Turbocompressors — Performance test code

ISO 5389:2005 applies to performance tests on turbocompressors of all types. ISO 5389:2005 does not apply to fans and high-vacuum pumps, or to jet-type compressors with moving drive components Turbocompressors comprise machines in which inlet, compression and discharge are continuous flow processes. The gas is conveyed and compressed in impellers and decelerated with further increase in pressure in fixed vaned or vaneless stators. ISO 5389:2005 is intended to provide standard provisions for the preparation, procedure, evaluation and assessment of performance tests on compressors as specified above. The acceptance test of the performance is based on this performance test code. Acceptance tests are intended to demonstrate fulfilment of the order conditions and guarantees specified in the contract.

Turbocompresseurs — Code d'essais des performances

L'ISO 5389:2005 s'applique aux essais de performance de tout type de turbocompresseurs. Elle ne s'applique pas aux ventilateurs ou aux pompes à vide poussé, ni aux compresseurs à injection avec composants d'entraînement mobiles. Les turbocompresseurs sont des machines dont l'aspiration, la compression et le refoulement sont des processus de flux continu. Le gaz est acheminé et comprimé par des roues et décéléré avec une augmentation supplémentaire de la pression dans des anneaux statoriques à aubage fixes ou sans aubage. L'ISO 5389:2005 a pour objet de spécifier des dispositions normalisées pour la préparation, le mode opératoire, l'évaluation et l'estimation d'essais de performance réalisés sur des compresseurs tels que spécifiés ci-dessus. L'essai de réception des performances est basé sur le présent code d'essais des performances. Les essais de réception ont pour objet de démontrer le respect des conditions de la commande et des garanties spécifiées dans le contrat.

General Information

Status
Published
Publication Date
14-Dec-2005
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
27-Nov-2022
Completion Date
13-Dec-2025
Ref Project

Relations

Standard
ISO 5389:2005 - Turbocompressors -- Performance test code
English language
142 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 5389:2005 - Turbocompresseurs -- Code d'essais des performances
French language
145 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 5389:2005
Russian language
100 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (Sample)


INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5389
Second edition
2005-12-15
Turbocompressors — Performance test
code
Turbocompresseurs — Code d'essais des performances

Reference number
©
ISO 2005
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.

©  ISO 2005
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2005 – All rights reserved

Contents Page
Foreword. iv
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Symbols and definitions .1
3.1 Symbols and units.1
3.2 Definitions .5
4 Guarantees .6
4.1 General.6
4.2 Preconditions for the guarantee .7
4.3 Object of the guarantee.7
4.4 Supplementary guarantees.8
4.5 Guarantee comparison.8
4.6 Guarantees for series production.8
5 Measuring methods and measuring equipment.8
5.1 General.8
5.2 Pressures.9
5.3 Temperatures .10
5.4 Gas density.10
5.5 Gas composition.10
5.6 Gas velocity.11
5.7 Volume flow and mass flow.11
5.8 Speed of rotation .12
5.9 Power .12
6 Performance test.13
6.1 Preparation for the test .13
6.2 Execution of the test .13
6.3 Evaluation of test results .14
6.4 Measuring uncertainty of test results.15
7 Conversion of test results to guarantee conditions .24
7.1 General.24
7.2 Conversion .24
8 Guarantee comparison.36
8.1 Object.36
8.2 Execution.36
8.3 Special notes.45
9 Test report .46
Annex A (normative) Flow diagram and figures for volume flow ratio.47
Annex B (normative) Tests for volume flow ratio beyond flow similarity.50
Annex C (normative) Correction method for the influence of Reynolds Number on
the performance of centrifugal compressors .55
Annex D (informative) Derivation of equations for calculating the uncertainty of measuring results.61
Annex E (informative) Special terms for compressors .63
Annex F (informative) Examples of acceptance test reports.96
Bibliography .142

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 5389 was prepared by Technical Committee ISO/TC 118, Compressors and pneumatic tools, machines
and equipment, Subcommittee SC 1, Process compressors.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 5389:1992), which has been technically revised.
In particular, an improved flow Sheet for determination of setting conditions using similarity conditions has
been integrated, taking into account the Reynolds number correction method.
Three classes of conversion of test results have been defined, including tests beyond flow similarity conditions.
The subclause on measuring uncertainties has been revised. The tried and proven procedure for
determination of measuring uncertainties using the difference method has been added in order to be able to
meet all test requirements, including in particular those occurring in the case of multicasing compressors and
machine sets consisting of different driving machines and compressors.
The subclause on guarantee comparison has been enlarged, taking into account all possible cases of
performance curves and guarantee points.
[1] [2] [3]
ISO 5389 was prepared, based on ASME PTC 10 and VDI 2045-1 and VDI 2045-2 .

iv © ISO 2005 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 5389:2005(E)

Turbocompressors — Performance test code
1 Scope
This International Standard applies to performance tests on turbocompressors of all types. It does not apply to
fans and high-vacuum pumps, or to jet-type compressors with moving drive components
Turbocompressors comprise machines in which inlet, compression and discharge are continuous flow
processes. The gas is conveyed and compressed in impellers and decelerated with further increase in
pressure in fixed vaned or vaneless stators.
This International Standard is intended to provide standard provisions for the preparation, procedure,
evaluation and assessment of performance tests on compressors as specified above. The acceptance test of
the performance is based on this performance test code. Acceptance tests are intended to demonstrate
fulfilment of the order conditions and guarantees specified in the contract.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 5167-1, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-
section conduits running full — Part 1: General principles and requirements
3 Symbols and definitions
3.1 Symbols and units
3.1.1 Latin letters
Symbol Meaning Unit
A area m
a sonic velocity m/s
B manufacturing tolerance %
b outlet width of 1st impeller m
c velocity m/s
c , c specific heat capacity kJ/(kg·K)
p v
c evaluation coefficients —
i
D outer impeller diameter of the first impeller m
f correction factor —
f mean relative deviation
x
Symbol Meaning Unit
G quality grade %
g local acceleration due to gravity m/s
h specific enthalpy kJ/kg

k isentropic exponent

k isentropic exponent, temperature
T
k isentropic exponent, volume
V
l length of column mm

Ma Mach number
M torque Nm
t
M molar mass kg/mol

m temperature exponent

m mass flow kg/s
N speed of rotation 1/s

n polytropic exponent
P power kW
p pressure MPa (bar)

Q heat flow kW
R specific gas constant J/(kg·K)
Ra average roughness µm
R universal gas constant J/(kmol·K)
mol

Re Reynolds number

S digital measuring step
s specific entropy kJ/(kg·K)
T thermodynamic temperature K
t temperature °C
u tip speed, referred to D m/s
u specific internal energy kJ/kg

V confidence interval or measuring uncertainty
v specific volume m /kg
 3
V volume flow m /s

W result function

w mass fraction

X compressibility function

X ratio of reduced speeds of rotation
N
x vapour content referred to moist mass of vapour of the same gas kg/kg
x vapour content of vapour/gas mixtures referred to dry gas kg/kg
(Subscript)

Y compressibility function

y function value
2 © ISO 2005 – All rights reserved

Symbol Meaning Unit
y specific compression work kJ/kg

Z compressibility factor

z number of stage groups
3.1.2 Greek letters
Symbol Meaning Unit
α coefficient of heat transfer W/(m ·K)
β coefficient of cubic expansion 1/K

γ weighting factor

∆ difference

ε calculation coefficient

η efficiency
η dynamic viscosity Ns/m

ϑ ratio of (RZ T ) values
1 1

κ ratio of specific heat capacities

ν polytropic ratio
ν kinematic viscosity m /s

Π pressure ratio
ρ density kg/m

τ relative uncertainty of measurement

φ ratio of volume flow ratios

ϕ flow coefficient

ϕ relative humidity
(Subscript)

ψ reference process work coefficient
ω angular speed 1/s
3.1.3 Subscripts
Index Meaning
1 inlet (suction side)
2 outlet (discharge side)
I, II, III, ., z stages, numbered in direction of flow
∞ at an infinitely large Reynolds number
A uncooled section of an intercooled compressor
air dry air
amb ambient (air, temperature)
an assumption, driving machine
av average
B cooled section of a multi-stage intercooled compressor
cal calibration
Index Meaning
co converted to guarantee conditions
cog converted to the pressure ratio and inlet volume flow of the guarantee point
comb combined sections
cond condensate
cou coupling
crit critical
d dynamic
dev deviation
dr driving machine
dry dry
eff effective
Ex extreme value of φ
g guarantee or reference conditions
gas gas
i ith term of a sum (i = 1, 2, 3, .)
i internal
in input
j number of stage group ( j = I, II, Ill, ., z)
k isentropic exponent
L leakage
lub lubricant
M measurement, motor

m mass flow
mech mechanical
n standard state
N frequency of rotation
out output
p polytropic
P power
Pr reference or standard process
pr precalculated or predicted test results
rad radiation and convection
ran relevant measuring range of instrument
Re referred to Reynolds number
red reduced speed
ref reference value
res result
s isentropic
sat saturated steam/vapour
4 © ISO 2005 – All rights reserved

Index Meaning
seal sealing liquid
side sidestream or extractions
st static
sup supply
sur surface
sys system
T isothermal
t temperature
te test result
term terminals
tol permissible deviation
tot total
u tip or peripheral
us usable
V volume
vap vapour, steam
wet moist
wf working fluid
W cooling water or coolant
x between inlet and outlet
y function value
Where no specific remark is made to the contrary, the thermodynamic variables of state used without indices
in this International Standard describe total state.
3.2 Definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply. Additional terms and definitions
are given in Annex E.
3.2.1
ratio of volume flow ratios

()VV/
te
(1)
φ =

VV/
()
g
3.2.2
ratio of reduced speeds of rotation
⎛⎞
N
⎜⎟
⎜⎟
RZ⋅⋅T
⎝⎠
te
X = (2)
N
⎛⎞
N
⎜⎟
⎜⎟
RZ⋅⋅T
⎝⎠
g
3.2.3
tip Mach number
u
Ma = (3)
u
a
3.2.4
tip Reynolds number
ub
Re = (4)
u
υ
3.2.5
volume flow coefficient

V
ϕ = (5)
π
⋅⋅D u
3.2.6
reference process work coefficient
y
Pr
ψ = (6)
Pr
u /2
3.2.7
enthalpy coefficient
∆h
ψ = (7)
i
u /2
3.2.8
RZ T ratio
1 1
RZ⋅⋅T RZ⋅⋅T
() ( )
11 11
j j
ϑ = ϑ = (8)
j j,B
RZ⋅⋅T RZ⋅⋅T
() ()
11 11
I I,B
where I,B is the first stage of cooled section B
3.2.9
section
one to several successive stages of a turbocompressor without intercooling through which the same mass
flow flows
4 Guarantees
4.1 General
The customer and the manufacturer shall make a contractual agreement specifying which properties and
characteristics of the compressor are to be guaranteed and demonstrated by the acceptance test. Verification
of these properties is effected by means of the values measured in the acceptance test and converted to the
guarantee conditions.
Fulfilment of the guarantee may be demanded only if all components of the compressor system are in correct
condition at the acceptance test (see 6.1.3).
6 © ISO 2005 – All rights reserved

