GB／T 13929—2010 ----水环真空泵和水环压缩机试验方法

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水环真空泵和水环压缩机试验方法 GB/T 13929-92.水环真空泵和水环压缩机试验方法 作 者：国家质量技术监督局 来源：北京:国家技术监督局 年卷期：1993...
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国家标准免费下载ICS 23．080
J 71
a亘 中华人民共和国国家标准
GB／T 13929—2010
代替GB／T 13929--1992
水环真空泵和水环压缩机
试验方法
2010-09-26发布
Methods of testing for water-ring vacuum
pumps and compressors
2011—02—01实施
宰瞀徽紫瓣警麟瞥星发布 中国国家标准化管理委员会戗1”目 次 GB／T 13929--2010 前言…………………………………………………………………………………………… 1范围……………………………………·…………………………………………………· 2规范性引用文件…………………………………………………………………………一 3术语和定义……………·…………………………………………………···……·……… 4试验…………………………………·--………………······………………………···…·· 5气量、压力、转速和轴功率的测量及效率的计算…………·……………………………· 6试验结果的换算………………………···……………………·····……………………… 7特性曲线…………………………………………………………………………………一 8试验结果的分析…………………………………··………………………··……………· 9试验报告…………………………………………………··…………………………···… Ⅱ1 1 1 1 5 7 8 8 9www.bzfxw.com
前 言
GB／T 13929—2010
本标准是对GB／T 13929--1992{水环真空泵和水环压缩机试验方法》的修订。
本标准与GB／T 13929—1992相比主要变化如下：
——增加了“术语和定义”一章；
——对试验装置系统示意图进行了完善；
——增加了对试验稳定条件的规定；
——对同一量重复测量的变化范围参照GB／T 3216--2005进行了改动，“读数组数”由9组增加为
20组，这样利用计算机辅助测量，有利于减小由随机效应引起的不确定度的估算结果；
——增加了对泵运转试验测点的规定，并对运转试验的时间按驱动功率进行了分档；
——取消了对天平式测功计测量与计算的描述。需测量转矩时可参照GB／T 1032--2005进行；
——对气量换算公式中的转速换算系数和轴功率换算公式中的转速换算系数参照国外标准进行了
改动；
——将“测量精度”改为“测量不确定度”纳入“试验结果的分析”一章，并对测量量的系统不确定度
的容许值及总的测量不确定度容许值参照GB／T 3216进行了改动。
本标准代替GB／T 13929—1992。
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国泵标准化技术委员会(sAC／TC 211)归口。
本标准主要起草单位：淄博水环真空泵厂有限公司、广东省佛山水泵厂有限公司、上海凯泉泵业(集
团)有限公司、淄博真空设备厂有限公司、博山真空泵制造有限公司、博山精工泵业有限公司、武汉水泵
厂有限公司、沈阳水泵研究所。
本标准主要起草人：陈维茂、燕洪顺、张展发、邹会斌、徐法俭、崔德禄、陈子明、魏华堂、于百芳、
荆延波、吴泰忠、刘继睿、张文达。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
——GB／T 13929—1992。
