1.1.2.2 . Nhiệt độ động lực Nhiệt độ khí tĩnh Độ tăng nhiệt độ ( của khí lý t ưở ng) (nhiệt độ động lực hoặc nhiệt độ khí tĩnh) do sự chuyển đổi đoạn nhiệt đẳng entropi của tổng động năng thành công nên như sau: (E.5) Trong đó c p là nhiệt dung riêng trung b ì nh đẳng áp giữa t và t + Δ t d CHÚ TH Í CH: Cho trạng thái của khí lý t ưở ng, ph ươ ng tr ì nh tr ị số sau áp dụng gần đúng cho không khí. (E.6) Trong đó c đ ượ c biểu thị bằng mét trên giây E.1.1.2.3 . Nhiệt độ tổng t tot = t + Δt d Hoặc nhiệt độ nhiệt động lực tổng T tot = T + Δt d (E.7) CHÚ THÍCH: Cùng với áp su ấ t tuyệt đối tổng , p tot như đ ã định nghĩa trong E.1.1.1.4, nhiệt độ này cấu thành “ trạng thái khí tĩnh ” của khí tr ướ c khi tăng tốc đẳng entropi hoặc, giảm t ốc đẳng entropi theo sau. Xét đến trạng thái khí lý t ưở ng, m ố i quan h ệ sau tồn tại giữa các trạng thái biến đổi tổng v à tĩnh. (E.8) E.1.1.3 . Thể tích riêng , v Thể tích của một đơn vị khối l ượ ng CHÚ THÍCH 1: Đơn vị thông th ườ ng là mét kh ố i trên kilogam CHÚ THÍCH 2: Số nghịch đảo r = 1/ n đ ược xem là “ mật độ ” nghĩa là đơn v ị của thể t í ch, đ ượ c biểu thị b ằ ng kilogam trên mét khối. E.1.2 . Biến đổi nhiệt l ượ ng của trạng thái E1.2.1 . Entanpi Entanpi tổng đ ượ c cho bởi ph ươ ng trình (E.9) Là tổng số của entanpi tĩnh, h , động năng c 2 / 2 và thế năng, gz , thu đ ượ c từ gia tốc do trọng lực và độ cao trắc địa z có thể bỏ qua số hạng gz trong tổng hợp có sự khác nhau của entanpi tr ong điều kiện đang đ ượ c xem xét đến trạng thái của khí lý t ưở ng, entanpi h chỉ phụ thuộc và o T . Trong các điều kiện kh í thực, entanpi còn phụ thuộc và o áp suất, một trường hợp cần tính đến, chẳng hạn như trong các biểu đồ h, s đối với các khí khác nhau. Trong trường hợp các khí do áp suất và nhiệt độ có liên quan với nhau trên đ ườ ng cong bão hòa th ì chỉ một trong hai biến số trạng thái này là đ ủ để xác định. Trong phạm vi hai pha, phải cung cấp hai biến số trạng thái độc lập cho các khí nguyên ch ấ t. Có thể sử dụng hàm l ượ ng hơi x là một trong các biến số này. E.1.2.2 . Entropí Mỗi hệ thấp có một biến số trạng thái, s đ ượ c xem như entropi riêng và sự khác biệt của nó đ ượ c định nghĩa là (E10) Entropi của một hệ thống đoạn nhiệt không bao giờ giảm đi. Trong tất c ả các quá trình tự nhiên (không thuận nghịch), entrop i của hệ thống đoạn nhiệt tăng lên; trong tất cả các quá trình thuận nghịch cấu thành trường hợp có giới hạn của các quá tr ì nh không thuận ng h ịch, entropi giữ không đổi. E.1.3 . Ph ươ ng trình và nhiệt l ượ ng của trạng thái Các biến nhiệt của trạng thái có mối quan hệ cố định với các biến đổi nhiệt l ượ ng trạng thái. Do đó, một trạng thái nhiệt động lực cũng có thể đ ượ c mô tả khi sử dụng sự phối hợp thích hợp của các biến đổi nhiệt và nhiệt l ượ ng của trạng thái. Khối l ượ ng phân tử gam, M (k ý hiệu của đơn vị kg/kmol) có mối quan hệ sau với hằng số khí riêng R : (E.11) R mol = 8 314,4 J/(kmol K) là hằng số khí thông dụng ở áp suất không đổi, nhiệt dung riêng là (E.12) và ở thể tích không đổi (E.13) trong đó u là nội năng riêng E.1.3.1 . Trạng thái của khí lý t ưở ng Ở các áp suất thấp ( p ® 0), tất cả các khí đều có trạng thái cực kỳ đơn giản: các ph ươ ng tr ì nh nhiệt và nhiệt l ượ ng của trạng thái tuân theo luật ranh giới đơn giản. Phạm vi trạng thái này đ ượ c xem là phạm vi trạng thái khí lý t ưở ng. Trong các thuật ngữ nhiệt động lực, trạng thái khí lý t ưở ng đ ượ c định nghĩa bởi ph ươ ng trình nhiệt của trạng thái. p. n = R.T (E.14) và phương trình nhiệt lượng của trạng thái u = u(T) (E.15) Xét đến trạng thái của khí lý tưởng, số mũ đẳng entropi (E.16) bằng tỷ số của các nhiệt dung riêng c p lc v : (E.17) Xét đến trạng thái của khí lý t ưở ng, k l à không đổi hoặc ch ỉ phụ thuộc và o nhiệt độ. E.1.3.2 . Trạng thái của khí thực ở các áp suất cao và nhiệt độ thấp, các sai lệch so với trạng thái của khí lý t ư ở ng đã xảy ra. Ph ươ ng tr ì nh nhiệt của trạng thái là : p. n = R.Z.T (E.18) và phương trình nhiệt của trạng thái có nội năng riêng u = u( n ,T) (E.19) Hệ số nén (E.20) đ ượ c sử dụng để tính đến các sai lệch so với định luật về khí lý t ưở ng. Hệ số Z phụ thuộc và o p và T Các khí có nhiệt độ tới hạn d ướ i 0 ° C như oxy, nitơ, hyđro, không kh í v.v... có các hệ số nén chỉ sai khác chút ít so với một trong phạm vi nhiệt độ từ 0 ° C đến 200 ° C và phạm vi áp suất xấp xỉ 2 MPa (20 bar) có ý nghĩa quan trọng đ ố i với các máy nén. Tốc độ thay đổi của Z tăng lên v ì có sự tiếp cận tới điểm tới hạn ( p crit , t crit ) Các hệ số nén và các biến đổi trạng thái đ ượ c xác định từ các ph ươ ng trình dữ liệu khí. Hình E.1 cho biểu đồ của hệ số nén Z có thể tăng lên t ùy thuộc và o ph ươ ng trình của dữ liệu khí đ ượ c sử dụng . Đặc biệt là trong trường hợp trạng thái thực đã đ ượ c công bố, nghĩa là trong vùng lân cận của điểm t ớ i hạn. Nên có sự th ỏa thuận tr ướ c về những ph ươ ng trình dữ liệu khí đ ượ c sử dụng trong đánh giá thử nghiệm trong các trường hợp như đã nêu trên . CHÚ D Ẫ N: X Áp su ấ t p,b ar Y Hệ số nén Z Hình E.1 - H ệ số n é n của không khí khô Trạng thái khí lý t ưở ng đ ượ c đặc trưng bởi các ph ươ ng trình về khả năng nén sau: (E.21) (E.22) Khi xét đến trạng thái của kh í thực, áp suất các ph ươ ng tr ì nh sau cho các thay đổi đẳng entropi của trạng thái: (E.23) và (E.24) trong đó (E.25) và (E.26) và (E.27) Trong trường hợp không khí, k = 1,4±0,03 trong các phạm vi p = 0 MPa đến 1 MPa (0 bar đến 10 bar) và t = 0 ° C đến 200 ° C , có nghĩa là có thể sử dụng k = k = c p lc v = k v = k T = const cho tính toán trong phạm vi n à y với độ chính xác thích hợp cho kh í đã quy định . Hình 2 giới thiệu một ví dụ của các giá trị có sai khác lớn đối với c p / c v , k v và k T cho một hỗn hợp khí tự nhiên. Có thể thực hiện việc tính toán hàm số khả năng nén Y khi sử dụng mối quan hệ thu đ ượ c đối với khí lý t ưở ng và đ ượ c biến đổi bằng cách đưa và o hệ số nén, Z và một số mũ trung bình đẳng entropi k có đủ độ ch í nh xác trong các giới hạn quy định trong Bảng E.1 cho các hàm số khả năng n é n ở mỗi điểm thay đổi trạng thái và cho t ỷ số giữa các số mũ đẳng entropi lớn nhất và số mũ đẳng entropi nhỏ nh ấ t, k max / k min xảy ra trong quá trình thay đổi trạng thái. Ngoài các giới hạn này, việc đánh giá thử nghiệm và / hoặc chuyển đổi theo các điều kiện bảo hành phải đ ượ c thực hiện với độ chính xác cao hơn, có tính đến trạng thái của khí thực. CHÚ D Ẫ N: X Áp suất đ ượ c biểu thị bằng MPa (bar) Y Tỷ số giữa các nhiệt dung riêng, C p / C v và các số mũ đẳng entropi k v và k T Hình E.2 - Tỷ s ố giữa các nhiệt dung riêng và các số mũ đẳng entropi cho một số khí thực như là một hàm số của áp suất Bảng E.1 - sai lệch cho phép đối với tính toán đơn giản h óa các thay đổi của trạng thái T ỷ số nén Tỷ số lớn nhất của Hàm số khả năng nén lớn nhất Hàm số có khả năng nén nhỏ nhất X Y X Y 1 , 4 1,12 0,279 1,071 -0,344 0,925 2 1,10 0,167 1,034 -0,175 0,964 4 1,09 0,071 1,017 -0,073 0,982 8 1,08 0,050 1,011 -0,041 0,988 16 1,07 0,033 1,008 -0,031 0,991 32 1,06 0,028 1,006 -0,025 0,993 Các cơ sở của bảng này là các ph ươ ng tr ì nh trạng thái, các biểu đồ trạng thái và các bảng dữ liệu kh í . Khi không c ó các tài liệu về dữ liệu của khí, có thể thực hiện tính toán bằng phép tính gần đúng khi sử dụng các hàm số về khả năng nén thu đ ượ c với sự trợ giúp của áp suất và nhiệt độ đ ượ c giảm đi. E.2 . Xác định các tính chất của khí trong trường hợp các hỗn hợp E.1.2 . Hỗn hợp của các k hí Một hỗn hợp của n khí có thể đ ượ c mô tả theo ba cách bằng trình bày mỗi khí thành phần, i(i = 1,2 ,…., n ) hoặc - Phân số mol (bằng phân số thể tích cho trạng thái khí lý t ưở ng), r i ; - Hoặc phân số khối l ượ ng, w i ; - Hoặc áp suất riêng phần, p i Định luật Dalton công bố: mỗi khí hoạt động trong một hỗn hợp các khí lý t ưở ng chỉ khi nó xuất hiện một mình ở các áp suất riêng phần của nó. Trong các hỗn hợp khí /hơi, h ơi cũng có thể đ ượ c xem xét với độ chính xác thích hợp như một khí lý t ưở ng vì phân số hơi th ườ ng t ươ ng đối nhỏ. Điều này đặc biệt đúng trong trường hợp hơi trong không khí ở phạm vi từ 0° C đến 50° C trong các điều kiện khí quyển. E.2.1.1 . Sự chuyển đổi Với sự trợ giúp của các khối l ượ ng phân tử (mol) M i của tất cả các loại khí riêng biệt, phân số (tỷ lệ) mol r i có thể đ ượ c chuyển đ ổ i thành phân số (t ỷ lệ) khối l ượ ng và ng ượ c lại bằng Bảng E.2 và khi đã biết áp suất p của hỗn hợp cũng có thể đ ượ c chuyển đổi thành các áp suất riêng phần p i và ng ượ c lại. Khối l ượ ng phân tử (mol) t ươ ng đ ươ ng đối với một hỗn hợp khí là (E.28) và hằng số khí R của hỗn hợp phù hợp với ph ươ ng trình (E.11) hoặc (E29) Trong không khí của kh í quyển khô, phân số (tỷ lệ) của thể tích và khối l ượ ng của oxy và nitơ xấp xỉ như sau: Oxy Nit ơ r i 0,210 0,790 w i 0,233 0,767 M i 32 28,2 Bảng E.2 - Quan hệ tính toán giữa phân số khối l ượ ng áp suất riêng phần và phân số mol Ch ưa biết: Cho Phân số (tỷ lệ) khối l ượ ng Áp suất riêng phần Phân số (t ỷ lệ) mol ( đối với các khí lý t ưở ng đồng nhất có phân số (t ỷ lệ) thể tích) Phân số (t ỷ lệ) khối l ượ ng w 1 ; = 1 - áp suất riêng phần p 1 ; - Phân số (tỷ lệ) mol ( đối với c á c khí lý t ưở ng đồng nhất có phân số (tỷ lệ) th ể tích) r 1 ; p i = r i p - Số mol của các thành phần trên kilogam của hỗn hợp (mol/kg) là (E.30) Do đ ó số mol trên kilogam của hỗn hợp là (E.31) với M,m và R (E.32) (E.33) Nhiệt dung riêng đẳng áp (E.34) Chỉ trong các điều kiện tiên quyết là tất cả các kh í và hơi riêng tuân theo ph ươ ng tr ì nh trạng thái lý t ưở ng thì số mũ đ ẳ ng entropi bằng tỷ số của c á c nhiệt dung riêng của hỗn hợp: a) từ các nhiệt dung riêng, c p,i ở áp suất không đổi của các khí riêng: (E.35) b) từ các tỷ số, k i của các nhiệt dung riêng của các khí riêng: (E.36) Thông th ườ ng, không thể t í nh toán hệ số nén của một hỗn hợp khí khi sử dụng các quy tắc hỗn hợp đơn giản từ các phần của các khí riêng và các hệ số nén của chúng. Để thay thế, phải sử dụng các hệ số ảnh hưởng thu đ ượ c bằng thực nghiệm đ ượ c kết hợp trong các ph ươ ng trình dữ liệu của khí. Khi không sẵn có các chương trình dữ liệu của khí thích hợp, có thể thực hiện tính toán bằng sử dụng “quy tắc hỗn hợp ” như là một điểm định h ướ ng đối với sai lệch so với định luật về khí: (E.37) ở đây w i và r i biểu thị các phân số khối l ượ ng và phân số mol, m i là số l ượ ng các mol (phân tử gam) của khí lý t ưở ng riêng trong hỗn hợp và R i là hằng số khí, Z i biểu thị các hệ số nén của các khí riêng ở nhiệt độ của hỗn hợp T và áp suất của hỗn hợp p . E.2.2 . Hỗn h ợ p gồm khí v à h ơi E.2.2.1 . Mối quan h ệ chung Phân số hơi nên đ ượ c xem là đủ nhỏ với kết quả là ch ỉ riêng thành phần của hơi tuân theo đúng định luật về khí lý t ưở ng và do đó hệ số nén của hơi có thể đ ượ c lấy bằng 1. Tuy nhiên, Z đ ượ c đưa và o đối với khí khô. Trong tính toán bằng số nên sử dụng Z t ươ ng ứng với nhiệt độ của hỗn hợp và áp suất riêng phần của kh í khô. Có thể h òa trộn kh í với hơi mà không tạo thành chất ngưng tụ chỉ với điều kiện là áp suất riêng phần của hơi p vap ở d ướ i áp suất bão h òa p vap,sat có liên quan đến nhiệt của hỗn hợp. Độ ẩm t ươ ng đối của hỗn hợp đ ượ c mô tả là (E.38) Giá trị j = 1 xác định áp suất hơi lớn nhất có thể đạt đ ượ c và đồng thời xác định phân số hơi lớn nhất trong một thể tích của hỗn hợp. Ngay khi giá trị p vap / p vap,sat lớn hơn 1 - b ất kể là điều này xảy ra do là m mát tại cùng một áp suất hoặc do giảm thể tích hoặc tăng áp suất tại cùng một nhiệt độ - một phần của hơi sẽ ngưng tụ (đ ườ ng s ươ ng). “ Điểm s ươ ng ” này là nhiệt độ tại đó đạt đ ượ c đ ườ ng s ươ ng do là m mát trong khi phân số áp suất và phân số hơi là như nhau. Theo cách t ươ ng tự trong trường hợp các hỗn hợp khí có thể thu đ ượ c các ph ươ ng tr ì nh sau khi p gas là áp suất riêng phần của khí và p vap là áp suất s ươ ng phần của hơi. Đối với áp suất của hỗn hợp. p = p vap + p gas = j .p vap,sat + p gas (E.39) Đối với phân số thể tích mol của hơi trong hỗn hợp: (E.40) Đối với phân số khối l ượ ng của hơi trong hỗn hợp: (E.41) Khi trạng thái của khí (không có hơi) và /hoặc của hai sai lệch đáng kể so với trạng thái của một hỗn hợp hai khí lý t ưở ng có các h ằ ng số khí R g as và R vap trong một trường hợp thực tế thì không thể tính toán sơ bộ một cách chính xác khi không biết hệ số nén, Z áp dụng cho hỗn hợp (chẳng hạn, từ các ch ươ ng tr ì nh về dữ liệu của khí hoặc các phép đo riêng). Mỗi khí riêng có thể đ ượ c x ử lý khi sử dụng hệ số nén có liên quan Z gas trong mỗi trường hợp đối với áp suất riêng phần p gas và Z v a p đối với các áp suất riêng phần p vap ở nhiệt độ của mỗi hỗn hợp T chỉ với điều kiện các phân tử của các khí riêng trong hỗn hợp không đ ượ c sử dụng quá mức t ươ ng tác lẫn nhau đã công bố (đủ nhỏ so với khả năng hóa lỏng). Áp dụng ph ươ ng tr ì nh sau khi khối l ượ ng của hơi có liên quan đến không ch ỉ khối l ượ ng của hỗn hợp mà còn liên quan đ ế n khối l ượ ng của kh í khô và là phân số hơi đ ượ c xác định, x : (E.42) Với (E.43) (E.44) Hằng số khí của hỗn hợp, được biểu thị bằng độ bão hòa tương đối với hơi j là (E.45) Hoặc được biểu thị bằng phân số mol hoặc phân số thể tích, r v của hơi (E.46) Hoặc được biểu thị bằng phân số x của thành phần của hơi (E.47) Đối với các giá trị đồng nh ấ t của x , hằng số kh í của hỗn hợp Đối với các giá trị đồng nhất của x , hằng số khí của hỗn hợp, R , theo ph ươ ng trình (E.47), không bị ảnh h ưở ng bởi áp suất và nhiệt độ với điều kiện là chưa đạt tới điểm s ươ ng. E.2.2.2 . Hỗn hợp của không khí v à h ơ i n ướ c (không khí ẩm) Các ph ươ ng tr ì nh (E.42) đến (E.47) tiếp tục cho quan hệ bằng số sau tại R vap = 461,52J/(kg.K) đối với hơi n ướ c; R air = 287, 1 J/(kg.K) đối với không khí khô. Hàm l ượ ng hơi n ướ c (độ ẩ m tuyệt đối) có liên quan đến khối l ượ ng không khí khô (E48) Hằng số khí của không khí ẩm là (E49) Hoặc (E50) Độ ẩm tương đối của không khí là (E51) Đ ườ ng s ươ ng đạt đ ượ c tại j = 1 Số mũ đẳng entropi (xem E.1.3) đối với không khí ẩm là k wet » k dry (1-0,11x ari ) (E52) Ảnh h ưở ng của x ai r đến k wet th ườ ng có thể đ ượ c bỏ qua. Tuy nhiên, đôi khi ảnh hưởng này đáng kể hơn đối với số mũ có liên quan đến sự chuyển đổi của tỷ số đo đ ượ c giữa nhiệt độ tuyệt đối và tỷ số nén có liên quan. (E53) E.3 . Ranh giới chuẩn của máy nén E.3.1 . Định nghĩa Ranh giới chuyển nhiệt động lực của máy nén đ ượ c tạo thành bởi diện tích bề mặt bên trong của máy nén tiếp xúc với lưu chất đ ượ c nén, và nếu thích hợp, đ ượ c tạo thành b ở i diện tích bề mặt của bộ phận là m mát trung gian đ ượ c nhưng và o lưu chất đ ượ c nén và bởi các mặt phẳng của các vùng đầu và o v à đầu ra của ống hút và ống xả. Diện t íc h bề mặt bên trong của thân (v ó ) máy của các ranh giới này th ườ ng c ó th ể đ ượ c xem là không th ấ m nhiệt trên các bề mặt bên ngoài của thân máy như đã nêu chi tiết trong 5.9. Diện tích bề mặt của bộ phận là m mát tiếp xúc với lưu chất đ ượ c nén phải đ ượ c xem l à thấm nhiệt (không đoạn nhiệt). Ngoài các diện tích bề mặt kể trên, cũng phải định nghĩa các mặt phẳng đo đối với trạng thái ở đầu và o và đầu ra, các mặt phẳng này có thể trùng với các diện tích bề mặt ở đầu và o và đầu ra, các H ì nh E.3 và E.4 giới thiệu các ranh giới chuẩn nhiệt động lực cho các kiểu máy nén khác nhau và sự bố trí thích hợp của các điểm đo. Các giá trị bằng số đ ượ c công bố cho vị trí của các mặt phẳng đo và chiều dài của các ống nối để đo n ê n đ ượ c xem l à các trị số có t í nh h ướ ng dẫn. Các bộ phậ n là m mát trung gian đ ượ c nhận biết bởi số của cấp đứng tr ướ c và của cấp đứng sau (chữ số la mã) Cũng có thể đo nhiệt độ trong khoảng thông gió ph í a hút và phí a xả. Á p suất đ ượ c đo qua các lỗ trên thành (vách), đây là áp suất tĩnh đ ượ c đo. S ố trạm đo trên mặt phẳng đo đ ượ c phụ thuộc và o đ ườ ng k í nh D của đ ườ ng ống hút và đ ườ ng ống có áp. Khi D £ 150 mm cần có một trạm đo áp suất và một trạm đo nhiệt độ; Khi D > 150 mm cần có hai trạm đo áp suất và hai trạm đo nhiệt độ. Khi D > 150 mm các trạm đo áp suất phải đ ượ c lắp ở các khoảng cách 90 °, và các trạm đo nhiệt độ phải đ ượ c lắp đặt ở các khoảng cách 180 °. CHÚ D Ẫ N: 1 Bộ phận là m mát trung gian đ ượ c tích hợp trong thân máy 2 Tấm đục lỗ, nếu cần 3 Điều chỉnh lưu l ượ ng b ằ ng tiết lưu 4 Các trạm đo nhiệt độ, ít nhất là hai trạm cách nhau một góc 180° 5 Các trạm đo áp suất tĩnh, ít nhất là hai trạm cách nhau một góc 180° 6 Các trạm đo áp suất động lực hoặc áp suất tổng , ít nhất là hai trạm cách nhau một góc 90°, nếu có liên quan. Hình E.3 - Các ranh giới chuẩn nhi ệ t động lực cho một máy nén, với sự bố trí thích hợp của các trạm đo trong các ống phun ở đầu và o và đầu ra - Ranh giới chuẩn nhiệt động lực CHÚ D Ẫ N: 1 C ấ p và o 2 Tách ra 3 T ấ m đục lỗ, n ế u c ầ n 4 Các trạm đo nhiệt độ, í t nh ấ t là hai trạm tr ê n chu vi của vật đúc 5 Các trạm đo áp suất tĩnh, ít nh ấ t là hai trạm c á ch nhau một góc 180° 6 Các trạm đo áp suất động lực hoặc áp suất tổng , ít nhất là hai trạm cách nhau một góc 90°, nếu có liên quan. 7 Các trạm đo nhiệt độ, ít nh ấ t là hai trạm cách nhau một góc 180° Hình E.4 - Các trạm đo bổ sung cho các dòng chảy bên (ví dụ, dẫn và o, tách ra) - Ranh giới chuẩn nhiệt động lực E.3.2 . Cửa và o Mặt cắt ngang không bị cản trở trong mặt phẳng của mặt bích hút đ ượ c xem là cửa và o của máy nén. Khi l ắ p đặt trực ti ế p một bộ phận điều chỉnh tiết lưu đ ườ ng hút như một phần của máy nén ở ph í a đầu dòng của mặt bích hút, mặt cắt ngang không bị cản trở ở phí a đầu dòng của bộ phận tiết lưu này áp dụng như mặt phẳng cửa và o. Tất cả các biến đổi liên quan đến mặt phẳng cửa và o này đ ượ c nhận biết b ằ ng chỉ số d ướ i dòng 1. Khi máy nén đ ượ c chia nhỏ cho mục đích chuyển đổi thành nhi ề u đoạn (công đoạn) hoặc các cấp riêng th ì diện tích cửa và o cho mỗi một trong các đoạn này phải đ ượ c quy định như nhau theo các lựa chọn về đo. Cửa và o có liên quan phải đ ượ c nhận biết bằng chỉ số d ướ i dòng 1, và thêm và o đó là các số La mã tiếp sau áp dụng cho đoạn có liên quan. E.3.3 . Cửa ra T ươ ng tự như trường hợp cửa và o, mặt cắt ngang không bị cản tr ở trong mặt ph ẳ ng của mặt b í ch xả của ống phun đầu ra áp dụng như cửa ra. Tất cả các biến đổi liên quan đến mặt phẳng cửa ra này đ ượ c nhận biết b ằ ng chỉ số d ướ i dòng 2. Khi máy nén đ ượ c chia nhỏ thành nhiều đoạn hoặc nhiều c ấ p cho mục đích chuyển đổi thì diện tích cửa ra cho mỗi một trong các đoạn này phải đ ượ c quy định như nhau theo các lựa chọn về đo. Trong trường hợp này cửa ra có liên quan đ ượ c nhận biết b ằ ng chỉ số d ướ i dòng 2, và thêm và o đó là các số La mã tiếp sau áp dụng cho đoạn có liên quan. E.4 . Lưu l ượ ng của lưu chất Lưu l ượ ng của lưu ch ấ t có thể đ ượ c biểu thị d ướ i dạng lưu l ượ ng khối l ượ ng hoặc lưu l ượ ng thể tích. E.4.1 . Lưu l ượ ng khối l ượ ng Lưu l ượ ng khối l ượ ng tại cửa ra khỏi máy nén là (E54) Trong đ ó là lưu l ượ ng khối l ượ ng tại cửa và o ( ố ng hút) máy nén; là lưu l ượ ng khối l ượ ng tại cửa ra (ống xả) máy nén; là lưu l ượ ng khối l ượ ng rò rỉ; là lưu l ượ ng khối l ượ ng của chất ngưng tụ đ ượ c kết tủa hoặc của chất l ỏ ng đ ượ c phun; là lưu l ượ ng khối l ượ ng phụ (dòng bên cạnh và dòng tách ra). Phải sử dụng lưu l ượ ng khối l ượ ng của quá tr ì nh để đánh giá máy nén. Phí a xác định sẽ là cửa và o (chẳng hạn trong trường hợp máy nén hút) hoặc cửa ra, tuỳ thuộc và o chức năng của máy nén. Trong trường hợp có nghi ngờ thì phí a xác định nên đ ượ c quy định trong hợp đồng . Lưu l ượ ng khối l ượ ng do máy nén vận hành phải đ ượ c đo trên ph í a gia công mỗi khi có thể thực hiện đ ượ c. Đ ể xác định lưu l ượ ng khối l ượ ng của quá trình us phải tính toán theo lý thuyết các rò rỉ bên ngoài qua các vòng b í t k í n của trục hoặc tiến hành phép đo riêng biệt. Việc xác định t ươ ng tự áp dụng cho chất lỏng đi và o hoặc đi ra (ví dụ, chất ngưng tụ đ ượ c kết tủa trong các bộ phận là m mát trung gian) E.4.2 . Lưu l ượ ng thể tích Lưu l ượ ng thể tích có liên quan đến lưu l ượ ng khối l ượ ng thông qua ph ươ ng trình trạng thái của nhiệt: (E.55) Lưu l ượ ng th ể tích và o V 1 là lưu l ượ ng thể t í ch của khí ở trạng thái và o. Lưu l ượ ng thể tích và o gia công V 1,us là lưu l ượ ng và o đ ượ c hiệu chỉnh bởi các tổn thất do rò r ỉ bên ngoài và l ượ ng chất ngưng tụ. Khi không có rò r ỉ bên ngoài và không có chất ngưng tụ kết tủa thì = . Hàm l ượ ng hơi, x đ ượ c đưa và o tính toán đối với lưu l ượ ng thể tích của các h ỗ n hợp khí/ hơi n ư ớ c. Lưu l ượ ng thể tích và o gia công và lưu l ượ ng khối l ượ ng và o đ ượ c đo m 1 . (E.56) Mặt kh á c, nếu lưu l ượ ng khối l ượ ng đ ượ c đo trên phí a cửa ra (E.57) Khi phí a hút là ph í a gia công và đ ượ c đo (E.58) Mặt khắc, nếu đ ượ c đo (E.59) Lưu l ượ ng th ể tích tiêu chuẩn Mối quan hệ sau tồn tại giữa lưu l ượ ng khối l ượ ng và lưu l ượ ng thể tích tiêu chuẩn , với điều kiện là không có sự kết tủa. (E.60) Trạng thái tiêu chuẩn (chỉ số d ướ i dòng n ) đ ượ c cấu thành bởi áp suất p n = 0,101325MPa ( 1 ,01325bar) và nhiệt độ T n = 273,15K(t = 0°C). Nên ưu tiên công bố d ướ i dạng lưu l ượ ng khối l ượ ng. Việc công bố lưu l ượ ng thể tích khô tiêu chuẩn trong đó thành phần ngưng tụ đ ượ c không chứa trong Z n và R trong ph ươ ng trình (60) cũng là theo th ườ ng lệ khi có sự hiện diện của các thành phần có thể ngưng tụ đ ượ c (ví dụ, n ướ c trong không kh í ). Các thành phần c ó thể ngưng tụ đ ượ c ở các ranh giới chuẩn (xem E.2.2) phải đ ượ c cộng và o lưu l ượ ng khối l ượ ng khô t í nh toán theo ph ươ ng pháp này. E.5 . Sự thay đổi trạng thái nhiệt động lực và công nén riêng E. 5 .1 . Quy đ ị nh chung Công nén riêng và hiệu suất th ườ ng đ ượ c tính toán bằng các chương trình máy tính. Các ch ươ ng trình này dựa trên các ph ươ ng trình trạng thái đã đ ượ c thừa nhận, bao hàm trạng thái của khí dọc theo đ ườ ng nén th í ch hợp từ trạng thái khí lý t ưở ng đến trạng thái khí thực. Trong phạm vi của bảng E.1, có thể sử dụng trạng thái gần đúng với tr ạng thái khí lý t ưở ng (xem E.1.3.1). có thể sử dụng các ph ươ ng trình đ ượ c c ả i tiến này (bởi Schultz [ 12 ] ) cho một phạm vi nh ấ t định ngoài các giới hạn của Bảng E.1. E.5.2 . Lựa chọn quá trình chuẩn Trong quá trình di qua máy nén, lưu chất thay đổi trạng thái của nó phù hợp với năng l ượ ng đ ượ c bổ sung , các tổn th ấ t về lưu l ượ ng, quá trình chuyển đổi giữa năng l ượ ng tĩnh và động năng và sự trao đổi nhiệt cới môi tr ườ ng. Vì gặp phải khó khăn rất lớn trong việc xác định sự thay đổi thực của trạng thái cho nên cần lấy quá trình nhiệt động lực chuẩn là m cơ sở . Quá trình chuẩn (th ườ ng có chỉ số d ướ i dòng “Pr ” ) cho nén đ ượ c lựa chọn sao cho càng gần đúng với sự thay đổi thực của trạng thái càng tốt hoặc tạo ra đ ượ c một quá trình nén lý t ưở ng dùng là m chu ẩ n (đẳng nhiệt, đẳng entropi). Ở đây, với cùng một trạng thái ở đầu và o p 1 , T 1 như đối với máy nén thực avf cùng một áp suất xả p 2 và trong trường hợp của một quá trình chu ẩ n đa h ướ ng cũng phải sử dụng cùng một nhiệt độ xả T 2 . V ì các tốc độ ở đầu và o và đầu ra của máy nén th ườ ng thấp và gần như c ó cùng một độ lớn cho nên có thể thực hiện việc tính toán thay đổi trạng thái để đạt đ ượ c tính đơn giản khi sử dụng toàn bộ các biến đổi trạng thái. Để so sánh một cách hợp lý các k ế t quả thử nghiệm thu với các dữ liệu bảo hành, phải liên kết các biến đ ổ i đ ượ c xác định bằng th ử nghiệm với các biến đổi của quá trình chu ẩ n t ươ ng ứng. Quá trình chuẩn cũng đ ượ c sử dụng là m cơ sở cho so sánh các máy nén có kiểu và cỡ kích th ướ c chế tạo khác nhau là m việc trong các điều kiện vận hành t ươ ng tự. Không thể quy định các quy tắc cứng nhắc cho việc lựa chọn quá trình chuẩn , Tuy nhiên các quá trình chuẩn sau th ườ ng đ ượ c áp dụng cho các máy nén kh í và các h ỗ n hợp khí/ hơi. a) Đẳng nhiệt ( T = constant, ch ỉ số d ướ i dòng T ) cho các máy n é n một cấp , đ ượ c là m mát và các máy nén nhiều cấp đ ượ c là m mát; b) Đẳng entropi ( s = constant, ch ỉ số d ướ i dòng s ) cho các máy nén một cấp , và nhiều cấp , không đ ượ c là m mát, đặc biệt là có tỷ số nén vừa phải ; c) Đa h ướ ng (tỷ số đa h ướ ng n =1/ h p = constant chỉ số d ướ i dòng p ) cho các máy nén không đ ượ c là m mát, đặc biệt l à có tỷ số nén cao và trong trường hợp trạng thái khí thực. Các thay đổi trạng thái đ ượ c ch ỉ thị trong đồ thị T, s trong đó có một khí có trạng thái hoàn hảo (Hình E.5) và thực (Hình E.6) khi đ ượ c nén với các quá trình chuẩn . Trạng thái 1 tại lối và o máy nén đ ượ c ấn định bởi hai biến số trạng thái p 1 ,T 1 . CHÚ D Ẫ N: X Entropi, s Y Nhiệt độ , t Hình E.5 - Các quá trình chuẩn trong đồ thị T, s đối với trạng thái khí lý t ưở ng các đ ườ ng có nhiệt đ ộ không đổi trùng với các đ ườ ng có entenpi không đ ổ i, vì c p = f(T) Quá trình nén Mô tả quá trình Thay đ ổ i trạng thái Công nén riêng bằng diện tích trong đ ồ th ị T, s Đẳng entropi Đoạn nhiệt thuận nghịch 1 ® 2s y s = A - D - 2 s - 2 T- A Quá trình chuẩn đa h ướ ng Đoạn nhiệt thuận nghịch 1 ® 2 y p = A - D - 1 - 2 - 2T- A Đẳng nhiệt Đoạn nhiệt thuận nghịch 1 ® 2T = 2h y T = A - D - 1 - 2 T- A Thực Kh ô ng thuận nghịch 1 ® 2 Δh = A - E - 2 - 2 T - A CHÚ D Ẫ N: X Entropi, s Y Nhiệt độ, t Hình E.6 - Các quá trình chuẩn trong đồ thị T, s đối với trạng thái khí thực các đ ườ ng có entropi không đổi đ ượ c nghiêng đi so với các đ ườ ng có nhiệt độ không đ ổ i, vì c p = f(T,p) Quá trình nén Mô tả quá trình Thay đ ổ i trạng thái Công nén riêng bằng diện tích trong đ ồ th ị T, s Đẳng entropi Đoạn nhiệt thuận nghịch 1 ® 2s y s = B - D - 2 s - 2 h - B Quá trình chuẩn đa h ướ ng Đoạn nhiệt không thuận nghịch 1 ® 2 y p = B - D - 1 - 2 - 2 h- B Đẳng nhiệt Không đ oạn nhiệt thuận nghịch 1 ® 2T y T = A - C - 2 p - 1 - 2 T- A Thực Kh ô ng thuận nghịch 1 ® 2 Δh = B - E - 2 - 2 h - B Đ ườ ng cong đẳng áp đạt đ ượ c theo các quá trình chuẩn đã lựa chọn (tại điểm 2 trong trường hợp nén đa h ướ ng, tại điểm 2s trong trường hợp nén đẳng entropi, và tại điểm 2T