ICS 27.010 CCS F01 DB5104 四 川 省 （ 攀 枝 花 市 ） 地 方 标 准 DB 5104/ T54.1—2022 节能改造技术规范 第 1 部分：水泵系统 2022 - 01 - 18 发布 攀枝花市市场监督管理局 2022 - 02 - 18 实施 发 布 DB5104/ T54.1—2022 前  言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起 草。 本文件由攀枝花市经济和信息化局提出。 本文件由攀枝花市经济和信息化局归口。 本文件主要起草单位：攀枝花钢城集团有限公司。 本文件参与起草单位：攀枝花学院、四川省节能协会、攀枝花瑞杰节能环保科技有限公司。 本文件主要起草人：朱胜良、罗天军、宋文德、李静、余鑫、谢永生、张敬东、王聪、付强、徐苹、 盛士新、邓军、刘财勇、张飞、黄启福、陈文超。 本文件首次制定发布。 I DB5104/ T54.1—2022 节能改造技术规范 第 1 部分：水泵系统 1 范围 本文件规定了工业企业水泵系统节能改造标准，提出了改造过程涉及的水泵系统参数监测、能效判 定、改造技术路径、改造实施、改造效果评定等过程管理。 本文件适用于攀枝花地区水泵系统节能改造。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 3214 水泵流量的测定方法 GB/T 3216 回转动力泵 水力性能验收试验 1级、2级和3级 GB/T 3956 电缆的导体 GB/T 12497 三相异步电动机经济运行 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 16666 泵类液体输送系统节能监测 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 30256 节能量测量和验证技术要求 泵类液体输送系统 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 泵 pump 泵是输送液体或使液体增压的机械。它能将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能 量增加。 3.2 水泵系统 pump system 由水泵、交流电动机、调速装置、传动机构、管网和辅助设备按工艺流程所组成的装置总体。 3.3 流量 flow rate 1 DB5104/ T54.1—2022 流量是泵在单位时间内输送出去液体的量（体积或重量）。 3.4 速度水头 velocity head 又称流速水头，每单位流体运动速度的平方与两倍的重力加速度的比值。 3.5 进口总水头 inlet hydraulic head 水泵进口截面处的总能量。 3.6 出口总水头 outlet hydraulic head 水泵出口截面处的总能量。 3.7 扬程 lift 出口总水头与进口总水头的代数差。 3.8 电机输入功率 Pr motor input power Pr 电机驱动装置端子上供给的有功功率。 3.9 水泵效率 ηs pump efficiency ηs 水泵水功率与水泵输入轴功率之比。 3.10 电机效率 ηd motor efficiency ηd 电机输出功率与电机输入功率之比。 3.11 传动机构效率 ηC transmission efficiency ηC 电机与水泵之间的联轴器、减速器、液偶等传动装置的效率。 4 水泵系统参数测量 4.1 4.1.1 2 测试要求 对水泵的运行参数检测，应包括水泵在企业生产全流程、全过程的跟踪检测。 DB5104/ T54.1—2022 4.1.2 水泵系统流量、压力的检测按 GB/T 3216、GB/T 16666、GB/T 30256 执行。 4.1.3 测量工具应符合相应产品标准规定，如对测量工具、结论有异议且协调无法解决的，可委托具 有相应法定资质的第三方检测机构进行检测。 4.2 压力及流量的测量 4.2.1 4.2.1.1 测量要求 测量工具 超声波流量测试仪、压力表等。 4.2.1.2 精度要求 测量表的精度要求，压力表不低于 0.5 级，流量表不低于 1.5 级，每个测试点采集数据实际不少于 5 分钟。 4.2.1.3 测量方式 被测量应在测量仪器量程 1/3 和 2/3 之间。 4.2.2 流量的测量 4.2.2.1 水泵流量 Q 由超声波流量测试仪进行测量。测定位置应选择直管段，传感器安装位置参照下 列距离执行：弯管段上游大于 10D（D 为管径），距离下游弯管段大于 5D，距离泵口及阀门距离大于 30D。 4.2.2.2 若直管段长度不够使用（例如在短喇叭管的情况下）, 测量位置应由各方协商选取，应尽可 能好地利用测量截面的上游和下游局部条件（按上游和下游之比 2∶1）确定测量点，测量结果须经各 方商定。测量位置见图 1。 1——吸水口水平面； 2——进水口测试点； 3——水泵基准面； 4——出水口测试点； Zr——吸水口平面至水泵进水口中心线垂直高度； Zc——出水口监测点至水泵进水口中心线垂直高度。 