JB/T 8941.2-1999 一般用途罗茨鼓风机 第 2 部分：性能试验方法

JB/T8941.2-1999前夲标准是根据ISO1217:1996(E)《容积式压缩机一验收试验》对邡BJ72031-89一般用途罗茨鼓风机性能试验方法》的修订。本标准在技术内容上与ISO1217:1996(E)等效,但由于该标准没有给出试验装置,本标准采用了日本工业标准JsB3411995《容积式压缩机一试验和检查方法》中带流动调整器的试验装置JIsB8341-1995是根据IO1217:1986修订的版本,其主要技术内容和试验装置符合IO1217:1996(E)的要求。本标准与ZBJ7203189相比,主要技术内容改变如下1.全部采用SI单位2.增编了第3章定义,第4章符号、单位及下标。3.增编了成组型罗茨鼓风机和双级罗茨鼓风机以及负压罗茨鼓风机的试验方法。4.对试验装置的图示进行了修订。5.在计算方法上,引入了湿度对气体特性的影响,并根据罗茨鼓风机的工作原理和泄漏特性,提出了罗茨鼓风机技术参数的修正方法。本标准是JBT8941一般用途罗茨鼓风机》系列标准的第二部分,该系列标准包括以下两个部分:JB/T8941.1-1999般用途罗茨鼓风机第1部分:技术条件jB/T8941.2—1999一般用途罗茨鼓风机第2部分:性能试验方法本标准自实施之日起代替ZBJ72031-89。本标准的附录A是标准的附录本标准的附录B是提示的附录。本标准由全国风机标准化技术委员会提出并归。本标准负责起草单位:长沙鼓风机厂本标准参加起草单位:上海鼓风机厂、天津鼓风机厂、章丘鼓风机厂、武汉鼓风机丿本标准主要起草人:朱贵秀、刘志隆。中华人民共和国机械行业标准一般用途罗茨鼓风机JB/T8941.2-1999第2部分:性能试验方法代替ZBJ72031-89Roots type blowers for general purposePart 2: Performance test methods1范圃本标准规定了一般用途罗茨敢风机的性能试验方法。本标准适用于一般用途罗茨鼓风机(以下简称鼓风机)的性能试验在特殊情况下,以及用于输送特殊气体的鼓风机,制造厂和买方可协商参照本标准进行性能试验。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T2624-1993流量测量装置用孔板喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量GB/T28881991风机和罗茨鼓风机噪声测量方法GB/T11347—1989大型旋转机械振动烈度现场测量与评价JB/T8941.1-1999般用途罗茨鼓风机第1部分:技术条件3定义3.1标准吸气位置对每种鼓风机规定的具有代表性的吸气位置,该位置随鼓风机的结构和配置的不同而变化。注1单级鼓风机的标准吸气位置是吸气法兰处2双级鼓风机的标准吸气位置是第级鼓风机的吸气法兰处3成组型鼓风机的标准吸气位置是鼓风机装置的吸气始端。3.2吸入状态吸入气体在鼓风机标准吸气位置的状态3.3规定吸入状态按产品样本或合同规定的温度、压力、湿度等的吸入状态。34标准排气位置对每种鼓风机规定的具有代表性的排气位置,该位置随鼓风机的结构和配置不同而变化。注1单级鼓风机的标准排气位置是排气法兰处。2双级鼓风机的标准排气位置是第二级鼓风机的排气法兰处3成组型鼓风机的标准排气位置是排气终端的排气法兰处3.5规定转速国家机梳工业局1999-07-12批准2000-01-01实施456JB/T8941.2-1999在规定的运转状态下,鼓风机主轴单位时间的回转数。3.6环境压力在鼓风机附近测得的大气绝对压力3.7吸气压力标准吸气位置的气体压力,指吸入气体的静压力。3.8排气压力标准排气位置的气体压力,指排出气体的静压力。3.9吸气温度标准吸气位置气体的滞止温度3.10排气温度标准排气位置气体的滞止温度。