蔡志強(qiáng) 梁 鵬

(中國石油獨(dú)山子石化分公司計(jì)量檢測中心，新疆 833699)

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工業(yè)企業(yè)泵機(jī)組的節(jié)能監(jiān)測方法

蔡志強(qiáng) 梁 鵬

(中國石油獨(dú)山子石化分公司計(jì)量檢測中心，新疆 833699)

在工業(yè)企業(yè)，各種機(jī)泵的使用十分普遍，是否使用國家最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)泵對企業(yè)的節(jié)能降耗至關(guān)重要。如何對企業(yè)現(xiàn)有機(jī)泵的節(jié)能監(jiān)測以及節(jié)能監(jiān)測是否合格是評估企業(yè)用能和節(jié)能的重要手段之一。本文闡述如何利用水力學(xué)方法監(jiān)測泵類液體輸送系統(tǒng)的效率，并對節(jié)能監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，為企業(yè)泵機(jī)組整改提供切實(shí)可行的技術(shù)依據(jù)。

泵；電機(jī)；監(jiān)測方法

0 引言

我國80%以上的機(jī)泵運(yùn)行效率較國外先進(jìn)水平偏低，加大了企業(yè)能源消耗成本。通過節(jié)能監(jiān)測這一技術(shù)手段開展節(jié)能工作是非常有效的。泵機(jī)組節(jié)能監(jiān)測是依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16666—2012《泵類液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測》以及GB/T 12497—2006《三相異步電動機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》開展進(jìn)行的。

本文著重分析泵類液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測方法和計(jì)算方式。

1 工業(yè)企業(yè)泵機(jī)組監(jiān)測簡介

依據(jù)GB/T 16666—2012《泵類及液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測方法》以及GB/T 12497—2006《三相異步電動機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》，電機(jī)運(yùn)行效率由GB/T 12497—2006測得，泵的運(yùn)行效率和噸·百米耗電量由GB/T 16666—2012監(jiān)測得到。兩個監(jiān)測項(xiàng)目同時進(jìn)行以保持整個泵類液體輸送系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)時間上的一致性。

1.1 節(jié)能檢查項(xiàng)目

1)泵與電動機(jī)是否為國家淘汰產(chǎn)品。

2)進(jìn)、出口泵壓力表，泵和電機(jī)的銘牌是否齊全、完好；額定功率≥45kW的電動機(jī)應(yīng)單獨(dú)配置電流表、電壓表、電能表。

1.2 節(jié)能監(jiān)測項(xiàng)目

泵類液體輸送系統(tǒng)應(yīng)包含以下測試項(xiàng)目

1)泵運(yùn)行效率；

2)電動機(jī)運(yùn)行效率；

3)噸·百米耗電量。

2 泵機(jī)組節(jié)能監(jiān)測(水力學(xué)方法)

由一名監(jiān)測組長帶隊(duì)(4～5人)到現(xiàn)場了解情況并確定測點(diǎn)位置。用能單位應(yīng)安排一名熟悉水泵運(yùn)行工藝流程的人員陪同，詳細(xì)介紹水泵安裝位置、工質(zhì)流向，泵進(jìn)、出口管道尺寸，進(jìn)、出口管道有無壓力表等，泵機(jī)組在正常生產(chǎn)的實(shí)際運(yùn)行工況下進(jìn)行監(jiān)測，協(xié)商確定測點(diǎn)位置。

2.1 流量測量

一般有以下幾種方法可用：

1)水箱容積法(體積=面積×水位高度)；

2)水表計(jì)量法(后面讀數(shù)減去前面讀數(shù))；

3)超聲波流量計(jì)(關(guān)鍵得選擇一適當(dāng)直管段)。

根據(jù)工作需要及現(xiàn)場條件選用一種方法測出水泵流量，工況介質(zhì)的溫度。

2.2 壓力測量

需要測量泵進(jìn)出口壓力，應(yīng)在進(jìn)、出口安裝壓力表，并保證壓力表示值準(zhǔn)確。

2.3 主要設(shè)備、儀器

主要設(shè)備、儀器如表1所示。

表1 設(shè)備、儀器一覽表

2.4 現(xiàn)場監(jiān)測

1)監(jiān)測人員進(jìn)入現(xiàn)場后，應(yīng)與用能單位管理部門負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)有關(guān)工作任務(wù)，明確各自責(zé)任和義務(wù)，雙方負(fù)責(zé)人(各一名)重要問題協(xié)商解決。參加監(jiān)測人員必須服從指揮，要既有分工，又要相互配合，共同做好監(jiān)測工作。

2)運(yùn)行操作由用能單位負(fù)責(zé)安全運(yùn)行，保證工況穩(wěn)定，其它事項(xiàng)用能單位按操作規(guī)程進(jìn)行。同時要安排一名熟悉泵電機(jī)線路的電氣專業(yè)人員，配合電動機(jī)參數(shù)的測量。

3)用電能綜合測試儀測量時，電氣專業(yè)人員負(fù)責(zé)將鉗式感應(yīng)器卡在電機(jī)入口端，監(jiān)測人員現(xiàn)場指導(dǎo)，不可卡錯線路和方向。電動機(jī)現(xiàn)場監(jiān)測至少應(yīng)有兩人，一人操作儀器，另一人負(fù)責(zé)安全監(jiān)護(hù)。

