GB/T 34619-2017 容积式制冷剂压缩机容积流量试验方法

　　ICS 27 . 200 J 73

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 34619—2017

　　容积式制冷剂压缩机容积流量试验方法

　　Testmethodforvolumetricflow ofpositivedisplacementrefrigerant

　　compressors

　　2017-09-29 发布 2018-04-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 34619—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国机械工业联合会提出。

　　本标准由全国冷冻空调设备标准化技术委员会(SAC/TC 238)归口 。

　　本标准负责起草单位：合肥通用环境控制技术有限责任公司、合肥通用机械研究院、合肥通用机电产品检测院有限公司。

　　本标准参加起草单位：松下压缩机(大连)有限公司、南京奥特佳新能源科技有限公司、丹佛斯(天津)有限公司。

　　本标准主要起草人：张秀平、王汝金、马金平、周英涛、吴维新、曾光、刘期聂。

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　　容积式制冷剂压缩机容积流量试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了容积式制冷剂压缩机的容积流量试验方法。

　　本标准适用于单级容积式制冷剂压缩机(以下简称“压缩机”)及单级容积式制冷剂压缩机组(以下简称“压缩机组”)。 其他型式的压缩机的试验可参考本标准所述的试验方法。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2624 . 1 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 第 1 部分：一般原理和要求

　　GB/T 2624 . 2 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 第 2 部分：孔板

　　GB/T 2624 . 3 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 第 3 部分：喷嘴和文丘里喷嘴

　　GB/T 2624 . 4 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 第 4 部分：文丘里管GB/T 5773 容积式制冷剂压缩机性能试验方法

　　GB/T 15487 容积式压缩机流量测量方法

　　JB/T 7249 制冷设备 术语

　　3 术语和定义

　　JB/T 7249 和 GB/T 5773 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　容积式制冷剂压缩机组 positivedisplacementrefrigerantcompressorsunits

　　由容积式制冷剂压缩机、原动机及其他附件(如油泵、油冷却器等)组装在一起，用于压缩制冷剂蒸气的机组。

　　3.2

　　容积流量 volumetricflow

　　在规定的容积流量试验条件和吸气位置下，流经压缩机(组)的实际体积流量，单位为立方米每小时

　　( m3 / h ) 。

　　4 通则

　　4 . 1 试验条件

　　4 . 1 . 1 测试用试验系统应密封、清洁。

　　4 . 1 . 2 压缩机(组)内保持正常运转用润滑油量。

　　4 . 1 . 3 除使用制冷剂作为试验气体外，试验气体一般为干燥空气或氮气，且应经过严格的干燥处理。

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　　4 . 1 . 4 被试压缩机(组)周围不应有异常的空气流动。

　　4 . 1 . 5 试验中吸、排气测点的位置应满足下述要求：

　　— 带截止阀的压缩机(组)：在吸、排气截止阀外 0.3 m 的直管段处;

　　— 不带截止阀的压缩机(组)：在距离吸、排气管口末端 0.15 m 的直管段处。

　　4 . 2 仪器设备

　　4 . 2 . 1 概述

　　4 . 2 . 1 . 1 试验用的仪表类型，可采用一种或数种进行测量。

　　4 . 2 . 1 . 2 试验用仪表应经校验合格，并在有效使用期内。

　　4 . 2 . 2 温度测量

　　4 . 2 . 2 . 1 仪表

　　测量温度的仪表有：玻璃水银温度计、热电偶、电阻温度计、半导体温度计和温差计。

　　4 . 2 . 2 . 2 准确度

　　相关测点的准确度应满足以下要求：

　　a) 油冷却器、气体冷却器的冷却水温度：准确度 ±0.1 ℃ ;

　　b) 压缩机(组)吸气温度、流量节流装置前温度：准确度 ±0.1 ℃ ;

　　c) 其他温度：准确度 ±0.2 ℃。

　　4 . 2 . 2 . 3 测量要求

　　温度计的套管采用薄壁钢管或不锈钢薄壁管或铜管，垂直插入试验气体(温度计套管的尺寸不使气流受到明显影响)。管径较小时可斜插逆流或用测温管，插入深度为 1/2 管道直径。 套管内注导热介质，读数时不应拔出温度计。