Ⅲwww.bzfxw.com 水环真空泵和水环压缩机 试验方法 GB／T 13929--2010 1范围 本标准规定了水环真空泵和水环压缩机(不加区分时统称为泵)工厂试验时的试验方法、试验结果 的分析换算与性能容差及试验报告。 本标准适用于任何尺寸的泵以水作工作液体，以环境空气为工作介质的试验。 本标准既适用于不带任何管路附件的泵本身，又适用于连接上全部或部分上游和／或下游管路附件 的泵组合体。 对于利用除水以外的其他液体作为工作液体进行试验时，也可参照使用。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB／T 1032--2005三相异步电动机试验方法 GB／T 3216回转动力泵水力性能验收试验1级和2级(GB／T 3216 2005，ISO 9906：1999， MOD) GB／T 13930水环真空泵和水环压缩机气量测定方法 GB／T 18149--2000离心泵、混流泵和轴流泵水力试验规范精密级(eqv ISO 5198：1987) JB／T 7255水环真空泵和水环压缩机 JB／T 8097泵的振动测量与评价方法 JB／T 8098泵的噪声测量与评价方法 3术语和定义 JB／T 7255确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3．1 水环压缩机最大工作压力compressors discharged pressure 水环压缩机的最大工作压力是指水环压缩机连续工作允许的最大排出压力(表压)，单位为兆帕 (MPa)。 3．2 驱动机输入功率driver power input 泵驱动机吸收的功率，单位为千瓦(kw)。 4试验 4．1试验类型 泵的工厂试验应在制造商工厂的试验台上进行，分为型式检验和出厂检验两种。型式检验是指运 转试验、性能试验以及必要的振动和噪声试验。出厂检验是对泵在规定范围内规定点的有关性能指标 进行试验(见4．7．4)。 1www.bzfxw.com
GB／T 13929--2010
型式检验及出厂检验时均应先进行运转试验。
4．2试验气体和工作液体
4．2．1 试验气体以环境空气为介质，其温度应在0℃～35℃范围内。
4．2．2试验时进水温度应在35℃以下，并以15℃左右为最适宜。工作水应洁净，供水量和供水压力
应符合有关技术文件的规定。
4．3试验仪表设备精度
所有测量仪表设备均应附有证明其精度符合8．1．2要求的报告，精度证明应是通过校准或与其他
的计量标准作比对获得的。
4．4试验装置
4．4．1试验系统装置按图1连接而成。水环真空泵的词节阀门应采用密封良好的真空闸阀或其他阀
门，并设置在水环真空泵人口的管路上。水环压缩机的调节阀门应设在分离器的排出管路上。
4．4．2如有必要，则可将泵同管线及附件组合进行试验。
1——气压计I 9——分离器I
2——温度计‘ 10——压力计I
3——节流装置； 1l——温度计；
4——调节闸阀； 12——调节闸阀I
5——压力计； 13——调节闸阀；
6——温度计； 14——流量计；
7——电动机； 15——温度计；
8——泵I 16——压力计。
注：作水环压缩机试验时不装调节阀4，水环真空泵试验不要求有背压时可不安装调节阀12。
圈1 试验系统装置示意圈
4．5试验条件
4．5．1试验应在稳定情况下读取数值，以获得准确的数据，并遵守以下规定：
2www.bzfxw.com GB／T 13929--2010 a)试验的持续时间应足够长，以获得与谋求达到的精度等级相一致的结果。 b)对于取多次读数以降低误差的场合，应在不等的时间间隔下读取读数。 4．5．2本标准应考虑下述两种情况： a)波动：在取一次读数的时间内，一个物理量的测量值相对其平均值的短周期变动； b)变化：相邻两次读数之间发生的数值改变。 4．5．3读数的最大容许波动幅度应在表l规定的范围内。如果读数的波动幅度过大，则可以采用在测 量仪表中或其连接管道中设置一种能够使波动幅度降低到表1给定值范围内的缓冲器来进行测量。 表1 允许波动幅度，以测量量平均值的百分数表示 测量量 最大允许波动幅度 气量 压力 土6 转矩 驱动机输人功率 转速 土2 注：使用差压装置测量．所观测的差压的最大允许波动幅度可定为土12％。 由于缓冲装置有可能显著影响读数的精度，故应使用对称或线型缓冲器，例如毛细管，它须提供至 少是一个完整的波动周期内的波动积分。 4．5．4当测量系统传输的信号是由测量装置自动进行记录或累积时，如果具备以下条件则这些信号的 最大允许波动幅度可以较表1给出的为大： a)使用的测量系统有一个积算装置，它能以要求的精度自动求出为计算一个积分周期(它比对应 的系统的响应时间要长得多)内的平均值所需的积分i b)计算平均值所需的积分可以在以后根据模拟信号。(t)的连续或抽样记录来求得(抽样条件应 在试验报告中做出规定)。 4．5．5试验的稳定条件为：所有涉及的量(气量、压力、输入功率、转矩和转速)的平均值均不随时间而 变化。实际上，如果对一个试验工况点至少是在10 s内观测到的每一量的变化不超过表2上部给出的 值，即可认为试验条件是稳定的。