trong trường hợp nén đẳng nhiệt). Các cong nén riêng có liên quan có thể đ ượ c vẽ đồ thị như các diện tích trong đồ thị T, s Thông th ườ ng, trong mỗi quá trình chuẩn công nén riêng thuận nghịch là : (E.61) Hình E.7 - Công nén riêng, diện tích trong đồ th ị p , n y Pr phụ thuộc và o đ ườ ng nén v P r = f(p) nghĩa là phụ thuộc và o đ ườ ng và do đó phụ thuộc quá trình chu ẩ n đ ượ c lựa chọn. Công nén riêng y T , y s và y p đ ượ c mô tả trong các đoạn sau: H ì nh E.8 - Các quá trình chuẩn trong đ ồ th ị p, n có hiệu lực đ ố i với trạng thái khí lý t ưở ng và khí thực Quá trình nén Mô tả quá trình Thay đ ổ i trạng thái Công nén riêng bằng diện tích trong đồ thị p, v, Hình E.7 Đ ườ ng thể tích riêng Quá trình chuẩn: Đẳng entropi Đoạn nhiệt thuận nghịch 1 ® 2s y s = A - 1 - 2 s - B - A Đa hướng Đoạn nhiệt không thuận nghịch 1 ® 2p y p = A - 1 - 2 p - B - A Đẳng nhiệt Không đoạn nhiệt không thuận nghịch 1 ® 2T y T = A - 1 - 2 T - B - A E.5.3 . Nén đẳng nhiệt Nén đẳng nhiệt đối với trạng thái kh í lý t ưở ng tuân theo định luật: p. n = p 1 . n 1 = R . T 1 = constant (E.62) Trong trạng thái khí thực, công nén riêng đẳng nhiệt là (E.63) Nên sử dụng các giá trị trung bình thích hợp trong suốt quá trình chuẩn đối với hệ số nén Z và h ằ ng số kh í R, ví dụ (E.64) Nén đẳng nhiệt thích hợp cho so sánh các máy nén đ ượ c là m mát với bất cứ kiểu là m mát trung gian gắn liền nào hoặc kiểu là m mát bằng áo n ướ c nào. Để hợp nhất gần đ ú ng ảnh hưởng của các nhiệt độ là m mát lại đến hàm số kết quả (xem 6.4.4.3), có thể định nghĩa công nén đẳng nhiệt của cấp (máy nén) có t í nh đến số cấp đ ượ c là m mát vf không đ ượ c là m mát: (E.65) E.5.4 . Nén đẳng entropi Nén đẳng entropi đối với trạng thái khí lý t ưở ng tuân theo định luật: (E.66) Trong đó k là số mũ đẳng entropi Nên sử dụng giá trị trung b ì nh thích hợp trong phạm vi thay đ ổ i trạng thái, v í dụ. (E.67) Đối với trạng thái khí trong phạm vi các giới hạn của Bảng E.1, công nén riêng đẳng entropi là (E.68) Hoặc (E.69) Công nén riêng đẳng entropi, y s t ươ ng đ ươ ng với độ ch ê nh lệch đẳng entropi của entanpi: y s = Δh s = h 2s - h 1 (E.70) Công nén riêng đẳng entropi này có hiệu lực đối với trạng thái khí lý t ưở ng và trạng thái khí thực. Độ chênh lệch (hiệu) entanpi ở entropi không đổi (Hình E.9) phải đ ượ c xác định từ các nguồn d ữ liệu đã biết của khí. Sự thay đổi của entanpi đẳng entropi xảy ra trên đ ườ ng entropi không đổi, s 1 , từ điểm 1 của trạng thái đầu và o máy nén h 1 ,s 1 (p 1 ,T 1 ) đến điểm 2s của trạng thái xả của máy nén h 2 s ,s 1 (p 2 ,T 2 s ) . T 2s đ ượ c xác định ở điểm giao nhau của đ ườ ng entropi kh ô ng đổi s 1 và đ ườ ng cong đ ẳ ng áp p 2 Quá trình thực không thuận nghịch vận hành từ điểm 1 đến điểm 2 của trạng thái xả thực của máy nén h 2 ,s 2 (p 2 ,T 2 ) . Các dự liệu này luôn hoàn toàn biết đ ượ c bằng qui trình đo. Sự thay đổi entropi Δ h của quá trình thực không thuận nghịch thu đ ượ c từ: y s = h 2 , s - h 1 (E.71) Δ h = h 2 - h 1 (E.72) Mỗi cấp không đ ượ c là m mát trung gian ở cuối dòng kéo theo một lưu l ượ ng thể tích lớn hơn ở nhiệt độ cao hơn so với trường hợp nén đẳng entropi ở các cấp phí a đ ầ u dòng và có công suất lớn hơn. Các sự khác biệt này trong các nhiệt độ xả sẽ lớn hơn, t ỷ số nén p 2 / p 1 càng cao th ì hiệu suất của cấp phí a tr ướ c càng thấp. Khi giả thiết hiệu suất đẳng entropi của cấp là không đổi th ì hiệu suất đẳng entropi của máy nén sẽ càng kém đi khi p 2 / p 1 càng cao. Trong các máy nén tuabin, tiêu thụ năng l ượ ng cực hạn do các t ổ n thất lưu l ượ ng gây ra đ ượ c chuyển đổi trực tiếp thành nhiệt. V ì vậy, đối với các cấp không có sự truyền nhiệt bên ngoài thì nhiệt độ xả v ượ t quá nhiệt độ đẳng entropi, T 2 , s ở cùng một áp suất. Hình E.9 - Quá trình chuẩn đ ẳ ng entropi và quá trình thực trong đồ thị h s E.5.5 . Nén đa h ướ ng Nén đa h ướ ng là một quá trình chu ẩ n thích hợp so với chuyển đổi các kết quả thử theo các điều kiện bảo hành đối với các đoạn trong máy nén không đ ượ c là m mát có t ỷ số nén cao và đặc biệt là trong trường hợp trạng thái khí thực. Đối v ớ i các đoạn này, tỷ số giữa entanpi vi phân (th ườ ng bắt nguồn từ ma sát bên trong ) và công nén vi phân trong toàn bộ quá trình nén là k hô ng đổi . Vì vậy, tỷ số đa h ướ ng (E.73) là như nhau đối với tất cả các phần nhỏ (phân số) của tỷ số nén. Vì lẽ đó, toàn bộ thay đổi của entanpi và toàn bộ công nén riêng c ó cùng một tỷ số với nhau. Các trạng thái ở đầu và o và đầu ra của quá trình chuẩn phù hợp với các trạng thái thự c . Trong trường hợp nén đoạn nhiệt (không có sự truyền nhiệt bên ngoài), tỷ số đa h ướ ng là : (E.74) Công nén riêng đa h ướ ng (E.75) Với p. n n = constant (E.76) đối v ớ i trạng thái khí trong phạm vi các giới hạn của Bảng E.1 và ở số mũ đa h ướ ng không đổi, n (E.77) (E.78) (E.79) Nhiệt độ xả đa h ướ ng, T 2p là đồng nhất với nhiệt độ x ả T 2 đ ượ c đo thực tế cho quá trình nén. (E.80) số mũ đa h ướ ng, n thu đ ượ c phù hợp với định luật về khí lý t ưở ng từ các áp suất p 1 và p 2 và các nhiệt độ T 1 và T 2 : (E.81) Hoặc thông qua hiệu suất đa h ướ ng h p (E.82) Hoặc (E.83) Các ph ươ ng trình (E.81) và (E.82) đối với các trạng thái khí lý t ưở ng có th ể đ ượ c áp dụng các máy nén không đ ượ c là m mát và các máy nén đ ượ c là m mát ở bất cứ cấp nào để xác định số mũ đa h ướ ng, n . Quan hệ giữa hiệu suất đa h ướ ng và hiệu suất đẳng entropi là (E.84) Xét đến trạng thái khí thực, việc xác định số mũ đa h ướ ng phải tính đến sự thay đổi của hệ số nén trong quá trình nén. (E.85) Tỷ số nhiệt độ thu đ ượ c từ (E.86) Với các hàm số nén phù hợp với tài liệu tham khảo [9] (E.87) Với (E.88) và (E.89) Với (E.90) Nên sử dụng các giá trị trung b ì nh th í ch hợp trong suốt quá trình nén từ p 1 đến p 2 đ ố i với các hàm số nén X và Y trong ph ươ ng trình (E.87), ví dụ X = (X 1 + X 2 ) / 2 và Y = (Y 1 + Y 2 ) / 2 Với số mũ đa h ướ ng trung b ì nh, công đa h ướ ng là (E.91) Với hệ số hiệu chỉnh Schultz [ 12 ] (E.92) Và (E.93) Trong trạng thái khí thực, phải biết công nén riêng y s = h 2 s - h 1 từ các nguồn dữ liệu như các bảng hoặc các biểu đồ. Trong trạng thái khí thực đ ượ c công bố ( f khác biệt khá lớn so với 1,0), các sai lệch đáng kể so với nén đa h ướ ng ở n = constant phải đ ượ c đáp ứng v ì lý do t í nh t ươ ng tự (khi giả định tr ướ c các tổn thất lưu l ượ ng là đồng nhất trong mỗi cấp đối với thử nghiệm và sự chuyển đổi), các sai lệch này vẫn còn xảy ra khi sử dụng ph ươ ng pháp tính toán này. Có thể tính gần đúng quá trình nén đa h ướ ng này b ằ ng cách nén đẳng entropi từng b ướ c một với một số l ượ ng lớn các b ướ c nhỏ sao cho (E.94) Với Δ y s ® d y s , Δ h ® d h . Ph ươ ng pháp gần đúng R.A Huntingto n' s [ 13 ] cung cấp phép tính gần đúng đáp ứng y ê u cầu của “ nén đa h ướ ng chu ẩ n ” này (xem Hình E.10), mặc dù trong trạng thái thực đã đ ượ c công bố. Phải sử dụng các ph ươ ng pháp tính toán đa h ướ ng cung cấp các hiệu su ấ t đa h ướ ng như nhau và công nén ri ê ng đa h ướ ng như nhau đối với cùng một quá trình nén để đánh giá các kết quả thử và chuyển đổi của chúng. a Đ ườ ng đa h ướ ng Hình E.10 - Phép tính gần đúng cho nén chuẩn đa h ướ ng E.6 . Công suất và hiệu suất E.6.1 . Các thuật ngữ công suất Các thuật ngữ công su ấ t sau đ ượ c định nghĩa a) Đối với máy nén 1) Công suất nén của quá trình chuẩn , P pr 2) Công suất của khí, P i 3) Tổn thất công suất cơ học, P mech 4) Công suất tại khớp nối trục, P cou b) Đối với máy dẫn động 1) Công suất của máy dẫn động tại khớp nối trục, P cou. d r = P cou 2) Công suất và o, P in,dr 3) Tổn thất công suất, P loss, dr E.6.2 . Công suất nén của quá trình chuẩn Công suất nén (E.95) Ở đây, sử dụng toàn bộ các điều kiện ở đầu v à o và đầu ra (xem E.5.2). E.6.3 . Công suất của khí Trên cơ sở các định nghĩa trong E.4, công suất của khí trong một đoạn (công đoạn) của máy nén thu đ ượ c như sau: (E.96) Trong đó: Δ h L và Δ h cond là các thay đổi của entanpi đối với các thành ph ầ n lưu l ượ ng khối l ượ ng t ươ ng ứng là thành phần công suất do dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ, đ ượ c truyền qua ranh giới đ ã định nghĩa trong E.3.1: là d ươ ng trong trường hợp công su ấ t ra, âm trong trường hợp công suất và o. E.6.4 . Tổn thất công suất cơ học Các tổn thất cơ học xảy ra trong các ổ trục, các vòng bít kín trục và trong các h ộ p số, các bơm bôi trơn v.v... thuộc và o máy nén. Chúng không có ảnh hưởng đến quá trình nén. E.6.5 . Công suất tại khớp nối trục Công suất tại khớp nối trục, P cou là công suất và o máy nén đ ượ c đo ở khớp nối trục của máy nén. Khi có một hộp s ố giữa máy dẫn động và máy nén, mối nối giữa hộp số và máy nén hoặc mối nối giữa hộp số và máy dẫn động có thể đ ượ c quy định là khớp nối trục của máy nén theo th ỏa thuận trong hợp đ ồ ng. Công suất tại khớp nối trục là tổng số của công suất khí trong máy nén, P i và các tổn thất công suất cơ học, P mec h . Công suất này có thể đ ượ c đo như sau: a) Trực tiếp, khi sử dụng momen xoắn và tốc độ góc tại khớp nối trục: P cou = M t w (E.97) b) khi sử dụng công su ấ t đ ượ c hấp thụ b ở i máy dẫn động, có tính đến các tổn thất của máy dẫn động và bất c ứ hộp số trung gian nào: P cou = P in,dr - P loss,dr (E.98) c) khi sử dụng cân bằng năng lượng P cou = P i - P mech (E.99) E.7 . Hiệu suất của máy nén Hiệu suất h pr đ ượ c tính toán cho qui trình chu ẩ n đ ượ c lựa chọn và công suất thực. Có thể sử dụng các quá trình đ ượ c nêu trong E.5.2 là quá trình chuẩn . Công suất của quá trình chuẩn đ ượ c lựa chọn ở t rỉ số của th ươ ng số th ườ ng có liên quan đến công suất của khí P i , hoặc công suất tại khớp nối trục P cou đã nêu trong E.6.3. Mỗi một trong các công suất này đ ượ c tính toán trỉ các qui trình chuẩn đã nêu trên có thể liên quan đến công suất của khi hoặc công suất ở khớp nối trục. Hiệu suất của kh í (E.100) Đối với quá trình đẳng entropi (E.101) Đối với quá trình đa hướng (E.102) Đối với quá trình đẳng nhiệt (E.103) Hiệu suất tại khớp nối trục (E.104) Tỷ số giữa công suất của khí và công suất tại khớp nối trục đ ượ c xem là hiệu suất cơ học. (E.105) E.8 . Số (chỉ số) tính năng E.8.1 . Ý nghĩa của các số (chỉ số) tính năng Các số tính năng không có thử nguyên đ ượ c sử dụng là m các chuẩn (mức chuẩn ) cho tính t ươ ng tự. Chúng bao gồm các hệ số ảnh hưởng có tính quyết định với các giá tr ị chu ẩ n thích hợp không có thử nguyên . Ở đây hình chiếu chiều trục của bề mặt bộ cánh có đ ườ ng kính ngoài D đ ượ c định nghĩa là diện tích mặt cắt ngang của bộ cánh và tốc độ ở đ ườ ng kính ngoài của bộ cánh D là tốc độ ở đỉnh, u . Các số (chỉ số) t í nh năng sau có tầm quan trọng đặc biệt trong kỹ thuật máy nén. E.8.2 . Các số (ch ỉ số) t í nh năng E.8.2.1 . H ệ số lưu l ượ ng, j Hệ số lưu l ượ ng là tốc độ của dòng chảy đ ượ c hình thành từ lưu l ượ ng thể tích và o và diện tích mặt cắt ngang của bộ cánh và đ ượ c đưa về dạng không c ó thử nghiệm bởi tốc độ ở đỉnh của bộ cánh. (E.106) E.8.2.2 . Hệ số cột áp, y P r Hệ số cột áp là công nén ri ê ng, y Pr của quá trình chuẩn đ ượ c đưa về dạng kh ô ng có thử nguyên bởi động năng của tốc độ ở đỉnh, u . Do đó (E.107) Trong các máy nhiều cấp và trong các đoạn công nén riêng của quá trình chuẩn đối với toàn bộ máy nhiều cấp hoặc đoạn có thể có liên quan tới động năng của tốc độ ở đỉnh của cấp thứ nhất, nghĩa là (E.108) E.8.2.3 . Hệ số entanpi , y i Hệ số entanpi là độ tăng entanpi đ ượ c đưa về dạng không có thử nguyên bởi động năng của tốc độ ở đ ỉ nh, u (E.109) E.8.2.4 . Chỉ số Mach của tốc độ ở đ ỉ nh, Ma u T ươ ng tự như chỉ số Mach là tỷ số giữa tốc độ dòng chảy và tốc độ âm thanh của khí đ ượ c xem xét có liên quan đến một trạng thái quy định , chỉ số Mach của tốc độ ở đỉnh đ ượ c hình thành bởi tỷ số giữa tốc độ của chi tiết bằng kim loại , trong trường hợp này là tốc độ ở đỉnh u và tốc độ âm thanh của trạng thái lưu chất và o, nghĩa là (E.110) Nếu tỷ số giữa các chỉ số Mach của tốc độ ở đ ỉ nh được hình thành đối với thử nghiệm (có chỉ số dưới dòng “te”) và đối với bảo hành (có ch ỉ số dưới dòng “ g”) thi có thể thay u bằng tốc độ quay N do các thông số hình học không thay đ ổ i của cùng một máy nén. (E.111) Đối với trạng thái khí thực, k V,1 được thay thế bằng k 1 E.8.2.5. Tỷ số tốc độ giảm, X N Định nghĩa của “tỷ số tốc độ giảm” đã được chứng minh là có lợi (xem tài liệu tham khảo [10] cho chuyển đổi các kết quả thử theo các điều kiện bảo hành được biểu thị như sau: (E.112) Khi số mũ đẳng entropi k v = k g , định nghĩa ch í nh xác của tỷ số tốc độ gi ã n là (E.113) E.8.2.6 . Số Reynolds ở đỉnh , Re u Số Reynolds là tỷ số giữa các lực quán tính và các lực nhớt trong dòng chảy, một tốc độ đặc trưng của dòng chảy và một k í ch th ướ c hình học đặc tr ư ng của vật thể tiếp xúc với dòng chảy xuất hiện ở t ử số. T ươ ng tự như số Reynolds, tốc độ ở đ ỉ nh u đ ượ c sử dụng thay cho tốc độ dòng chảy trong việc hình thành số Reynolds ở đỉnh và chi ề u rộng đầu ra của bộ cánh b dùng cho các k í ch th ướ c hình học trong một máy nén ly tâm. Độ nhớt động n ở mẫu