　　4 . 2 . 3 压力测量

　　4 . 2 . 3 . 1 仪表

　　测量压力的仪表有：弹簧管式压力表、压力传感器和水银柱大气压力计等。

　　4 . 2 . 3 . 2 准确度

　　所有压力测量仪表，其绝对压力读数或压差读数的准确度均为 ±1.0%以内。

　　4 . 2 . 3 . 3 测量要求

　　用水银大气压力计测量大气压力时，读数应作温度修正。

　　4 . 2 . 4 流量测量

　　4 . 2 . 4 . 1 仪表

　　流量测量仪表有：喷嘴、孔板和文丘里管等流量节流装置和质量或体积流量计等。

　　4 . 2 . 4 . 2 准确度

　　所有流量测量仪表，其准确度为测量流量的 ±2.0%以内。

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　　4 . 2 . 4 . 3 测量要求

　　测量应满足下述要求：

　　a) 流量节流装置的设计、制造、安装与计算应按照 GB/T 2624.1~GB/T 2624.4 或 GB/T 15487的规定。

　　b) 流量节流装置的压差读数应不小于 250 mm 液柱高度。

　　c) 流量测量仪表前应装设缓冲器，以减少和消除试验气体流量的脉动。

　　d) 对于在压缩机(组)排气侧进行流量测定的场合，应设置有效的油分离装置，使流经流量测量仪表的试验气体中含油量不超过 1.5%(以质量计)。

　　4 . 2 . 5 时间测量

　　采用秒表测量。准确度为测定经过时间的 ±0 .1%。

　　4 . 3 试验数据处理

　　4 . 3 . 1 压缩机(组)容积流量测量在一定的试验工况下进行。 测量应在压缩机(组)运转平稳、工况稳定时进行，试验时允许试验参数偏差应符合表 1 的规定。

　　4 . 3 . 2 使用流量计进行容积流量测量时，每一工况读数五次，各次读数时间间隔应均匀，各测点参数应尽可能同时读取，以各参数的平均值计算压缩机(组)容积流量。

　　4 . 3 . 3 压缩机(组)试验运行的总压力比应符合压缩机(组)设计运行范围的要求。

　　表 1 试验参数的允许偏差

　　4 . 4 试验报告

　　4 . 4 . 1 一般数据

　　试验报告应包含下述一般数据：

　　a) 试验日期、启动时间、结束时间和测量时间;

　　b ) 压缩机(组)类别、型号和出厂编号;

　　c) 压缩机(组)额定电源;

　　d) 压缩机(组)主要结构参数;

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　　e) 压缩机(组)理论排气量;

　　f) 压缩机(组)名义转速或额定频率;

　　g) 使用试验气体及其组分或纯度;

　　h ) 润滑油种类。

　　4 . 4 . 2 试验工况

　　试验工况应包含下述内容：

　　a) 压缩机(组)吸气压力、吸气温度;

　　b) 压缩机(组)排气压力;

　　c ) 试验时间。

　　4 . 4 . 3 试验测量值的平均值

　　试验测量值的平均值应包括：

　　a) 环境温度、大气压力;

　　b) 压缩机(组)吸气压力、温度;

　　c) 压缩机(组)排气压力、温度;

　　d) 压缩机(组)转速或频率;电源电压和频率;

　　e) 其他数据(根据所用的试验方法，可能需要不同的附加数据)。

　　4 . 4 . 4 试验结果

　　压缩机(组)的容积流量。

　　5 方法一 — 充灌测量法

　　5 . 1 构造

　　5 . 1 . 1 充灌测量法的试验系统流程示意如图 1 所示。

　　说明：

　　1 — 压缩机(组); 5 — 连通阀;

　　2 — 缓冲器; 6 — 储气罐;

　　3 — 干燥过滤器; 7 — 排液阀。

　　4 — 放空阀;

　　图 1 充罐测量法的试验系统流程示意

　　5. 1 .2 缓冲器 2 的容积应保证压缩机(组)向缓冲器充气至规定排气压力的时间不少于 30 s;储气罐 6的容积应保证压缩机(组)向储气罐充气至规定排气压力的时间不少于 5 min。

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　　5. 1 .3 准确测量储气罐的容积，测量的相对误差应不大于 ±0.2%,推荐充水测量。计算流量用储气罐

