本文是学习GB-T 16666-2012 泵类液体输送系统节能监测. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了泵类液体输送系统能源利用状况的监测内容、监测方法和判定规则。
本标准适用于5 kW 及以上电动机拖动的泵类液体输送系统。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1032 三相异步电动机试验方法
GB/T 3214 水泵流量的测定方法
GB/T 12497 三相异步电动机经济运行
GB/T 13469 离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵系统经济运行
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
吨 · 百米耗电量 ton ·hectometer power
consumption
泵类液体输送系统完成1 t 液体100 m 扬程所消耗的电量。
3.2
水力学监测方法 hydraulic monitoring method
按水力学原理用泵输出功率与泵输入轴功率之比测算泵效率的监测方法。
3.3
热力学监测方法 thermodynamic monitoring method
按热力学原理用泵出口和进口之间的温度差和压力差测算泵效率和流量的监测方法。
3.4
输送效率 efficiency of transmission
工艺需要的扬程与泵产生扬程的比值,或工艺需要的压力与泵输出压力的比值。
4.1
泵与电动机不应是国家明令淘汰的产品。测试时系统应在正常状态下运行。
4.2
泵进口压力表、泵出口压力表及泵和电动机铭牌应齐全、完好;额定功率≥45 kW
的电动机应单 独配置电流表、电压表、电能表等。
4.3 泵的运行工况点应符合 GB/T 13469 的要求。
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4.5 多级泵的平衡水应用管路引回泵的吸入端。
4.6 输送管道应符合GB/T 13469 的要求。
4.7
被测泵类液体输送系统应有完整的运行台账、性能曲线、改造记录等技术档案。
泵类液体输送系统节能监测应包括以下测试项目:
——泵运行效率;
—— 电动机运行效率;
吨 · 百米耗电量。
拖动电动机额定功率>100 kW
的泵类液体输送系统每一年应监测一次;拖动电动机额定功率
5 kW~100 kW 的泵类液体输送系统每两年应监测一次。
5.3.1
节能监测应在节能检查项目通过后、泵类液体输送系统正常生产的工况下进行。
5.3.2
采用变频调速的泵类液体输送系统,应在切除变频调速器后的运行状态下测试。
5.3.3 监测所用的仪器、仪表应在检定周期内,准确度应满足以下要求:
a) 流量表不低于1.5级;
b) 压力表不低于0.5级;
c) 泵扬程≥100 m 时,温度差测试误差≤±0.005℃; 泵扬程\<100 m
时,温度差测试误差≤±0.002℃;
d) 温度表不低于1.5级;
e) 电流、电压表不低于0.5级;
f) 交流功率表不低于1.0级;
g) 被测数值宜在仪表量程的1/3~2/3之间。
5.3.4 每个测点数据采集的时间不少于5 min。
5.3.5
应通过阀门调节,在50%额定流量到工况点流量范围内进行至少4个测点的测试,并绘制出泵
类液体输送系统的实际性能曲线。实际性能曲线至少应包括流量与泵运行效率、流量与扬程、流量与轴
功率、流量与吨 · 百米耗电量的关系曲线。
6.1.1 本方法适用于具备流量和轴功率精确测试条件的场合。
6.1.2 测试与计算按以下程序进行:
a) 按附录 A.1 对泵扬程进行测试与计算;
b) 按6. 1.3对流量进行测试;
c) 按6.1.4对电动机输入功率进行测试;
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d) 按6.1.5对电动机运行效率进行测试与计算;
e) 按附录 A.2 对泵轴功率进行测试与计算;
f) 按6.1.6对泵运行效率进行测试与计算。
6.1.3 流量测试按 GB/T 3214
的规定。具备测试条件的现场,也可用超声波流量计等其他流量计 测量。
6.1.4 电动机输入功率按GB/T 1032 的规定测试。
6.1.5 电动机运行效率按以下三种方式之一获得:
a) 用被测电动机的特性曲线查取;
b) 按 GB/T12497 的规定测试计算;
c) 按 GB/T 1032 的规定测试计算。
6.1.6 泵运行效率应按式(1)进行测试与计算:
style="width:3.50664in;height:0.61314in" /> ………………………… (1)
式中:
— 泵 运 行 效 率 ;
p — 液体的密度,单位为千克每立方米(kg/m³), 水的密度由附录D 表 D.2
查取,其他液体的密
度从相关技术资料查取;
g — 重力加速度,单位为米每二次方秒(m/s²), 取9.807;
Q ——泵的流量,单位为立方米每时(m³/h);
