路径: 主页 > GB/T > 第321页 > GB/T 39984-2021 | 标准编号 | GB/T 39984-2021 (GB/T39984-2021) | | 中文名称 | | | 英文名称 | Pump system energy assessment | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J71 | | 字数估计 | 44,414 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 39984-2021
Pump system energy assessment
ICS 23.080
J71
中华人民共和国国家标准
泵 系 统 能 耗 评 估
(ISO/ASME14414:2019,IDT)
2021-04-30发布
2021-11-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 评估组的权限和职能 2
4.1 评估组的职责确定 2
4.2 评估组的组织架构、领导设置和能力 2
4.3 设施方支持 3
4.4 沟通 3
4.5 设施、人员和信息的访问及获取 3
4.6 评估目标、范围和边界 3
4.7 行动计划 3
4.8 原始数据收集和评估 4
4.9 目标检查 5
5 实施评估 5
5.1 评估等级 5
5.2 现场初步排查 7
5.3 系统功能要求解析 8
5.4 确定系统边界和系统能耗需求 8
5.5 评估泵系统效率所需信息 8
5.6 数据收集 11
5.7 交叉验证 12
5.8 总结会议、初步调查结果和建议报告 12
6 报告和文件 12
6.1 最终评估报告 12
6.2 第三方审查用数据 12
6.3 评估小组成员对最终报告的审查 12
附录A(规范性附录) 报告内容 13
附录B(资料性附录) 系统高效运行和节能的建议 示例 16
附录C(资料性附录) 专业知识、经验和能力 29
附录D(资料性附录) 分析软件参考指南 31
附录E(资料性附录) 预筛选工作表示例 32
附录F(资料性附录) 比能耗 33
附录G(资料性附录) 泵系统寄生功率 36
附录H (资料性附录) 泵系统效率指标示例 38
参考文献 40
泵 系 统 能 耗 评 估
1 范围
本标准规定了实施泵系统能耗评估(以下简称“评估”)和形成结果报告的要求,这里的系统包括从
能量输入到由此能量完成工作输出的整个过程。
泵系统能耗的评估目标是确定现有系统的当前能耗以及找出提高系统效率的方法。
这些要求包括:
---组织和实施评估;
---分析评估中的数据;
---报告并归档评估结果。
本标准适用于需要评估的工业、公共机构、商业和市政设施中常用的开式和闭式回路泵。
本标准适用于评估大多数工业设施中占主导地位的电驱动泵系统,但也适用于其他驱动类型如汽
轮机和发动机等。
但本标准:
a) 不具体规定如何设计泵系统;
b) 不规定标准使用者应具备的资质和专业知识(附录C仅规定了评估员应具备的专业知识、经
验和能力要求);
c) 不涉及人员的培训或资质;
d) 不规定评估过程中提出的建议的实施要求,但规定了编制行动计划的要求;
e) 不规定由于实施评估建议而产生节能的测量和确认要求;
f) 不规定评估过程中的测量要求和所使用测量设备的校准要求;
g) 不规定评估过程中所提建议的实施成本估算或财务分析;
h) 不规定评估过程中设备安全运行所要求的具体步骤。在评估过程的数据收集阶段,负责设施
正常运行人员应确保设备运行的安全性;
i) 不涉及知识产权、安保、保密和安全。
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。
ISO 17769-1 液体泵及其装置 通用术语、定义、量、字符和单位 第1部分:液体泵(Liquid
Liquidpumps)
pingsystem)
3 术语和定义
ISO 17769-1和ISO 17769-2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
评估机构应任命评估组组长,除了评估机构以外,评估组组长可由设施方人员担任,也可由外聘评
审员担任。评估组规模不大时,组长可由有能力的内部评审员担任。
4.3 设施方支持
设施方应理解并支持评估活动。
在必需评估的范围内,设施方应允许让本方人员参与评估。
评估组应在实施评估之前得到设施管理层的如下书面支持:
---承诺必要的资金、人员和其他资源支持评估活动;
---承诺与设施管理人员沟通,告知评估的重要性。
4.4 沟通
应建立评估所需要的沟通渠道。
评估组应提供清晰的指南以便评估组成员间沟通,从而使所有必要的信息和数据能得到及时交流。
这些信息和数据应包括管理数据、物流信息以及操作和维护数据。
4.5 设施、人员和信息的访问及获取