如果满足此条件，并且其波动值又小于表1给出的允许值。则对所研 究的试验点而言只需记录各独立量的一组读数即可。 4．5．6在试验条件的不稳定性导致对试验的精度产生怀疑的情况下，应按以下程序处理。 对每一试验点，应以随机的时间间隔(但不少于10 s)重复取各个测量量的读数，只有转速和温度允 许进行调整。调节阀、水压、填料函的所有调节位置应完全保持不变。 同一量的这些重复读数之间的差异是衡量试验条件不稳定性的一种尺度，这种不稳定性除了试验 装置因素外，试验中的泵至少也对试验条件有部分影响。 对每一试验点，最低限度应读取3组数据，并应记录每一个独立读数的值和由每组读数导出的效率 值。每一量的最大值与最小值的百分率差不得大干表2给出的值。需要注意，如果读数次数增加，允许 有较大的相差。 表2所给出的这些允差用来保证由于读数分散所致的不确定度与表3所限定的系统不确定度合在 一起后的总测量不确定度不大于表4给出的值。 应当取每一量的所有读数的算术平均值作为试验得出的实际值。 如果达不到表2给出的值，则应查明原因，调整试验条件并取一组新的完整读数，亦即原先一组的 所有读数应全部予以废弃。但是不可以因为读数超出限度为由剔除单个读数或剔除成组观测值中某些 选定的读数。 3www.bzfxw.com
GB／T 13929--2010
衰2 同一■重复测量结果之间的变化限度(基于95％置信限度)
每一量的最大读数和最小读数之间相对平均值的允许差异
条件 读数组数
气量、压力、转矩、输人功率／％ 转速／蹦
l 1_2 o．4
3 1．8 o．6
5 3．5 1．o
稳定 7 4．5 1．4
9 5．8 1．6
13 5．9 1_8
>20 6．0 2．o
重复读数的最大值与最小值的容差用如下百分数表示：
型津；磬瞳×100％ 最大值 ……。
4．5．7试验转速n。与规定转速n之间的差异用如下百分数表示：
—nsp--—n×100％
转速差异应在士3％的范围内。
4．6运转试验
4．6．1泵应在规定转速下及工作范围内工况点进行运转试验，并检查以下项目：
a) 按JB／T 7255的规定指标检查轴承温升}
b)轴封和连接部位的密封性；
c)其他如噪声、振动等。
4．6．2泵的运转时间为：
a)应按合同规定的运转时间进行运转试验；
b) 如果合同未规定运转时间，驱动功率小于等于100 kW，应不少于30 rain，驱动功率大于
100 kW应不少于60 rain。
4．6．3泵的运转试验的工况应按合同规定进行，合同未规定的应按以下规定进行：
a)单级水环真空泵为人口压力400 hPa点；
b)两级水环真空泵为入口压力80 hPa点；
c)水环压缩机为最大工作压力点。
4．7性能试验
4．7．1水环真空泵的性能试验应测量在给定转速下不同吸人压力(真空度)时的气量、轴功率、效率以
及极限压力(极限真空度)。
水环压缩机的性能试验应测量在给定转速下不同排出压力(包括最大工作压力)时的气量、轴功率、
效率。
泵性能试验时应同时测量轴承的温度、环境空气的相对湿度、大气压力、环境空气的温度、排气温度
及供水的温度、压力和供水量(见图1)。
4．7．2水环真空泵进行型式试验时，性能试验的测点的数目不少于12个(包括4．7．4规定的测点)，在
气量曲线发生显著变化的区域，测点可以适当选择得密一点。
水环压缩机进行型式检验时，性能试验的测点的数目可根据买方要求适当选择，但至少应包括
4．7．4规定的测点。
4．7．3配有大气喷射器的水环真空泵型式试验时，其测点数目可适当增多，除了测量水环真空泵单独
工作时的性能外，还需测量配有大气喷射器时的气量、轴功率以及极限真空度。www.bzfxw.com GB／T 13929--2010 4．7．4出厂检验时。性能试验的测点至少应包括以下三点。 a)单级水环真空泵为：环境压力(或接近环境压力)、入El压力为400 hPa及极限真空度； b)两级水环真空泵为：环境空气压力(或接近环境空气压力)、人口压力为80 hPa及极限真空度； c)水环压缩机为：环境空气压力(或接近环境空气压力)、合同规定的工作压力点(若合同未规定 工作压力应选择低于最大工作压力的中间点)及最大工作压力。 5气量、压力、转速和轴功率的测量夏效率的计算 5．1气■的测量 气量的测量应按GB／T 13930的规定进行。 5．2吸入压力(真空度)的测量 5．2．1吸入压力的测量可在泵的人口处进行，可采用液柱压力计(U型管压力计和单管压力计)或弹 簧真空压力计，测量仪器联接管线的内径不应小于6 mm，该管线的设置要避免弯曲，并保证联接管的 密封性及尽可能避免管路由于冷凝而出现阻塞。 