一、质量目标
1、试验系统的原理图见附录B(提示的附录)。
2、试验所用介质一般为0~50℃的清水或乳化液。在不宜用水或乳化液试验时,可按设计要求采用相应的介质或矿物油。如顾客对试验介质有明确要求时,按合同执行。
3、泵的排出管路上应设置安全阀或其他超压保护装置。
4、排出管路允许承受的压力应与被试泵的最大排出压力相适应。
5、吸人管路的各连接处不应泄漏,以防外界空气进入管路。
6、排出管路上应设置足够大的空气室或其他脉动吸收装置,以保证压力表和流量测量仪表指示值的波动范围符合测量要求。
7、气蚀性能试验时,当吸人压力低于大气压时,在吸入管路上应设置足够大的真空容器或在指定的吸入高度下进行试验。不采用单纯调节吸入阻力的方法进行试验。
二、试验要求
1、试验应在符合6.1要求的试验装置上或在现场流程上进行。
2、试验应达到额定工况。试验工况各参数值的允许偏差应符合表6的规定。
表6
工况项目
|
测量值的允许偏差
|
泵的排出压力户Pd
|
不低于额定值
|
泵的吸入压力Ps
|
有效净正吸人压头(NPSHa)大于其额定值(NPSHr)
|
泵速或转速n
|
额定值的士5%
|
3、试验泵速与额定泵速有偏差时,应按6.5.1.2与6.5.4.3的规定换算。在性能曲上应给出泵速与压差的关系曲线。
4、凡需测量参数的试验,被测参数的仪器、仪表指示值的允许波动范围应符合表7的规定。
表7
被测参数
|
允许波动范围%
|
被测参数
|
允许波动范围
|
排出压力Pa
|
士5
|
液体温度t
|
土2℃
|
吸人压力Ps
|
士6
|
泵的输入功率Pin
|
土2%
|
流量Q
|
士1
|
原动机的输入功率Pdr
|
泵速或转速N1)
|
土1
|
—
|
1)当采用测量累计转速或泵速计算转速或泵速时,则不受此限。
|
5、测量用仪器、仪表的系统误差应保证测定量的测量误差不大于表8的规定。所有测量仪器、仪表应在有效使用期内,并有计量部门或有关部门的鉴定合格证明。
表8
测 定 量
|
允 许 范 围%
|
型式和抽查试验
|
出厂试验
|
转 速
|
土0.5
|
士1.0
|
压 力
|
±1.0
|
±2.5
|
流 量
|
±2.0
|
泵输入功率
|
±2.5
|
6、试验时,确认泵运转达到稳定工况后所有仪表读数应同时读出和记录。每个被测参数的测量次数应不少于3次,取算术平均值为测量值。
7、试验数据及计算结果均应记人试验记录表,整理并绘出曲线。
8、试验系统的误差分析和计算方法见GB 7784-87中的附录8。
9、总的误差应符合表9的规定。
表9
测 定 量
|
总的误差允许范围%
|
型式和抽查试验
|
出厂试验
|
转 速
|
士0.5
|
士1.0
|
压 力
|
士1.5
|
±3.5
|
流 量
|
泵输入功率
|
士2.0
|
泵 效 率
|
土3.0
|
士5.0
|
三、试验项目
1、试运转
1.1试运转前,应将泵调试至正常状态。
1.2试运转主要为检查装配质量,并对泵进行跑合。
1.3试运转包括空载试验、升载试验:
a)空载试验应在进、出口管路阀门全开并输送液体的情况下进行,试验不少于0.5 h;
b)升载试验应在额定泵速下,排出压力从常压逐渐上升到额定排出压力的过程中进行。额定排出压力大于5 MPa的泵,可分四个等级进行升载试验。每种压力等级运转时间不少于15 min。
1.4 试运转中泵的声响、振动、润滑、温升、泄漏、补液、排气和所有保护装置应正常。
2、负荷运转试验
负荷运转试验应在试运转后,在额定压差和最大泵速下运转2 h,观察并记录6.3.1.4规定的内容。
3、连续运转试验
3.1连续运转试验应在试运转后,在额定工况下累计连续运转500 h。试验期间允许中途停机,以便检查运行情况。如遇有主要部件损坏需要更换时,则已完成的试验无效。
3.2试验中应定时(一般为4~8 h)记录流量、压力、泵速、功率、润滑油温度、介质温度和填料函泄漏量。