số đ ượ c xem là trạng thái đ ã và o của c ấ p, nghĩa là số Reynolds ở đỉnh là : (E.114) Độ nhớt động n c ó th ể đ ượ c t í nh toán từ độ nhớt động lực h và mật độ r . (E.115) Cần tính đến ảnh hưởng của số Reynolds ở đỉnh đối với thử nghiệm và bảo hành cho một máy nén đã cho để xác định các đi ề u kiện bảo hành (xem 7.2.2.3; 7.2.4.1 và Phụ lục F) E.9 . Đ ườ ng cong tính năng và bản đồ tính năng Trạng thái của một máy nén v ề mặt các điều kiện vận hành không đổi và thông số hình học không đổi của máy nén có thể đ ượ c biểu thị thuận tiện d ướ i dạng đ ườ ng cong tính năng. Các đồ thị đặc trưng cho các giá trị tuyệt đối th ườ ng đ ượ c ưu ti ê n sử dụng cho so sánh với bảo hành. Lưu l ượ ng thể t í ch và o hiệu dụng đ ượ c sử dụng như hoành độ. Các biến số phụ thuộc, ví dụ, tỷ số nén P = p 2 / p 1 , công nén riêng y Pr hiệu suất h Pr , công suất P cou , v.v... đ ượ c vẽ theo tung độ. Th ườ ng phải quan tâm đến ảnh h ưở ng của biến số thứ ba như là một thông số dẫn đến việc hình thành một bản đồ tính năng. Các điều kiện vận hành cần thiết để giải thích rõ nên đ ượ c trình bày d ướ i dạng các trị số cho tất cả các đ ườ ng cong tính năng trên bản thân đồ thị hoặc trong chú dẫn có liên quan. Có thể lựa chọn các yếu tố chủ yếu sau là m các thông số cho các đ ườ ng cong tính năng: a) Tốc độ quay, N ; b) Vị trí, ô của các cánh h ướ ng dòng trên phí a đầu và o của bộ cánh (các cánh h ướ ng dòng điều ch ỉ nh đ ượ c ở đầu và o) hoặc ở phí a xả (miệng phun điều chỉnh đ ượ c) chẳng hạn, đối với c á c máy nén ly tâm. Phần phí a trên của Hình E.11 giới thiệu bản đồ tính năng của một máy nén có tốc độ quay, N l à thông số, t ỷ số nén đ ượ c vẽ thành đồ thị đối với lưu l ượ ng thể tích hiệu dụng ở đầu và o. Các đ ườ ng có hiệu suất không đổi cũng đ ượ c vẽ trên đồ thị. Công suất đ ượ c vẽ thành đồ thị đối với lưu l ượ ng thể tích ở các tốc độ như nhau trong phần phí a d ướ i của Hình E.11. CHÚ D Ẫ N: X Lưu l ượ ng th ể tích và o, Y1 Công suất tại khớp nối trục P cou Y2 Tỷ số nén a Giới hạn tăng vọt. Hình E.11 - Bản đồ tính năng của một máy nén có tốc độ thay đổi Phần phí a trên của Hình E.12 giới thiệu bản đồ t í nh năng của một máy nén có sử dụng góc cánh h ướ ng dòng ở đầu và o là m thông số; công nén riêng đa h ướ ng của quá trình chuẩn y p đ ượ c vẽ thành đồ thị đối với lưu l ượ ng thể tích và o. Các hiệu suất có liên quan đ ượ c vẽ thành đồ thị trong phần ph í a d ướ i của Hình E.12. CHÚ D Ẫ N: X Lưu l ượ ng thể t í ch và o, Y1 Hiệu su ấ t đa h ướ ng của khí, h p Y2 Công nén riêng đa h ướ ng, y p Hình E.12 - Bản đồ tính năng của đoạn máy có cánh h ướ ng dày điều chỉnh đ ượ c ở đầu và o Trong các máy nén, tỷ số nén P tăng lê n so với điểm thiết kế do lưu l ượ ng thể tích, giảm xu ố ng. Tuy nhiên, tỷ số nén P lại bắt đầu giảm xuống khi lưu l ượ ng thể tích giảm xuống d ướ i giá trị nhỏ nhất đ ượ c xác định. Cùng với dung l ượ ng tồn chứa trong các ống, các kết quả này trong dòng chảy kh ô ng ổn định đ ượ c đặc trưng bởi các dao động có chu kỳ của áp suất và lưu l ượ ng. Khi đó máy nén đang vận hành trong phạm vi không ổn định và phạm vi này đ ượ c tách ly ra trên đ ườ ng cong tính năng từ phạm vi ổn định bởi điểm đ ượ c gọi là điểm tăng vọt. Giới hạn tăng vọt đ ượ c xác định bởi đ ườ ng nối các điểm tăng vọt đối với các đ ườ ng cong tính năng khác nhau. Bản đồ tính năng đ ượ c giới hạn bởi đ ườ ng tăng vọt trên phí a lưu l ượ ng thể t í ch và o thấp. Phạm vi là m việc ổn định của máy nén đ ượ c giới hạn b ở i một đ ườ ng đ ượ c đặt ở phí a bên phải của giới hạn tăng vọt và đ ượ c xác định bởi độ m ở cho điều chỉnh tăng vọt. Có thể đạt đ ượ c sự vận hành ổn định bằng cách thổi đi hoặc xả ra một phần lưu l ượ ng t ươ ng ứng ngay cả trong trường hợp khi lưu l ượ ng thể t í ch yêu cầu ở trong phạm vi không ổn định b ê n d ướ i giới hạn tăng vọt. Trong các điều kiện vận hành đ ã cho ( R , T 1 , t w , w ) c á c giới hạn khác của bản đồ tính năng phụ thuộc và o, ví dụ a) Công suất dẫn động lớn nhất, b) Tốc độ lớn nhất cho phép, c) Đ ườ ng ống tiết lưu, khi thích hợp, d) Tải trọng cho phép của ổ trục chặn, e) Nhiệt độ lớn nhất cho phép, f) Áp suất đặt của van an toàn. Phụ lục f (Tham khảo) Các ví dụ của báo cáo thử nghiệm thu F.1 . Quy định chung Các ví dụ sau minh họa cách thức để so sánh các biến đổi thu đ ượ c trong một phép thử nghiệm thu với bảo hành mà nhà cung cấp đã bảo đảm trong hợp đồng . Để tiến hành so sánh v ớ i bảo hành một cách chính xác, chương trình cho các phép thử nghiệm thu, các biến đổi đ ượ c đo và các ph ươ ng pháp đo đ ượ c sử dụng và có thể l à các ph ươ ng trình dữ liệu của khí và các hệ thống , ph ươ ng pháp đánh giá nên đ ượ c thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp và / hoặc bất cứ bên thứ ba nào cũng đòi h ỏ i phải có đầy đủ ở giai đoạn đầu (nếu có thể, trong quá trình th ươ ng l ượ ng thực tế cho ký hợp đồng ) trên cơ sở các tiêu chuẩn áp dụng và các h ướ ng dẫn (cũng xem 5.1) F.2 . Các ví dụ thử nghiệm Phần mô tả ngắn gọn Thử: Ví dụ thử số Loại khí Tốc độ điều chỉnh đ ượ c Số các đoạn Là m mát Số mũ, đa h ướ ng Lưu l ượ ng thể tích và hiệu dụng m 3 /h Áp suất tuyệt đ ối Và o MPa (bar) Xả MPa (bar) 1 Hỗn hợp khí có 1 - n te ¹ n g 4 002 15,75 (157,5) 18,7 (187) 2 Propane có 2 Cung cấp n te ¹ n g 15 862 0,137 (1,373) 1,51 (15,1) 3 Không khí không 4 N ướ c n te = n g 25 949 0,098 (0,98) 0,686 (6,86) 4 Không khí không 3 N ướ c n te = n g 24 490 0,099 4 (0,994) 0,65 (6,5) 5 Khí tự nhiên có 1 - n te ¹ n g 4 930 4,9 (49) 7,5 (75) F.2.1 . Ví dụ thử 1 Máy nén không đ ượ c là m mát, số mũ đa h ướ ng n te ¹ n g , tốc độ điều chỉnh đ ượ c (xem 7.2.3, Bảng 2, trường hợp 3c). F.2.1.1 . Mục đích của thử nghiệm Kiểm tra công suất bảo hành cho một điểm bảo hành F.2.1.2 . Cấu hình của hệ thống Máy nén bốn cấp dùng cho khí quay vòng lại, đ ượ c dẫn động bằng tuabin hơi. F.2.1.3 . Các điều kiện bảo hành K ý hiệu Trị số Đơn vị Ghi chú Áp suất và o p 1, g 15,75 (157,5) MPa (bar) - Nhiệt độ và o t 1, g 40 ° C - Thành phần của khí: Hyđro H 2 92,911 2 mol % - Hơi n ướ c H 2 O 0,04 mol % - Hyđro sun f ua H 2 S 0,880 1 mol % - Nitơ N 2 1,926 2 mol % - Metan CH 4 2,630 3 mol % - Etan C 2 H 6 0,220 0 mol % - Propan C 3 H 8 0,544 1 mol % - Iso-butan C 4 H 10 0,454 1 mol % - n-butan C 4 H 10 0,184 0 mol % - n-hexan C 6 H 14 0,210 0 mol % - Khối l ượ ng mol M g 4,000 kg/mol - Hằng số khí R g 2,078 8 kJ/(kg.K) - F.2.1.4 . Đối t ượ ng bảo hành K ý hiệu Trị số Đơn v ị Ghi chú Lưu l ượ ng thể tích và o 1,111 8 4 002 m 3 /s m 3 /h - Áp suất xả p 2, g 18,7 (187) MPa (bar) - Công suất tại khớp nối trục P cou , g 3 930 kW - F.2.1.5 . Các dữ liệu thiết kế khác K ý hiệu Trị số Đ ơ n vị Ghi chú Đ ườ ng k í nh ngoài bộ cánh cấp thứ nh ấ t D 336 mm - Chiều rộng đầu ra bộ cánh thứ nhất b 16,1 mm - Tốc độ quay N g 13 850 1/min - Công nén riêng đa h ướ ng y p,g 127,299 kJ/kg Ph ươ ng trình (E.92) Nhiệt độ xả t 2 ,g 58,7 ° C - Mật độ r 1 ,g 22,039 5 kg/m 3 - Mật độ r 2 ,g 24,387 9 kg/m 3 - Số mũ đẳng entropi, thể tích k v, g 1,541 9 - Ph ươ ng trình (E.94) Entanpi ri ê ng đẳng entropi h 2 s,g 2 200,07 kJ/kg Theo ph ươ ng trình trạng thái RKS Số mũ đa h ướ ng n g 1,695 7 - Ph ươ ng trình (E.86) Hiệu suất đa h ướ ng h p,g 0,821 5 - Theo ph ươ ng trình (E.104) h p = y p / (h 2 - h 1 ) F.2.1.6 . Bố trí thử nghiệm V ì không thể thực hiện đ ượ c phép thử ở x ưở ng khi sử dụng khí có các điều kiện bảo hành và với toàn bộ công suất của khí, tiến hành th ử theo vòng khép kín ở áp suất giảm và do đó công suất của khí cũng đ ượ c giảm đi. Các điều kiện điều chỉnh đ ượ c tính toán như chỉ dẫn trong Phụ lục A. CHÚ D Ẫ N: 1 Tuabin của băng thử 2 Khí bít k í n 3 Dầu b í t k í n 4 Dầu của ổ trục 5 Mẫu khí thử Hình F.1 - Bố trí thử và các trạm đo F.2.1.7 . Điều kiện ch ỉ nh đặt K ý hiệu Trị số Đơn vị Ghi chú Áp suất và o p 1 ,pr 1,3 (13,0) MPa (bar) Dữ liệu riêng của thiết bị thử Nhiệt độ và o t 1 ,pr 25 o C Các ph ươ ng trình và trên H ì nh 3 đ ượ c áp dụng t ươ ng tự như ph ươ ng trình ( E .87). Áp suất xả p 2 ,pr 1,545 (15,45) MPa (bar) p 2 ,pr ; t 2 ,pr được xác định lặp lại Nhiệt độ xả t 2 ,pr 43,7 o C Khối l ượ ng mol M pr 28,016 kg/mol Dữ liệu của kh í đ ượ c tính toán khi sử dụng ph ươ ng trình trạng thái đối với các khí thực do Lee - Kesler -Plöcker (LKP) cung cấp . Hệ số nén Z 1 ,pr 0,997 4 - Hệ số nén Z 2 ,pr 0,999 0 - Ph ươ ng trình này thích hợp cho N 2 Số mũ đẳng entropi, thể t íc h k V, 1 ,pr 1,417 9 - Số mũ đẳng entropi, thể tích k V, 2 ,pr 1,420 8 - Hàm số nén X 1 ,pr 0,031 137 - Theo ph ươ ng trình (E.22) Hàm số nén X 2 ,pr 0,030 010 - Theo ph ươ ng trình (E.22) Hàm số nén Y 1 ,pr 1,002 186 - Theo ph ươ ng trình (E.23) Hàm số nén Y 2 ,pr 1,000 422 - Theo ph ươ ng trình (E.23) Hiệu suất đa h ướ ng (đ ượ c hiệu ch ỉ nh lại) h p,pr 0,813 3 - Theo ph ươ ng trình (C.2) Số mũ đa h ướ ng n pr 1,566 3 - Theo ph ươ ng trình (E.88) Dung sai của tỷ số thể tích Δ f tol 0,008 8 - Đã cho :> 0 để N càng cao càng tốt :< 0,01="" để="" đáp="" ứng="" giới="" hạn="" dung="" sai="" bên=""> trong trong thử nghiệm. -Tỷ số của các tốc độ quay giảm X N,tol 1,002 1 - Từ Phụ lục A Ảnh h ưở ng của số Reynolds đến lưu l ượ ng thể tích j g / j pr 1,002 5 - Theo ph ươ ng trình (C.7) đến lưu l ượ ng thể tích y p,g / y p,pr 1,005 0 - Theo ph ươ ng trình (C.5) Tốc độ t ươ ng hợp N pr 4 878 1/min Từ Phụ lục A F.2.1.8 . Điều k iện th ử Ký hiệu Trị số Đ ơn v ị Ghi chú Tốc độ N te 4 872,1 1/min - Áp su ấ t và o p 1 ,te 1,325 (13,25) MPa (bar) - Nhiệt độ và o t 1 ,te 24,6 ° C - Khối l ượ ng mol M te 28,016 kg/mol - Hệ số nén Z 1 ,te 0,997 3 - - Hệ số nén Z 2 ,te 0,998 9 - - Số mũ đẳng entrop i , th ể tích k V, 1 ,te 1,418 3 - Dữ liệu của kh í như đối với ph ươ ng trình LKP Số mũ đẳng entropi, thể tích k V, 2 ,te 1,421 4 - F.2.1.9 . Thử nghiệm tỷ số lưu l ượ ng th ể tích trong quá trình thử K ý hiệu Trị số Đ ơ n v ị Ghi chú Hiệu su ấ t đa h ướ ng h p ,te 0,839 4 - - Hiệu suất đ ượ c hiệu chỉnh theo số Reynolds h p ,co 0,846 3 - Theo ph ươ ng trình (C.2) Số mũ đa h ướ ng n g 1,695 7 - Theo ph ươ ng trình (E.86) Số mũ đa h ướ ng n te 1,540 2 - Theo ph ươ ng trình (E.86) Hiệu c h ỉ nh theo số Reynolds cho công nén riêng đa h ướ ng y p,g / y p,te 1,004 1 - Theo ph ươ ng trình (C.5) Tỷ số của các tốc độ quay giảm X N 1,001 7 - Ph ươ ng trình (C2) Sai l ệ ch của tỷ số thể tích Δ f 0 , 010 8 - Theo H ì nh 6 F.2.1.10 . Kết quả thử K ý hiệu Trị số Đơn vị Ghi chú Hằng số khí R te 296,77 J/(kg.K) - Tốc độ quay N te 4 872 1/min - Lưu l ượ ng khối l ượ ng phí a xả 6,006 kg/s Đo đ ượ c theo TCVN 8113 (ISO 5167); lưu l ượ ng khối l ượ ng hiệu dụng Lưu l ượ ng khối l ượ ng, rò rỉ I 0,126 kg/s Pit tông cân bằng và các v ò ng b í t kín khí F.2.1.11 . Trạng thái ở đầu và o và xả K ý hiệu Trị số Đơn vị Ghi chú Áp suất và o p 1 ,te 1,325 (13,25) MPa (bar) - Nhiệt độ và o t 1 ,te 24,6 ° C - Mật độ ở đầu và o r 1 ,te 15,035 kg/m 3 - Entanpi riêng ở đầu và o h 1 ,te 306,209 k J /kg Từ ph ươ ng trình LKP Áp suất xả p 2 ,te 1,575 (15,75) MPa (bar) - Nhiệt độ xả t 2 ,te 42,7 ° C - Mật độ phí a xả r 2 ,te 16,821 kg/m 3 - Entanpi riêng phí a xả h 2 ,te 324,915 k J /kg Từ ph ươ ng trình LKP F.2.1.12 . Kết quả tính toán K ý hiệu Trị số Đơn vị Ghi chú Lưu l ượ ng thể tích và o 0,399 5 m 3 /s - Tỷ số nén P te 1,188 7 - - Hiệu suất đa h ướ ng h p,te 0,839 4 - Theo ph ươ ng trình (E.104) h p = y p /( h 2 - h 1 ) Công nén riêng đa h ướ ng y p,te 15,702 6 kJ/kg Ph ươ ng trình (E.92) Hệ số hiệu chỉnh f te 0,999 9 - Ph ươ ng trình (E.93) Công suất của k hí P i,te 114,71 kW Theo ph ươ ng trình (E.97) Tổn thất do bức xạ 0,71 kW Ph ươ ng trình (13) T ổ n th ấ t trong ổ trục P bearing,te 0,66 kW Từ phép đo lưu l ượ ng khối Tổn thất trong vòng bít kín dầu P seal,te 7,74 kW l ượ ng dầu và Δ t o i l Công suất tại khớp nối trục P cou,te 129,82 kW - Số mũ đẳng entropi, thể tích k V,te 1,420 8 - Ph ươ ng trình (E.94) F.2.1.13 . Tính toán ảnh hưởng của số Reynolds (Hình F.2) K ý hiệu Trị số Đơn v ị Ghi chú Tốc độ quay N g 13 850 1/min - Tốc độ quay N te 4 872 1/min - Đ ườ ng kính bộ cánh cấp thứ 1 D 336 mm - Chiều rộng bộ cánh ở đầu ra cấp thứ 1 b 16,1 mm - Độ nhám trung bình Ra 2,5 m m - Độ nhớt động n g 4,5.10 - 7 m 2 /s Từ tính toán dữ liệu của khí Độ nhớt động n te 1 , 195.10 - 6 m 2 /s - Số Reynolds Re u,g 8,715.10 6 - - Số Reynolds Re u,te 1,115.10 6 - - Tỷ số của số Reynolds Re u,te / Re u,g 0,133 - - Ảnh h ưở ng của số Reynolds đến hiệu suất đa h ướ ng h p,co / h p,te 1,008 2 - Ph ươ ng trình (C.2) Hiệu suất đa h ướ ng h p,co 0,846 3 - - Hiệu su ấ t đa h ướ ng h p,te 0,839 4 - - Ảnh h ưở ng của số Reynolds đến công nén riêng y p,co / y p,te 1,004 1 - Ph ươ ng trình (C.5) Ảnh h ưở ng của số Reynolds đến lưu l ượ ng thể t í ch j co / j te 1,002 1 - Ph ươ ng trình (C.7) CHÚ D Ẫ N: X Số Reynolds trong điều kiện bảo hành, Re u,g a Phạm vi cho phép Y Tỷ số của số Reynolds Re u,te / Re u,g b Điểm đo Hình F.2 - Kiểm tra khả năng cho phép hiệu ch ỉ nh số Reynolds F.2.1.14 . Chuyển đổi theo điều kiện bảo hành Chuyển đổi theo các điều kiện bảo