1、中华人民共和E国家标准泵类系统电能平衡的那试与计算方法Measurement and calculation methods of electric energy balance for pumps systems 1 主题内容与适用范匮GB/T 13468-92 本标准娃走了交流电气传动泵类系统电能平衡割试的条件、项目内容、现Ji式与计算方法。本标准适m于交流电气传动离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵和往复泵类系统电能平衡的理场测试与计算。2 51用蘸准GB 3214 水泵浇量的醋定方法GB 3216 离公泵、灌蔬泵、轴流泵和旋涡泵试验方法GB 7784 乳动往复泵试验方法GB 8222 企业设
2、备电能平衡通则GB 8916 三相异步电动机负载率现场割试方法GB/T 13466 交流电气传动风机衰类、压缩机)系统经济运行通则3 术语3.1 泵系统由泵、交在电动挠、调速装置、传动机掏、管网按流程要求街组成的总体。3. 2 机组自泵、交流电动机、调速装置和传动机构所组或的总体。3.3管用由直管道、弯头、阀门、锥管及工艺所必需的其他辅助设备接流程要求所组成的总体。3. 4 系统输入电能量泵系统在实际运行中，电网供给系统的电能f量。3. 5 系统有效利用能量泵系绕在实际运行中，插迭的流体介贵有效用于生产流程的机械能量。3. 6 系统电能利用率在绕tt周期内，泵系统管肉末蠕输出有效能量的总和与供
3、给系统电能E量总和之比的百分数。3. 7 祝组电能利用率在统计庵期内机组运行时输出徨量的总和与供给机组电能量总和之比的百分数。3.8 泵系统运有效率泵系统运行时管两末端输出的有效功率与电摞开关输出端的有功功率之花的百分数。3.9 机组运行效率噩家技术监督局1992-06-04批准1992-10-01实施GB/T 13468-92 机组运行时，泵输出的有效功率与机组输入的有功功率之比的百分数。3.10 泵运行效率亵在运行时，输出的有效功率与来输入功率(或称泵轴功率)之比的百分数。3. 11 电动机运行效率电动机在运行时，实际输出功率与输入有功功率之比的百分数。3. 12 管网效率管网(吸入或排送
4、管网)末端输拙的有效功率与管问(吸入或排送管网)起始端输入的有效功率之比的百分数。3. 13 管网能量损艳流体流经管问过程中愤漏和阻力损失所损耗的能量。3. 14 系统正常运行工况菜系统在生产、流体源条件(抽吸液体袖的液位、液体站在皮、输送介质等)、运行方式、供电等皆正常的情况下，并满足生产工艺流程规定的要求时运行的工况。3. 15 常用运行工况变负荷(或调节)的泵系统，按生产工艺流程要求所得调定的或陌生产流程负荷变化而改变的相对稳定远行卫况。3. 16 泵系统边界白菜系统也能最输入端到来系统总管网的末端所组成的帮个I瓶梅范围。测试的现场条件及要求4 4. 1 样。4.2 根据被测来系统的现场
5、条件，按GB8222中的规定合理确定来系统的边界范隅。绘制裂系统边界范围流程罔见随口和菜系统电能平衡枢图(见图2)。制订切实可行的测试方案，并绘制出现场测试记录、计算表(见附录A)。测试前应具备来系统由备的参数、运行台帐(或运行记录)等有关资料和必要的生产工艺流程阁曰l一一因1系统输入边界点G/T 13468-92 队|!WD WST Wsc W 8 W G Wy 因2WSR泵系统电能锺平衡测势周期内输入的总电能量j，kWh;Wy泵系统电能平衡测算周期内总有效能量kW. h ; W sp 电动机在电能平衡测算周期内损失的总能踵.kW h;WST 调通装置在电能平衡测算周期内损失的总能量，kWh
