GB/T 27872-2011 潜水曝气机

　　ICS 13. 030. 40 J 88

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 27872—2011

　　潜 水 曝 气 机

　　Submersibleaerator

　　2011-12-30发布 2012-09-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 27872—2011

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由国家发展和改革委员会提出 。

　　本标准由全国环保产品标准化技术委员会(SAC/TC275)归 口 。

　　本标准负责起草单位 :南京贝特环保通用设备制造有限公司 。

　　本标准参加起草单位 :深圳市爱立诚环保设备有限公司 、上海川源机械工程有限公司 、珠海市江河海水处理设备工程有限公司 、国家环保产品质量监督检验中心 。

　　本标准主 要 起 草 人 : 曾 德 全 、汪 文 生 、郝 玉 萍 、王 立 坚 、谢 宏 炅 、毕 耜 贵 、万 向 阳 、杨 爱 国 、陈 庆 和 、郭庆 、张斌 、乔炜 。

　　Ⅰ

　　GB/T 27872—2011

　　潜 水 曝 气 机

　　1 范围

　　本标准规定了潜水曝气机的术语和定义 、分类和型号 、技术要求 、试验方法 、检验规则 、标志 、包装 、运输和贮存 。

　　本标准适用于潜水曝气机 。

　　2 规范性引用标准

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是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 191 包装储运图示标志(ISO 780)

　　GB 755 旋转电机 定额和性能(IEC 60034-1)

　　GB/T 1031 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值GB/T 1220 不锈钢棒

　　GB/T 1720 漆膜附着力测定法

　　GB/T 2828(所有部分) 计数抽样检验程序[ISO 2859(所有部分)]

　　GB/T 3452. 1 液压气动用 O形橡胶密封圈 第 1部分 :尺寸系列及公差(ISO 3601-1)

　　GB/T 3797 电气控制设备

　　GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码)(IEC 60529:2001)

　　GB/T 4942. 1—2006 旋转电机整体结构的防护等级(IP代码) 分级(IEC 60034-5:2000)

　　GB/T 5013. 4 额定电压 450/750V及以下橡皮绝缘电缆 第 4部分 :软线和软电缆(IEC60245-4) GB 5749 生活饮用水卫生标准

　　GB/T 6556 机械密封的型式 、主要尺寸 、材料和识别标识

　　GB/T 9239. 1—2006 机械振动 恒态(刚性)转子平衡品质要求 第 1 部分 :规范与平衡允差的检验(ISO 1940-1:2003)

　　GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则

　　GB/T 10894 分离机械 噪声测试方法(ISO 3744)

　　GB/T 12785—2002 潜水电泵 试验方法

　　GB/T 13306 标牌

　　GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

　　CJ/T 3015. 2 曝气器清水充氧性能测定

　　JB/T 2932 水处理设备 技术条件

　　JB/T 5118 污水污物潜水电泵

　　JB/T 6447 YCJ系列齿轮减速三相异步电动机 技术条件(机座号 71~ 280)

　　JB/T 6880. 1 泵用灰铸铁件

　　JB/T 6880. 2 泵用铸钢件

　　JB/T 6881—2006 泵可靠性测定试验

　　1

　　GB/T 27872—2011

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　潜水曝气机 submersibleaerator

　　水体需氧时 ,能通过自吸或外供空气的方式 , 向水体充入空气 ,并使空气中的氧溶解于水的潜水机械装置 。

　　3. 2

　　进气量 air input

　　在标准试验条件下 ,潜水曝气机单位时间内由进气管进入水体的空气体积 ,单位 :m3/h。 3. 3

　　充氧量 oxygen input

　　在标准试验条件下 ,潜水曝气机单位时间内向水中补充氧气的质量 ,单位 :kg/h。

　　3. 4

　　动力效率 efficiency ofpower

　　在标准试验条件下 ,充氧量与潜水曝气机系统消耗的总输入功率之比 ,单位 :kg/(kW · h) 。 3. 5

　　气泡作用直径 diameterofbubbleeffect

　　以潜水曝气机叶轮的旋转中心为圆心 ,水面气泡形成的外圆直径 ,单位 :m。

　　3. 6

　　潜水深度 divingdepth

　　当潜水曝气机水平放置时 ,潜水曝气机混合液出口中心线距水平面的垂直距离 ,单位 :m。

　　4 分类和型号

　　4. 1 分类

　　按工作原理可分为 :

　　a) 潜水自吸式曝气机 , 适用于潜水深度范围为 1 m~ 5 m ;

　　b) 潜水供气式曝气机 ,适用于潜水深度范围为 5 m~ 20m。

　　4. 2 型号

　　潜水曝气机的型号表示如下 :