评估组应有权访问:
---评估涉及的设施区和泵系统;
---设施相关人员(工程技术人员、操作员、维护人员等),设备供应商,承包商及其他人员,以收集
对评估活动和数据分析有用的信息,用于编制报告;
---其他信息资源,如图纸、手册、数据表、维护记录、试验报告、历史费用单信息 、计算机监测和控
制数据、电气设备面板和校准记录。
所有这些初步确定为对评估活动必不可少的原始数据,应通过和设施方有经验并知识丰富的人员
进行讨论后获得。
4.6 评估目标、范围和边界
评估的总体目标和范围,包括待评估的部分设施和系统边界,应由评估组在开始阶段讨论并达成
一致。
评估组应为每个泵系统编制现场特定目标清单,比如性能改进目标。
4.7 行动计划
4.7.1 总则
为便于评估并使评估组所有成员都清楚应如何进行评估,评估组应编制初步行动计划并与系统业
主达成一致。
行动计划应具有足够的灵活性以适应评估过程中出现的各种结果。其中包括:
a) 建立评估目标,特别是:
1) 确定系统边界(见5.4);
2) 校核在评估开始前已收集到的信息;
3) 确定对系统的了解程度和必须要获取的一般信息;
4) 1级评估启动(见5.1.2)。
b) 评估的信息目标(见5.1):
1) 确定评估的边界;
2) 确定待评估的系统;
3) 确定可获得的特定信息以及必须收集的信息;
4) 确定可以从纸质记录(如日志)或设施中的计算机系统获得的信息和应进行测量的系统
参数;
5) 确定参与和负责必要数据收集的人员。
c) 建立测量要求(见5.6),特别是:
1) 确定仅仅某一时刻的操作工况是否足够用于评估(2级,见表1),或者是否有必要收集在
某一时间段内的信息(3级,见表2);
2) 确定永久性安装的测量设备是否可用和可靠。
d) 确定附加信息目标,尤其是实际流程要求(见5.4)。
e) 确定实现评估信息目标所需要的方法:
1) 参照附录B,确定数据分析方式;
2) 确定所需使用的工具/软件程序。
f) 确定报告内容和责任。
4.7.2 评估日程安排
在评估开始之前,应明确评估日期以及重要会议的日期和时间。
评估会议应包括:
---启动会议,应在评估即将开始之前召开。会议目的是审查从初始的收集数据和评估中收集到
的信息(见4.8)并建立工作日程。会议中,评估小组宜就安全协议、工具、方法、测量以及所需
的计量和诊断设备等进行讨论。
---现场评估日程安排。
---根据评估小组达成的意见,宜以任务报告的形式定期向设施管理方进行汇报。
---现场活动完结后进行总结会议。其目的是概述评估调查并给出初步建议(见5.8)。
评估组应针对评估期间可能发生或已经发生的非正常情况(如电脑记录系统故障),确定整改措施。
4.8 原始数据收集和评估
4.8.1 总则
在评估开始前,应收集原始数据[见4.7.1a)和b)]。为加快数据收集进程,可预先收集相关数据。
注:这些信息将用于所有评估阶段。
4.8.2 与设施专家初步交流
评估组应通过与设施方人员和专家交流,收集设备运行信息以及任何对设备能耗产生影响的运行
因素。
评估组还应接触设施相关人员,这些相关人员了解泵系统的变化会对关联系统产生影响。
4.8.3 节能项目实施历史
评估组应收集并审核待评估泵系统已实施的节能项目、评估、审核、基准和同行业能耗水平等信息。
4.8.4 能源成本
评审组应收集成本数据,包括每千瓦时电力成本,或其他类似的项目,考虑到所有的费用,如需求费
用,峰段费率,每天各时间段费率和按实际使用情况收取的其他费用。必要时,可考虑由现场发电产生
的适当费用,这些费用可用于后续分析,如现场发电,宜有已免除的费用或潜在的能源销售成本。
评估组应商定费用发生的有效时段。
i) 泵系统的功能性需求随时间变化,但泵却没有相应改变;
j) 泵叶轮、导叶、叶片、密封环或泵体等磨损、腐蚀、变形或破损(如果设施方有相关信息,可由设
施方人员提供);
k) 管道或泵堵塞(通常需要通过历史数据来发现);
l) 系统具有较低泵系统效率指标(参见附录H);
m) 阀门卡死或再循环阀泄漏;
n) 密封系统,尤其是需要冷却的高温密封系统(参见B.4.3);
o) 合适的位置,进口缺少筛网。
5.3 系统功能要求解析
评估组应明确系统的正常运行工况,以及极端的和非正常的运行工况,了解系统设计运行的上下
限,以及运行工况如何随时间分布。
如果没有准确的运行记录且设施操作人员不能提供所需的信息,评估组应在某些时间段对系统进
行连续监测,从而建立系统的需求信息。
5.4 确定系统边界和系统能耗需求
评估组应确定每个进行2级和3级评估的泵系统的系统边界和系统能耗需求。
注:如果子系统是大的设施系统的某一部分,则系统边界非常复杂,因此在做该类系统的任何测量和计算之前,都
要首先明确系统边界。
5.5 评估泵系统效率所需信息
5.5.1 总则
在明确哪些泵系统需要进行进一步评估以后,应收集5.5.2~5.5.6所列信息。