6、;Wsc 机械传动机构在电能平衡测算周期内损失的总能量，kW h;WsB泵在也能平衡测算周期内损失的总能量去，kW. h; WSG 管网在电能平衡衡量测算周期内损失的总能量，kWh 4. 3 测试必须在泵系统正常运行工况下进行。测试的时间选择和测算数值的取值应具有平均值的代表性。4.4 测试工况点的确定变负荷运行的泵系统，应;在负荷变化的周期内，施相对稳定的35种工况点(包指最大负荷和最小负荷运行工况点)作为测量的基准工况点。测量的周期时间应不小子负荷循环变化三个周期，并取其平均值。4. 5 泵系统输入电能最和输出能量边界点测鼓部位的选定。4.5.1 菜系统输入电能撞的油界点测最部位，应取在电
7、动机电惊开关的出口端处。如采用调速运行，并具有功率反馈的系统，其输入边界点的测量部位应取在反馈端的前绪。4.5.2 梨系统输出能撞边界点的测量部位，可根据泵系统流程的分布形式，管网布局方式及生产工艺要求的不同而合理选定。一般泵系统能量输出油界点的测量部位，应取在排送主管道末端处(即流体进入输送目的地前结)。如排送液体主管道有2条以上并联的系统，则系统输出能量边界点的测提部位，应分别取在各条排i是被体主管道的未端处。5 测算的项目句内睿5. l 泵系统输入电能量和有功功率。5.2 电功机输出能量、功率和运行效率。5.3 机械传动机械和调速装置的能量损辑或传功效率。5.4 泵输入能量和功率。5.5
8、 泵输出的能量、有效功率和运行效率。5.6 机组运行娘率、电能利用率。5. 7 系统管网的能最损辑和效率。5.8 菜系统端行效率、电能利用率。6 测试方法6. 1 泵系锐的输入电能量就有功功率和电动机的输出能量成功率的测算，按G日8916的有关规定进行。也可按本栋准7.1条中的规定在保证测量精度的前提下，来用其他的功率测量方法进行。对申井联的裂系统输入电能最和有功功率的测量，必缅同时测定各台电动机的输入能量和有功功率。6.2 机械传动机构的传动效率可按表1巾的规定在取(般可取大值)。GB/T 13468 92 表1% 胶楷传动传动形式泵机同输赢联联轴器传动机械变速装置于句传动V型带普通平带传动
9、效率100 99-99.5 96-97 93-97 产晶体本提供6.2.1 变频调速和串级调速的输入功率测算方法按8.1. 3. 1条和8.1.3. 2条规定。6.3 泵输入能量或功率，由电动机输出能量或功率测算。并由机械传动装置的效率(查表1)计算后求得。6.4 架输出能量成功率的测盘6.4.1 菜系统流量的测量，除按GB3214中规定的测盘方法外，也可按本标准7.1条表4中仪表精度的要求，采用其他的流盘测量方法进行测量。6.4.2 策最统流撞测睡时流盘汁的安装部位可根据测量要求和现场条件逃走(见图3)。但流量计前后管道必细保证有相应长皮L的问直径直管段(根据流盈计产品说明书要求)。如现场条
10、件不具备婴求时，允许对直管段位度作适当的修正成调整，但在恻撞时.应增加流挝Ymtl蛙的次敬和i卖数值的组啦。ZN 四L量t谶流速仪)P. 压力表液体输送目的地国36.4.3 泵进出口压力测撞时，测压仪表的安装部位按图3选定。测压部位应选取在泵进口法兰前、出口法兰后2D的直管段上(泵进口法兰前、出口法兰后直接连接阀门的，也呵直接选在泵的进、出口法兰的取压孔上)。不得将测压孔选取在锥管、弯头或其他形式的过渡管段上。系统能耸输出边界点压力测量的部位可选取在被体排选主管道来端的前缘部位(见四川。往复梨进出口压力的测压部位按GB7784规定选取。6.4.4 架转迎的测盘部位，可选取在某轴成电动机铀的任黛
11、位置上。6.5 策系统液体吸入或排送管道中能盘损艇的测量，应通过测量破体流经管道后的液体流量和扬租一部分损失的方法柬测算出管道中的能量损辑值和效率值。6.5.1 管道中耀体流量损失(泄漏最)可通过测量泵出口脏的流盘值和管道末端的实际流最鼠的办法计算得到管道中的泄漏撞值。其测量方法按GB3214的规定进行。6.5.2 管道中随租损失，可通过测算管道也始端句来端的压力援求得。如系统菇多台泵并联.管道为2条以上系统，则应分别测撞出各条管道的起始端和末端处的压力值。测压部位可视现场条件选取。6.6 系统测试过程中的读敬。测盘时同一工况下流最、扬棉、转速及功率带被测量委主数成问时进行读敬，每种被测量参数