　　QXB × -×

　　进气管通径 ,单位 :mm 电机功率 ,单位 :kW

　　潜水自吸式曝气机QSB × -S/C

　　S— 叶轮及混气盘材质为不锈钢 ;

　　C— 叶轮及混气盘材质为碳钢

　　电机功率 ,单位 :kW 潜水供气式曝气机

　　示例 :QXB3-50表示电机功率为 3 kW ,进气管通径为 ϕ50 mm 的潜水自吸式曝气机 。

　　2

　　GB/T 27872—2011

　　QSB22-S表示电机功率为 22 kW , 叶轮及混气盘材质为不锈钢的潜水供气式曝气机 。

　　4. 3 结构组成

　　4. 3. 1 潜水自吸式曝气机主要由叶轮 、密封件 、潜水电机 、混气盘 、进气室 、供气管 、消音器等部分组成 ,如图 1。

　　图 1 潜水自吸式曝气机

　　4. 3. 2 潜水供气式曝气机主要由叶轮 、密封件 、潜水电机 、混气盘 、进气室 、供气管 、减速机构等部分组成 ,如图 2。

　　单位为毫米

　　图 2 潜水供气式曝气机

　　5 技术要求

　　5. 1 基本要求

　　5. 1. 1 工作环境 :

　　a) 正常运行最高介质温度不超过 45℃ ;

　　b) 介质的 pH值为 5~ 9;

　　c) 介质密度不超过 1150kg/m3 。

　　3

　　GB/T 27872—2011

　　5. 1. 2 工作条件 :

　　a) 工作电源 :交流 380V±20V,50Hz;

　　b) 工作水深 :最小水深应能完全淹没潜水曝气机主机 ,最大水深应不超过 20m。

　　5. 1. 3 潜水曝气机应按规定的图样和技术文件制造 。

　　5. 1. 4 外观

　　5. 1. 4. 1 机身外表面应平整光滑 、色泽一致 。如采用涂覆时 ,应采用重防腐涂料 ,涂层总厚度应不小于150μm ,且附着牢固 。

　　5. 1. 4. 2 潜水曝气机上应固定明显的红色转向标志 ,标识叶轮的旋转方向 。

　　5. 1. 5 材质

　　5. 1. 5. 1 机 座 、端 盖 、混 气 盘 等 材 质 的 机 械 性 能 和 耐 腐 蚀 性 能 应 不 低 于 HT200牌 号 铸 铁 , 应 符 合JB/T 6880. 1 的规定 ,配套金属管件应符合相关国家标准和行业标准的规定 。

　　5. 1. 5. 2 轴 及 外 露 紧 固 件 材 质 的 机 械 性 能 和 耐 腐 蚀 性 能 应 不 低 于 2Cr13 牌 号 不 锈 钢 , 应 符 合GB/T 1220 的规定 。

　　5. 1. 5. 3 叶轮应采用高强度 、耐腐蚀的材质 。 如采用不锈钢材质 , 其机械性能和耐腐蚀性能不 低 于1Cr18Ni9,应符合 JB/T 6880. 2 的规定 。

