工业企业泵机组的节能监测方法

蔡志强 梁 鹏

(中国石油独山子石化分公司计量检测中心，新疆 833699)



工业企业泵机组的节能监测方法

蔡志强 梁 鹏

(中国石油独山子石化分公司计量检测中心，新疆 833699)

在工业企业，各种机泵的使用十分普遍，是否使用国家最新技术标准的机泵对企业的节能降耗至关重要。如何对企业现有机泵的节能监测以及节能监测是否合格是评估企业用能和节能的重要手段之一。本文阐述如何利用水力学方法监测泵类液体输送系统的效率，并对节能监测结果进行评价，为企业泵机组整改提供切实可行的技术依据。

泵；电机；监测方法

0 引言

我国80%以上的机泵运行效率较国外先进水平偏低，加大了企业能源消耗成本。通过节能监测这一技术手段开展节能工作是非常有效的。泵机组节能监测是依据国家标准GB/T 16666—2012《泵类液体输送系统节能监测》以及GB/T 12497—2006《三相异步电动机经济运行》开展进行的。

本文着重分析泵类液体输送系统节能监测方法和计算方式。

1 工业企业泵机组监测简介

依据GB/T 16666—2012《泵类及液体输送系统节能监测方法》以及GB/T 12497—2006《三相异步电动机经济运行》，电机运行效率由GB/T 12497—2006测得，泵的运行效率和吨·百米耗电量由GB/T 16666—2012监测得到。两个监测项目同时进行以保持整个泵类液体输送系统监测数据时间上的一致性。

1.1 节能检查项目

1)泵与电动机是否为国家淘汰产品。

2)进、出口泵压力表，泵和电机的铭牌是否齐全、完好；额定功率≥45kW的电动机应单独配置电流表、电压表、电能表。

1.2 节能监测项目

泵类液体输送系统应包含以下测试项目

1)泵运行效率；

2)电动机运行效率；

3)吨·百米耗电量。

2 泵机组节能监测(水力学方法)

由一名监测组长带队(4～5人)到现场了解情况并确定测点位置。用能单位应安排一名熟悉水泵运行工艺流程的人员陪同，详细介绍水泵安装位置、工质流向，泵进、出口管道尺寸，进、出口管道有无压力表等，泵机组在正常生产的实际运行工况下进行监测，协商确定测点位置。

2.1 流量测量

一般有以下几种方法可用：

1)水箱容积法(体积=面积×水位高度)；

2)水表计量法(后面读数减去前面读数)；

3)超声波流量计(关键得选择一适当直管段)。

根据工作需要及现场条件选用一种方法测出水泵流量，工况介质的温度。

2.2 压力测量

需要测量泵进出口压力，应在进、出口安装压力表，并保证压力表示值准确。

2.3 主要设备、仪器

主要设备、仪器如表1所示。

表1 设备、仪器一览表

2.4 现场监测

1)监测人员进入现场后，应与用能单位管理部门负责人协调有关工作任务，明确各自责任和义务，双方负责人(各一名)重要问题协商解决。参加监测人员必须服从指挥，要既有分工，又要相互配合，共同做好监测工作。

2)运行操作由用能单位负责安全运行，保证工况稳定，其它事项用能单位按操作规程进行。同时要安排一名熟悉泵电机线路的电气专业人员，配合电动机参数的测量。

3)用电能综合测试仪测量时，电气专业人员负责将钳式感应器卡在电机入口端，监测人员现场指导，不可卡错线路和方向。电动机现场监测至少应有两人，一人操作仪器，另一人负责安全监护。

4)其他监测人员到泵选定的测点位置准备测试：

a.首先要核对记录和查询水泵、电机铭牌参数;

b.检查了解泵运行状况，测量水泵进、出口管道尺寸(外径或内径)D(mm);

c.用空盒气压表，测量、记录当地大气压，MPa；用温度计测量环境温度T(℃);

d.在选定的(进或出口)直管段上安装超声波流量计，并调试正常,用测厚仪测量管壁实际厚度，计算管道实际尺寸;

e.在一切准备工作完成后，开始测试记录：

进、出口压力：5～10分钟记录一次；

水泵流量：5～10分钟记录(瞬时流量和累计值)一次；

监测时间为：30～60分钟,数据取算术平均值。

f.电动机测试，用电能综合测试仪。

选几个主要项目：

电动机输入功率N，kW；电动机输出功率N1，kW；电动机负载率β，%；电动机运行效率ηd，%。

2.5 水泵机组测试数据的计算

具体监测参数如表2所示。泵有效功率的计算如表3所示,传动效率ηc取值表如表4所示。

表2 监测参数表

表3 泵有效功率计算表

表4 传动效率ηc取值表 单位：百分比

液体输送系统的总效率η

输送效率ηg

ηg=(θ×Hg/H)100%

式中，θ为倾斜管路的折算系数，垂直管线折算系数为1，具体见表5。

η=(ηb×ηd×ηc×ηg)100%

表5 θ倾斜管路折算为垂直高度的系数表

吨·百米耗电量的计算

e=0.272733/η

单位：kW·h/(t·hm)

2.6 节能监测结果的评价

监测结果输送系统总效率η≥85%×a为合格，a为泵的额定效率(查泵的铭牌可得)。

电动机运行效率ηd≥85%×b为合格，b为电动机额定效率(查电机的铭牌可得)。

吨·百米耗电量e<0.05×a ×β为合格。a 为泵型能耗指标修正系数(依据泵的额定流量：单级泵查表6，多级泵查表7)；β为电动机能耗指标修正系数(依据电机额定功率：电动机查表8)。

表6 单级泵泵型能耗指标修正系数a

表7 多级泵泵型能耗指标修正系数a

表8 电动机能耗指标修正系数β

2.7 节能监测合格判断和监测报告的编写

节能监测检查项目和节能监测测试项目：监测结果输送系统总效率、电动机运行效率、吨·百米耗电量均合格方可认为节能监测合格，其中如有一项不合格，则认定此监测项目不合格。

节能监测报告内容需要较为详细，它不同于一般的检校或检测证书，报告除给出监测依据、监测仪器设备、被监测设备工况以及监测数据外，还应作出能耗使用情况的评价，不合格的原因分析和改进建议，便于被监测单位进行整改和维护，已达到监测用能设备、降低企业能耗的目的。

3 结束语

在工业企业，特别是大型炼油化工业企业，各种机泵的使用十分普遍，使用国家最新技术标准的机泵对企业的节能降耗至关重要，对企业现有机泵的节能监测是评估企业用能和节能的重要手段之一。本文介绍的泵类液体输送系统节能监测方法和计算方式实用性较强可供同行们参考、借鉴。

[1] GB/T 16666—2012《泵类液体输送系统节能监测》

[2] GB/T 12497—2006《三相异步电动机经济运行》

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.08.21