(高清版)GBT 13929-2024 水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機 試驗方法

水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機試驗方法2024-04-25發(fā)布I l2規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14試驗方法 24.1試驗類型 24.2試驗介質(zhì)和工作液體 24.3試驗儀器儀表不確定度 24.4試驗裝置 24.5試驗條件 34.6運轉(zhuǎn)試驗 44.7性能試驗 44.8出廠試驗 45測量及等溫壓縮效率的計算 55.1氣量的測量 55.2吸入壓力(真空度)的測量 55.3排出壓力的測量 55.4轉(zhuǎn)速的測量 55.5軸功率的測量 65.6供水量的測量 65.7溫度的測量 65.8環(huán)境空氣壓力和相對濕度的測量 65.9振動和噪聲的測量 65.10等溫壓縮效率的計算 76試驗結(jié)果的換算 76.1通則 76.2泵規(guī)定條件下的性能換算 77性能曲線 88測量的不確定度和性能容差 88.1概述 88.2隨機不確定度的評定 98.3系統(tǒng)不確定度的評定 98.4總體的不確定度 9Ⅱ8.5性能容差 99試驗報告 圖1試驗裝置示意圖 表1系統(tǒng)不確定度es相對容許幅度 表2容許波動幅度，以測量參數(shù)平均值的百分數(shù)表示 表3總體的不確定度的容許波動幅度 9Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T13929—2010《水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機試驗方法》,與GB/T13929—2010相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術變化如下：——更改了術語和定義(見第3章，2010年版的第3章);——更改了對試驗儀表精度的規(guī)定(見4.3,2010年版的4.3);——更改了試驗裝置示意圖(見4.4.1,2010年版的4.4.1);——刪除了最大允許波動幅度可以比規(guī)定值大的條件(見2010年版的4.5.4);——刪除了試驗的穩(wěn)定條件(見2010年版的4.5.5);——刪除了不穩(wěn)定條件的內(nèi)容及同一量重復測量結(jié)果之間的變化限度(見2010年版的4.5.6和表2);——增加了兩級水環(huán)真空泵性能試驗測點的規(guī)定(見4.7.2);——更改了出廠檢驗時兩級水環(huán)真空泵測點的規(guī)定(見4.8.2,2010年版的4.7.4);——增加了出廠檢驗時振動、噪聲測點的規(guī)定(見4.8.2)——增加了對進氣溫度的測量(見5.7);——增加了氣溫換算系數(shù)(見6.2.1);——增加了隨機不確定度計算和評定的規(guī)定(見8.2);——增加了總體的不確定度值的導出公式(見8.4)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國泵標準化技術委員會(SAC/TC211)歸口。本文件起草單位：淄博水環(huán)真空泵廠有限公司、廣東肯富來泵業(yè)股份有限公司、西安泵閥總廠有限公司、淄博真空設備廠有限公司、江蘇大學、湖北同方高科泵業(yè)有限公司、魯陽精工真空科技(淄博)有限公司、浙江省機電產(chǎn)品質(zhì)量檢測所有限公司、沈陽華科泵業(yè)制造有限公司、武漢特種工業(yè)泵廠有限公司、青蛙泵業(yè)股份有限公司、博山水泵制造廠、貝德科技集團有限公司、山東博科真空科技有限公司、深圳華星恒泰泵閥有限公司、浙江海弘機電科技有限公司、沈陽水泵研究所有限公司。本文件于1992年首次發(fā)布，2010年第一次修訂，本次為第二次修訂。