hành ở một hiệu suất h p,co không đổi đ ượ c thực hiện ở đây bằng một ph ươ ng pháp lặp. Tr ướ c tiên, thừa nhận p 2,co và t 2 , co và các dữ liệu của khí đ ượ c tính toán từ ph ươ ng trình trạng thái t ươ ng ứng ( trong trường hợp này RKS). Các giá trị đ ượ c cải t hiện của p 2 , co và t 2 , co thu đ ượ c thông qua y p,co . Quy trình tính toán đ ượ c lặp lại tới khi đạt đ ượ c đủ mức chính xác phù hợp . Mỗi phép tính bao gồm việc xác định các dữ liệu mới của khí. Ký hiệu Trị số Đơn vị Ghi chú Tốc độ quay N g 13 850 1/min - Lưu l ượ ng thể tích 1,138 0 m 3 /s Hình 3 Lưu l ượ ng khối l ượ ng 25,081 kg/s - Lưu l ượ ng rò rỉ 0,460 kg/s Chuyển đổi khi sử dụng ph ươ ng trình dòng zic zắc ở hệ số lưu l ượ ng không đổi Hiệu suất đa h ướ ng h p,co 0,846 3 - Ph ươ ng trình (C2) Công nén riêng đa h ướ ng y p,co 127,42 kJ/kg Hình 3 Tỷ số nén P co 1,187 7 - Hình 3 Áp suất xả p 2 ,co 18,705 (187,05) MPa (bar) - Nhiệt độ xả từ phép đo nhiệt độ t 2 ,Δt,co 58,07 ° C Ph ươ ng trình (E.90) Số mũ đa h ướ ng n co 1,668 4 - Ph ươ ng trình (E.86) Số mũ nhiệt độ m co 0,326 8 - Ph ươ ng trình (E.91) Số mũ đẳng entropi, thể tích k V,co 1,542 8 - Ph ươ ng trình (E.94) Hệ số nén Z 2 ,co 1,111 9 - Từ ph ươ ng trình RKS Công suất của khí từ phép đo nhiệt độ p i,Δt,co 3 845,5 kW Ph ươ ng trình (E97) Tổn thất do bức xạ 23,8 kW Ph ươ ng trình (45) Công suất của khí đ ượ c hiệu chỉnh P i,co 3 869,3 kW Ph ươ ng trình (46) Nhiệt độ xả đ ượ c hiệu chỉnh t 2 ,co 58,18 ° C Ph ươ ng trình (47) Tổn thất trong ổ trục P bearing,co 34,9 kW Theo thực nghiệm Tổn thất trong vòng bít k í n dầu P seal,co 22,0 kW - Công suất tại khớp nối trục P cou,co 3 926,2 kW Ph ươ ng trình (E.100) CHÚ D Ẫ N: X Lưu l ượ ng thể t í ch hút, Y Công nén riêng đa h ướ ng, y p a Điểm của đ ườ ng cong t í nh năng b Điểm phụ c Điểm của đ ườ ng cong tính năng dùng cho so sánh với bảo hành d Đ ườ ng cong t í nh năng đ ượ c chuyển đổi phù hợp với các đi ề u ki ệ n bảo hành e Đi ể m bảo hành f Đ ườ ng parabon Hình F.3 - So sánh với bảo hành ( điểm phụ) đ ượ c xác định bằng cách vẽ đồ thị từ điểm giao nhau của đ ườ ng cong tính năng đã đ ượ c chuyển đổi với đ ườ ng parabon đi qua điểm bảo hành. Tốc độ N cog của đ ườ ng cong tính năng đi qua điểm bảo hành dẫn đến (F.1) F.2.1.15 . So sánh với bảo hành (H ì nh F.3) Ký hiệu Trị số Đơn vị Ghi chú Công nén riêng đa h ướ ng y p,g 127,299 k J /kg Lưu l ượ ng thể tích và o 1,111 8 4 002 m 3 /s m 3 /h Công suất tại khớp nối P cou,g 3 930 kW Công suất tại khớp nối trục cần thiết P cou,cog 3 832 kW Ph ươ ng trình (34) Công suất tại khớp nối trục, sai lệch Δ P cou -2 , 5 % Tốc độ quay, cần thiết N cog 1 377 4 1/min Tốc độ quay, sai lệch ΔN g -0 , 5 % F.2.2 . Ví dụ thử 2 F.2.2.1 . Máy nén không đ ượ c là m mát, có thu nhận dòng bên bên , số mũ đa h ướ ng n te ¹ n g , tốc độ điều chỉnh đ ượ c (xem 7.2.3, Bảng 3, trường hợp 4d) Các điều kiện thử sai lệch so với các điều kiện bảo hành . Có thể l à m cho máy đạt đ ượ c các tỷ số lưu l ượ ng thể tích giống như các t ỷ số lưu l ượ ng thể tích của điều kiện bảo hành bằng cách thay đổi tốc độ. Cần xác minh xem có thể thực hiện đ ượ c tại cùng một tốc độ thử cho cả hai đoạn (công đoạn) hay không. F.2.2.2 . Mục đích của thử nghiệm Kiểm tra công suất bảo hành tại khớp nối trục ở điểm bảo hành và việc đ ượ c áp suất trung gian quy định trong phạm vi dung sai từ 0 % đến 4 %. F.2.2.3 . Cấu hình của hệ thống Máy nén bốn cấp có dòng chảy bên ở phí a cuối dòng của c ấ p thứ hai dùng cho thử propan, đ ượ c dẫn động bằng một tuabin hơi. F.2.2.4 . Các điều kiện bảo hành K ý hiệu Trị số Đơn vị Áp suất và o p 1 ,g 0,137 3 (1,373) MPa (bar) Nhiệt độ và o t 1 ,g -32,3 ° C Loại kh í C 3 H 8 - - Hằng số khí R g 188,6 J/(kg.K) Nh iệt độ dòng chảy bên t side,g -3 ° C Lưu l ượ ng khối l ượ ng dòng chảy bên 10,131 kg/s Trong ví dụ này nhiệt độ và o t 1 ,g không phải là nhiệt độ trong ống phun đ ầ u và o của máy nén; tất nhiên đây là nhiệt độ xác định cho chuyển đổi, nghĩa là tại đầu và o bộ cánh thứ nhất. Độ ch ê nh lệch thu đ ượ c từ độ tăng nhiệt độ do lưu l ượ ng khối l ượ ng rò rỉ gây ra s ẽ đ ượ c đưa trở v ề phí a h ú t của máy nén thông qua pit tông cân bằng. Lưu l ượ ng thể tích của đoạn I và đoạn II cũng bao g ồ m l ượ ng rò r ỉ của lưu l ượ ng khối l ượ ng túi tuần hoàn th ô ng qua đ ườ ng ống cân bằng. F.2.2.5 . Đối t ượ ng của bảo hành K ý hiệu Trị số Đơn v ị Lưu l ượ ng thể tích và o 4,406 m 3 /s Áp suất của dòng chảy bên p side,g 0,426 7 (4,267) MPa (bar) Áp suất xả p 2,g 1 , 51 (15,1) MPa (bar) Công suất tại khớp nối trục của m á y nén P cou 2 909 kW F.2.2.6 . Các dữ liệu thiết kế khác K ý hiệu Trị số Đơn vị Tốc độ quay của máy nén a N g 8 261 1/min Đ ườ ng kính của bộ cánh thứ 1 D I 500 mm D II 575 mm Chiều rộng ở đầu ra của bộ cánh thứ 1 b I 34 mm b II 14 mm Độ nhám b ề mặt trung b ì nh Ra I 2 , 8 m m Ra II 3,0 m m Nhiệt độ từ ống phun đầu và o b t nozzle,g -34,7 °C Lưu l ượ ng khối l ượ ng tuần hoàn qua ống cân bằng 0,431 kg/s Nhiệt độ xả b t 2 ,g 68,4 °C a Khi máy dẫn động có tốc độ điều ch ỉ nh đ ượ c th ì tốc độ không phải là đối t ượ ng bảo hành, tốc độ thiết kế đ ượ c chỉ thị với chỉ số d ướ i dòng “ g ”. b Các dữ liệu này cần thiết cho chuy ể n đổi các kết quả thử đ ể phù hợp với các đi ề u kiện bảo hành. F.2.2.7 . Bố trí thử nghiệm Vì không thể kiểm tra máy nén trên thiết bị thử của nhà cung c ấ p khi sử dụng kh í ban đ ầ u cho nên các phép th ử đ ượ c thực hiện khi sử dụng một khí thay thế trong vòng khép kín. Điều quan trọng - Ví dụ này đã đ ượ c tính toán v ớ i khí thử nghiệm R12 đ ượ c sử dụng trong quá khứ. Tuy nhiên, vì lý do về môi tr ườ ng, khí này không còn đ ượ c sử dụng nữa , ví dụ có ý định dùng đề ch ỉ ra qui trình thử nghiệm cho một máy nén có dòng chảy bên. Có thể xem bố trí thử nghiệm và bố trí các điểm đo trên Hình F.4. a cung cấp khí b Phân tích khí c Van tiết lưu H ì nh F.4 - Bố trí thử nghiệm F.2.2.8 . Điều kiện chỉnh đặt Ký hiệu Tr ị số Đơn vị Loại khí CF 2 C l 2 (R 1 2) - - Hằng số kh í R pr 68,8 J/ ( kg.K) Đoạn I Áp suất và o t 1 ,l,pr 0,08 (0 , 8) MPa (bar) Nhiệt độ và o t 1 ,l,pr 40,0 ° C Nhiệt độ xả t 2 ,l,pr 91,2 ° C Đoạn II a Áp suất và o a p 1 ,ll,pr 0,25 (2,5) MPa (bar) Nhiệt độ và o a t 1 ,ll,pr 68 , 5 ° C Áp suất xả p 2 ,ll,pr 0,915 5 (9,155) MPa (bar) Nhiệt độ xả t 2 ,ll,pr 133,5 ° C Tốc độ quay N pr 5 795 1/min a Việc xác định các điều kiện thử cho đoạn II và tốc độ thử đ ượ c thực hiện lặp lại, v ì nhiệt độ xả từ đoạn I đặc biệt c ó ảnh hưởng đến nhiệt độ và o của đoạn II. F.2.2.9 . Điều kiện chỉnh đặt Tính toán các điều kiện chỉnh đặt đã đ ượ c thực hiện khi sử dụng Phụ lục A. Các tốc độ chỉnh đặt có liên quan cho cả hai đoạn đã đ ượ c xác định đối với các giá trị | Δ f | tol = 0,01,0,025 và 0,05. Các biến số tính toán, trong một số trường hợp ch ỉ thu đ ượ c như là một kết quả của phép tính lặp, đ ượ c cho như sau: Các đoạn I II 3,107 8 3,539 3 n g 1,146 2 1,074 6 n pr 1,140 3 1,116 5 y p,te / y p,g 0,996 32 0,998 75 0,701 6 0,688 1 Hinh F.5 chỉ ra rằng không thể giữ vững đ ượ c giới hạn dung sai bên trong đối với cả hai đoạn N te = 5795 rev/min đã đ ượ c lựa chọn là m tốc độ thử. Điều này đã đ ượ c dùng để bảo đảm cho phép thử có thể đ ượ c thực hiện trong giới hạn dung sai bên trong , ít nhất là đối với đoạn thứ nhất mặc dù còn có các sai lệch nhỏ trong các điều kiện thử. Sai lệch Δ f t ol đối với đoạn II là - 2,7 % . CHÚ D Ẫ N: X Tỷ số của các tỷ s ố lưu l ượ ng th ể tích l Δ f I tol a Đoạn I Y Tốc độ N te b Đoạn II Hình F.5 - Xác định tốc độ thử Có thể đạt đ ượ c một phép tính gần đúng của các phạm vi trong đó giới hạn dung sai bên trong đ ượ c giữ vững cho mỗi đoạn bằng cách tăng nhiệt độ và o của đoạn thứ nh ấ t và / hoặc giảm nhiệt độ và o của đoạn thứ hai. Tuy nhiên, thiết bị thử đ ượ c mô tả ở trên không cho phép thực hiện việc lựa chọn này, vì không th ể điều chỉnh nhiệt độ và o một cách ri ê ng biệt đ ượ c. F.2.2.10 . T í nh toán Tfnh toán các tính chất của khí đ ã đ ượ c hoàn thành bằng sử dụng ph ươ ng trình BWRS. Khí ban đầu, đoạn I p 1 , g = 0,137 3MPa ( 1 ,373bar) p 2 , g = 0,4267 MPa (4,267 bar) t 1 ,g = -32,3° C t 2 , g = 15,8° C Xác định số Reynolds cho đoạn I: Khí ban đầu: u g =216m/s n 1,g = 2,113. 10 -6 m/s Re u,g = 3,476.10 6 Kh í thử: u pr =15 1 ,7m/s n 1, pr = 3,213.10 - 6 m/s Re u,pr = 1,605.10 6 T í nh toán thêm về hiệu chỉnh số Reynolds đã đ ượ c thực hiện như đã nêu chi tiết trong Phụ lục C: (F.2) Với (F.3) l ¥ = 1,115.10 -2 (F.4) l ¥ = 1,212.10 -2 (F.5) l pr = 1,268.10 -2 (F.6) Với h p,g = 0,8170, kết quả là (F.7) Đoạn II: Re u,g = 3,915.10 6 Re u,pr = 2,178.10 6 l ¥ = 1,374.10 -2 l g = 1,401.10 -2 l pr = 1,421.10 -2 với h p,g = 0,792 (F.8) (F.9) (F.10) F.2.2.11 . Kết quả thử K ý hiệu Trị số Đơn vị Thử nghiệm số 1 2 3 Thời gian thử - xx.xx.xx x.xx xx.xx.xx x.xx xx.xx.xx x.xx - Tốc độ quay N te 5 795 5 795 5 795 1/min Áp suất: Áp suất và o, đoạn I p 1,I,te 0,080 66 (0,806 6) 0,080 69 (0,806 9) 0,079 54 (0,795 4) MPa (bar) Áp suất và o, đoạn II p side = p 2 ,I,te P 1 ,II,te 0,225 99 (2,259 9) 0,248 91 (2,489 1) 0,259 37 (2,593 7) MPa (bar) Áp suất xả đoạn II p 2 ,II,te 0,710 08 (7,100 8) 0,876 58 (8,765 8) 0,924 14 (9,241 4) MPa (bar) Nhiệt độ: Nhiệt độ và o, đoạn I t 1 ,I,te 38,9 39,1 39,4 ° C Nhiệt độ xả, đoạn I t 2 ,I,te 86,9 89,6 91,6 ° C Nhiệt độ dòng bên, đoạn II t side,te 43,0 43,3 43,9 ° C Nhiệt độ xả, đoạn II t 2 ,II,te 130,2 134,2 133,9 ° C Lưu l ượ ng khối l ượ ng: Đầu ra, đoạn II 19,838 20,440 21,165 kg/s Dòng b ê n 7,261 8,456 9,916 kg/s Đ ườ ng ống cân bằng 0,161 0,204 0,217 kg/s F.2.2.12 . Kết quả tính toán K ý hiệu Trị số Đơn v ị Ghi chú Thử nghiệm số 1 2 3 Lưu lư ợ ng khối l ượ ng tại đầu và o bộ cánh thứ nhất, đoạn I 12,738 12,188 11,466 kg/s Ph ươ ng trình (F.2) Lưu l ượ ng thể tích 3,363 3,220 3,076 m 3 /s Ph ươ ng trình (E.55) a Công nén riêng đa h ướ ng y p,I,te 23,50 25,79 27,15 k J /kg Ph ươ ng trì nh (E.91) a Hiệu suất đa h ướ ng h p,I,te 0,7864 0,8235 0,8390 - Ph ươ ng trình (E.100) Nhiệt độ hòa trộn ở đầu và o đến đoạn II t 1 ,II,te 71,0 70,6 69,5 ° C Ph ươ ng trình (F.12) a Lưu l ượ ng khối l ượ ng tại đầu và o bộ cánh thứ 1, đoạn II 19,999 20,664 21,382 kg/s Ph ươ ng trình (F.13) Lưu l ượ ng thể tích 2,048 1,912 1,890 m 3 /s Ph ươ ng trình (E.55) a Công nén riêng đa h ướ ng y p,II,te 28,42 31,19 31,33 kJ/kg Ph ươ ng trình (E.91) a Hiệu suất đa h ướ ng h p,II,te 0 , 7674 0,7958 0,7926 - Ph ươ ng trình (E.100) a Xác định các giá trị của hệ số nén, Z , hệ số hiệu chỉnh, f và entapi, f, và entapi b ằ ng ph ươ ng pháp BWRS. (F.11) (F.12) Từ đó có thể xác định đ ượ c nhiệt độ, t 1 ,II,te với BWRS (F.13) F.2.2.13 . Chuyển đổi theo điều kiện b ả o hành ph ù hợp với 7.2.4.1 K ý hiệu Tr ị số Đơn v ị Thử nghiệm số 1 2 3 Lưu l ượ ng thể tích và o, đoạn I 4,802 4,598 4,392 m 3 /s Công nén riêng đa h ướ ng y p,I,co 47,92 52,59 55,36 k J /kg Hiệu suất đa h ướ ng h p,I,co 0,7918 0,8292 0,8448 - Lưu l ượ ng thể tích và o, đoạn II 2,921 2,727 2,696 m 3 /s Công nén riêng đa h ướ ng y p,II,co 57,83 63,46 63,75 kJ/kg Hiệu suất đa h ướ ng h p,II,co 0,7693 0,7978 0,7946 - Có thể vẽ đồ thị các đ ườ ng cong t í nh năng của các đoạn chuyển đổi bằng các dữ liệu này như đã chỉ dẫn trên Hình F.6. CHÚ DẪN: X1 Lưu l ượ ng thể t í ch hút, X2 Lưu l ượ ng th ể t í ch hút, Y1 Hiệu suất đa h ướ ng của kh í , h p,I,co Y2 Công nén ri ê ng đa h ướ ng, y p,I,co Y3 Hiệu su ấ t đa h ướ ng của kh í , h p,II,co Y4 Công nén ri ê ng đa h ướ ng, y p,II,co Hình F.6 - Các điểm thử bổ sung , Δ, cho các đ ườ ng cong tính năng đối với các đoạn I và II Để vận hành thử, cần xác định về mặt lý thuyết lưu l ượ ng khối l ượ ng rò rỉ tái tuần hoàn do tính đến các áp suất, nhi ệ t độ, hằng số khí và các khe hở đã đ ượ c sửa đổi . Giá trị này đã đ ượ c xác nhận với mức ch í nh xác thích hợp b ằ ng các phép đo. V ì lẽ đó, đã sử dụng các thay đổi tính toán đối với lưu l ượ ng khối l ượ ng và độ tăng nhiệt độ - cơ s ở cho thiết kế, để chuyển đổi các đ ườ ng cong t í nh n ă ng do đ ượ c c ó liên quan đến đầu v à o bộ cánh theo đ ườ ng cong t í nh năng quy định có liên quan đến các c ấ p. Ch ỉ có thể chứng minh việc đạt đ ượ c các giá trị bảo hành một khi các đ ườ ng cong tính năng của hai đoạn đã chồng lên nhau. Ở một tốc độ đã cho, toàn bộ tính toán của máy đối với lưu l ượ ng khối l ượ ng quy định đ ượ c thực hiện theo qui trình sau: (F.14) (F.13) (F.16) từ đường cong tính năng, Hình (F.6 a) (F.17) h p,I,co = 0,845 từ đường cong tính năng, Hình (F.6 a) p side,co = 0,445 MPa (4,454bar) từ phương trình trạng thái t 2,I,co = 16,35 o C từ phương trình trạng thái t side = 1,8 o C = t sat ở p side = 0,445 MPa (4,454 bar) t 1 ,II,co = 8,9 o C tính toán của hỗn hợp đối với các khí thực theo phương trình (F.12) p 2,co = 1,600 MPa (16,00bar) từ phương trình trạng thái t 2,co = 70,5 o C từ phương trình trạng thái Các tổn thất cơ học tính toán P m e ch = 64 kW đã đ ượ c cộng và o các công suất đã chuyển đổi của khí P i , co để xác định công suất tại khớp nối trục. Á p suất xả đ ượ c tạo thành của máy