4.2 Preconditions for the guarantee
The conditions that apply as a precondition for the guarantee, modification of which will affect the functioning
of the compressor, shall be specified in the contract of supply. These conditions can include the following:
a) inlet pressure (or discharge pressure in the case of suction-type compressors) and inlet temperature;
b) in the case of inward sidestreams, their thermodynamic states and the ratio of the side mass flows to the
inlet mass flow, in the case of intermediate extraction the ratio of the extracted mass flows to the inlet
mass flow and the extraction pressure;
c) in the case of intercooled compressors, the recooling temperatures and pressure drops between the
relevant compressor sections;
d) physical properties of the gas or vapour and its composition in volume or mass fractions;
e) coolant, its mass flow and inlet temperature;
f) operating conditions of the driving machine (e.g. enthalpy differences, inlet and outlet state, heat value of
the fuel, type, voltage and frequency of electrical current, speed);
g) inlet and outlet state referred to the inlet and outlet flow area of the compressor;
h) speed (necessary deviations to meet the guarantee points shall be agreed upon between customer and
manufacturer).
4.3 Object of the guarantee
The following values can be guaranteed under the preconditions specified in 4.2:
a) actual inlet volume flow as defined in E.4.2;
b) discharge pressure (or inlet pressure in the case of suction-type compressors) and intermediate
pressures in the case of inward sidestreams and intermediate extraction;
c) the power for specified inlet volume flows and discharge pressures (or inlet pressures in the case of
vacuum-type compressors) in the form of
⎯ compressor power at the compressor coupling, or
⎯ power of the compressor with gearbox at the coupling of the driving machine, or
⎯ electrical power at the terminals of the drive motor, or
⎯ driving machine fuel consumption.
Where the compressor and driving machine have common components (e.g., bearings, oil pumps, etc.),
an agreement shall be made specifying the manner in which the losses occurring inside the components
are to be apportioned (see 5.9).
The related power or the efficiency related to a suitable reference process (see E.5) may also be
guaranteed instead of power.
d) the power of auxiliary machinery (e.g. oil pumps or cooling-water pumps) where such is not included in
the guaranteed power;
e) operating range limits, as follows:
⎯ maximum actual inlet volume flow at a specified discharge pressure or maximum pressure at a
specified actual inlet volume flow,
⎯ minimum actual inlet volume flow at a specified discharge pressure,
⎯ surge limit.
See E.9.
4.4 Supplementary guarantees
Additional guarantees (for part-load efficiencies, sealants, temperature of the gas compressed, cooling
efficiency of coolers and condensers) can be required in cases were they are of significance for operation, or
for any other reasons.
4.5 Guarantee comparison
In case of an acceptance test, the test results measured and converted to the guarantee conditions shall be
assessed against the values guaranteed (see Clause 8), making allowance for the limits of measuring
uncertainties (see 6.4).
Any manufacturing tolerances for the guarantee shall be deemed to constitute a component of the contract of
supply and not of this International Standard.
4.6 Guarantees for series production
Where a series of compressors of the same design are manufactured within a short period of time, it is not
customary to perform an acceptance test on each individual compressor. Such a test performed on a few
compressors selected at random from the series and completed successfully, constituting a type-test, shall be
deemed to suffice. The details of this procedure shall be governed by the contract of supply.
5 Measuring methods and measuring equipment
5.1 General
5.1.1 Measuring methods and measuring uncertainties
Following measuring methods and measuring instruments inclusive of the rules necessary for their use shall
be used if applicable.
Other measuring methods may be used upon agreement regarding testing and fitting.
5.1.2 Facilities for measurement
The measuring points and equipment for measurement of pressure, temperature, flow, power and speed shall
be incorporated into the compressor during design and during its installation into the subsequent system.
Above all, it shall be ensured at all points for measurement of flow as specified in ISO 5167-1 that adequate
lengths of straight pipe are available and suitable flanged joints for installation of the orifices and nozzles.
Figures E.3 and E.4 illustrate a suitable arrangement for two measuring points each for pressure and
temperature on the compressor. Guarantees should be referred to the measuring points provided and
prepared. Sockets for reference instruments should be provided at the main measuring points.
8 © ISO 2005 – All rights reserved

5.1.3 Measuring instruments
The following measuring instruments shall be used for acceptance tests:
a) measuring instruments which have been calibrated by comparison with measuring instruments as
specified in 5.1.3 c),
b) measuring instruments for which a calibration or test certificate issued by an accredited authority is
submitted,
c) other tried and proven measuring instruments of a known accuracy, the use of which has been agreed
between the parties to the contract.
All measuring instruments (and orifices and nozzles in particular) shall be checked immediately before
installation and/or before and after the test for condition and dimensional accuracy. It shall, in addition, be
ensured that the installation point, installation itself, and the measuring instrument itself comply with the
relevant specifications. The result of this check shall be recorded.
5.1.4 Use of transducers; data acquisition
When electronic measuring instruments are used with transducers of any type and digital evaluation is
possible, the transducers shall be calibrated and a record kept of calibration. It shall be possible to check the
measuring systems by suitable means. This provision applies analogously to the use of data acquisition
systems and electronic data processing.
5.2 Pressures
5.2.1 Static pressure
The static pressure present at a wall should be measured by means of holes drilled in the wall. Such holes
shall have neither a burr on the wall surface, nor a flared opening. The diameter of the holes shall be kept as
small as possible; the lower limit is that adequate to avoid the danger of blockage.
In long straight pipes, flow parallel to the pipe axis is established. The static pressure may then be assumed to
be constant in every flat flow cross-section perpendicular to the axis of the pipe; sampling of pressure by
means of a hole drilled in the pipe wall then suffices for the purpose of measurement (see Figures E.3 and E.4
for the pressure-sampling apparatus).
5.2.2 Dynamic pressure and total pressure
Where an average velocity, c, is known from flow measurement and flow area, an average dynamic pressure,
p , can be calculated from this and with the static pressure, p, an average total pressure, p , can be
d tot
calculated as follows:
For the average velocity:
cp⋅⋅A⎛⎞c ⋅p⋅A
pp
cc=− + + 2⋅ ⋅T (9)
⎜⎟
p tot
⎜⎟

mR⋅⋅Z m⋅⋅RZ
⎝⎠
For the ratio of total to static pressure:
k
pp +p T
⎛⎞ k−1
tot d tot
== (10)
⎜⎟
pp T
⎝⎠
This approximation for the calculation of the dynamic and total pressure with the average velocity, c, is
regarded as sufficiently accurate in the scope of the present rules.
5.2.3 Installation of measuring lines
Measuring lines installed between the sampling point and the display instrument shall be installed with great
care. Any leaks shall be eliminated. Provisions shall be made to prevent blockage by foreign bodies. Where
condensate occurs in the measuring lines, such lines shall be completely filled with condensate or shall be
reliably kept free of condensate (e.g. by arranging the measuring instrument at a geodetic higher level than
the measuring point).
5.3 Temperatures
The static temperature, T, and total temperature, T , cannot be directly measured as variables of state of a
tot
gas in flow.
Ratio of total to static temperature:
T
tot
= (11)
T
c
1−
2⋅⋅cT
p tot
Temperature sensors of conventional type and size (liquid thermometers, thermocouples, resistance
thermometers with or without thermowells for installation) gravitate, even when correctly installed, to their so-
called characteristic temperature, which is located between T and T , as soon as they are exposed to the
tot
flowing gas. There are, however, temperature probes (“total temperature measurement instruments”) such as
plate-type, hook, and diffusor thermometers, the indication of which approximates extremely closely to the
total temperature (temperature at rest) of the gas.
Where it can be shown that the velocity recovery effect is insignificant, it may be neglected. In no case should
it be neglected if the dynamic head exceeds 0,5 % of the specific compression work. The velocity recovery
factor to be used should be agreed on. In the absence of any more specific values, the following may be used:
a) thermometers and thermocouples in wells: 0,65;
b) bare thermocouples: 0,80;
c) bare thermocouples with insulation shields: 0,97.
5.4 Gas density
For gases and vapours of known composition, density can be determined from equations of state, state charts,
or tables. In the case of gas mixtures of unknown composition, density should be measured directly using an
acknowledged method.
5.5 Gas composition
5.5.1 General
Where mixtures of gases or gas/vapour mixtures are being compressed, the composition of the mixture shall,
if necessary, be checked at regular intervals using an acknowledged method. The frequency, nature and
accuracy of such checks will vary according to fluctuations in gas composition.
10 © ISO 2005 – All rights reserved

5.5.2 Moisture content
5.5.2.1 Air humidity
The relative humidity, expressed in percent, of air at atmospheric pressure (p ) can be calculated as follows
amb
using the temperatures read on the wet (t ) and dry (t ) thermometer of a psychrometer (as defined, for
wet dry
instance, by Assmann) using Sprung's approximation equation:
p
amb
pt−⋅0,5 −t ⋅
()
sat dry wet
ϕ=⋅100 (12)
vap
p
dry
where
p is the saturated vapour pressure at t ;
sat wet
p is the saturated vapour pressure at t ;
dry dry
p is the ambient pressure reading.
amb
Relative humidity (ϕ ) can be read from an h - x chart for any pressure, p, of the air at known values for
vap air air
t and t and the barometer level p .
wet dry amb
The relative humidity of compressed air can be determined by diverting a side stream from the centre of the
pressure line and depressurizing it to atmospheric pressure. The relative humidity, ϕ , measured at
vap
atmospheric pressure, shall then be converted to the state in the line.
Recognized methods other than the psychrometric measuring method are also permissible (e.g. the dewpoint,
freezing-out, lithium chloride and absorption methods).
5.5.2.2 Moisture in other gases
The other methods mentioned in 5.5.2.1 are recommended for use with gases other than air [instead of
Equation (12)].
5.6 Gas velocity
5.6.1 Quantitative measurement
The numerical value for local velocity can be measured using indicating anemometers or probes (e.g. Prandtl
or pitot tube), which are non-direction-dependent within certain limits (see 5.7.3).
5.6.2 Determination of direction
The direction of velocity can be determined using fixed calibrated probes, or by means of the pressure
differences measured at adjustable probes.
Determination of direction is not necessary in long straight piping sections.
5.7 Volume flow and mass flow
5.7.1 Flow measurement using orifices and nozzles
ISO 5167-1 is definitive for measurement of flow using orifices and nozzles. Measurement may be effected
using non-standardized orifices and nozzles if special agreements to this effect have been made (see e.g.
References [4] and [5]).
5.7.2 Measurement using gas meters
Volume flow measurements can be effected using calibrated gas meters.
It shall be ensured that the gas flows through the meter without disruption by pulsating surges. The meter
shall also be checked for leaks at the drums or bellows and for precise filling with sealant liquid and for
changes in the gas-saturation level of the sealing liquid.
5.7.3 Other measuring methods
If one of the measuring methods mentioned in 7.5.1 and 7.5.2 is not be practicable for technical or economical
reasons, other measuring methods may be used upon agreement between the customer and the
manufacturer.
In a constant flow, the volume or mass flow can be determined from a calibrated pressure difference or by
means of measurement of the velocity profile (e.g. Reference [6]). The mass flow can also be calculated from
suitable energy balances, with the inclusion of drive power or of the process.
5.8 Speed of rotation
Where measurement of the speed of rotation is necessary for the performance test, it shall be determined with
the accuracy necessary for this purpose using a cyclometer, tachometer, frequency meter, etc.
5.9 Power
Where the power input to the compressor is guaranteed, this shall be measured
a) by performing an energy balance on the driver in accordance with the appropriate test codes for the
particular type of machine;
b) by measuring the torque using a cradled (swinging field) type of motor or a precision torque-meter;
c) by establishing a total energy balance for the compressor, by measuring all the losses and adding them
to the energy input to the compressed gas.
In case 5.9 a), where the performance is guaranteed in terms of the energy input to the driver, this shall be
measured in accordance with the appropriate International Standards or national standards.
In the case 5.9 b) of measuring the torque, torque-meters shall not be used for measurement below one-third
of their rated torque. They shall be calibrated with the measuring element at the same temperature as used
during the test. The calibration shall be carried out twice, once with continuously increasing load and once
with continuously decreasing load, and the mean of the two sets of readings shall be used. With both torque-
meters and cradled electric motors, it shall be shown that the hysteresis effect, i.e. the difference between the
readings with increasing and decreasing load due to mechanical friction etc., does not exceed 0,5 % of the
measured torque.
In the case 5.9 c) of establishing a total energy balance of the compressor-heat exchange with the ambient air
by means of conduction and radiation shall be taken into account:

QA=⋅α ⋅t −t (13)
( )
rad rad sur amb
A coefficient of heat transfer α = 14 [W/(m ⋅K)] can be used for estimation of these losses. A is the external
rad
surface of the compressor between inlet and discharge. t is a mean surface temperature of the compressor,
sur

either measured or estimated from the gas temperatures in the compressor. If the radiation heat loss, Q , is
rad

already known when evaluating the test values, test power can already be corrected by adding Q to the
rad,te
gas power, P , evaluated from mass flow and temperature rise.
i,∆t,te
12 © ISO 2005 – All rights reserved


