ISO 1217:2009
(Main)Displacement compressors — Acceptance tests
Displacement compressors — Acceptance tests
ISO 1217:2009 specifies methods for acceptance tests regarding volume rate of flow and power requirements of displacement compressors. It also specifies methods for testing liquid-ring type compressors and the operating and testing conditions which apply when a full performance test is specified.
Compresseurs volumétriques — Essais de réception
L'ISO 1217:2009 spécifie des méthodes pour les essais de réception concernant les exigences pour le débit-volume et la puissance des compresseurs volumétriques. Elle spécifie également des méthodes d'essai pour les compresseurs à anneau liquide et établit les conditions de fonctionnement et d'essai qui s'appliquent lorsqu'un essai complet de fonctionnement est spécifié.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 1217
Fourth edition
2009-07-01
Displacement compressors —
Acceptance tests
Compresseurs volumétriques — Essais de réception
Reference number
©
ISO 2009
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Contents Page
Foreword. v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
3.1 General. 2
3.2 Pressure. 5
3.3 Temperature . 5
3.4 Flow rate . 6
3.5 Power . 6
3.6 Efficiency . 6
3.7 Specific energy requirements . 7
3.8 Gas properties. 7
4 Symbols . 7
4.1 Symbols and units. 7
4.2 Subscripts . 9
5 Measuring equipment, methods and accuracy . 10
5.1 General. 10
5.2 Measurement of pressure . 10
5.3 Measurement of temperature . 11
5.4 Measurement of humidity . 11
5.5 Measurement of rotational frequency. 11
5.6 Measurement of flow rate . 11
5.7 Measurement of power and energy . 12
5.8 Miscellaneous measurements. 13
5.9 Calibration of instruments . 13
6 Test procedures . 13
6.1 General. 13
6.2 Test arrangements. 14
6.3 Evaluation of readings . 15
6.4 Computation of test results . 15
6.5 Volume flow rate corrections . 16
6.6 Corrected volume flow rate . 18
6.7 Power corrections. 19
6.8 Corrected power . 20
6.9 Corrected specific energy requirement. 21
7 Uncertainty of measurement . 21
8 Comparison of test results with specified values . 21
8.1 General. 21
8.2 Comparison of measured performance curves with guarantee points . 21
8.3 Comparison of single measuring points with single guarantee points. 23
8.4 Uncertainties and manufacturing tolerances . 26
8.5 Special information. 26
9 Test report . 28
Annex A (normative) Acceptance test for liquid-ring compressors . 29
Annex B (normative) Simplified acceptance test for bare displacement compressors . 32
Annex C (normative) Simplified acceptance test for electrically driven packaged displacement
compressors. 39
Annex D (normative) Simplified acceptance test for internal combustion engine-driven packaged
displacement compressors. 45
Annex E (normative) Acceptance test for electrically driven packaged displacement variable
speed drive compressors. 52
Annex F (informative) Reference conditions . 54
Annex G (normative) Uncertainty of measurement . 55
Bibliography . 65
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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 1217 was prepared by Technical Committee ISO/TC 118, Compressors and pneumatic tools, machines
and equipment, Subcommittee SC 6, Air compressors and compressed air systems.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 1217:1996), which has been technically revised.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 1217:2009(E)
Displacement compressors — Acceptance tests
1 Scope
This International Standard specifies methods for acceptance tests regarding volume rate of flow and power
requirements of displacement compressors. It also specifies methods for testing liquid-ring type compressors
(see Annex A).
This International Standard specifies the operating and testing conditions which apply when a full performance
test is specified.
For compressors manufactured in batches or in continuous production quantities and supplied against
specified data, the tests described in Annexes B, C and D are considered equivalent alternatives.
Annex E, which is normative, applies to any electrically driven compressor manufactured in batches or in
continuous production quantities and supplied against specified data having variable speed drive (e.g. variable
frequency drive, direct current drive and switched reluctance), which incorporates a displacement compressor
of any type driven by an electric motor.
Detailed instructions are given for a full performance test, including the measurement of volume flow rate and
power requirement, the correction of measured values to specified conditions and means of comparing the
corrected values with the guarantee conditions. This International Standard specifies methods for determining
the value of the tolerances to be applied to the measurement of flow, power and specific power.
NOTE The tolerances to be applied to the measurement of flow, power, specific power, etc. for all acceptance tests
carried out in accordance with this International Standard are agreed on by the manufacturer and the purchaser at the
contractual stage or prior to the execution of the tests.
Annex F specifies standard inlet conditions for reference purposes. Annex G, which is normative, indicates the
uncertainty of measurement.
This International Standard is not applicable to noise statements, which are identified in ISO 2151.
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 3046-1, Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 1: Declarations of power, fuel
and lubricating oil consumptions, and test methods — Additional requirements for engines for general use
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
ISO 9300, Measurement of gas flow by means of critical flow Venturi nozzles
IEC 60584-1, Thermocouples — Part 1: Reference tables
IEC 60584-2, Thermocouples — Part 2: Tolerances
IEC 60584-3, Thermocouples — Part 3: Extension and compensating cables — Tolerances and identification
system
IEC 60953-2, Rules for steam turbine thermal acceptance tests — Part 2: Method B — Wide range of
accuracy for various types and sizes of turbines
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1 General
3.1.1
acceptance test
performance test carried out in accordance with this International Standard, i.e. ISO 1217:2009
3.1.2
aftercooling
removal of heat from a gas after the compression is completed
3.1.3
batch
two or more compressors manufactured at the same time in one operation
3.1.4
clearance volume
volume inside the compression space, which contains gas trapped at the end of the compression cycle
3.1.5
displacement compressor
machine that creates a static pressure rise by allowing successive volumes of gas to be aspirated into and
exhausted out of a closed space by means of the displacement of a moving member
3.1.6
displacement of a displacement compressor
volume swept by the compressing element(s) of the compressor's first stage per unit of time
3.1.7
external coolant
medium externally supplied to the compressor to which the generated heat is finally rejected
NOTE This is usually ambient air or cooling water.
3.1.8
fuel consumption
total mass of fuel consumed by the engine per unit time while the compressor is running on test at the
specified conditions of inlet and discharge pressure and speed, with all engine ancillary equipment such as
alternator and water pump connected and operating normally
See Annex D.
3.1.9
ideal multi-stage compression
process by which a perfect gas is isentropically compressed and the gas inlet temperature as well as the
amount of work spent are the same for each stage
3.1.10
intercooling
removal of heat from a gas between stages
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3.1.11
liquid-injected rotary compressors
rotary compressor in which a liquid is injected into the gas stream before or in the compressor
3.1.12
liquid-ring compressor
machine with a rotating impeller with protruding blades eccentrically mounted in a stationary round housing or
centrally mounted in a stationary elliptical housing
See Annex A.
NOTE 1 A working liquid creating a liquid ring rotating together with the bladed impeller creates either one or two
crescent-shaped working spaces.
NOTE 2 The volumes trapped between each pair of blades, the hub and the liquid ring will vary periodically, thereby
creating a change in pressure that will generate a flow from the suction to the discharge side of the compressor.
3.1.13
packaged compressor
compressor with prime mover, transmission, fully piped and wired internally, including ancillary and auxiliary
items of equipment and being stationary or mobile (portable unit) where these are within the scope of supply
3.1.14
polytropic process
compression or expansion process of an ideal gas, in which the relationship between pressure and volume is:
n
pV = constant
NOTE 1 The exponent n can have various values. For example:
pV = constant
describes an isothermal process, i.e. the gas temperature remains constant.
k
pV = constant
describes an isentropic process, i.e. the gas entropy remains constant.
NOTE 2 Sometimes this process is called adiabatic, but to avoid confusion between adiabatic (no heat exchange with
the surroundings) and reversible adiabatic (isentropic) process, the expression isentropic is preferred.