　　5. 1. 6 叶轮

　　5. 1. 6. 1 叶轮制造应型线正确 、摩擦阻力小 、表面粗糙度 Ra≤6. 3 μm , 叶轮的断面形状误差与尺寸偏差不得大于公称尺寸的 1‰ 。

　　5. 1. 6. 2 叶轮转动应灵活 、平稳 、无卡滞 。

　　5. 1. 6. 3 叶轮的平衡精度等级应符合 GB/T 9239. 1—2006中 G6. 3 级的规定 。

　　5. 1. 7 密封件

　　5. 1. 7. 1 潜水曝气机的轴封应密封可靠 , 当采用机械密封时 ,应符合 GB/T 6556的规定 。

　　5. 1. 7. 2 潜水曝气机的密封圈应符合 GB/T 3452. 1 的规定 。

　　5. 1. 7. 3 潜水曝气机的密封性能应可靠 , 内腔应能承受 0. 25MPa气压 、历时 3 min且无渗漏 。

　　5. 1. 8 潜水电机

　　5. 1. 8. 1 潜水电机运行期间 , 电源电压和频率与额定值的偏差应符合 GB 755的规定 。

　　5. 1. 8. 2 当功率 、电压及频率为额定值时 ,效率和功率因数的保证值应符合 JB/T 5118的规定 。

　　5. 1. 8. 3 潜水电机的定子绕组对机壳的绝缘电阻 ,冷态时应不小于 50MΩ。

　　5. 1. 8. 4 当频率为 50Hz、额定供电电压为 380V 时 ,潜水电机的定子绕组应能承受试验电压有效值为 1760V、历时 1 min的耐电压试验而不被击穿 。

　　5. 1. 8. 5 潜 水 电 机 的 防 护 等 级 应 符 合 GB/T 4942. 1—2006 中 IP68 的 规 定 , 绝 缘 等 级 应 符 合GB/T 12785—2002中 F级的规定 。

　　5. 1. 8. 6 潜水电机的电缆应符合 GB/T 5013. 4 的规定 , 电缆长度应不小于 10m。

　　5. 1. 9 减速机构

　　减速机构使用系数应不低于 1. 5,应符合 JB/T 6447的规定 。

　　5. 2 装配要求

　　5. 2. 1 输出轴的径向跳动允差 ≤0. 05 mm ,轴向位移允差 ≤0. 15 mm。

　　5. 2. 2 潜水自吸式曝气机叶轮端面跳动允差 ≤0. 2 mm ,径向跳动允差 ≤0. 10mm。

　　5. 2. 3 潜水供气式曝气机叶轮端面跳动允差 ≤1. 5 mm ,径向跳动允差 ≤2mm。

　　5. 3 性能要求

　　5. 3. 1 每种规格的潜水自吸式曝气机都应进行充氧性能测定 ,并依据测定结果绘制出该规格潜水曝气机的充氧性能曲线图 。潜水自吸式曝气机性能要求应符合表 1 的规定 。

　　4

　　GB/T 27872—2011

　　表 1 潜水自吸式曝气机性能要求

　　型 号

　　工作条件

　　性能参数

　　电机功率/ kW

　　潜水深度a/

　　m

　　进气量/ (m3 /h)

　　≥

　　充氧量/ [kg(O2 )/h]

　　≥

　　气泡作用

　　直径/m

　　≥

　　动力效率/

　　[kg/(kW · h)]

　　≥

　　QXB0. 75-32

　　0. 75

　　1. 8

　　9. 5

　　0. 47

　　2. 8

　　0. 64

　　QXB1. 5-32

　　1. 5

　　2. 7

　　18

　　0. 96

　　3. 5

　　0. 64

　　QXB2. 2-50

　　2. 2

　　3. 2

　　28. 5

　　1. 5

　　4. 8

　　0. 68

　　QXB3-50

　　3

　　39

　　2. 06

　　5. 5

　　0. 68

　　QXB4-50

　　4

　　3. 6

　　53

　　2. 8

　　6. 5

　　0. 7

　　QXB5. 5-65

　　5. 5

　　72

　　3. 85

　　8

　　0. 7

　　QXB7. 5-65

　　7. 5

　　4

　　102

　　5. 7

　　10

　　0. 76

　　QXB11-100

　　11

　　4. 2

　　178

　　9

　　11

　　0. 82

　　QXB15-100

　　15

　　4. 5

　　248

　　12. 4

　　12

　　0. 83

　　QXB18. 5-100

　　18. 5

　　4. 5

　　350

　　15. 7

　　12. 5

　　0. 85

　　QXB22-100

　　22

　　4. 5

　　430

　　18. 7

　　13. 5

　　0. 85

　　QXB30-150

　　30

　　4. 5

　　510

　　24. 6

　　14. 5

　　0. 82

　　QXB37-150

　　37

　　4. 5

　　570

　　26. 6

　　15

　　0. 72

　　QXB45-150

　　45

　　4. 5

　　630

　　31

　　15. 5

　　0. 69

　　QXB55-150

　　55

　　4. 5

　　820

　　38

　　16

　　0. 69

　　a 表中潜水深度为推荐最合适的试验深度 。

　　5. 3. 2 每种规格的潜水供气式曝气机都应进行充氧性能测定 ,并依据测定结果绘制出该规格潜水曝气机的充氧性能曲线图 。潜水供气式曝气机性能要求应符合表 2 的规定 。