12、必须戴复谈取二三组以上的测最值。以各细读数的卒均值作计算值。为别别系统测量GB/T 13468-92 时的稳定性和读敦的准确性，各组同一割量重复渎数的变化及波动容差应符合表2的规定。如同-iro量重复读数变先超过表2的规定值，则该工况点原商量谊无效。应对该工况进行重新测量渎数。表2% 同一测量重复读数的最大值与最小值坷的容差在国重复渎数组数流量、压力转速电功率(或电能)3 主二2毛二。叠5b 运3.51 最大量最小筐注z最大量与最小值之陪差值百分比计算按下式2最大蕴6. 7 泵系统电能平衡和泵系统运抒效率的醋量，每种工况测试过程时间不少于1h.同一工提点在向踊重复测量三次，每次割量问需.101
13、5min.以三次棋!量的平均值作为勤j算泵系绕电能平衡和系统运有效率值。6.8 泵系统电能平衡的测算周期时i晖，可根据泵系统的负荷变化周期、运行记录及统计台帐合理确定。但搜l算周期应具有统计平均值的代表性。6.9 泵系统电能平衡及运行效率溺试精度6.9.1 系统运仔效率三次重复测试值的梧对总误差值不大于士3%。6.9.2 系统单项醋量和其他翻量值的三次重复撰i量相对误差值，应符合表3的规定。6.9.3 系统电能平衡王反平商工静翻算(包插系统运行效率演i算)的最大误差f直不大于土3%。表3% 测量宦容许莲围流量、扬程转速电动机、泵运行效率机组运行效率电功率(或电能士2.5士0.5士4.5士3.5
14、7 测量仪表精度及要求7.1 测量仪表的精度应得合表4的规定。7.2 各种测量仪表都必须是雷家计量部门认可的产品。必须在各级计量部门撞定的有效期内。7.3 测量仪表的量程选取。流量测量应在仪表震定的使用革围内，压力、功率的模i量量应不小于测量仪表满量程量的。表4压力测量项目电能量电功率流量转速王压力负压力精度等级主二1运0.5主三2。.4=二1.5主豆O.25 8 泵系统运行效率的计算方法8.1 系统中设备运行效率的计算8. 1. 1 电动机运行放率的计算按GB8916的规定进行，也可接式(1)计算z寻D=主立X100% SRD ( 1 ) 或GB/T 3468-92 1JD = ( 1一主)
15、X, 100 式中:1JD一一电动机运行效率，%; PYD一一电动机带负载运行时的有效功率，kW;PSD一一电动机带负载运行时的损耗功率，kW;PSRD一一电动机带负载运行时的输入有功功率，kW。8. ,. ,. , 电动机带负载运行时的输入有功功率用有功电度表法测量时，按式(2)计算:Plm = .6nKDKD而3ERD=tk 10. . . . ( 2 ) 式中:n一一测量期内电度表铝盘所转的圈数，r;KDL一一电流互感器的变比$KDy一一电压互感器的变比st一一测量周期的累计时间，S;K一一有功电度表的常数(或系数),r/(kW h)。8. ,. ,. 2 电动机带负载运行时的输入有功功
16、率用二瓦特表法测量时，电动机输入有功功率按式(3)计算:PSRD二KwKDL(W1+ W2) X 10-3. . .( 3 ) 式中:Kw一一电功率表系数，kW/格zW1、W2一一二只电功率表实测读值(35次读值的算术平均值)，格。8. .2 机械传动机构传动效率值按表1查取。8. ,. 3 交流电气传动调速装置运行效率的计算28. ,. 3. , 调速装置为变频调速时，应采用铁磁式或整流式仪表测试调速装置输入电功率和输出电功率，按式(4)计算:式中:加一一调速装置运行效率，%; PSRT一一调速装置输入电功率，kW;PSCT一一调速装置输出电功率，kW。市T=仨!X 100% . SRT (