评估组应确定每个待评估系统所需的数据。
评估组应确保测量计划的设计和实施具有一致性、可重复性和再现性。
测量计划应遵循安全、公开和可靠原则。
测量计划中应包含用以计算泵系统年度能耗基准的测量数据。典型的做法是测量瞬时流量、压力、
电参数,并确定系统在不同工况下的运行时间。
为了保证数据的准确性,宜对数据进行交叉核对。
5.5.2 电机/驱动信息
从铭牌(如有)或制造商的资料手册上收集的电机/驱动装置的原始信息数据,应包括:
a) 电源频率;
b) 规格(额定功率);
c) 额定转速;
d) 额定电压;
e) 满载电流(FLA)---在额定功率下的电机电流;
f) 电机功率定额信息;
g) 公称效率或效率等级(如果已给出);
h) 类型与特性;
i) 驱动型式(例如变频驱动、带传动、齿轮传动、直联);
j) 历史记录(例如原装电机、重新绕线电机、更换后的电机)。
5.5.3 泵的信息
5.5.3.1 回转动力泵
宜取得泵的铭牌信息(如有)和档案中所有记录。
如果从泵的铭牌和记录文件中获得数据不一致,宜标注并在后续系统评估过程中提及。所需的泵
的信息(如有)应包括:
a) 泵的类型和型号;
b) 制造商名称;
c) 序列号;
d) 客户标签号;
e) 泵的级数;
f) 驱动类型;
g) 额定转速,单位为转每分(r/min);
h) 设计点(流量和扬程);
i) 叶轮直径(安装直径和最大直径);
j) 泵性能曲线,包括额定扬程,流量,功率,效率和必需汽蚀余量(NPSHR)(如有);
k) 维修记录;
l) 泵汽蚀或回流问题的说明;
m) 密封系统数据。
5.5.3.2 容积(PD)泵
宜取得泵的铭牌信息(如有)和档案中所有记录。
如果从泵的铭牌和记录文件中获得数据不一致,宜标注并在后续系统评估过程中提及。所需的泵
的信息(如有)应包括:
a) 泵的类型和型号。
b) 制造商名称。
c) 序列号。
d) 客户标签号。
e) 泵说明/型号编号。
f) 泵的额定参数:
1) 转速,单位为转每分(r/min);
2) 压力,单位为巴(bar);
注:1bar=0.1MPa。
3) 温度,单位为摄氏度(℃);
4) 功率,单位为千瓦(kW)。
g) 系统数据(运行条件)。
h) 泄压阀设定。
i) 泵性能曲线。
j) 维修记录。
k) 泵汽蚀、回流或其他运转问题的说明。
l) 密封系统。
5.5.4 输送液体特性信息
输送液体信息应包括:
a) 液体名称;
b) 动力黏度;
c) 温度;
d) 密度;
e) 固体颗粒及其特性;
f) 系统运行压力和温度状态下的蒸汽压力;
g) 游离气体百分比;
h) 危险性;
i) 易燃性。
5.5.5 详细系统数据
系统数据信息应包括:
a) 系统布置。
b) 非正常运行状态。
c) 管道及仪表流程图(PID图表)。
d) 泵的控制方法:
1) 变速驱动(VSD);
2) 节流阀(阀门开度,如有);
3) 旁通/回流;
4) 启/停;
5) 多台泵串联或并联,或分别工作;
6) 无控制(泵直接启动)。
对于回转动力泵,应收集以下附加信息:
---静水头与系统曲线;
---有效汽蚀余量(NPSHA);
---负载分布。通过与操作人员研讨得到不同流量下的年、季、周、日的估算运行时间。
对于容积(PD)泵,应收集以下附加信息:
---出口压力;
---入口压力;
---有效净正吸入压力(NPIPA)。
需要时,宜额外收集回转动力泵有效汽蚀余量和容积泵的有效净正吸入压力等附加信息。
5.5.6 测量数据
5.5.6.1 电气数据
所需的电气数据应包括下列其中之一:
---功率(kW);
---用以计算功率的实际电压,电流和功率因数。
5.5.6.2 系统运行数据
为确定系统中能耗增加的部位,评估时宜收集充分的运行数据,宜包括:
---系统中每个循环回路的流量;
---泵轴转速,单位为转每分(r/min)(如能够获取时);
---控制阀的设置点和阀的开度;
---供水罐和接收水罐的液面高度和压力;
---已安装的其他运行设备。
5.6 数据收集
5.6.1 系统信息
如果可能,评估组应确定泵系统的系统曲线。对于大多数系统,系统曲线可由该曲线上两个不同的
工况点计算得到,这两个工况点为零流量点的静水头和一个运行工况点。
注:了解整个泵系统以及系统中任何局部变化对全系统的影响时,系统曲线是必不可少的。在极特殊的情况下,系
统曲线无法确定,但泵的工况点还是可以确定的。
应建立待测参数随时间变化的函数,以便进行适当的测量。
5.6.2 泵与电机的运行数据测量
应测量的初始所需数据为压力、流量、功率和运行时间。
如果泵系统的运行工况是恒定的或随时间变化很小,则某一时刻的工况足以满足系统评估要求。
如果系统需求随时间变化,评估组应确定是否需要对系统进行随时间变化的监控,以及合理的监控
......
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