3.3试验中应记录易损件的寿命、修复次数和停车时间,试验后应对泵解体检查并记录泵零、部件的磨损和损坏情况。
4、性能试验
4.1性能试验应确定流量、功率、泵效率与压差的关系,并绘出性能曲线。
4.2 性能试验应在额定吸入压力(如果额定吸人压力不能保证泵内不发生汽蚀,或额定吸人压力远远大于试验液体的汽化压力,或试验装置不能适应额定吸人压力的要求时,允许提高或降低吸入压力进行性能试验,但此时排出压力应作相应变化,以保证压差为额定值)和最大泵速下进行,排出压力从最小值(排出管路阀门全开时,为克服试验系统阻力所必需的排出压力)开始,然后按额定压差值的25%、50%、75%、100%升压,在每一排出压力下,同时测量和记录介质温度、泵速、流量、功率、吸人压力、排出压力的值。
5、调节性能试验
5.1调节性能试验应确定流量、功率、泵效率与泵速的关系。
5.2调节性能试验应在额定吸人压力和额定排出压力下进行。泵速从额定最小值开始至最大值。对五种(包括最小和最大值)泵速进行试验。试验点应均匀分布,同时测量和记录泵速、流量、功率、吸入压力、排出压力的值。
6、汽蚀性能试验
6.1汽蚀性能试验应确定流量与净正吸人压头(NPSH)的关系,并找出泵必需的净正吸人压头(NPSH r)。
6.2汽蚀性能试验应在额定排出压力和最大泵速下进行。NPSH由最大值(吸人管路阀门全开的所能建立的最大值)开始按6.3.4.2测量各值。然后逐渐降低NPSH至流量比正常流量低5%~1 0%为止,试验点应不少于8点,在泵接近汽蚀时,试验点的间隔应适当缩短。
6.3 NPSH r按下列两个参数之一确定:
a)在其他条件不变的情况下,泵的流量下降3 0A;
b)由于泵的流量下降,泵排出压力下降4%(在泵的排出侧有节流元件,泵速不变)。
7、额定工况点性能检查
额定工况点性能检查应在NPSH r、额定排出压力和额定泵速下检查流量是否达到额定值。
8、安全阀试验
8.1安全阀应进行试压试验和调整,合格后应加铅封。
8.2 逐渐关闭排出管路阀门,提高排出压力,在5.11规定的开启压力下安全阀应动作灵敏,试验不少于3次.对一次性安全阀,可单独调试。
9、噪声试验
泵的噪声测量按GB 9069的规定。
四、参数测量和仪表
1、流量
1.1流量测量一般采用容积法、质量法、流量计法或其他测量方法。
1.2采用容积法(即测量灌满某一定容积所需的时间)测量流量时,容器应具有刻度。容器标定的相对极限误差不大于0.5%,测量液面差至少200 mm。
1.3采用质量法(即测量一定时间间隔内的液体质量)测量流量时,衡器的感量应小于被测质量的0.5%;一般用于测量难以排出气体的液体。
1.4采用流量计法测量流量时,应保证进入节流装置的液流是稳压流。流量计精度对型式和抽查试验不低于1级;对出厂试验不低于1.5级。
1.5测量粘性或挥发性液体时,应采用合适的容积式流量计。
1.6测量流量时,计时装置或计数装置与流量计、容器液位测定装置、液流换向装置之间应采用电气或机械联锁,以保证两者之间同步。
1.7用容积法、质量法和数字流量计测量流量时,时间间隔至少20 S。
2、压力和真空度
2.1压力和真空度的测量采用弹簧式压力表、真空表、压力传感器或其他型式压力计。
2.2压力测量仪表的精度等级为:型式和抽查试验时,不低于0.5级;出厂试验时,不低于1.5级。
2.3测压孔的位置通常设置在泵的排出侧和吸入侧,在连接大于各自通径4倍的直管且距离泵排出(或吸人)侧法兰面2倍通径处的圆周上,离排出、吸人管路阀门的距离应大于排出(或吸人)通径的6倍,并不应小于3 00 mm。在有空气室的场合,允许在空气室上测量压力。
2.4测压孔应按图l所示要求制造。孔轴线应垂直于管的内壁面,边缘不应有毛刺、飞边,周围光滑齐平,与管子内壁相交处应保持棱角。测压孔的直径为2~6 mm或等于通径的1/1 0,取两者中的小者。孔深应不小于2.5倍孔径。
图1

