GB/T 15487-1995 容积式压缩机流量测量方法

UDC621-512:523.57

J72霭黔

中华人民共和国国家标准

GB/T15487一1995

容积式压缩机流量测量方法

Methodsofflowmeasurementfor

displacementcompressor

1995一02一19发布1995一10一01实施

国家技术监督局发布

目次

1主题内容与适用范围·······，’········，“·························”·”·“·····.，····，·····……(1)

2引用标准··“·“····”······“·”···“·····”·····.，··················”·“·“·············…·…(1)

3符号·····“·”·”······.，·········“······.，·”·”····“···.·，·····，···”·”·”，“·“·············”……(1)

4术语······“·，，·····“·”····“·”·“··············“·，’···········”·”·”···“··，”···········一·(3)

S总则·”··.·，‘····“···”···。···，·········“····”·”，····，·········”，·”·······。·····.·，···”“……(4)

6测量的一般要求·”“···”······“·····.，····””····“·”·············”···“·············”··一‘4)

7用ISA1932喷嘴加整流器的测量装置测量压缩机流量··············.，·····”··”······……(6)

8用ASME喷嘴测量装置测量压缩机流量“·········“·················”···，’·····，·····”，”····“一(12)

9用圆弧文丘里喷嘴测量装置在临界流状态下测量空压机流量·，，，，···.·，“·····，.，·”·“··”·(17)

10压缩机流量测量不确定度估算···”·”···“·········“····“··················“·…“…·…”·“…”·(20)

附录A用充罐法测量压缩机容积流量(补充件)”·“······························““...·.··”·”.…(23)

附录B用称瓶法测量压缩机容积流量(补充件卜·············“······················”·“·”···……(24)

附录C用气柜法测量压缩机容积流量(参考件)·“··一(25)

附录D用流量计测量压缩机容积流量(参考件).”···”，·························‘······“··········“一(26)

附录E管壁等效粗糙度K值举例(参考件)···”······”·····..·.·...·..·····..·..·..·..·.·……(27，

中华人民共和国国家标准

容积式压缩机流量测量方法GB/T15487一1995

Methodsofflowmeasurementfor

displacementcompressor

1主题内容与适用范围

本标准规定了容积式压缩机(以下简称“压缩机”)流量的测量装置和测量方法。

本标准适用于压缩机流量的测量。输气管内流量的测量也可参照采用。

本标准不适用于管道内流量不稳定、气体有相变、气体中有固体或液体等物质析出以及节流件上游

气体是音速或超音速流等情况下流量的测量。

2引用标准

GB/T2624流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量

GB3853一般用容积式空气压缩机性能试验方法

GB4975容积式压缩机名词术语

GB4976压缩机分类

GB/T13928微型往复活塞空气压缩机

ZBJ72014.1全无油润滑往复活塞空气压缩机型式与基本参数

ZBJ72041往复活塞空气压缩机储气罐

ZB172025什寡东缩机犬语

3符号

在无特殊说明的情况下.本标准各主要符号的意义如表1.

表1符号

符号名称或定义量纲单位

A有效截面积L'm:

①工作状态下节流件流出系数C=a"J万二万

C

②ASME喷嘴的喷嘴系数C=.寿而e

C.临界流系数

D工作状态下节流件上游管道内径L们，

I颇率T''Hz

a储气雄净重Mkg

①充气后储气嫩总重量Mkg

G

②以百分数表示的压力表精度级

国家技术监督局1995一02一19批准1995一10一01实施

Gs/T15487一1995

续表1

符号名称或定义量纲单位

△h气柜下沉高度Ln1

月‘安德逊数

k气体等摘指数

K管壁等效粗糙度Ln1

D气体的静压力ML-'T-'Pa

Pm压力表满刻度值ML-'T-'Pa

Pa实测压力值ML-'T-'Pa

气体流经节流件时的压力差或气流在管道内压力

APML一'T-'Pa

降

4m质量流量MT-'kg/s

4.容积流量L'T-m'/s

Q换算到压缩机1级吸气状态下容积流量L3T"'MV.