3.1.15
relative clearance volume
ratio of clearance volume of the stage under consideration to the swept volume of the compressing element of
this stage
3.1.16
rotary compressor
displacement compressor in which the element is one or more rotors operating in a casing, the displacement
being effected by vanes, meshing elements or by displacement of the rotor itself
3.1.17
shaft-driven reciprocating compressor
displacement compressor in which gas intake and compression are achieved by the straightforward
alternating movement of a moving element in a space constituting a compression chamber due to a shaft
rotation
3.1.18
shaft rotational speed
number of revolutions of the compressor drive shaft per unit of time
3.1.19
shaft-speed irregularity
dimensionless number obtained when the difference between maximum and minimum instantaneous shaft
speeds during one period is divided by the arithmetic mean of both
NN−
max. min.
Shaft-speed irregularity = 2 (1)
NN+
max. min.
3.1.20
specific fuel consumption
mass per unit time divided by the compressor volume flow rate, both measurements being corrected to
standard conditions by the methods given in Annex D
3.1.21
standard discharge condition
condition of the compressed gas at the standard discharge point of the compressor
3.1.22
standard discharge point
discharge point considered representative of each compressor
NOTE This point varies with compressor design and type of installation:
a) for a bare compressor, it is generally at the compressor discharge flange:
1) reciprocating type compressors: discharge flange of the last (or only) stage cylinder or any chamber fitted as
standard to that cylinder to reduce pulsations in the delivered compressed gas and so indicated by the
manufacturer in the sales data for the particular type of compressor;
2) rotary type compressors: discharge flange of the last (or only) rotor casing;
b) for a packaged compressor, it is the terminal outlet of the package.
3.1.23
standard inlet condition
condition of the aspirated gas at the standard inlet point of the compressor
3.1.24
standard inlet point
inlet point considered representative of each compressor and which varies with compressor design and type
of installation
NOTE 1 For a bare compressor, it is generally the inlet flange to the first (or only) stage cylinder or rotor casing, i.e.
after any inlet filter or silencing equipment which can normally be used for test purposes, unless otherwise identified.
NOTE 2 The standard inlet point of a packaged air compressor, unless otherwise indicated by the manufacturer, is the
point at which ambient air enters the package or, in the case of a non-enclosed package, where air first enters the
confines of the machine, probably the air inlet filter.
3.1.25
swept volume of a displacement compressor
volume swept in one revolution by the compressing element(s) of the compressor's first stage
3.1.26
turn-down ratio
ratio expressed in percentage of the difference between maximum and minimum speed divided by the
maximum speed of the main driver
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3.2 Pressure
3.2.1
absolute pressure
pressure measured from absolute zero, i.e. from an absolute vacuum, equal to the algebraic sum of
atmospheric pressure and effective pressure
3.2.2
ambient pressure
absolute pressure of the atmospheric air measured in the vicinity of the compressor
3.2.3
atmospheric pressure
absolute pressure of the atmospheric air measured at the test place
3.2.4
discharge pressure
total mean absolute pressure at the standard discharge point
NOTE The total absolute pressure can be replaced by the static absolute pressure, provided that the dynamic
pressure is less than 0,5 % of the static pressure.
3.2.5
dynamic pressure
velocity pressure
total pressure minus the static pressure
3.2.6
effective pressure
gauge pressure
pressure measured above the atmospheric pressure
3.2.7
inlet pressure
total mean absolute pressure at the standard inlet point
3.2.8
static pressure
pressure measured in a gas in such a manner that no effect on measurement is produced by the gas velocity
and which, in stationary gas, is numerically equal to the total pressure
3.2.9
total pressure
pressure measured at the stagnation point when a gas stream is brought to rest and its kinetic energy is
converted by an isentropic compression from the flow condition to the stagnation condition
3.3 Temperature
3.3.1
ambient temperature
total temperature of the atmospheric air in the vicinity of the compressor, but unaffected by it
3.3.2
discharge temperature
total temperature at the standard discharge point of the compressor
3.3.3
inlet temperature
total temperature at the standard inlet point of the compressor
3.3.4
total temperature
temperature that would be measured at the stagnation point if a gas stream were brought to rest and its
kinetic energy converted by an isentropic compression from the flow condition to the stagnation condition
3.4 Flow rate
3.4.1
actual volume flow rate of a compressor
actual volume flow rate of gas, compressed and delivered at the standard discharge point, referred to
conditions of total temperature, total pressure and composition prevailing at the standard inlet point
NOTE Composition can refer to humidity, for instance.
3.4.2
free air
air at the ambient conditions of the compressor, but unaffected by it
3.4.3
standard volume flow rate
actual volume flow rate of compressed gas as delivered at the standard discharge point but referred to
standard inlet conditions (for temperature, pressure and inlet gas composition)
3.5 Power
3.5.1
isentropic power
power that is theoretically required to compress an ideal gas under constant entropy, from a given inlet
pressure to a given discharge pressure, in multi-stage compression
NOTE The theoretical isentropic power required is the sum of the isentropic power required at all the stages.
3.5.2
isothermal power
power that is theoretically required to compress an ideal gas under constant temperature, in a compressor
free from losses, from a given inlet pressure to a given discharge pressure
3.5.3
packaged compressor power input
〈electrically driven machines〉 sum of the electrical power inputs to the prime mover and any ancillaries and
auxiliaries driven from the compressor shaft or by a separate prime mover at rated supply conditions,
including the effect of all equipment included in the package
NOTE 1 Auxiliaries include oil pump, cooling fan and integral compressed air dryer.
NOTE 2 Rated supply conditions refer to phase, voltage, frequency and ampere capability.
3.5.4
shaft power
power required at the compressor drive-shaft, equal to the sum of mechanical losses and the internal power,
not including losses in external transmissions such as gear drives or belt drives unless part of the scope of
supply
3.6 Efficiency
3.6.1
isentropic efficiency
ratio of the required isentropic power to shaft power
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3.6.2
isothermal efficiency
ratio of the required isothermal power to shaft power
3.6.3
volumetric efficiency
ratio of the actual volume flow rate to the displacement of the compressor
3.7 Specific energy requirements
3.7.1
specific energy requirements of a bare compressor
shaft input power per unit of compressor actual volume flow rate
3.7.2
specific energy requirements of a packaged compressor
packaged compressor power input per unit of compressor actual volume flow rate
3.7.3
specific fuel consumption
specific steam consumption
fuel or steam mass flow per unit of compressor actual volume flow rate
3.8 Gas properties
3.8.1
compressibility factor
expression of the deviation of the real gas from an ideal gas
3.8.2
mixing ratio
ratio of mass of moisture contained in the gas to the mass of the dry gas
3.8.3
relative vapour pressure
ratio of the partial pressure of a vapour to its saturation pressure at the same temperature
4 Symbols
4.1 Symbols and units
Symbol Term SI unit Other practical unit
2 2
A Area m mm
b Specific fuel consumption kg/m —
c Velocity m/s —
e Mass-specific energy requirement J/kg kJ/kg
m
3 3
e Volume-specific energy requirement J/m J/I, kWh/m
V
E Relative clearance volume — —
f Parameter for uncertainty calculations unit of symbol —
F Fuel consumption kg/s kg/h, g/s
G Quality class % —
h Level for liquid column m mm
H Absolute inlet humidity — —
K Correction factor — —
K Correction factor for shaft speed
K Correction factor for tests where polytropic exponents
for specified conditions and test conditions are
different
K Correction factor for external coolant temperature
K Correction factor for shaft speed (= K)
4 1
K Correction factor for inlet pressure, polytropic
exponent and pressure ratio
K Correction factor for isentropic exponent
K Correction factor for humidity in multi-stage
compressors
K Correction factor for external coolant inlet
temperature
K Correction factor for pressure ratio
K Correction factor for working liquid temperature
K Correction factor for gas inlet temperature
K Correction factor for shaft speed
K Correction factor for condensate formation
m Manufacturing tolerance
M Torque N·m —
n Exponent for polytropic process in pV diagram 1 —
−1 −1
N Rotational frequency (shaft speed) s min
a
p Pressure Pa MPa (bar , mbar)
P Power W MW, kW
3 3 3
q Rate of flow kg/s or m/s kg/h or m /h, m /min, L/s
q Mass rate of flow kg/s kg/h
m
3 3 3
q Volume rate of flow m/s m /h, m /min, L/s
V
r Pressure ratio 1 —
R Gas constant J/(kg·K) —
t Celsius temperature °C —
T Thermodynamic temperature K —
V Volume m L
V Absolute uncertainty unit of symbol —
W Work J MJ, kJ, kWh
x Mixing ratio kg/kg g/kg
z Number of stages 1 —
Z Compressibility factor 1 —
∆ Difference of quantity —
η Efficiency 1 —
κ Isentropic exponent 1 —
µ Dynamic viscosity Pa·s kg/(m·s)
ρ Mass density kg/m kg/L
τ Relative uncertainty 1 —
ϕ Relative vapour pressure 1 —
ω Angular velocity rad/s —
a 2 5 2
1 bar = 0,1 MPa = 0,1 N/mm = 10 N/m .