PP=+Q (14)
i,te i,∆t,te rad,te

Otherwise, e.g. in case of an online test evaluation, Q is converted separately (see 7.2.4.5).
rad
6 Performance test
6.1 Preparation for the test
6.1.1 General
It shall be ensured when preparing for the performance test that measuring instruments, the measuring
inaccuracies of which ensure the necessary level of accuracy (see 6.4.2), are selected.
6.1.2 Test procedure
The type, scope and chronological sequence of measurements, the location of the measuring points and the
measuring methods to be used, should all be specified in a test schedule. The diagrams and drawings
required for comprehension should be attached to the test procedure.
In the case of performance tests, this procedure should be agreed between the supplier and the purchaser on
the basis of the guarantee conditions.
The operating points at test shall be selected in accordance with 7.2. Bypass lines from the pressure to the
suction side of the compressor and from the hot-water to the cold-water side of the coolers, including the flow-
restriction elements, etc., can be installed, if necessary, as an aid to adaptation of test conditions to guarantee
conditions.
6.1.3 Inspections and preliminary test
It shall be ensured before (and after) the performance test that all lines are free of obstructions and all parts of
the system are in correct condition. It shall also be ensured that all supply and return lines not in use during
the test are correctly closed, by installing blind discs if necessary. All relevant pipes shall be checked for
tightness. Any components in the system exposed to fouling, and surface heat-exchange coolers in particular,
shall be cleaned on the water and gas sides before the test is started. If this is not possible, corresponding
agreements shall be made on the implications.
All measuring instruments and measuring lines shall be carefully checked for correct adjustment and correct
connection (see 5.1).
Also in the case of performance tests to be performed at the installation location, the supplier may first
perform his own preliminary test. Such preliminary tests can also be used to familiarize the test staff and to
test and check the instruments and equipment used. If this test is successful, it can be accepted as a
performance test by the customer.
6.2 Execution of the test
6.2.1 General
Performance tests should, wherever possible, take place under the operating conditions specified. It is
recommendable to isolate the compressor system from operational fluctuations.
Where the performance test is performed in the system, the adjustment of operating parameters may be
performed only in consultation with the person responsible for the system.
During a performance test on a compressor or a compressor system, no modification that would influence the
compressor performance and that could not be retained under normal operating conditions may be
implemented.
The performance test shall be carried out with all values in steady-state condition.
The data measured, the time of measurement and unusual occurrences shall be documented during the test.
The most important measured values shall (wherever possible) all be registered simultaneously. After the test,
the supplier's and purchaser's representatives and any neutral parties attending shall all be supplied with a
copy of the documentation.
The type, number and duration of measurements and their frequency will vary according to the importance of
the particular measurements, taking into account the special characteristics of the measuring equipment and
of operation. An agreement shall be made on this item.
In the case of cooled compressors, it is also advisable to ascertain in a test the effectiveness of the intercooler
under design conditions.
6.2.2 Permissible mean value deviations from the values specified in the guarantee conditions and
permissible fluctuations of individual values around the mean values
If the operating conditions deviate from the guarantee conditions, the test shall be valid, provided the mean
value deviations from the values in the guarantee preconditions are within certain limits. The limits can be
found in Tables 1 and 2 (7.2), in Figure 2 and Annex A.
Still greater deviations can be allowed, provided corresponding agreements have been made between the
supplier and the purchaser.
Where individual values fluctuate substantially, it is necessary to make an agreement regarding the permissibility
and possible enlargement of the measurement uncertainty range, depending on the particular circumstances
(see e.g. Reference [7]).
6.3 Evaluation of test results
6.3.1 Averaging
Readings from the values that influence the calculation linearly, taken at equal time intervals, can be averaged
arithmetically.
Readings from values that do not influence the calculation linearly, taken at equal time intervals, shall be
averaged in the equivalent form.
6.3.2 Mass flow and inlet volume flow


Effective inlet volume flow, V , can be determined from measured mass flow, m , (see E.4.2).
1,us,wet te
6.3.3 Power (power at coupling), fluid consumption
The power (power at coupling), P , of the compressor can be determined in accordance with 5.9.
cou
Where a gearbox is used, the gear losses have to be determined separately (by means, for instance, of
measurement of the losses dissipated in the form of heat in the gearbox oil).
Where the compressor is driven by thermal machines, the fluid consumption can be determined from the
acceptance measurements in accordance with the rules for acceptance of the respective driving machine
(see 5.9).
14 © ISO 2005 – All rights reserved

6.3.4 Power of the reference process
The power of the reference process can be calculated using the measured inlet and outlet state. Selection of
the reference process (isentropic, polytropic, isothermal) depends on the type and manner of operation of the
compressor (see E.5.1).
6.3.5 Specific working fluid consumption
Where a thermal engine is used as driving machine and the operating conditions of the compressor and the
driver are constant, the performance of the compressor may be expressed in terms of the mass flow of the
driver's working fluid per unit effective inlet volume flow of the compressor.
Where compressor operating conditions are subject to change, but the operating conditions of the driving
machine are constant, working fluid consumption should preferably be referred to the power of the reference

process, e.g. mP/ .
wf Pr
6.4 Measuring uncertainty of test results
6.4.1 Basic principles
Any measurement involves a degree of uncertainty. Uncertainties also arise from conversion (see 7.2.5).
The data contained in 6.4 presuppose that the requirements specified in Clause 5 are fulfilled. If this is not the
case, an agreement shall be made regarding an appropriate increase in the measuring uncertainties for the
individual measured variables and of the confidence ranges for the gas data. It is further assumed that all
registrable systematic errors in the measurement of individual measured quantities and gas data have been
eliminated by means of corrections. A further precondition is that the confidence limits of the reading error and
integration error have been rendered negligible by means of an adequate number of readings. The (small)
non-registrable systematic errors are also covered by the measuring uncertainties. Quality grades and error
limits are sometimes used for determination of the measuring uncertainties of individual measured quantities,
since the registrable systematic error of the measuring instruments used, with some exceptions, covers only a
fraction of the quality grade or error limit.
The data regarding the determination of measuring uncertainties for individual measured quantities (6.4.2), for
confidence ranges of gas data (6.4.3) and for variables of state, are approximations. These approximations
can be improved only with a corresponding level of complexity and expense.
In accordance with Reference [7], the measuring uncertainties defined in this International Standard should be
taken at the 95 % confidence limits.
The instructions regarding determination of overall uncertainties of measuring results (6.4.4) and their
application as semi-axes for the measuring uncertainty ellipses (8.2.4) include convenient simplifications, such
as ignoring certain relationships; see Reference [8].
6.4.2 Measuring uncertainty of individual measured variables
6.4.2.1 Measuring uncertainty of pressures
6.4.2.1.1 Precision pressure gauges and pressure transducers
The relative measuring uncertainty, expressed in percent, for pressure difference is
V
∆p
∆p
ran
τ =⋅100=± G (15)
∆p
∆∆p p
te
Where the measuring instrument has a quality grade of G < 0,2, the term G = 0,2 should nonetheless be used
in the equation, in order to make allowance for mounting errors.
6.4.2.1.2 Liquid columns
If liquid columns are applied, the measuring uncertainty depends above all on the readability of deflection ∆l. If
no special aids are used, a measuring uncertainty, V , of ± 1 mm can be achieved.
∆l
Relative measuring uncertainty, expressed in percent, in the 100 mm u ∆l u 1 000 mm range is
V
∆l
τ =⋅100= ⋅100 (16)
∆l
∆∆ll
For ∆l > 1 000 mm, relative measuring uncertainty, expressed in percent, is
τ =0,1
∆l
6.4.2.1.3 Absolute pressures
The measuring uncertainty of an absolute pressure, p, depends on the uncertainty of the measured ambient
pressure, p , and the pressure difference, p − p :
amb amb
⎛⎞pp⎛ −p ⎞
amb amb
ττ=⋅ + ⋅τ (17)
⎜⎟⎜ ⎟
pp,amb p−p,amb
pp
⎝⎠⎝ ⎠
6.4.2.2 Measuring uncertainties of temperatures
6.4.2.2.1 General
National standards contain information on the calculation of errors and error limits, with the inclusion of
unavoidable minor boundary influences. The provisions in 6.4.2.2.2 to 6.4.2.2.4 are intended to facilitate
selection.
6.4.2.2.
...


NORME ISO
INTERNATIONALE 5389
Deuxième édition
2005-12-15
Turbocompresseurs — Code d'essais
des performances
Turbocompressors — Performance test code

Numéro de référence
©
ISO 2005
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.

Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2005 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos. v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Symboles et définitions. 1
3.1 Symboles et unités . 1
3.2 Définitions. 5
4 Garanties. 6
4.1 Généralités. 6
4.2 Conditions préalables de la garantie . 7
4.3 Objet de la garantie. 7
4.4 Garanties supplémentaires. 8
4.5 Comparaison de la garantie. 8
4.6 Garanties relatives à la fabrication en série. 8
5 Méthodes de mesure et équipement de mesure. 8
5.1 Généralités. 8
5.2 Pressions . 9
5.3 Températures . 10
5.4 Masse volumique du gaz. 10
5.5 Composition gazeuse . 11
5.6 Vitesse du gaz . 11
5.7 Débit volumique et débit massique. 12
5.8 Vitesse de rotation . 12
5.9 Puissance. 12
6 Essai de performance. 13
6.1 Préparation pour l'essai . 13
6.2 Exécution de l'essai. 14
6.3 Évaluation des résultats d'essai. 15
6.4 Incertitude de mesure des résultats d'essai . 15
7 Conversion des résultats d'essai aux conditions de garantie . 25
7.1 Généralités. 25
7.2 Conversion. 25
8 Comparaison de la garantie. 37
8.1 Objectif. 37
8.2 Exécution . 37
8.3 Remarques particulières . 46
9 Rapport d'essai . 47
Annexe A (normative) Organigramme et valeurs de rapport de débit volumique. 48
Annexe B (normative) Essais de rapport de débit volumique au-delà de la similitude d'écoulement. 51
Annexe C (normative) Méthode de correction de l'incidence du nombre de Reynolds sur
les performances de compresseurs centrifuges. 56
Annexe D (informative) Dérivation des formules pour le calcul de l'incertitude des résultats
de mesure . 62
Annexe E (informative) Termes spéciaux relatifs aux compresseurs . 64
Annexe F (informative) Exemples de rapports d'essai de réception . 99
Bibliographie . 145

iv © ISO 2005 – Tous droits réservés

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 5389 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 118, Compresseurs et outils, machines et
équipement pneumatique, sous-comité SC 1, Compresseurs de procédé.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 5389:1992), dont elle constitue une
révision technique. En particulier, un organigramme amélioré pour la détermination des conditions de réglage
utilisant les conditions de similitude a été intégré en tenant compte de la méthode de correction du nombre de
Reynolds.
Trois classes de conversion des résultats d'essai, y compris les essais au-delà des conditions de similitude de
débit, ont été définies.
L'article relatif aux incertitudes de mesure a été révisé. La procédure essayée et éprouvée de détermination
des incertitudes de mesure par la méthode différentielle a été ajoutée pour permettre de satisfaire à toutes les
exigences d'essai, y compris notamment les exigences applicables aux compresseurs multi-enveloppes et
aux groupes de machines constitués de différentes machines d'entraînement et de compresseurs.
L'article relatif aux comparaisons de garantie a été élargi pour tenir compte de tous les cas envisageables de
courbes de performance et de points de garantie.
[1] [2] [3]
L'ISO 5389 a été élaborée également sur la base de l'ASME PTC 10 du VDI 2045-1 et du VDI 2045-2 .

NORME INTERNATIONALE ISO 5389:2005(F)

Turbocompresseurs — Code d'essais des performances
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale s'applique aux essais de performance de tout type de turbocompresseurs.
Elle ne s'applique pas aux ventilateurs ou aux pompes à vide poussé, ni aux compresseurs à injection avec
composants d'entraînement mobiles.
Les turbocompresseurs sont des machines dont l'aspiration, la compression et le refoulement sont des
processus de flux continu. Le gaz est acheminé et comprimé par des roues et décéléré avec une
augmentation supplémentaire de la pression dans des anneaux statoriques à aubage fixes ou sans aubage.
La présente Norme internationale a pour objet de spécifier des dispositions normalisées pour la préparation,
le mode opératoire, l'évaluation et l'estimation d'essais de performance réalisés sur des compresseurs tels
que spécifiés ci-dessus. L'essai de réception des performances est basé sur le présent code d'essais des
performances. Les essais de réception ont pour objet de démontrer le respect des conditions de la commande
et des garanties spécifiées dans le contrat.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 5167-1, Mesure de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes insérés dans des conduites en
charge de section circulaire — Partie 1: Principes généraux et exigences générales
3 Symboles et définitions
3.1 Symboles et unités
3.1.1 Caractères latins
Symbole Signification Unité
A surface m
a vitesse du son m/s
B tolérance de fabrication %
b largeur de sortie de refoulement de la première roue m
c vitesse m/s
c , c capacité calorifique massique kJ/(kg⋅K)
p v
c coefficients d'évaluation —
i
D diamètre extérieur de la première roue m
f facteur de correction —
Symbole Signification Unité
f écart relatif moyen
x
G classe de qualité %
g accélération locale due à la pesanteur m/s
h enthalpie spécifique kJ/kg
k exposant isentropique —
k exposant isentropique, température —
T
k exposant isentropique, volume
V
l longueur d'encombrement mm
Ma nombre de Mach —
M couple Nm
t
M masse molaire kg/mol
m exposant de température —

m débit massique kg/s
N fréquence de rotation 1/s
n exposant polytropique —
P puissance kW
p pression MPa (bar)