　　容积包括连通阀 5 与储气罐之间的管道容积。

　　5 . 2 试验步骤

　　5 . 2 . 1 微微开启放空阀 4,关闭连通阀 5,试验气体进入压缩机(组)之前首先经过干燥处理。 启动压缩机(组)后开始向缓冲器 2 充气，调节放空阀 4,保持压缩机(组)规定的排气压力，压缩机(组)运转稳定后，打开排液阀 7 排净缓冲器和储气罐中的冷凝液，记录储气罐内气体的温度和压力。

　　5 . 2 . 2 稍微开大放空阀 4 使缓冲器内气体压力下降，然后关闭阀。 此时压缩机(组)继续向缓冲器充气，当达到规定压力时，缓慢开启连通阀 5 向储气罐 6 充气，并保持缓冲器内气体压力为规定的排气压力。

　　5.2.3 当储气罐 6 内气体压力接近规定排气压力的 90%时，进一步开大连通阀 5 使缓冲器 2 内压力略微下降，然后关闭阀 5,此时缓冲器内压力将回升，当达到规定的排气压力时，压缩机(组)停车或卸载。

　　5 . 2 . 4 充气时间应以开启连通阀 5 向储气罐 6 充气时开始计算，直到全闭阀 5 后，缓冲器 2 内压力达到规定排气压力的瞬时为止。

　　5 . 2 . 5 充气结束，储气罐压力稳定后，记录罐内气体的温度和压力。

　　5 . 2 . 6 附加数据应包括：

　　a) 储气罐容积;

　　b) 充气时间;

　　c) 充气开始前储气罐内气体压力;

　　d) 充气开始前储气罐内气体温度;

　　e) 充气终止，热平衡后储气罐内气体压力;

　　f) 充气终止，热平衡后储气罐内气体温度。

　　5 . 3 容积流量计算

　　压缩机(组)容积流量由式(1)计算。

　　Q …………………………( 1 )

　　式中：

　　Q0 — 压缩机(组)容积流量，单位为立方米每秒(m3 /s ) ;

　　Vk — 储气罐容积，单位为立方米(m3 ) ;

　　Tx1 — 压缩机(组)吸气温度，单位为开( K ) ;

　　pk2 — 充气终止，热平衡后储气罐内气体压力，单位为兆帕(MPa) ;

　　pk1 — 充气开始前储气罐内气体压力，单位为兆帕(MPa) ;

　　τ — 充气时间，单位为秒(s) ;

　　px1 — 压缩机(组)吸气压力，单位为兆帕(MPa) ;

　　ξk2 — 充气终止，热平衡后储气罐内气体的可压缩性系数;

　　Tk2 — 充气终止，热平衡后储气罐内气体温度，单位为开(K) ;

　　Tk1 — 充气开始前储气罐内气体温度，单位为开(K)。

　　6 方法二 — 流量计测量法

　　6 . 1 构造

　　6 . 1 . 1 开式试验系统

　　流量计测量法开式试验系统的流程示意如图 2 所示。

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　　流量计安装在一个开式系统中，该系统由干燥过滤器、被试压缩机(组)、缓冲装置等构成。

　　a)吸气侧流量计法

　　图 2 流量计测量法开式试验系统流程示意

　　6 . 1 . 2 闭式试验系统

　　流量计测量法闭式试验系统的流程示意如图 3 所示。

　　流量计安装在气体管路节流调压装置后的管道上。 流量计安装在一个封闭系统中，该系统由被试压缩机(组)、排气压力降为吸气压力的调节装置、气体冷却装置等构成。

　　试验系统中气体冷却装置和油分离装置分离出的润滑油可由外部冷却水进行冷却。

　　a)吸气侧流量计法

　　图 3 流量计测量法闭式试验系统流程示意

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　　b)排气侧流量计法

　　说明：

　　1 — 干燥过滤器;

　　2 — 流量计;

　　3 — 缓冲器;

　　4 — 泄气阀;

　　5 — 压缩机(组);

　　6 — 油分离器;

　　7 — 泄油阀;

　　8 — 吸气压力调节阀;

　　9 — 气体冷却器;

　　10 — 排气压力调节阀。

　　图 3(续)