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4.2 Subscripts
Subscript Term Remark
0 ambient condition
1 inlet Indicates the quantities measured at the standard inlet point of the
compressor
2 discharge Indicates the quantities measured at the standard discharge point of the
compressor
a absolute
ab absorbed
ap approximate
av average
air dry air
b atmospheric Characterizes the atmospheric pressure and temperature
C contractual Indicates the quantities specified in the contract
cd condensate
co coupling
comb combination
corr corrected
corr, C corrected to contractual
requirements
cr critical Characterizes the critical pressure and temperature
d dynamic Characterizes the dynamic pressure and properties
e effective
E full-scale value
el electric
f flow measuring device Without condensate
g dry gas
i individual measurement in a
series of n measurements
in internal
int intercooler temperature Absolute temperature of air or gas leaving the intercooler under
observation
L working liquid
m mass Characterizes the mass-specific rates of flow, energies and volumes
me mechanical
M motor
n number of measurements
in the series
N normal
P package
pol polytropic Characterizes a polytropic process
r reduced Characterizes the reduced pressures and temperatures
R reading Indicates the quantities read during the test or predetermined as test
conditions
res resulting
s saturated
S isentropic Characterizes an isentropic process
t total
T isothermal Characterizes an isothermal process
th theoretical
v vapour
V volume Characterizes the volume-specific rates of flow and energy
w coolant
5 Measuring equipment, methods and accuracy
5.1 General
The equipment and methods given in this International Standard are not intended to restrict the use of other
equipment and methods with the same or better accuracy. Where an International Standard relating to a
particular measurement or type of instrument exists, any measurements carried out or instruments used shall
be in accordance with such an International Standard.
All inspection, measuring, test equipment and devices that can affect the test shall be calibrated and adjusted
at prescribed intervals, or prior to use, against certified equipment having a known valid relationship to
nationally recognized standards.
5.2 Measurement of pressure
5.2.1 General
Pressure taps in the pipe or receiver shall be normal to, and flush with, the inside wall.
NOTE For low pressures or high flow velocities, minor irregularities such as burrs can lead to serious error.
Connecting piping shall be leak-free, as short as possible, of sufficient diameter and arranged so as to avoid
blockage by dirt or condensed liquid. For measurement of liquid pressure or pressure of liquid-gas mixtures,
the instrument shall be mounted at the same height as the measuring point and the connecting piping shall be
arranged so that the height of liquid columns in the piping exerts no influence. Otherwise, account shall be
taken of the difference in height. Tightness shall be tested and all leaks eliminated.
Instruments shall be mounted so that they are not susceptible to disturbing vibrations.
The measuring instrument (analogue or digital) shall have an accuracy of ± 1 % at the measured value.
The total pressure is the sum of the static and the dynamic pressures. It shall be measured with a Pitot tube
having the axis parallel to the flow. When the dynamic pressure is less than 5 % of the total pressure, it should
be calculated on the basis of a calculated average velocity.
If the amplitudes of low frequency (< 1 Hz) pressure waves in the inlet pipe or the discharge pipe are found to
exceed 10 % of the prevailing average absolute pressure, the piping installation shall be corrected before
proceeding with the test.
Where the amplitudes of such pressure waves exceed 10 % of the specified average inlet or discharge
pressures, a test in accordance with the requirements of this International Standard shall not be carried out.
Transmitters and gauges shall be calibrated under pressure and temperature conditions similar to those
prevailing during the test, using dead-weight or electrical testing equipment of an equivalent accuracy.
Column readings and dead-weight gauges shall be corrected for the gravitational acceleration at the location
of the instrument.
Column readings shall be corrected for ambient temperature.
In the case of low frequency (< 1 Hz) flow pulsations, a receiver with inlet throttling shall be provided between
the pressure tap and the instrument.
Oscillations of gauges shall not be reduced by throttling with a valve placed before the instrument. However, a
restricting orifice may be used.
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5.2.2 Atmospheric pressure
The atmospheric pressure shall be measured with a barometer having an accuracy better than ± 0,15 %.
5.2.3 Intercooler pressure
Intercooler pressure shall be measured immediately after any intercooler.
5.3 Measurement of temperature
Temperature shall be measured by certified or calibrated instruments such as thermometers, thermo-electrical
instruments, resistance thermometers or thermistors having an accuracy of ± 1 K inserted into the pipe or into
pockets.
Thermometer pockets shall be as thin, and their diameters as small, as is practical, with their outside surface
substantially free from corrosion or oxide. The pocket shall be partially filled with a suitable liquid.
The thermometers or the pockets shall extend into the pipe to a distance of 100 mm, or one third the diameter
of the pipe, whichever is less.
When taking readings, the thermometer shall not be lifted out of the medium being measured nor out of the
pocket when one is used.
Precautions shall be taken to ensure that the:
a) immediate vicinity of the insertion point and the projecting parts of the connection are well insulated so
that the pocket is virtually at the same temperature as the medium being observed;
b) sensor of any temperature measuring device or thermometer pocket is well swept by the medium (the
sensor or thermometer pocket shall point against the gas stream; in extreme cases a position
perpendicular to the gas stream may be used);
c) thermometer pocket does not disturb the normal flow.
Thermocouples shall have a welded hot junction and shall be calibrated together with their wires for the
anticipated operating range. They shall be made of material suitable for the temperature and the gas being
measured. If thermocouples are used with thermometer pockets, the hot junction of the couple shall, where
possible, be welded to the bottom of the pocket. The selection and use of thermocouples shall be in
accordance with IEC 60584-1, IEC 60584-2 and IEC 60584-3.
5.4 Measurement of humidity
If the gas contains moisture, the humidity shall be checked during the test. The humidity shall be measured at
the standard inlet point with an instrument having an accuracy of ± 3 % or better.
5.5 Measurement of rotational frequency
Shaft speed shall be determined by using methods that have an accuracy of ± 0,5 % or better.
5.6 Measurement of flow rate
The actual delivered flow rate of the compressor shall be measured by performing a test as indicated in
ISO 5167-1 or ISO 9300.
Measurement of the aspirated volume flow rate may be used:
⎯ when measurement of delivered volume flow rate is not practical;
⎯ if leakage flows can be measured separately and are then deducted from the aspirated volume flow rate;
where it can be confirmed that there is no external leakage of compressed gas from the compressor, as is
the case with liquid-injected rotary compressors;
⎯ where effects of condensation of components of intake gas give rise to possible inaccuracy of
measurement of delivered volume flow rate (see 6.5.5 and 6.6);
⎯ where aspirated air is measured, in which case the measurement device should not restrict the
measurement.
The external coolant flow shall be determined by using a measuring method with an accuracy of ± 5 % of the
measured value or better.