1水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機試驗方法1范圍本文件描述了水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(以下不加區(qū)分時統(tǒng)稱為泵)的試驗方法、測量及等溫壓縮效率的計算、試驗結(jié)果的換算方法，并規(guī)定了性能曲線、測量的不確定度、性能容差及試驗報告內(nèi)容。本文件適用于不帶任何管路附件的泵本身，也適用于連接全部或部分上游和/或下游管路附件的泵組合體。本文件適用于以水為工作液體，以環(huán)境空氣為試驗介質(zhì)的泵試驗。用水以外的其他液體作為工作液體進行試驗時參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1032—2023三相異步電動機試驗方法GB/T3216—2016回轉(zhuǎn)動力泵水力性能驗收試驗1級、2級和3級GB/T13930水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機氣量測定方法GB/T29529泵的噪聲測量與評價方法GB/T29531泵的振動測量與評價方法JB/T7255水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機3術語和定義JB/T7255界定的以及下列術語和定義適用于本文件。運轉(zhuǎn)試驗runningtest檢查泵軸承溫升是否正常及泵各密封部位有無泄漏的試驗。性能試驗performancetest〈水環(huán)真空泵>確定吸入壓力、氣量、轉(zhuǎn)速、軸功率及等溫壓縮效率相互關系的試驗。〈水環(huán)壓縮機>確定排出壓力、氣量、轉(zhuǎn)速、軸功率及等溫壓縮效率相互關系的試驗。電動機輸入功率motorinputpower電動機吸收的功率。〈水環(huán)真空泵>性能曲線上規(guī)定吸入壓力和規(guī)定氣量所確定的點。〈水環(huán)壓縮機>性能曲線上規(guī)定排出壓力和規(guī)定氣量所確定的點。2試驗結(jié)果與泵性能保證值之差的允許范圍。性能performance<水環(huán)真空泵>在一定轉(zhuǎn)速下，氣量與吸入壓力、軸功率、等溫壓縮效率等之間的關系。<水環(huán)壓縮機>在一定轉(zhuǎn)速下，氣量與排出壓力、軸功率、等溫壓縮效率等之間的關系。4試驗方法4.1試驗類型泵的試驗類型分為型式試驗和出廠試驗。型式試驗和出廠試驗時均應首先進行運轉(zhuǎn)試驗。注1:型式試驗是指性能試驗以及振動和噪聲試驗。注2:出廠試驗是對泵在規(guī)定范圍內(nèi)規(guī)定點的有關性能指標進行試驗。4.2試驗介質(zhì)和工作液體4.2.1試驗介質(zhì)為環(huán)境空氣，其溫度范圍宜為0℃~35℃。4.2.2試驗時泵進水溫度不應高于35℃,且宜為15℃。水應潔凈，供水量和供水壓力應符合有關技術文件的規(guī)定。4.3試驗儀器儀表不確定度所有儀器儀表均應有檢定證書或報告，并應按照規(guī)定周期檢定或校準。各類儀器儀表測量不確定度應滿足表1對各測量參數(shù)不確定度的規(guī)定。表1系統(tǒng)不確定度es相對容許幅度測量參數(shù)容許波動幅度%氣量士2.5壓差壓力轉(zhuǎn)速電動機輸入功率士2.0轉(zhuǎn)矩士2.04.4試驗裝置4.4.1試驗裝置應按圖1連接而成。水環(huán)真空泵的調(diào)節(jié)閥應安裝在吸氣管路上，并采用密封良好的真空閘閥或其他閥門；水環(huán)壓縮機的調(diào)節(jié)閥應安裝在分離器后的排出管路上。4.4.2如有規(guī)定，可將泵同管線及附件組合進行試驗。3標引序號說明：1——氣壓計；10——分離器；2——溫度計(測量環(huán)境溫度);11——排氣壓力計；3——濕度計；12——排氣溫度計；4——流量計(宜采用節(jié)流裝置);13——排氣調(diào)節(jié)閥；5——入口調(diào)節(jié)閥；6——入口壓力計；7——入口溫度計；8——泵；9——電動機；注：水環(huán)壓縮機試驗時不安裝入口調(diào)節(jié)閥5;水環(huán)真空泵試驗不要求有背壓時，通常不安裝排氣調(diào)節(jié)閥13。