3.11环境温度在鼓风机附近但不受鼓风机影响的大气滞止温度3.12实际容积流量在标准排气位置测得的鼓风机排出气体的容积流量,该流量应换算到规定吸入状态的状态(温度、压力、湿度和气体组份)。3.13轴功率驱动鼓风机主轴所需的功率,等于理论功率和机械损失之和,但不包括联轴器或带传动等装置的外部传动损失。3.14容积比能鼓风机单位标准容积流量所需的轴功率。4符号、单位及下标符号、单位及下标见表1和表2。表1符号和单位符号量名SI单位其他实用单位K修正系数功率Wkw转速n压力PakPa容积流量m/Sn/minR气体常数J/(kg·K)t摄氏温度C热力学温度(T=273+t)K7效率%k等熵指数压力比密度kg/m3相对湿度△p孔板前后的压差(4p=ppw)JB/T8941.2-1999表1(完)符号量名SI单位其他实用单位孔板节流孔直径D测量管道内径直径比(=4n/Dn)流量系数1可膨胀性系数D叶轮外径叶轮长度容积利用系数W比能J/mkW·h/m表2下标下标项目注环境状态吸入表示在罗茨鼓风机标准吸气位置所测得的量2排出表示在罗茨鼓风机标准排气位置所测得的量绝对的实际的大气的规定的corr修正的down孔板下游的读取的鼓风机主轴的理论的up孔板上游的容积的wS饱和水蒸气的5测量设备、方法和精度5.1压力测量5.1.1总则5.1.1.1管道的测压孔应垂直于内壁且与内壁齐平,不得有毛刺。5.1.1.2压力计连接管应尽可能地短,连接部位要检试其密封性(例如用肥皂液),排除所有的泄漏;并且应有足够的直径,合理布置,避免脏物堵塞。5.1.1.3仪表应妥善安装,避免振动等的影响。5.1.1.4测量仪器的精度为±1%51.1.5大气压力应用误差小于±40Pa的水银大气压力计测量。458JBT8941.2-19995.2温度测量52.1应采用认证过或标定过的仪器,例如精度±1K的温度计,热电偶、电阻温度计或热敏电阻插入管中或套管内测量温度。5.2.2应尽量采用薄壁小径管作温度套管同时,其外表面应进行防腐蚀和抗氧化处理,套内应充人适当的液体。52.3温度计或套管应插入管内距管道内壁的距离100mm或1/3管直径,取小者。5.2.4读数时,不得将温度计取出被测介质,如果有套管,则不得将其从套管中取出52.5应采取措施以保证a)紧靠插人点附近和凸起的连接件隔热良好,使套管和被测介质的温度相同b)各种测温仪器的传感器或温度计套管要让被测介质很好地流过(传感器或温度计套管应逆流斜插;极端情况下允许采用垂直于气流的位置)。c)温度计套管不得扰乱正常的流动。5.2.6热电偶应该有一个焊接的热端,同时应与导线一道按预定的使用范围进行校验。热电偶的材料应适用于被测介质和所使用的温度。如果热电偶采用温度计套管,则热端应尽可能焊在套管的底部。5.3湿度测量如果气体含有水分,在试验时应检查湿度。湿度检查应在尽可能靠近标准吸气位置处进行,用精度为±2%的通风干湿表(阿斯曼湿度计)测量。5.4转速测量采用附秒表计时的转速计光电测速仪或其他仪器测量,测量仪表精度不低于士0.2%5.5流量的测量5.5.1应用孔板测量容积流量,孔板的结构和尺寸按图15.52取压方式采用角接取压,其结构和尺寸按图1。5.53孔板的大小一般要求满足下列条件:测量管道的内径在50~1000mm范围内,直径比的平方等于0.05~0.64,孔板前后的压差在500Pa以上5.5.4孔板的技术要求、测量装置的使用方法安装要求应符合GB/T2624的规定。中;=4~10孔扳=1~10孔板F=30°~45°F=30·~45°e=(0.00-02)De=(0.005~002)D流向E=e~0.05Dn流向E=e-0.05D。