5.7 Measurement of power and energy
The power input to the compressor shall be measured directly by reaction-mounted drivers, or a torque meter,
or indirectly determined from measurements of electrical input to a calibrated driving motor or from the
certified performance characteristics of a driving prime mover.
The measurement of the shaft power of the prime mover shall be carried out according to a recognized test
code.
Precision torque meters shall not be used below one third of their rated torque. They shall be calibrated after
the test with the torsion member at the same temperature as during the test. Readings shall be made with a
series of increasing loads with the precaution that, during the taking of readings with increasing loads, the load
shall at no time be decreased.
Similarly, when readings are made with decreasing loads, the load shall at no time be increased. The
calculation of output shall be based on the average of the increasing and decreasing loads as determined by
the calibration. If the torque difference between increasing and decreasing loads exceeds 1%, the torque
meter is unsatisfactory.
The shaft power of an electrically driven compressor shall be determined by measuring the electrical power
supplied and multiplying by the motor efficiency value obtained from the certified calibration of the motor. Only
precision instruments shall be used. Power, voltage and current shall be measured.
The voltage coils of the instruments shall be connected immediately before the terminals of the motor, so that
voltage drop in cables will not affect the measurement. If remote instruments are used, the voltage drop shall
be determined separately and taken into consideration (see IEC 60051-1). Factors influencing the
measurement, such as voltage drop in supply cables or measurement systems, shall be taken into account.
Electric power of the machine shall be referred to the electrical input terminals. Factors influencing the
measurement, such as voltage drop in supply cables or measurement systems, shall be taken into account.
For three-phase motors, the two-wattmeter method or some other method with similar accuracy shall be used.
Current and voltage transformers shall be chosen to operate as near to their rated load as possible so that
their ratio error will be minimized.
For checking purposes, a recently adjusted kWh-meter may be connected to the circuit during the test.
12 © ISO 2009 – All rights reserved
5.8 Miscellaneous measurements
5.8.1 Fuel consumption
If the compressor is driven by an internal combustion engine or a gas turbine, the mean fuel consumption
shall be determined by weighing or measuring the volume of the fuel consumed per unit of time, while running
at the constant conditions of a particular test point (see ISO 3046-1).
5.8.2 Steam consumption
If the compressor is driven by a steam engine or turbine, the steam rate shall be determined in accordance
with IEC 60953-2.
5.8.3 Gas composition
When tests are performed with gases other than air, the chemical composition and the physical properties of
the gas entering the compressor during the tests shall be determined and if necessary, checked at regular
intervals.
5.8.4 Condensation rate
The condensate collected in aftercoolers, receivers and other places after the discharge flange, but before the
flow measuring device, shall be measured.
Before and after every test, the condensate shall be drained from the intercoolers and their separators in such
a way that the steady state of the compressor is not disturbed. The separated quantities shall be weighed for
every cooler and divided by the time since the preceding draining operation.
Any oil carried over with the condensate should be separated from the condensate before the mass of the
latter is measured.
5.9 Calibration of instruments
Calibration records of the instruments shall be available prior to the test.
Recalibration after the test shall be carried out for those instruments of primary importance which are liable to
variation in their calibration as a result of use during the test.
Any change in the instrument calibrations, which will create a variation exceeding the class of accuracy of the
instrument, may be cause for rejecting the test.
6 Test procedures
6.1 General
Before acceptance tests begin, the compressor shall be examined to ascertain whether or not it is in a suitable
condition to undergo an acceptance test. External leakage shall be eliminated as far as possible. In particular,
the pipe systems shall be checked for leakage.
All parts likely to accumulate deposits, particularly the coolers, shall be clean both on the gas and coolant
sides.
6.2 Test arrangements
Test arrangements are the following.
a) Preliminary tests may be run for the purposes of, for example
⎯ checking instruments, and
⎯ training personnel.
b) A preliminary test may, by agreement, be considered the acceptance test, provided that all requirements
for an acceptance test have been met.
c) During the test, all measurements having any bearing on the performance shall be carried out. The
determination of the flow rate and the power absorbed by the compressor are covered in detail in 6.3 to
6.9.
d) The test conditions shall be as close as reasonably possible to the conditions of guarantee; deviations
from these shall not exceed the limits specified in Table 1. If no inlet conditions have been agreed, then
the provisions of Annex F shall apply.
e) Where it is not feasible to test a machine with the gas intended to be used with the compressor under test
or within the limitations specified in Table 1, alternative test conditions or alternative corrections shall be
identified.
f) The governing mechanism shall be maintained in its normal operating condition.
g) During the test, the lubricant and the rate of feed shall comply with the operating instructions.
h) During the test, no adjustments other than those required to maintain the test conditions and those
required for normal operation, as given in the instruction manual, shall be made.
i) Before readings are taken, the compressor shall be run long enough to ensure that steady-state
conditions are reached so that no systematic changes occur in the instrument readings during the test.
j) However, should the test conditions be such that systematic changes cannot be avoided, or if individual
readings are subject to great variations, then the number of readings shall be increased.
k) For each load, a sufficient number of readings shall be taken to indicate that steady-state conditions have
been reached. The number of readings and the intervals shall be chosen to obtain the required accuracy.
l) After the test, the compressor plant and the measuring equipment shall be inspected. Should any faults
be found that could have affected the test results, a further test shall be run after these faults have been
corrected.
Table 1 — Maximum deviations from specified values and fluctuations from average readings
Maximum permissible fluctuation
Maximum permissible
Measured variable from average during any set of
deviations
readings
Inlet pressure, p ± 10 % ± 1 %
Discharge pressure, p Not specified ± 1 %
Pressure ratio, r See 8.3.1 —
Inlet temperature, T Not specified ± 2 K
Absolute inlet humidity, H Not specified ± 5 %
Isentr
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 1217
Quatrième édition
2009-07-01
Compresseurs volumétriques — Essais
de réception
Displacement compressors — Acceptance tests
Numéro de référence
©
ISO 2009
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
3.1 Généralités . 2
3.2 Pressions. 5
3.3 Températures . 6
3.4 Débits . 6
3.5 Puissances . 6
3.6 Rendements . 7
3.7 Exigences d'énergie volumique . 7
3.8 Propriétés des gaz. 7
4 Symboles . 8
4.1 Symboles et unités . 8
4.2 Indices. 9
5 Équipement, méthodes et exactitude de mesure . 10
5.1 Généralités . 10
5.2 Mesurage de la pression. 10
5.3 Mesurage de la température . 11
5.4 Mesurage de l'humidité . 12
5.5 Mesurage de la fréquence de rotation. 12
5.6 Mesurage du débit . 12
5.7 Mesurage de la puissance et de l'énergie .13
5.8 Autres mesurages. 13
5.9 Étalonnage des instruments. 14
6 Modes opératoires d'essai. 14
6.1 Généralités . 14
6.2 Installation de l'équipement d'essai . 14
6.3 Évaluation des lectures. 16
6.4 Calcul des résultats d'essai. 16
6.5 Corrections du débit-volume. 17
6.6 Débit-volume corrigé. 19
6.7 Corrections de puissance. 20
6.8 Puissance corrigée. 21
6.9 Exigence d'énergie volumique corrigée.22
7 Incertitude de mesure. 22
8 Comparaison des résultats d'essai avec les valeurs spécifiées . 22
8.1 Généralités . 22
8.2 Comparaison des courbes de performances mesurées et des points de garantie. 23
8.3 Comparaison de points de mesure individuels avec des points de garantie individuels . 25
8.4 Incertitudes de mesure et tolérances de fabrication . 27
8.5 Informations particulières. 27
9 Rapport d'essai . 29
Annexe A (normative) Essai de réception des compresseurs à anneau liquide. 30
Annexe B (normative) Essai de réception simplifié des compresseurs volumétriques nus . 33
Annexe C (normative) Essai de réception simplifié des groupes compresseurs volumétriques
entraînés électriquement. 40
Annexe D (normative) Essai de réception simplifié des groupes compresseurs volumétriques
entraînés par un moteur à combustion interne . 46
Annexe E (normative) Essai de réception des groupes compresseurs volumétriques entraînés
électriquement à variation de vitesse . 53
Annexe F (informative) Conditions de référence. 55
Annexe G (normative) Incertitude de mesure. 56
Bibliographie . 66
iv © ISO 2009 – 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 1217 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 118, Compresseurs, machines portatives
pneumatiques, machines et équipements pneumatiques, sous-comité SC 6, Compresseurs à air et systèmes
à air comprimé.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 1217:1996), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
NORME INTERNATIONALE ISO 1217:2009(F)
Compresseurs volumétriques — Essais de réception
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pour les essais de réception concernant les
exigences pour le débit-volume et la puissance des compresseurs volumétriques. Des méthodes d'essai pour
les compresseurs à anneau liquide sont également données dans l'Annexe A.