17、 4 ) 8. ,. 3. 2 采用串级调速时效率的测试与测试单台交流电动机方法相同，此时测得的效率是串级调速装置与电动机运行效率的乘积。8. 1. 3. 3 采用液力偶合器调速则按液力偶合器的效率测试方法进行，也可由产品说明书查取。8.4 泵运行效率按式(5)计算z1JB =主X1晰. . . . . . . ( 5 ) . SRB 式中z弘一一泵运行效率，%;PYB一一泵有效功率(或输出功率),kW; PSB-泵输入功率(或称泵轴功率)，kW。8. .4. , 泵有效功率按式(6)计算:GB/T 13468 92 PYB pgQH X 10-3 . . . . ( 6 ) 式中:Q一泵输出
18、液体的体积流量.m3/s;H粟扬程.m(水柱); p一一榄体商度，kg/m3; g一一盘力加速度(宜取当地重力加速度).m/s2 0 往复策的输出功率计算:按GB77840 8. .4.2 泵扬程按式(7)计算:H =Hz Hl ,- v 1 ,6 172 I =1斗斗:_+ Z2 + 21问让二十Zl十护I.( 7 ) pg g/ 式中:HI，H2一一泵入口、出口截面液体的总扬穗.m(水柱); 户1、扣一一来入口、出口实测我压的读值.MPa;Zl一一牛测最压力参照基准酣到入口测ffi仪表中心水平丽的垂直商籍.m;当入口压力小于大气压力，入口削ffi连接管内充满空气时，该值要减去测压仪表中水平
19、面至测量压力参照基准面的垂直高楚，若测量压力参照基准面与入口管中水面为同一平面，该值为零。测量压力参照基准丽到出口测压仪表中心水平丽的垂直高盏.m;V1、V2一一泵入口与出口法兰截面处液体平均流速.m/so8. 1. 4. 3 泵输入功率(或称亵铀功率)按式(8)计算:P SRB = P sRD1JC守T1JD( 8 ) 式中:听一一机械传功效率.%; TJT一一调速装置效率，%。往复裂的输入功率计算按GB7784 0 8. 1. 4. 4 泵的流量、扬程和功率的棚盘值应进行实测转速3巨额定转速的换算:当实测转速与规定转迎的整值在GB3216允许的班围内时，换算按式(9)-(11): Q EM
20、F n叩n一一门吨.( 9 ) H问(:rHP刷出i斗rps且B .川. 川(11 ) n I 式中:Q、H、PSRB转速换算后的来流量、扬腰、轴功率值;Q、H、P一一泵在实测转速下的流握、扬桂、轴功率值;时一一泵糊定转涨，r/min;n一一来运行时的实测转班，r/min。8.1.4.5 输滋帖性液体时性能参数的换算:离心泵用于输送粘性破体时，性能参数应换算到输邀请水时相应的参数值。计算按式(12)-(14): GB/T 13468 92 Q KQQv.( 12 ) H KHH吨. ( 13 ) 可K守vHH-HH-.(14 ) 式中:KQ，KH，K甲十一使用植围内流盘、扬程、效率的换算系数，
21、由附录日查得;Qv、Hv、1Jv输送粘性液体时实测的流量、扬程和效率。8.2 机组运行效率按式(15)计算:俨ZZ泣X100% , S且。( 15 ) 或Pj FSD十Psc十PST十PSB.o/:-_:.:_;_.:;:. J X 1 00 % SRD I 式中:节J一一机组效卒，%;p缸机械传动机构的功率损辑，kW;PS1一一调迷装置的功率损糕，kW;泵运行时的功率损糙，kWo井联机组运行放事按式(16)计算:PYBi 守j=号L一X100% PS阳式中:PYBi _.第i台泵的有放功事(或称输出功率)，kWo当系统巳测算出电动机、传动机掏、调速装置和泵运行效率时，机组效率也可按式(17)
22、计算:. ( 16 ) 平j= 1JD1JC守T1JB. ( 17 ) 8. 3 管网的扬程损失及效率计算:8.3.1 吸入管网的效率按式(18)计算:币Gl口丘上X1 X且. ( 18 ) 或I H， 守Gl口I1一瓦iX 100% 式中:如一吸入管网的效率，%;Hl吸入管网末端的扬程，m;HS1一吸入管网的扬程损失，m;按式(19)计算:V 1 (6 172 1. V 1 (6T2 HS1出IYX与子二十子+ ZXR 1I斗.lV十Z，十二1.1pgg / pg g/ 式中:PXR吸入管网起始端压力，MPa;VXR一一吸入管网起始端处液体平均流速，m/s;、，/nHU i /飞. . .