Q flux thermique kW
R constante des gaz parfaits J/(kg⋅K)
Ra rugosité moyenne µm
R constante des gaz universels J/(kmol⋅K)
mol
Re nombre de Reynolds —
S étape de mesure numérique —
s entropie spécifique kJ/(kg⋅K)
T température thermodynamique K
t température °C
u vitesse périphérique, par rapport à D m/s
u énergie massique interne kJ/kg
V intervalle de confiance ou incertitude de mesure —
v volume massique m /kg
 3
V débit volumique m /s
W fonction de résultat —
w fraction massique —
X fonction de compressibilité —
X rapport de fréquences réduites de rotation —
N
x teneur en vapeur par rapport à la masse humide de la vapeur du kg/kg
même gaz
x teneur en vapeur des mélanges vapeur/gaz par rapport au gaz sec kg/kg
(Index)
Y fonction de compressibilité —
2 © ISO 2005 – Tous droits réservés

Symbole Signification Unité
y valeur de fonction —
y travail massique de compression kJ/kg
Z facteur de compressibilité —
z nombre de groupes d'étages —
3.1.2 Caractères grecs
Symbole Signification Unité
α coefficient de transfert thermique W/(m ⋅K)
β coefficient de dilatation volumique 1/K
γ facteur de pondération —
∆ différence —
ε coefficient de calcul —
η rendement —
η viscosité dynamique Ns/m
ϑ rapport des valeurs (RZ T) —
1 1
κ rapport des chaleurs massiques —
ν rapport polytropique —
ν viscosité cinématique m /s
Π taux de compression —
ρ masse volumique kg/m
τ incertitude relative de mesure —
φ rapport entre rapports de débits volumiques —
ϕ coefficient de débit volumique —
ϕ humidité relative —
(Index)
ψ coefficient de travail d'un processus de référence —
ω vitesse angulaire 1/s
3.1.3 Suffixes
Indice Signification
1 entrée (côté aspiration)
2 sortie (côté refoulement)
I, II, III, ., z étages, numérotés dans le sens de l'écoulement
∞ nombre de Reynolds infiniment grand
A section non réfrigérée d'un compresseur à refroidissement intermédiaire
air air sec
amb ambiant (air, température)
an hypothèse, machine d'entraînement
av moyen
B section réfrigérée d'un compresseur à plusieurs étages à refroidissement intermédiaire
Indice Signification
cal étalonnage
co converti en conditions de garantie
cog converti en taux de compression et en débit volumique d'aspiration du point de garantie
comb sections combinées
cond condensat
cou accouplement
crit critique
d dynamique
dev écart
dr machine d'entraînement
dry sec
eff réel
Ex valeur limite de φ
g garantie ou conditions de référence
gas gaz
e
i i terme d'une somme (i = 1, 2, 3, .)
i interne
in entrée
j numéro de groupe d'étages ( j = I, II, Ill, ., z)
k exposant isentropique
L fuite
lub lubrifiant
M mesurage, moteur

m débit massique
mech mécanique
n état normal
N fréquence de rotation
out sortie
p polytropique
P puissance
Pr processus de référence ou standard
pr résultats d'essai calculés au préalable ou prévus
rad rayonnement ou convection
ran gamme de mesure correspondante de l'instrument
Re par rapport au nombre de Reynolds
red vitesse réduite
ref valeur de référence
res résultat
s isentropique
4 © ISO 2005 – Tous droits réservés

Indice Signification
sat vapeur d'eau/vapeur saturée
seal liquide d'étanchéité
side flux secondaire ou soutirages
st statique
sup alimentation
sur surface
sys système
T isotherme
t température
te résultat d'essai
term bornes
tol écart admissible
tot total
u extrémité ou périphérique
us utilisable
V volume
vap vapeur d'eau, vapeur
wet humide
wf fluide moteur
W eau de refroidissement ou réfrigérant
x entre l'entrée et la sortie
y valeur de fonction
Lorsque aucune remarque spécifique n'indique le contraire, les variables thermodynamiques d'état utilisées
sans indices décrivent, dans la présente Norme internationale, l'état total.
3.2 Définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent. Des termes et
définitions supplémentaires sont donnés dans l'Annexe E.
3.2.1
rapport entre les rapports de débits volumiques

VV/
()12
te
φ = (1)

VV/
()
g
3.2.2
rapport de fréquences de rotation réduites
⎛⎞
N
⎜⎟
⎜⎟
RZ⋅⋅T
⎝⎠
te
X = (2)
N
⎛⎞
N
⎜⎟
⎜⎟
RZ⋅⋅T
⎝⎠
g
3.2.3
nombre de Mach périphérique
u
Ma = (3)
u
a
3.2.4
nombre de Reynolds périphérique
ub
Re = (4)
u
υ
3.2.5
coefficient de débit volumique

V
ϕ = (5)
π
⋅⋅D u
3.2.6
coefficient de travail d'un processus de référence
y
Pr
ψ = (6)
Pr
u /2
3.2.7
coefficient d'enthalpie
∆h
ψ = (7)
i
u /2
3.2.8
rapport RZ T
1 1
RZ⋅⋅T RZ⋅⋅T
() ( )
11 11
j j
ϑ = ϑ = pour la section réfrigérée B (8)
j j,B
RZ⋅⋅T RZ⋅⋅T
() ()
11 11
I I,B
I,B = premier étage de la section B
3.2.9
section
un ou plusieurs étages successifs d'un turbocompresseur sans refroidissement intermédiaire parcourus par
un même débit massique
4 Garanties
4.1 Généralités
Le client et le fabricant doivent conclure un accord contractuel spécifiant les propriétés et les caractéristiques
du compresseur qui doivent faire l'objet d'une garantie et qui doivent être démontrées par un essai de
réception. La vérification de ces propriétés est réalisée sur la base des valeurs mesurées lors de l'essai de
réception et converties aux conditions de garantie.
Le respect de la garantie peut uniquement être demandé si tous les composants du système compresseur
sont dans les conditions correctes lors de l'essai de réception (voir 6.1.3).
6 © ISO 2005 – Tous droits réservés

4.2 Conditions préalables de la garantie
Les conditions à appliquer comme conditions préalables de la garantie et dont la modification affecterait le
fonctionnement du compresseur doivent être spécifiées dans le contrat de livraison. Ces conditions peuvent
comprendre:
a) la pression d'aspiration (ou la pression de refoulement dans le cas des compresseurs à dépression) et la
température d'aspiration;
b) dans le cas de flux centripètes secondaires, leurs états thermodynamiques et le rapport entre les débits
massiques secondaires et le débit massique d'aspiration, et, dans le cas d'un soutirage intermédiaire, le
rapport entre les débits massiques extraits et le débit massique d'aspiration ainsi que la pression de
soutirage;
c) dans le cas de compresseurs à refroidissement intermédiaire, les températures de refroidissement et les
pertes de charge entre les sections données du compresseur;
d) les propriétés physiques du gaz ou de la vapeur et sa composition en fractions volumiques ou en
fractions massiques;
e) le fluide de refroidissement, le débit massique et la température d'aspiration;
f) les conditions de fonctionnement de la machine d'entraînement (par exemple les différences d'enthalpie,
l'état d'aspiration et de sortie, la capacité calorifique du combustible, le type, la tension et la fréquence du
courant électrique, la vitesse);
g) l'état d'aspiration et de sortie faisant référence aux sections d'écoulement d'aspiration et de sortie du
compresseur;
h) la vitesse (les écarts nécessaires pour satisfaire aux points de garantie doivent être convenus entre le
client et le fabricant).
4.3 Objet de la garantie
Les valeurs suivantes peuvent être garanties dans les conditions préalables spécifiées en 4.2:
a) le débit volumique réel d'aspiration tel que défini en E.4.2;
b) la pression de refoulement (ou la pression d'aspiration dans le cas de compresseurs à dépression) et les
pressions intermédiaires dans le cas de flux centripètes secondaires et de soutirage intermédiaire;
c) la puissance dans des conditions spécifiques de débits volumiques d'aspiration et de pressions de
refoulement (ou de pressions d'aspiration dans le cas de compresseurs à dépression) en termes de
⎯ puissance du compresseur à l'accouplement du compresseur, ou de
⎯ puissance du compresseur avec boîte de vitesses sur l'accouplement de la machine d'entraînement,
ou de
⎯ puissance électrique aux bornes du moteur d'entraînement, ou de
⎯ consommation en carburant de la machine d'entraînement.
Lorsque le compresseur et la machine d'entraînement partagent des composants communs (par exemple
des paliers, des pompes à huile, etc.), un accord doit être conclu pour spécifier la manière dont les pertes
observées dans ces composants doivent être réparties (voir 5.9).
Il est également admis de garantir une puissance associée ou un rendement associé à un processus de
référence approprié (voir E.5.) plutôt que de garantir la puissance en elle-même;
d) la puissance des machines auxiliaires (par exemple des pompes à huile ou des pompes d'eau de
refroidissement) lorsque la puissance de ces machines n'est pas intégrée à la puissance garantie;
e) les limites de la gamme de fonctionnement en termes de
⎯ débit volumique réel maximal d'aspiration à une pression de refoulement spécifiée ou pression
maximale à un débit volumique réel spécifié d'aspiration,
⎯ débit volumique réel minimal d'aspiration à une pression de refoulement spécifiée,
⎯ limite de pompage.
Voir E.9.
4.4 Garanties supplémentaires
Des garanties additionnelles (pour des rendements en charge partielle, des matériaux d'étanchéité, la
température du gaz comprimé, le rendement de refroidissement des réfrigérants et condenseurs) peuvent être
nécessaires lorsqu'elles sont importantes pour le fonctionnement ou pour une quelconque autre raison.
4.5 Comparaison de la garantie
Dans le cas d'un essai de réception, les résultats d'essai mesurés et convertis en conditions de garantie
doivent être évalués par rapport aux valeurs garanties (voir l'Article 8), en tenant compte des limites
d'incertitude de mesure (voir 6.4).
Toute tolérance de fabrication relative à la garantie doit être considérée comme partie du contrat de fourniture
et non de la présente Norme internationale.
4.6 Garanties relatives à la fabrication en série
L'usage n'exige pas que chaque compresseur soit soumis individuellement à l'essai de réception lorsqu'une
série de compresseurs de conception identique est fabriquée au cours d'une courte période. Un essai de
réception réalisé avec succès sur un nombre restreint de compresseurs sélectionnés au hasard dans la série
constitue un essai de type et doit être considéré comme suffisant. Les détails de cette procédure doivent être
régis par le contrat de fourniture.
5 Méthodes de mesure et équipement de mesure
5.1 Généralités
5.1.1 Méthodes de mesure et incertitudes de mesure
Les méthodes et les instruments de mesure suivants, y compris les règles nécessaires à leur utilisation,
doivent être utilisés le cas échéant.
D'autres méthodes de mesure peuvent être utilisées en cas d'accord relatif aux essais et aux ajustements.
5.1.2 Installations de mesurage
Les points de mesure et l'équipement de mesurage de la pression, de la température, du débit, de la
puissance et de la vitesse doivent être intégrés au compresseur lors de la conception et lors de son
installation dans le système subséquent. Il faut avant tout s'assurer qu'à tous les points de mesurage du débit,
comme spécifié dans l'ISO 5167-1, il y ait à disposition des longueurs adaptées de tube droit et des raccords
à brides appropriés pour l'installation des ajutages et des tubulures. Les Figures E.3 et E.4 présentent une
disposition appropriée de deux points de mesure de la pression et de deux points de mesure de la
8 © ISO 2005 – Tous droits réservés

température sur le compresseur. Il convient de donner les garanties par rapport aux points de mesure prévus
et préparés. Il convient de prévoir des raccords pour des instruments de mesure étalons aux principaux points
de mesure.
5.1.3 Instruments de mesure
Les instruments de mesure suivants doivent être utilisés pour les essais de réception:
a) des instruments de mesure qui ont été étalonnés par comparaison avec des instruments de mesure tels
que spécifiés en c);
b) des instruments de mesure pour lesquels un certificat d'essai ou d'étalonnage délivré par un organisme
accrédité est présenté;
c) d'autres instruments de mesure essayés et éprouvés dont l'exactitude est connue et dont l'utilisation fait
l'objet d'un accord entre les parties prenantes au contrat.
L'état et l'exactitude dimensionnelle de tous les instruments de mesure (et les ajutages et tubulures en
particulier) doivent être vérifiés immédiatement avant l'installation et/ou avant et après l'essai. Il faut en outre
s'assurer que le point d'installation, l'installation elle-même et l'instrument de mesure lui-même satisfont aux
spécifications correspondantes. Le résultat de cette vérification doit être relevé.
5.1.4 Utilisation de transducteurs; acquisition des données
Lorsque des instruments de mesure électroniques sont utilisés avec un type quelconque de transducteurs et
qu'une évaluation numérique est possible, les transducteurs doivent être étalonnés et un enregistrement de
l'étalonnage doit être conservé. Il doit être possible de vérifier les systèmes de mesure avec des moyens
appropriés. Cette disposition s'applique de manière similaire à l'utilisation de systèmes d'acquisition de
données et de traitement de données électroniques.
5.2 Pressions
5.2.1 Pression statique
Il convient de mesurer la pression statique observée sur une paroi au moyen de trous forés dans cette paroi.
De tels trous ne doivent présenter ni bavures sur la surface de la paroi ni orifices évasés. Le diamètre des
trous doit être maintenu aussi petit que possible; la limite inférieure est celle permettant d'éviter tout risque de
blocage.
Dans de longs tubes droits, un écoulement parallèle à l'axe du tube est établi. La pression statique peut alors
être supposée constante dans chaque section transversale d'écoulement perpendiculaire à l'axe du tube;
l'échantillonnage de la pression au moyen d'un trou foré dans la paroi du tube suffit alors pour les besoins du
mesurage (voir les Figures E.3 et E.4 pour l'appareillage d'échantillonnage de la pression).
5.2.2 Pression dynamique et pression totale
Lorsqu'une vitesse moyenne c est connue sur la base du mesurage du débit et de la section d'écoulement, il
est possible d'en déduire une pression dynamique moyenne p et sur la base de la pression statique p il est
d
possible de calculer la pression totale moyenne p de la manière suivante:
tot
Vitesse moyenne:
cp⋅⋅A⎛⎞c ⋅p⋅A
pp
cc=− + + 2⋅ ⋅T (9)
⎜⎟
p tot
⎜⎟