圖1試驗裝置示意圖4.5試驗條件4.5.1試驗的時間應滿足獲得兩次或兩次以上重復結(jié)果。4.5.2因波動情況對測量數(shù)值有影響，試驗時所有測量均應在穩(wěn)定條件下進行，其讀數(shù)的容許波動幅度應在表2規(guī)定的范圍內(nèi)。如果測量數(shù)值出現(xiàn)大幅度的波動，則可在測量儀表中或其連接管路中設置一種能使波動幅度降低到表2規(guī)定值范圍內(nèi)的緩沖裝置來進行測量。緩沖裝置應是對稱和線性的，例如毛細管，其應提供至少是包含了一個完整的波動周期內(nèi)的積分值。表2容許波動幅度，以測量參數(shù)平均值的百分數(shù)表示測量參數(shù)容許波動幅度%氣量士6壓力電動機輸入功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速士2注：使用差壓裝置測量，所觀測的差壓的最大容許波動幅度可定為12%。44.5.3試驗轉(zhuǎn)速與規(guī)定轉(zhuǎn)速之間的差異，應按公式(1)計算：式中：nsp——試驗轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)速差異應在士3%的范圍內(nèi)。4.6運轉(zhuǎn)試驗4.6.1泵運轉(zhuǎn)試驗應在規(guī)定點檢查下列項目：——按照JB/T7255的規(guī)定指標檢查軸承溫升；——軸封及泵各連接部位的密封性。4.6.2除非另有規(guī)定，泵運轉(zhuǎn)試驗的時間應符合下列規(guī)定：——驅(qū)動功率不大于100kW,不應少于30min;——驅(qū)動功率大于100kW,不應少于60min。4.6.3除非另有規(guī)定，泵運轉(zhuǎn)試驗的工況點應符合下列規(guī)定：——單級水環(huán)真空泵為吸入壓力400hPa點；——兩級水環(huán)真空泵為吸入壓力80hPa點；——水環(huán)壓縮機為最大允許工作壓力點。4.7性能試驗4.7.1水環(huán)真空泵的性能試驗應測量在試驗轉(zhuǎn)速下不同吸入壓力時的氣量、軸功率、效率以及極限壓力。水環(huán)壓縮機的性能試驗應測量在試驗轉(zhuǎn)速下不同排出壓力(包括最大允許工作壓力)時的氣量、軸泵性能試驗時應同時測量軸承的溫度、環(huán)境空氣的溫度、環(huán)境空氣的相對濕度、大氣壓力、排氣溫度及供水的溫度、壓力和供水量(見圖1)。4.7.2單級水環(huán)真空泵進行性能試驗時，性能試驗的測點數(shù)目不應少于12個(包括4.8.2規(guī)定的測點),在氣量曲線發(fā)生顯著變化的區(qū)域，應額外增加測點，增加的測點數(shù)目應能反映氣量曲線的變化。兩級水環(huán)真空泵進行性能試驗時，性能試驗的測點應從吸入壓力200hPa開始至極限真空，測點數(shù)目應符合買方要求。當買方無要求時，可適當選擇測點數(shù)目，但應至少包括4.8.2規(guī)定的測點。水環(huán)壓縮機進行性能試驗時，可根據(jù)買方要求適當選擇性能試驗的測點數(shù)目，但應包括4.8.2規(guī)定4.7.3進行配有大氣噴射器的水環(huán)真空泵性能試驗時，其測點數(shù)目可適當增加，除了測量水環(huán)真空泵單獨工作時的性能外，還應測量配有大氣噴射器時的氣量、軸功率以及極限真空。4.8出廠試驗4.8.1出廠試驗的性能測點應符合買方的規(guī)定。如買方未規(guī)定，性能測點應按照下列規(guī)定進行：——單級水環(huán)真空泵：環(huán)境空氣壓力(或接近環(huán)境空氣壓力)、吸入壓力400hPa及極限真空；——兩級水環(huán)真空泵：吸入壓力200hPa、80hPa及極限真空；——水環(huán)壓縮機：環(huán)境空氣壓力(或接近環(huán)境空氣壓力)、環(huán)境空氣壓力與最大允許工作壓力之間的中間點及最大允許工作壓力。