23、. . . . . GB/T13468-92 ZXR -测试基准面军j暖入管网起始端的垂直高度(见图:n，m;HXR一一吸入管阿起始靖处药程，m;按式(20)计算:X Z + nv-k 十八U一一何bR-X一力r一一-U民H . ( 20 ) 并联机组吸入管同的效率计算按式。1):311h Tj(, J =午一X100% 三JHX匙，. ( 21 ) i=l 式中:Hli一第1根吸入管网末端的弱程，ffi;HXRi一一-第i摆吸入管网起始端处扬程，mc8.3.2 排送管网的效率计算按式(22):专门口=100%Q，H主. ( 22 ) 式中:如一一排送管刑的效率，%; 也系统输出边界点处实醋的
24、模体混量，m3/s;H3一一系统排迭管!玛末端(输出边界点处)的总药程，mo接式(23)计算z户3X 106 , 7 , V; 3一一二一一十Z十7( 23 ) pgg 式中:户3捧送管网未端实j则表正值，MPa;Z3 管i可末端处Et力表中企水平面到醋量基准面的垂直高度，m;V一一管网末端处管道内液体平均流速.m3/s;Q2 排送管网起始端处实现tl的液体流量，m;/s;Hz 排i送圭管网起始端处捂程，m并联机组排送管i剖吨自的甘玫率按式(口24)汁t计?算:三二Q3jH:l亏的二亏L一一一X100% 二QzH2 ( 24 ) )=1 式中:Q3j一一第1根排送管两末端的夜量，m;ijs;H
25、3j 第j根排送营商末端的捞程，m;QZj一一第j最排送管r寻起始端处ii:量，m3/s;H2 第j模排送管网起始端处揭程，m8.3.3 泵系统管阿总效率按式(25)计算:轧二字Gl号.2. ( 25 ) 式中:平泵系统管两总效率.妇。8.4 泵系统运行效率的计算。当系缝由单台泵与条主管道组合成的系统flt按式(26)计算或GB/T 13468-92 PEL 100% , SR gQ3H3 X 10-3 市=ro-.- -X 100% 式中:7-一泵系统运行放率，%I Py一系统输出功率(或系统有效功率),kW , PSR一架系统输入功率，kWo由多台累与多条主管道串联或井联运行的来系统，其运
26、行效率按式(27)计算z三JPyy币2=fL一X100% P忧，式中:Py广一第j条宽管谦输出功率(或有效功率)，kW，第i俞泵的输入功靡.kW.9 颈系镜电能量平衡的计算方法.( 26 ) .( 27 ) 9.1 泵系统电能量早衡计算按GB8222规定进行。在系统电能平衡测算周期内，其电能平衡按式(28)计算:WSR Wy十Ws或WSR = Wy十(WSD+ W盯+Wsc+WSB十WS(J式中:Ws-系统在电能平衡测算周期内损失的总能量，kW.h。9.2 泵系统的电能利用率按式(29)计算:. ( 28 ) Hy=卫X1则. . . . . . . . . . . . ( 29 ) yr S