a)环隙取压口b)单独钻孔取压口D-测量管道的内径50-1000mm;F一扩散角,();a-单孔孔径或狭缝宽度「≤0.65时,≤0,03D3B>0.65时,4≥(0.01~0,02》;对任意P值,a=1~10],mm;f狭缝厚度mm;导压管连接孔径,mm;dn一节流孔径,mm;E-孔板厚度,mm;e一锐边厚度,mm图1孔板和取压口结构示意图459JBT8941.2-19995.6功率测量5.6.1采用扭矩仪直接测量鼓风机的输入功率;或者通过测量电动机的输出功率乘以传动效率来间接确定鼓风机的输人功率。5.6.2精密扭矩仪的扭力元件的量程不应大于被测值的3倍。试验后,应在与试验相同的温度下或试验现场对扭矩仪及扭力元件进行校验。分别读取一组增减载荷的读数,同时注意读取增载荷期间的读数时,载荷不得减少;读取减载荷期间的读数时,载荷不得增加。按照校验期间确定的增、减载荷时读数的平均值为基础来计算功率。如果增、减载荷间的扭矩差超过1%,则扭矩仪不合格。5.6.3应该测量输入电功率再乘以电动机的效率来确定电动机的输出功率对于三相电动机,应该采用两瓦特表法或其他具有相同精度的方法,电动机的效率必须经过标定。仪表的精度应不低于表3的规定表3名称精度等级说明电流表电流表和电压表的量程应不大于被测值的3倍电压表0.5瓦特表0.5瓦特表的额定电流、电压值应不高于被测值的1.4倍互感器0.2功率因数表1.05.6.4除了可靠的数据之外,允许采用表4的数据作为传动效率的基础数据。表4传动方式传动效率联轴器99%V带95%5.7振动测量按GB/T11347的规定进行测定5.8噪声测量按GB/T2888的规定进行测定。5.9其他测量59.1轴承温度鼓风机在规定负荷下运转,待温升稳定以后,测量轴承或轴承附近的表面温度5.9.2润滑油温度鼓风机在规定负荷下运转,待温升稳定以后测量润滑油的温度或油箱油位处的表面温度。5.10仪表的校验试验前应有校验的原始记录。对由于试验中的使用,其校验值易于发生变化的那些主要的仪表,在试验之后还应再次进行校验。仪表校验时的变化如超出了仪表等级允许的范围时,则该试验不予认可6试验方法6.1试验按JB/T8941.1的规定分为型式试验和出厂试验。型式试验项目为:温度压力容积流量转速轴功率、容积比能振动、噪声和运行状况。出厂试验项目为:温度压力、容积流量、转速、振动和运行状况。6.1.1型式试验应在包含规定的排气压力在内的5个以上测点进行试验,出厂试验应在规定的排气压力下进行试验。460JB/T8941.2-19996.1.2试验工况应尽可能而又合理地接近规定工况,与规定工况的偏离不应超过表5的限度表5与规定值的最大偏差和相对于平均值的最大波动测量参数最大允许偏差组读数与平均值间允许的最大波动范田吸气压力士10±1%吸气温度不规定±2K排气压力不规定士1%型式试验:±4%转速±1%出厂试验:-5%~+10%孔板温度不规定+ 2K孔板压差不规定土2为6.1.3试验期间应按使用说明书进行操作,润滑剂、冷却水及其供给量均不得超出使用说明书的规定6.1.4读数前,鼓风机应运行足够长的时间,以保证工况的稳定,同时使得试验期间仪表的读数不发生系统的变化。如果不可避免地出现了个别读数过大的情况,则应增加读数数目,以保证该项目的准确性。6.1.5每种负荷下应读取足够数目的读数以表明确实达到了稳定的工况,读数的数目和间隙时间应适当选定,以保证获得所要求的精度。6.1.6对于出厂试验,鼓风机应在规定转速、规定压力下连续运转不少于2h,待温升稳定后测量各部位的温度。6.1.7试验后应检查鼓风机和测试设备,如发现有影响试验结果的故障,应在排除故障后再次试验6.2试验装置6.2.1试验装置见图2图3、图4。6.2.2管道配置6.2.2.1正压鼓风机排气口或负压鼓风机进气口允许采用渐缩管(锥形收敛角小于30°)或者渐扩管(锥形扩散角小于14°),其两端截面面积之比在0.7和1.3之间。当排气口在上方或者下方时,可以采用等径弯管,其曲率半径应大于或等于管道直径。