2.5因受泵的尺寸或试验装置的限制,不能安装4倍通径的直管,或采用与现场一样的测量方法时,也可按合同在泵出口法兰或其附近测量压力。
2.6当压力高于大气压时,仪表和测压孔之间的连接管内的空气应排净,充满试验介质,读取仪表指示值。当压力低于大气压时,仪表和测压孔的连接管内应注入空气,排净试验介质,读取仪表指示值。
2.7为降低压力(或真空)在测量时的脉动,在仪表前允许装设脉动阻尼装置,仪表指针的摆动范围应符合表7的规定,取指针摆动2/3处的指示值作为测量值。
2.8压力表量程的选择应使指示平均值为满量程1/3~2/3。
3、温度
3.1液体温度及泵零件温度的测量采用玻璃水银温度计、热电偶、电阻温度计、半导体温度计或其他型式的温度测量仪器,其极限误差不大于1℃。
3.2测温点应设在温度场扰动最小、传热最好、散热最少的地方。
3.3介质温度在泵排出(或吸人)管路内测量,温度计的感温部分应全部置于介质中。
3.4测量管路和导管的介质温度时,温度计应逆流安装或与逆流方向成45°角。
4、泵速
4.1泵速应用带有秒表记时的转速计、光电测速仪、数字测速仪或其他仪器测量。测量仪表的精度等级为:型式和抽查试验应不低于0.2%,出厂试验应不低于0.5%。
4.2泵速也可采用测出某一时间间隔内的累计往复次数,然后求平均值或测出电动机或其他旋转式原动机的转速,然后换算成泵速。
4.3采用测量累计往复次数或转速计算泵速时,测量时间间隔应与流量测量的时间间隔相同,且同步进行。
4.4当流量与泵速测量所需的时间间隔不同时,应对测量所需时间间隔较短的参数进行多次测量(在另一参数的测量时间间隔内),取算术平均值作为测量值。
5、功率
5.1隔膜泵的输入功率可通过采用转矩一转速仪直接测量泵轴的输入扭矩和转速得出,仪器的精度等级应不低于1%,量程应在其额定转矩的1/2以上。
5.2泵的输入功率也可以通过测量已知效率曲线的电动机的输入功率,计算出泵的输入功率。
5.3电动机输入功率应在电动机入线端测量。三相交流电动机用二瓦特计法或三瓦特计法,直流电动机用电压-电流表法测量,仪表精度按表10规定。试验时仪表的指示值应在全量和1/3以上,用二瓦特计测量三相功率时可以例外,但其指示的电流、电压值不低于瓦特表额定电流、电压值的60%。
名 称
|
精度等级不低于
|
电流表
|
0.5级
|
电压表
|
瓦特表
|
互感器
|
0.2级
|
5.4计算电动机输出功率时,按GB 1311、GB/T 1029和GB1032 的有关规定。