5．2．2采用液柱压力计测量吸入压力时，压力计中的液体应保持洁净，以避免由于表面张力的变化而 引起误差，精度不得低于1．5级。 5．2．3采用弹簧管真空压力计或其他压力计时，其精度不得低于0．4级。 5．2．4用液柱压力计或弹簧真空压力计测量时，吸人压力按式(1)计算。 Pl—Po—P。l’ …………………………(1) 式中： P，——泵入口处的气体绝对压力，单位为百帕(hPa)； P。’——压力计表压值，单位为百帕(hPa)； P。——环境空气压力，单位为百帕(hPa)。 5．3排出压力测量 5．3．1可以采用液柱压力计或弹簧压力计在水环压缩机汽水分离器的出口法兰附近处测量水环压缩 机的排出压力。 5．3．2当水环真空泵需要测排出压力时，可在水环真空泵出口法兰附近处或汽水分离器出口法兰附近 处测量。 5．3．3采用弹簧管压力计测量时，精度应不低于0．4级，读数应当读到测量压力的1／100，其使用量程 应在1／3以上。 5．3．4水环压缩机的排出压力按式(2)计算。 p“一p口’-FPo一0．101 325 …………………………(2) 式中； P。。——水环压缩机排出压力(表压)，单位为兆帕(MPa)； P。。’——压力计表压值，单位为兆帕(MPa)； 舢——环境空气压力，单位为兆帕(MPa)。 5．4转速的测量 转速测量可用直接显示的数字仪表测出测量时间内的转数。 对于交流电动机驱动的泵，可由平均频率观测值和转差率确定。当采用闪光测频法和感应线圈法 测定转数和转差率时，可按GB／T 1032--2005中第4．4．5的规定进行。 5．5轴功率的测量和效率的计算 5．5．1 总则 泵的轴功率可通过测量转速和扭转力矩得出或测量已知效率的电动机的输入功率来确定。 5www.bzfxw.com
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5．5．2扭转力矩的测量
扭转力矩应用能符合表3要求的适当的测功计或转矩计进行测量。
扭转力矩和转速的测量应切合实际做到适当的同步。
5．5．3电功率的测量和计算
5．5．3．1 电功率的测量，根据传动方式的不同分为两种：一种是直接传动(泵与电动机直联)；另一种是
间接传动(泵与电动机间是通过变速箱或皮带传动)。
如果是通过测量电动机的输入功率来确定泵的轴功率，则应遵守下列条件：
a) 电动机应是只在其效率已经以足够精度获知的情况下运转；
b)电动机效率应按GB／T 1032的规定测量，并由电动机生产厂家予以说明。
5．5．3．2交流电动机的输入功率应使用两瓦特计法或三瓦特计法进行测量。此时允许使用或是几个
单相瓦特计、或是可同时测量两相或三相功率的一个瓦特计或积算的瓦时计。其各测量仪表的精度应
符合表3的规定。
5．5．3．3用电动机的输入功率计算轴功率按式(3)计算。
P．一PF7m。t_mt …………………………(3)
式中：
P。——泵的轴功率，单位为千瓦(kW)；
P。，——电动机输入功率，单位为千瓦(kw)；
目。。——电动机效率；
1，；。。——传动效率，直接传动时，研。。一1，皮带传动时，铀=0．95；减速机传动时，枷一0．98。
5．5．4等温压缩效率的计算
泵的等温压缩效率按式(4)计算。
_一譬×100％
式中：
r等温压缩效率； P。。——等温压缩功率，单位为千瓦(kw)。
P。按式(5)计算。
Pu一38·37pt
Qltlg象 式中：
Pt——泵人口处气体绝对压力，单位为兆帕(MPa)；
P：——泵出1：1处气体绝对压力，单位为兆帕(MPa)；
Q。。——测量条件下，泵人口压力为P。时，吸人状态下的气量，单位为立方米每分钟(m3／rain)。
5．6供水量的测量
供水量q(L／min或m3／h)可用流量表或玻璃转子流量计等测量，流量计的精度等级应不低于2．5
级。供水压力可用精度等级不低于2．5级的弹簧压力计测量。
5．7温度的测量
用精度不低于士0．5℃的温度计测量环境空气温度及排气温度和工作水进水温度。
5．8环境空气压力和相对湿度的测量
环境空气压力用大气压力计测量，其精度应不低于1 hPa，环境空气的相对湿度用干湿球湿度计测
量，其精度应不低于2．5级。
5．9振动和噪声的测量
振动和噪声的测量应按JB／T 8097和JB／T 8098的规定进行。