H — 泵扬程,单位为米(m);
N₂— 泵轴功率,单位为千瓦(kW)。
6.2.1 适用于流量无法测试或精度不易控制,且泵扬程≥20 m 的液体输送系统。
6.2.2 测试与计算按以下步骤进行:
a) 测试泵静压差、泵进口和出口间温度差;
b) 按6.2.3对泵运行效率进行计算;
c) 按6.2.4对流量进行计算。
6.2.3 泵运行效率应按式(2)进行测试计算:
style="width:8.22665in;height:1.48676in" />
…………
(2)
式中:
p— 液体的密度,单位为千克每立方米(kg/m³); 水的密度由附录 D 表 D.2
查取,其他液体的
密度从相关技术资料查取;
△p—— 泵静压差,单位为米(m);
1 ——泵进口测压点到泵水平中心线的垂直距离,单位为米(m);
x₂—— 泵出口测压点到泵水平中心线的垂直距离,单位为米(m);
u:——
用被测泵额定流量Q。近似计算的泵出口法兰截面处液体平均流速,单位为米每秒(m/s);
g — 重力加速度,单位为米每二次方秒(m/s²), 取9.807;
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v′—
用被测泵额定流量Q。近似计算的泵进口法兰截面处液体平均流速,单位为米每秒(m/s);
k — 液体的等温系数,水的等温系数按附录D 表 D.3
查取,其他液体的等温系数从相关技术资
料求取;
Cp—— 液体的平均定压比热,水的平均定压比热按附录 D 表 D.4
查取,其他液体的定压比热从相
关技术资料求取;
△t——泵进、出口间温度差,单位为摄氏度(℃);
Em——泵体与环境热交换的单位体积能量,单位为米(m);
E - 密封及轴承摩擦损失的单位体积能量和,单位为米(m)。
V 和,的计算应按附录 A.3 进行。
Em和 E 的值应按附录 A.4 和附录 A.5 计算。
当△p≥200 m 时,按式(3)测试计算;当△p≥200
m,且泵体内介质温度与周围环境温度差值
≤20 ℃时,按式(4)测试计算。
style="width:4.32667in;height:1.03334in" />
style="width:3.62653in;height:1.01332in" />
……
…………
……………… (3)
…………… (4)
6.2.4 热力学方法的流量Q 应按式(5)进行计算:
style="width:3.02678in;height:0.68662in" /> …… ………………… (5)
式中:
N₂— 泵轴功率,单位为千瓦(kW), 按附录 A.2 确定;
H'—— 用被测泵额定流量Q. 近似计算的泵扬程,单位为米(m)。
用被测泵额定流量 Q。近似计算的泵扬程(H') 应按式(6)计算。
style="width:3.93333in;height:0.68684in" /> (6)
液体输送系统总效率应按式(7)进行计算。
η= ×n× ×η。 ………………………… (7)
式中:
η——液体输送系统总效率;
— 泵 运 行 效 率 ;
m— 电动机运行效率;
—输送效率,输送效率应按附录 A.7 的规定进行计算;
. — 传动效率。
吨 · 百米耗电量应按式(8)进行计算:
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style="width:1.56672in;height:0.64658in" /> … …………………… (8)
式中:
e— 液体输送系统吨 · 百米耗电量,单位为千瓦时每吨百米[kW ·h/(t ·hm)];
η — — 液体输送系统总效率。
评价项目及合格指标见表1。
表 1 合格评价表
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表 2 单级泵泵型能耗指标修正系数α
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5<Q. ≤20 | 20<Q. ≤60 |
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表 3 多级泵泵型能耗指标修正系数α
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15<Q. ≤80 | 80<Q. ≤200 |
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表 4 电动机能耗指标修正系数β
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输送黏性液体时流量、扬程和泵运行效率按附录 A.6 进行换算。
节能监测检查项目和节能监测测试项目均合格方可认为节能监测合格。
《泵类液体输送系统节能监测数据表》和《泵类液体输送系统节能监测结果判定表》的内容和样式见
附录 B 和附录C。 监测报告应作出能源使用情况的评价和提出改进建议。