/戴风机压力调节闻Ph关连管过滤器①流林测量装置原动机图2正压风机试验装置PL鼓风机连接管压力调节闯Ph流量测量装置M原动机图3负压鼓风机试验装置461JB/T8941.2-1999鼓风机P1压力调节闯关口连接管①流量测景置过滤器2原动机图4成组型鼓风机实验装置6.2.2.2正压鼓风机排气压力或负压鼓风机进气压力测压口结构可采用图5或其他型式的结构但必须满足表5的规定。在测试管道的外壁面静压口处焊接一环室,环室外同截面上静压力测点数为2两测点的相位角为90°。测试管道的同一截面上,沿圆周均布4孔,孔的中心线与管壁垂直,直径为26mm,与测试管特别是内壁面的交界处应平滑,无毛刺环测试管道d图56.2.2.3从鼓风机排气口到压力调节阀的长度不小于4D6.2.2.4流量测量装置见图6图7。6.2.2.5压力调节应选择出口偏流尽量小的形式。压力调节网连接管檐格式流动调整器孔板≥3Dn≥11Dn6D≥3D图6用于正压鼓风机测量时62JBT8941.2-1999孔板压力调节闯连接管>3D3D图7用于负压鼓风机测量时6.2.2.6栅格式流动调整器见图8■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■墨■囊■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■e=(0.250~0.083)D1>3e图8栅格式流动调整器6.3读数整理6.3.1在进行最后计算之前,应仔细椅查记录数据是否与运行工况一致,一次试验中读数的波动不得超过表5规定的限值。6.3.2任一试验所采用的全部读数应该是连续的。6.3.3出现过大波动的一组读数,可以但只能舍弃试验开始或末了的读数,一次读数时的所有数据应尽可能同时读取6.4计算试验结果6.4.1总则6.4.1.1除流量测量以外,应该用所采用的读数的算术平均值来计算试验结果。6.4.1.2由测量装置处测得的该处状态的气体流量应转化为标准吸气位置状态,得到实际的容积流量6.4.1.3试验工况绝不会严格地与规定工况一致,因此在将试验结果与规定值进行比较之前,应对容积流量和功率进行修正。6.4.2计算方法6.4.2.1湿空气的气体常数按式(1)计算R=287.1/(1-0.3789啊/)…(1)6.4.2.2标准吸气位置的气流密度按式(2)计算:463JB/T8941.2-1999P1=p1,/(RT1)…………(2)注:当鼓风机敞开于大气试验时,,=p,T1=T06.4.2.3孔板节流装置上游气体的密度按式(3)计算卩m=Pn,s/(RTm)……(3)6.4.24实际容积流量按式(4)计算6.4.2.5理论容积流量按式(5)计算nD2L入(56.4.2.6容积效率按式(6)计算7=(QQ)×1(6)6.4.2.7容积比能按式(7)计算w=NQ……(7)6.4.3对规定工况的修正6.4.3.1转速修正系数K1按式(8)计算:Knc/PR(8)64.3.2气体常数修正系数K2按式(9)计算K2=(R/R)12(9)6.43.3压力比修正系数K3按式(10)计算:K=[(-1)/(R-1)]2…(10)注1对单级薮风机,y=p2/p。2对双级鼓风机,为第一级罗茨鼓风机的压力比。6.4.34吸入气体温度修正系数K4按式(11)计算:K:=(T1,/T1,R)11)6.4.3.5修正后的实际容积流量按式(12)计算:Q,,wr=K1×Qh-(Qh,R一Q,R)K2k3K………………(12)6.4.3.6修正后的轴功率按式(13)计算:K,N专··萨·章面甲寺身看。看自〔13)64.3.7修正后的容积效率按式(14)计算:7.cx=1-(1—,R)K2K3K。/K1…(14)64.3.8修正后的容积比能按式(15)计算W.smr=W、g,g/………(15)6.4.4试验结果应将修正后的数据作为试验结果进行汇总。当有要求给出性能曲线时,应以压力为横坐标,分别以容积流量、轴功率、容积效率、容积比能为纵坐标绘制出罗茨鼓风机的各性能曲线。