4.8.2出廠試驗的振動、噪聲的工況點應按照買方規(guī)定進行。如買方未規(guī)定，應按照下列規(guī)定進行：5——單級水環(huán)真空泵為吸入壓力400hPa點；——兩級水環(huán)真空泵為吸入壓力80hPa點；——水環(huán)壓縮機為最大允許工作壓力點。5測量及等溫壓縮效率的計算5.1氣量的測量氣量的測量應按照GB/T13930的規(guī)定進行。5.2吸入壓力(真空度)的測量5.2.1吸入壓力的測量應在泵的入口處進行，可采用液柱壓力計(U型管壓力計或單管壓力真空計)或彈簧真空計，測量儀器連接管線的內(nèi)徑不應小于6mm,該管線不應彎曲，并保證連接管的密封性及避免管路由于冷凝而出現(xiàn)阻塞。5.2.2采用液柱壓力計測量吸入壓力時，壓力計中的液體應保持潔凈，以避免由于表面張力的變化而引起誤差，其測量不確定度應符合4.3的規(guī)定。5.2.3采用彈簧真空計或其他壓力計時，其測量不確定度應符合4.3的規(guī)定。5.2.4用液柱壓力計或彈簧真空計測量時，吸入壓力按公式(2)計算：p?=p-pi………(2)p?——吸入壓力，單位為百帕(hPa);ps——環(huán)境空氣壓力，單位為百帕(hPa);p'a——采用液柱壓力計測量時為液柱壓差，用彈簧真空計測量時為壓力計示值的絕對值，單位為百帕(hPa)。5.3排出壓力的測量5.3.1水環(huán)壓縮機的排出壓力，可采用液柱壓力計或彈簧壓力計在水環(huán)壓縮機汽水分離器出口處測量。5.3.2水環(huán)真空泵的排出壓力，可在水環(huán)真空泵出口處或汽水分離器出口處測量。5.3.3采用彈簧壓力計測量時，其測量不確定度應符合4.3的規(guī)定，讀數(shù)應讀到測量壓力的1/100,其使用量程應在1/3以上。5.3.4水環(huán)壓縮機的排出壓力，按公式(3)計算：pe=p'+p-0.101325………式中：pe——水環(huán)壓縮機的排出壓力(表壓),單位為兆帕(MPa);p'2——壓力計表壓值，單位為兆帕(MPa);ps——環(huán)境空氣壓力(絕壓),單位為兆帕(MPa)。5.4轉(zhuǎn)速的測量通過直接顯示的數(shù)字儀測出測量時間內(nèi)泵的轉(zhuǎn)數(shù)。對于交流電動機驅(qū)動的泵，可由平均頻率觀測值和轉(zhuǎn)差率確定。當采用閃光測頻法或感應線圈法測量轉(zhuǎn)差時，宜參照GB/T1032—2023中5.3.5的規(guī)定進行。65.5軸功率的測量泵的軸功率可通過測量轉(zhuǎn)速和扭轉(zhuǎn)力矩得出，或測量已知效率的電動機的輸入功率來確定。5.5.2轉(zhuǎn)矩的測量轉(zhuǎn)矩測量應使用符合表1要求的測功計或轉(zhuǎn)矩計進行測量。測功計應在試驗轉(zhuǎn)速條件下空載運行時調(diào)零或減掉初始載荷，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的測量應切合實際并做到同步。5.5.3電功率的測量5.5.3.1電功率的測量，根據(jù)傳動方式的不同，分為下列兩種：——直接傳動(泵與電動機直聯(lián));——間接傳動(泵與電動機之間通過變速箱或皮帶傳動)。如果是通過測量電動機輸入功率來確定泵的軸功率，應遵守下列條件：——電動機只在其效率已經(jīng)以足夠精度獲知的工況下運轉(zhuǎn)；——電動機效率應按照GB/T1032—2023的規(guī)定確定，并由電動機制造商予以說明。5.5.3.2交流電動機輸入功率應使用兩個單相瓦特計、一個三相瓦特計或多相瓦特計的方法進行測量。此時可使用或是幾個單相瓦特計、或是可同時測量兩相或三相功率的一個瓦特計或積算的瓦時計。其測量不確定度應符合4.3的規(guī)定。5.5.4軸功率的計算根據(jù)電動機輸入功率計算軸功率，按公式(4)計算：式中：P?！玫妮S功率，單位為千瓦(kW);Pg——電動機輸入功率，單位為千瓦(kW);7—-傳動效率，直接傳動時，ηm=1;皮帶傳動時，?=0.95;減速機傳動時，ηm=0.98。5.6供水量的測量供水量可用流量表或玻璃轉(zhuǎn)子流量計等測量，流量計的精度等級不應低于2.5級。