style="width:3.65328in;height:0.68002in" />GB/T 16666—2012
(规范性附录)
泵类液体输送系统节能监测其他计算与换算公式
A.1 泵扬程计算
泵扬程应按式(A. 1) 进行计算。
…… ………………… (A.1)
式中:
H — 泵扬程,单位为米(m);
△p— 泵静压差,单位为米(m);
z₂— 泵出口测压点到泵水平中心线的垂直距离,单位为米(m);
z—— 泵进口测压点到泵水平中心线的垂直距离,单位为米(m);
v₂—— 泵出口法兰截面处液体平均流速,单位为米每秒(m/s);
vi— 泵进口法兰截面处液体平均流速,单位为米每秒(m/s);
g— 重力加速度,单位为米每一次方秒(m/s²), 取9.807。
泵静压差应按式(A.2) 进行计算。
style="width:2.33341in;height:0.66682in" /> ………… …………… (A.2)
式中:
p₂— 泵出口压力值,单位为兆帕(MPa);
p₁— 泵进口压力值,单位为兆帕(MPa);
p— 液体的密度,单位为千克每立方米(kg/m³), 水的密度由附录 D 表 D.2
查取,其他液体的密
度从相关技术资料查取。
泵进口法兰截面处液体平均流速应按式(A.3)
计算,泵出口法兰截面处液体平均流速应按式
(A.4) 计算。
style="width:2.2066in;height:0.59334in" /> … … … … … … … … … …(A.3)
style="width:2.2066in;height:0.58014in" /> … … … … … … … … … …(A.4)
式中:
Q— 泵的流量,单位为立方米每时(m³/h);
D₁—— 泵进口法兰处管道内径,单位为米(m);
D₂—— 泵出口法兰处管道内径,单位为米(m)。
A.2 轴功率计算
泵轴功率应按式(A.5) 计算。
N₂=N₁× ×η … … … … … … … … … …(A.5)
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式中:
N₂— 泵轴功率,单位为千瓦(kW);
N₁— 电动机输入功率,单位为千瓦(kW);
— 电 动 机 运 行 效 率 ;
η。 —传动效率,n.按表 A. 1 中的规定查取。
表 A. 1 传动效率取值表
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A.3 v′和 v₂ 的计算
用被测泵额定流量 Q。近似计算的泵进口法兰截面处液体平均流速应按式(A.6)
计算。
style="width:2.25333in;height:0.58674in" /> … … … … … … … … … …(A.6)
式 中 :
Q.— 被测泵的额定流量,单位为立方米每时(m³/h)。
用被测泵额定流量 Q. 近似计算的泵出口法兰截面处液体平均流速应按式(A.7)
计算。
style="width:2.24672in;height:0.59312in" /> … … … … … … … … … …(A.7)
A.4 泵体与环境热交换的单位体积能量(Em) 的计算
泵体与环境热交换的单位体积能量的应按式(A.8)
近似计算。当环境温度高于泵内液体的平均温
度 时Em 取负值;当环境温度低于泵内液体的平均温度时 Em 取正值。
style="width:4.66006in;height:0.58674in" /> … … … … … … … … … …(A.8)
式 中 :
σ 液体的比容,单位为立方米每千克(m³/kg);
W 热交换系数,单位为瓦每平方米摄氏度[W/(m² · ℃)], 取 W=10;
A—— 泵的热交换表面面积,单位为平方米(m²);
tw— 泵中液体的平均温度,单位为摄氏度(℃);
t.—— 环境温度,单位为摄氏度(℃)。
A.5 密封及轴承摩擦损失的单位体积能量和(E) 的 取 值
当泵密封及轴承运行正常时,密封及轴承摩擦损失的单位体积能量和按图 A. 1
或 图 A.2 取值。
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style="width:8.33194in;height:4.58958in" />
图 A.1 扬程≤100 m 摩擦损失的数值
style="width:7.31332in;height:4.67346in" />1700 1900 2100 扬程H/m
图 A.2 扬程≥100 m 摩擦损失的数值
A.6 输送黏性液体时性能参数的换算
A.6.1 输送黏性液体时性能参数的换算式
输送黏性液体时实际测算的流量、扬程和效率应分别按式(A.9)、 式(A.10)
和式(A.11) 换算。
Q=K 。Qv … … … … … … … … … …(A.9)
H=KHHy … … … … … … … … … …(A. 10)
%=K,7v ………… … … … … …(A. 11)
式中:
Qv、Hv、v—
Ko、Kμ、K,
输送黏性液体时实际测算的流量、扬程和效率;