　　表 2 潜水供气式曝气机性能要求

　　型号

　　工作条件

　　性能参数

　　电机功率/ kW

　　潜水深度/

　　m

　　进气量/ (m3 /h)

　　充氧量/ (kg/h)

　　≥

　　动力效率/

　　[kg/(kW · h)]

　　≥

　　QSB5. 5

　　5. 5

　　5~ 20

　　480

　　35

　　1. 52

　　QSB7. 5

　　7. 5

　　5~ 20

　　900

　　58

　　1. 52

　　QSB11

　　11

　　5~ 20

　　1080

　　74

　　1. 52

　　QSB15

　　15

　　5~ 20

　　1500

　　90

　　1. 52

　　QSB22

　　22

　　5~ 20

　　1800

　　115

　　1. 52

　　QSB30

　　30

　　5~ 20

　　2400

　　156

　　1. 52

　　QSB37

　　37

　　5~ 20

　　3000

　　198

　　1. 52

　　注 1: 潜水深度为 8 m 时 ,其余数据为标准试验条件下的指标 。

　　注 2: 动力效率为含鼓风机功率计算值 。

　　5

　　GB/T 27872—2011

　　5. 3. 3 搅拌性能

　　潜水曝气机应具有适当的搅拌能力 , 出 口流速应不小于 3 m/s。

　　5. 3. 4 平均无故障工作时间(MTBF)

　　在 5. 1. 1 的工作环境下 ,潜水曝气机的平均无故障工作时间(MTBF)应不小于 5000h,故障类型应符合 JB/T 6881—2006 中 Ⅰ 类故障和 Ⅱ类故障的规定 。

　　5. 3. 5 设计寿命

　　潜水曝气机的壳体设计寿命应不小于 15 年 ,减速机传动装置的设计寿命应不小于 75000h,轴承设计寿命应不小于 50000h。

　　5. 3. 6 保护装置

　　潜水曝气机电机应设有过热保护装置 ,密封腔应设泄漏保护装置 。

　　5. 3. 7 噪声

　　潜水自吸式曝气机在正常工作时 ,产生的噪声声功率级应不大于 70dB。

　　5. 3. 8 电控设备

　　潜水曝气机的电控设备 应 符 合 GB/T 3797 的 规 定 , 采 用 户 外 箱 式 防 护 等 级 应 不 低 于 GB 4208— 2008中 IP55 的规定 。

　　6 试验方法

　　6. 1 外观及部件检验

　　6. 1. 1 标准试验条件

　　水温 20℃ 、气压 101. 325kPa,在清水中规定的潜水深度的范围内 ,潜水曝气机在额定电压 、频率下运行 ,清水应符合 GB 5749的规定 。

　　6. 1. 2 外观检测

　　6. 1. 2. 1 涂层厚度使用漆膜厚度仪测定 , 附着力测定应符合 GB/T 1720的规定 。

　　6. 1. 2. 2 潜水曝气机的外观质量 、转向标志的检测应符合 JB/T 2932的规定 。

　　6. 1. 3 材质检验

　　主要零部件材料和配套设备的检验由供方提供合格证明 ,必要时应按产品标准进行检验 。

　　6. 1. 4 叶轮检测

　　6. 1. 4. 1 叶轮的加工精度 、断面形状误差与尺寸偏差用符合规定的测量工具测量 ,其表面粗糙度评定应符合 GB/T 1031的规定 。

　　6. 1. 4. 2 叶轮转动灵活性用手感法结合目测法检测 。

　　6. 1. 4. 3 直径小于等于 500mm 的叶轮应做动平衡试验 ; 直径大于 500 mm 的叶轮 ,其厚度与外径的比 B/φD≤0. 2 时应做静平衡试验 ,平衡试验应按 GB/T 9239. 1—2006的规定 。