Q。未计及冷凝水的压缩机容积流量L'T-'m'/s

Q压缩机容积流量L'T-m'/s

R理想气体常数L'T-'B-']/kg·K

e摄氏温度℃

O

T热力学温度K

U节流件上游管道内气体平均轴向速度LT-'m/5

V有效容积L'm，

产气体的动力粘度ML-'T-'Pa·s

v气体的运动粘度。=P/PLzT-'m'/s

P密度ML-'kg/m'

①压力比T0Pnlp}

r

②测量时间Ts

m喷嘴材料的热膨胀系数0一】1/K

犷真实气体可压缩性系数

下标1压缩机1级或节流件上游取压口

下标2节流件下游取压口

下标b大气

下标f流量计

下标h气柜

下标k储气峭

下标L压缩机自身外泄偏

下标n系统泄偏

下标x压缩机吸气

注:量纲符号:L一长度.M一质量,T一时间=0--温度。

GB/'r15487一1995

术语

本标准除规定下述术语外，其余术语见GB4975,GB4976及ZBJ72025,

4.1一次装置

安装于被测流体的管道，用来测量流体流量的装置。

一次装置还包括取压口。

4.2二次装置

除一次装置外，在测量中所需要的其他装置。

4-3喉部

节流元件开孔最小横截面处。

4.4喷嘴

由入口收缩部分和与其相连的喉部组成。

4.5文丘里管

由入口收缩部分、喉部和圆锥形扩散部分共同组成。

4.5.1圆弧文丘里喷嘴

收缩部分是圆弧旋转面的文丘里管。

4.6喷嘴直径(d)

喷嘴喉部直径，

4.7管壁取压

取压口开在管壁上，其内边缘与管道内壁平齐。

开孔一般是圆形的，但也可以开成一个环形缝隙。

4.s压差(AP)

一次装置的两个取压口处，采取管壁取压测得的静压差。

4.9压力比(r)

一次装置的两个取压口处，测得的下游静压力与上游静压力之比，即:户s/P>

4.10直径比(R)

一次装置在工作状态下.喷嘴直径与上游直管段内径(以下简称管径)之比，即;d/D,

4.11雷诺数(Rep)

本标准所用的雷诺数是节流件上游直管内气体平均轴向速度与管径乘积和气体运动粘度之比，即:

UD/u,

4.12流量系数(a)

用名义上不可压缩的流体对一次装置进行标定，实测出质量流量4m和与之对应的压差△P后，按

(1)式计算出来的无量纲数a.

““万/4)+rd'(2P一石pn“……””.“，”.‘“.·…”·(1)

对于几何相似的一次装置。流量系数仅与雷诺数有关。

4.13膨胀系数(。)

用可压缩的流体对一次装置进行标定，实测出质量流量9m和与之对应的压差仰后，按(2)式计算

出来的无量纲数Ep

4m

“.”.…，…”一‘“。..。.:(2)

(1/4)nad'(2P,AP)'"

对于给定直径比的一次装置，膨胀系数只与压力比和等摘指数有关。

4.14不确定度(s)

GB/T15487一1995

可期望被测量的真值能以一定的概率存在的一个范围，详见10.1条.

