GB/T 27883-2011 容积式空气压缩机系统经济运行

　　ICS 27. 010 F 01

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 27883—2011

　　容积式空气压缩机系统经济运行

　　Economicaloperation fordisplacementaircompressorsystem

　　2011-12-30发布 2012-06-01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 27883—2011

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC20)提出 。

　　本标准由全 国 能 源 基 础 与 管 理 标 准 化 技 术 委 员 会 合 理 用 电 分 技 术 委 员 会 (SAC/TC 20/SC 4)归口 。

　　本标准起草单位:深圳达实智能股份有限公司 、中国标准化研究院 、合肥通用机电产品检测院 、深圳振华亚普精密机械有限公司 、阜新金昊空压机有限公司 、淮北矿业集团公司 、上海能效中心 、南京钢铁股份有限公司 、广东正力精密机械有限公司 。

　　本标准主要起草人:赵跃进 、李铁牛 、陈向东 、郑家强 、郑晓纯 、梁树金 、刘尹 、秦洪波 、李晓强 、王威 、裴念强 。

　　Ⅰ

　　GB/T 27883—2011

　　容积式空气压缩机系统经济运行

　　1 范围

　　本标准规定了交流电动机驱动的一般用容积式空气压缩机系统经济运行要求 、判别与评价方法 、测试方法及评估与改进措施 。

　　本标准适用于交流电动机驱动 、额定排气压力小于或等于 1. 4 MPa、在用的一般用容积式空气压缩机系统运行 ,改建 、扩建及新建容积式空气压缩机系统设计可参照执行 。

　　2 规范性引用文件

　　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 3853 容积式压缩机验收试验

　　GB/T 4975 容积式压缩机术语 总则

　　GB/T 13277. 1 压缩空气 第 1部分:污染物净化等级

　　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 13471 节电技术经济效益计算与评价方法

　　GB/T 16665 空气压缩机组及供气系统节能监测方法

　　GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则

　　GB 18613 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级

　　GB 19153 容积式空气压缩机能效限定值及能效等级

　　GB 21518 交流接触器能效限定值及能效等级

　　GB 50029 压缩空气站设计规范

　　3 术语和定义

　　GB/T 4975、GB/T 13466、GB/T 16665界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 3. 1

　　机组 unit

　　由电动机 、空气压缩机主机与传动 、电控 、气控(含调速)及主机冷却与润滑等保证空气压缩机正常工作的辅助系统所组成的总体 。

　　3. 2

　　净化设备 purification equipment

　　为净化压缩空气而采用的各种设备的总称 ,包括气/液分离器 、干燥器 、过滤器等 。

　　3. 3

　　供气管网 airsupply network

　　所有输送压缩空气的管路 、管件及辅助设备(如冷却设备)所组成的总体 。

　　3. 4

　　系统 system

　　由机组 、净化设备与供气管网所组成的总体 。

　　1

　　GB/T 27883—2011

　　4 系统经济运行要求

　　4. 1 电气设备要求

　　当系统中交流电动机或交流接触器满足 GB 18613或 GB 21518的适用范围时 ,其能效指标应符合GB 18613或 GB 21518的规定 。且年运行时间大于 3 000 h、平均负载率大于 60%的机组 ,应采用效率符合 GB 18613中能效 2 级以上的电动机 。

　　4. 2 机组要求

　　机组的选型应符合以下要求 :

　　a) 满足系统的使用压力 、容积流量及品质 ,机组应与负载特性相匹配 ;

　　b) 应选用能效指标符合 GB 19153能效 3 级的机组 ,宜选用能效 2 级以上的机组 ;

　　c) 机组控制设备应能满足运行工况变化的要求 。

　　4. 3 净化设备要求

　　4. 3. 1 在保证用气质量的条件下 ,应按照 GB/T 13277. 1,宜选用合理的压缩空气质量等级 。

　　4. 3. 2 根据 GB/T 13277. 1 确定的压缩空气压力露点等级 ,合理选择干燥设备的种类 。压力露点等级高于 3 级 ,宜选用冷冻式干燥器 。

　　4. 3. 3 应在保证压差的前提下优先选择效率高的干燥器 。

　　4. 3. 4 过滤器应安装在系统排气支路 、干燥支路或用气支路上 ,宜减少在总管上安装大流量的过滤器 ,并避免因选型偏小产生的压力损失 。

　　4. 3. 5 应在干燥器前采取措施除去压缩空气中的部分油及水分 。

　　4. 3. 6 应定期清洗或更换管路中的净化设备 , 降低阻力 ,减小压力损失 。

　　4. 4 供气管网要求

　　4. 4. 1 系统中管网应在优化生产工艺的条件下 , 确定合理配置方案和输送距离 。 在确保安全的前提下 ,机组宜靠近负荷中心 。

　　4. 4. 2 水冷 式 机 组 应 采 用 循 环 水 系 统 和 高 效 冷 却 塔 , 冷 却 水 的 流 量 、温 度 、压 力 、水 质 等 应 符 合GB 50029的规定及机组设计要求 。