3 DB5104/ T54.1—2022 图1 水泵流量测量位置示意图 4.2.2.3 分别在水泵进水口 2 及出水口 4 位置测试水泵系统流量。对于进出口管径相同的情况，可不 测试水泵进口的流量。 4.2.2.4 4.2.3 流定测量还可利用差压法，具体按 GB/T 3214 中水泵流量测定方法执行。 压力的测量 水泵系统压力的测定，需要在管道上开孔，加装压力表检测。 4.2.3.1 进水口测量 用压力表测定进水口压力值，记为 Psr，泵进口的总水头按公式(1)计算： 4.2.3.1.1 H r  Zr  Psr U r 2 …………………………………(1)   g 2g 式中： Zr——吸水口平面至水泵进水口中心线垂直高度，单位为米(m)； Psr——进水口测试点压力，单位为千帕(kPa)； Ur——进水口速度，单位为米每秒(m/s)。 4.2.3.1.2 对于水泵进水口距离吸水面距离较近，进水口速度水头与扬程之比小于 0.5%的情况下，可 不对进水口压力进行检测。进水口总水头近似为吸水口液面距离水泵基准面高差 Zr，吸水口低于水泵基 准面为负值，吸水口高于水泵进水口为正值。开孔和测量应严格按 GB/T 3216 执行。 4.2.3.2 出水口测量 4.2.3.2.1 用压力表测定出水口压力值，记为 Psc。出口测量截面应设在与泵出口法兰同轴同直径的直 管段截面处，取压孔应垂直于蜗壳的平面或泵壳内的任何弯头的平面。出口测量截面应设在与泵出口法 兰相距 2 倍管路直径的下游处。对出口速度水头小于扬程的 5%的泵,出口测量截面可以设在出口法兰处。 4.2.3.2.2 泵出口的总水头按公式(2)计算： H c  Zc  Psc U c 2 …………………………………(2)   g 2g 式中： Zc——出水口监测点至水泵进水口中心线垂直高度，单位为米(m)； Psc——出水口测试点压力，单位为千帕(kPa)； Uc——出水口速度，单位为米每秒(m/s)。 4.2.3.2.3 当泵引起的旋涡流、不规则的速度或压力分布影响出口总水头的确定时，考虑出口法兰与 测量截面之间的水头损失，应将取压孔设在下游距离出口法兰更远些的地方。 4.2.3.3 4 管网测量及运行判别 DB5104/ T54.1—2022 对于水泵系统管网，应根据水泵系统各支路的工作压力确定管损。鉴于每个水泵系统的管网及支路 工作压力要求并不一致，管损计算不纳入本标准，对管网的运行判别与评定按GB/T 13466执行。 4.2.3.4 水泵实际扬程计算 4.2.3.4.1 水泵运行，实际扬程按公式(3)计算： Psc Psr U c 2 U r 2 …………………………………（3） H (  )  (Z c  Z r )  g g 2g 4.2.3.4.2 当进水口速度水头与扬程之比小于 0.5%时，可不对进水口压力进行检测，进水口的压力接 近大气压，若水泵出进口管径相同的情况下，上面公式可化简公式(4)： H 4.3 Psc  ( Z c  Z r ) …………………………………（4） g 电能的测定 对水泵的电力运行参数的检测，应包括水泵在企业生产全流程、全过程的跟踪检测，包括轻载、重 载等工况的检测，识别负荷属于平稳性负荷、波动性负荷等。 4.3.1 测量工具 电能质量测试仪、带有功及功率因素测量功能的钳形表、多功能电能表和累时器。 4.3.2 电能的测量 4.3.2.1 受限于水泵工作场景，通常无法直接测量水泵的输入轴功率。本标准采用测量水泵拖动电机 输入功率的方式来计算水泵系统的效率。 4.3.2.2 测量电机输入功率应尽量靠近电机本体出线端，若不能满足，则应在靠近电机最近的配电箱 进行检测。最大程度避免线路损耗计入电机输入功率，影响测量准确度。 电能的测量参数应包含电压 U、电流 I、有功功率 P、功率因数 cosφ、谐波畸变率等。 4.3.2.3 5 水泵系统节能改造判定 5.1 5.1.1 水泵系统效率 电机输入功率 根据对电能参数的测量，水泵配套电机的输入功率按公式(5)计算： Pr  UI cos  …………………………………（5） 式中： U——运行电压，单位为伏特(V)； 5 DB5104/ T54.1—2022 I——运行电流，单位为安培(A)； cosφ——运行实际功率因数。 5.1.2 水功率 根据对水泵流量及扬程的测量，水泵水功率按公式(6)计算： PS   gQH …………………………………（6） 3600 式中： PS ——水泵水功率，单位为千瓦(kW)； ρ——水的密度，单位千克每立方米(kg/m3)； Q——水泵运行流量，单位为立方米每小时(m3/h)； H——水泵扬程，单位为米(m)。 5.1.3 水泵系统效率 根据电机的输入功率及水泵系统水功率，水泵系统的总效率按公式(7)计算： S  5.2 PS …………………………………（7） Pr 测量数据修正 5.2.1 对输入功率的修正 5.2.1.1 对于电能测量点靠近电机本体出线端的，测量值不需要修正。 5.2.1.2 对于电机安装现在不具备检测条件的，应对核算配电柜至电机端的线损，对输入功率按公式(8) 进行修正。 Pxs  I 2  L T  t1