La présente Norme internationale établit les conditions de fonctionnement et d'essai qui s'appliquent lorsqu'un
essai complet de fonctionnement est spécifié.
Pour les compresseurs fabriqués en lots ou en série et commercialisés sur la base de données spécifiées, les
essais décrits dans les Annexes B, C et D sont considérés comme des alternatives applicables.
L'Annexe E, normative, s'applique à tout compresseur électrique fabriqué en lots ou en série et commercialisé
sur la base de données spécifiées avec variation de vitesses (par exemple un variateur de fréquences,
commande à courant continu, à reluctance commutée, etc.), y compris tout type de compresseur volumétrique
entraîné par un moteur électrique.
Des instructions détaillées sont données pour un essai complet de fonctionnement y compris le mesurage du
débit-volume et de la puissance requise, la correction des valeurs mesurées par rapport aux conditions
spécifiées et les modalités de comparaison des valeurs corrigées aux conditions de garantie. La présente
Norme internationale spécifie des méthodes de détermination de la valeur des tolérances à appliquer au
mesurage du débit, de la puissance, de la puissance spécifique, etc.
NOTE Les tolérances à appliquer au mesurage du débit, de la puissance, de la puissance spécifique, etc. pour
l'ensemble des essais de réception réalisés conformément à la présente Norme internationale font l'objet d'un accord
entre le constructeur et l'acheteur lors de la rédaction du contrat ou avant l'exécution des essais.
L'Annexe F spécifie des conditions d'aspiration standard à des fins de référence. L'Annexe G, normative,
indique l'incertitude de mesure.
La présente Norme internationale ne couvre pas les déclarations sur les bruits identifiées dans l'ISO 2151.
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 3046-1, Moteurs alternatifs à combustion interne — Performances — Partie 1: Déclaration de la
puissance et de la consommation de carburant et d'huile de lubrification, et méthodes d'essai — Exigences
supplémentaires pour les moteurs d'usage général
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
ISO 9300, Mesure de débit de gaz au moyen de Venturi-tuyères en régime critique
CEI 60584-1, Couples thermoélectriques — Partie 1: Tables de référence
CEI 60584-2, Couples thermoélectriques — Partie 2: Tolérances
CEI 60584-3, Couples thermoélectriques — Partie 3: Câbles d'extension et de compensation — Tolérances et
système d'indentification
CEI 60953-2, Règles pour les essais thermiques de réception des turbines à vapeur — Partie 2:
Méthode B — Précision de divers degrés pour multiples modèles et tailles de turbines
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1 Généralités
3.1.1
essai de réception
essai de performance réalisé conformément à la présente Norme internationale, c'est-à-dire l'ISO 1217:2009
3.1.2
refroidissement final
retrait de chaleur d'un gaz lorsque sa compression est achevée
3.1.3
lot
deux compresseurs ou plus fabriqués en même temps en une opération
3.1.4
espace mort
volume intérieur de la chambre de compression retenant du gaz enfermé à la fin du cycle de compression
3.1.5
compresseur volumétrique
machine créant une augmentation de la pression statique par aspiration de volumes successifs de gaz dans
une chambre fermée puis refoulement par déplacement d'un élément mobile
3.1.6
volume engendré (cylindrée) d'un compresseur
volume engendré par le ou les élément(s) comprimant(s) du premier étage au cours d'une révolution
3.1.7
fluide réfrigérant externe
fluide externe alimentant le compresseur et dans lequel la chaleur générée est finalement rejetée
NOTE Il s'agit, en général, de l'air ambiant ou d'eau de refroidissement.
3.1.8
consommation de combustible
masse totale de combustible consommé par le moteur par unité de temps lorsque le compresseur fonctionne
aux conditions d'aspiration et de refoulement et de vitesse spécifiées, tous les équipements accessoires du
moteur tels que les alternateurs, la pompe à eau, etc. étant raccordés et fonctionnant normalement
Voir Annexe D.
3.1.9
compression polyétagée idéale
processus au cours duquel un gaz parfait est comprimé de manière isentropique, la température d'aspiration
du gaz ainsi que l'énergie dépensée ayant la même valeur à chaque étage
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3.1.10
refroidissement intermédiaire
retrait de chaleur d'un gaz entre les étages
3.1.11
compresseur volumétrique rotatif à injection de liquide
compresseur volumétrique rotatif dans lequel un liquide est injecté dans la veine gazeuse en amont du
compresseur ou dans celui-ci
3.1.12
compresseur à anneau liquide
machine à rotor constitué de palettes fixées autour du moyeu, et monté excentré dans un stator cylindrique ou
monté centré dans un stator elliptique
Voir Annexe A.
NOTE 1 Un liquide de travail formant un anneau liquide est entraîné en rotation par le rotor, créant de ce fait un ou
deux espaces de travail en forme de croissant.
NOTE 2 Les volumes compris entre deux palettes, le moyeu et l'anneau liquide varient périodiquement, créant une
variation de pression qui engendre un débit entre l'aspiration et le refoulement du compresseur.
3.1.13
groupe compresseur
motocompresseur
groupe comprenant le compresseur, le moteur, la transmission, toutes les tuyauteries et les circuits
électriques internes pouvant également comporter des accessoires et des équipements auxiliaires, et pouvant
être fixe ou mobile lorsqu'il fait partie de la fourniture
3.1.14
processus polytropique
processus de compression ou de détente d'un gaz parfait dans lequel le rapport entre la pression et le volume
est:
n
pV = constante
NOTE 1 L'exposant n peut avoir différentes valeurs. Par exemple:
pV = constante
décrit un processus isothermique, c'est-à-dire un processus au cours duquel la température du gaz demeure constante.
k
pV = constante
décrit un processus isentropique, c'est-à-dire un processus au cours duquel l'entropie du gaz demeure constante.
NOTE 2 Ce processus est parfois appelé adiabatique, mais pour éviter la confusion entre les processus adiabatique
(pas d'échange de chaleur avec l'extérieur) et réversible adiabatique (isentropique), l'expression isentropique est utilisée
de préférence.
