离心泵、混流泵与轴流泵系统经济运行
Economical operation for centrifugal, mixed flow and axial flow pump systems
1 范围
本标准规定了交流电动机驱动的离心泵、混流泵与轴流泵系统经济运行的基本要求、判别与评价方法、测试方法和节能管理措施。
本标准适用于在用的交流电动机驱动的离心泵、混流泵与轴流泵系统。改建、扩建及新建离心泵、混流泵与轴流泵系统设计可参照执行。
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/T 9481 中小型轴流泵 型式与基本参数
GB/T 13007 离心泵 效率
GB/T 13008 混流泵、轴流泵 技术条件
GB/T 13466 交流电气传动风机(泵类、空气压缩机)系统经济运行通则
GB/T 13468 泵类液体输送系统电能平衡测试与计算方法
GB/T 16666 泵类液体输送系统节能监测
GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则
GB 18613 电动机能效限定值及能效等级
GB 19762 清水离心泵能效限定值及节能评价值
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
3 术语和定义
GB/T 13466、GB/T 16666界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
泵系统经济运行
在满足工艺要求、生产安全和运行可靠的前提下,通过科学管理、运行工况调节或技术改进,使泵系统中的设备、管网与负荷合理匹配,实现系统电耗低、经济性好的运行方式。
4 泵系统经济运行基本要求
4.1 原则要求
泵系统经济运行应符合GB/T 13466的要求。
4.2 泵系统的设备选型要求
4.2.1 应选择能效指标符合GB 18613、GB 19762等相关强制性能效标准的电机、泵等设备,不得选用国家明令淘汰的产品。
4.2.2 设备的选型应采用寿命周期成本分析方法,选择经济性高的设备。
4.2.3 年运行时间大于3000h、负载率大于60%的电机,能效等级应达到相应强制性能效标准中能效2级要求。
4.2.4 泵的选型应符合以下要求:
a) 满足系统的使用扬程和流量;
b) 泵的选择应符合GB/T 9481、GB/T 13007、GB/T 13008等相关标准的规定;
c) 设计运行工况点应在泵制造厂规定的经济工作区内。
4.2.5 在多种工况生产工艺条件下,按系统负载特性选择匹配的泵,对多台泵联合运行选型时应满足串并联技术条件的要求。
4.2.6 采用多台泵联合运行时,在满足工艺、安全及可靠运行的基础上,应采用高效泵承担基本负荷,使输送单位液体电耗最低。
4.2.7 多机组并联运行时,应采用等扬程特性的泵;串联运行时,应采用等流量特性的泵;采用调速装
置控制调节时,应满足泵串/并联运行规则,宜采用变频泵高效节能区串并联运行模式。
4.2.8 根据生产工艺要求,合理确定管网系统的管材和管径。
4.2.9 应在优化生产工艺的条件下合理确定管网配置方案和输送距离。
4.3 泵系统的安装、调试与验收要求
4.3.1 应按照制造厂的安装规定,由专门的安装技术人员进行安装。
4.3.2 安装场地与位置的确定应充分考虑运行管理的方便,预留必要的检修空间。
4.3.3 泵系统安装后应进行联机调试,检查泵是否偏出泵允许运行的高效区,并按照第6章进行测试。
4.4 泵系统的合理使用要求
4.4.1 设备的经济运行
4.4.1.1 应根据系统负载特性确定泵的调节方式。
4.4.1.2 机组应与系统负载特性相匹配,机组控制设备应能满足运行工况变化的要求。
4.4.2 管网的经济运行
4.4.2.1 管道中介质流速应在经济流速范围内。
4.4.2.2 管网中应减少管接头、弯头、三通、阀门等管件,减少管道附件阻力损失。
4.4.2.3 管道通流截面应避免出现突然扩大或缩小、急转弯的分流变向等情况,弯管曲率半径不宜小于管道直径的1.25倍,减少管道局部阻力损失。