4)其他監(jiān)測人員到泵選定的測點(diǎn)位置準(zhǔn)備測試：

a.首先要核對記錄和查詢水泵、電機(jī)銘牌參數(shù);

b.檢查了解泵運(yùn)行狀況，測量水泵進(jìn)、出口管道尺寸(外徑或內(nèi)徑)D(mm);

c.用空盒氣壓表，測量、記錄當(dāng)?shù)卮髿鈮海琈Pa；用溫度計(jì)測量環(huán)境溫度T(℃);

d.在選定的(進(jìn)或出口)直管段上安裝超聲波流量計(jì)，并調(diào)試正常,用測厚儀測量管壁實(shí)際厚度，計(jì)算管道實(shí)際尺寸;

e.在一切準(zhǔn)備工作完成后，開始測試記錄：

進(jìn)、出口壓力：5～10分鐘記錄一次；

水泵流量：5～10分鐘記錄(瞬時流量和累計(jì)值)一次；

監(jiān)測時間為：30～60分鐘,數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值。

f.電動機(jī)測試，用電能綜合測試儀。

選幾個主要項(xiàng)目：

電動機(jī)輸入功率N，kW；電動機(jī)輸出功率N1，kW；電動機(jī)負(fù)載率β，%；電動機(jī)運(yùn)行效率ηd，%。

2.5 水泵機(jī)組測試數(shù)據(jù)的計(jì)算

具體監(jiān)測參數(shù)如表2所示。泵有效功率的計(jì)算如表3所示,傳動效率ηc取值表如表4所示。

表2 監(jiān)測參數(shù)表

表3 泵有效功率計(jì)算表

表4 傳動效率ηc取值表 單位：百分比

液體輸送系統(tǒng)的總效率η

輸送效率ηg

ηg=(θ×Hg/H)100%

式中，θ為傾斜管路的折算系數(shù)，垂直管線折算系數(shù)為1，具體見表5。

η=(ηb×ηd×ηc×ηg)100%

表5 θ傾斜管路折算為垂直高度的系數(shù)表

噸·百米耗電量的計(jì)算

e=0.272733/η

單位：kW·h/(t·hm)

2.6 節(jié)能監(jiān)測結(jié)果的評價(jià)

監(jiān)測結(jié)果輸送系統(tǒng)總效率η≥85%×a為合格，a為泵的額定效率(查泵的銘牌可得)。

電動機(jī)運(yùn)行效率ηd≥85%×b為合格，b為電動機(jī)額定效率(查電機(jī)的銘牌可得)。

噸·百米耗電量e<0.05×a ×β為合格。a 為泵型能耗指標(biāo)修正系數(shù)(依據(jù)泵的額定流量：單級泵查表6，多級泵查表7)；β為電動機(jī)能耗指標(biāo)修正系數(shù)(依據(jù)電機(jī)額定功率：電動機(jī)查表8)。

表6 單級泵泵型能耗指標(biāo)修正系數(shù)a

表7 多級泵泵型能耗指標(biāo)修正系數(shù)a

表8 電動機(jī)能耗指標(biāo)修正系數(shù)β

2.7 節(jié)能監(jiān)測合格判斷和監(jiān)測報(bào)告的編寫

節(jié)能監(jiān)測檢查項(xiàng)目和節(jié)能監(jiān)測測試項(xiàng)目：監(jiān)測結(jié)果輸送系統(tǒng)總效率、電動機(jī)運(yùn)行效率、噸·百米耗電量均合格方可認(rèn)為節(jié)能監(jiān)測合格，其中如有一項(xiàng)不合格，則認(rèn)定此監(jiān)測項(xiàng)目不合格。

節(jié)能監(jiān)測報(bào)告內(nèi)容需要較為詳細(xì)，它不同于一般的檢?；驒z測證書，報(bào)告除給出監(jiān)測依據(jù)、監(jiān)測儀器設(shè)備、被監(jiān)測設(shè)備工況以及監(jiān)測數(shù)據(jù)外，還應(yīng)作出能耗使用情況的評價(jià)，不合格的原因分析和改進(jìn)建議，便于被監(jiān)測單位進(jìn)行整改和維護(hù)，已達(dá)到監(jiān)測用能設(shè)備、降低企業(yè)能耗的目的。

3 結(jié)束語

在工業(yè)企業(yè)，特別是大型煉油化工業(yè)企業(yè)，各種機(jī)泵的使用十分普遍，使用國家最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)泵對企業(yè)的節(jié)能降耗至關(guān)重要，對企業(yè)現(xiàn)有機(jī)泵的節(jié)能監(jiān)測是評估企業(yè)用能和節(jié)能的重要手段之一。本文介紹的泵類液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測方法和計(jì)算方式實(shí)用性較強(qiáng)可供同行們參考、借鑒。

[1] GB/T 16666—2012《泵類液體輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測》

[2] GB/T 12497—2006《三相異步電動機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.08.21