mR⋅⋅Z m⋅⋅RZ
⎝⎠
Taux de compression entre total et statique:
k
pp +p ⎛⎞T k−1
tot d tot
== (10)
⎜⎟
pp T
⎝⎠
Cette approximation pour le calcul des pressions dynamiques et totales avec la vitesse moyenne c est
considérée comme suffisamment précise dans le domaine d'application des présentes règles.
5.2.3 Installation des lignes de mesure
Les lignes de mesure installées entre le point d'échantillonnage et l'instrument d'affichage doivent être
installées avec un grand soin. Toute fuite doit être éliminée. Des dispositions doivent être prises pour éviter le
blocage par des corps étrangers. Lorsque de la condensation est observée dans les lignes de mesure, ces
lignes doivent être entièrement remplies de condensat ou maintenues de manière fiable, exemptes de tout
condensat (par exemple en installant l'instrument de mesure à un niveau géodésique plus élevé que le point
de mesure).
5.3 Températures
La température statique T et la température totale T ne peuvent pas être mesurées directement comme des
tot
variables d'état d'un flux de gaz.
Rapport de température entre total et statique:
T
tot
= (11)
T
c
1−
2⋅⋅cT
p tot
Les capteurs de température de type et de dimension conventionnels (thermomètres à liquide,
thermocouples, thermomètres à résistance avec ou sans thermopuits pour l'installation) ont tendance à
s'approcher, même lorsqu'ils sont installés correctement, de leur température dite caractéristique qui se situe
entre T et T , dès qu'ils sont exposés au flux de gaz. Il existe toutefois des sondes de température
tot
(«instruments de mesure de la température totale») tels que des thermomètres à plaques, à crochet et à
diffusion, dont l'indication s'approche de très près de la température totale (température au repos) du gaz.
Lorsqu'il peut être démontré que l'effet de récupération de la vitesse n'est pas significatif, celui-ci peut être
négligé. Il ne convient en aucun cas de le négliger si la charge dynamique excède 0,5 % du travail massique
de compression. Il convient que le facteur de récupération de la vitesse fasse l'objet d'un accord. En l'absence
de valeurs spécifiques supplémentaires, les valeurs suivantes peuvent être utilisées:
a) thermomètres et thermocouples dans des puits: 0,65
b) thermocouples nus: 0,80
c) thermocouples nus avec écrans d'isolation: 0,97
5.4 Masse volumique du gaz
Pour les gaz et les vapeurs de composition connue, la masse volumique peut être déterminée au moyen
d'équations d'état, de graphiques d'état ou de tableaux. Dans le cas des mélanges gazeux de composition
inconnue, il convient de mesurer la masse volumique directement en utilisant une méthode reconnue.
10 © ISO 2005 – Tous droits réservés

5.5 Composition gazeuse
5.5.1 Généralités
Lorsque des mélanges gazeux ou des mélanges de gaz/vapeur sont en cours de compression, la composition
du mélange doit, le cas échéant, être vérifiée à intervalles réguliers en utilisant une méthode reconnue. La
fréquence, la nature et l'exactitude de ces contrôles varient en fonction des fluctuations de la composition des
gaz.
5.5.2 Teneur en humidité
5.5.2.1 Humidité de l'air
L'humidité relative, exprimée en pourcentage, de l'air à la pression atmosphérique (p ) peut être calculée
amb
de la manière suivante en utilisant les températures relevées sur le thermomètre humide (t ) et sec (t )
wet dry
d'un psychromètre (tel que défini par exemple par Assmann) en utilisant l'équation d'approximation de
Sprung:
p
amb
pt−⋅0,5 −t ⋅
()
sat dry wet
ϕ=⋅100 (12)
vap
p
dry

p est la pression de la vapeur saturante à t ;
sat wet
p est la pression de la vapeur saturante à t ;
dry dry
p est la pression ambiante mesurée.
amb
L'humidité relative (ϕ ) peut être lue sur un graphique h , x pour toute pression p de l'air avec des valeurs
vap air air
connues de t et t et le niveau barométrique p .
wet dry amb
L'humidité relative de l'air comprimé peut être déterminée en déviant un flux secondaire du centre de la ligne
de pression et en le dépressurisant à la pression atmosphérique. L'humidité relative ϕ mesurée à la
vap
pression atmosphérique doit ensuite être convertie à l'état dans la ligne.
Des méthodes reconnues autres que la méthode de mesure psychrométrique sont également admissibles
(par exemple les méthodes du point de rosée, par le froid, au chlorure de lithium et par absorption).
5.5.2.2 Humidité dans d'autres gaz
Les autres méthodes mentionnées en 5.5.2.1 sont recommandées pour l'utilisation avec des gaz autres que
l'air [au lieu de l'Équation (12)].
5.6 Vitesse du gaz
5.6.1 Mesurage quantitatif
La valeur numérique de la vitesse locale peut être mesurée en utilisant des anémomètres ou des sondes
indicateurs (par exemple tube de Prandtl ou tube de Pitot) qui sont, dans certaines limites, indépendants de la
direction (voir 5.7.3).
5.6.2 Détermination de la direction
La direction de la vitesse peut être déterminée en utilisant des sondes étalonnées fixes, ou au moyen des
différences de pression mesurées à l'aide de sondes réglables.
La détermination de la direction est inutile pour des longues sections de tube droit.
5.7 Débit volumique et débit massique
5.7.1 Mesurage du débit au moyen d'ajutages et de tubulures
L'ISO 5167-1 fournit des définitions en matière de mesurage du débit au moyen d'ajutages et de tubulures. En
cas d'accords spéciaux conclus à cet effet, les mesurages peuvent être réalisés en utilisant des ajutages et
des tubulures non normalisés (voir par exemple [4] et [5]).
5.7.2 Mesurages en utilisant des compteurs à gaz
Les mesurages du débit volumique peuvent être réalisés en utilisant des compteurs à gaz étalonnés.
Il faut s'assurer que le gaz s'écoule par le compteur sans être interrompu par un pompage par pulsations; le
compteur doit également être soumis à un essai d'étanchéité au niveau des tambours ou des soufflets, et le
remplissage précis avec du liquide d'étanchéité et d'éventuelles variations du niveau de saturation en gaz du
liquide d'étanchéité doit être vérifié.
5.7.3 Autres méthodes de mesure
Si l'une des méthodes de mesure spécifiée en 5.7.1 et 5.7.2 devait se révéler impossible à réaliser pour des
raisons techniques ou économiques, il est possible d'appliquer d'autres méthodes de mesure convenues
entre le client et le fabricant.
Dans un flux constant, le débit volumique ou le débit massique peut être déterminé en se fondant sur une
différence de pression étalonnée ou par le mesurage du profil de vitesse (par exemple [6]). Le débit massique
peut également être calculé sur la base de bilans énergétiques appropriés en intégrant la puissance
d'entraînement ou le processus.
5.8 Vitesse de rotation
Lorsque la mesure de la vitesse de rotation est nécessaire pour l'essai de performance, elle doit être
déterminée avec l'exactitude nécessaire pour les besoins de cet essai, en utilisant une minuterie à rouleaux,
un tachymètre, un fréquencemètre, etc.
5.9 Puissance
Lorsque la puissance fournie au compresseur est garantie, celle-ci doit être mesurée
a) en réalisant un bilan énergétique de l'entraînement conformément aux codes d'essai appropriés pour le
type donné de machine;
b) en mesurant le couple au moyen d'un moteur balance (champ oscillant) ou d'un torsiomètre de précision;
c) en établissant le bilan énergétique total du compresseur par la mesure de toutes les pertes et leur
addition à l'apport d'énergie au gaz comprimé.
Dans le cas a) où la performance est garantie en termes d'apport d'énergie à l'entraînement, cet apport doit
être mesuré conformément aux Normes internationales ou aux normes nationales appropriées.
12 © ISO 2005 – Tous droits réservés

Dans le cas b) où le couple est mesuré, les torsiomètres ne doivent pas être utilisés pour le mesurage de
couples inférieurs à un tiers de leur couple nominal. Ils doivent être étalonnés avec l'élément de mesure à la
même température que lors de l'essai. L'étalonnage doit être réalisé deux fois, une fois avec une
augmentation continue de la charge et une fois avec une réduction continue de la charge, et la moyenne des
deux ensembles de mesures doit être utilisée. Au moyen de torsiomètres et de moteurs-balances électriques,
il doit être démontré que l'effet d'hystérésis, c'est-à-dire la différence entre les mesures avec une charge
croissante et les mesures avec une charge décroissante due au frottement, etc., ne dépasse pas 0,5 % du
couple mesuré.
Dans le cas c), où le bilan énergétique total du compresseur est établi, l'échange thermique avec l'air ambiant
par conduction et par rayonnement doit être pris en compte:

QA=⋅α ⋅t −t (13)
( )
rad rad sur amb
Un coefficient de transfert thermique α = 14 [W/(m ⋅K)] peut être utilisé pour l'estimation de ces pertes. A
rad
est la surface externe du compresseur entre l'aspiration et le refoulement. t est la température de surface
sur
moyenne du compresseur, mesurée ou estimée à partir des températures des gaz dans le compresseur. Si la

perte thermique par rayonnement Q est déjà connue lors de l'évaluation des valeurs d'essai, la puissance
rad

d'essai peut déjà être corrigée en ajoutant Q à la puissance des gaz P , évaluée sur la base du
rad,te i,∆t,te
débit massique et de la montée en température.