供水壓力可用精度等級不低于2.5級的彈簧壓力計測量。注：供水量的單位為升每分鐘(L/min)或立方米每小時(m3/h)。5.7溫度的測量宜用精度不低于±0.5℃的溫度計，測量環(huán)境空氣溫度、進氣溫度、排氣溫度和工作水進水溫度。5.8環(huán)境空氣壓力和相對濕度的測量環(huán)境空氣壓力用大氣壓力計或數(shù)字氣壓表測量，其精度不應低于±1hPa,環(huán)境空氣的相對濕度用干濕球濕度計測量，其精度等級不應低于2.5級。5.9振動和噪聲的測量泵的振動的測量應按照GB/T29531的規(guī)定進行。7泵的噪聲的測量應按照GB/T29529的規(guī)定進行。5.10等溫壓縮效率的計算泵的等溫壓縮效率按公式(5)計算：式中：Pi——等溫壓縮功率，單位為千瓦(kW)。泵的等溫壓縮功率按公式(6)計算：式中：p?——吸入壓力，單位為兆帕(MPa);p?——泵出口處的氣體絕對壓力，單位為兆帕(MPa)。6試驗結(jié)果的換算6.1.1如果試驗條件不符合規(guī)定條件，則應將試驗結(jié)果換算到規(guī)定條件下。6.1.2泵的規(guī)定條件為：——入口氣體為環(huán)境空氣；——環(huán)境空氣壓力為1013.25hPa,溫度為20℃;——進水溫度為15℃;——環(huán)境空氣相對濕度為70%;——泵轉(zhuǎn)速為規(guī)定轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。6.1.3試驗條件應符合4.5的規(guī)定。6.2泵規(guī)定條件下的性能換算6.2.1氣量的換算氣量的換算按公式(7)計算：式中：K,——轉(zhuǎn)速換算系數(shù)；K?——水溫換算系數(shù)；K?——氣溫換算系數(shù)；Qa?——規(guī)定進氣條件下，吸入壓力為p?時，吸入狀態(tài)下的氣量，單位為立方米每分(m3/min)。轉(zhuǎn)速換算系數(shù)K?按公式(8)計算：8GB/T13929—2024n——泵的規(guī)定轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);np——泵試驗時的轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);水溫換算系數(shù)K?按公式(9)計算：pvis——水溫為15℃時飽和蒸氣壓，單位為百帕(hPa);pv:——測量條件下，進水溫度為t℃時飽和蒸氣壓，單位為百帕(hPa)。氣溫換算系數(shù)K?按公式(10)計算：式中：tzo——規(guī)定條件中規(guī)定的進氣溫度(20℃);t?——試驗條件下，實際測得的進氣溫度，單位為攝氏度(℃)?！?.2.2極限真空的換算極限真空的換算按公式(11)計算：p?minls≈p?mint—(pvt—pvis)……(11)式中：pimuls——進水溫度為15℃時的極限真空，單位為百帕(hPa);pim——試驗條件下，進水溫度為t℃時的極限真空，單位為百帕(hPa)。6.2.3泵軸功率的換算泵軸功率的換算按公式(12)計算：P=K?P?…(12)式中：P——規(guī)定轉(zhuǎn)速條件下，泵的軸功率，單位為千瓦(kW);K?——軸功率轉(zhuǎn)速換算系數(shù)按公式(13)計算：7性能曲線換算到規(guī)定條件下泵的性能試驗結(jié)果，可根據(jù)要求繪制性能曲線。對于水環(huán)真空泵，宜繪制“吸入壓力-氣量”和“吸入壓力-軸功率”性能曲線；對于水環(huán)壓縮機，宜繪制“排出壓力-氣量”和“排出壓力-軸8測量的不確定度和性能容差8.1概述即使使用的測量方法、所用的儀表及分析方法完全可行并符合本文件的要求，每一測量參數(shù)也仍不可避免地存在不確定度。98.2和8.3中描述的方法旨在給用戶提供一些資料性信息，以及一些實踐方法，用戶通過這些方法可對適用于本文件要求的試驗以合理的置信概率進行測量不確定度的評定。8.2隨機不確定度的評定隨機不確定度，或是由于測量系統(tǒng)