nén không phù hợp với áp suất xả quy định ở tốc độ thi ế t kế. Vấn đề này có thể đ ượ c điều chỉnh phù hợp với 8.2.3.2 bằng các điều chỉnh tốc độ; khi b ắ t đầu từ tốc độ thử giả thiết rằng có các thay đổi nhỏ về tốc độ, bố trí cho hệ số lưu l ượ ng và hệ số cột áp giữ không đổi đối với mỗi điểm của đ ườ ng cong t í nh năng. Các mối quan hệ sau có thể đ ượ c vẽ thành đồ thị một khi đã thực hiện t í nh toán nêu trên cho nhiều tốc độ: = 13,585 = constant = 10,131 = constant x có giá trị đ ượ c tính toán để xếp chồng các đường cong tính năng của đoạn (máy nén) CHÚ D Ẫ N: X Tốc độ, N g Y1 Công suất tại khớp n ố i trục P cou ,c o Y2 Áp su ấ t của dòng bên P side, co Y3 Áp suất xả P 2, co a Phạm vi dung sai đối với áp su ấ t trung gian đ ượ c bảo hành Hình F.7 - So sánh với bảo hành có sự thay đổi tốc độ t í nh toán; điều kiện giới hạn trong các điều kiện bảo hành F.2.2.14 . So sánh với bảo hành K ý hiệu Trị số Đơn v ị Lưu l ượ ng thể tích và o 4,406 m 3 /s Áp suất xả p 2 ,g 1,51 (15,1) MPA (bar) Công suất đ ượ c bảo hành tại khớp nối trục của máy nén P co,g 2909 kW Công suất đ ượ c chuyển đổi tại khớp nối trục của máy nén P cou,co 2860 kW Sai lệch - -17 % Áp suất của dòng bên đ ượ c bảo hành p side,g 0,4267 (4,267) MPa (bar) Áp suất của dòng bên đ ượ c chuyển đổi tại áp suất xả đ ượ c bảo hành p side,co 0,4336 (4,336) MPa (bar) Sai lệch - + 1,6 % Dung sai đ ượ c th ỏa thuận - + 4 0 % So sánh với bảo hành phải chứng minh các giá trị đ ượ c bảo hành đạt đ ượ c trong phạm vi dung sai đã th ỏa thuận. V ì lý do đó có thể bỏ qua tính toán độ không đảm bảo đo. F.2.3 . Ví dụ thử 3 Máy nén đ ượ c là m mát, số mũ đa h ướ ng n te = n g , tốc độ không điều ch ỉ nh đ ượ c, tỷ số R.Z 1 .T 1 của đoạn đ ượ c là m mát điều c h ỉ nh đ ượ c (xem 7.2.3, Bảng 3, trường hợp 4b) Tốc độ không thể điều chỉnh đ ượ c nhưng có thể điều chỉnh nhiệt độ trong đoạn đ ượ c là m mát b ằ ng cách điều khiển lưu l ượ ng n ướ c là m mát bằng tay. Việc chuyển đổi đ ượ c thực hiện riêng biệt đối với các đoạn không đ ượ c là m mát và đ ượ c là m mát của máy nén. F.2.3.1 . Mục đích của thử nghiệm Kiểm tra tính năng đ ượ c bảo hành ở ba điểm bảo hành với áp su ấ t x ả không đổi. F.2.3.2 . Cấu hình của h ệ thống Máy nén không khí bốn cấp , hợp nhất ba bộ phận là m mát trung gian và b ộ phận điều chỉnh cánh h ướ ng dòng điều chỉnh đ ượ c ở đầu và o dùng cho c ấ p thứ 1, đ ượ c dẫn động bằng động cơ điện và có bánh răng trung gian. F.2.3.3 . Điều kiện bảo hành K ý hiệu Trị số Đ ơn vị Áp suất và o p 1 ,g 0,098 (0,98) MPa (bar) Nhiệt độ và o t 1 ,g 20 ° C Độ ẩm t ươ ng đối của không khí j g 70 % Hằng số khí R g 288,9 J/(kg.K) Số mũ đẳng entropi k g 1 , 4 - Lưu l ượ ng n ướ c là m mát, tổng 0,0569 m 3 /s Nhiệt độ của n ướ c là m mát và o t w,1,g 27 ° C Tốc độ động cơ N M, g 1490 1/min F.2.3.4 . Đối t ượ ng bảo hành K ý hiệu Trị số Đơn vị Điểm bảo hành a b c Lưu l ượ ng thể tích và o 7,208 5,763 4,680 m 3 /s Áp suất xả p 2 ,g 0,686 (6,86) 0,686 (6,86) 0,686 (6,86) MPa (bar) Công su ấ t tại khớp nối trục P cou , g 1960 1610 1392 kW F.2.3.5 . Các dữ liệu thiết kế khác K ý hiệu Trị số Đơn vị Nhiệt độ và o: Cấp II T 1 ,II,g 310,2 K Cấp III T 1 ,III,g 312,2 K Cấp IV T 1 ,IV,g 315,2 K F.2.3.6 . Bố trí thử nghiệm Thử nghiệm đ ượ c thực hiện tại hiện tr ườ ng trong điều kiện khí quyển. Không cần thiết phải đánh giá các bộ phận là m mát trung gian trong phép thử này, vì chúng sẽ đ ượ c cấp một lưu l ượ ng n ướ c là m mát khác với lưu l ượ ng đ ượ c quy định trong bảo hành do các nhiệt độ n ướ c là m mát ở đầu và o khác nhau. CHÚ D Ẫ N: 1 Hộp số c ó ổ trục máy nén H ì nh F.8 - Bố trí th ử nghiệm và các trạm đo F.2.3.7 . Điều kiện thử Ký hiệu Trị số Đơn v ị Tốc độ của động cơ N M,te 1490 1/min Số mũ đẳng entropi k te 1,4 - Nhiệt độ trung bình ở đầu và o t 1,te 12,7 ° C Áp suất trung bình ở đầu và o p 1,te 0,098 (0,98) MPa (bar) Nhiệt độ n ướ c là m mát t W,1,te 19 ° C Hằng số khí R te 287,8 J/(kg.K) Tỷ số giữa các tốc độ quay giảm của đoạn không đ ượ c là m mát A; Ph ươ ng trình (2) X N 1,0146 - F.2.3.8 . Điều kiện chỉnh đặt V ì điều kiện thử khác so với điều kiện bảo hành, máy đ ượ c phân chia thành một đoạn không đ ượ c là m mát (A) phù hợp với 7.2.3, Bảng 3, trường hợp 3a và một đoạn đ ượ c là m mát (B). Việc kiểm tra điều kiện chỉnh đặt đối với đoạn không đ ượ c là m mát A theo Phụ lục A cho thấy Δ f gần với giới hạn dung sai bên trong A f t ol = 0,001. Do đó, không t í nh đến dung sai bổ sung theo 7.2.5. V ì hằng số khí trong các điều kiện thử, R t e , khác so với hằng số kh í trong các điều kiện bảo hành, R g , các nhiệt độ tái là m mát, T 1,II,te , T 1 ,III,te và T 1 ,IV,te đ ượ c lựa chọn sao cho đáp ứng đ ượ c điều kiện ( RZT 1 ) i,te = ( RZT 1 ) i, g . Do chỉ có ảnh hưởng nhẹ của các nhiệt độ này cho nên không cần tính đến các độ chênh lệch của l ượ ng chất ngưng tụ do các hàm l ượ ng n ướ c khác nhau x g = 0,0106, x te = 0,004). Việc chuyển đổi theo các điều kiện bảo hành thông qua các cấp riêng có thể là cần thiết. Không thực hiện hiệu chỉnh đối với các số Reynolds vì các điều kiện thử chỉ sai lệch không đáng kể so với các điều kiện bảo hành. Phép thử đã đ ượ c thực hiện trong các điều kiện thử nêu trên . F.2.3.9 . Kết quả thử Ký hiệu Trị số Đ ơn v ị Thử nghiệm số 1 2 3 Ngày thử xx.xx.xxx xx.xx.xxx xx.xx.xxx Hằng số kh í R te 287,8 287,8 287,8 J/(kg.K) Tốc độ động cơ N M,te 1 488 1 490 1492 1/min Vị trí của các cánh h ướ ng dòng và o điều chỉnh đ ượ c - +10° + 54° + 64° - Lưu l ượ ng khối l ượ ng a 8,586 6,738 5,650 kg/s Áp suất và o p 1 ,te 0,096 6 (0,996) 0,098 0 (0,980) 0,098 5 (0,985) MPa (bar) Nhiệt độ và o t 1 ,te 12,1 12 , 9 13,0 ° C T 1 ,te 285,25 286,05 286,15 K Mật độ r 1 ,te 1,177 1,190 1,196 kg/m 3 Áp suất xả r 2 ,te 0,7451 (7,451) 0,743 7 (7,437) 0,703 0 (7,030) MPa (bar) Công suất tại cánh đầu cực động cơ P tem,te 2 127 1 792 1 536 kW Hiệu suất của động cơ h M,te 95 95 95 % Công suất tại khớp nối trục P cou,te 2 062 1 702 1 459 kW Tổn thất cơ học P mech,te 70 70 70 kW Công suất của khí P i,te 1 992 1 632 1 389 kW a T ươ ng tự như lưu l ượ ng khối l ượ ng th ườ ng dùng, như trong E.4.2, vì đ ượ c đo trên ph í a xả theo TCVN 8113 (ISO 5167). F.2.3.10 . Chuyển đổi theo điều kiện bảo hành Phù hợp với 7.2.4.2.2, Hình 5, trong đó ¶ j,te ¹ ¶ j,g nhưng ¶ j,B,te = ¶ j,B,g a) Đoạn A: cấp I không đ ượ c là m mát. Ký hiệu Trị số Đơn vị Thử nghiệm số 1 2 3 Lưu l ượ ng thể tích và o (giống như lưu l ượ ng thể tích và o th ườ ng dùng) 7,295 5,662 4,724 m 3 /s Áp suất và o p 1 ,A,te 0,096 6 (0,966) 0,098 0 (0,980) 0,098 5 (0,985) MPa (bar) Nhiệt độ và o t 1 ,A,te 12,1 12,9 13,0 ° C Áp suất xả p 2 ,A,te 0,169 (1,69) 0,155 (1,55) 0,144 (1,44) MPa (bar) Nhiệt độ xả t 2 ,A,te 74,6 71,8 70,1 ° C Tỷ số nén P A,te 1,75 1,582 1,462 - Số mũ đa h ướ ng n A,te 1,548 1,690 1,920 - Hiệu suất đa h ướ ng h 1 ,A,te 0,807 0,700 0,569 - Công nén riêng đa h ướ ng y p,A,te 50,809 41,528 34,305 kJ/kW Công suất của khí P i,A,te 542 401 326 kW Lưu l ượ ng thể tích và o đ ượ c chuyển đổi 7,305 5,662 4,718 m 3 /s Công nén riêng đa h ướ ng đ ượ c chuyển đổi y p,A,co 50,945 41,528 34,213 kJ/kg Tỷ số nén đ ượ c chuyển đổi P A,co 1,725 1,563 1,447 - Công su ấ t của khí đ ượ c chuyển đổi P i,A,co 534 389 313 kW b) Đoạn B - Các cấp đ ượ c là m mát II tới IV K ý hiệu Trị số Đơn v ị Ghi chú Thử nghiệm số 1 2 3 Nhiệt độ và o t 1,B,te 38,5 38,0 38,1 ° C - Áp su ấ t và o p 1,B,te 0,169 (1 , 69) 0,155 (1 , 55) 0,144 (1,44) MPa (bar) - Mật độ r 1,B,te 1,885 1,731 1,608 kg/m 3 - Lưu l ượ ng thể tích và o 4,554 3,893 3,514 m 3 /s - Lưu l ượ ng th ể tích và o đ ượ c chuyển đ ổ i 4,560 3,893 3,509 m 3 /s th eo Hình 5 [7] xem Hình F.9 Áp suất xả toàn bộ của máy nén p 2 ,te 0,7451 (7,451) 0,743 7 (7 , 437) 0,703 0 (7,030) MPa (bar) - Tỷ số nén P B,te 4,409 4,798 4,882 - - Công nén riêng đẳng nhiệt y T,B,te 133,076 140,441 142,038 k J /kg - Công nén riêng đẳng nhiệt đ ượ c chu y ển đổi y T,B,co 133,439 140,441 141,657 kJ/kg - Tỷ số nén đ ượ c c h uyển đổi P B,co 4,43 4,79 4,86 - theo Hình 5 [11] xem Hình F.9 Công suất của kh í P i,B,te 1 450 1 231 1 063 kW P i,B,te = P i,te - P i,A,te Công suất đ ượ c chuyển đổi có li ê n quan đến mật độ P i,B, r 769 711 661 kWm 3 /kg CHÚ D Ẫ N X Lưu l ượ ng thể t í ch hút, của đoạn đ ượ c là m mát Y1 Công suất có liên quan đến mật độ, P i,B, r Y2 Tỷ số nén, P B,co O Điểm thử (được tính toán trong ví dụ này) Δ Điểm thử phụ X Các điểm tại lưu l ượ ng thể tích và o, của đoạn không đ ượ c l à m mát Hình F.9 - Các giá tr ị đ ượ c chuyển đổi đối với tỷ số nén và mật độ có liên quan đến công suất của đoạn B máy nén đ ượ c là m mát Tỷ số nén đ ượ c chuyển đổi P B,co (xem Hình F.9) Và [ xem Hình F.9.b)] Đ ượ c vẽ đồ thị đối với lưu l ượ ng thể tích và o đ ượ c chuyển đổi, của đoạn B. c) Các giá trị cho toàn bộ máy nén (phần A+B) Kết quả sau đ ố i với các điểm thử riêng của các lưu l ượ ng thể tích và o cho đoạn B đ ượ c là m mát (xem Hình F.10) đ ượ c bố trí khi tính đến tỷ số nén đ ượ c chuyển đ ổ i cho đoạn A không đ ượ c là m mát. K ý hiệu Trị số Đ ơ n vị Gh i chú Thử nghiệm số 1 2 3 Lưu l ượ ng thể tích và o 4,48 3,83 3,45 m 3 /s theo Hình 5, [12] Mật độ ở trạng thái và o của đoạn B P i,B , c o 1,886 1,709 1,581 kg/m 3 - Tỷ số nén của đ o ạn B P B,co 4,50 4,80 4,87 - theo Hình 5 Công suất có liên quan đến mật độ của đoạn B P i ,B, r ,co 764 706 650 kWm 3 /kg - Công suất của khí đ ượ c chuyển đổi của đoạn B P i,B,co 1441 1 206 1 028 kW - K ý hiệu Tr ị số Đơn v ị Ghi chú Th ử nghiệm số 1 2 3 L ưu l ượ ng thể tích và o 7,035 5,66 4,718 m 3 /s xem Hình F.10 a) và b) Tỷ số nén đ ượ c chuy ể n đổi của đoạn A P A,co 1,725 1,563 1,446 - - Tỷ số nén đ ượ c chuyển đổi của đoạn B P B,co 4,50 4,80 4,87 - - Tỷ số nén tổng đ ượ c chuyển đổi P co 7,763 7 , 502 7,042 - xem Hình F.10 b); theo Hình 5 Công suất của khí đ ượ c chuyển đổi của đoạn A P i,A,co 534 389 313 kW - Công suất của khí đ ượ c chuyển đổi c ủ a đoạn B P i,B,co 1 441 1 206 1 028 kW - Tổn thất cơ học lúc thử P mech,te 70 70 70 kW - Tổn thất cơ học đ ượ c chuyển đổi P mech,co 70 70 70 kW - Công suất tại khớp nối trục đ ượ c chuyển đổi P cou,co 2 045 1 665 1 411 kW xem Hình F.10 a) Côn g nén riêng đẳng nhiệt đ ượ c chuyển đổi y T,co 173,571 170,680 165,310 k J /kg - Công su ấ t đẳng nhiệt của máy nén đ ượ c chuyển đ ổ i P T,co 1 467 1 118 902,5 kW - Hiệu suất đẳng nhiệt tại khớp nối đ ượ c chuyển đổi h T,cou,co 71,7 67,2 63,6 % - F.2.3.11 . Độ không đảm bảo đo Độ không đảm bảo đo của các kết quả cho điểm thử I Các độ không đảm bảo đo của các kết quả đã đ ượ c tính toán phù hợp với 6.4: Đối với lưu l ượ ng thể tích và o Giá trị % Ghi chú Viện dẫn cho đoạn 1 , 1 theo TCVN 8113-1 (ISO 5167-1) - t N 0,07 dụng cụ đo số, 1 vòng q uay liên quan đến giá trị cuối cùng 6.4.2.4 ph ươ ng trình (18) t p1 0,14 133 Pa (1,33 mbar) cho áp suất tuyệt đối 6.4.2.1.2 ph ươ ng tr ì nh (17) t T1 0,35 1K cho nhiệt độ tuyệt đối 6.4.2.2.2 và Bảng 1 1,165 - 6.4.4.2.1 ph ươ ng trình (24) đối với t ỷ số nén Giá trị % Ghi chú Viện dẫn cho đoạn t p2 0 , 9 Cấp chính xác 0,6, giá trị cuối cùng 0,1 MPa (10bar) 6.4.2.1.1 ph ươ ng trình (15) t res, P 1,160 với X = 1,014 và ln P = 2,051 6.4.4.2.2. ph ươ ng trình (25) 4.2. ph ươ ng trình (2) đối với công suất tại khớp nối trục Giá trị % Ghi chú Viện dẫn cho đoạn với e 2 = 2 954 6.4.4.2.4 ph ươ ng trình (28) t P,cou 0,87 Loại chất l ượ ng: máy biến dòng, 0,5; máy biến áp, 0,5; watt kế, 0,5 6.4.2.4 ph ươ ng trình (21) t P,mech 2,86 - - t T ,1, B 0,323 1K cho nhiệt độ tuyệt đối 6.4.2.2.2 t T ,1, j 0,32 1K cho nhiệt độ tuyệt đối - t res,P,cou 1,045 với e 3 = 0,73 và ln P A,co = 0,545 6.4.4.2.4 Bảng 1 J j,te ¹ J j,g trường hợp 2 Nên tính toán độ không đảm bảo đo của các kết quả t ươ ng tự như đối với các điểm thử 2 và 3 để có thể thực hiện đ ượ c sự so sánh với bảo hành cho các điểm bảo hành (b) và (c) (xem Hình F.11). Giải thiết rằng độ không đảm bảo đo của các kết quả cho các điểm 1,2 và 3 có thể đ ượ c truyền cho các điểm S 1 , S 2 và S 3 . So sánh với bảo hành Ngoài các giá trị thử nghiệm đ ượ c tập hợp ở đây [đ ượ c đánh dấu “O ” trên H ì nh F.10a) và b)], các điểm thử bổ sung thêm đã đ ượ c vận hành [ trên Hình F.10a) và b)] tại mỗi một trong các vị trí của cánh h ướ ng dòng; các điểm thử nghiệm này đã đ ượ c đánh giá và chuyển đổi theo cùng một cách (đ ượ c chỉ thị bằng A trên Hình F.10). CHÚ D Ẫ N: X Lưu l ượ ng thể tích hút, Y1 Tỷ số nén, P co Y2 Công suất tại khớp nối trục, P cou , co + Các điểm bảo hành O Điểm thử (đ ượ c tính toán trong v í dụ này) Δ Các điểm th ử bổ sung th ê m Hình F.10 - Các giá tr ị điểm chuyển đổi đối với công suất tại khớp nối trục và tỷ số nén tổng Tất cả các điểm đ ượ c tập hợp trên Hình F.10 a) và b); các công suất tại tỷ số nén bảo hành P g = 7,0 đã đ ượ c lấy từ đồ thị trên Hình F.10 a). Khi các điểm bảo hành tạo thành một đ ườ ng tính năng khác, có thể thực hiện việc so sánh dọc theo các điểm của đ ườ ng cong này với các đ ườ ng cong tính năng đo đ ượ c của máy nén. So sánh với bảo hành sau đ ượ c giới