PP=+Q (14)
i,te i,∆t,te rad,te

Sinon, par exemple dans le cas d'une évaluation d'essai en ligne, Q est converti séparément (voir 7.2.4.5).
rad
6 Essai de performance
6.1 Préparation pour l'essai
6.1.1 Généralités
Lors de la préparation de l'essai de performance, il faut s'assurer de la sélection d'instruments de mesure dont
l'inexactitude de mesure garantit le niveau d'exactitude nécessaire (voir 6.4.2).
6.1.2 Mode opératoire d'essai
Il convient que le type, la portée et la séquence chronologique des mesurages, l'emplacement des points de
mesure et les méthodes de mesurage à utiliser soient spécifiés dans un programme d'essai. Il est
recommandé d'y joindre les diagrammes et les graphiques nécessaires à la compréhension du mode
opératoire d'essai.
Dans le cas d'essais de performance, il convient que cette procédure soit convenue entre le fournisseur et
l'acheteur en se fondant sur les conditions de garantie.
Les points de fonctionnement à soumettre à l'essai doivent être sélectionnés conformément à 7.2. Il est, le
cas échéant, possible d'installer des lignes de pontage, y compris des éléments réducteurs de débit, entre le
côté sous pression et le côté aspiration et entre le côté eau chaude et le côté eau froide des refroidisseurs
afin de faciliter l'adaptation des conditions d'essai aux conditions de garantie.
6.1.3 Inspections et essai préliminaire
Il faut s'assurer avant (et après) l'essai de performance que toutes les lignes sont exemptes d'obstructions et
que toutes les pièces du système sont en parfait état. Il faut également s'assurer que toutes les lignes
d'approvisionnement et de retour qui ne sont pas utilisées pendant l'essai sont correctement obstruées, le cas
échéant en installant des obturateurs. Tous les tubes considérés doivent être soumis à un essai d'étanchéité.
Tous les composants du système exposés à l'encrassement, et notamment les refroidisseurs à échange
thermique de surface, doivent être nettoyés du côté eau et du côté gaz avant de commencer l'essai. Si ce
nettoyage est impossible, des accords correspondants doivent être conclus au regard des conséquences.
Tous les instruments de mesure et toutes les lignes de mesure doivent être vérifiés soigneusement pour un
réglage et un raccordement corrects (voir 5.1).
Également dans le cas d'essais de performance à réaliser sur le site d'installation, le fournisseur peut d'abord
réaliser son propre essai préliminaire. De tels essais préliminaires permettent également de familiariser
l'équipe d'essai, et de soumettre à l'essai et de vérifier les instruments et l'équipement utilisés. Si l'essai est
satisfaisant, le client peut l'accepter comme essai de performance.
6.2 Exécution de l'essai
6.2.1 Généralités
Il convient dans toute la mesure du possible que les essais de performance soient réalisés dans les
conditions de fonctionnement spécifiées. Il est recommandé d'isoler le système compresseur des fluctuations
d'exploitation.
Lorsque l'essai de performance est réalisé dans le système, le réglage des paramètres d'exploitation peut
uniquement être réalisé en consultant le responsable du système.
Aucune modification qui aurait une incidence sur les performances du compresseur et qu'il est impossible de
maintenir dans les conditions de fonctionnement normales ne peut être mise en œuvre pendant un essai de
performance d'un compresseur ou d'un système compresseur.
L'essai de performance doit être réalisé avec toutes les valeurs en régime permanent.
Lors de l'essai, les données mesurées, la durée de mesurage et les accidents inhabituels doivent être
consignés par écrit.
Les valeurs mesurées les plus importantes doivent (dans toute la mesure du possible) être consignées
simultanément. Après l'essai, les représentants du fournisseur et de l'acheteur et toute tierce partie présente
doivent obtenir un exemplaire de la documentation.
Le type, le nombre et la durée des mesurages et leur fréquence varient en fonction de l'importance des
mesurages particuliers en tenant compte des caractéristiques spéciales de l'équipement de mesure et de
l'exploitation. Cette question doit faire l'objet d'un accord.
Dans le cas de compresseurs refroidis, il est également recommandé de s'assurer par un essai, de l'efficacité
du refroidisseur intermédiaire dans les conditions de calcul.
6.2.2 Écarts moyens admissibles par rapport aux valeurs spécifiées dans les conditions de garantie
et fluctuations admissibles des valeurs individuelles autour des valeurs moyennes
Si les conditions d'exploitation s'écartent des conditions de garantie, l'essai doit être valide à condition que les
écarts moyens par rapport aux valeurs dans les conditions préalables garanties s'inscrivent dans certaines
limites. Les limites sont indiquées dans les Tableaux 1 et 2 (7.2), à la Figure 2 et dans l'Annexe A.
Des écarts encore plus importants peuvent être admis à condition que les accords correspondants aient été
conclus entre le fournisseur et l'acheteur.
Lorsque les valeurs individuelles varient de manière significative, un accord relatif à l'admissibilité et à
l'éventuel élargissement de la gamme d'incertitude de mesure est nécessaire en fonction des circonstances
particulières (voir par exemple [7]).
14 © ISO 2005 – Tous droits réservés

6.3 Évaluation des résultats d'essai
6.3.1 Calcul des moyennes
La moyenne des mesures de valeurs qui influencent le calcul de manière linéaire, prises à intervalles
temporels réguliers, peut être calculée de manière arithmétique.
La moyenne des mesures de valeurs qui influencent le calcul de manière non linéaire, prises à intervalles
temporels réguliers, peut être calculée de manière équivalente.
6.3.2 Débit massique et débit volumique d'aspiration


Le débit volumique réel d'aspiration V peut être déterminé sur la base du dé
...


МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 5389
Второе издание
2005-12-15
Турбокомпрессоры. Правила проведения
испытания для определения рабочих
характеристик
Turbocompressors  Performance test code

Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
©
ISO 2005
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на установку интегрированных шрифтов в компьютере, на котором ведется редактирование. В случае загрузки
настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение лицензионных условий
фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe - торговый знак Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованным для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все меры
предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами – членами ISO. В
редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просим информировать Центральный секретариат
по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ

©  ISO 2005
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO по адресу ниже или членов ISO в стране регистрации пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2005 – Все права сохраняются

Содержание Страница
Предисловие . iv
1 Область применения . 1
2 Нормативные ссылки . 1
3 Символы и определения . 1
3.1 Символы и единицы измерения . 1
3.2 Определения . 5
4 Гарантии . 6
4.1 Общие положения . 6
4.2 Предварительные условия для гарантии . 7
4.3 Предмет гарантии . 7
4.4 Дополнительные гарантии . 8
4.5 Гарантийное сравнение . 8
4.6 Гарантии для производства серии . 8
5 Методы измерений и измерительное оборудование . 8
5.1 Общие положения . 8
5.2 Давления . 9
5.3 Температуры . 10
5.4 Плотность газа . 10
5.5 Состав газа . 11
5.6 Скорость газа . 11
5.7 Объемный и массовый расход . 12
5.8 Скорость вращения . 12
5.9 Мощность . 12
6 Испытание для проверки рабочих характеристик . 13
6.1 Приготовление к испытанию . 13
6.2 Выполнение испытания . 14
6.3 Оценка результатов испытания . 15
6.4 Измерение погрешности результатов испытания . 15
7 Преобразование результатов испытания в гарантийные условия . 25
7.1 Общие положения . 25
7.2 Преобразование (конверсия) . 25
8 Гарантийное сравнение . 38
8.1 Предмет для сравнения . 38
8.2 Выполнение . 38
8.3 Специальные примечания . 47
9 Протокол испытания . 48
Приложение A (нормативное) Схема последовательности операций и численные значения
для отношения объемных расходов . 49
Приложение B (нормативное) Испытания для определения отношения объемных расходов
вне подобия потока . 52
Приложение C (нормативное) Метод коррекции влияния числа Рейнольдса на рабочую
характеристику центробежных компрессоров . 57
Приложение D (информативное) Вывод уравнений для вычисления погрешности
результатов измерений . 61
Приложение E (информативное) Специальные термины для компрессоров . 63
Приложение F (информативное) Примеры отчетов приемочных испытаний . 96
Библиография . 142

Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в
этом комитете. Международные организации, правительственные и неправительственные, имеющие
связи с ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области
электротехники, то ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической
комиссией (IEC).
Проекты международных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами Директив ISO/IEC,
Часть 2.
Основной задачей технических комитетов является разработка международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на
голосование. Для опубликования их в качестве международного стандарта требуется одобрение не
менее 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не может нести
ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав.
Международный стандарт ISO 5389 подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 118, Компрессоры и
пневматические инструменты, машины и оборудование, Подкомитетом SC 1, Компрессоры
технологического процесса”
Настоящее второе издание отменяет и замещает первое (ISO 5389:1992), которое технически
пересмотрено. В частности, объединена в одно целое улучшенная технологическая карта потоков
(расходов) для определения наладочного режима, используя условия подобия и с учетом метода
коррекции числа Рейнольдса.
Определены три класса преобразования результатов испытания, включая испытания, выходящие за
рамки условий подобия потоков.
Пересмотрены подразделы измерения погрешностей. Добавлена проверенная и доказанная
процедура определения погрешностей измерений с использованием разностного метода для того,
чтобы иметь возможности удовлетворения всех проверочных требований, особенно тех, которые
возникают в отношении многокорпусных компрессоров и машинных установок, состоящих из разных
приводных механизмов и компрессоров. Подразделы по гарантированному сравнению были
расширены с учетом всех возможных случаев кривых рабочих характеристик и гарантийных точек.
[1] [2]
Международный стандарт ISO 5389 подготовлен на основе документов ASME PTC 10 , VDI 2045-1 и
[3]
VDI 2045-2 .
iv © ISO 2005 – Все права сохраняются

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 5389:2005(R)

Турбокомпрессоры. Правила проведения испытания для
определения рабочих характеристик
1 Область применения
Настоящий международный стандарт применяется для проведения испытаний на турбокомпрессорах
всех типов с целью определения их рабочих характеристик. Он не применяется к вентиляторам и
высоковакуумным насосам или струйным компрессорам с движущимися приводными компонентами.
Турбокомпрессоры заключают в себе механизмы, в которых впуск, сжатие и выпуск являются
непрерывными проточными процессами. Газ подается на лопаточные колеса, сжимается и
замедляется с последующим увеличением давления на неподвижных статорах с лопатками и без
лопаток.
Настоящий международный стандарт предоставляет стандартные положения (нормы и правила) для
приготовления, процедуры, определения стоимости и оценки испытаний рабочих характеристик
упомянутых выше компрессоров. Приемочное испытание функционирования базируется на этих
нормах и правилах для определения рабочих характеристик. Приемочные испытания предназначены
для того, чтобы демонстрировать выполнение условий заказа и гарантий, заданных по контракту.
2 Нормативные ссылки
Следующие нормативные документы являются обязательными для применения с настоящим
международным стандартом. Для жестких ссылок применяются только указанное по тексту издание.
Для плавающих ссылок необходимо использовать самое последнее издание нормативного ссылочного
документа (включая любые изменения).
ISO 5167-1, Измерение потока текучей среды с помощью устройств измерения перепада давления,
которые встроены в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 1. Общие принципы и
требования
3 Символы и определения
3.1 Символы и единицы измерения
3.1.1 Латинские буквы
Символ Смысл Единица измерения
A площадь м
a звуковая скорость м/с
B допуск на обработку %
b ширина на выходе 1-го лопаточного колеса м
c скорость м/с
c , c удельная теплоемкость кДж/(кг·K)
p v
c оценочные коэффициенты —
i
D наружный диаметр 1-го лопаточного колеса м
Символ Смысл Единица измерения
f поправочный коэффициент —
f среднее относительное отклонение
x
G класс качества %
g местное ускорение под действием силы тяжести м/с
h удельная энтальпия кДж/кг

k показатель адиабаты

k показатель адиабаты, температура
T
k показатель адиабаты, объем
V
l длина колонны мм

Ma число Маха
M вращающий момент Нм
t
M молярная масса кг/мол

m температурный показатель
&
m массовый расход кг/с
N частота вращения 1/с

n показатель политропы
P мощность кВт
p давление МПа (бар)
&
Q тепловой поток кВт
R удельная газовая постоянная Дж/(кг·К)
Ra усредненная шероховатость мкм
R универсальная газовая постоянная Дж/(кмоль·К)
mol

Re число Рейнольдса

S шаг цифрового (дискретного) измерения
s удельная энтропия кДж/(кг·К)
T термодинамическая температура K
t температура °C
u скорость конца лопатки, отнесенная к D м/с
u удельная внутренняя энергия кДж/кг

V доверительный интервал погрешности измерения
v удельный объем м /кг
& 3
V объемный расход м /с

W результирующая функция

w массовая фракция

X функция сжимаемости

X отношение пониженных скоростей вращения
N
x содержание испарения, отнесенное к влажной массе кг/кг
испарения того же самого газа
2 © ISO 2005 – Все права сохраняются

Символ Смысл Единица измерения
x содержание испарения в смесях испарение/газ, отнесенное к кг/кг
(нижний индекс)
сухому газу

Y функция сжимаемости

y значение функции
y удельная работа сжатия кДж/кг

Z коэффициент сжимаемости

z количество групп ступеней
3.1.2 Греческие буквы
Символ Смысл Единица измерения
α коэффициент переноса тепла Вт/(м ·K)
β коэффициент кубического расширения 1/K

γ коэффициент взвешивающий

∆ разность

ε коэффициент вычислений

η эффективность
η динамическая вязкость Ns/м

ϑ отношение значений (RZ T )
1 1

κ отношение удельных теплоемкостей

ν политропное отношение
ν кинематическая вязкость м /с

Π коэффициент давления
ρ плотность кг/м

τ относительная погрешность измерения

φ отношение коэффициентов объемных расходов

ϕ коэффициент расхода

ϕ относительная влажность
(нижний индекс)

ψ коэффициент работы эталонного процесса (сжатия)
ω угловая скорость 1/с
3.1.3 Нижние индексы
Индекс Смысл
1 впуск (сторона всасывания)
2 выпуск (сторона нагнетания)
I, II, III, ., z ступени, нумерованные в направление потока
∞ при бесконечно большом числе Рейнольдса
A неохлаждаемая секция компрессора с промежуточным охлаждением
air сухой воздух
amb окружающая среда (воздух, температура)
Индекс Смысл
an допущение, приводная машина
av среднее
B охлаждаемая секция многоступенчатого компрессора с промежуточным охлаждением
cal поверка (калибровка)
co (величина), преобразованная в гарантийные условия
cog (величина), преобразованная в отношении значения давления и объемный расход
на впуске в гарантийной точке (рабочей характеристики)
comb объединенные секции
cond конденсат
cou сопряжение (соединительная муфта)
crit критический
d динамический
dev отклонение
dr приводная машина
dry сухой
eff эффективный
Ex экстремальное значение φ
g гарантийные или исходные условия
gas газ
i i – ый член суммы (i = 1, 2, 3, .)
i внутренний
in вход
j число групп ступеней ( j = I, II, Ill, ., z)
k показатель адиабаты
L утечка
lub смазка
M измерение, двигатель
&
m массовый расход
mech механический
n стандартное состояние
N частота вращения
out выход
p политропный
P мощность
Pr эталонный или стандартный процесс
pr предварительно вычисленные или прогнозируемые результаты испытания
rad излучение и конвекция
ran подходящий измерительный диапазон прибора
Re (величина), отнесенная к числу Рейнольдса
4 © ISO 2005 – Все права сохраняются