使用范围内流量、扬程、效率的换算系数,由图 A.3 或 图 A.4 查取值。
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style="width:10.34671in;height:16.65994in" />
流量/(m²/min)
图 A.3 大流量泵换算系数
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style="width:8.6601in;height:4.67324in" />
style="width:9.31996in;height:9.5799in" />
0.04
0.40
流最/(m)/min)
图 A.4 小流量泵换算系数
A.6.2 输送黏性液体时性能参数转换图的应用
先根据输送清水时泵最高效率点(或设计点)的性能,在横坐标上找到流量点(m³/min),
由此点向
上在表示扬程的斜线上得到一点,再由此点沿水平线在表示黏度的斜线上又得到一点,从此点垂直上
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推,在 K, 、Ko和Kμ 曲线上即得到换算系数。
图 A.3 中四条K, 曲线分别表示流量为最高效率流量Q
、的60%、80%、100%和120%时的扬程换
算系数。
A.7 输送效率的测试与计算
A.7.1 高度确定系统的输送效率
由高度确定的系统输送效率应按式(A. 12) 计算。
style="width:2.49326in;height:0.5599in" /> … … … … … … … … … …(A. 12)
式中:
0 ——倾斜管路的折算系数,取值见附录 D 表 D. 1, 与地面垂直管路0=1;
Hg—— 液体输送的垂直高度,单位为米(m)。
A.7.2 压力确定系统的输送效率
由压力确定的系统输送效率应按式(A. 13) 计算。
style="width:1.91333in;height:0.58674in" />
式中:
pe—— 工艺所需的压力,单位为兆帕(MPa);
p₂— 泵出口压力,单位为兆帕(MPa)。
A.7.3 循环系统的输送效率
循环系统输送效率应按式(A. 14) 计算。
style="width:2.52662in;height:0.60676in" />
式中:
系统回水末端或出口的剩余压力,单位为兆帕(MPa)。
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… …………………… (A.13)
… … … … … … … … … …(A. 14)
GB/T 16666—2012
(规范性附录)
泵类液体输送系统节能监测数据表样式
表 B.1 泵类液体输送系统节能监测数据表
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监测人员:(签字)
审核人员:(签字)
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(规范性附录)
泵类液体输送系统节能监测结果判定表样式
表 C.1 泵类液体输送系统节能监测结果判定表
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(资料性附录)
泵类液体输送系统节能监测相关数据表
表 D.1 倾斜管路折算为垂直高度的系数表
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100 m | 200 m | 300 m | 400 m | 500 m | 600 m | |
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style="width:0.21318in;height:0.18675in" />
表 D.2 水的密度 p(kg ·m⁻ ³)
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表 D.2 (续)
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style="width:0.21318in;height:0.18675in" />
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表 D.3 水的等温系数k(10-3 ·m³ ·kg⁻)
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style="width:0.21318in;height:0.20673in" />
表 D.4 水的比热C,(J ·kg⁻ ¹ ·K-')
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表 D.4 (续)
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