五、数据处理
1、流量
1.1在试验泵速下的流量应按式(1)、式(2)计算:
容积法:

质量法:
式中:Q——在试验泵速下的流量,m3/h;
V——在时间间隔t内注入容器的液体体积,L;
t——测量的时间间隔或测量的泵速对应的时间间隔,min;
m——在时间间隔t内注入容器的液体质量,kg;
P——输送介质在试验温度下的密度,kg/L。
1.2当试验泵速与额定泵速不同时应按式(3)换算:

式中: Qr—换算到额定泵速下的流量,m3/h;
nr—额定泵速,min-1;
n—试验泵速,min-1.
2、压力和真空度
2.1排出压力按(4)式计算(见图2):

式中:Pa——排出压力(相对压力),MPa;
Gd——泵出口处压力表或传感器读数,MPa;
Zd压力表中心至泵基准面(见图2)的垂直距离,m;
注:当用传感器时,Zd为测压点至泵基准面的垂直距离。当压力表中心或传感器侧压点低于基准面时,Zd为负值。
g——重力加速度,m/s2;取g-9.81 m/s2。
卧式泵基准面:包含液缸轴线的水平面。
立式泵基准面:包含柱塞(或活塞)行程中点的水平面。
2.2吸入压力按式(5)、式(6)和式(7)计算:

用弹簧式压力表时(见图3):
式中:Ps——吸入压力(相对压力),MPa;
Gs——泵进口处压力表读数,MPa;
Zs——压力表中心至泵基准面的垂直距离,m。
注:当压力表中心低于基准面时,Zs为负值。

用弹簧式真空表时(见图4):
式中:Gs——泵进口处真空表读数,MPa;
Zs——测压点至泵基准面的垂直距离,m。
注:当压力表中心低于基准面时,Zs为负值。
用水银差压计时(见图5):

式中:H——水银差压计读数,m;
PHg——水银的密度,kg/L;
Zs——测压点至泵基准面的垂直距离,m。
注:当测压点低于基准面时,Zs为负值。
2.3泵的压差按式(8)计算:

式中:P——压差,MPa。
3、泵速
3.1测量累计往复次数按式(9)计算:

式中:n——试验泵速,min-1;
k——累计往复次数。
3.2测量原动机的转速,按式(10)计算:

式中:ndr——原动机的转速,r/min;
i——速比。
4、功率
4.1用扭转力矩法计算泵输入功率(轴功率),按式(11)计算:

式中:Pin——泵的输入功率,kW;
M——转矩,N。m。
4.2已知原动机效率计算泵输入功率,按式(1 2)计算:

式中:Pdr——原动机输入功翠,kW;
ηmot——原动机效率。
4.3当试验泵速与额定泵速不同时,按式(1 3)计算:

式中:Pir——额定泵速下的输入功率,kW;
nr——额定泵速,min-1。
5、泵效率
泵的效率指泵的输出功率与输入功率之比,按式(14)计算:

式中:η——泵的效率;
Pou——泵的输出功率,kW。
泵的输出功率可由式(15)计算:

6、容积系数
容积系数指泵的流量与理论流量之比,按式(16)计算:

D——活塞或枉直径,m;
d——活塞杆直径,m;
s——行程长度,m;
z——联数。
7、泵机组效率
泵机组效率指泵的输出功率与泵原动机输入功率之比,按式(17)计算:

式中:ηov——隔膜泵机组效率。
8、有效净正吸入压头
有效净正吸人压头按式(18)计算:

式中:NPSHa——有效净正吸人压头,m;
Ps——吸人压力(绝对压力),MPa;
Ps—Pa+Pa
Pa——泵安装运行处的大气压,MPa;
Pv——流体在试验温度下的饱和蒸汽压力,MPa;
ha——加速度头,m。
六、性能曲线绘制
绘制额定泵速下流量、功率、泵效率与压差关系曲线,同时绘制试验工况下泵速与压差的关系曲线,如图6所示。
图6

1、试验结果文件
1.1型式检验应做出下列文件:
a)试验介质的资料;
b)试验装置系统图;
c)试验用仪器、仪表的校准记录资料;
d)试验前关于泵装配和主要零件检查的资料;
e)试验后关于泵解体检查结果和主要摩擦副尺寸变动的资料;
f)试验记录、泵性能曲线图;
g)检验结果。
1.2抽查检验应做出下列文件:
a)试验记录;
b)隔膜泵的性能曲线图;
c)检验结果。
1.3出厂检验应做出下列文件;
a)试验记录;
b)检验结果。
1.4试验记录表详见附录C(提示的附录)。
1.5试验资料应有试验负责人的签字。