　　6 . 2 试验步骤

　　6 . 2 . 1 开式试验步骤

　　6 . 2 . 1 . 1 每工况测量次数为五次，记录流量计的读数;或者以计算机自动采集的试验数据为计算依据。

　　6 . 2 . 1 . 2 附加数据应包括：

　　a ) 单位时间流量计读数;

　　b) 流量计前的气体压力、温度;

　　c) 流量测量节流装置的压力降。

　　6 . 2 . 2 闭式试验步骤

　　6 . 2 . 2 . 1 压缩机(组)的吸气压力由气体压力调节阀调节。

　　6 . 2 . 2 . 2 压缩机(组)的排气压力由被试压缩机(组)试验系统中试验气体充注量及排气管道中压力控制阀共同调节。

　　6 . 2 . 2 . 3 附加数据应包括：

　　a ) 单位时间流量计读数;

　　b) 流量计前的气体压力、温度;

　　c) 气体冷却器的进口压力、温度;

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　　d) 节流阀后压力、温度;

　　e) 流量测量节流装置的压力降。

　　6 . 3 容积流量计算

　　6 . 3 . 1 使用吸气侧流量计的测试系统

　　压缩机(组)容积流量由试验工况下测定或由式(2)计算。 其中，流经压缩机吸气侧流量测量节流装置的气体质量流量按式(3)计算得出。

　　Q …………………………( 2 )

　　qm = 1.110 72 ·α1 ·ε1 ·d1 2 槡Δp1 ·ρ1 …………………………( 3 )

　　式中：

　　qm — 流经流量计的气体质量流量，单位为千克每秒(kg/s) ;

　　ρ0 — 在压缩机(组)吸气状态下，流经压缩机吸气侧气体的密度，单位为千克每立方米(kg/m3 ) ; α1 — 工作状态下，压缩机吸气侧流量测量节流装置的流量系数;

　　ε1 — 气体流经压缩机吸气侧流量测量节流装置时的可膨胀系数;

　　d1 — 压缩机吸气侧流量测量节流装置的孔径，单位为米(m) ;

　　Δp1 — 压缩机吸气侧气体流量节流装置前后的压差，单位为帕(Pa) ;

　　ρ1 — 流经压缩机吸气侧流量测量节流装置的气体在相对应压力和温度下的密度，单位为千克每立方米(kg/m3 )。

　　6 . 3 . 2 使用排气侧流量计的测试系统

　　6 . 3 . 2 . 1 压缩机(组)容积流量由式(2)计算。 其中，流经压缩机排气侧流量测量节流装置的气体质量流量按式(4)计算得出。

　　qm = 1.110 72 ·α2 ·ε2 ·d2 2 槡Δp2 ·ρ2 …………………………( 4 )

　　式中：

　　α2 — 工作状态下，压缩机排气侧流量测量节流装置的流量系数;

　　ε2 — 气体流经压缩机排气侧流量测量节流装置时的可膨胀系数;

　　d2 — 压缩机排气侧流量测量节流装置的孔径，单位为米(m) ;

　　Δp2 — 压缩机排气侧气体流量节流装置前后的压差，单位为帕(Pa) ;

　　ρ2 — 流经压缩机排气侧流量测量节流装置的气体在相对应压力和温度下的密度，单位为千克每立方米(kg/m3 )。

　　6 . 3 . 2 . 2 压缩机(组)容积流量也可由试验工况下测定，并经式(5)计算。

　　Q0 =q …………………………( 5 )

　　式中：

　　qvf — 流经排气侧流量计的气体体积流量，单位为立方米每秒(m3 /s) ;

　　pf — 排气侧流量计进口的气体压力，单位为兆帕(MPa) ;

　　Tx1 — 压缩机(组)吸气温度，单位为开( K ) ;

　　px1 — 压缩机(组)吸气压力，单位为兆帕(MPa) ;

　　Tf — 排气侧流量计进口的气体温度，单位为开(K)。

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　　7 方法三 — 制冷剂压缩机性能测量法

　　在制冷剂压缩机性能台上，使用实际制冷剂按 GB/T 5773 提供的试验方法测量制冷剂压缩机(组)性能的同时，直接测得压缩机(组)容积流量。

　　按照本标准规定的不同方法进行试验，当试验结果有争议时，以本方法获得的结果为准。