3.1.15
espace mort relatif
rapport de l'espace mort de l'étage considéré au volume engendré par l'élément comprimant de cet étage
3.1.16
compresseur volumétrique rotatif
compresseur volumétrique dans lequel l'élément mobile est un ou plusieurs rotor(s) tournant dans un carter,
le déplacement étant effectué par des palettes, des éléments s'engrenant ou par le déplacement du rotor lui-
même
3.1.17
compresseur alternatif entraîné mécaniquement
compresseur volumétrique dans lequel l'aspiration et la compression du gaz sont réalisées par le
déplacement rectiligne de va-et-vient d'un élément mobile dans une enceinte formant une chambre de
compression, ce déplacement étant produit par la rotation d'un arbre
3.1.18
vitesse de rotation de l'arbre
nombre de tours de l'arbre moteur du compresseur par unité de temps
3.1.19
coefficient d'irrégularité de la vitesse
nombre sans dimension obtenu en divisant la différence entre les vitesses instantanées maximale et minimale
de l'arbre pendant une période, par leur moyenne arithmétique
NN−
max min
coefficient d'irrégularité de la vitesse = 2 (1)
NN+
max min
3.1.20
consommation spécifique de combustible
exprimée en masse par unité de temps divisée par le débit-volume du compresseur, les deux mesurages
étant ramenés aux conditions normales au moyen des méthodes exposées dans l'Annexe D
3.1.21
condition normale de refoulement
conditions du gaz comprimé au point normal de refoulement du compresseur
3.1.22
point normal de refoulement
point de refoulement considéré comme représentatif pour chaque compresseur
NOTE Ce point varie avec le modèle de compresseur et le type de l'installation:
a) pour un compresseur nu, il est généralement à la bride de sortie du corps de compression:
1) compresseurs alternatifs: le point normal de refoulement est la bride de sortie du dernier (ou unique) étage du
cylindre ou toute chambre qui équipe normalement ce cylindre, afin de réduire les pulsations dans le gaz
comprimé fourni et celles indiquées par le constructeur dans les caractéristiques techniques du type de
compresseur concerné;
2) compresseurs rotatifs: le point normal de refoulement est la bride de sortie du dernier (ou unique) corps de
compression;
b) le point normal de refoulement d'un groupe compresseur est le raccordement de sortie du groupe.
3.1.23
condition normale d'aspiration
condition du gaz aspiré au point normal d'aspiration du compresseur
3.1.24
point normal d'aspiration
point d'aspiration considéré comme représentatif de chaque compresseur et qui varie avec le modèle du
compresseur et le type de l'installation
NOTE 1 Pour un compresseur nu, il est généralement à la bride d'entrée du premier (ou unique) étage du cylindre ou
du corps de compression, c'est-à-dire après le filtre d'aspiration ou le silencieux pouvant être généralement utilisé à des
fins d'essai sauf identification contraire.
NOTE 2 Pour un groupe compresseur d'air, sauf indication contraire du constructeur, il est le point d'entrée de l'air
ambiant dans le groupe ou, si ce dernier est à l'air libre, le point d'entrée de l'air dans la machine, vraisemblablement le
filtre d'aspiration.
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3.1.25
débit engendré d'un compresseur volumétrique
volume engendré en un tour par le ou les élément(s) comprimant(s) du premier étage du compresseur par
unité de temps
3.1.26
rapport de marge de réglage
rapport exprimé en pourcentage obtenu de la différence entre les vitesses maximale et minimale et de la
vitesse maximale du moteur principal
3.2 Pressions
3.2.1
pression absolue
pression mesurée par rapport au zéro absolu, c'est-à-dire par rapport au vide absolu, égale à la somme
algébrique de la pression atmosphérique et de la pression effective
3.2.2
pression ambiante
pression absolue de l'atmosphère, mesurée à proximité du compresseur
3.2.3
pression atmosphérique
pression absolue de l'atmosphère, mesurée sur le lieu d'essai
3.2.4
pression de refoulement
pression totale absolue moyenne au point normal de refoulement
NOTE La pression totale absolue peut être remplacée par la pression statique absolue à condition que la pression
dynamique soit inférieure à 0,5 % de la pression statique.
3.2.5
pression dynamique
pression totale moins la pression statique
3.2.6
pression effective
pression manométrique
pression mesurée au-dessus de la pression atmosphérique
3.2.7
pression d'aspiration
pression totale absolue moyenne au point normal d'aspiration
3.2.8
pression statique
pression mesurée dans un gaz, dans des conditions telles que la vitesse de celui-ci n'a aucune influence sur
le mesurage et qui, dans un gaz stationnaire, est numériquement égale à la pression totale
3.2.9
pression totale
pression mesurée au point d'arrêt de la veine gazeuse stabilisée lorsque son énergie cinétique est
transformée par compression isentropique de l'état dynamique à l'état de repos
3.3 Températures
3.3.1
température ambiante
température totale de l'atmosphère à proximité du compresseur mais non influencée par ce dernier
3.3.2
température de refoulement
température totale au point normal de refoulement du compresseur
3.3.3
température d'aspiration
température totale au point normal d'aspiration du compresseur
3.3.4
température totale
température mesurée au point d'arrêt de la veine gazeuse stabilisée lorsque son énergie cinétique est
transformée par compression isentropique de l'état dynamique à l'état de repos
3.4 Débits
3.4.1
débit-volume réel d'un compresseur
débit-volume réel de gaz comprimé et libéré au point normal de refoulement, ce volume étant ramené aux
conditions de température totale, de pression totale et de composition régnant au point normal d'aspiration
NOTE La composition peut, par exemple, faire référence à l'humidité.
3.4.2
air libre
air aux conditions ambiantes non influencées par le compresseur
3.4.3
débit-volume normal
débit-volume réel de gaz comprimé tel que libéré au point normal de refoulement, mais ramené à des
conditions d'aspiration normales (de température, de pression et de composition du gaz aspiré)
3.5 Puissances
3.5.1
puissance isentropique
puissance théoriquement nécessaire pour comprimer un gaz parfait sous entropie constante, depuis une
pression d'aspiration donnée jusqu'à une pression de refoulement donnée, pour une compression polyétagée
NOTE La puissance isentropique théoriquement nécessaire d'un compresseur polyétagé est la somme des
puissances isentropiques nécessaires de tous les étages.
3.5.2
puissance isothermique
puissance théoriquement nécessaire pour comprimer un gaz parfait à température constante, dans un
compresseur exempt de pertes, depuis une pression d'aspiration donnée jusqu'à une pression de refoulement
donnée
3.5.3
puissance absorbée d'un groupe compresseur
〈appareils électriques〉 somme des puissances électriques absorbées par le moteur d'entraînement et par tous
les accessoires et équipements auxiliaires entraînés par l'arbre du compresseur ou par un moteur séparé aux
conditions nominales d'alimentation, y compris les effets de tous les dispositifs faisant partie du groupe
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NOTE 1 Les équipements auxiliaires comprennent la pompe à huile, le ventilateur de refroidissement et les sécheurs
d'air comprimé intégré.
NOTE 2 Les conditions nominales d'alimentation se réfèrent à la phase, la tension, la fréquence et l'intensité.