4.4.2.4 对于有支管(或分水管)的管网,运行前应调节管网的水力平衡。
4.4.2.5 除调节平衡的阀门外,系统运行时管网上其余阀门不宜用于调节运行参数。
4.4.2.6 在管网系统调试、运行时,应对管网进行巡查,发现泄漏及时处理。一般情况下,管网泄漏率应符合相关行业的泄漏率要求。
4.4.2.7 应定期去除管路内结垢和严重锈蚀。
4.4.2.8 安装在管网的热交换器,二次侧(低温端)进出口温差不低于设计值的80%。
4.4.2.9 吸入管道应符合以下要求:
a) 对于有吸入真空的泵,宜采用正压吸入或压入式布置,吸入管及密封装置应防止漏气;
b) 泵的吸入管道不应有气囊存在,水平吸入管道应在泵的吸入口方向向上倾斜,倾斜度不小于
0.5%;
c) 大型离心泵、轴流泵和混流泵吸入管道布置与流速的选择,应使吸入介质不产生涡流、汽蚀等
现象;
d) 吸入管道不宜采用底阀;
e) 为保证泵的吸上性能,输送常温清水的吸入管道介质流速应小于2m/s。
4.4.2.10 排出管道应符合以下要求:
a) 分管与总管连接,宜采用斜交连接代替直交连接;
b) 宜采用无附加阻力阀或微阻力阀;
c) 排出管道应采用经济流速,输送常温清水的流速应为2m/s~3m/s。
4.4.3 系统的经济运行
4.4.3.1 应根据用户的流量和扬程需求,采用适用的控制调节系统。
4.4.3.2 对于运行时间长、负荷变化较大及非连续运行工况,宜采用包括变频调速装置在内的调节装置系统,变频调速装置的应用技术条件应符合GB/T 21056的规定。
4.4.3.3 当流量变化幅度小于20%,或年运行时间小于4000h时,宜采用以下流量调节方法,包括:
a) 小型离心泵可用节流法;
b) 混流泵、轴流泵可采用改变叶片安装角度或调节进口的导向叶片调节流量和扬程;
c) 流量变化幅度小于10%时,采用变流恒压法;
d) 电动机轻载时可采用降压节电技术。
4.4.3.4 输送高(低)温介质的设备和管网应符合保温技术条件相关标准的要求,减少热(冷)能损耗。
4.4.3.5 对于不同压力区域的供水,宜充分利用一次网压头,采用分级供应,尽量减少使用压力平衡阀。
4.4.3.6 可通过能源计量器具、现场监测仪表、企业能源管控中心及其他自动化信息系统采集系统运行数据。可采用仿真模拟计算分析等技术,分析系统经济运行状况,优化运行方案。可运用可编程控制器、直接数字控制器等智能控制技术,确保系统持续经济运行。
4.5 泵系统经济运行管理
4.5.1 基本要求
4.5.1.1 系统中的电机的运行状况应符合相关经济运行标准的规定。
4.5.1.2 应按照GB 17167等相关标准的要求,在有关部位安装电量、压力、流量等仪器仪表。
4.5.1.3 应按照用能单位设备检修规范等文件进行日常维护,以保持泵系统高效运行。
4.5.2 监测、检查
4.5.2.1 监测、检查可采用集中在线监测、定期仪表检测、巡视等方式。
4.5.2.2 应定期检查系统主要部件,维护系统的性能水平与经济运行,主要包括:
a) 定期检查机组设备的振动情况;
b) 定期检查过滤网和叶轮;
c) 轴承润滑和更换;
d) 定期检查管路的泄漏;
e) 定期检查压力、流量是否下降或滤网是否堵塞等。
4.5.2.3 容量在100kW及以上的泵,宜定期对系统经济性指标进行测试。
4.5.3 发现和排除故障要求
4.5.3.1 一旦出现故障,应及时对故障进行原因分析、排除,对故障的处理结果应进行详细记录。
4.5.3.2 系统出现故障时应记录以下内容:
a) 故障概况(故障发生的时间,故障发生情况和故障现象说明,故障时的工作条件和环境条件,故
障发现人员姓名);
b) 故障性质;
c) 产品性能上的故障特征(故障参数实测值和该参数最低要求值);
d) 有关故障的分析意见及建议的纠正措施。
4.5.3.3 应对以下故障维修信息进行记录:
a) 故障核实(使用的仪表和方法,观察结果说明);
b) 修理说明(采取的措施,修理日期,维修人员姓名);
c) 被更换的部件说明(部件名称、型号,供货单位,故障原因和分类意见)。
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