Индекс Смысл
red сниженная скорость
ref опорное значение
res результат
s изоэнтропический
sat насыщенный пар/испарение
seal уплотняющая жидкость
side боковой поток или экстракции (отбор)
st статический
sup подача
sur поверхность
sys система
T изотермический
t температура
te результат испытания
term Зажимы (клеммы)
tol допустимое отклонение
tot всего (полный)
u концевой или периферийный
us используемый
V объем
vap испарение, пар
wet влажный
wf рабочая жидкость
W охлаждающая вода или жидкость смазочно-охлаждающая
x между впуском и выпуском
y значение функции
Если нет особого замечания к чему-либо противоположному, то термодинамические переменные
состояния, использованные без индексов в этом международном стандарте, характеризуют полное
состояние.
3.2 Определения
В настоящем документе применяются следующие термины и определения. Дополнительные термины
и определения даются в Приложении E.
3.2.1
отношение коэффициентов объемных расходов
ratio of volume flow ratios
&&
VV/
()
te
φ = (1)
&&
VV/
()
g
3.2.2
отношение пониженных скоростей вращения
ratio of reduced speeds of rotation

N


RZ⋅⋅T

te
X = (2)
N

N


RZ⋅⋅T

g
3.2.3
число Маха окружной скорости концевой кромки (лопаточного колеса)
tip Mach number
u
Ma = (3)
u
a
3.2.4
число Рейнольдса окружной скорости концевой кромки (лопаточного колеса)
tip Reynolds number
ub
Re = (4)
u
υ
3.2.5
коэффициент объемного расхода
volume flow coefficient

V
ϕ = (5)
р
⋅⋅Du
3.2.6
коэффициент работы эталонного процесса (сжатия)
reference process work coefficient
y
Pr
ψ = (6)
Pr
u /2
3.2.7
коэффициент энтальпии
enthalpy coefficient
∆h
ψ = (7)
i
u /2
3.2.8
отношение RZ T
1 1
RZ T ratio
1 1
RZ⋅⋅T RZ⋅⋅T
() ( )
11 11
j j
ϑ = ϑ = (8)
j j,B
RZ⋅⋅T RZ⋅⋅T
() ()
11 11
I I,B
где I,B есть первая ступень охлаждаемой секции B
3.2.9
секция
section
от одной до нескольких последовательных ступеней турбокомпрессора без оборудования
промежуточного охлаждения, через которые протекает один и тот же поток массы
4 Гарантии
4.1 Общие положения
Заказчик и производитель должны заключить контрактное соглашение, в котором задается, какие
свойства и характеристики компрессора предполагается гарантировать и демонстрировать на
приемочном испытании. Проверка этих свойств осуществляется с помощью значений, измеренных в
ходе приемочного испытания и преобразованных в условия гарантии.
Выполнение гарантии можно требовать только в случае, если на приемочном испытании все
компоненты компрессорной системы находятся в надлежащем состоянии (см. 6.1.3).
6 © ISO 2005 – Все права сохраняются

4.2 Предварительные условия для гарантии
Предварительные условия для гарантии, изменение которых будет влиять на функционирование
компрессора, должны быть заданы в контракте на поставку. Эти условия могут включать следующее:
a) давление на впуск (или давление нагнетания в случае компрессора всасывающего типа) и
температура на впуске;
b) в случае боковых потоков, направленных внутрь, их термодинамические состояния и отношение
боковых массовых расходов к массовому расходу на впуске; в случае промежуточной экстракции
отношение экстрагированных массовых расходов к массовому расходу на впуске и давление
экстракции;
c) в отношении компрессоров с промежуточным охлаждением, температуры вторичного охлаждения
и падения давления между уместными секциями компрессора;
d) физические свойства газа или испарения и его состав в объемных или массовых фракциях;
e) жидкость смазочно-охлаждающая, ее массовый расход и температура на впуске;
f) рабочий режим приводного механизма (например, разности энтальпий, состояние впуска и
выпуска, теплотворная способность топлива, тип, напряжение и частота электрического тока,
скорость);
g) состояние впуска и выпуска, отнесенное к площади сечения потока на входе и выходе
компрессора;
h) скорость (необходимые отклонения, чтобы удовлетворять гарантийные точки, должны быть
согласованы между заказчиком и производителем).
4.3 Предмет гарантии
Следующие значения должны быть гарантированы по предварительным условиям, заданным в 4.2:
a) объемный действительный расход на впуске, как определено в E.4.2;
b) давление нагнетания (или давление на входе в отношении компрессоров всасывающего типа) и
промежуточные значения давления в случае боковых потоков, направленных внутрь, и
промежуточной экстракции;
c) мощность для заданных объемных расходов на впуске и давления нагнетания (или давление на
входе в отношении компрессоров вакуумного типа) в следующей форме:
− мощность компрессора на его сопряжении (соединительной муфте), или
− мощность компрессора с редуктором на сопряжении приводного механизма, или
− электрическая мощность на зажимах приводного электродвигателя, или
− потребление топлива приводным механизмом.
В случае, когда компрессор и приводной механизм имеют общие компоненты (например,
подшипники, масляные насосы и т.д.), то должно быть заключено соглашение, детализирующее
способ, с помощью которого планируется соразмерно распределять потери, возникающие внутри
этих компонентов (см. 5.9).
Связанная мощность или эффективность, имеющая отношение к подходящему эталонному
процессу (см. E.5), может быть также гарантирована вместо мощности.
d) мощность вспомогательного оборудования (например, масляных насосов или насосов
охлаждающей воды) в случае, когда она не включено в гарантийную мощность;
e) следующие пределы рабочего диапазона:
− объемный максимальный действительный расход на впуске при заданном давлении
нагнетания или максимальное давление при заданном объемном действительном расходе на
впуске,
− объемный минимальный действительный расход на впуске при заданном давлении
нагнетания,
− предел резкого возрастания давления (скачка).
См. E.9.
4.4 Дополнительные гарантии
Дополнительные гарантии (для эффективности при частичной нагрузке, уплотнительных материалов,
температуры сжатого газа, охлаждающей эффективности охладителей и конденсаторов) могут быть
потребованы в случаях, когда они являются значимыми для работы или по любым другим причинам.
4.5 Гарантийное сравнение
В отношении приемочного испытания, результаты испытания, измеренные и преобразованные в
условия гарантии, должны оцениваться против гарантийных значений (см. Раздел 8), принимая
допущение для пределов погрешностей измерений (см. 6.4).
Любые производственные допуски для гарантии необходимо считать составной частью контракта на
поставку, а не этого международного стандарта.
4.6 Гарантии для производства серии
В случае, когда серия компрессоров одного и того конструктивного решения изготавливается в
пределах короткого периода времени, то не принято выполнять приемочное испытание на каждом
отдельном компрессоре. Такое испытание, проведенное на нескольких компрессорах, выбранных из
серии наугад, успешно завершенное и составляющее испытание типа, необходимо считать
достаточным. Подробности этой процедуры должны определяться контрактом на поставку.
5 Методы измерений и измерительное оборудование
5.1 Общие положения
5.1.1 Методы измерений и погрешности измерений
Следующие измерительные методы и измерительные приборы, включая правила, необходимые для
их применения, должны быть использованы в подходящих случаях.
Другие измерительные методы могут быть использованы по соглашению, касающегося проведения
испытания и пригонки.
5.1.2 Оборудование для измерения
Точки замеров и оборудование для измерения давления, температуры, расхода, мощности и скорости
должны быть включены в компрессор на этапе его проектирования и установки в последующую
систему. Прежде всего, необходимо обеспечить во всех точках измерения расхода, как задано в
ISO 5167-1, наличие адекватных участков прямой трубы и подходящие фланцевые соединения для
8 © ISO 2005 – Все права сохраняются

монтажа измерительных диафрагм и патрубков. Рисунки E.3 и E.4 иллюстрируют подходящее
расположение для двух точек замера, каждое для давления и температуры на компрессоре. В
гарантии следует ссылаться на представленные и подготовленные точки замера. Соединительные
муфты для образцовых измерительных приборов следует предусмотреть в главных точках замера.
5.1.3 Измерительные приборы
Следующие измерительные приборы должны быть использованы на приемочных испытаниях:
a) измерительные приборы, которые прошли поверку путем сравнения с измерительными приборами,
заданными в 5.1.3 c),
b) измерительные приборы, для которых представляется поверка или свидетельство о поверке,
выданное аккредитованным органом власти,
c) другие проверенные и доказанные измерительные приборы известной точности, использование
которых согласовано между сторонами контракта,
Все измерительные приборы (измерительные диафрагмы и патрубки в частности) должны быть
проверены без промедления перед установкой и/или до и после испытания на приведение этих
приборов в определенное состояние и точность размеров. Дополнительно необходимо удостовериться,
что место установки, монтаж и сам измерительный прибор соответствуют подходящим техническим
требованиям. Результат этой проверки должен быть зарегистрирован.
5.1.4 Использование преобразователей (датчиков); сбор данных
Когда электронные измерительные приборы используются с преобразователями (датчиками) любого
типа и возможна цифровая оценка, то преобразователи (датчики) должны быть калиброваны, а
результаты поверки должны сохраняться. Должна быть возможность проверки измерительных систем
подходящими средствами. Аналогично, это положение применяется для того, чтобы использовать
системы сбора данных и электронную обработку данных.
5.2 Давления
5.2.1 Статическое давление
Статическое давление, присутствующее на стенке, следует измерять с помощью отверстий,
просверленных в этой стенке. Такие отверстия не должны иметь ни заусенцев, ни раструбного
раскрытия. Диаметр отверстий должен оставаться, по возможности, малым, а нижний предел
адекватным тому, чтобы избежать опасности закупорки.
В длинных прямых тубах определяется поток параллельно оси трубы. Статическое давление можно
принимать за постоянную величину в каждом плоском поперечном сечении потока, перпендикулярного
оси трубы. Пробы давления с помощью просверленного в трубе отверстия являются достаточными
для цели измерения (см. аппаратуру отбора пробного давления на Рисунках E.3 и E.4).
5.2.2 Динамическое и полное давление
В случае, когда известна усредненная скорость, c, по измерению расхода и площади сечения потока,
то среднее динамическое давление, p , может быть вычислено по этим данным. Имея значение
d
статического давления, p, среднее полное давление, p , может быть вычислено следующим образом:
tot
Для усредненной скорости:
cp⋅⋅A c ⋅⋅pA

pp
cc=− + + 2⋅ ⋅T (9)

p tot

&&
mRZ⋅⋅ m⋅RZ⋅

Для отношения значений полного и статического давления:
k
pp +p T k−1
tot d tot
== (10)

pp T

Эта аппроксимация для вычисления динамического и полного давления при усредненной скорости, c,
считается достаточно правильной в области применения текущих правил.
5.2.3 Монтаж измерительных линий
Измерительные линии, монтируемые между точкой отбора проб и аппаратурой отображения
информации, должны устанавливаться с большой осторожностью. Любые утечки должны быть
устранены. Должны быть приняты меры для предотвращения закупорки посторонними веществами. В
случае, когда в измерительных линиях образуется конденсат, то такие линии должны быть полностью
заполнены конденсатом или надежно свободными от конденсата. Это достигается, например, путем
размещения измерительного прибора на более высоком геодезическом уровне, чем точка измерения.
5.3 Температуры
Статическая температура, T, и суммарная температура, T , не могут быть измерены непосредственно
tot
как переменные состояния газа в потоке.
Отношение значений суммарной и статической температуры:
T
tot
= (11)
T
c
1−
2⋅⋅cT
p tot
Температурные датчики обычного типа и размера (жидкостные термометры, термопары, термометры
сопротивления с карманом для установки или без него) смещаются под действием силы тяготения
(даже при правильной установке) до их, так называемой характеристической температуры, которая
находится между T и T , как только датчики открыты для воздействия текущего газа. Однако имеются
tot
температурные зонды (“приборы для измерения суммарной температуры”), например, термометры
типа пластины, крюка и диффузора, показание которых очень близко соответствует суммарной
температуре (в спокойном состоянии) газа.
В случае, когда можно показать, что эффект восстановления скорости не является значимым, то им
можно пренебречь. Но ни в коем случае его нельзя не учитывать, если скоростной напор превышает
0,5 % удельной работы сжатия. Коэффициент восстановления скорости, который предполагается
использовать, подлежит согласованию. В отсутствие каких-либо более специфических значений можно
использовать следующее:
a) термометры и термопары в карманах:   0,65;
b) незащищенные термопары:   0,80;
c) незащищенные термопары с изолирующими экранами: 0,97.
5.4 Плотность газа
Для газов и испарений известного состава плотность может быть установлена из уравнений состояния,
по картам состояния или таблицам. Что касается газовых смесей неизвестного состава, то плотность
следует измерять непосредственно с использованием общепризнанного метода.
10 © ISO 2005 – Все права сохраняются