3.5.4
puissance à l'arbre
puissance requise sur l'arbre du compresseur, égale à la somme des pertes mécaniques et de la puissance
interne, sans inclure les pertes dans les transmissions externes telles que transmissions par engrenages ou
par courroies à moins que ces transmissions ne fassent partie de la fourniture
3.6 Rendements
3.6.1
rendement isentropique
rapport entre la puissance isentropique requise et la puissance à l'arbre
3.6.2
rendement isothermique
rapport entre la puissance isothermique requise et la puissance à l'arbre
3.6.3
rendement volumétrique
rapport entre le débit-volume réel et le débit engendré d'un compresseur volumétrique
3.7 Exigences d'énergie volumique
3.7.1
exigences d'énergie volumique d'un compresseur nu
puissance à l'arbre absorbée par unité de débit-volume réel d'un compresseur
3.7.2
énergie volumique d'un groupe compresseur
puissance absorbée du groupe compresseur par unité de débit-volume réel d'un compresseur
3.7.3
consommation spécifique de combustible
consommation spécifique de vapeur
débit-masse de combustible consommé par unité de débit-volume réel d'un compresseur
3.8 Propriétés des gaz
3.8.1
facteur de compressibilité
facteur caractérisant l'état réel du gaz par rapport à son état parfait
3.8.2
rapport de mélange
rapport entre la masse d'humidité contenue dans le gaz et la masse du gaz sec
3.8.3
pression de vapeur relative
rapport entre la pression partielle de la vapeur et la pression de saturation de celle-ci à la même température
4 Symboles
4.1 Symboles et unités
Symbole Terme Unité SI Autres unités pratiques
2 2
A Aire m mm
b Consommation spécifique de combustible kg/m —
c Vitesse m/s —
e Énergie massique J/kg kJ/kg
m
3 3
e Énergie volumique J/m J/I, kWh/m
V
E Espace mort relatif — —
f Paramètre pour les calculs d’incertitude unité du symbole —
F Consommation de combustible kg/s kg/h, g/s
G Classe de qualité % —
h Niveau de la colonne de liquide m mm
H Humidité absolue à l’aspiration — —
K Facteur de correction — —
K Facteur de correction pour la vitesse de l’arbre
K
Facteur de correction pour les essais dont les
exposants polytropiques diffèrent entre les
conditions spécifiées et celles d’essai
K Facteur de correction pour la température du fluide
réfrigérant externe
K Facteur de correction pour la vitesse de l’arbre (= K)
4 1
K Facteur de correction pour la pression d’aspiration,
l’exposant polytropique et le rapport de pression
K
Correction pour tenir compte de l’exposant
isentropique
K Facteur de correction, pour l’humidité, pour des
compresseurs polyétagés
K Facteur de correction pour la température
d’aspiration du fluide réfrigérant externe
K Facteur de correction pour le rapport de pression
K Facteur de correction pour la température du liquide
de travail
K Facteur de correction pour la température
d’aspiration du gaz
K Facteur de correction pour la vitesse de l’arbre
K Facteur de correction pour la formation des
condensats
m Tolérance de fabrication
M Couple Nm —
n Exposant polytropique du diagramme pV 1 —
−1 −1
N Fréquence de rotation (vitesse de l’arbre) s min
a
p Pression Pa MPa (bar , mbar)
P Puissance W MW, kW
3 3 3
q Débit kg/s ou m /s kg/h ou m /s, m /min, L/s
q Débit-masse kg/s kg/h
m
3 3 3
q Débit-volume m/s m /h, m /min, L/s
V
r Rapport de pression 1 —
R Constante des gaz J/(kg·K) —
8 © ISO 2009 – Tous droits réservés
t Température Celsius °C —
T Température thermodynamique K —
V Volume m L
V Incertitude absolue unité du symbole —
W Travail J MJ, kJ, kWh
x Rapport de mélange kg/kg g/kg
z Nombre d'étages 1 —
Z Facteur de compressibilité 1 —
∆ Différence de quantité —
η Rendement 1 —
κ Exposant isentropique 1 —
µ Viscosité dynamique Pa·s kg/(m·s)
ρ Masse volumique kg/m kg/L
τ Incertitude relative 1 —
ϕ Pression relative de vapeur 1 —
ω Vitesse angulaire rad/s —
a 2 5 2
1 bar = 0,1 MPa = 0,1 N/mm = 10 N/m .
4.2 Indices
Indice Terme Remarques
0 conditions ambiantes
1 aspiration Se rapporte aux grandeurs mesurées au point normal d'aspiration du
compresseur
2 refoulement Se rapporte aux grandeurs mesurées au point normal de refoulement
du compresseur
a absolu
ab absorbé
ap approximatif
av moyen
air air sec
b atmosphérique Caractérise les pressions et températures atmosphériques
C contractuel Se rapporte aux grandeurs spécifiées dans le contrat
cd condensat
co accouplement
comb combinaison
corr corrigé
corr, C corrigé en fonction des exigences
contractuelles
cr critique Caractérise les pressions et températures critiques
d dynamique Caractérise les pressions et propriétés dynamiques
e effectif
E valeur fond d'échelle
el électrique
f dispositif de mesure du débit Sans condensat
g gaz sec
i mesurage individuel dans une
série de n mesurages
in Interne
int température du refroidisseur Température absolue de l'air ou du gaz sortant du refroidisseur
observé
L liquide de travail
m masse Caractérise les débits-masse, les énergies et volumes massiques
me mécanique
M moteur
n nombre de mesurages
dans la série
N normal
P groupe
pol polytropique Caractérise un processus polytropique
r réduit Caractérise les pressions et températures réduites
R lecture Se rapporte aux grandeurs relevées pendant l'essai ou définies avant
celui-ci comme conditions d'essai
res résultat
s saturé
S isentropique Caractérise un processus isentropique
t total
T isothermique Caractérise un processus isothermique
th théorique
v vapeur
V volume Caractérise les débits-volumes et les énergies volumiques
w réfrigérant
5 Équipement, méthodes et exactitude de mesure
5.1 Généralités
La liste des appareils de mesure et les méthodes données dans la présente Norme internationale ne sont pas
limitatives. D'autres appareils et méthodes d'une exactitude égale ou meilleure peuvent être employés.
Lorsqu'il existe une Norme internationale concernant un type particulier de mesure ou d'appareil, tous les
mesurages et tous les appareils utilisés doivent être en conformité avec une telle Norme internationale.
Tout équipement et dispositif d'essai de mesure et de contrôle susceptible d'influencer l'essai doit être
étalonné et réglé aux intervalles spécifiés, ou avant utilisation, par rapport à un équipement certifié raccordé
à des étalons nationaux reconnus.
5.2 Mesurage de la pression
5.2.1 Généralités
Les prises de pression sur la tuyauterie ou sur le réservoir doivent être normales à la paroi interne et affleurer
celle-ci.
NOTE Aux faibles pressions ou aux vitesses d'écoulement élevées, un défaut même mineur, comme une bavure,
peut engendrer des erreurs importantes.
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Les tuyauteries de raccordement doivent être étanches, aussi courtes que possible, avoir un diamètre
suffisamment grand et être disposées de façon à éviter toute obturation par des impuretés ou par le liquide
condensé. Pour le mesurage des pressions des liquides ou celles des mélanges liquide-gaz, les instruments
doivent être montés à la même hauteur que le point de mesurage et la tuyauterie de raccordement doit être
montée de manière que la hauteur des colonnes de liquide n'exerce aucune influence. Dans le cas contraire,
la différence de hauteur doit être prise en compte. L'étanchéité doit être contrôlée et toutes les fuites
éliminées.
Les instruments doivent être montés de façon à ne pas être soumis à des vibrations préjudiciables.
L'instrument de mesure (analogique ou numérique) doit avoir une exactitude de ± 1 % de la valeur mesurée.
La pression totale est la somme de la pression statique et de la pression dynamique. Elle doit être mesurée à
l'aide d'un tube de Pitot dont l'axe est parallèle à l'écoulement. Lorsque la pression dynamique est inférieure à
5 % de la pression totale, il convient qu'elle soit calculée à partir d'une vitesse moyenne calculée.
Si les amplitudes d'ondes de pression de basse fréquence (< 1 Hz) mesurées dans la tuyauterie d'aspiration
ou de refoulement se révèlent supérieures à 10 % de la pression moyenne absolue existante, l'installation des
tuyauteries doit être corrigée avant de procéder à l'essai.
Si les amplitudes de telles ondes de pression dépassent 10 % des pressions moyennes spécifiées à
l'aspiration ou au refoulement, un essai conforme aux exigences de la présente Norme internationale ne doit
pas être réalisé.
Les transmetteurs et les manomètres doivent être étalonnés pour des conditions de pression et de
température analogues à celles de l'essai, à l'aide d'une balance à poids ou d'un équipement électrique
d'essai d'exactitude équivalente.
Les lectures des colonnes et des balances à poids doivent être corrigées pour tenir compte de l'accélération
due à la pesanteur au lieu d'utilisation de l'instrument.
Les lectures des colonnes doivent être corrigées pour tenir compte de la température ambiante.
Dans le cas d'un débit pulsatoire de basse fréquence (< 1 Hz), un réservoir avec étranglement à l'aspiration
doit être prévu entre la prise de pression et l'instrument.
Les oscillations des manomètres ne doivent pas être réduites par un étranglement dû à un robinet placé en
amont de l'instrument. Cependant, on peut utiliser un orifice présentant une réduction.