7试验结果与规定值的比较根据6.4.3修正的测试结果应与规定的性能进行比较:修正后的功率消耗与规定的功率消耗的比较,包括容积比能修正后的容积流量与规定压力下保证的容积流量的比较464JB/T8941.2-19998试验报告试验完成后,应起草一份记录试验过程和结果的试验报告。试验报告应包含下列内容:a)试验的时间和地点以及主管人和其他参加人员的姓名。b)如下技术数据鼓风机的型号、规格、制造厂名及制造时间,给出操作数据、附件及其驱动装置和其他特征〔冷却和润滑系统等)的简要说明。驱动装置的型号规格、制造厂名和制造时间,特别是确定规定性能所必要的技术数据。c)过程方案和标明测点位置,仪表型号及标定记录的试验装置简图。d)指出在试验期间记录的不正常情况。e)计算公式、结果及必要的图表。f)实际性能和规定值的比较。规定值是否得到满足的结论。465JB/T8941.2-1999附录A(标准的附录)流量系数和可膨胀性系数A1流量系数a当Re≥105~2×106,B2≥0.05~0.64,Dn≥50~1000mm时,角接取压孔板的流量系数a按图A1取值或按式(A1)计算求得a=c/(1-4)………………………………(A1)式中,c=0.5959+0.0312P2-0.1840B8+0.00292.5(10/ReD)05Rep为雷诺数,按式(A2)计算RD(A2)式中:v—测试管道内空气的平均流速,m/s;U-—空气的运动粘度,见表A1。表A1运动粘度温度0401000140CU×1013.215.016.918.820.923.25.227.40.780.050.598C. iD0.6030,766080.200.6160.740.250.6240.72005D.6470.6620.450.670.700.500.6970.550.600.640.7680.580.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.550.600,65B2=(d图A1流量系数466JB/T8941.2-1999A2可膨胀性系数E可膨胀性系数,按图A2取值当pwn/p甲≥0.75时,可按式(A3)计算求得:E=1-(0.41+0.3)△p/(kp)…………………(A3)0.99down30.90)0.050.100.9G790,970.96700.400.96880.96180.600.700.95470.s60.dewn图A2可膨胀性系数467JB/T8941.2-1999附录B(提示的附录)水蒸气压力B1水蒸燕气压力见表B1。表B11×105Pa时饱和空气中水蒸气压力干球温度t水蒸气压力p千球温度f水蒸气压力p球温度t」水燕气压力p102Pa102P102P201,031012.274073.7591.131113.12AL77.7I&1.251211.181.9817l.371315.0086.39161.531415.971.001.651517.0495.814.811618.17100.85131.9819.3647106.12122.171820.6248111.622.3721.949117.362.592023.37123,3524,8128.60826136.133.382328.08142.9363.682429,8254150.0254.012531.6757.41-44.372633.6056165.092735.6457l73.122837.7858181.462940.0459190.156.1130199.176.5644.91250.107,053247.5370311.6037.573350.2975385.5048.133453.180473.608,72356.2285578.009.353659.4090701.103762.7195845.2010.723866.241001013.001.4739468