thiệu d ướ i dạng biểu đồ trên Hình F.11, các kết quả : Ký hiệu Trị số Đơn vị Điểm bảo hành P g = 7,0 a b c Lưu l ượ ng thể tích và o 7,208 5,763 4,680 m 3 /s Công suất tại khớp nối trục đ ượ c bảo hành P cou,g 1960 1610 1392 kW Công suất tại khớp nối trục đ ượ c chuyển đổi P cou,co 1972 1635 1391 kW Sai lệch - + 0,6 + 1,55 - 0,1 % Độ không đảm bảo đo áp dụng cho công suất quá mức - - + 0,3 - % Sự so sánh này chỉ ra rằng sự b ả o hành đ ượ c đáp ứng cho hai điểm bảo hành, trong khi, trong trường hợp điểm ở giữa thì mặc dù đã đáp ứng độ không đảm bảo đo vẫn tồn tại sự hơi v ượ t quá mức cho phép. CH Ú D Ẫ N: X Lưu l ượ ng thể t í ch hút, Y Công suất tại khớp nối trục P cou , co + Các điểm bảo hành Vùng gạch chéo áp dụng như là phạm vi không ổn định đo đối với P cou , co tại P g = 7,0 Hình F.11 - So sánh với bảo hành đối với P cou , co F.2.4 . Ví dụ thử 4 Máy nén đ ượ c là m mát, số mủ đa h ướ ng n te = n g , tốc độ không điều ch ỉ nh đ ược (xem 7.2.3, Bảng 3, trường hợp 4 a) Tốc độ không điều chỉnh đ ượ c theo các điều kiện b ả o hành, nhiệt độ và o và nhiệt độ tái là m mát điều chỉnh đ ượ c, với kết quả ¶ j,te = ¶ j,g và các tỷ số lưu l ượ ng thể tích có thể đ ượ c đáp ứng (chuyển đổi phù hợp với Bảng 3). F.2.4.1 . Mục đích của thử nghiệm Kiểm tra công su ấ t liên quan đến b ả o hành ở bốn điểm bảo hành tại hai t ỷ số nén khác nhau. F.2.4.2 . Cấu hình của hệ số Máy nén không khí ly tâm ba cấp , có là m mát trung gian sau mỗi cấp , đ ượ c dẫn động bằng động cơ điện. K ý hiệu Tr ị số Đơn vị Áp suất và o p 1 ,g 0,099 4 (0,994) MPa (bar) Nhiệt độ và o t 1 ,g 20 o C Độ ẩ m t ươ ng đối của không khí j g 70 % Hằng số khí R g 288,887 J/(kg.K) Số mũ đẳng entropi k g 1,4 - Lưu l ượ ng thể tích n ướ c là m mát 60 m 3 /h Nh iệ t độ n ướ c là m mát và o t W,g 23 ° C F.2.4.3 . Đ ối t ượ ng bảo hành K ý hiệu Trị số Đ ơ n v ị Điểm bảo hành a b c d Lưu l ượ ng thể tích và o 24 490 24 490 17 140 14 910 m 3 /h Áp suất xả p 2 ,g 0,65 (6,5) 0,55 (5,5) 0,65 (6,5) 0,55 (5,5) MPa (bar) Công suất tại khớp nối trục P cou 1 830 1 730 1 420 1 200 kWh Công suất có liên quan tại khớp nối trục 0,074 72 0,070 64 0,082 85 0,080 48 F.2.4.4 . Các dữ liệu thiết kế khác Ký hiệu Trị số Đ ơ n v ị Tốc độ quay của động cơ dẫn động N M,g 1 480 1/min Nhi ệ t độ không k hí và o C ấ p II t 1 ,II,g 29 ° C Cấp III t 1 ,III,g 29 ° C F.2.4.5 . Bố trí thử nghiệm Các phép thử nghiệm thu đ ượ c trên băng thử của nhà sản xuất . Đo công suất của động cơ điện tại các đầu cực bằng ph ươ ng pháp hai Watt kế. Công suất tại khớp nối trục đ ượ c tính toán từ công suất tại các đầu cực nối khi sử dụng ph ươ ng pháp t ổ n thất riêng. CHÚ DẪN: 1 Hộp số Hình F.12 - Bố trí thử nghi ệ m và các trạm đo Các nhiệt độ tái là m mát đ ượ c điều chỉnh b ằ ng chỉnh đ ặt lưu l ượ ng và nhiệt độ n ướ c là m mát và đồng thời đánh giá chất l ượ ng của các bộ phận là m mát. Thiết bị thử đ ượ c giới thiệu trên hình 12. Máy nén đ ượ c trang bị hệ thống điều chỉnh cánh h ướ ng dòng đ ượ c lắp đặt ph í a đầu dòng của cấp thứ nhất. Ch ỉ có các bộ chuyển đ ổ i dữ liệu đ ượ c cùng với hệ thống thu thập dữ liệu và một bộ phận kiểm tra đ ượ c sử dụng cho các mục đích đo. Các dụng cụ đo đã đ ượ c hiệu chuẩn tr ướ c khi thử trong phòng thử nghiệm hiệu chu ẩ n đã đ ượ c chứng nhận. Điều kiện thử Để kiểm tra công suất có liên quan tại bốn điểm bảo hành, tổng năm đoạn đ ườ ng cong tính năng cho các vị trí khác nhau của cánh h ướ ng dòng trong phạm vi là m mát của máy nén đ ượ c vận hành trong mỗi trường hợp sao cho hai đ ườ ng tính năng của thiết bị P g1 = constant và P g2 = constant giao nhau với các đoạn đ ườ ng cong t í nh năng của máy nén. Chỉ có các điểm thử của đ ườ ng cong tính năng có chuyển động quay sơ bộ âm d 1 = const đ ượ c chỉ dẫn trong ví dụ này. Thực hiện việc so sánh với bảo hành bằng các ph ươ ng pháp biểu đồ và tính toán các độ không đảm b ả o đo cho so sánh với bảo hành tới với t ấ t cả các đi ể m bảo hành. F.2.4.6 . Điều kiện chỉnh đặt Có thể điều chỉnh các nhi ệt độ tái là m mát ở phí a đầu dòng của cấp thứ hai và thứ ba của máy nén b ằ ng cách thay đổi lưu l ượ ng n ướ c là m mát sao cho các tỷ số nhiệ t độ ¶ j phù hợp với các tỷ số nhiệt độ của thiết kế. Nếu có thể giữ vững đ ượ c các điều kiện về tính t ươ ng tự trong tất cả các thử nghiệm mà không tính đến dung sai bổ sung (các điều kiện c h ỉ nh đặt của các c ấ p ở trong phạm vi của dung sai bên trong Δ f tol ± 0,01. Do t í nh năng của thử nghiệm sử dụng khí ban đầu và chỉ có các sai lệch nh ỏ trong các điều kiện thử so với các điều kiện bảo hành cho nên kh ô ng cần thiết phải chuyển đổi hiệu suất như là kết quả của các số Reynolds khác nhau. Ký hiệu Trị số Đơn vị Thử nghiệm số 1 2 3 Tốc độ của động cơ N M,te 1487 1488 1487 1/min Lưu l ượ ng khối l ượ ng a 23389 30157 30695 kg/h Áp suất và o p 1 ,te 0,0961 (0,901) 0,0959 (0,959) 0,0956 (0,956) MPa (bar) Nhiệt độ và o t 1 ,te 21,75 22,03 22,99 ° C Độ ẩm của không khí j te 50 45 41 % Hằng số khí R te 288,567 288,444 288,402 J/(kg.K) Nhiệt độ n ướ c là m mát và o t W,1,te 23,3 23,1 23,7 ° C Nhiệt độ xả của cấp I t 2 ,I,te 115,1 115,1 116,2 ° C và o của cấp II t 1 ,II,te 30,5 31,0 32,0 ° C xả của c ấ p II t 2 ,II,te 95,9 92,9 91,6 °C v à o của cấp III t 1 ,III,te 30,6 31,0 32,1 °C xả của cấp III t 2 ,III,te 91,1 87,5 86,5 °C Áp suất xả của cấp I p 2 ,I,te 0,2100 (2,100) 0,2024 (2,024) 0,1972 (1,972) MPa (bar) và o của cấp II p 1 ,II,te 0,2044 (2,044) 0,1957 (1,957) 0,1900 (1,900) MPa (bar) xả của cấp II p 2 ,II,te 0,3745 (3.745) 0,3234 (3,234) 0,3331 (3,331) MPa (bar) và o của cấp III p 1 ,III,te 0,3711 (3,711) 0,3161 (3,161) 0,3281 (3,281) MPa (bar) xả của cấp III p 2 ,III,te 0,6496 (6,496) 0,5343 (5,343) 0,5209 (5,209) MPa (bar) Công suất tại khớp nối trục tử cân bằng năng l ượ ng Độ chênh lệch của entropi riêng cấp I Δ h I,te 94,47 93,84 94,00 kJ/kg cấp II Δ h II,te 65,83 62,33 59,99 kJ/kg cấp III Δ h III,te 60,93 59,89 54,76 kJ/kg Công suất khí của cấp c ấ p I P i,I,te 744,99 786,12 801,47 kW cấp II P i,II,te 519,15 522,12 511,50 kW cấp III P i,III,te 480,48 476,56 466,93 kW Tổng P i,te 1744,60 1784,80 1779,90 kW Tổn thất công suất cơ học P mech,te 42 44 44 kW T ổ n thất dẫn nhiệt và bức xạ b P rad,te 5 5 5 kW Công suất tại khớp nối trục P cou,te 1791,6 1833,8 1826 , 9 kW a Đ ượ c đo theo TCVN 8113-1 (ISO 5167-1) trên phí a xả; t ươ ng tự như lưu l ượ ng khối l ượ ng trong sử dụng ; vì không có sự ngưng tụ của n ướ c trong các bộ phận là m mát. b Các tổn th ấ t đ ượ c đánh giá. K ý hiệu Trị số Đơn vị Ghi chú Thử nghiệm số 1 2 3 Tỷ số nén P te 6,758 6,166 5,447 - - Công nén riêng đẳng nhiệt y Te,te 162,51 154,81 144,67 kJ/kg Ph ươ ng trình (E.63) Mật độ ở đầu và o r 1,te 1,1300 1,1261 1,1202 kg/m 3 - Lưu l ượ ng thể tích và o 25124 26780 27400 m 3 /s - F.2.4.7 . Công suất tại khớp nối trục từ công suất đ iện đo đ ượ c K ý hiệu Trị số Đơn v ị Thử nghiệm số 1 2 3 Công suất tại các đầu cực nối p term,te 1890 1942 1927 kW Tốc độ quay của động cơ điện N M,te 1487 1488 1487 1/min Tổn th ấ t công suất của động cơ điện P V,te 75,6 77,7 77,1 kW Công suất tại khớp nối trục P cou, t e 1814,4 1864,3 1849,9 kW Theo th ỏa thuận, công suất điện đo đ ượ c đ ượ c sử dụng để đánh giá thêm cho các thử nghiệm. F.2.4.8 . Công suất có liên quan Ký hiệu Tr ị số Đ ơ n v ị Công suất c ó liên quan tại khớp nối trục 0,07222 0,06962 0,06751 Công suất nén đẳng nhiệt P T 1281,6 1296,9 1233,5 kW Hiệu suất đẳng nhiệt tại khớp nối trục h T,cou,te 0,706 0,696 0,667 - F.2.4.9 . Chuyển đổi theo đ iều kiện b ả o hành K ý hiệu Trị số Đơn vị Gh i chú Thử nghiệm s ố 1 2 3 Tốc độ thử nghiệm N M,te 1487 1488 1487 1/min - Tốc độ thiết kế N M,g 1480 1480 1480 1/min - Lưu l ượ ng thể tích và o đ ượ c chuyển đổi 25,006 26629 27264 m 3 /h Hình 4 Công nén đẳng nhiệt đ ượ c chuyển đ ổ i y T,co 161,59 153,15 143,31 kJ/kg Hình 4 Tỷ số nén đ ượ c chuyển đổi P co 6,7666 6,0977 5,4290 - H ì nh 4 Công suất tại khớp nối trục đ ượ c chuyển đổi P cou,co 1868,1 1910,6 1909,6 kW Hình 4 Công suất có liên quan đ ượ c chuy ể n đổi 0,07471 0,07175 0,07004 - CHÚ D Ẫ N: X Lưu l ượ ng th ể tích h út , Y1 Công suất có liên quan tại khớp nối trục Y2 Tỷ số nén, P co + Các điểm bảo hành O Các đi ể m thử (đ ượ c t í nh toán trong v í dụ này) Δ Các điểm thử bổ sung tại các giá tr ị ch ỉ nh đặt, cánh h ướ ng dòng khác nhau, q Hình F.13 - Công suất có liên quan tại kh ớ p nối trục và tỷ số nén là một hàm số của lưu l ượ ng thể tích và o Độ không đảm bảo đo Các độ không đảm bảo đo t ươ ng đối đã đ ượ c tính toán cho điểm đo 1 khi sử dụng ph ươ ng pháp sai phân từ phần 6.4.4.3 để chứng minh. Cũng có thể áp dụng ph ươ ng pháp từ 6.4.4.2.4 trong trường hợp này. Ph ươ ng trình bắt đầu cho độ không đảm bảo đo t ươ ng đối đối với công suất có liên quan tại khớp nối trục là (F.18) Trong đó (F.19) Trong đó công nén đẳng nhiệt của c ấ p cho sự hợp nhất gần đúng ảnh hưởng của nhiệt độ tái là m mát là (F.20) (F.21) trong đó (F.22) trong đó p 1 ,I,g = 99,4 kPa (0,994 bar) p 2 ,III,g = 650 kPa (6,5 bar) T 1 ,I,g = 293,15 K T 1 ,II,g = 302,15 K = 24 590 m 3 /h P mech,co = P mech,te dẫn đến W(x i ) = 0,0734233 kWh/m 3 Trong dẫn suất của các ph ươ ng trình trong 6.4.4.2, p 1 , p 2 và áp suất tuyệt đối chứa trong ph ươ ng trình lưu l ượ ng khối l ượ ng đ ượ c xem xét ở đây theo cách đơn giản hóa như là các biến số đ ượ c đo độc lập đối với nhau, mặc dù chúng chứa sai số đo thông th ườ ng của áp suất môi tr ườ ng xung quanh p amb thông qua ph ươ ng trình (17). Biến số được đo Ký hiệu Đơn vị x 1 t xi % V xi W(x i +V xi ) kW/m 3 W(x i +V xi ) kW/m 3 f xi f xi 2 C ô ng su ấ t tại khớp nối tr ục P côu,te kW 1814,4 0,5 9,027 0,073795 0,073050 5,0733.10 - 3 2.5738.10 - 5 Tổn thất công su ấ t cơ học P mech,te kW 42 10 4 , 2 0,073424 0,073421 2.1974.10 -5 4,8287.10 -10 Lưu l ượ ng khối l ượ ng kg/h 28389 1 , 2 340 , 668 0,072573 0 , 074294 1,1721.10 -2 1,3739.10 -4 Nhiệt độ và o c ấ p I T 1, I,te K 294,9 0 , 3 1 0,073343 0,073502 1 , 0825.10 - 3 1,1718.10 -6 Nhiệt độ và o cấp II T 1, II,te K 303,65 0,3 1 0,073264 0,073582 2 , 1650.10 - 3 4,6873.10 -6 Hằng số kh í R te I /(kg.K) 288 , 567 0 0 0,073423 0 , 073423 0 0 Hệ số nén Z te - 1 0 0 0,073423 0,073423 0 0 Á p suất và o p 1, I,te kPa (bar) 96 , 12 (0,9612) 10,7 (0,107) 0,1028 (0,001028) 7 , 346 3 (0,073 463) 0,073383 5,4646.10 - 4 2.9862.10 - 7 Áp suất xả p 2,III,te kPa (bar) 649,6 (6,496) 25,4 (0,254) 1,65 (0,0165) 7,332 8 (0,073 328) 0,073518 1 , 2979.10 - 3 1,6845.1 0 -6 Độ không đảm bảo đo t ươ ng đối của các kết quả đối với công suất có liên quan đ ượ c chuyển đổi. t res = 1,31% Độ kh ô ng đảm bảo đo t ươ ng đối của các kết quả cho các điểm thử khác n ê n đ ượ c tính toán một cách t ươ ng tự. So sánh với bảo hành Tất cả các điểm thử đ ượ c vẽ đồ thị nh ư trên H ì nh F.13. So sánh với bảo hành đ ã đ ượ c thực hiện khi sử dụng ph ươ ng pháp biểu đồ. Để so sánh, các ch ỗ giao nhau của các đ ườ ng cong của máy nén với các đ ườ ng tính năng của thiết bị ( P g 1 = constan t ; P g 2 =cons) đ ượ c chi ế u thẳng đứng lên các đ ườ ng cong tính năng đối với công suất giảm. Các đ ườ ng nối các điểm thu đ ượ c theo cách này cho công suất có liên quan chỉ ra các sai lệch so với công suất có liên quan đ ượ c bảo hành tại các lưu l ượ ng thể tích v à o. Vì các công suất có liên quan đ ượ c chuyển đổi theo cách này đều ở d ướ i các giá trị bảo hành tại tất cả các điểm bảo hành cho nên có thể bỏ qua việc vẽ đồ thị phạm vi của độ không đảm bảo đo. K ý hiệu Trị số Đơn v| Điểm bảo hành a b c d Lưu l ượ ng thể tích và o 24490 24490 17140 14910 Công suất có liên quan theo bảo hành 0,07472 0,07064 0,08285 0,08048 Công suất có liên quan lúc thử đ ượ c chuy ể n đổi theo điều kiện bảo hành 0,07410 0,07040 0,07980 0,07750 Sai lệch - 0,00062 -0,00024 -0,00305 -0,00298 Sai lệch -0,83 -0,34 -3,68 -3,70 % Giá trị trung b ì nh (hệ số trọng l ượ ng c 1 = 1) -2,14 % F.2.5 . Ví dụ thử 5 Máy nén đ ườ ng ống không đ ượ c là m mát, số mũ đa h ướ ng n t e ¹ n g , tốc độ điều ch ỉ nh đ ượ c bằng dẫn động tuabin khí (xem 7.2.3, Bảng 2, trường hợp 3d) Các điều kiện thử sai lệch so với các điều kiện bảo hành. Sự thay đổi tốc độ là m cho máy có thể vận hành các phép thử tính năng trong phạm vi sai lệch cho phép của tỷ s ố f của các t ỷ số lưu l ượ ng thể tích. Các ví dụ có tính đến việc tính toán đ ộ không ổn định đo. F.2.5.1 . Mục đích của thử nghiệm Kiểm tra công suất đ ượ c bảo hành tại khớp nối trục ở một điểm bảo hành và kiểm tra công suất tiêu thụ nhiệt có liên quan đến công suất đẳng entropi của máy nén đ ượ c thực hiện tại hiện tr ườ ng. Trong ví dụ này chỉ xử lý sự so sánh với bảo hành về công suất của khớp nối trục máy nén. F.2.5.2 . Cấu hình của hệ thống Máy nén lý tâm một cấp dùng để truyền khí tự nhiên trong đ ườ ng ống. Máy nén đ ượ c dẫn động bằng tuabin khi c ó hai trục. F.2.5.3 . Điều ki ệ n bảo hành Ký hiệu Trị số Đơn v ị Áp suất và o p 1, g 4,9 (49) MPa (bar) Nhiệt độ và o t 1, g 10 ° C Mật độ ở đầu và o r 1,g 38,219 kg/m 3 Loại khí Khí tự nhiên Khối l ượ ng mol M g 