　　4. 4. 3 根据生产工艺要求 ,合理确定管材和管道尺寸 。

　　4. 4. 4 管道走向平直 、无急弯 ,转弯处的曲率半径应取管径 5倍以上 。

　　4. 4. 5 除设备 、阀门等处用法兰或螺纹连接外 ,管道的连接宜采用焊接方式 。

　　4. 4. 6 压缩空气流 速 在 压 缩 空 气 站 内 的 主 管 路 中 应 不 大 于 5 m/s、站 外 的 主 分 配 管 路 中 应 不 大 于10 m/s、主分配管路到使用点前应不大于 15 m/s。从机组出口到主分配管路最远点的压降应不大于机组排气压力的 10% 。

　　4. 4. 7 进气管路应采取措施减少流程损失 ,进气口应设在阴凉通风处 ,避免靠近热源 、粉尘和腐蚀性气体等有害物质的场所 。安装在室外的进气管路中应安装防雨型空气过滤器 。

　　4. 4. 8 管网中的废弃部件应及时清理 。

　　4. 4. 9 管网应无明显泄漏 ,发现泄漏应及时修补 。

　　4. 4. 10 应定期清洗进气管路和空气过滤器 , 以保持进气通畅 ,减小吸气阻力 。

　　2

　　GB/T 27883—2011

　　4. 4. 11 应定期对冷却器进行清洗 , 以提高换热性能 。

　　4. 5 管理要求

　　4. 5. 1 应建立运行管理 、维护和检修等规章制度 ,主要包括 :

　　a) 按制造厂的使用说明书进行维护保养 ,按时更换润滑油 、过滤器等耗材 ,发现异常及时处理 ;

　　b) 定期检修机组设备 ,及时更换损坏零部件 ;

　　c) 定期检查清理进气管 、空气过滤器 、管道 、冷却器及净化设备等 ;

　　d) 定期检测系统泄漏 ;若无法对设备进行泄漏测试时 ,应采取管网维护管理措施 ,在管理文件中应规定具体的泄漏检查 、维护程序 ,并要求对泄漏点进行标识 ;

　　e) 定期检查与清除气阀上的结焦和积碳 ;

　　f) 应加强对运行管理人员和操作人员的培训 。

　　4. 5. 2 应采用巡视与定期检测相结合的方式对系统进行监测 。在经济技术条件允许的情况下 ,应采用计算机自动监测技术对系统进行监测 。

　　4. 5. 3 应备有全厂压缩空气管道平面布置图 、工艺流程图 , 以及与设备有关的资质文件 、技术资料和使用说明书等 。

　　4. 5. 4 应有运行记录 、监测和检查记录 、维护记录和培训记录 ,严格执行有关节能管理制度 。

　　4. 6 系统要求

　　4. 6. 1 应根据负荷变化情况选用多台相同或不同规格的机组 ,并采用效率高的机组承担基本负荷 。

　　4. 6. 2 机组存在两种电源电压级别时 ,应首先使用电压高的机组 。

　　4. 6. 3 在满足工艺 、安全及可靠运行的基础上 , 多台机组联合运行时 , 宜采用中央控制系统 ,仅 允 许1 台机组处于部分负荷状态 。

　　4. 6. 4 负荷变化幅度较大或变化频繁的系统 ,应采用适当的管理和技术措施 。在满足工艺要求的情况下 ,应首先合理安排负荷 ;无法安排负荷时 ,应采用机组联控等措施调节运行方式 ; 当改变运行方式不能满足负荷要求时 ,宜采用变频 、变容等技术措施 。

