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水泵节能监测

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1　范围
本标准规定了水泵机组能源利用状况的监测项目、监测方法、计算方法、评价指标及监测结果评价。
本标准适用于5kW及以上电机拖动循环水泵机组的节能监测，不适用于自控程序控制的多联泵联合工作机组的节能监测。
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，仅所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　3214　　水泵流量的测定方法　
GB/T　13469　　离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵系统经济运行　
GB/T　15316　　节能监测技术通则
GB/T　16666　　泵类液体输送系统节能监测
GB/T　21056　　风机、泵类负载变频调速节电传动系统及其应用技术条件
DB11/T　051　　电机系统节能监测
3　术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1　
机组运行效率　operating　efficiency　of　pump　unit　
水泵正常工作时，水泵输出功率与电机输入功率的比值,以百分率表示。
4　监测项目
4.1　检查项目
4.1.1　水泵及驱动电机不应有国家相关规定需要淘汰的高耗能落后机电设备（产品）。
4.1.2　水泵进口和出口压力表及泵和电机铭牌应齐全、完好；额定功率不小于45kW的电机应单独配置电流表、电压表、电能表等。
4.1.3　运行时水泵的轴密封正常，无渗漏等现象。
4.1.4　被测水泵机组应有完整的运行台账、改造记录等技术档案。
4.1.5　当水泵机组采用变频调速装置时，其变频调速装置应符合GB/T　21056的规定。
4.2　测试项目
水泵节能监测应包括以下测试项目：
——水泵机组运行效率；
——电机输入功率比。
5　监测方法
5.1　测试条件
5.1.1　测试期间，水泵机组应正常稳定运行,测试宜逐台进行。
5.1.2　测试时，电机电源电压与额定电压的偏差范围为：-10%～6%。
5.1.3　当水泵机组采用变频调速装置时，应在实际工作状态下进行测试。
5.1.4　监测周期应符合GB/T　15316的相关规定。
5.1.5　水泵机组各参数应同步进行测试。
5.2　测试仪表
5.2.1　应在检定/校准合格周期内。
5.2.2　电机参数测试仪表宜选用电能质量综合分析仪，精度等级均不低于1.5级。
5.2.3　流量测量仪表精度不低于1.5级。
5.2.4　压力测量仪表精度不低于0.5级。
5.2.5　温度测量仪表精度不低于0.5级。
5.3　测试方法
5.3.1　水泵电机参数测试
水泵电机输入电压、电流、频率、功率、功率因数应按DB11/T　051测试。无变频调速装置的电机测点应布置在电机输入端或电气柜输出端，有变频调速装置的电机测点应布置在电机输入端或变频调速装置输出端。
5.3.2　水泵扬程测试
应对下列参数进行测试：
——水泵进、出口压力值。测试时间不少于30min，数据记录时间间隔为5min，取测量值的算术平均值作为测试结果。
——进、出口测压点管径中心线分别与水泵水平中心线的垂直距离。测试3次，取测量值的算术平均值作为测试结果。
5.3.3　水泵流量测试
流量测试宜按GB/T　3214的规定进行。具备超声波流量计测试条件的现场，可使用超声波流量计测试，测试时间不少于30min，数据记录时间间隔为1min，取测量值的算术平均值作为测试结果。
6　计算方法
6.1　水泵机组运行效率计算
变频调速装置输入功率P1应按公式（1）进行计算：
……………………………………………（1）
式中：
P1——变频调速装置输入功率，单位为千瓦（kW）；
U1——变频调速装置输入电压，单位为伏特（V）；
I1——变频调速装置输入电流，单位为安培（I）；
cosφ1——变频调速装置输入功率因数。
电机输入功率P2应按公式（2）进行计算：
……………………………………………（2）
式中：
P2——电机输入功率，单位为千瓦（kW）；
U2——电机输入电压，单位为伏特（V）；
I2——电机输入电流，单位为安培（I）；
cosφ2——电机输入功率因数。
水泵进口法兰截面处液体平均流速v1应按公式（3）进行计算，水泵出口法兰截面处液体平均流速v2应按公式（4）进行：
　 ……………………………………………(3)
……………………………………………(4)
式中：
v1——水泵进口法兰截面处液体平均流速，单位为米每秒（m/s）；
v2——水泵出口法兰截面处液体平均流速，单位为米每秒（m/s）；
Q——水泵的流量，单位为立方米每时（m3/h）；
D1——水泵进口法兰处管道内径，单位为米（m）；
D2——水泵出口法兰处管道内径，单位为米（m）。
水泵扬程H应按公式（5）进行计算：
……………………………………………(5)
式中：
H——水泵扬程，单位为米（m）；
p1——水泵进口压力值，单位为兆帕（MPa）；
p2——水泵出口压力值，单位为兆帕（MPa）；
ρ——水的密度，单位为千克每立方米（kg/m3）,从GB/T16666中查取；
g——重力加速度，单位为米每二次方秒（m/s2），取9.807；
z1——水泵进口测压点管径的中心线到水泵水平中心线的垂直距离，单位为米（m）；
z2——水泵出口测压点管径的中心线到水泵水平中心线的垂直距离，单位为米（m）。
水泵输出功率P3应按公式（6）进行计算：
　 ……………………………………………(6)
式中:
P3——水泵输出功率，单位为千瓦（kW）。
水泵电机设有变频调速装置，水泵机组运行效率ηX应按公式（7）进行计算：
　 ……………………………………………(7)
式中：
ηX——水泵机组运行效率，单位为百分数（%）。
水泵机组无变频调速装置，水泵机组运行效率ηX应按公式（8）进行计算：
……………………………………………(8)
式中：
ηX——水泵机组运行效率，单位为百分数（%）。
6.2　水泵电机输入功率比计算
水泵电机额定输入功率PNR应按公式（9）进行计算：
……………………………………………(9)
式中：
PNR——电机额定输入功率，单位为千瓦（kW）；
PN——电机额定功率，单位为千瓦（kW）；
ηN——电机额定效率，单位为百分数（%）。
有变频调速装置水泵电机输入功率比A应按公式（10）进行计算：
　 ……………………………………………(10)
式中：
A——输入功率比，单位为百分数（%）。
无变频调速装置水泵电机输入功率比A应按公式（11）进行计算：
　 ……………………………………………(11)
7　评价指标
监测评价指标应符合表1的规定：
表1　水泵节能监测合格评价指标
判定项目评价指标
水泵机组运行效率ηx/　% ≥78%×a×b×c
电机输入功率比A/　% ≥65%
注1：a——水泵额定效率；
注2：b——电机额定效率；
注3：c——电机与水泵连接传动效率，详见GB/T16666；　　　　
8　监测结果评价
8.1　水泵机组检查结果应符合4.1的要求，测试结果应符合本标准第7章评价指标的要求。
8.2　监测机构应在监测报告中做出监测结果合格或不合格的评价，并对不合格的水泵机组提出改进建议。水泵节能监测报告格式应符合附录A的规定，节能监测记录格式参见附录B。

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