6www.bzfxw.com GB／T 13929--2010 6试验结果的换算 6．1 总则 6．1．1 如果试验条件与规定条件不相符合，则应将试验结果换算到规定条件下。 6．1．2泵的规定条件为： a)入口气体为环境空气； b)环境空气压力为1 013．25 hPa，温度为20℃； c)进水温度为15℃； d)环境空气相对湿度为70％； e)泵转速为规定转速，r／rain。 6．1．3试验条件应符合4．5的规定。 6．2泵规定条件下性能换算 6．2．1气量的换算 气量的换算按式(6)计算。 Q。一K1K2Qm …………………………(6) 式中： Q。——规定条件下泵的气量，单位为立方米每分钟(m3／min)； Q。——规定气条件下，人1：1压力为P。时，吸入状态下的气量，单位为立方米每分钟(m3／min)； K-——转速换算系数，按式(7)计算： K，一旦 n sp 式中： ”—一泵的规定转速，单位为转每分钟(r／rain)； n。。——泵试验时的转速，单位为转每分钟(r／min)。 K：——水温换算系数，按式(8)计算： K，一11二红! ‘Pl—Pvt (8) 式中： P，。。——水温为15℃时饱和蒸汽压，单位为百帕(hPa)； P。。——测量条件下，进水温度为t℃时饱和蒸汽压，单位为百帕(hPa)。 6．2．2极限真空度的换算 极限真空度的换算按式(9)计算： P1～15≈P1…。一(p，。一Pm) …………………………(9) 式中： P。。。。——进水温度为15℃时的极限真空度，单位为百帕(hPa)； Plmint——试验条件下，进水温度为t℃时的极限真空度，单位为百帕(hPa)。 6．2．3泵轴功率的换算 泵轴功率的换算公式按式(10)计算： P—K3P． …………………………(10) 式中： K。——轴功率转速换算系数，按式(11)计算；www.bzfxw.com
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7特性曲线
换算到规定条件下的泵的性能试验结果可根据要求绘制成特性曲线。一般应绘制出“人口压力一气
量”(对于水环真空泵)或“排出压力一气量”(对于水环压缩机)，“人口压力一轴功率”曲线。
8试验结果的分析
8．1测量不确定度
8．1．1 随机不确定度的确定
对本标准来说，一个变量的测量随机不确定度取为该变量标准偏差的2倍。根据GB／T 18149，对
任何测量均可以照此计算和表示其不确定度。
当各项分误差(它们的总分得出不确定度)是彼此独立、小而多并呈高斯分布曲线时，则真实误差
(即测得值与真实值之间的差异)小于不确定度的概率为95％。
详细的误差分析和计算方法可参照GB／T 18149--2000的附录A。
8．1．2最大窖许系统不确定度
凡是通过校准或参照其他标准已知其测量的系统不确定度不会超过表3给出的最大容许值的仪表
设备或方法均可使用。
表3系统不确定度的允许值
测量项目 允许值／％
气量 士2．5
压力 ±2．5
转矩 士2．0
转速 士1．4
驱动机输入功率 ±2．0
8．1．3总的测量不确定度
总的测量不确定度应通过计算系统不确定度与随机不确定度的平方和的平方根(方和根)值得出。
泵的测量不确定度应尽可能在试验之后并考虑与试验有关的测量和运转条件加以确定。
如果遵照如8．1．2给出的有关系统不确定度建议以及如本标准给出的有关试验方法的所有要求，
则可以假定总的不确定度(在95％的置信水平下)将不会超过表4给出的值。
表4总的测量不确定度允许值
测量项目 允许值／％
气量 土3．5
压力 士3．o
转速 士2．o
转矩 士3．o
驱动机输入功率 土3．5
泵轴功率(由转矩和转速计算得出) 士3．5
泵轴功率(由驱动机输人功率和电动机效率计算得出) 土4．o
8．2性能允差
试验性能与规定性能相比较，规定检查范围内(包括边界不少于3点)的允差应符合下列规定：
a)规定工况点的气量偏差不得超过±10％；
b)在规定的工作性能范围内，最大轴功率的上差不得超过10％，并且不得超过驱动机的额定
功率}
c)极限真空度不得低于规定值。
8www.bzfxw.com GB／T 13929--2010 9试验报告 9．1试验结果经仔细检查之后，应该整理成报告，并由试验主管单独签字，或由试验主管以及制造商／ 供货商和采购商的代表共同签字。 9．2型式试验报告应包括下列信息： a)试验地点和日期； b) 制造商名称，泵的型号、名称、产品编号及制造日期； c)泵的规定性能参数； d)试验设备和测量仪表名称、型号、规格， e)试验记录及计算表； f)泵的特性曲线； g)驱动机的型号、规格， h)试验结论。 9．3 出厂检验报告应包括下列信息： a)试验地点和时间； b) 制造商名称及泵的型号、名称，产品编号及制造日期； c)试验记录及计算表； d)试验结论。2698