27、R 或Hym(1-Zt)阳式中:Hy-泵系统的电能利用率，%。9.3 机组的电能利用率按式(30)计算z或HJZP 100% yr SR 如(1-W川W飞J;W盯+WSB I X 100% SR I 式中:HJ一机组的电能利用率.%I WYB一泵在电能早衡测算周期内总有效能量，kW ho . ( 30 ) GB/T 13468 92 附录A测试用费格式(参考件)A1 泵系统电能量平衡表按表Al格式绘制。表Al系统电能最输入kW. h 系统电能最损耗及有放输出代号项目(或名称)电能最百分比代号项目(或名称)电能最百分比% 问WSD(或W强D)电网(或电动机)输入WSD 电劫机能量损耗电能WSRD
28、1 井联机组系统输入电WST 调班装置能最损辑能最. WSRD2 W缸传动机构能量损耗WSRD3 WSB 泵能最损耗. WSG 管网能最损耗. WSRDo Wy 系统输出有效能量A 口计A 饲计代号电能最利用事计算公式泵系统电能利用事;则J、Hv 或I卜WW十WST十WW;sc十WSB十Ws抽21xllVYHXIOO% 机组电能利用率WSG HJ 或!1-WSD十147SkT十Ws肌c十WSBI X 100% A2 泵系统电能量平衡测试记录测算表按表A20GB/T 13468一92表A2编号:单位:敢把测试单位:日期:年月日现场条件反设备原始参敬实测数据及计算现场条件设在?参数设备在测数据计算
29、公式及计算方法系统运行方式型号电流并联运行台数电流串联运行台数电电压输入功率电摞迎接形式及部位动功率输出功感传动方式及传动放率机转i虫放率调j衷方式及政率效率转i虫拙送介质名称功率因数功率闲散介质温度型号流散介质密度流量扬程含杂质(呢沙)最扬程转速液面至泵中心水平面垂直距离转速轴功率泵吸入管路平均内任轴功率效率排i是管路平均内径效率表位高Z1短系统归属工艺流程名称配套功率者位高Zz名称型号精度吸程(或汽蚀余最)表位高Z，吸入管网效率分析及改进意见:压i是智网效率测管网总效率撞管管网能量损失仪表网测试人员:审核:日期:年月日GB/T 13468-92 附录B黯心轰输送粘性介质性能参数撞算系数(参
30、号件)B1 大漳量泵换算系数婚事罢。.7li. 罢仇0.5 0.4 0.3 h 8061 1-nMa哇。41? 响G叶吐852611 (吕剧W啤唰甜喃耐甜40 流量(m/mn)i到BlG8/T 13468 92 一匕一甲1 |一日古巳二二才叫唰叩- ! -l m I牛T r1 小流撒蕉换算系撇1.1 1.0 0.9 0.8 0.4 0.3 0.2 0.1 咿，FO民U. OVOAUV 削弱德国霄锁，嗣爆82 _, U、也0.04 翻邸蝴蝶每图B2换算围的应用说明先根据输送清水时泵最高效率点(或设计点)的性能，在横座标上找到流量点(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粘度的斜线上又得到一点，从此点垂直上推，在K，KQ和(四务)KH曲线上即得到换算系数。四条KH曲线分别农示流撞为最高效率流攘的60%、80%、100%和120%时的扬糖换算系数，根据不同流最各点的数值，便可将换算盾的Q-H曲线画出。83 anH川E，.， , 矗圄H门HUM-E川M-RHHHMEnHHHM -anat-RHHHM, mUHHU-E 且叫aa-EJUaa-咱 , 阳咄EEE-lltfJIltt,li! RHumHHM 肉们Ehuum: ， it n n I itIIII!itl到UUf她IilIIIII剧UI，IAUiHUUI