16,460 kg/mol Hằng số khí R­ g 0,5051 kJ/(kg.K) Tốc độ quay N g 15930 1/min Thành phần của khí % thể tích Cacbon đioxit 0,17 Nitơ 0 , 92 Metan 97,68 Metan 0,84 Propan 0,26 Butan 0,09 Pentan 0,03 Hexan 0,01 Heptan 0,01 Octan 0,01 Benzon 0,01 F.2.5.4 . Đối t ượ ng bảo hành K ý hiệu Trị số Đơn vị Lưu l ượ ng thể t í ch và o 1,3694 m 3 /s Áp suất xả p 2,g 0,75(75) MPa (bar) Công suất tại khớp trục nối P cou,g 3850 kW F.2.5.5 . Các dữ liệu thiết kế khác K ý hiệu Trị số Đơn vị công nén riêng đa h ướ ng y p,g 58,4 kJ/kg Công nén riêng đẳng entrop i y s,g 57,7 kJ/kg Số mũ đa h ướ ng n g 1,4704 - Hiệu suất đa h ướ ng h p,g 81,34 % Số mũ đẳng entropi k V,g 1,3583 - Hiệu suất đẳng entropi h s,g 80,36 % F.2.5.6 . Bố trí thử nghiệm Các phép thử bảo hành đã đ ượ c thực hiện ở hiện tr ườ ng với khí gần với khí ban đầu. Các điểm thử riêng lẻ đã đ ượ c điều chỉnh bằng các van tiết lưu sẵn có tại đầu và o và đầu ra của máy nén và điều chỉnh tốc độ công suất của tuabin. Thực hiện bốn điểm thử nghiệm trên một đ ườ ng tốc độ không đổi gần với tốc độ đ ượ c dự đoán để đáp ứng các tọa độ của điểm bảo hành (lưu l ượ ng thể tích và o và công nén đa h ướ ng). Thiết bị thử đ ượ c giới thiệu trên Hình F.14. Công suất của khớp nối trục đ ã đ ượ c đo trực tiếp bằng dụng cụ đo momen xoắn đã đ ượ c hiệu chỉnh (đo momen xo ắ n và tốc độ) và đ ượ c tính toán bổ sung từ công suất của khí và các tổn thất cơ học đ ượ c lấy từ các kết quả thử nghiệm ở x ưở ng. Chỉ sử dụng các bộ chuyển đổi dữ liệu điện cùng với một hệ thống thu thập dữ liệu cho các mục đích đo. Các dụng cụ đo đã đ ượ c hiệu chuẩn tr ướ c khi thử trong phòng thử nghiệm đã đ ượ c chứng nhận. Hình F.14 - Bố trí thử nghiệm và các trạm đo Các điều kiện ch ỉ nh đặt t ươ ng đối như các điều kiện bảo hành F.2.5.7 . Điều ki ệ n th ử Thành phần của khí % thể tích Cacbon đioxit 0,1675 Nitơ 0,8339 Metan 97,9897 Etan 0,6659 Propan 0,2274 Butan 0,0835 Pentan 0,0196 Hexan và cao hơn 0.0125 K ý hiệu Tr ị số Đơn v ị Thử nghiệm số 1 2 3 4 Tốc độ N te 16002 15987 16004 16002 min - 1 Áp suất và o p 1 ,te 4,913 (49,13) 4,925 (49,25) 4,9073 (49,073) 4,8301 (48,301) MPa (bar) Nhiệt độ và o t 1 ,te 8,24 8,4 8,4 8,11 ° C Khối l ượ ng mol M te 16,164 16,164 16,164 16,164 kg/mol Hệ số nén ở đầu và o Z 1 ,te 0,8955 0,8955 0,8959 0,8970 - F.2.5.8 . Kết quả thử K ý hiệu Trị số Đơn vị Ghi chú Thử nghiệm số 1 2 3 4 Lưu l ượ ng khối l ượ ng 60,47 56,11 52,39 47,21 kg/s - Mật độ ở đầu và o r 1, te 37,826 37,906 37,766 37,171 kg/m 3 - Lưu l ượ ng thể tích và o 1,5986 1,4800 1,3872 1,2700 m 3 /s - Áp su ấ t xả p 2 ,te 7,066 (70,66) 7,353 (73,53) 7,523 (75,23) 7,62 (76,2) MPa (bar) - Nhiệt độ xả t 2 ,te 41,66 48,16 48,0 47,24 ° C - Hệ số nén xả Z 2 ,te 0,9071 0,9075 0,9084 0,9099 - - S ố mũ đẳng entropi k V,te 1,3498 1,3537 1,3557 1,3565 - Ph ươ ng trình (E.67) Số mũ đa h ướ ng n te 1,5246 1,5016 1,4927 1,4839 - Ph ươ ng trình (E.81) Độ chênh lệch của entropi đa h ướ ng Δh s,te 49,432 54,845 58,697 62,869 kJ/kg BWR Công nén riêng đẳng entropi y s,te 49,496 54,911 58,762 62,932 k J /kg Ph ươ ng trình (E.68) Công nén riêng đa h ướ ng y p,te 50,108 55,565 59,476 63,719 k J /kg Ph ươ ng trình (E.77) Hệ số hiệu chỉnh f 0,9987 0,9988 0,9989 0,9990 - Hiệu su ấ t đa h ướ ng h p,te 75,81 78,35 78,33 80,27 % - Hiệu suất đẳng entropi h s,te 74 , 79 77,33 79,37 79,20 % - công suất của khí P i,te 3997 3979 3926 3748 kW - T ổ n thất cơ học P mech,te 30 30 30 30 kW - Tổn thất do bức xạ Q rad,te 0 0 0 0 kW - Công suất tại khớp nối trục dựa trên phép đo nhiệt độ P cou,te,1 4027 4009 3956 3778 kW - Công suất tại khớp nối trục dựa trên phép đo momen xoắn P cou,te,2 4031 4015 3972 3790 kW - Công suất có trọng l ượ ng tại khớp nối trục 4030 4014 3969 3788 kW - T ỷ số của các tốc độ giảm X N 0,9936 0,9926 0,9936 0,9934 Ph ươ ng trình (E.112) F.2.5.9 . Chuyển đổi theo điều kiện bảo hành Trong b ướ c thứ nhất, việc chuyển đổi theo điều kiện bảo hành đã đ ượ c thực hiện đối với mật độ ở đầu và o và tốc độ chuẩn của bốn lần chạy thử. Trong b ướ c thứ hai, việc chuyển đổi đã đ ượ c thực hiện theo các con số bảo hành của công nén riêng đa h ướ ng, và lưu l ượ ng thể tích trên cơ s ở các giá trị đ ượ c chuyển đổi ở trên của lưu l ượ ng thể tích và o, công nén đa h ướ ng, công suất của khí và các tổn thất cơ học bằng cách nhân các giá trị này với t ỷ số bình ph ươ ng là lập ph ươ ng của tốc độ đáp ứng các con số bảo hành và tốc độ thử chuẩn . Tr ướ c khi thực hiện yêu cầu này, công suất của khí đã đ ượ c chuyển đổi do giá trị trung bình có trọng l ượ ng của công suất tại khớp nối trục đ ượ c đo bằng các ph ươ ng pháp độc lập khác nhau. K ý hiệu Trị số Đ ơ n vị Ghi chú Thử nghiệm số 1 2 3 4 Tốc độ chuẩn N te,ref 16000 16000 16000 16000 min - 1 - Lưu l ượ ng và o đ ượ c chuyển đổi 1,5984 1,4788 1,3869 1,2698 m 3 /s - Công nén riêng đ a h ướ ng đ ượ c chuyển đổi y p,co 50,095 55,655 59,446 63,703 k J /kg - Công suất có trọng l ượ ng tại khớp nối trục đ ượ c chuyển đổi p cou,co 4070,5 4056,9 4013,7 3892,6 kW xem 6.4.4.5 Ph ươ ng trình (38) Tốc độ đáp ứng các con số bảo hành N co,g 15840 15840 15840 15840 min - 1 - Lưu l ượ ng và o đ ượ c chuyển đổi, g 1,5824 1,4640 1,3730 1,2571 m 3 /s - Công nén riêng đa h ướ ng đ ượ c chuyển đổi, g y p,co,g 49,10 54,55 58,26 62,43 kJ/kg - Công suất tại khớp nối trục đ ượ c chuyển đổi P cou,co,g 3950 3936 3894 3777 kW xem 8.2.2 Ph ươ ng trình (48) CHÚ D Ẫ N: X Lưu l ượ ng thể tích và o đ ượ c chuyển đổi Y Công nén riêng đa h ướ ng được chuyển đổi , y p ,co,g S Bảo hành Δ Thử nghiệm Hình F.15 - Công nén riêng đa h ướ ng đ ượ c chuyển đổi theo các điều kiện bảo hành đối với lưu l ượ ng thể tích và o CHÚ D Ẫ N: X Lưu l ượ ng thể t í ch và o đ ượ c chuyển đ ổ i Y Công suất tại khớp nối trục đ ượ c chuy ể n đổi, P cou,co,g S Bảo hành ¸ Thử nghiệm Hình F.16 - Công suất tại khớp nối trục đ ượ c chuyển đổi theo các điều kiện bảo hành đối với lưu l ượ ng thể tích và o Độ không đảm bảo Các độ không đảm bảo đo đã đ ượ c tính toán theo điểm đo 3 khi sử dụng ph ươ ng pháp vi sai (xem 6.4.4.3) áp dụng cho chương trình máy tính để t í nh toán các kết quả thử. Để so sánh bảo hành với con số bảo hành chính, công suất tại khớp nối trục khi thử đã đ ượ c xác định bằng hai ph ươ ng pháp đo khác nhau độc lập đối với nhau, độ không đảm bảo của kết quả đo phải đ ượ c tính toán như một giá trị có trọng l ượ ng phụ thuộc và o các giá trị đo và độ không đảm bảo đo của chúng. Ph ươ ng trình đ ể tính toán công suất tại khớp nối trục có trọng l ượ ng là (F.23) trong đó P cou,co,i là hai kết quả của công suất tại khớp nối trục đ ượ c chuyển đổi đo đ ượ c b ằ ng hai ph ươ ng pháp độc lập đối với nhau và P cou,co,i , độ không đảm bảo đo của cả hai giá trị kết quả . Giá trị trung b ì nh có trọng l ượ ng của độ không đảm bảo đo đ ượ c cho bởi ph ươ ng trình . (F.24) Bảng sau đây có chứa các độ không đảm bảo đo của các phép đo riêng lẻ cũng như có độ không đảm bảo của các kết quả đ ượ c tính toán. Biến số đo K ý hiệu Đơn vị x i t xi % f xi (P cou,co ) 2 bởi nhiệt độ f xi (P cou,co ) 2 bởi momen xoắn Áp suất kh í áp suất kế b o MPa (bar) 0 , 101 (1010) 0,1 3 , 70076.E-10 5 , 1984.E-10 5,2441.E-10 Áp su ấ t và o p 1 MPa (bar , áp kế) 4,908 (48,07) 0,1 3,83189.E-07 1 , 16964.E-06 1 , 18745.E-06 Áp suất xả p 2 MPa (bar, áp kế) 7,523 (74,22) 0,1 2 , 16123.E-07 0 0 Nhiệt độ và o T 1 K 281,55 0,25 1,30521.E-04 1 ,29 456.E-05 1,31461.E-06 Nhiệt độ xả T 2 K 321,15 0,25 7.49729.E-04 3.81564.E-11 0 Công su ấ t khớp nối trục do momen xo ắ n P cou kW 3927 1,32 0 1,742749.E-04 0 Tổn th ấ t cơ học P mech kW 30 10 2,28981.E-07 1 , 000000.E-10 0 Tốc độ quay N min - 1 16004 0 , 1 8 , 87855.E-06 8 , 82744.E-06 9,98001.E-07 Lưu l ượ ng khối l ượ ng kg/h 188604 1,2 1 , 42626.E-04 0 1 , 44000.E-04 Độ không đảm bảo đo của k ế t quả % - - 3,15 1,40 1,26 Theo [6] các giá trị của công suất tại khớp nối trục đ ượ c chuyển đổi và các độ không đảm bảo đo kết quả của chúng đã đ ượ c lấy để tính toán công suất tại khớp trục nối có trong l ượ ng điện chuyển đổi: Công suất tại khớp n ố i trục c ó trọng l ượ ng đ ượ c chuyển đ ổ i P cou,c kW 3889 Công suất tại khớp nối trục bảo hành P cou,g kW 3850 Sai lệch ΔP cou kW 39 Sai lệch % 1,01 Độ không đảm bảo đo t res % ±1,28 F.2.5.10 . So sánh với bảo hành Tất cả các điểm thử có liên quan đến so sánh với bảo hành đ ượ c vẽ đồ thị trên các Hình F.15 và F.16. So sánh với bảo hành đã đ ượ c thực hiện bằng biểu đồ bằng cách lấy giá trị của công suất tại khớp nối trục đ ượ c chuyển đổi ở lưu l ượ ng thể tích và o đ ượ c bảo hành từ đồ thị trên Hình F.16. Mặc dù công suất tại khớp nối trục đ ượ c chuyển đổi cao hơn giá trị bảo hành, bảo hành vẫn đ ượ c đáp ứng một phần tự độ không đảm bảo đo đ ượ c tính toán. THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 6398 [ISO 31 (parts 0 to 13)], Quantities, units and symbols (Các đại l ượ ng, đơn v ị và ký hiệu). [2] ASME PTC 10, Po w er test Code - Compressors and Exhausters (Quy tắc th ử công suất - M á y nén và máy hút). [3] VDI 2045-1, Acceptance and Per f ormance Tests on Turbo Compressors and Displacement Compressors(1993) - Part 1: Test Procedure and CoMParison with Guaranteed Values (Thử nghiệm thu và thử tính năng cho các máy nén tuabin và máy nén thể tích (1993) - Phần 1: Qui trình thử và so sánh với các giá trị đ ượ c bảo hành) . [4] VDI 2045-2, Acceptance and Per f ormance Tests on Turbo Compressors and Displacement Compressors(1993) - Part 2: Theory and Examples (Thử nghiệm thu và thử tính năng cho các máy nén tuabin và máy nén thể tích (1993) - Phần 2: Lý thuyết và ví dụ) . [5] VDI/VDE 2040 Part 1: Calculation principles for the measurement of fluid flow; using ori f ice plates, nozzles and venturi tubes; deviations ans supplements to DIN 1952-01.91 (Nguyên lý t í nh toán cho phép đo dòng lưu chất khi sử dụng các tấm có lỗ phun, vòi phun và ống Venturi; các sai lệch và b ổ sung cho DIN 1952-01.91). [6] VDI/VDE 2041, Measurement of fluid flow primary devices; or if ice plates and nozzles for special applications - 04.91 (Đo dòng lưu chất với các dụng cụ đo sơ cấp ; tấm có lỗ phun và vòi phun cho các ứng dụng chuyên dòng -04.91). [7] VDI/VDE 2040, BI.3, Measurement of gas flow in circular; annular or rectangular sections of conduits veloccity area method -11.83 (Đo dòng khí trong các tiết diện tròn, hình và nh hoặc hình chữ nhật của các ống dẫn bằng ph ươ ng pháp diện tích có tốc độ - 11.83). [8] VDI 2048, Inaccuracies at acceptance test measurements; f undamental principles - 06.78. (Độ không chính xác của các phép đo trong thử nghiệm thu; nguyên tắc cơ bản - 06.78) [9] MITTELBACH.G., Die Berechnung von Ergebnismesspiele bei Abnahmeversuchen am Beispiel des Verdichters, B W K24 (1972) Nr.3.s.99.u.104. [10] NEL Fluid Rep.No.85 (Nov.1959). [11] FISTER,W., and KOTZUR, J., Ungekühlte Turboverdichter bei geänderten Betriebsbedingungen, Chem.-ling.-Techn., 37 (1965). [12] STRUB, R. A., BONCIANI, L. , BORER, C.J ., CASEY, M. V., COLE, S.L., COOK, B.B., KOTZUR, J., SIMON, H., and STRITE, M.A., In f luence of the Renynolds number on the performance of centri f ugal compressors. Transactions of the ASME, Jou rn al of Turbomachinery, 109 (1987) pp.541-544. [13] SCHULT Z , J.M., The Polytropic Analysis of Centri f ugal Compressors, Transactions of the ASME, Series A. Journal of Engineering for Power, Vol.84 (Jan.4962), pp. 69-82. [14] HUNTINGTON, r.a., Evaluation of Polytropic Calculation Methods for Turbomachinery Per f ormance, ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Po w er, Vol.107 (Oct.1985), pp.872-879. MỤC LỤC Lời nói đầu 1. Phạm vi áp dụng 2. Tài liệu viện dẫn 3. Ký hiệu và định nghĩa 4. Bảo hành 4.1. Quy định chung 4.2. Điều kiện tiên quyết cho bảo hành 4.3. Đối tượng bảo hành 4.4. Bảo hành bổ sung 4.5. So sánh với bảo hành 4.6. Bảo hành đối với sản xu ấ t hàng loạt 5. Phương pháp đo và thiết bị đo 5.1. Quy định chung 5.2. Áp suất 5.3. Nhiệt độ 5.4. Mật độ của khí 5.5. Thành phần khí 5.6. Tốc độ của khí 5.7. Lưu l ượ ng thể tích và lưu l ượ ng khối l ượ ng 5.8. Tốc độ quay 5.9. Công suất 6. Thử tính năng 6.1. Chuẩn bị cho thử nghiệm 6.2. Thực hiện phép thử 6.3. Đánh giá các kết quả thử 6.4. Độ không đảm bảo đo của các kết quả thử 7. Chuyển đổi các kết quả thở theo các điều kiện bảo hành 7.1. Quy định chung 7.2. Sự chuyển đổi 8. So sánh với bảo hành 8.1. Đối t ượ ng 8.2. Thực hiện bảo hành 8.3. Ghi ch ú đặc biệt 9. Báo cáo thử Phụ lục A ( Quy định ): Sơ đồ qui trình tính toán và các con số đối với tỷ số lưu l ượ ng thể tích Phụ lục B ( Quy định ): Thử nghiệm đối với t ỷ số lưu l ượ ng thể tích v ượ t quá tính t ươ ng tự của dòng chảy Phụ lục C ( Quy định ): Ph ươ ng pháp hiệu ch ỉ nh đối với ảnh hưởng c ủ a số Reynolds đến tính năng của máy nén ly tâm Phụ lục D (Tham khảo): Nguồn gốc của ph ươ ng tr ì nh tính toán độ không đảm bảo của các kết quả đo Phụ lục E (Tham khảo): Các thuật ngữ chuyên dùng cho máy nén Phụ lục F (Tham khảo): Các ví dụ của báo cáo thử nghiệm thu Thư mục tài liệu tham khảo