　　6. 1. 5 密封性检测

　　向潜水电机或减速机的内腔注入压力 0. 25MPa的压缩空气 ,历时 3 min无泄漏 。

　　6. 1. 6 潜水电机检测

　　6. 1. 6. 1 潜水电机的电气性能试验应符合 GB/T 12785—2002 的规定 。

　　6

　　GB/T 27872—2011

　　6. 1. 6. 2 绝缘电阻应使用 500V兆欧表测量 。

　　6. 1. 6. 3 电机的定子绕组用耐压仪进行 1760V 电压下历时 1 min的耐压检测 。

　　6. 1. 6. 4 潜水电机的检测应符合 GB/T 5013. 4 的规定 , 电缆长度应不小于 10 m ,或符合用户要求的长度 。

　　6. 1. 7 减速机构检测

　　减速机构安全使用系数应不低于 1. 5,检测方法应符合 JB/T 6447的规定 。

　　6. 2 装配检测

　　6. 2. 1 潜水电机装配后 ,用百分表对输出轴端进行径向跳动和轴向位移检测 。

　　6. 2. 2 整机装配后 ,用百分表分别对叶轮的端面跳动和径向跳动检测 。

　　6. 3 性能检测

　　6. 3. 1 在规定的水深范围内 ,用精度不低于 2. 5 级的转子流量计或涡街流量计测量进气量 , 同时用卷尺测量气泡作用直径 。潜水曝气机充氧性能的试验方法应符合 CJ/T 3015. 2 的规定 。

　　6. 3. 2 搅拌性能检测

　　在潜水曝气机水气混合液水平出 口 100mm 处 ,用精度不低于 0. 02m/s 的流速仪进行检测 。

　　6. 3. 3 平均无故障工作时间

　　潜水曝气机平均无故障工作时间的试验方法应符合 JB/T 6881—2006的规定 。

　　6. 3. 4 设计寿命

　　潜水曝气机 、减速机传动装置和轴承的设计寿命应由生产厂家提供证明 。

　　6. 3. 5 保护装置检测

　　电机漏水保护传感器 , 当电机油室中介质电阻小于 200Ω 时 ,输出动作信号 ; 电机过热保护传感器 ,电机绕组中应装有不少于一组热敏开关 ,在绕组达到 135℃时应动作 。

　　6. 3. 6 噪声检测

　　应符合 GB/T 10894的规定 。

　　6. 3. 7 电控设备检测

　　由厂家提供合格证明 ,需要时应按相关标准检测 。

　　7 检验规则

　　7. 1 检验分类

　　潜水曝气机检验分出厂检验 、型式检验 。

　　7. 2 出厂检验

　　每台潜水曝气机应进行出厂检验 ,检验项目及试验方法按表 3 的规定执行 。

　　7. 3 型式试验

　　7. 3. 1 有下列情况之一者 ,应进行型式检验 :

　　a) 新产品定型鉴定或批量投产时 ;

　　7

　　GB/T 27872—2011

　　b) 正常生产满 36个月继续生产时或者停止生产 6个月以上恢复生产时 ;

　　c) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 ;

　　d) 正式生产后 ,如结构 、材质 、工艺有较大改变时 ;

　　e) 上级质量监督机构提出型式检验要求时 。

　　7. 3. 2 抽样检查和判断处置规则应符合 GB/T 2828(所有部分) 的规定 ,抽样可采用正常检查一次抽样方案 ,检查水平为特殊 检 查 水 平 S-1, 检 查 批 应 满 足 样 本 至 少 为 2 台 的 要 求 , 合 格 质 量 水 平(AQL)为 6. 5。

　　7. 3. 3 检验项目及试验方法按表 3 的规定执行 。

　　表 3 检验项目及试验方法

　　序号

　　检验项 目

　　检验类型

　　要求

　　试验方法

　　型式

　　出厂

　　1

　　整机外观质量(涂层及转向标识等)

　　√

　　√

　　5. 1. 4

　　6. 1. 2

　　2

　　材质

　　√

　　—

　　5. 1. 5

　　6. 1. 3

　　3

　　叶轮

　　精度(型线 、形状及尺寸偏差)