　　4. 6. 5 对不工作的用气点应及时切断送气 。

　　4. 6. 6 应根据工艺要求合理设置机组的运行参数 ,避免设备频繁启停 、长时间无负载运行和压力过高 。

　　4. 6. 7 在经济技术条件允许的情况下 ,应进行余热利用 。

　　4. 6. 8 应按照 GB/T 16665和 GB 17167的规定 ,在有关部位安装电能 、压力 、流量和温度等仪表 。

　　5 系统经济运行的判别与评价方法

　　5. 1 计算和判别程序

　　5. 1. 1 机组实际比功率计算

　　机组实际比功率按式(1)计算 :

　　… … … … … … … … … … ( 1 )

　　式中 :

　　ε — 机组实际比功率 ,单位为千瓦分每立方米(kW · min/m3 ) ;

　　PS — 机组实际输入功率 ,单位为千瓦(kW) ;

　　QP — 机组实际容积流量 ,单位为立方米每分(m3/min) 。

　　3

　　GB/T 27883—2011

　　5. 1. 2 判别程序

　　系统经济运行的判别应按以下程序进行 :

　　a) 按 5. 2对电气设备进行判别与评价 ;

　　b) 按 5. 3对机组进行判别与评价 ;

　　c) 按 5. 4对净化设备进行判别与评价 ;

　　d) 按 5. 5对供气管网进行判别与评价 ;

　　e) 按 5. 6对管理进行判别与评价 ;

　　f) 按 5. 7对系统进行判别与评价 。

　　5. 2 电气设备判别与评价

　　电动机的额定效率大于或等于 GB 18613 中规定的能效 2 级 ,并且交流接触器的吸持功率小于或等于 GB 21518中规定的能效 2 级 ,则认定为经济 ; 电动机的额定效率大于或等于 GB 18613 中规定的能效 3 级 ,并且交流接触器的吸持功率小于或等于 GB21518中规定的能效 3 级 ,则认定为合理 ; 电动机的额定效率小于 GB 18613中规定的能效 3 级 ,或者交流接触器的吸持功率大于 GB 21518 中规定的能效 3 级 ,则认定为不经济 。

　　5. 3 机组判别与评价

　　当机组实际比功率小于或等于 GB 19153规定的能效 2 级 ,则认定为经济 ; 当实际比功率小于或等于 GB 19153规定的能效 3 级 ,则认定为合理 ; 当实际比功率大于 GB 19153规定的能效 3 级 ,则认定为不经济 。

　　5. 4 净化设备判别与评价

　　净化设备应满足 4. 3 的要求 ,否则认定为不经济 。

　　5. 5 供气管网判别与评价

　　供气管网应满足 4. 4 的要求 ,否则认定为不经济 。

　　5. 6 管理判别与评价

　　系统管理应满足 4. 5 的要求 ,否则认定为不经济 。

　　5. 7 系统判别与评价

　　当系统满足 4. 6 的要求 ,并且 5. 2、5. 3、5. 4、5. 5 和 5. 6 都判别为经济时 ,则认定为经济 ; 当系统满足 4. 6 的要求 ,并且 5. 2、5. 3、5. 4、5. 5 和 5. 6 的判别中有合理项 ,但没有不经济项时 ,则认定为合理 ; 当系统不满足 4. 6 的要求 ,或 5. 2、5. 3、5. 4、5. 5 和 5. 6 的判别中有不经济项时 ,则认定为不经济 。

　　6 机组测试方法

　　6. 1 测试要求

　　机组测试时应符合以下要求 :

　　a) 测试应在额定压力和实际转速的条件下进行 ;

　　b) 在进行测试之前 ,应收集并核对设备原始技术数据和运行数据 ;

　　c) 各被测参数应同时进行采样和记录 ;

　　4

　　GB/T 27883—2011

　　d) 主要测点包括机组进出口和主分配管路进出口等 。

　　6. 2 测量仪器仪表要求

　　测量仪器仪表应符合以下要求 :

　　a) 有功电能表的准确度应不低于 1. 5 级 ;

　　b) 有功功率表的准确度应不低于 1. 0 级 ;

　　c) 压力表的准确度应不低于 1. 5 级 ;

　　d) 气体流量计的准确度应不低于 1. 5 级 ;

　　e) 转速表的准确度应不低于 0. 5 级 ;

　　f) 温度表的准确度应不低于 1. 0 级 。

　　测量仪器仪表应根据相应的标准或规程进行校准 。

　　6. 3 机组测试

　　机组测试应按照 GB/T 3853和 GB 19153的规定 。

　　6. 4 测试数据处理

　　验证数据有效性后 ,应按照 5. 1. 1 的规定计算机组实际比功率 。

　　7 系统评估与改进措施

　　7. 1 系统评估

　　应参照附录的格式和内容对系统运行的经济性进行评估 。

　　7. 2 改进措施

　　7. 2. 1 管理措施

　　7. 2. 1. 1 对未达到经济运行要求的系统 ,应进行节能诊断 ,并做出评估报告 。报告内容应包括系统概况 、检测方法与数据分析 、预防与管理措施 , 以及提高能效的改进措施等 。评估报告应保存两年以上 。实施改进措施后 ,应对改进效果进行评估 ,提供评估报告 。

