ICS27.010 F01 中华人民共和国国家标准 GB/T16666—2012 代替GB/T16666—1996 泵 类液体输送系统节能监测 Monitoringandtestingforenergysavingofmotor-pumpliquidtransportsystem 2012-12-31发布 2013-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T16666—1996《泵类及液体输送系统节能监测方法》,本标准与GB/T16666— 1996相比,除编辑性修改外主要技术变化如下: ———更改了标准名称; ———新增了热力学监测方法; ———新增了流量的间接监测方法; ———新增了“吨·百米耗电量”的术语和定义; ———监测项目和评价项目改为泵运行效率、电动机运行效率和吨·百米耗电量; ———新增了电动机运行效率监测的曲线查询方法; ———按工艺要求不同分别给出了输送压力确定系统、输送高度及距离确定系统和循环系统管路输 送效率的确定方法。 本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAS/TC20)提出并归口。 本标准起草单位:中国标准化研究院、哈尔滨四远测控技术有限责任公司、黑龙江煤矿矿用安全产 品检验中心、唐山冀东矿业安全检测检验有限公司、淮北矿业股份有限公司技术中心、中国石油天然气 集团公司节能技术监测评价中心、哈尔滨思瑞芙特节能技术开发有限公司。 本标准主要起草人:魏亚平、赵跃进、魏思远、苏亚光、刘宝东、孙敬明、刘尹、李景海、石明星、 梁士军、马玉平、廉守军、胡梦婷。 GB/T16666—1996的历次版本发布情况为: ———GB/T16666—1986、GB/T16666—1996。 ⅠGB/T16666—2012 泵类液体输送系统节能监测 1 范围 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5kW及以上电动机拖动的泵类液体输送系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T1032 三相异步电动机试验方法 GB/T3214 水泵流量的测定方法 GB/T12497 三相异步电动机经济运行 GB/T13469 离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵系统经济运行 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 吨·百米耗电量 ton·hectometerpowerconsumption 泵类液体输送系统完成1t液体100m扬程所消耗的电量。 3.2 水力学监测方法 hydraulicmonitoringmethod 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 thermodynamicmonitoringmethod 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 efficiencyoftransmission 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 节能监测检查 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≥45kW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/T13469的要求。 4.4 运行时泵的轴密封正常。 1GB/T16666—2012 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/T13469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。 5 节能监测测试 5.1 节能监测测试项目 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。 5.2 节能监测的周期 拖动电动机额定功率>100kW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 5kW~100kW的泵类液体输送系统每两年应监测一次。 5.3 节能监测的要求 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≥100m时,温度差测试误差≤±0.005℃; 泵扬程<100m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5min。 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 节能监测测试与计算方法 6.1 水力学方法 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; 2GB/T16666—2012 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/T3214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/T1032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/T1032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: ηb=ρ×g×Q×H 3.6×106×N2×100% …………………………(1) 式中: ηb———泵运行效率; ρ———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 热力学方法 6.2.1 适用于流量无法测试或精度不易控制,且泵扬程≥20m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: ηb=10-3×ρ×Δp+(z1-z2)+v′2 2 2g-v′2 1 2æ èçö ø÷g k×Δp+(z1-z2)+v′2 2 2g-v′2 1 2æ èçö ø÷ g+Cp×Δt g+Em+E×100%…………(2) 式中: ρ ———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; Δp———泵静压差,单位为米(m); z1———泵进口测压点到泵水平中心线的垂直距离,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); v′2———用被测泵额定流量Qe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; 3GB/T16666—2012 v′1———用被测泵额定流量Qe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; Δt———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′1和v′2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Δp≥200m时,按式(3)测试计算;当Δp≥200m,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。 ηb=10-3×ρ k+Cp×Δt+Em+E Δp×g×100%…………………………(3) ηb=10-3×ρ k+Cp×Δt+E Δp×g×100% …………………………(4) 6.2.4 热力学方法的流量Q应按式(5)进行计算: Q=3.6×106×N2×ηb ρ×g×H′…………………………(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Qe近似计算的泵扬程,单位为米(m)。 用被测泵额定流量Qe近似计算的泵扬程(H′)应按式(6)计算。 H′=Δp+