5.5 Состав газа
5.5.1 Общие положения
В случае, когда смеси газов или смеси газа/испарения сжимаются, состав смеси, если необходимо,
должен проверяться через постоянные интервалы, используя общепризнанный метод. Периодичность,
характер и точность таких проверок может изменяться в соответствии с колебаниями в составе газа.
5.5.2 Содержание влаги
5.5.2.1 Влажность воздуха
Относительная влажность воздуха, выраженная в процентах, при атмосферном давлении (p ) может
amb
быть вычислена следующим образом, используя показания температуры мокрого (t ) и сухого
wet
термометра (t ) психрометра (по определению, например, Ассмана) и уравнение аппроксимации
dry
Спранга (Sprung):
p
amb
pt−⋅0,5 −t ⋅
()
sat dry wet
ϕ=⋅100 (12)
vap
p
dry
где
p давление насыщенного испарения при t ;
sat wet
p давление насыщенного испарения при t ;
dry dry
p показание давления в окружающей среде.
amb
Относительную влажность (ϕ ) можно считывать из карты h - x для любого давления воздуха, p,
vap air air
при известных значениях для t и t и барометрического уровня p .
wet dry amb
Относительная влажность сжатого воздуха может быть установлена путем отвода бокового потока от
центра напорной линии и снижения давления до атмосферного. Относительную влажность, ϕ ,
vap
измеренную при атмосферном давлении затем можно преобразовать в состояние на линии.
Признанные методы, но другие, чем метод психрометрического измерения, также являются
допустимыми (например, методы точки росы, вымораживания, хлорида лития и впитывания).
5.5.2.2 Влага в других газах
Другие методы, упомянутые в 5.5.2.1, рекомендуются для использования с другими газами, чем воздух
[вместо Уравнения (12)].
5.6 Скорость газа
5.6.1 Количественное измерение
Численное значение для местной скорости может быть измерено с использованием показывающих
анемометров или зондов (например, Прандтля или трубки Пито), которые являются независимыми от
направления в границах определенных пределов (см. 5.7.3).
5.6.2 Определение направления
Направление скорости может быть установлено, используя неподвижные калиброванные зонды, или
посредством разностей значений давления, измеренного на регулируемых зондах.
Нет необходимости определять направление в длинных прямых трубных секциях.
5.7 Объемный и массовый расход
5.7.1 Измерение расхода, используя диафрагмы и патрубки
ISO 5167-1 является определяющим для измерения расхода с использованием диафрагмового
расходомера и патрубка. Измерение может быть осуществлено, используя не стандартизованные
диафрагмы и патрубки, если для этого заключены специальные соглашения (см. например ссылки [4]
и [5]).
5.7.2 Измерение, используя газовые счетчики
Измерения объемного расхода могут быть осуществлены с помощью поверенных газовых счетчиков.
Должна быть уверенность, что газ течет через счетчик без прерывания пульсирующими толчками.
Счетчик также должен быть проверен на утечки барабанов и сильфонов и правильную заливку
уплотнительной жидкости, а также на изменения уровня насыщения газа герметизирующей жидкости.
5.7.3 Другие измерительные методы
Если один из методов измерений, упомянутых в 7.5.1 и 7.5.2, не является практически пригодными по
техническим или экономическим соображениям, то другие измерительные методы могут быть
использованы по соглашению между заказчиком и производителем.
В постоянном потоке объемный или массовый расход может быть установлен из разности
калиброванного давления или путем измерения эпюры скоростей потока (например, ссылка [6]).
Массовый поток может быть также вычислен из подходящих энергетических балансов с включением
приводной мощности или процесса.
5.8 Скорость вращения
В случае, когда измерение скорости вращения необходимо для определения рабочих характеристик,
она должна быть установлена с точностью, которая требуется для этой цели, используя циклометр,
тахометр, частотомер и т.д.
5.9 Мощность
В случае, когда подводимая мощность в компрессоре гарантируется, то она должна быть измерена
следующим образом.
a) путем выполнения энергетического баланса на приводном механизме в соответствии с
подходящими нормами и правилами испытания для определенного типа машины;
b) путем измерения момента кручения, используя электродвигатель люлечного типа (качающееся
электромагнитное поле) или точный измеритель вращающего момента;
c) путем определения полного энергетического баланса для компрессора путем измерения всех
потерь и добавления их к потребляемой энергетике сжатого газа.
В отношении 5.9 a), когда рабочая характеристика гарантируется в показателях потребляемой
энергетики на приводном механизме, то это должно быть измерено в соответствии с подходящими
международными или национальными стандартами.
В отношении 5.9 b), касающегося измерения крутящего момента, измерители момента вращения не
должны применяться для измерения ниже 1/3 их номинального момента кручения. Эти приборы
должны проходить поверку измерительным элементом при такой же температуре, как во время
испытания. Поверка (калибровка) должна быть выполнена дважды: один раз при непрерывно
12 © ISO 2005 – Все права сохраняются

увеличивающейся и один раз при непрерывно уменьшающейся нагрузке. Применяется среднее двух
наборов показаний. Оба измерителя вращающего момента и люлечные электродвигатели должны
демонстрировать, что влияние гистерезиса, т.е. разности между показаниями в случае увеличения и
уменьшения нагрузки вследствие механического трения и т.д., не превышает 0,5 % измеренного
крутящего момента.
Что касается 5.9 c), определение полного энергетического баланса компрессора – теплообмена с
окружающей воздушной средой путем проводимости и излучения, должно быть также принято во
внимание
&
QA=⋅α ⋅t −t (13)
()
rad rad sur amb
Коэффициент теплоотдачи α = 14 [Вт/(м ⋅К)] может быть использован для оценки этих потерь.
Величина A есть внешняя поверхность компрессора между впуском и выпуском. Величина. t есть
rad sur
средняя температура поверхности компрессора, либо измеренная или расчетная по температурам
&
газа в компрессоре. Если потеря радиационного теплообмена, Q , уже известна при оценке значения
rad
&
испытания, то проверяемая мощность может быть уже скорректирована путем прибавления Q к
rad,te
мощности газа, P , оцененной из массового расхода и подъема температуры.
i,∆t,te
&
PP=+Q (14)
i,te i,∆t,te rad,te
В противном случае, например, при оценке испытания в оперативном режиме (online test evaluation),
&
Q преобразуется отдельно (см. 7.2.4.5).
rad
6 Испытание для проверки рабочих характеристик
6.1 Приготовление к испытанию
6.1.1 Общие положения
В ходе приготовления к испытанию для проверки рабочих характеристик должны быть выбраны
измерительные приборы, погрешности измерений которых обеспечивают необходимый уровень
точности (см. 6.4.2).
6.1.2 Процедура испытания
Тип, границы и хронологическую последовательность измерений, расположение точек замера и
методы измерений, которые планируется использовать, следует все подробно изложить в программе
испытаний. Диаграммы и чертежи, необходимые для понимания, следует приложить к испытательной
процедуре.
Что касается испытаний для проверки рабочих характеристик, то эту процедуру следует согласовать
между поставщиком и заказчиком на основе гарантийных условий.
Рабочие точки на испытании должны быть выбраны в соответствии с 7.2. Обходные линии со стороны
нагнетания к стороне всасывания компрессора и от стороны горячей к стороне холодной воды
охладителей, включая элементы ограничения потока и т. д, могут быть установлены в случае
необходимости оказания помощи в адаптации режима испытания к гарантийным условиям.
6.1.3 Инспекции и предварительное испытание
До начала проверки рабочих характеристик и после проведения испытания необходимо убедится в том,
что все линии не имеют препятствий, а все части системы находятся в нормальном состоянии. Должно
быть также обеспечено, что все подводящие и обратные трубопроводы, не используемые во время
испытания, правильно закрыты, используя в случае необходимости глухие диски. Все уместные
трубопроводы должны быть проверены на герметичность. Любые компоненты в системе, открытые для
внешнего загрязнения, в частности охладители с поверхностным теплообменом, должны быть
очищены на водных и газовых сторонах до начала проведения испытания. Если это сделать
невозможно, то должны быть подписаны соответствующие соглашения.
Все измерительные приборы и измерительные линии должны быть тщательно проверены на
правильную регулировку и правильное соединение (см. 5.1).
Также в отношении проверок рабочих характеристик, которые предполагается проводить на месте
установки, поставщик может быть первым, чтобы провести свое предварительное испытание. Такие
предварительные испытания могут быть также использованы для ознакомления персонала,
проводящего испытание, и проверки используемых измерительных приборов и оборудования. Если это
испытание является успешным, то оно может быть принято заказчиком в качестве проверки рабочих
характеристик.
6.2 Выполнение испытания
6.2.1 Общие положения
Испытания для проверки рабочих характеристик при любой возможности следует проводить в
заданном рабочем режиме. Рекомендуется изолировать компрессорную систему от эксплуатационных
флюктуаций.
В случае, когда рабочие характеристики проверяются в системе, регулировка рабочих параметров
может быть осуществлена только при консультации со специалистом, который отвечает за
функционирование системы.
В течение проверки рабочих характеристик на компрессоре или компрессорной системе не
разрешается выполнять какую-либо модификацию, которая могла бы влиять на функционирование
компрессора и которая не сохранилась бы для нормального рабочего режима.
Испытание для проверки рабочих характеристик должно быть выполнено со всеми значениями в
установившемся состоянии.
Измеренные данные, время измерения и необычные явления должны быть подтверждены
документами во время испытания.
Наиболее важные измеренные значения должны (где это возможно) быть все зарегистрированы в
одной документации. После испытания представители поставщика и заказчика и любые
присутствующие нейтральные стороны должны получить копию этой документации.
Тип, количество и длительность измерений и их частота могут изменяться в зависимости от важности
определенных измерений, учитывая специальные характеристики измерительного оборудования и
операции. По этому вопросу должно быть заключено соответствующее соглашение.
В отношении охлаждаемых компрессоров рекомендуется также удостовериться на испытании в
эффективности промежуточного охлаждения в проектном режиме.
6.2.2 Допустимые отклонения среднего значения от значений, заданных в условиях гарантии,
и допустимые колебания отдельных значений вокруг средних значений
Если рабочий режим отклоняется от гарантийных условий, то испытание должно быть действительным
при условии, что отклонения среднего значения от значений в предварительных условиях гарантии
находятся в границах определенных пределов. Эти пределы можно найти в Таблицах 1 и 2 (7.2),
Рисунке 2, в Приложении A.
Все же более высокие отклонения могут быть допустимыми при условии, что соответствующие
соглашения заключены между поставщиком и заказчиком.
В случае, когда наблюдается значимое колебание отдельных значений, то необходимо заключить
14 © ISO 2005 – Все права сохраняются

соглашение, касающееся допустимости и возможного расширения диапазона погрешностей измерений в
зависимости от частных обстоятельств (см. например, ссылку [7]).
6.3 Оценка результатов испытания
6.3.1 Усреднение
Данные от значений, которые влияют на вычисление линейно, взятые через равные интервалы
времени, могут быть усреднены арифметически.
Данные от значений, которые не влияют на вычисление линейно, взятые через равные интервалы
времени, должны быть усреднены в эквивалентной форме.
6.3.2 Массовый расход и объемный расход на впуске
&
Эффективный объемный расход на впуске, V , может быть установлен по измеренному
1,us,wet
&
массовому расходу, m , (см. E.4.2).
te
6.3.3 Мощность (мощность на сопряжении), потребление флюида
Мощность компрессора (на соединительной муфте), P , может быть установлена в соответствии с 5.9.
cou
В случае, когда применяется редуктор, потери мощности на зубчатой передаче должны определяться
отдельно (путем, например, измерения потерь, рассеиваемых в форме тепла трансмиссионного масла).
Когда приводом компрессора являются тепловые машины, потребление флюида может быть
установлено по приемочным измерениям в соответствии с правилами приемки соответствующего
приводного механизма (см. 5.9).
6.3.4 Мощность эталонного процесса
Мощность эталонного процесса может быть вычислена, используя измеренное состояние на впуске и
выпуске. Выбор эталонного процесса (изоэнтропический, политропный, изотермический) зависит от
типа и характера работы компрессора (см. E.5.1).
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.

Loading comments...