总则

5.1可以采用GB/T2624所规定的任一方法测量压缩机流量，但必须完全满足GB/T2624的要求。

5.2如果不能全部满足GB/T2624推荐的一次装置的安装要求时，允许缩短其上游直管段长度，但应

增设整流器，如采用ISA1932喷嘴为节流件时，按第7章规定的方法测量压缩机流量。

5.3对于动力用空气压缩机(以下简称“空压机”)以及其它压缩介质允许放空的气体压缩机，推荐采用

第8章规定的方法测量压缩机流量。

5.4在要求用简单、快速且经济的方法测量空压机流量的场合，而测量精度要求不严格时，可以采用圆

弧文丘里喷嘴测量临界流状态下空气容积流量的装置，详见第9章。

5.5在上述几种测量方法都不适合时，可以采用附录A(补充件)、附录B(补充件)、附录C(参考件)和

附录D(参考件)给出的四种流量测量的任一种方法。

6测且的一般要求

6.1根据GB3853或供需双方商定的压缩机测试工况确定流量的测量工况。每一流量测量工况读数

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流量。

6.2测量应在压缩机运转平稳，工况稳定时进行。测量过程中各被测参数的波动不得超出表2的规定。

6.3测试仪器仪表的精度应符合本标准有关条款的规定，并经计量部门检验合格。

6.4压缩机1级吸气压力、吸气温度及大气压力的测量应符合GB3853的规定。

6.5对于无消声器及进气接管，直接从大气吸气的空压机，其1级吸气压力等于测试处大气压力。

6.6测试前应对测试系统的全部设备、连接管路、测压点及测温点作密封性检查，不应泄漏。节流件内

表面应清洁，不应有污物粘附。

表2被测参数允许的波动值

实测值与规定值间允许任一参数的一组读数相对于其

被测参数

的最大相对偏差平均值的最大允许波动范围

压缩机吸气压力士10肠士0.5%

总压力比士5%士5%

压缩机吸气温度士2'C

主轴转速士4%士1%

冷却水流量士10%土10%

冷却水和气体间温差士10`C士2℃

节流件温度士2℃

节流件压差土3%

6.7应尽可能测量压缩机排出气体的流量来计算压缩机实际流量。如果不能实测排出气体的流量，但

能够以足够的精度测量压缩机泄漏损失，则允许测量压缩机吸气流量来推算出压缩机实际流量。

6.8节流件一般应逐个进行标定，给出流量系数及其相应的不确定度，供流量测量和误差分析时采用，

以提高测量精度。

6.9对于未经标定的节流件，其制造要求和使用条件应严格地符合本标准的规定。

6.10在用喷嘴装置测量往复活塞压缩机等的脉动排气流量时，测量系统中必须接入一定容积的缓冲

罐。

GB/r'15487一1995

6.10，缓冲罐容积应根据所要求的测量精度按((3)式计算‘

pQHo

·，一“·，，。.····..······。·，，，，·…(3)

top

式中:V—压缩机排气口与喷嘴装置之间的缓冲罐(包括管道)容积，耐;

厂—气流脉动频率，Hz;

仰-压缩机排气口到喷嘴上游取压口的总压力降,Pa;

p.—缓冲罐气体平均绝对压力，Pa;

Q,-.-喷嘴上游取压口状态的平均容积流量，m'/h;

Ho—安德逊数，按6.10.2条选择。

6.10,2对于单作用或单缸压缩机按图I,对于多缸双作用压缩机按图2确定排气脉动流特性，分别根

据所要求的流量测量精度从表3和表4中选择相应的安德逊数。

图1间隙脉动流特性

图2脉动流特性

表3间隙脉动流时的安德逊数Ho

脉动流附加不确定度

特性Z/Z士0.5%士1.oy,

月。

1.02.51.70

0.81.851.25

0.61.350.9

O4o.9导公，65

0.20.650.45

00.500.35

GB/T15487一1995

6.10.3表3和表4中所规定的为脉动流附加不确定度，在流量不确定度计算中应代数加人。

6.10.4流量测量系统中接入缓冲容积后，如能确定缓冲罐出口气流特性q-/q}.zl，则认为是稳定

流动，按本标准的规定测量流量可以不计入脉动气流附加不确定度。

表4脉动流时的安德逊数Ho

脉动流附加不确定度

特性4m..}9}士0.5%士1.0%

月。

20.140.09

30.240.15

40.300.19

60.350.23

80.380.26

100.400.27

7用ISA1932喷嘴加整流器的测f装置测A压缩机流f

7.1测量装置

了.1-1测量装置的组成和布置

ISA1932喷嘴(本章内简称“喷嘴”)加整流器的测量装置由一个喷嘴和一个整流器以及若干圆的

同径直管段组成，按图3布置。

注:1S4.1932喷嘴是国际标准1S(1121787tt容积式压缩机脸收试验、柔用的喷嘴

图3ISA1932喷嘴加整流器测量装置示意图

1一通径为D的阀门.2一按图6规定加工的穿孔板=3-喷嘴;

4-温度计t5一压力缓冲器s6一压差计，7一压力表

7.1.2喷嘴

7.1.2.1喷嘴可用任何不易锈蚀的材料制成，推荐使用青铜或黄铜。

7.1.2.2喷嘴形状、尺寸和公差应符合表5及图4或图5的规定。喷嘴内表面的轮廓度不得超过表5

cs!T15487一1995

的规定值，收缩曲面与圆柱部分应相切，并过渡圆滑

A-A

.厅讨准为5.56mm的啼嘴

A-A

卜rjij;.为，.洲nin的喷嘴

A-A

价

.

呼

一

(。)直径为15.88mm的喷嘴

图4喷嘴直径d不大于15.88mm的喷嘴示意图

GB/T15487一1995

表5喷嘴尺寸及公差n】nl

管径DdABCE曲面轮FG月/K

廓度

25一155.53.18士0.06

19.0544.45

三59.53士0.015.77士0.062.873.151.910.40