5.2.2 Pression atmosphérique
La pression atmosphérique doit être mesurée à l'aide d'un baromètre ayant une exactitude supérieure à
± 0,15 %.
5.2.3 Pression au refroidisseur intermédiaire
La pression au refroidisseur intermédiaire doit être mesurée juste après le refroidisseur.
5.3 Mesurage de la température
La température doit être mesurée à l'aide d'instruments certifiés ou étalonnés tels que des thermomètres,
instruments thermoélectriques, thermomètres à résistance ou thermistances ayant une exactitude de ± 1 K,
placés dans la tuyauterie ou dans des gaines thermométriques.
Les gaines thermométriques doivent être aussi minces que possible, leur diamètre aussi petit que possible, et
leur surface extérieure doit être aussi exempte de corrosion ou d'oxyde que possible. La gaine
thermométrique doit être remplie partiellement d'un liquide approprié.
Les thermomètres ou les gaines thermométriques doivent pénétrer dans la tuyauterie sur la plus faible des
profondeurs entre 100 mm ou le tiers du diamètre de cette tuyauterie.
Au moment de procéder aux lectures, le thermomètre ne doit pas être retiré du milieu à mesurer ou de la
gaine thermométrique, en cas d'utilisation de celle-ci.
Des précautions doivent être prises pour s'assurer que
a) le voisinage immédiat du point d'insertion du thermomètre et les parties saillantes du raccordement sont
bien isolés, de sorte que la gaine thermométrique est sensiblement à la même température que le fluide
à observer,
b) le capteur de tout appareil de mesure de la température ou la gaine thermométrique est bien balayé par
le milieu (le capteur ou la gaine thermométrique doivent être dirigés suivant le flux du gaz; dans les cas
extrêmes, une position perpendiculaire au flux du gaz peut être adoptée),
c) la gaine thermométrique ne contrarie pas le débit normal.
Les thermocouples doivent avoir une jonction chaude soudée et doivent être étalonnés avec leurs fils pour la
plage de températures envisagée. Ils doivent être constitués de matériaux appropriés à la température et au
gaz mesuré. Si les thermocouples sont utilisés avec des gaines thermométriques, la jonction chaude du
couple doit si possible être soudée au fond de la gaine. Le choix et l'utilisation des thermocouples doivent être
conformes à la CEI 60584-1, à la CEI 60584-2 et à la CEI 60584-3.
5.4 Mesurage de l'humidité
Si le gaz est humide, l'humidité doit être contrôlée pendant l'essai. Elle doit être mesurée au point normal
d'aspiration avec un instrument ayant une exactitude d'au moins ± 3 %.
5.5 Mesurage de la fréquence de rotation
La vitesse de l'arbre doit être déterminée à l'aide de méthodes ayant une exactitude d'au moins ± 0,5 %.
5.6 Mesurage du débit
Le débit réel refoulé par le compresseur doit être mesuré en réalisant un essai de fonctionnement conforme à
l'ISO 5167-1 ou à l'ISO 9300.
Un mesurage du débit-volume aspiré peut être effectué
⎯ si le mesurage du débit-volume refoulé n'est pas réalisable,
⎯ si les pertes dues aux fuites peuvent être mesurées séparément pour être ensuite déduites du débit-
volume aspiré; si l'absence de fuite externe de gaz comprimé peut être confirmée, comme pour les
compresseurs rotatifs à injection de liquide,
⎯ si les effets de la condensation des composants du gaz aspiré entraînent une éventuelle inexactitude du
mesurage du débit-volume refoulé (voir 6.5.5 et 6.6),
⎯ si l'air aspiré est mesuré, il convient que l'instrument de mesure ne limite pas le mesurage.
Le débit du fluide réfrigérant externe doit être déterminé à l'aide d'une méthode de mesurage ayant une
exactitude d'au moins ± 5 % de la valeur mesurée.
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5.7 Mesurage de la puissance et de l'énergie
La puissance absorbée par le compresseur doit être mesurée directement par l'intermédiaire de machines
d'entraînement ou par un appareil de mesure de couple ou être déterminée indirectement par mesurages de
la puissance électrique fournie à un moteur d'entraînement étalonné ou à partir des caractéristiques de
performance certifiées d'un moteur d'entraînement.
Le mesurage de la puissance à l'arbre du moteur doit être effectué conformément à un code d'essai reconnu.
Les appareils d'exactitude de mesure de couple ne doivent pas être utilisés en dessous du tiers de leur
couple nominal. Ils doivent être étalonnés, après l'essai, avec le bras de torsion à la même température que
pendant l'essai. L'étalonnage doit être fait avec une série de charges croissantes, en prenant soin que la
charge ne diminue à aucun moment pendant le relevé des lectures.
De même, lorsque les lectures sont faites à charges décroissantes, la charge ne doit à aucun moment
augmenter. Le calcul de la valeur de sortie doit se baser sur la moyenne des charges croissantes et
décroissantes déterminées lors de l'étalonnage. Si la différence de couple entre les charges croissantes et
décroissantes est supérieure à 1 %, l'appareil de mesure de couple n'est pas acceptable.
Dans le cas de compresseurs entraînés par moteur électrique, la puissance à l'arbre doit être déterminée par
mesurage de la puissance électrique fournie, multipliée par le rendement du moteur obtenu par étalonnage
certifié du moteur. Seuls des instruments de précision doivent être utilisés. La puissance ainsi que la tension
et l'intensité du courant doivent être mesurées.
Les bobines de tension des instruments doivent être branchées juste en amont des bornes du moteur, de
sorte que le mesurage ne soit pas affecté par les chutes de tension dans les câbles. Si des instruments sont
placés à distance, la chute de tension doit être déterminée séparément et être prise en considération (voir la
CEI 60051-1). Les facteurs susceptibles d'influencer le mesurage, comme une chute de tension dans les
câbles d'alimentation ou dans les systèmes de mesure, doivent être pris en compte.
La puissance électrique de la machine doit se rapporter aux bornes d'entrée électriques. Les facteurs
susceptibles d'influencer le mesurage, comme une chute de tension dans les câbles d'alimentation ou dans
les systèmes de mesure, doivent être pris en compte.
Pour les moteurs triphasés, la méthode des deux wattmètres ou toute autre méthode donnant une exactitude
similaire doit être utilisée.
Les transformateurs de courant et de tension doivent être choisis pour fonctionner aussi près que possible de
leur charge nominale, afin de réduire le plus possible leur erreur.
À titre de contrôle, il peut être utile de disposer d'un compteur d'énergie récemment étalonné, branché sur le
circuit électrique pendant l'essai.
5.8 Autres mesurages
5.8.1 Consommation de combustible
Si le compresseur est entraîné par un moteur à combustion interne ou une turbine à gaz, la consommation
moyenne de combustible doit être déterminée par pesée ou par mesurage du volume de combustible
consommé, par unité de temps, le compresseur ayant un fonctionnement stabilisé pour un point d'essai
particulier (voir l'ISO 3046-1).
5.8.2 Consommation de vapeur
Si le compresseur est entraîné par un moteur à vapeur ou une turbine à vapeur, la consommation de vapeur
doit être déterminée conformément à la CEI 60953-2.
5.8.3 Composition du gaz
Lorsque les essais sont effectués avec des gaz autres que l'air, la composition chimique et les propriétés
physiques du gaz entrant dans le compresseur pendant les essais doivent être déterminées et, si nécessaire,
contrôlées à intervalles réguliers.
5.8.4 Taux de condensation
Les condensats collectés dans les refroidisseurs finaux, les réservoirs et autres postes, en aval de la bride de
refoulement et en amont du débitmètre, doivent être mesurés.
Avant et après chaque essai, les condensats doivent être purgés des refroidisseurs intermédiaires et de leurs
sép
...
Questions, Comments and Discussion
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