　　7. 2. 1. 2 制定科学的管理流程 ,加强系统运行管理 。

　　7. 2. 1. 3 系统更新改造时 ,应按照 GB/T 13471的要求进行经济效益评价 。

　　7. 2. 2 技术措施

　　7. 2. 2. 1 现有系统机组容量裕度过大 、系统长期处于低负载运行时 ,可采取更换机组或降低转速等改进措施 。

　　7. 2. 2. 2 当现有系统负荷波动较大 、设备频繁启停时 ,可采取增加变频或中央控制系统等改进措施 。

　　7. 2. 2. 3 当管网运行不经济时 ,可调整设备运行方式 ,或采取清洗 、更换 、管路拆分或联合等改进措施 。

　　5

　　GB/T 27883—2011

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　空气压缩机系统经济运行评估报告样式

　　编号 :

　　× × × × × × 单位

　　空气压缩机系统经济运行评估报告

　　评估单位 :

　　评估负责人 :

　　编制日期 : 年 月 日

　　6

　　GB/T 27883—2011

　　一、概述

　　1. 评估的目的

　　2. 评估的依据(相关标准 、法规等)

　　3. 受评估方基本情况(性质 、主要产品)

　　二、空气压缩机系统现状

　　1. 系统设备清单

　　2. 系统工艺流程图

　　3. 压缩空气质量等级及主要用途

　　4. 系统使用现状(主机使用数量 、负载率 、能耗情况等)

　　三、评估过程描述(测评依据、评估结果)

　　1. 测试过程说明(测试工况 、起止时间 、周期 、选取的测量点等)

　　2. 对电气设备的评估

　　(1)电动机(参照 GB 18613)

　　(2)交流接触器(参照 GB 21518)

　　3. 对机组的评估(参照 GB 19153)

　　4. 对净化设备的评估(参照本标准 4. 3及 5. 4)

　　5. 对供气管网的评估(参照本标准 4. 4及 5. 5)

　　7

　　GB/T 27883—2011

　　6. 对管理的评估(参照本标准 4. 5及 5. 6)

　　7. 对系统的评估(参照本标准 4. 6及 5. 7)

　　四、评估结论

　　经对以上各项评估 :

　　空气压缩机系统为:□经济 □合理 □不经济 。

　　评估单位 :

　　评估负责人 :

　　评估日期 : 年 月 日

　　8

　　GB/T 27883—2011

　　附件

　　1. 被评估方提供的原始资料(设备清单 、图纸 、管理文件 、操作维护记录等)

　　2. 测试记录和评估表

　　表 1 电动机测试记录评价表

　　编号

　　品牌

　　型号

　　极数

　　额定功率/

　　kW

　　年运行时间/

　　h

　　平均负载率/ %

　　实测效率/ %

　　能效等级

　　1

　　2

　　3

　　4

　　注 1: 当空压机系统中的电动机大于 4 台时 ,可增加该表的行数 。

　　注 2: 电动机的能效等级应依据 GB 18613进行判断 。

　　表 2 交流接触器测试记录评价表

　　编号

　　品牌

　　型号

　　额定工作电流/

　　A

　　实测吸持功率/

　　(V · A)

　　能效等级

　　1

　　2

　　3

　　4

　　注 1: 当空压机系统中的交流接触器大于 4 台时 ,可增加该表的行数 。

　　注 2: 交流接触器的能效等级应依据 GB 21518进行判断 。

　　表 3 容积式空气压缩机测试记录评价表

　　编号

　　品牌

　　种类

　　型号

　　实测机组输入功率/kW

　　实测机组容积流量/(m3 /min)

　　实际比功率/ (kW · min/m3 )

　　能效等级

　　1

　　2

　　3

　　4

　　注 1: 当空气压缩机机系统中的压缩机大于 4 台时 ,可增加该表的行数 。

　　注 2: 空气压缩机的能效等级应依据 GB 19153进行判断 。

　　9

　　GB/T 27883—2011